Lựa chọn bệ đỡ bằng đá granit cho việc kiểm tra quang học

Mặc dù bệ đỡ bằng đá granit có vẻ chỉ là một phiến đá đơn giản, nhưng tiêu chí lựa chọn sẽ thay đổi đáng kể khi chuyển từ các ứng dụng công nghiệp thông thường sang các ứng dụng kiểm tra và đo lường quang học có tính rủi ro cao. Đối với ZHHIMG®, việc cung cấp các linh kiện chính xác cho các nhà lãnh đạo thế giới trong công nghệ bán dẫn và laser có nghĩa là nhận ra rằng bệ đỡ để đo lường quang học không chỉ là một cái đế—mà là một phần không thể thiếu, không thể tách rời của chính hệ thống quang học.

Các yêu cầu đối với kiểm tra quang học—bao gồm chụp ảnh phóng đại cao, quét laser và giao thoa kế—được xác định bởi nhu cầu loại bỏ tất cả các nguồn nhiễu đo lường. Điều này dẫn đến việc tập trung vào ba đặc tính đặc biệt phân biệt một nền tảng quang học thực sự với một nền tảng công nghiệp tiêu chuẩn.

1. Mật độ vượt trội cho khả năng giảm chấn rung động tuyệt vời

Đối với các đế máy CNC công nghiệp tiêu chuẩn, gang hoặc đá granit thông thường có thể cung cấp độ cứng phù hợp. Tuy nhiên, các hệ thống quang học lại cực kỳ nhạy cảm với những dịch chuyển nhỏ do rung động bên ngoài từ thiết bị nhà máy, hệ thống điều hòa không khí, hoặc thậm chí cả giao thông ở xa gây ra.

Đây là lúc khoa học vật liệu trở nên tối quan trọng. Một nền tảng quang học cần đá granit với khả năng giảm chấn vật liệu vốn có vượt trội. ZHHIMG® sử dụng đá granit đen ZHHIMG® độc quyền của mình (≈ 3100 kg/m³). Vật liệu có mật độ cực cao này, không giống như các loại đá granit hoặc đá cẩm thạch thay thế cấp thấp hơn, sở hữu cấu trúc tinh thể hiệu quả cao trong việc tiêu tán năng lượng cơ học. Mục tiêu không chỉ là giảm rung động, mà còn đảm bảo nền tảng vẫn là một sàn cơ học hoàn toàn yên tĩnh, giảm thiểu chuyển động tương đối giữa thấu kính mục tiêu và mẫu được kiểm tra ở mức độ dưới micromet.

2. Độ ổn định nhiệt cực cao để chống hiện tượng trôi dạt

Các nền tảng công nghiệp tiêu chuẩn có thể chịu được những thay đổi nhỏ về kích thước; một phần mười độ C có thể không ảnh hưởng gì đến việc khoan. Nhưng trong các hệ thống quang học thực hiện các phép đo chính xác trong thời gian dài, bất kỳ sự thay đổi nhiệt độ nào trong hình dạng của đế đều gây ra sai số hệ thống.

Đối với việc kiểm tra quang học, bệ đỡ phải hoạt động như một bộ tản nhiệt với hệ số giãn nở nhiệt (CTE) cực thấp. Khối lượng và mật độ vượt trội của đá granit đen ZHHIMG® cung cấp quán tính nhiệt cần thiết để chống lại sự giãn nở và co lại nhỏ có thể xảy ra trong phòng điều hòa nhiệt độ. Độ ổn định này đảm bảo khoảng cách lấy nét đã hiệu chuẩn và sự căn chỉnh mặt phẳng của các thành phần quang học được giữ cố định, đảm bảo tính toàn vẹn của các phép đo kéo dài hàng giờ — một yếu tố không thể thiếu đối với việc kiểm tra wafer độ phân giải cao hoặc đo lường màn hình phẳng.

3. Đạt được độ phẳng ở cấp độ nano và độ chính xác hình học

Sự khác biệt dễ nhận thấy nhất là yêu cầu về độ phẳng. Trong khi một đế công nghiệp thông thường có thể đáp ứng độ phẳng cấp 1 hoặc cấp 0 (đo bằng vài micromet), thì các hệ thống quang học đòi hỏi độ chính xác trong phạm vi nanomet. Mức độ hoàn hảo về hình học này là cần thiết để cung cấp một mặt phẳng tham chiếu đáng tin cậy cho các hệ thống chuyển động tuyến tính và hệ thống tự động lấy nét hoạt động dựa trên nguyên lý giao thoa ánh sáng.

Việc đạt được và chứng nhận độ phẳng ở mức nanomet đòi hỏi một phương pháp sản xuất hoàn toàn khác. Nó liên quan đến các kỹ thuật chuyên biệt cao sử dụng máy móc tiên tiến như máy mài Taiwan Nanter và được xác nhận bằng thiết bị đo lường tinh vi như máy đo giao thoa laser Renishaw. Quá trình này phải diễn ra trong môi trường cực kỳ ổn định, chẳng hạn như các xưởng được kiểm soát khí hậu và giảm rung của ZHHIMG®, nơi ngay cả những chuyển động nhỏ nhất của không khí cũng được giảm thiểu.

Về bản chất, việc lựa chọn một bệ đỡ bằng đá granit chính xác cho việc kiểm tra quang học là một quyết định đầu tư vào một linh kiện chủ động đảm bảo độ chính xác của phép đo quang học. Điều này đòi hỏi phải hợp tác với một nhà sản xuất coi chứng nhận ISO 9001 và khả năng truy xuất nguồn gốc kích thước toàn diện không phải là những tính năng tùy chọn, mà là những yêu cầu nền tảng để bước vào thế giới quang học siêu chính xác.