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环境微振动对Laser Grooving机台的影响?

监诊实绩|环境微振动对 Laser Grooving 机台的影响?

环境微振动对于高精密度制造设备的影响不容忽视,小小的振动都可能会导致激光焦点偏移,影响刻槽的精度。该如何确保品质运作?

激光刻槽(Laser Grooving)

激光刻槽(Laser Grooving)是一种利用高能量激光束在材料表面进行精密加工的方法。这种技术广泛应用于半导体制造、微电子元件加工、太阳能电池制造以及其他需要高精度加工的领域。

Laser Grooving 的应用
• 半导体制造:在晶圆加工过程中,用于形成微细结构,如芯片的分割、电路图形的刻画等。
• 微电子元件加工:制造印刷电路板(PCB)中的微小通孔和导线图形。
• 太阳能电池制造:在太阳能电池片上形成导电图形,提高电池效率。
• 其他精密加工领域:包括医疗设备、航空航天元件和高精度机械零件的制造。

Laser Grooving 的基本作动原理
激光刻槽技术利用高能量的激光束,将其聚焦到材料表面,使材料在高能量密度的作用下快速熔化、汽化或升华,从而去除材料,形成精确的刻槽。这个过程通常是非接触式的,避免了传统机械加工带来的机械应力和磨损。

Laser Grooving 的基本作动原理

Laser Grooving 的挑战

小小的振动都可能会导致激光焦点偏移,影响刻槽的精度。这会导致产品尺寸不符合设计要求,导致加工精度降低,进而影响产品的性能和可靠性。而振动会不仅可能会在加工表面产生微小的波纹或不规则性,导致表面粗糙度增加,影响产品的光学或机械性能。频繁的微振动可能会迫使机台运行速度降低,直接影响生产效率。

此外,持续的微振动会增加机台的磨损和疲劳,缩短其使用寿命,增加维护和更换的成本。

微振动的影响
1. 加工精度降低:微振动会导致激光焦点偏移,影响刻槽的精度。这会导致产品尺寸不符合设计要求,进而影响产品的性能和可靠性。
2. 表面质量变差:振动会在加工表面产生微小的波纹或不规则性,导致表面粗糙度增加,影响产品的光学或机械性能。
3. 生产效率降低:频繁的微振动可能会迫使机台运行速度降低,以确保加工质量,这会直接影响生产效率。
4. 设备寿命缩短:持续的微振动会增加机台的磨损和疲劳,缩短其使用寿命,增加维护和更换的成本。

如何检测?

VMS-PH 设备动态品质分析仪
利用 VMS-PH 设备动态分析仪于多点进行量测,以X、Y、Z三轴方向同时量测,并对照VC-Curve为振动检测标准,了解设备的与环境振动的关系。

量测状况

CH1 X轴CH2 Y轴 CH3 Z轴

开机:Op. Theatre
X轴VC-A、Y轴Op. Theatre、Z轴VC-A

开机:Op. Theatre
X轴VC-A、Y轴Op. TheatreZ轴VC-A

开机推车经过:Op. Theatre
X轴Op. Theatre、Y轴Residential、Z轴Residential

开机推车经过:Op. Theatre
X轴Op. Theatre、Y轴ResidentialZ轴Residential

推车经过:VC-A
X轴VC-B、Y轴VC-A、Z轴VC-A

推车经过:VC-A
X轴VC-B、Y轴VC-AZ轴VC-A

开机:Op. Theatre
X轴VC-A、Y轴Op. Theatre、Z轴VC-A

开机:Op. Theatre
X轴Op.Theatre、Y轴VC-AZ轴VC-B

测量结论

本次量测微振动等级最高达手术室等级,制程精度为 25um以上,初步判断符合制规格。工字梁使用可改善机台基座受楼层地板的振动影响。推车经过影响地板微振动等级很小,可视为无影响。邻近机台有量测到转速频 30Hz (1800rpm),其 2 倍频符合机台所测得的振动频率,微振动等级改善可由此着手。

环境微振动对于高精密度制造设备的影响不容忽视。透过安装专业的隔振设备,并对加工环境进行优化,成功地减少了振动的影响,使产品质量和生产效率显著提升,保障加工精度和产品质量。

VMS-PH 设备动态分析仪
VMS-PH 设备动态分析仪
VMS-PH 设备动态分析仪

精确找到设备问题症结点