定制化防震基座的特殊环境要求-江苏泊苏系统集成有限公司
一、洁净室环境
1,微粒产生控制
(1)在半导体制造的洁净室中,对空气中的微粒数量有严格的限制。定制化防震基座不能成为微粒污染源,因此其材料选择至关重要。例如,应避免使用容易剥落、掉屑的材料。金属材料表面需要进行精细的加工处理,确保表面光滑,没有毛刺或粗糙的纹理,防止在使用过程中产生微粒。
(2)对于一些可能会产生微粒的连接部位,如螺栓、螺母等,需要采用特殊的设计或者覆盖措施。比如使用带密封帽的螺栓,或者在连接部位涂抹防微粒的密封胶,以防止在设备运行过程中由于振动等原因导致连接部件松动而产生微粒。
1,静电释放(ESD)防护
(1)洁净室环境中的静电可能会吸附灰尘,还可能对半导体设备中的敏感电子元件造成损害。定制化防震基座需要具备良好的静电释放性能。可以在基座的材料中添加抗静电剂,或者在基座表面涂上抗静电涂层。
(2)同时,要确保防震基座与设备之间以及基座与地面之间的电气连接良好,形成一个连续的导电路径,以便静电能够及时释放。例如,在基座的支撑脚部位可以安装导电橡胶垫,既起到缓冲和支撑作用,又能将静电导入大地。
2,化学兼容性
(1)洁净室中可能会使用各种化学清洗剂、蚀刻液等化学物质。定制化防震基座的材料需要与这些化学物质具有良好的兼容性,不会因为接触这些化学物质而发生腐蚀、变形或释放有害气体。
(2)对于可能接触化学物质的部位,需要进行特殊的防护处理。例如,采用耐化学腐蚀的涂层,像氟碳涂层对许多常见的化学物质都有很好的耐受性。并且在设计时,要考虑化学物质的流动路径,避免化学物质在基座表面的积聚。
二、腐蚀性环境
1,化学腐蚀防护
(1)在有化学腐蚀风险的环境中,如化工工厂附近或者使用腐蚀性气体的半导体工艺车间,定制化防震基座的材料必须具有高耐腐蚀性。对于金属材质的基座,不锈钢是一种常用的选择,特别是含有高铬、镍含量的不锈钢,如 316L 不锈钢,其具有优异的抗腐蚀性能。
(2)除了材料本身的抗腐蚀性能外,还可以对基座进行表面处理来增强其抗腐蚀能力。例如,采用电镀工艺,如镀铬、镀镍等,在金属表面形成一层保护膜,阻止腐蚀性物质与金属基体接触。另外,涂覆防腐涂料也是一种有效的方法,如环氧涂料、聚氨酯涂料等,这些涂料可以在金属表面形成一层致密的保护膜,防止化学物质的侵蚀。
2,湿度影响应对
(1)高湿度环境可能会加速腐蚀过程,并且可能影响防震基座的性能,如导致弹性元件的性能下降。在定制化防震基座时,需要考虑湿度的影响。对于可能接触到潮湿空气的部位,要采用密封设计。
(2)例如,在基座的内部结构或者电气连接部位,使用密封胶或者橡胶密封圈进行密封,防止湿气进入。同时,在材料选择上,要考虑材料的吸湿性,尽量选择不易吸湿的材料。对于一些关键的弹性元件,如橡胶减震垫,可以选择具有良好耐湿性的特殊橡胶材料,并且在日常维护中要注意检查其性能是否受到湿度的影响。
三、高温环境
1,热稳定性要求
(1)在高温环境下,如某些半导体退火工艺车间,定制化防震基座需要具备良好的热稳定性。材料的热膨胀系数是一个关键因素,应选择热膨胀系数低的材料,以防止在温度变化时基座发生过度变形而影响设备的精度。
(2)例如,花岗岩材料具有极低的热膨胀系数,在高温环境下能够保持较好的尺寸稳定性,因此可以考虑将花岗岩作为基座的一部分或者用于支撑关键部件。对于金属材料,一些合金材料如因瓦合金(Invar),其热膨胀系数非常小,适合用于高温环境下的精密设备防震基座。
2,高温下材料性能保持
(1)高温可能会导致材料的力学性能下降,如强度降低、弹性模量改变等。定制化防震基座的材料需要在高温下仍然能够保持其基本的力学性能,以确保其承载能力和隔振性能。
(2)例如,对于弹性元件,需要选择能够在高温下保持良好弹性的材料。一些特殊的高温橡胶材料或者金属弹簧材料,经过特殊的热处理或者合金化处理后,可以在较高温度下仍然正常工作。同时,要考虑高温对阻尼材料性能的影响,确保阻尼材料在高温下仍然能够有效地消耗振动能量。
四、电磁干扰(EMI)环境
1,电磁屏蔽设计
(1)在存在电磁干扰的环境中,如靠近大型电机、无线电发射塔或者其他电磁辐射源的半导体设备安装场所,定制化防震基座需要具备电磁屏蔽功能。可以在基座的结构设计中加入电磁屏蔽材料,如金属网、金属箔等。
(2)例如,将金属网包裹在基座的外壳内部,形成一个法拉第笼结构,能够有效地屏蔽外部的电磁干扰。同时,对于基座上的电气连接线路,要采用屏蔽电缆,并确保良好的接地,防止电磁干扰通过线路传导到设备上。
2,材料的电磁特性考虑
(1)定制化防震基座的材料本身的电磁特性也需要考虑。一些材料可能会吸收或者反射电磁辐射,从而影响设备的电磁环境。选择具有低电磁吸收和低电磁发射特性的材料,如某些非磁性金属或者特殊的复合材料。
(2)例如,铝镁合金材料具有较好的电磁屏蔽性能和较低的电磁发射特性,适合用于电磁敏感环境下的防震基座。并且在设计和制造过程中,要对材料的电磁性能进行测试和验证,确保其满足电磁兼容的要求。
作者:江苏泊苏系统集成有限公司