في معركة "الدقة النانوية" الحاسمة في صناعة أشباه الموصلات، قد يؤدي أدنى خطأ في معدات قطع الرقاقات إلى إتلاف شريحة. وتُعدّ قاعدة الجرانيت العنصر الخفي الذي يتحكم بدقة تحديد المواقع المتكررة ضمن نطاق ±5 ميكرومتر، مُعيدًا بذلك صياغة قواعد التصنيع الدقيق بفضل خصائصها الطبيعية الثلاث.
"المرساة المُثبِّتة" ضد التشوه الحراري: معامل التمدد الحراري للجرانيت منخفض للغاية، حيث يبلغ 5-7 × 10⁻⁶/درجة مئوية، أي ما يعادل ثلث معامل التمدد الحراري للمواد المعدنية. تحت تأثير الحرارة الناتجة عن التشغيل عالي السرعة لمعدات قطع الرقائق، تتشوه المواد العادية بسبب التمدد والانكماش الحراري، مما يؤدي إلى تغيير موضع رأس القطع. أما قاعدة الجرانيت، فتبقى ثابتة، مما يُزيل تمامًا انحراف الموضع الناتج عن التشوه الحراري، ويُرسي أساسًا متينًا للدقة.
"الدرع الصامت" لامتصاص الاهتزازات: يُمكن اعتبار هدير آلات التشغيل المستمر والاهتزاز المتواصل للمعدات في ورشة العمل بمثابة "قاتلين" للدقة. يُشبه التركيب البلوري الفريد للجرانيت ممتص صدمات طبيعي، قادر على تحويل الاهتزازات الخارجية والميكانيكية الناتجة عن تشغيل المعدات بسرعة إلى طاقة حرارية لتبديدها. بينما لا تزال القواعد الأخرى "تتأرجح" بسبب الاهتزاز، تُوفر قاعدة الجرانيت منصة ثابتة لرأس القطع، مما يُتيح دقة تصل إلى ±5 ميكرومتر.
"حصن أبدي" مقاوم للتآكل: تمتلئ ورش تصنيع أشباه الموصلات بمواد أكالة مثل محاليل الحفر والمنظفات الحمضية والقلوية. في مثل هذه البيئة، تصدأ القواعد المعدنية وتتشوه تدريجيًا. أما الجرانيت، بفضل استقراره الكيميائي المتأصل، فلا يتفاعل مع هذه المواد الكيميائية على الإطلاق. مهما طالت سنوات استخدامه، فإنه يحافظ على سلامته الهيكلية ويضمن باستمرار دقة عالية في القطع.
من خصائص المواد الخام إلى عمليات التصنيع فائقة الدقة، أثبتت قاعدة الجرانيت بقوتها أن ليس كل المواد قادرة على مواجهة التحديات الصعبة لتصنيع أشباه الموصلات. وبفضل هذه المزايا الطبيعية الفريدة، أصبحت قواعد الجرانيت عنصرًا أساسيًا في معدات قطع الرقائق لتحقيق دقة تكرار موضع تصل إلى ±5 ميكرومتر، مما دفع صناعة أشباه الموصلات نحو مزيد من الدقة.
تاريخ النشر: 14 مايو 2025