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半导体设备
发布时间:2025-06-04   浏览:775次

半导体设备

       等截面薄壁轴承在半导体制造领域扮演着至关重要的角色,因为它们契合了该行业对超高精度、极端洁净度、紧凑空间利用、低振动/低噪音和刚度的核心需求。以下是它们在半导体设备中的关键应用点:

  1. 晶圆搬运与传输系统:

    • 应用点: 机械手(SCARA、六轴机器人)、晶圆传输模块、装载端口、预对准器。

    • 作用: 为机器人的关节、旋转轴和直线运动轴提供支撑。薄壁设计允许在有限空间内实现多轴运动,高精度确保晶圆取放、定位和对准的准确性(微米甚至亚微米级),低振动防止晶圆损伤,高刚度保证重复定位精度。

  2. 光刻机:

    • 应用点: 晶圆台(XY 运动平台)、掩模版台(Reticle Stage)、镜头调焦调平系统、内部精密运动机构。

    • 作用: 支撑和引导承载晶圆或掩模版的高速、高加速度、超高精度运动平台。等截面薄壁轴承提供极高的刚度和运动精度(纳米级),是保证光刻分辨率(线宽)的关键因素之一。其低振动特性对防止成像模糊至关重要。紧凑设计有助于减小设备体积和重量。

  3. 精密测量与检测设备:

    • 应用点: 晶圆缺陷检测设备、套刻精度测量设备、膜厚测量设备、形貌测量设备(探针台)。

    • 作用: 支撑传感器(如光学头、电子束探头、探针卡)的精密扫描运动平台或旋转机构。需要轴承提供无爬行、无滞后的平滑运动,以及极高的直线度和角度精度,以确保测量数据的准确性和重复性。低振动和低噪音也是避免干扰精密测量的关键。

  4. 芯片封装与测试设备:

    • 应用点: 贴片机(Die Bonder)、引线键合机(Wire Bonder)、倒装芯片键合机(Flip Chip Bonder)、测试分选机(Handler)。

    • 作用: 在封装过程中,支撑高速、高精度的取放头(Pick-and-Place Head)、键合头(Bond Head)的旋转和直线运动。需要轴承提供高刚度以承受工作载荷(如键合压力),同时保持微米级的定位精度。在测试分选机中,用于高速分选机构的旋转和分度。

  5. 真空腔室内部件:

    • 应用点: 物理气相沉积、化学气相沉积、刻蚀等工艺设备的内部基片台、传送臂、挡板驱动机构。

    • 作用: 在真空或特殊气氛环境中,提供可靠、低放气、耐腐蚀的旋转或直线运动支撑。薄壁轴承的紧凑设计有助于减小腔体体积,其材料和润滑选择需满足真空兼容性要求(极低释气、耐高温烘烤)。

为什么等截面薄壁轴承特别适合半导体领域?

  • 超高精度: 精密制造和预紧技术使其能实现极低的旋转跳动(径向和轴向跳动),满足纳米级定位需求。

  • 高刚度: 优化的截面设计和材料选择使其在紧凑尺寸下具有很高的径向和轴向刚度,抵抗变形能力强,保证运动平台的稳定性。

  • 紧凑轻量: 等截面薄壁设计显著减小了轴承的径向尺寸和重量,非常适合空间极其受限的半导体设备内部。

  • 低振动/低噪音: 精密滚道加工、滚动体(常为陶瓷球)和优化的预紧力,有效降低了运行时的振动和噪音,对精密加工和测量至关重要。

  • 洁净度: 可选择特殊密封(低摩擦、低释气)或开式设计配合真空/洁净环境,并使用特殊润滑脂(低挥发、低迁移、长寿命)或干式润滑(如固体润滑涂层),避免污染敏感的半导体工艺环境。

  • 设计灵活性: 等截面设计便于多个轴承并列安装或串联安装,轻松构建高刚度的多支撑轴系。

  • 高速性能: 优化设计可实现较高的转速,满足高速自动化生产的需求。