Mikroelektronikos ir saulės energijos gamybos sritis pasiekė kritinę sankryžą. Puslaidininkinės litografijos, pažangios optinės patikros (AOI) ir naujos kartos perovskito saulės elementų dangos gamybos leistinos nuokrypos peržengė mikronų slenkstį į sub-nanometro sritį. Tuo pačiu metu pasaulinės rinkos spaudimas reikalauja didesnio pralaidumo, greitesnio pagreitinimo ir didesnių perdirbimo plotų.
Siekdami užpildyti atotrūkį tarp ypatingo geometrinio tikslumo ir didelės{0}}gamybos apimties, mechaninio projektavimo inžinieriai turi iš naujo-įvertinti pagrindinį automatinio tvarkymo įrangos struktūrinį išdėstymą. Norint perkelti sunkias apdirbimo galvutes plačiais mechaniniais tarpais, reikia plokščios, inertinės atskaitos plokštumos. Dėl šio reikalavimo naujos-kartos mašinų platformos pereina nuo senų plieninių mazgų prie integruotų granitinių oro guolių sprendimų ir kelių -ašių XY stalų konfigūracijų.
1. Ekstremalūs litografijos, AOI ir perovskito dangos reikalavimai
Dėl pažangių gamybos procesų mašinų rėmai patiria didelių, konkuruojančių mechaninių ir eksploatacinių įtempių. Norint pasiekti aukštą išeigą šiose srityse, reikia mašinos pagrindo, kuris pašalina trintį, vibraciją ir šiluminį dreifą.
Šiuolaikinė vaflėekspozicijos sistemosir AOI platformoms reikia nuolatinio, didelio{0}}greito kelių{1}}ašių judėjimo. Naudojant AOI optinio tikrinimo pamatą, konstrukcijos vežimėlis turi perkelti didelės raiškos kamerą arba lazerio jutiklį per 300 mm silicio plokštelę, sulėtinti, nusistovėti ir užfiksuoti duomenų taškus per sekundės dalis.
Bet kokia mechaninė trintis padėties nustatymo kreipiančiosiose sukelia sekimo delsą ir greičio bangavimą. Be to, jei pagrindo struktūroje matomi net mikroskopiniai paviršiaus nuokrypiai, tikrinimo jutiklis iškrenta iš fokusavimo, todėl registruojami klaidingi defektai ir sumažėja linijos pralaidumas.
Perovskito saulės elementų danga
Perovskito saulės plėvelės technologijos mastelio didinimas kelia išskirtinį materialinį iššūkį: didelį{0}}sritį vienodą. Norint padengti vienalytį, ploną -plėvelės perovskito cheminį sluoksnį ant plačių stiklo plokščių, reikalingas plyšinis-štampavimo antgalis, kad judėtų pastoviu greičiu ir nulinio vertikaliojo poslinkio.
Perovskito dengimo mašinos lova turi išlaikyti absoliutų plokštumą per visą savo eksploatavimo ilgį. Vos 500 nanometrų vertikalus nuokrypis per 2- metrus gali pakeisti šlapios plėvelės sluoksnio storį, sugadindamas elemento šviesos konversijos efektyvumą ir padarydamas negaliojančią visą gamybos partiją.
2. Metalo ribos ir granitinių oro guolių fizika
Istoriškai pramoninės padėties nustatymo sistemos buvo naudojamos tiksliai{0}}šlifuoto ketaus arba konstrukcinio plieno kreiptuvais, suderintais su mechaniniais rutuliniais{1}}recirkuliaciniais linijiniais guoliais. Nors šios sistemos yra tinkamos standartinėms CNC operacijoms, jos sugenda, kai puslaidininkių ir plonasluoksnių plėvelių gamybai reikia mažiau -mikronų.
[ Mechaniniai linijiniai guoliai ] ──► Metalas-ant-Metalinis kontaktas ──► Susidėvėjimas, trintis ir sukibimas │ ▼ [ Granito oro guolių kreiptuvas] ──► 5 mikronų švaraus oro plėvelė ───Zero trinties ir susidėvėjimo►
Tradicinius mechaninius guolius pakeitus granitinio oro guolių kreiptuvu, pašalinami šie mechaninio gedimo taškai:
Nulinis mechaninis kontaktas ir susidėvėjimas: oro guoliai naudoja ploną suslėgto švaraus oro sluoksnį (paprastai 5–8 mikrometrų storio), kad palaikytų judančią stadiją. Kadangi vežimėlis plūduriuoja ant oro pagalvės, nėra fizinio metalo-ant-metalo kontakto. Ši sąranka užtikrina nulinę trintį ir nulinį sukibimą, užtikrinant sklandų judėjimą esant lėtam dangos greičiui ir dideliu tikrinimo greičiu. Kadangi nėra fizinio susidėvėjimo, sistemos geometrinis tikslumas išlieka pastovus dešimtmečius nepertraukiamo veikimo.
Didelis natūralus vibracijos slopinimas: precizinis{0}}klasės juodasis granitas pasižymi vidine kristaline struktūra, kuri užtikrina puikų natūralų vibracijos sugertį{1}}beveik dešimt kartų didesnį nei konstrukcinio plieno. Šis didelis slopinimo koeficientas izoliuoja judantį vežimėlį nuo aplinkos gamyklos grindų vibracijos, stabilizuodamas naudingąją apkrovą per didelius -pagreičio poslinkius ant XY stalo granito pagrindo.
Magnetinė ir elektrinė inercija: kitaip nei juodieji metalai, juodasis granitas yra visiškai ne-magnetinis ir elektrai nelaidus-. Ši savybė yra labai svarbi puslaidininkių dirbtuvių aplinkoje, kur stiprūs elektromagnetiniai laukai iš tiesinių variklių arba elektronų pluošto tikrinimo įrankių kitaip deformuotų arba trukdytų metaliniams konstrukciniams komponentams.
Atsparumas korozijai ir drėgmei: perovskito dangos ir ličio baterijų bandymai dažnai susiję su lakiųjų cheminių tirpiklių, specifinių elektrolitų pastų ar didelės-drėgmės aplinkos poveikiu. Metalo mašinas reikia nuolat tepti, kad būtų išvengta rūdžių, o tai kelia didelę švarios patalpos užteršimo riziką. Didelio-tankio juodasis granitas yra visiškai chemiškai inertiškas, atsparus oksidacijai ir jam nereikia antikorozinių alyvų.
3. Masyvių monolitinių platformų projektavimas sunkiajai pramonei
Pramonėms plečiantis-pereinant nuo mažų silicio plokštelių prie plačiaformačių-saulės baterijų ir didelių-plokščių plokščių ekranų-, struktūriniai pamatai, palaikantys šias mašinas, turi atitinkamai augti. Tačiau sujungus mažesnius akmens blokus su epoksidiniais arba mechaniniais tvirtinimo elementais, susidaro struktūrinės siūlės, kurios gali lankstytis keičiantis temperatūrai ir sutrikdyti tikslumą.
UNPARALLELED Group sprendžia šį masto iššūkį dėl savo specialių galimybių gaminti masyvius, vientisus monolitinius granito pamatus:{0}}
┌──────────────────────────── ──────────────────────────── │ NEPARALLELES(R) monolitinio granito inžinerijos galimybės │ │ - Maksimalus atskiro komponento ilgis: iki 20 metrų │ │ - Maksimalus atskiro komponento plotis: iki 4000 milimetrų iki 4000 milimetrų. 100 tonų │ └──────────────────────────── ─────────────────────────────
Dėl šio didelio{0}}gamybos pajėgumo inžinieriai gali nurodyti vientisas-struktūrines lovas masyvioms kelių{2}}portų sistemoms, dideliems PCB grąžtams ir pramoninei KT įrangai.
Naudodami 4 itin-dideles tikslias šlifavimo stakles, galinčias vienu pravažiavimu apdirbti iki 6000 mm paviršių, UNPARALLELED gamina ypač-dideles mašinų lovas su patvirtintu sub-mikronų plokštumu. Šie masyvūs pamatai turi konstrukcinę masę, reikalingą išlaikyti sunkias{6}} ašių platformas, judančias didesniu nei 2 metrus per sekundę greičiu, išlaikant visiškai stabilią pagrindinę atskaitos plokštumą.
Išvada: ilgalaikio{0}}tikslumo užtikrinimas kitos- kartos gamyboje
Didelio našumo{0}}puslaidininkių gamybos ir pažangios perovskito saulės elementų dangos ateitis priklauso nuo mechaninių kintamųjų pašalinimo iš gamyklos grindų. Tradicinių metalinių rėmų ir mechaninių riedėjimo guolių nebepakanka, kad atitiktų sub -mikronų leistinus nuokrypius, kurių reikalauja šiuolaikinė optika, lazeriai ir cheminio nusodinimo purkštukai.
Naudodami didelio -tankio juodo granito pamatus, suderintus su integruotais oro-guoliais, mašinų dizaineriai gali pašalinti mechaninį susidėvėjimą, neutralizuoti harmonines vibracijas ir išlaikyti nanometrų- lygumą dideliais mechaniniais tarpatramiais. Bendradarbiavimas su sertifikuotu gamintoju, galinčiu gaminti, apdailinti ir patvirtinti masyvias monolitines akmens konstrukcijas, leidžia pasauliniams originalios įrangos gamintojams apsaugoti savo investicijas į kapitalinę įrangą ir užtikrinti stabilų veikimą ateinančiais metais.