In Bereichen wie der Halbleiterfertigung und der Herstellung von Präzisionsmessgeräten bestimmt die Genauigkeit von Granit-Präzisionsplattformen unmittelbar die Betriebsqualität der Anlagen. Um sicherzustellen, dass die Genauigkeit der Plattform den Normen entspricht, sind Anstrengungen in zwei Bereichen erforderlich: die Erfassung von Schlüsselindikatoren und die Einhaltung der Normen.
Kernindikatorerkennung: Mehrdimensionale Genauigkeitskontrolle
Ebenheitsprüfung: Bestimmung der „Ebenheit“ der Referenzebene
Die Ebenheit ist das wichtigste Kriterium für Präzisionsplattformen aus Granit und wird üblicherweise mit Laserinterferometern oder elektronischen Nivelliergeräten gemessen. Laserinterferometer erfassen selbst kleinste Unebenheiten der Plattformoberfläche präzise, indem sie einen Laserstrahl aussenden und das Prinzip der Lichtinterferenz nutzen. Die Genauigkeit liegt im Submikrometerbereich. Elektronische Nivelliergeräte messen durch mehrmaliges Überfahren und erstellen eine dreidimensionale Konturkarte der Plattformoberfläche, um lokale Erhebungen oder Vertiefungen zu erkennen. Beispielsweise müssen die in Halbleiter-Photolithographieanlagen verwendeten Granitplattformen eine Ebenheit von ±0,5 µm/m aufweisen. Das bedeutet, dass der Höhenunterschied auf einer Länge von einem Meter nicht mehr als einen halben Mikrometer betragen darf. Nur mit hochpräzisen Messgeräten lässt sich dieser strenge Standard gewährleisten.
2. Geradheitserkennung: Sicherstellen der Geradheit linearer Bewegungen
Bei Plattformen mit präzisen beweglichen Teilen ist absolute Geradheit unerlässlich. Gängige Prüfmethoden sind die Drahtmethode und der Laserkollimator. Bei der Drahtmethode werden hochpräzise Stahldrähte aufgehängt und der Abstand zwischen Plattformoberfläche und Drähten verglichen, um die Geradheit zu bestimmen. Der Laserkollimator nutzt die lineare Ausbreitungseigenschaft eines Lasers, um den linearen Fehler der Montagefläche der Plattformführungsschiene zu erfassen. Entspricht die Geradheit nicht den Vorgaben, kann dies zu Verschiebungen der Anlage während der Bewegung führen und die Bearbeitungs- oder Messgenauigkeit beeinträchtigen.
3. Oberflächenrauheitserkennung: Sicherstellen der „Feinheit“ des Kontakts
Die Oberflächenrauheit der Plattform beeinflusst die Passgenauigkeit der Komponentenmontage. Zur Messung wird üblicherweise ein Tastschnittgerät oder ein optisches Mikroskop verwendet. Das Tastschnittgerät erfasst die Höhenänderungen des mikroskopischen Profils durch Kontakt der Plattformoberfläche mit einer feinen Sonde. Optische Mikroskope ermöglichen die direkte Beobachtung der Oberflächenstruktur. Bei hochpräzisen Anwendungen muss die Oberflächenrauheit von Granitplattformen auf Ra ≤ 0,05 μm begrenzt sein. Dies entspricht einem spiegelähnlichen Effekt und gewährleistet einen festen Sitz der Präzisionskomponenten bei der Montage sowie die Vermeidung von Vibrationen oder Verschiebungen durch Spalten.
Die Präzisionsstandards richten sich nach internationalen Normen und den internen Kontrollrichtlinien des Unternehmens.
International werden derzeit die Normen ISO 25178 und GB/T 24632 häufig als Grundlage für die Bestimmung der Genauigkeit von Granitplattformen verwendet. Sie enthalten klare Klassifizierungen für Indikatoren wie Ebenheit und Geradheit. Darüber hinaus legen Fertigungsunternehmen oft strengere interne Kontrollstandards fest. Beispielsweise ist die Anforderung an die Ebenheit der Granitplattform einer Fotolithografieanlage 30 % höher als die internationale Norm. Bei Prüfungen müssen die Messdaten mit den entsprechenden Normen verglichen werden. Nur Plattformen, die die Normen vollständig erfüllen, gewährleisten einen stabilen Betrieb von Präzisionsanlagen.
Die Überprüfung der Genauigkeit von Granit-Präzisionsplattformen ist ein systematisches Projekt. Nur durch die strikte Prüfung von Kernindikatoren wie Ebenheit, Geradheit und Oberflächenrauheit sowie die Einhaltung internationaler und unternehmensinterner Standards lassen sich die hohe Präzision und Zuverlässigkeit der Plattform gewährleisten und somit eine solide Grundlage für anspruchsvolle Fertigungsbereiche wie die Halbleiter- und Präzisionsinstrumentenindustrie schaffen.
Veröffentlichungsdatum: 21. Mai 2025