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氣動裝置可保持潔凈室的清潔 2021-05-12
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您的位置:首頁科技>科技氣動裝置可保持潔凈室的清潔2019-04-0715:39:49來源:伊利諾伊州埃爾姆赫斯特-在微電子制造業的超潔凈世界中,一團塵埃就像一塊巨石。最微小的顆粒可以使芯片短路。這就是為什麼集成電路制造商走向極端以維持清潔生產設施的原因。這也是工程師必須小心他們為潔凈室設備選擇的線性執行器的原因。諸如氣缸之類的裝置雖然看起來對肉眼是良性的,但卻可能成為污染源。它們吹灰塵,噴灑潤滑劑,并排出少量磨損的材料。現在,由于采用了新設計,這些氣缸用于制造計算機芯片和磁盤驅動器。它們甚至已經被批準用于10級潔凈室-每立方英尺空氣中僅含有10個大于半微米的顆粒。這是一個非同尋常的舉措,特別是考慮到平均每個立方英尺空氣中的非吸煙辦公室有200,000到300,000個這樣的顆粒。通過ATX,您將學習如何在智能制造中實現投資回報率以及在制造業領域保持領先地位的其他方式。與450多家供應商會面,了解虛擬和增強現實在制造業中的作用。學到更多!幾年前,在10級潔凈室中使用氣動裝置是不可想象的。這就是自動化半導體制造機械通常使用電動機的原因。在電動機中,所有運動部件都被封閉,顆粒被包含,空氣湍流最小化。但由德國斯圖加特Hoerbiger-Origa的工程師設計的新氣缸提供了相同的功能。工程師們還為其后續版本提供了位置反饋,從而使定位精度達到0.004英寸。因此,它現在是半導體制造中電機更可行的替代方案,其定位精度至關重要。結合氣動裝置的傳統優勢-高力,高速,低成本-新型氣缸可以打開尚未開發的市場。真空解決方案Hoerbiger-Origa工程師于1991年5月首先解決了汽缸排放問題。當時,一家德國電子制造商要求該公司定制設計一個更清潔的氣缸。Hoerbiger-Origa德國公司總裁JoachimKipke回憶道,執行器污染再也無法接受了。他們的產品正在發生變化,新產品系列對污染更為敏感。在考慮了這個問題之后,該公司的工程團隊決定采用無桿氣缸設計。無桿氣缸通常在鋁筒的一側包含槽,活塞軛通過該槽移動。槽由內外不銹鋼帶密封。過去,這個時段是粒子排放的來源。通過活塞的運動攪動灰塵,污垢和潤滑劑。管和活塞密封之間的摩擦也產生磨損的材料,該材料可以通過狹槽進入周圍的大氣。Hoerbiger-Origa工程師了解到,對于微電子制造商而言,這種粒子排放可能是災難性的。直徑僅為百萬分之一米的顆粒大到足以橋接典型芯片上的兩條電線,導致短路。充滿這種顆粒的房間會破壞產量,導致損失數萬美元。工程團隊通過設計一個在氣缸內外密封帶之間產生局部真空的系統解決了這些問題。他們在槍管的每一端增加了特殊的真空端口,用于連接傳統的真空管線。真空管線從氣缸中產生抽吸流。他們使用大約1.8立方英尺分鐘的流速,發現污染物可以在潔凈室環境外提取和過濾。來自軸承表面和其他區域的污染物,可能已經從汽缸中移出,現在可以安全地耗盡,伊利諾伊州Elmhurst的Hoerbiger-Origa營銷經理RayBarnes說。大多數干凈的房間都有一個真空系統。然而,確保新概念有效是一件更加困難的事情。Origa及其客戶與斯圖加特生產技術與自動化研究所的工程師合作,確定了氣缸的顆粒排放水平。他們使用光學空氣顆粒計數器和表面掃描儀測試了平均孔徑為25mm,行程為1,000mm的氣缸。經過近9個月的測試,他們發現該設計通過了Class1規范。電動機替代。然而,該公司的工程師很快了解到,他們的初始客戶并不是唯一一個想要在潔凈室中使用氣動裝置的人。之后,他們被一家半導體制造機械制造商聯系,然后由遠東的磁盤驅動器制造商聯系。在隨后的應用中,Hoerbiger-Origa了解到該技術在潔凈室中具有眾多優勢。例如,SKFUSA的一個部門FlexLinkSystemsCo.在10級潔凈室的輸送系統中使用了稱為OrigaC系列的商用氣缸。FlexLink的客戶使用傳送帶將計算機硬盤提升四英尺的垂直距離,并以90度的增量旋轉垂直運動系統。工程師們表示,汽缸以三種關鍵方式滿足應用需求:干凈;它很僵硬;它提供精確的定位功能。該設計不僅可以通過減少氣缸槽中的顆粒排放來滿足房間的清潔度要求,還可以減緩負載的運動。由于它可以以每秒一英寸的速度移動,因此它不會攪動現有的顆粒,因為它不會干擾空氣的流動。Hoerbiger-Origa以較慢的速度與Flex-Link合作,以減少空氣湍流。到目前為止,Barnes說,工程師通常設計的氣動缸的速度為每秒4英寸或更快。在過去,業界已經避免了速度變慢,因為它們會導致粘滑效應,巴恩斯說。他指出,他們從一開始就設計了較慢的速度,從而避免了粘滑現象。工程師們還擔心長沖程,大負荷和旋轉運動都需要使用結構支撐。但是使用帶有兩個32毫米孔的擠壓件,它們使承載能力和剛度增加了一倍。然而,FlexLink工程師表示,氣缸的位置反饋功能與其清潔度同樣重要。在操作過程中,氣缸在沿行程長度的位置停止,精度為0.040英寸。它通過在其側面采用反射條帶并將其與LED傳感器結合使用來實現。LED傳感器和反射條一起形成線性編碼器。當LED通過條帶上的黑白標記時,它會向可編程邏輯控制器發送輸出信號,該控制器計算氣缸的位置。通過這種方式操作,它提供了微電子制造中經常需要的精確度。提供這種精確的中間行程定位的能力是氣動學中重要的新趨勢的一部分。多年來,氣動裝置提供了開關,A-to-B型定位。然而,通過提供這些新的精確度,氣動裝置成為步進電機的可行替代品。

關鍵字標籤:無塵室建置設備
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