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/m씩 팽창하는 반면, 화강암은 4~8μm/m만 팽창합니다. 반도체 공장에서는 포토리소그래피 장비 작동으로 발생하는 고온이나 에어컨 가동 및 정지 시 온도 차이가 화강암의 치수에 거의 영향을 미치지 않습니다. 반면, 금속과 플라스틱은 열팽창 및 수축으로 인한 변형이 정밀 부품의 정렬 불량을 쉽게 유발할 수 있습니다.
2. 진동 저항: 진동 에너지의 "포식자"
화강암은 밀도가 높고(2.6~3.1g/cm³), 모스 경도 6~7, 그리고 감쇠비는 스테인리스강의 5~10배입니다. 정밀 측정 장비에서 화강암은 진동 에너지의 90%를 0.5초 이내에 감쇠시킬 수 있는데, 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 담가두었을 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 사이의 "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 정밀성이 높지만 가격이 비쌉니다. 나노 수준의 정밀성을 요구하는 분야에서는 화강암의 종합적인 비용 대비 성능이 다른 소재보다 훨씬 뛰어납니다.
5. 전자기 순도: 전자 장치의 "청정기"
비금속 재료인 화강암은 비자성 및 비전도성이므로 센서 및 전자 부품에 영향을 미치지 않습니다. 금속의 전기 전도성과 자성, 엔지니어링 플라스틱의 정전기, 세라믹의 유전 손실은 모두 포토리소그래피 기계나 핵자기공명 기계와 같은 정밀 장비에 있어서는 "약점"이 됩니다. 그러나 화강암은 전자기적으로 민감한 환경에 매우 적합합니다.
고온 저항성에서 진동 저항성, 부식 방지에서 전자파 간섭 제로에 이르기까지 화강암은 견고한 특성으로 정밀 제조 분야에서 대체할 수 없는 "왕"임을 입증했습니다.
게시 시간: 2025년 5월 20일