半導(dǎo)體設(shè)備
等截面薄壁軸承在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色,因?yàn)樗鼈兤鹾狭嗽撔袠I(yè)對超高精度、極端潔凈度、緊湊空間利用、低振動/低噪音和剛度的核心需求。以下是它們在半導(dǎo)體設(shè)備中的關(guān)鍵應(yīng)用點(diǎn):
晶圓搬運(yùn)與傳輸系統(tǒng):
應(yīng)用點(diǎn): 機(jī)械手(SCARA、六軸機(jī)器人)、晶圓傳輸模塊、裝載端口、預(yù)對準(zhǔn)器。
作用: 為機(jī)器人的關(guān)節(jié)、旋轉(zhuǎn)軸和直線運(yùn)動軸提供支撐。薄壁設(shè)計(jì)允許在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多軸運(yùn)動,高精度確保晶圓取放、定位和對準(zhǔn)的準(zhǔn)確性(微米甚至亞微米級),低振動防止晶圓損傷,高剛度保證重復(fù)定位精度。
光刻機(jī):
應(yīng)用點(diǎn): 晶圓臺(XY 運(yùn)動平臺)、掩模版臺(Reticle Stage)、鏡頭調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)、內(nèi)部精密運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
作用: 支撐和引導(dǎo)承載晶圓或掩模版的高速、高加速度、超高精度運(yùn)動平臺。等截面薄壁軸承提供極高的剛度和運(yùn)動精度(納米級),是保證光刻分辨率(線寬)的關(guān)鍵因素之一。其低振動特性對防止成像模糊至關(guān)重要。緊湊設(shè)計(jì)有助于減小設(shè)備體積和重量。
精密測量與檢測設(shè)備:
應(yīng)用點(diǎn): 晶圓缺陷檢測設(shè)備、套刻精度測量設(shè)備、膜厚測量設(shè)備、形貌測量設(shè)備(探針臺)。
作用: 支撐傳感器(如光學(xué)頭、電子束探頭、探針卡)的精密掃描運(yùn)動平臺或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。需要軸承提供無爬行、無滯后的平滑運(yùn)動,以及極高的直線度和角度精度,以確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。低振動和低噪音也是避免干擾精密測量的關(guān)鍵。
芯片封裝與測試設(shè)備:
應(yīng)用點(diǎn): 貼片機(jī)(Die Bonder)、引線鍵合機(jī)(Wire Bonder)、倒裝芯片鍵合機(jī)(Flip Chip Bonder)、測試分選機(jī)(Handler)。
作用: 在封裝過程中,支撐高速、高精度的取放頭(Pick-and-Place Head)、鍵合頭(Bond Head)的旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動。需要軸承提供高剛度以承受工作載荷(如鍵合壓力),同時保持微米級的定位精度。在測試分選機(jī)中,用于高速分選機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)和分度。
真空腔室內(nèi)部件:
應(yīng)用點(diǎn): 物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、刻蝕等工藝設(shè)備的內(nèi)部基片臺、傳送臂、擋板驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
作用: 在真空或特殊氣氛環(huán)境中,提供可靠、低放氣、耐腐蝕的旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動支撐。薄壁軸承的緊湊設(shè)計(jì)有助于減小腔體體積,其材料和潤滑選擇需滿足真空兼容性要求(極低釋氣、耐高溫烘烤)。
為什么等截面薄壁軸承特別適合半導(dǎo)體領(lǐng)域?
超高精度: 精密制造和預(yù)緊技術(shù)使其能實(shí)現(xiàn)極低的旋轉(zhuǎn)跳動(徑向和軸向跳動),滿足納米級定位需求。
高剛度: 優(yōu)化的截面設(shè)計(jì)和材料選擇使其在緊湊尺寸下具有很高的徑向和軸向剛度,抵抗變形能力強(qiáng),保證運(yùn)動平臺的穩(wěn)定性。
緊湊輕量: 等截面薄壁設(shè)計(jì)顯著減小了軸承的徑向尺寸和重量,非常適合空間極其受限的半導(dǎo)體設(shè)備內(nèi)部。
低振動/低噪音: 精密滾道加工、滾動體(常為陶瓷球)和優(yōu)化的預(yù)緊力,有效降低了運(yùn)行時的振動和噪音,對精密加工和測量至關(guān)重要。
潔凈度: 可選擇特殊密封(低摩擦、低釋氣)或開式設(shè)計(jì)配合真空/潔凈環(huán)境,并使用特殊潤滑脂(低揮發(fā)、低遷移、長壽命)或干式潤滑(如固體潤滑涂層),避免污染敏感的半導(dǎo)體工藝環(huán)境。
設(shè)計(jì)靈活性: 等截面設(shè)計(jì)便于多個軸承并列安裝或串聯(lián)安裝,輕松構(gòu)建高剛度的多支撐軸系。
高速性能: 優(yōu)化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)速,滿足高速自動化生產(chǎn)的需求。