في عالم تصنيع الشاشات المتقدمة شديد التنافسية، غالبًا ما يختزل الفارق بين ريادة السوق والتقادم إلى عامل واحد: الدقة. يتطلب تصنيع وفحص مصفوفات السيليكون متعدد البلورات منخفض الحرارة (LTPS) - التي تُشكل أساس شاشات OLED وLCD عالية الدقة والأداء - دقةً تتجاوز حدود الهندسة. ويبدأ تحقيق هذا المستوى الفائق من الدقة بالبنية المادية للآلات نفسها. لذا، فإن اختيار قاعدة من الجرانيت لآلات مصفوفات LTPS ليس مجرد خيار تصميمي، بل هو شرط أساسي.
تتسم عمليات تصنيع مصفوفات السيليكون متعدد التبلور منخفض الحرارة (LTPS)، ولا سيما التبلور بالليزر وما يتبعه من عمليات الطباعة الضوئية والترسيب، بحساسية بالغة للضوضاء البيئية، بما في ذلك الاهتزازات الطفيفة والتغيرات الحرارية. حتى في بيئات غرف التنظيف ذات التحكم الدقيق، يمكن أن تؤثر التغيرات الطفيفة بشكل حاسم على إنتاجية المصفوفة وتجانسها. تتطلب مرحلة الفحص، التي تُجرى بواسطة معدات متطورة للغاية لضمان تشكيل كل ترانزستور بشكل مثالي، درجة أعلى من السلامة الهيكلية. وهنا يبرز تميز قاعدة آلة Granite لمعدات فحص مصفوفات السيليكون متعدد التبلور منخفض الحرارة لشاشات العرض المسطحة.
الضرورة الحرارية والديناميكية لفحص أنظمة التبريد والتدفئة ذات درجة الحرارة المنخفضة
تتيح تقنية LTPS حركة إلكترونية أسرع، مما يُتيح تصنيع ترانزستورات أصغر حجمًا وأكثر كفاءة، ويؤدي إلى شاشات ذات معدلات تحديث مذهلة واستهلاك أقل للطاقة. مع ذلك، فإن البنى المستخدمة مجهرية، تُقاس بالميكرونات. ولتمكين معدات الفحص المعقدة من تحديد مواقع العيوب وقياسها وتحليلها بدقة، يجب أن تكون منصة تشغيلها ثابتة تمامًا وغير متحركة الأبعاد.
على الرغم من متانة المواد التقليدية كالحديد الزهر والفولاذ، إلا أنها عرضة للتمدد الحراري. معامل التمدد الحراري للفولاذ العادي أعلى بكثير من معامل التمدد الحراري للجرانيت الأسود. هذا يعني أن ارتفاعًا طفيفًا في درجة الحرارة المحيطة، ولو درجة أو درجتين فقط، سيؤدي إلى تمدد وانكماش هيكل آلة فولاذية بشكل ملحوظ. في سياق فحص المصفوفات، يتسبب هذا الانحراف الحراري في أخطاء موضعية، واختلالات في المسار البصري، وقراءات غير دقيقة قد تؤدي إلى رفض الألواح السليمة أو قبول الألواح المعيبة.
في المقابل، يوفر استخدام قاعدة آلة من الجرانيت المتخصص لمعدات مصفوفة LTPS منصة ذات معامل تمدد حراري منخفض للغاية. يضمن هذا الاستقرار الحراري ثبات الأبعاد الهندسية الأساسية للآلة، وتحديدًا المسافة بين مستشعر القياس وركيزة LTPS، مما يسمح بإجراء قياسات متسقة وقابلة للتكرار على مستوى الميكرون الفرعي، وهي ضرورية لمراقبة الجودة.
امتصاص اهتزازات وصلابة لا مثيل لهما
إلى جانب الاستقرار الحراري، توفر الخصائص المادية الجوهرية للجرانيت ميزة كبيرة في إدارة القوى الديناميكية والاهتزازات. تستخدم أنظمة الفحص المتقدمة منصات عالية السرعة وآليات مسح متطورة تولد حركات واهتزازات ميكانيكية طفيفة. يجب تحييد هذه القوى الداخلية، بالإضافة إلى الضوضاء الخارجية من وحدات معالجة الهواء أو الآلات المجاورة، بسرعة لمنع تشويش الحركة أو عدم استقرار القراءة.
تُعدّ قدرة الجرانيت العالية على امتصاص الصدمات الداخلية، وهي خاصية تسمح له بتبديد طاقة الاهتزازات بسرعة أكبر بكثير من المعادن، عاملاً حاسماً هنا. فهو يعمل كممتص صدمات سلبي، مما يضمن عودة الآلة بسرعة إلى حالة سكون تام بعد كل حركة. كما يُسهم معامل المرونة العالي وكثافة الحجر في بنية شديدة الصلابة، مما يقلل من الانحراف الساكن تحت وزن أنظمة البوابات الثقيلة، والمجموعات البصرية، وغرف التفريغ.
باختصار، باختيار قاعدة آلة من الجرانيت المصقول بدقة لتطبيقات مصفوفات LTPS، يُرسي المهندسون أساسًا يتميز بالاستقرار الحراري، والهدوء الصوتي، والصلابة الهيكلية. هذه الخصائص الثلاث ضرورية لتحقيق أهداف الإنتاجية والعائد المطلوبة في تصنيع شاشات LTPS الحديثة.
هندسة مثالية مستوحاة من الطبيعة
المنتج النهائي، وهو قاعدة الآلة المصنوعة من الجرانيت، يختلف تمامًا عن حجر المحاجر الخام. إنه تحفة فنية في علم القياس، حيث يتم تشطيبه بدقة متناهية تصل إلى نطاق الميكرون المنخفض أو حتى أقل من الميكرون. تُستخدم تقنيات متخصصة لضمان تخفيف الإجهاد في الجرانيت وتسويته بشكل مثالي. توفر هذه المادة الطبيعية عالية النقاء سطحًا مرجعيًا مثاليًا تُعاير عليه جميع عمليات المحاذاة الميكانيكية والبصرية اللاحقة.
بالنسبة لمصنعي معدات مصفوفات LTPS، يضمن دمج الجرانيت عالي الدقة تشغيل آلاتهم باستمرار بأعلى كفاءة، مما ينعكس مباشرةً على زيادة الإنتاجية وتحسين جودة الشاشات في السوق الاستهلاكية. وهذا دليل على أنه عندما تتطلب الهندسة الكمال المطلق، فإن اللجوء إلى أكثر المواد الطبيعية استقرارًا على وجه الأرض يوفر الحل الأمثل.
تاريخ النشر: 3 ديسمبر 2025