半导体晶圆切割机 INA滑块选型:耐尘设计解决卡滞痛点

admin INA滑轨 44

凭借对INA系列滑块的耐尘设计的优良性能的运用,有效的解决了长期的卡滞问题,极大的提高了半导体晶圆的切割效率,对提高了晶圆的切割质量起到了极大的推动作用

而作为半导体制造的后道工序的晶圆切割,其对设备的运行的稳定性与重复的定位能力都提出了较高的要求。而其中,晶圆切割机的运动系统的广泛的采用了直线导轨的结构也就使得 INA滑块作为其核心的组件其性能的高低就直接影响了整机的正常的运行状态。但尤其在高的粉尘、又高的洁净度的要求并存的切割的环境中, INA滑块的选型就需要我们对其特别的去考量其防尘的能力和对其抗卡滞的能力。

半导体晶圆切割机 INA滑块选型:耐尘设计解决卡滞痛点-第1张图片

一、晶圆切割环境对INA滑块的挑战

由金刚石刀片的高速旋切对硅片的划切过程中均不可避免地产生微米级的颗粒物。而一旦这些粉尘的颗粒进入了滑块的内部滚道,就会将原本顺滑的工作面变成一片杂乱的“地狱”,将原本的“滑”变成“卡”“滞”甚至“死”不前去

但随着滚珠的不断工作,其与轨道的接触面也逐渐地表现出了较为明显的磨损趋势

基于滑块的运行所遇到的阻力不断的增大,滑块的动力性也就越来越难以将其推上去造成了滑块的卡顿或爬行现象

伴随定位的精度不断的提高,尤其是对重复性下降的不断的加以克服,其对切割的精度的一致性也就起到了重要的作用.

但作为传统的开放式滑块其在无额外的防护措施下均难以长期稳定的运行。但其真正的关键却出在了INA滑块的巧妙的密封结构的设计上以及对其所用的材料的精心的选择上。

二、INA滑块耐尘结构解析

舍弗勒旗下品牌的INA针对了广泛的严苛的工况下都能胜任的带密封的滑块型号的产品的开发,尤其在半导体的设备的领域都得到了广泛的应用。典型特征包括:

依托于将前端与后端都配置了弹性的密封唇,使得双唇密封的结构对外部的颗粒都能起到有效的阻挡,有效的将外部的颗粒都挡在了滚道的外部从而保证了滚道的安全性和可靠性

凭借对刮尘片的合理的集成设计,如将部分型号的滑块底部都加装了金属或工程塑料的刮片等,可在运行中就能主动清除轨道的表面附着的各种物品

凭借将密封的润滑脂同时发挥出其封存的作用不仅能使其保持优质的润滑作用,而且还能有效地延长其维护的周期,对提高机器的工作效率具有重要的意义

如INA的KWVE/KWSE系列的滑块都可加装ZZ或LLLP的密封选项,特别适用于那些工作中都存在粉尘的自动化设备的使用。借助在晶圆切割机的Z轴或XY的平台上巧妙的布置此类的结构,既能有效的降低了由于工艺中的污染导致的故障率,又能大大提高了生产的效率和产品的质量。

半导体晶圆切割机 INA滑块选型:耐尘设计解决卡滞痛点-第2张图片

三、选型建议:结合负载与防护等级

不仅要从 INA 的基本参数(如能承受的更大动载荷、所能达到的预紧等级、与机床的安装尺寸等)中下工夫去选择合适的 INA 滑块外,还应特别地优先考虑以下几个因素:

根据现场的洁净室等级(如达到ISO Class 5以上的超洁净室等级)以及对粉尘的严格的控制的要求,我们就可以选择相应的密封形式对其进行保护。但出于安全的考虑还是建议将带金属的防尘盖+橡胶的密封唇的组合结构作为标准的产品配置。

但我们在实际的使用中却经常发现滑块的本体及密封件都难以耐受设备的清洗剂或冷却液的长期作用而老化失效。

依托于对 INA 滑块的精心的“免拆卸注脂口”的设计便可实现对其的定期的润滑工作,从而大大地减少了机器的停机时间,真正的为用户节省了大量的停机时间和费用。

同时也建议在设备的布局上就预留好滑块的更换空间,并配套一套相应的轨道的清洁装置,从而形成一套相互之间的多重的防护的机制。

半导体晶圆切割机 INA滑块选型:耐尘设计解决卡滞痛点-第3张图片

四、实际应用反馈

此次对切割平台的升级主要就是将原有的普通的滑块全部都替换为了INA KWVE20-B-H-LLP型号的高性能滑块,使得整机的可靠性和工作的稳定性都得到了明显的提高。凭借对该滑块的低摩擦的密封唇与全包围的防尘盖的设计下,其在连续的6个月的长时间的运行中都未出现明显的卡滞现象,进一步的对其设备的MTBF(平均无故障时间)也都得到了大约18%的提升。采用对用户的反馈我们不难发现手段,合理的选型的INA滑块都能够在较为恶劣的粉尘环境下表现出良好的适应性。

结语

但仅仅将INA滑块的选型简单的局限在了对其的承载能力的匹配或其所能的尺寸的匹配上就已经不够了,更应将其与其所处的实际的工况中的污染风险等综合的评估为主要的工作。依托于对INA滑块的耐尘设计的优化,有效地缓解了由外界的颗粒的侵入所带来的卡滞问题,从而大大地提升了设备的长期的可靠性。而对设备的制造商而言,深入地理解INA滑块的密封机制及其在实际的应用场景中的运用都将对其后续的优化运动系统的设计起到至关重要的作用。


#推荐阅读

抱歉,评论功能暂时关闭!

微信客服
手机号码
158-2260-4111
固定电话
022-27620612
欢迎联系