Pooljuhtide tootmine liigub iga põlvkonna väiksemate funktsioonide suuruste ja rangemate positsioneerimiseelarvete poole ning optika, astmete ja metroloogia all olev mehaaniline struktuur peab sammu pidama. Paljude täppisplatvormide puhul pöördub vestlus naturaalse graniidi poole, mitte ühe aluse, vaid konstruktsioonikomponentide, aluste, sildade, sammaste ja pukkide perekonnana, mida kasutatakse seal, kus geomeetriline stabiilsus koormuse all, termiline stabiilsus ja vibratsioonikontroll otsustavad, kas spetsifikatsioon on saavutatav. See artikkel selgitab seadmete projekteerijatele ja originaalseadmete tootjate projektimeeskondadele, mikspooljuhtseadmete graniidist komponendidilmuvad nii paljudes{0}}täpsetes masinates ja mida täpsustada, kui lähete kontseptsioonilt kohandatud osa juurde.
Mida pooljuhtseadmed oma struktuurilt nõuavad
Vahvli või maski käsitsemisplatvorm on liikuvate ja fikseeritud elementide virn: lava, mis skaneerib, sild või pukk, mis kannab optikat või mõõtepead, sambad, mis hoiavad võrdlusraami, ja nullpunkti pinnad, millele kõik on joondatud. Konstruktsioon peab hoidma geomeetriat, kui lineaarmootor kiirendab kelku, samal ajal kui vaakumpump töötab ja samal ajal kui ruumitemperatuur triivib murdosa võrra. Tähtis on stabiilne geomeetria koormuse all, madal ja hästi summutatud vibratsioonireaktsioon, väike soojuspaisumise koefitsient ning pinnad, mis jäävad piisavalt tasaseks ja sirgeks, et domineerivad pigem liikumissüsteemi vead kui kaadri vead.
Ükski materjal ei võida igal teljel, kuid graniit on võrdlusstruktuuri jaoks sagedane valik, kuna see on loomulikult mõõtmete stabiilsus, summutab vibratsiooni paremini kui teras või malm ja on monoliitse osana töödeldav väga väikeste geomeetriliste tolerantsideni.
Kus pooljuhtseadmetes kasutatakse graniitkomponente
Graniiti kasutatakse kõikjal, kus on vaja stabiilset ja madalat{0}}triivimist. Levinud rakendused hõlmavadgraniidist alus pooljuhtseadmetele, vahvlikontrollijaamade tugiraam, optiliste kontrollisüsteemide sild või pukk ning litograafia{0}}külgnevate ja metroloogiatööriistade sambad ja platvormid. Agraniitraam optiliseks kontrolliksja agraniidist alus vahvlite kontrollimisekson kaks kõige levinumat taotlust, sest optika ja kaamera peavad asuma tasapinnal, mis mõõtmiste vahel ei liigu.
Graniidist alus, sild, sammas ja pukk: mida igaüks teeb
Nimed kirjeldavad rolli, mitte ainult kuju, ja erinevused otsustavad, millised tolerantsid on kriitilised.
| Komponent | Roll masinas | Tüüpilised omadused | Geomeetria, mis on kõige olulisem |
|---|---|---|---|
| Alus | Vundament, millel asuvad liikuvad teljed | Paigalduspadjad, juhtsiinid, keermestatud vahetükid | Kinnituspinna tasane, paralleelsus nullpunktiga |
| Sild | Katab tööpiirkonda, kannab pead | Pikk pealispind, siiniga istmed, valgustusosad | Sirgus, jäikus, sümmeetriline mass |
| Veerg | Vertikaalne referents, hoiab optikat või lava | Puuritud augud, vertikaalsed siinid, vahetükid | Perpendikulaarsus, vertikaalse näo tasasus |
| Pukk | Kaks kolonni pluss sild, pikk teekond | Sobitatud sambapaar, põiktala | Mõlema jala risti, põiktala sirgus |
Miks tasasus, sirgus ja ristikus mõjutavad jõudlust?
Konstruktsiooni geomeetrilised vead levivad otse mõõtmisse ja positsioneerimisse. Alus, mille kinnituspind ei ole tasane, sunnib rööpaid ja lava seda viga järgima; sild, mis ei ole sirge, painutab skaneerimisrada; sammas, mis ei ole risti, kaldub mida iganes ta kannab. Masina-tööriista ja mõõtmis-masina terminites on need geomeetrilised vead, mis on fikseeritud selliste standarditega nagu ISO 230-1, ja need on vead, mida kontroller ei suuda täielikult kompenseerida, kui töötlemata geomeetria on halb. Atäppisgraniidist masina alusseetõttu alustab see pigem lapitud, monoliitsest viitest, mitte kokkupandud terasraamist, nii et esimest-järku geomeetria on juba enne kompenseerimist lähedal.
Sirgus ja perpendikulaarsus ei ole abstraktsed numbrid: mõne mikromeetri samba kalle 500 mm käigul võib nihutada fokuseeritud kiirt või sondi otsa rohkem, kui protsessiaken lubab. Seetõttu võetakse joonise ISO 1101 järgi määratletud GD&T pigem tootmissisendiks kui soovitusena.
Materjali stabiilsus ja vibratsioonikontroll: miks need kuuluvad projekteerimisfaasi
Graniidi puhul räägitakse enamasti sellest, mida see ei tee. Selle soojuspaisumise koefitsient on umbes 5–8 × 10⁻₆ kraadi kohta, mõõdetuna ASTM E228 järgi, mis on ligikaudu kolmandik terase omast, seega nihutab temperatuuri triiv konstruktsiooni vähem. Avaldatud materjalide võrdlused näitavad, et loodusliku graniidi logaritmiline vähenemine, mis näitab, kui kiiresti vibratsioon sureb, on umbes 0,002–0,010, mis on mitu korda suurem hallmalmi omast. Vaakumpumba või puhta ruumi õhukäitleja kõrval asuva platvormi puhul lühendab see summutamine pärast kolimist settimisaega.
Need on disaini{0}}etapilised otsused, mitte moderniseerimine. Materjali ja massijaotuse valite enne raami lõikamist, sest pärast ei saa lisada summutust ega eemaldada soojustundlikkust. Väärtus agraniidist konstruktsioonikomponentotsustatakse joonise, mitte tehniliste andmete lehel.
Graniidi integreerimine lineaarmootorite, kodeerijate, siinide, õhklaagrite ja vaakumiga
Graniitosa on harva valmis mehhanism; see on aktiivsete elementide stabiilne peremees. Integratsioonipunktides elab suurem osa tootmisdetailidest.
| Alamsüsteem | Kuidas see kohtub graniidiga | Mida varakult määratleda |
|---|---|---|
| Lineaarne mootor | Staator on ühendatud või poltidega töödeldud pinna külge | Paarituspinna tasane, magneti kliirens |
| Restkooder või kaal | Kaal on paigaldatud sirgele võrdlusservale | Lugemisserva sirgus, termiline tee |
| Juhtsiin | Rööpad asetsevad lapitud või maandatud ribal | Rööpaistmete paralleelsus, sisestusmuster |
| Õhklaager | Sõidab poleeritud graniidi teel, vtgraniidist õhklaagerpinnad | Tee tasapinnalisus ja viimistlus, poorsus |
| Vaakumsüsteem | Konstruktsiooni sisse lõigatud pordid ja kanalid | Tihenduspinnad, väljastamisega{0}}ühilduv viimistlus |
Keermestatud sisetükid, tüübliaugud ja asukohapinnad töödeldakse kivisse, nii et alamsüsteemid viitavad samale monoliitsele nullpunktile. Nende liideste õige saamine on erinevus pingil joonduva koostu ja selle vahel, mis võitleb teiega päevi.
Mida peaksid OEM-i kliendid enne kohandatud disaini pakkuma
Kohandatud graniidikomponent on disainikoostöö ja mida varem joonis saabub, seda parem on tulemus. Allolevas tabelis on loetletud, mis aitab tarnijal kasulikku disaini-tootmisnõustamiseks- tagastada.
| Sisend | Miks seda vaja on |
|---|---|
| 2D joonistamine GD&T (ISO 1101) ja nullpunktidega | Määrab kõik geomeetrilised tolerantsid, mida järgida |
| 3D-mudel (STEP või IGES) | Kinnitab tühikuid, massi ja töödeldavust |
| Koormused, tugipunktid ja reisimine | Ajendab jäikuse ja longuse analüüsi |
| Sisestamise ja aukude ajakava tolerantsidega | Parandab töötlemis- ja asukohaskeemi |
| Liidespinnad rööbastele, mootoritele, kaaludele | Joondab aktiivsed alamsüsteemid ühe nullpunktiga |
| Töökeskkond ja puhasruumi klass | Otsustab viimistluse, tihenduse ja materjali kontrolli |
Isegi varajane kontseptsiooni visand on kasulik: see võimaldab tarnijal märgistada funktsiooni, mida on raske käes hoida, pakkuda koostule monoliitset alternatiivi või hoiatada, et soovitud tasasus ei ole selle suuruse juures realistlik. Akohandatud graniidi kokkupanekkokku planeeritud kordus maksab vähem kui hilinemisega üle antud.
Ülevaatus ja vastuvõtmine: mida kontrollitakse
Graniitkomponent võetakse vastu joonise, mitte kataloogiklassi vastu. Seadme jõudluse jaoks olulised kontrollid on loetletud allpool ja igaüks neist registreeritakse, et osa oleks võimalik jälgida.
| Ülevaatuse ese | Mida see kinnitab | Tüüpiline instrument |
|---|---|---|
| Üldised ja kohalikud mõõtmed | Osa vastab mudelile | CMM, mõõtur |
| Kinnituspindade tasane | Rööpad ja lavad vastavad tõele | Elektrooniline lood, laser, sirge serv |
| Paralleelsus nägude vahel | Tuumisuhted kehtivad | CMM, võrdlus |
| Veeru tahkude perpendikulaarsus | Vertikaalsed viited on tõesed | CMM, ruut, autokollimaator |
| Aukude asukohad ja sisestuskohad | Alamsüsteemid määravad õige asukoha | CMM, rakise ava kontroll |
| Sisestage väljatõmmatav{0}}ja iste | Keermed ja vahetükid on hooldatavad | Tõmbetest, visuaalne, keermemõõtur |
| Montaažiliidese sobivus | Liidesed vastavad paaritusosale | Kinnituste kontroll, proovimonteerimine |
Võrdluspindu kontrollitakse ISO 1 20-kraadise nullpunkti juures, kuna vale temperatuuri juures märgitud tasasuse arv ei ole number, mida masin töösoleku ajal näeb. Pinnaplaadi funktsiooni puhul kehtivad klassi viited, nagu DIN 876 ja ISO 8512-2.
Võrreldamatu töötlemine ja temperatuuri{0}}kontrollitud kontroll
Võrreldamatu tarvikudpooljuhtseadmete graniidist komponendid, graniidist konstruktsioonikomponendid, graniidist alusedjakohandatud graniidisõlmed, sealhulgasgraniidist portaal pooljuhtseadmete jaokskonfiguratsioonid, tihedast mustast graniidist. Töötlemine, puurimine, sisetükkide paigaldamine ja lappimine toimub temperatuuri{1}} ja niiskuse{2}}kontrollitud töökojas ning komponente kontrollitakse samal monoliitsel baasil, millele need viitavad ka töös. Töötame klientide 2D- ja 3D-jooniste põhjal ning anname disaini-tootmise-tagasi tolerantside, lisade ja liideste kohta. Meie laiem töögraniit pooljuht-, CMM- ja laserseadmetesja edasikohandatud graniidist masina aluse täpsustaminehõlmab nende osade inseneri tausta.
Korduma kippuvad küsimused
Kas graniit on alati õige pooljuhtseadmete alusmaterjal?
Ei, ja aus vastus sõltub teljest. Graniit on tugev seal, kus vajate stabiilset, hästi-summutatud, madala-paisumistegurit, kuid see ei ole valik iga konstruktsiooni rolli jaoks ning polümeerbetoon- või teraskomposiidid sobivad mõne suure-kiire spindlirakendusega. Õige lähenemine on määrata materjal pigem funktsiooni kui harjumuse järgi.
Kas graniidist komponente saab kasutada vaakumis või puhasruumis?
Jah, õige viimistluse ja tihendiga. Poorne või halvasti tihendatud kivi võib gaasist väljuda, nii et materjali klass, pinnaviimistlus ja tihenduspinnad on määratletud vastavalt tööklassile, viidates sellistele standarditele nagu ISO 14644 puhaste ruumide jaoks ja kontrollitud enne tarnimist.
Kuidas hoitakse keermestatud sisestusi ja auke tolerantsi järgi?
Inserdid ja augud töödeldakse monoliitsesse kivisse ja asetsevad funktsionaalsete külgedega samasse nullpunkti, seejärel kontrollitakse CMM-iga individuaalselt asendit ja tõmbetestiga istet, nii et aktiivsed alamsüsteemid viitavad ühele tõelisele päritolule.
Millist tarneaega peaks OEM kohandatud graniidiosa jaoks ootama?
Juhtimisaeg järgib tooriku valikut, töötlemissügavust ja kontrolli ulatust. Realistlik plaan pannakse paika pärast joonise ja tolerantside ülevaatamist, sest saavutatav geomeetria, mitte kalender, määrab ajakava kitsa-tolerantsi monoliitsele osale.
Taotlege disaini ülevaatust
Kui määrate pooljuhtide, vahvli{0}}kontrolli- või optilise{1}}inspektsiooniseadmete graniitkonstruktsiooni, saatke 2D- ja 3D-joonised, koormused ja tolerantsid ning me saadame tagasi kujunduse-tootmisvõimaluste kohta-tootmise soovitused ning tootmis{6}}ülevaatus, mis hõlmab teostatavust, paigaldamisvõimalust ja -liidest. Alusta meiegapäringuvormvõi lugege taustagraniit täppisseadmetesja edasikohandatud graniidist masina aluse täpsustamineenne tarnija teavitamist.