האם קצה ישר קרמי יכול להיות החוליה החסרה בתהליך הבדיקה של תת-מיקרון שלך?

בעולם הייצור הדיוק הגבוה - שבו הסבולות מצטמצמות מתחת ל-5 מיקרון וגימורי פני השטח מתקרבים לאיכות אופטית - הכלים שאנו מסתמכים עליהם חייבים להתפתח מעבר למסורת. במשך עשרות שנים, פלדה וגרניט שלטו בספסל המטרולוגיה. אבל ככל שתעשיות כמו ציוד מוליכים למחצה, אופטיקה לחלל והחלל ומיקרו-מכשירים רפואיים נכנסות לתחומים שבהם אפילו סחיפה תרמית או בלאי מיקרוסקופי גורמים לשגיאה בלתי מקובלת, מעמד חדש של כלי ייחוס צץ: כאלה המיוצרים לא ממתכת או מאבן, אלא מקרמיקה טכנית מתקדמת.

ב-ZHHIMG, עברנו מעבר להצעת מחיר בלבדסרגל ישר קרמיאו מוצרי סרגל ריבועי קרמי. אנו מגדירים מחדש מה יכול להיות קצה ישר - על ידי שילוב של חומרים קרמיים יציבים במיוחד עם עיצוב חדשני, כולל סרגל האוויר הצף הקרמי המותאם אישית פורץ הדרך שלנו, פתרון המבטל מגע מכני לחלוטין תוך מתן חזרתיות ברמת ננומטרי.

למה קרמיקה? התשובה מתחילה ברמה המולקולרית. בניגוד לפלדה - אשר מתרחבת באופן משמעותי עם הטמפרטורה - או גרניט - אשר, למרות יציבותו, נשאר נקבובי והטרוגני - קרמיקה מהונדסת כמו אלומינה מחוסמת זירקוניה (ZTA) וסיליקון ניטריד מציעה נקבוביות כמעט אפסית, קשיות יוצאת דופן (1400-1800 HV), ומקדמי התפשטות תרמית נמוכים עד 3-4 מיקרומטר/מטר·°C. משמעות הדבר היא שקצה ישר קרמי של ZHHIMG שומר על הגיאומטריה שלו גם בתנודות טמפרטורה שהיו מעוותות כלים קונבנציונליים בכמה מיקרונים.

אבל חומר לבדו אינו מספיק. מה שבאמת מבדיל את הסרגלים הקרמיים שלנו הוא דיוק הייצור שלהם. באמצעות ליטוש יהלום, ליטוש תת-פתח ואימות אינטרפרומטרי בלייזר בחדרי נקיון לפי ISO Class 5, אנו משיגים סבילות ישרות טובות מ-0.8 מיקרון על פני 500 מ"מ - מאומתות לא רק במסירה, אלא מתועדות בדוחות כיול מלאים הניתנים למעקב אחר תקני NIST ו-PTB. כלסרגל מרובע קרמיעובר בדיקת אנכיות באמצעות אוטוקולימציה אלקטרונית, תוך הקפדה על הזוויות בטווח של קשת-שנייה אחת (סטייה של ≈0.5 מיקרומטר ב-100 מ"מ).

אלו אינם מפרטים תיאורטיים. אלו מציאות תפעולית עבור לקוחות שכבר אינם יכולים להרשות לעצמם פשרות. ספק מוביל של רכיבי ליתוגרפיה של EUV משתמש כעת בסרגל הישר הקרמי שלנו באופן בלעדי ליישור מסגרות תמיכה של מראות. "סרגלים מפלדה התעוותו במהלך מחזורי חשיפה ארוכים", אמר לנו המטרולוג הראשי שלהם. "גרניט אסף חלקיקים. הגרסה הקרמית? היא יציבה כבר 18 חודשים - אין צורך בכיול מחדש."

אפילו גיאומטריה מושלמת עלולה להיפגע ממגע. גרור סרגל על ​​פני משטח ותסתכן בשריטות זעירות, הפרעות שכבת שמן או עיוות אלסטי - במיוחד על מתכות רכות או אופטיקה מלוטשת. כאן החדשנות של ZHHIMG מזנקת קדימה עם סרגל האוויר הצף הקרמי המותאם אישית.

זה לא סתם ישר קרמי עם חורים שנקדחו בו. זוהי מערכת אירוסטטית מהונדסת במלואה, שתוכננה באמצעות דינמיקת נוזלים חישובית כדי לספק זרימת אוויר אחידה ולמינרית לכל אורך הסרגל. כאשר הוא מופעל על ידי לחץ באוויר נקי ויבש (או חנקן בסביבות רגישות), הסרגל צף 5-10 מיקרון מעל חומר העבודה - ובכך מבטל מגע פיזי תוך שמירה על יישור מושלם. התוצאה? מדידה אמיתית ללא מגע לאימות שטוחות, ישרות או גובה צעד, עם חזרתיות עד ל-±0.2 מיקרומטר.

מעבדת מחשוב קוונטי אחת בשוויץ משתמשת כעת בסרגל קרמי צף באוויר בגודל 600 מ"מ כדי לבדוק נשאי שבבים מוליכי-על. "כל מגע - אפילו עם עט סטיילוס רך - מכניס לחץ שמשנה את ביצועי הקיוביט", הסביר מהנדס התהליך שלהם. "סרגל הקרמי הצף באוויר נותן לנו את ההתייחסות שאנחנו צריכים מבלי לגעת בחלק. זה הפך להיות קריטי למשימה."

מה שמאפשר זאת הוא השילוב הייחודי של ZHHIMG בין מדע החומרים, עיבוד שבבי מדויק ומומחיות מטרולוגיה. בעוד ספקים רבים מתייחסים לקרמיקה כרכיבים מבניים, אנו מבצעים אופטימיזציה שלהם כממצאי מדידה. עיצובי סרגל הריבוע הקרמי שלנו כוללים קצוות משופעים למניעת סדקים, גב בגימור מט להפחתת סנוור תחת תאורת בדיקה, וסמני פידוסיאל אופציונליים למערכות ראייה אוטומטיות. עבור יישומי חדרים נקיים, המשטחים מלוטשים ל-Ra < 0.02 מיקרומטר כדי למזער את הידבקות החלקיקים.

ומכיוון שכל יישום שונה, אנחנו לא מאמינים בפתרון אחד שמתאים לכולם. צריכים קצה ישר קרמי עם תעלות ואקום משובצות כדי להחזיק פרוסות דקות במהלך בדיקה? אנחנו בנינו את זה. דורשים...סרגל מרובעעם חורים עוברים המיושרים לקצה גשש ה-CMM שלך? סיימת. רוצה סרגל צף קרמי בהתאמה אישית עם חיישני לחץ משולבים ומשוב פילוס דיגיטלי? זה כבר נמצא בבדיקות בטא עם לקוח Tier-1 בתחום התעופה והחלל.

הכרה בתעשייה הגיעה בעקבותיה. בסקירת המטרולוגיה המתקדמת הגלובלית לשנת 2025, ZHHIMG צוטטה כחברה היחידה המציעה משפחה שלמה של כלי ייחוס קרמיים מוסמכים - כולל גרסאות צפות - עם אימות גיאומטרי מלא ומעקב דיגיטלי. אבל חשוב מכך, האימוץ מואץ: למעלה מ-60% מהזמנות הסרגלים הקרמיים שלנו מגיעות כעת מתעשיות שבעבר ראו כלים כאלה כ"מוגזמים" - עד שמדדו את ההבדל.

סטארט-אפ המייצר שתלים עצביים במכשור רפואי עבר מפלדה לסרגל מרובע קרמי שלנו וראה את התפוקה במעבר הראשון שלו מזנקת ב-22%. "הסרגל המרובע הישן הותיר שקעים זעירים על מעטפות הטיטניום", אמר מנהל האיכות שלהם. "אפילו לא שמנו לב לזה עד שעברנו. עכשיו, כל חלק עובר בדיקות ויזואליות וממדיות בניסיון הראשון."

אז כשאתם מעריכים את שדרוג המטרולוגיה הבא שלכם, שאלו את עצמכם: האם הישר הנוכחי שלי מוסיף אי ודאות - או מבטל אותה?

אם התהליך שלכם פועל על גבול היכולת לגילוי, התשובה עשויה להיות טמונה בקרמיקה - לא כחידוש, אלא כצורך. ב-ZHHIMG, אנחנו לא מייצרים רק סרגל ישר קרמי, סרגל מרובע קרמי או כלי קצה ישר קרמי. אנחנו מהנדסים ביטחון בכל מיקרון.