칩 제조 및 정밀 측정 분야에서는 재료의 특성이 장비의 정확도를 직접적으로 결정합니다. 5가지 핵심 특성을 지닌 화강암은 금속, 엔지니어링 플라스틱, 세라믹과 같은 소재와 차별화되어 고급 장비의 "황금 파트너"로 자리매김했습니다.
1. 열 안정성: 온도 변동에 대한 "면역"
온도가 1℃ 변할 때마다 스테인리스강은 17μm/m, 알루미늄 합금은 23μm/m 팽창하는 반면, 화강암은 4~8μm/m만 팽창합니다. 반도체 공장에서 포토리소그래피 장비 작동으로 발생하는 고온이나 에어컨 가동 및 정지 시 온도 차이는 화강암의 치수에 거의 영향을 미치지 않습니다. 반면, 금속과 플라스틱은 열팽창 및 수축으로 인한 변형으로 정밀 부품의 정렬 불량이 쉽게 발생할 수 있습니다.
2. 진동 저항: 진동 에너지의 "포식자"
화강암은 밀도가 높고(2.6~3.1g/cm³), 모스 경도 6~7, 감쇠비는 스테인리스강의 5~10배입니다. 정밀 측정 장비에서 화강암은 진동 에너지의 90%를 0.5초 이내에 감쇠시킬 수 있는 반면, 금속 재료는 3~5초가 필요합니다. 장비 작동 및 작업장 내 인력 이동으로 발생하는 진동은 화강암으로 지지되는 장비의 안정성을 크게 흔들지 않습니다.
3. 화학적 안정성: 산성 및 알칼리성 환경에서의 "고집"
화강암을 강산(pH=2) 또는 강알칼리(pH=12) 용액에 1000시간 담가 두었을 때 표면 부식량은 0.01μm 미만입니다. 스테인리스강은 산과 알칼리에 의해 부식되기 쉽고, 알루미늄 합금은 알칼리성 물질을 두려워하며, 엔지니어링 플라스틱은 유기 용매에 노출되면 팽창합니다. 화강암의 치밀한 구조(기공률 < 0.1%)는 입자 오염을 방지할 수 있어 반도체 클린룸에 "선택된 재료"로 자리 잡았습니다.
4. 가공 및 비용: 정밀성과 비용 성능 간의 "균형의 마스터"
화강암은 평탄도 ≤0.5μm/m, 표면 거칠기 Ra ≤0.05μm로 연삭할 수 있지만, 가공 시간이 상대적으로 오래 걸립니다. 스테인리스강은 가공이 용이하지만 변형되기 쉽고, 세라믹은 정밀하지만 가격이 비쌉니다. 나노 수준의 정밀성을 요구하는 분야에서 화강암의 종합적인 비용 대비 성능은 다른 소재보다 훨씬 뛰어납니다.
5. 전자기 순도: 전자 장치의 "청정기"
비금속 재료인 화강암은 비자성 및 비전도성을 지녀 센서 및 전자 부품에 영향을 미치지 않습니다. 금속의 전기 전도성과 자성, 엔지니어링 플라스틱의 정전기, 세라믹의 유전 손실은 모두 포토리소그래피 기계 및 핵자기공명 기계와 같은 정밀 장비에 있어 "약점"이 됩니다. 그러나 화강암은 전자기파에 민감한 환경에 매우 적합합니다.
고온 저항성부터 진동 저항성, 부식 방지부터 전자파 간섭 제로까지, 화강암은 그 견고한 특성으로 정밀 제조 분야에서 대체할 수 없는 "왕"임을 입증했습니다.
게시 시간: 2025년 5월 20일