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在半导体行业中,润滑脂的选择至关重要,因为它直接影响到设备的运行效率、寿命以及产品的良率。以下从性能要求、应用场景、品牌与质量、兼容性与认证、成本与供应几个关键维度,为你详细介绍如何选择合适的半导体行业润滑脂:为了满足严格的精度要求,半导体制造设备的轴承和齿轮所需的润滑剂必须防止磨损,提供长寿命润滑,并将擦扭矩降至最低。这些润滑剂需要满足清洁度要求,在存在腐蚀性工艺气体和化学物质的环境中耐腐蚀,同时在最小动态颗粒生成的情况下保持使用的稳定性。润滑脂需要调以确保适当的膜厚,以减少移动部件之间的摩擦,防止磨损和部件粘连。在真空工艺条件下,齿轮和轴承可能会暴露在超高真空、高温以及严苛的化学物质、腐蚀性和氧化性气体中。在这种环境下,需要一种低气体排放、低动态颗粒生成、化学惰性、长寿命且具有优异耐磨性的润滑脂。
了解不同应用场景对润滑脂的需求
1.芯片制造设备:芯片制造设备对润滑脂的要求极为苛刻,涉及到光刻机、刻蚀机、离子注入机等高精度设备。在这些设备中,润滑脂主要用于轴承、导轨、丝杠等运动部件的润滑。例如,光刻机的精密导轨需要在纳米级别的精度下运动,润滑脂不仅要满足上述的低挥发性、高纯度等要求,还需要具有良好的润滑性能,以减少摩擦和磨损,保证导轨的运动精度。对于这类设备,通常推荐使用塞维欧Seivio VacuLub H002超高真空润滑脂是由蒸汽压极低的直链全氟聚醚油,超精细PTFE稠化。并添加特种抗腐蚀添加剂精制而成的。优化了生产工艺,通过烘烤、预抽气降低挥发风险。 稠度随温度变化极小,挥发性极低,使用寿命极长;预脱气处理,高温烘烤(如125°C/24小时),加速挥发物释放;具有极低的除气率,完美解决了在真空和高温下油脂挥发、释放颗粒物等问题;具有良好的高温稳定性和真空稳定性;优异的抗磨损、抗擦伤、抗燃烧、抗辐射、抗腐蚀性;低摩擦系数、高承载能力,与绝大多数橡胶、塑料良好相容;具有极高的化学稳定性,不与工艺气体中的酸、碱和高活性物质发生反应。适用于长期高温/高真空环境、半导体制造设备/电子显微镜(如扫描电镜SEM、透射电镜TEM),如薄膜沉积设备、光刻机、刻蚀机、离子注入机、炉管、清洗设备、CMP等(滑动、滚动轴承、滚珠丝杆、导轨、滑块、旋转部件、螺杆机构、阀杆、特种马达)等。如:真空镀膜机、真空丝印机、真空刷板机。以及Seivio VacuLub L250真空润滑脂系列。
2.芯片封装设备:芯片封装设备包括贴片机、键合机、塑封机等,其工作环境相对芯片制造设备稍宽松一些,但仍然对润滑脂的性能有较高要求。例如,贴片机的吸嘴在高速运动过程中需要润滑脂来减少摩擦,同时要避免润滑脂污染芯片。对于这类设备,可以选择合成烃基或硅基润滑脂,它们在满足基本润滑要求的同时,具有较好的化学稳定性和一定的耐温性能。如:塞维欧Seivio VacuLub K209高真空润滑脂 是由蒸汽压极低的直链全氟聚醚油,超精细PTFE稠化。并添加特种抗腐蚀添加剂精制而成的。
3.半导体测试设备:半导体测试设备用于对芯片进行电学性能测试,其运动部件的润滑要求主要是保证设备的稳定运行和测试精度。例如,测试探针台的探针卡需要在高频次的运动中保持精准的定位,润滑脂需要具有良好的减震和降噪性能。对于这类设备,可以根据具体的工作温度和负载情况,选择合适的润滑脂,如:塞维欧VacuLub 3083 半导体真空低挥发润滑脂。半导体、洁净室和真空制造环境中使用机器人来处理和转移晶圆、平板显示器和其他材料。机器人通常暴露在高真空、高温条件下,并且偶尔会接触到腐蚀性化学品。这些极端条件需要含氟润滑脂来确保机器人精密金属轴承的稳定性能。
一、低释气率
释气是一种类似于蒸发的现象,指的是液体或固体材料中微小分子的释放。在真空环境下运行时,蒸发损失会加速,随着时间的推移,润滑脂的完整性会逐渐受损。低排气润滑剂
能够减少材料损失,提供更持久的润滑性能。气体分子可能会凝结在表面,并作为污染物附着在晶片、加 工设备和其他敏感部件上。润滑剂废气根据ASTM E595进行总质量损失(TM)和收集的挥发性冷凝物(CVCM) 中选择所需的参数。我们的润滑剂符合半导体行业对废气的
严格限制。当润滑脂气化时,会释放出可冷凝的物质,这些物质可能会污染晶圆、加工设备和其他敏感组件。润滑剂气化量以总质量损失 (TML) 和收集的挥发性冷凝物 (CVCM) 来衡量,符合 ASTM E595 标准。 半导体行业规定的可接受气化极限为 TML 为 1% 或更少,CVCM 为 0.10% 或更少。塞维欧的润滑脂远低于这些可接受的气化极限。塞维欧可以收集这些冷凝物并进行残余气体分析 (RGA),以识别从润滑脂释放到系统中的材料。
二、低发尘
动态颗粒生成这个术语描述了当污染物被强制或喷射出润滑的滚珠丝杠、轴承或齿轮系统进入工作环境时发生了什么。这些污染物可能包括基础油成分、增稠剂颗粒、添加剂等,并通过动态机械作用从润滑脂中释放出来,无论是滚动、滑动还是二者的组合。塞维欧的应用开发和验证测试实验室的工程师们开发了一种专有的 测试方法和装置 ,用于在这些动态条件下测量和量化颗粒生成。该测试的结果提供了宝贵的数据,可用于开发低颗粒生成的专用润滑剂。
三、耐高温
润滑脂需要在高温环境下保护机械部件,防止其蒸发。高温下蒸汽压上升,容易产生气体。塞维欧的许多真空和清洁室润滑脂都是按照在200℃以上温度下发挥性能的要求配制的。
四、洁净度等级
在真空和洁净室环境中的制造设备非常敏感,即使是最微小的颗粒物也可能导致产品失效。确保润滑剂清洁度的最好方法是通过 超滤 消除润滑剂中的微小颗粒物。塞维欧可以对润滑脂和油进行超滤,以消除半导体应用中的可能污染物。