Polprevodniška oprema je odvisna od več kot linearnih motorjev, dajalnikov, optike in krmilne programske opreme. Osnova stroja je enako pomembna. Vzpostavi referenčno strukturo pod sistemom gibanja, stopnjo rezin, kontrolnim modulom ali meroslovnim sklopom. Če se ta referenca spremeni s toploto, vibracijami, korozijo ali časom, lahko to vpliva na delovanje na procesni točki.
Granit in lito železostrojne bazeoba sta uveljavljeni inženirski izbiri. Noben material ni univerzalno "najboljši". Prava izbira je odvisna od zahtevane natančnosti, poti obremenitve, delovnega okolja, metode integracije, ciljnih stroškov in pričakovane življenjske dobe opreme. Za polprevodniško opremo pa ti vidiki pogosto dajejo prednost natančnim granitnim osnovam strojev, kjer sta dolgoročna-geometrična stabilnost in izolacija od okolja ključni.
Zakaj je strojna osnova pomembna
Pri proizvodnji polprevodnikov lahko majhne strukturne spremembe postanejo pomembne. Podstavek, ki se neenakomerno razširi, prenaša vibracije tal ali se premakne po namestitvi, lahko vpliva na ravnost mize, optično poravnavo, položaj rezin in ponovljivost.
To je še posebej pomembno za sisteme za pregledovanje rezin, opremo AOI, meroslovne platforme, opremo za lasersko obdelavo, stroje za vrtanje tiskanih vezij, sisteme za natančne premaze in sklope za pregledovanje v stilu CMM-. Zahtevane zmogljivosti ne določa le osnovni material, ampak osnova zagotavlja mehansko referenco, od katere je odvisen preostali del sistema.
Dobra osnova stroja mora podpirati več funkcij hkrati:
Med sestavljanjem ohranite ravnost in poravnavo.
Zagotovite togost vzdolž poti gibanja in obremenitve.
Omejite vpliv vibracij na občutljive procese.
Nadzor toplotnega gibanja po delovnem ovoju.
Sprejmite vložke, tirnice, zračne ležaje, kabelske kanale in druge funkcionalne vmesnike.
Ostanite stabilni med transportom, namestitvijo in dolgotrajnim-delovanjem.
Podstavki strojev iz granita: stabilnost in blaženje
Precizni granit se pogosto uporablja v meroslovju in polprevodniški opremi, saj združuje veliko maso, naravno dušenje, nizko toplotno prevodnost in ne-magnetno obnašanje. Zaradi teh lastnosti je granit še posebej primeren za strukture, ki nosijo natančna vodila, zračne ležaje, optične module ali nadzorne sisteme.
Granitno podnožje stroja lahko absorbira vibracije učinkoviteje kot številne običajne kovinske strukture. Pri praktični zasnovi opreme lahko to pomaga zmanjšati prenos vibracij,-ki jih povzroči motor, motenj tal in dinamičnega vzbujanja v merilno ali procesno območje. Rezultat ni samodejno boljša natančnost; celotna zasnova stroja je še vedno pomembna. Vendar pa je dušenje tresljajev pomembna prednost, ko inženirji delajo s-sistemi za merjenje gibanja in visoko ločljivostjo.
Toplotno obnašanje je še en pomemben dejavnik. Granit ima na splošno nižji koeficient toplotnega raztezanja kot lito železo, njegova relativno nizka toplotna prevodnost pa lahko upočasni prenos lokalne toplote skozi strukturo. To je uporabno, kadar stroj deluje v bližini motorjev, razsvetljave, elektronike ali procesnih modulov, ki ustvarjajo neenakomeren vnos toplote. Granit je pogosta izbira tudi za visoko-natančne gibalne sisteme, ker lahko integrirane zasnove zmanjšajo vmesnike komponent, izboljšajo togost in pomagajo zmanjšati Abbejeve napake v nekaterih več-osnih konfiguracijah.pi-ZDA
Granit ni-prevoden in ne-magneten. Pri polprevodniških in meroslovnih aplikacijah, ki vključujejo občutljive senzorje, magnetne dajalnike, električne sisteme ali izpostavljenost kemikalijam, lahko te lastnosti poenostavijo določene načrtovalske odločitve. Granit tudi ne rjavi, kar zmanjšuje skrbi pri vzdrževanju v vlažnih okoljih ali objektih, kjer so lahko prisotni kemični ostanki.
Podstavki strojev iz litega železa: močna integracijska zmogljivost
Lito železo ostaja dokazan material za konstrukcije obdelovalnih strojev in težko{0}}opremo. Njegova moč je v izdelavi, robustnih navojnih povezavah, kompleksni geometriji ulitkov in znanih obdelovalnih postopkih. Oblikovalci lahko integrirajo rebra, prehode za hladilno tekočino, pritrdilne izbokline in zaprte votline neposredno v ulitek.
Za opremo, ki zahteva pogoste mehanske spremembe, visoke lokalne obremenitve pritrjevanja ali velike količine strojno obdelanih elementov za pritrditev, je lahko lito železo praktična možnost. Prav tako je zelo primeren za običajne obdelovalne centre, rezalne stroje in aplikacije, kjer imata togost in strukturna zapletenost prednost pred ultra-nizkim toplotnim odnašanjem.
Lito železo ima lastne dušilne lastnosti, zlasti v primerjavi z varjenimi jeklenimi izdelki. Kljub temu je bolj toplotno odziven kot granit in morda zahteva večjo pozornost nadzoru temperature, razbremenitvi napetosti, premazu in zaščiti pred korozijo. Material je prevoden in magneten, kar je lahko pomembno ali pa tudi ne glede na arhitekturo stroja.
Vprašanje ni, ali je lito železo dovolj natančno. Veliko zelo zmogljivih natančnih strojev uspešno uporablja lito železo. Ključno vprašanje je, ali njegovo toplotno obnašanje in strukturne značilnosti ustrezajo zahtevanemu oknu polprevodniškega procesa.
Granit proti litemu železu na prvi pogled
| Izbirni dejavnik | Natančno granitno podnožje stroja | Osnova stroja iz litega železa |
|---|---|---|
| Toplotni odziv | Na splošno manjše raztezanje in počasnejši prenos toplote | Bolj odziven na zunanje in lokalne spremembe temperature |
| Obnašanje vibracij | Močno inherentno dušenje, zlasti za meroslovne strukture | Dobro dušenje, vendar običajno bolj odvisno od geometrije in zasnove stroja |
| Odpornost proti koroziji | Naravno odporen proti koroziji | Zahteva premaze ali vzdrževanje za preprečevanje rje |
| Električne in magnetne lastnosti | Ne{0}}prevodno in ne-magnetno | Prevodni in magnetni |
| Funkcionalna integracija | Vložki, vezani sklopi, zračne-ležajne površine in natančno-strojno obdelani vmesniki | Ulita-rebra, izbokline, prehodi in navoji |
| Najboljše prileganje | Polprevodnik, meroslovje, optika, precizna avtomatizacija | Strojna orodja, težki{0}}sistemi, kompleksne ulite strukture |
Izbira za polprevodniško opremo
Za polprevodniško opremo se mora izbira materiala začeti z zahtevano zmogljivostjo procesa in ne z dajanjem prednosti granitu ali kovini. Inženirji bi morali pred izbiro podlage opredeliti dovoljeni toplotni odmik, spekter vibracij, pogoje obremenitve, doseg potovanja, okoljske pogoje in zahteve za integracijo.
Granit je pogosto močan kandidat, kadar oprema zahteva stabilno referenčno platformo za natančno merjenje, ravnanje z rezinami, gibanje z-zračnim ležajem, optični pregled ali dolge osi. Industrijski dobavitelji običajno uporabljajo natančni granit v proizvodnji polprevodnikov, avtomatizaciji in visoko-natančnih inšpekcijskih sistemih zaradi njegove majhne ekspanzije, dušenja, kemične odpornosti in mikro-obdelovalnosti.reitz-natursteintechnik
Lito železo lahko ostane boljša izbira, kadar je strukturna geometrija zelo zapletena, ko v zasnovi prevladujejo integrirane mehanske značilnosti ali ko je zahtevano natančnost mogoče vzdrževati s toplotnim upravljanjem in kalibracijo.
Pri našem praktičnem delu z natančnimi granitnimi komponentami so najuspešnejši projekti običajno tisti, pri katerih je osnova obravnavana zgodaj v fazi načrtovanja-stroja. Pred začetkom proizvodnje je treba določiti mesta vstavljanja, vmesnike tirnic, referenčne točke sestavljanja, dvižne točke, zahteve čistih prostorov in metode nadzora. To omogoča, da granitna struktura, kovinski vmesniki in sistem gibanja delujejo kot en nadzorovan sklop-in ne kot ločeni deli, ki so v končni fazi prisiljeni skupaj.
Za polprevodniško opremo je torej najboljši material tisti, ki podpira proračun popolne natančnosti. V številnih aplikacijah, osredotočenih na ultra-natančnost in meroslovje-, natančno podnožje stroja iz granita ponuja vzdržljivo in stabilno podlago. V drugih ostaja lito železo smiselna inženirska rešitev. Odločitev je treba sprejeti na podlagi premerjenih potreb, ne le na podlagi materialnega ugleda.