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環境微振動對Laser Grooving機台的影響?

監診實績|環境微振動對 Laser Grooving 機台的影響?

#半導體領域

#加工製造

#PHM

環境微振動對於高精密度製造設備的影響不容忽視,小小的振動都可能會導致激光焦點偏移,影響刻槽的精度。該如何確保品質運作?

激光刻槽(Laser Grooving)

激光刻槽(Laser Grooving)是一種利用高能量激光束在材料表面進行精密加工的方法。這種技術廣泛應用於半導體製造、微電子元件加工、太陽能電池製造以及其他需要高精度加工的領域。

Laser Grooving 的應用
• 半導體製造:在晶圓加工過程中,用於形成微細結構,如芯片的分割、電路圖形的刻畫等。
• 微電子元件加工:製造印刷電路板(PCB)中的微小通孔和導線圖形。
• 太陽能電池製造:在太陽能電池片上形成導電圖形,提高電池效率。
• 其他精密加工領域:包括醫療設備、航空航天元件和高精度機械零件的製造。

Laser Grooving 的基本作動原理
激光刻槽技術利用高能量的激光束,將其聚焦到材料表面,使材料在高能量密度的作用下快速熔化、汽化或升華,從而去除材料,形成精確的刻槽。這個過程通常是非接觸式的,避免了傳統機械加工帶來的機械應力和磨損。

Laser Grooving 的基本作動原理

Laser Grooving 的挑戰

小小的振動都可能會導致激光焦點偏移,影響刻槽的精度。這會導致產品尺寸不符合設計要求,導致加工精度降低,進而影響產品的性能和可靠性。而振動會不僅可能會在加工表面產生微小的波紋或不規則性,導致表面粗糙度增加,影響產品的光學或機械性能。頻繁的微振動可能會迫使機台運行速度降低,直接影響生產效率。

此外,持續的微振動會增加機台的磨損和疲勞,縮短其使用壽命,增加維護和更換的成本。

微振動的影響
1. 加工精度降低:微振動會導致激光焦點偏移,影響刻槽的精度。這會導致產品尺寸不符合設計要求,進而影響產品的性能和可靠性。
2. 表面質量變差:振動會在加工表面產生微小的波紋或不規則性,導致表面粗糙度增加,影響產品的光學或機械性能。
3. 生產效率降低:頻繁的微振動可能會迫使機台運行速度降低,以確保加工質量,這會直接影響生產效率。
4. 設備壽命縮短:持續的微振動會增加機台的磨損和疲勞,縮短其使用壽命,增加維護和更換的成本。

如何檢測?

VMS-PH 設備動態品質分析儀
利用 VMS-PH 設備動態分析儀於多點進行量測,以X、Y、Z三軸方向同時量測,並對照VC-Curve為振動檢測標準,了解設備的與環境振動的關係。

量測狀況

CH1 X軸 CH2 Y軸 CH3 Z軸

開機:Op. Theatre
X軸VC-A、Y軸Op. Theatre、Z軸VC-A

開機:Op. Theatre
X軸VC-A、Y軸Op. TheatreZ軸VC-A

開機推車經過:Op. Theatre
X軸Op. Theatre、Y軸Residential、Z軸Residential

開機推車經過:Op. Theatre
X軸Op. Theatre、Y軸ResidentialZ軸Residential

推車經過:VC-A
X軸VC-B、Y軸VC-A、Z軸VC-A

推車經過:VC-A
X軸VC-B、Y軸VC-AZ軸VC-A

開機:Op. Theatre
X軸VC-A、Y軸Op. Theatre、Z軸VC-A

開機:Op. Theatre
X軸Op.Theatre、Y軸VC-AZ軸VC-B

測量結論

本次量測微振動等級最高達手術室等級,製程精度為 25um以上,初步判斷符合製規格。工字樑使用可改善機台基座受樓層地板的振動影響。推車經過影響地板微振動等級很小,可視為無影響。鄰近機台有量測到轉速頻 30Hz (1800rpm),其 2 倍頻符合機台所測得的振動頻率,微振動等級改善可由此著手。

環境微振動對於高精密度製造設備的影響不容忽視。透過安裝專業的隔振設備,並對加工環境進行優化,成功地減少了振動的影響,使產品質量和生產效率顯著提升,保障加工精度和產品質量。

VMS-PH 設備動態分析儀
VMS-PH 設備動態分析儀
VMS-PH 設備動態分析儀

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