花岗岩平台看似只是一块普通的石板,但从普通的工业应用转向高风险的光学检测和计量领域,其选择标准却截然不同。对于 ZHHIMG® 而言,为半导体和激光技术领域的全球领导者提供精密元件,意味着他们深知光学测量平台不仅仅是底座,更是光学系统本身不可或缺的组成部分。
光学检测(包括高倍率成像、激光扫描和干涉测量)的要求在于消除所有测量噪声源。因此,真正的光学平台与标准工业平台的区别在于其三个特殊属性。
1. 超高密度带来无与伦比的减振性能
对于标准的工业数控机床底座而言,铸铁或普通花岗岩或许能够提供足够的刚度。然而,光学系统对工厂设备、空气处理系统甚至远处交通产生的外部振动所造成的微小位移却异常敏感。
材料科学在此发挥了至关重要的作用。光学平台需要具有卓越固有阻尼性能的花岗岩。ZHHIMG® 采用其专有的 ZHHIMG® 黑色花岗岩(密度约为 3100 kg/m³)。这种超高密度材料与低等级花岗岩或大理石替代品不同,其晶体结构能够高效耗散机械能。其目标不仅是减少振动,更是要确保底座始终保持绝对静音,从而最大限度地减少物镜与被测样品之间在亚微米尺度上的相对运动。
2. 极高的热稳定性以对抗漂移
标准工业平台能够容忍微小的尺寸变化;对于钻孔作业而言,0.1摄氏度的温度变化可能无关紧要。但对于需要长时间进行精确测量的光学系统而言,底座几何形状的任何热漂移都会引入系统误差。
对于光学检测而言,平台必须具备极低的热膨胀系数 (CTE),并能起到散热器的作用。ZHHIMG® 黑花岗岩优异的质量和密度提供了必要的热惯性,足以抵抗温控室内可能发生的微小膨胀和收缩。这种稳定性确保了校准后的焦距和光学元件的平面对准始终保持不变,从而保证了持续数小时的测量结果的准确性——这对于高分辨率晶圆检测或平板显示器计量而言至关重要。
3. 实现纳米级平整度和几何精度
最显著的区别在于对平面度的要求。普通工业基板可能满足 1 级或 0 级平面度(以几微米为单位),而光学系统则要求纳米级精度。这种几何精度对于为基于光干涉原理的线性平台和自动对焦系统提供可靠的参考平面至关重要。
实现并认证纳米级平整度需要完全不同的制造方法。这涉及高度专业化的技术,需要使用先进的机械设备,例如台湾南特磨床,并由精密的计量设备(例如雷尼绍激光干涉仪)进行验证。此过程必须在超稳定的环境中进行,例如ZHHIMG®的减震恒温车间,在那里,即使是空气的细微波动也被降至最低。
从本质上讲,选择花岗岩精密平台进行光学检测,就是投资于一个能够有效保障光学测量精度的组件。这需要与一家将ISO 9001认证和全面的尺寸可追溯性视为进入超精密光学领域的基本要求而非可选项的制造商合作。
发布时间:2025年10月21日
