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半导体设备的精密直线定位

时间:2022-11-14浏览量:144

行业背景

当今各行业产品对于半导体的依赖度程度越来越高,芯片更被各国视为拉动经济发展的主要产业之一。 

半导体设备应用以高精度的研磨级滚珠丝杆和小规格线性导轨为主,实现半导体制造设备的精密直线定位。

客户需求

晶圆切割机主要用于半导体晶圆、集成电路的划切。其工作原理是通过空气静压主轴带动金刚石砂轮划切刀具高速旋转,将晶圆或器件沿切割道方向进行切割或开槽,根据晶圆片的大小分为:6寸机、8寸机、12寸机。
 
自从进入大规模集成电路时代之后,器件的设计原则开始追求微细化,即在提高元件工作速度的同时,减小芯片的面积,晶圆的线宽已经发展到5μm、3μm。 这样对晶圆切割机的切割精度有了更高的要求。 


由滚珠丝杆和线性导轨搭成的定位平台负责晶圆的搬运及精密定位,是该设备的关键传动部件,丝杆和导轨的精度直接决定了整个设备的切割精度。

解决方案

针对客户需求,准银科技公司为客户提供了 PMI 丝杆+导轨解决方案。

PMI提供的C1级高精度研磨丝杆: 

1、采用哥德式(Gothic arch)沟槽形状,使钢珠与沟槽能有较佳的接触以便轻易运转。

2、加入适当预压力,消除轴向间隙,使滚珠丝杆具有更佳的刚性,减少滚珠和螺帽、丝杆间的弹性变形,达到更高的精度。
3、丝杆和螺帽均在恒温室内做精密加工、研磨、装配及品管,并经过激光干涉仪检测严格保证导程精度,搭配伺服电机+光栅闭环控制系统,单步定位精度可达到2μm以内。
PMI提供的SP级高精度线性导轨: 

1、平滑的滚动运动方式,摩擦系数为滑动导轨的1/20-1/40,使得静摩擦力与动摩擦力的差距很小,即使在微量进给时也不会出现打滑的现象,解析能力与重现性,可以实现μm级定位精度。

2、任意300mm行程内的水平、垂直两个方向的行走平行度均严格控制在2μm以内。实际配对使用导轨时,根据线性导轨和滑块配对使用的平均化效果,工作台的直线度更可达1μm以内。

3、滑块润滑结构简单,润滑效果优良,摩擦接触面的磨耗较低,可以长时间维持行走精度。

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