شركة تصنيع محلية متخصصة في القطع الدقيقة تحقق إنجازاً جديداً، حيث تزود شركة ASML بقطع من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 ذات دقة فائقة

تُقدّم شركة Shenzhen KGL Electromechanical، بخبرتها الممتدة على مدار 26 عامًا، مكونات من الفولاذ المقاوم للصدأ بدقة تصل إلى 0.01 مم لمعدات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV).

بقلم مراسل الشؤون الصناعية

شنتشن - يشهد قطاع معدات أشباه الموصلات العالمي علامة فارقة جديدة في التصنيع المحلي عالي الدقة، حيث ضمنت شركة Shenzhen KGL Electromechanical Co., Ltd. مكانة في سلسلة التوريد العالمية المتميزة لشركة ASML، حيث تنتج أجزاء هيكلية من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 فائقة الدقة بتفاوت صارم يبلغ 0.01 مليمتر لأجهزة إنتاج أشباه الموصلات المتقدمة للشركة.

تؤكد بيانات السوق على القيمة الجوهرية لموردي المكونات الدقيقة. ففي عام 2025، بلغ حجم سوق معدات أشباه الموصلات العالمي 133 مليار دولار، حيث حققت شركة ASML وحدها إيرادات سنوية قدرها 37.2 مليار دولار. وتعتمد كل آلة طباعة ضوئية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV) على شبكة معقدة من الأجزاء المصنعة بدقة عالية، وهو قطاع لطالما هيمنت عليه شركات تصنيع عالمية عريقة. والآن، برزت شركة Shenzhen KGL، التي تتمتع بخبرة 26 عامًا في مجال التصنيع الدقيق، كمورد محلي مؤهل قادر على تلبية المعايير الفنية الأكثر صرامة لعملاق الطباعة الضوئية.

مواصفات التصنيع غير المسبوقة تشكل عقبات فنية شديدة

يمثل المكون المخصص الذي طلبته شركة ASML أحد أكثر اختبارات التصنيع صرامة في الهندسة الدقيقة، مع مواصفات التصميم الكاملة الموضحة في الجدول أدناه:

تواجه فرق التصنيع ثلاثة عيوب متأصلة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي SUS304، مما يُعقّد عمليات تصنيع الصفائح الرقيقة عالية الدقة. أولًا، يميل هذا الفولاذ إلى التصلب الشديد أثناء عمليات القطع، مما يُسرّع من تآكل الأدوات. وقد أكدت دراسة نُشرت في مجلة الهندسة الميكانيكية الصينية عام 2024، أجراها فريق بحثي بقيادة البروفيسور تشان ليهوا في جامعة وسط جنوب الصين، خاصية التقوية الواضحة لهذا السبيكة مع زيادة معدل الإجهاد: إذ ترتفع مقاومة الخضوع من 280 ميجا باسكال عند معدل إجهاد 0.00067 ثانية⁻¹ إلى 370 ميجا باسكال عند 1.0 ثانية⁻¹.

ثانيًا، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 بموصلية حرارية منخفضة للغاية تبلغ 15 واط/(متر·كلفن)، أي ما يقارب ثلث موصلية الفولاذ الكربوني. تتراكم حرارة القطع بكثافة على أسطح التشغيل، مما يؤدي إلى تشوه حراري يتراوح بين 0.02 مم و0.05 مم على الجدران الرقيقة جدًا التي يبلغ سمكها 0.3 مم. ثالثًا، يوضح نموذج أولسون-كوهين الحركي أن الإجهاد الحقيقي الذي يتجاوز 0.27 يؤدي إلى تحول مارتنسيتي ناتج عن الإجهاد، مما ينتج عنه تصلب ثانوي ويزيد من صعوبة التشغيل.

عملية مخصصة من خمس مراحل تحل اختناقات الإنتاج الأساسية

للتغلب على هذه التحديات المتعلقة بالمواد والهيكل، قام فريق البحث والتطوير في KGL بتطبيق سير عمل تصنيعي خاص مكون من خمس مراحل: التشغيل الخشن → التقادم الطبيعي لمدة 24 ساعة تحت درجة حرارة ثابتة تبلغ 20±0.5 درجة مئوية → التشطيب شبه النهائي → تخفيف الإجهاد بالتدوير الحراري (-40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية) → التشطيب الدقيق.

قام المهندسون أيضاً بمعايرة معايير القطع المستهدفة لكل مرحلة من مراحل الإنتاج، مقترنة بحلول التبريد المناسبة كما هو موضح بالتفصيل في الجدول:

يتمثل ابتكار أساسي آخر في تركيب مركب يدمج امتصاصًا فراغيًا بضغط يتراوح بين 40 و60 كيلو باسكال ودعامات مساعدة. بعد 12 جولة من التحسين المتكرر، انخفض تشوه التثبيت من 0.015 مم إلى أقل من 0.003 مم. بالنسبة للثقوب الدقيقة للغاية بقطر 0.1 مم، اعتمد الفنيون إجراءً للحفر من ثلاث خطوات يتكون من الحفر المركزي، وتوسيع الثقب، وإعادة التوسيع، بالإضافة إلى دورات حفر متقطعة ومبرد عالي الضغط يزيد عن 70 بار لإزالة رقائق المعدن بالكامل.

الإنتاج الضخم يوفر مقاييس جودة مستقرة وعالية الجودة

تؤكد الاختبارات الدقيقة التي تُجرى على دفعات الإنتاج أن جميع الأجزاء النهائية تتفوق على المتطلبات الفنية الرسمية لشركة ASML، مع استقرار إنتاجي ثابت ينعكس في جدول فحص الجودة:

تتجاوز جميع المؤشرات الهندسية الرئيسية عتبة التفاوت المسموح به البالغة 0.01 مم، حيث تتجاوز جميع قيم قدرة عملية CPK 1.47، وهو معيار أساسي للتصنيع الكمي الموثوق. وتحافظ الشركة على نسبة إنتاجية للمنتج النهائي تبلغ 99.8% في جميع دفعات الإنتاج المتواصلة.

الطلب المتزايد على التصنيع الدقيق محلياً يدفع عجلة التقدم في مجال التوطين

بلغ حجم سوق صناعة التصنيع الدقيق في الصين 487.2 مليار يوان صيني في عام 2025، مسجلاً نمواً سنوياً بنسبة 7.3%. وفي هذا القطاع، أنفق مصنّعو معدات أشباه الموصلات 38.7 مليار يوان صيني على شراء المكونات الدقيقة وحدها. وتشير إحصاءات القطاع إلى ارتفاع معدل التصنيع المحلي لمعدات تصنيع أشباه الموصلات الأساسية من 35% إلى 42% العام الماضي، مما عزز الطلب القوي على شركات التصنيع الدقيق المحلية ذات الكفاءة العالية.

يتولى هو تشياوشنغ، المدير العام لشركة شنتشن كي جي إل للإلكتروميكانيكال، قيادة فريق الابتكار التقني في الشركة. يحمل هو شهادة بكالوريوس في الهندسة الميكانيكية وشهادة دكتوراه من كلية إدارة الأعمال NLBA في هولندا، ولديه خبرة عملية تمتد لستة وعشرين عامًا في مجال التصنيع الدقيق. تحت قيادته، تقدم الشركة حلول تصنيع عالية الدقة مصممة خصيصًا لعملاء عالميين في قطاعات أشباه الموصلات والأجهزة الطبية والفضاء.

أشار هو إلى أن دخول شركة KGL إلى سلسلة توريد ASML يُمثل إنجازًا بالغ الأهمية لقدرات الصين المحلية في مجال المعالجة فائقة الدقة. وأضاف: "يُثبت نجاحنا قدرة المصنّعين المحليين على تلبية أكثر المعايير الدولية صرامةً لأجزاء أشباه الموصلات الأساسية. وسنواصل، في المستقبل، تطوير تقنياتنا التصنيعية لدعم التوسع في توطين صناعة معدات أشباه الموصلات في الصين".