根据德勤(Deloitte)的数据，我们可以预计，随着供应赶上日益增长的需求，全球半导体芯片短缺将持续到2022年。制造这些备受追捧的芯片需要非常精确的制造条件，噪声、振动和灰尘保持在最低限度。在这里，克里斯约翰逊，董事总经理在专业轴承供应商SMB轴承，解释轴承在半导体芯片制造的关键部分。
半导体芯片将数据和程序存储在我们使用的几乎每一个现代数字设备上——无论是智能手机、工作电脑还是游戏机。根据阿斯麦公司的数据，到2020年，全球生产了超过一万亿枚芯片，相当于地球上每个人大约生产130枚芯片。尽管它们在我们所依赖的产品中无处不在，但制造过程是复杂的，需要精确度。
制造任何芯片都涉及多个过程。首先，硅晶圆在涂上感光“光刻胶”涂层之前先被切片和抛光。然后，芯片晶圆被插入光刻机中，暴露在深紫外线(DUV)或极紫外线(EUV)下。一旦降解的抗蚀剂被移除，所需的图案就会蚀刻在晶圆上。在组件被组装到晶圆上之后，它们被切成染料、测试和包装。轴承可以在各种半导体加工设备上找到，它们的配置将促进所涉及的具体过程。
洁净室环境
为了完成这一复杂的生产过程，制造商必须在洁净室这种微妙的工作条件下操作。环境必须是封闭的，空气中的微粒、室温、气压、噪音和照明都必须严格控制。该试验点通常符合ISO 14644-1 Class 5或更低的标准，该标准规定了最小允许颗粒数为3520个0.5 μ m或更小的颗粒。洁净室还必须符合ISO 14644-2和任何特定行业的要求。
半导体制造工厂需要符合最严格的协议。一块晶圆要经过多达200道工序才能达到行业标准，这意味着生产现场必须完全无菌，空气中不能有可能损害晶圆的微粒。
满足这些严格的行业标准意味着安装强大的无尘室加热、通风和空调(HVAC)和过滤系统，以净化和循环空气，去除任何颗粒，达到允许的限度。此外，这些洁净室中的一些机器可能自带排气系统，也可以清除不洁净的空气和颗粒。
避免脱气
空气分子污染(AMC)是精密制造中的一个问题，特别是在生产半导体等微电子产品时。从洁净室的设备材料中释放的蒸汽，如硅、锗和砷化镓，是挥发性有机化合物(VOC)最重要的污染源，它会对生产工具产生负面影响，并增加成本。
保持稳定的半导体生产意味着不断监测AMC水平，以确定污染源，延长洁净室设备和过滤单元的使用寿命。轴承材料和润滑剂的选择可以帮助设备管理人员通过最小化排气潜力来避免并发症。在材料方面，我们建议在真空或洁净室应用中使用不锈钢，因为它显示出低排气。虽然丁腈橡胶通常是一个受欢迎的选择，但如果表面对污染很敏感，就会出现问题。塑料轴承由PEEK和全陶瓷氮化硅替代品可能被考虑，但选择将取决于应用的要求。
如果我们使用润滑剂，大多数油脂往往会蒸发，污染环境，使油脂无法充分润滑。那些在半导体制造环境中工作的人应该选择特殊的低挥发性、低排气率的全氟润滑脂，因为这些润滑脂是为洁净室条件设计的。如果机器在低速运行，完全不使用润滑剂，或者选择“干”润滑剂，如二硫化钼也是一个选择。
减少振动
为获得所需的清洁空气而进行的加热、冷却和过滤过程意味着投资于泵送、管道、管道和风扇系统——所有这些都会产生不必要的振动，除非充分隔离。洁净室内外的振动会严重影响最终转换到晶圆上的图像。
高质量的轴承，正确匹配的应用，是必要的，以减少多余的噪音和振动。在洁净室中，它们必须是低噪声的，以防止破坏性振动，可能干扰高敏感的机器，如光刻机。粗糙或损坏的球或滚道、圆度差和润滑不足都会产生噪声，阻碍半导体生产。因此，必须定期监测球和轴承环的表面光洁度和圆度。
与排气一样，润滑的选择对于控制振动也很关键。我们建议使用精心过滤的低噪音润滑脂，因为这些包含更少，更小的固体颗粒，产生噪音，当他们通过球和滚道之间。
如果切丁设备、探测机或其他设备正在长时间使用，也建议使用低噪声润滑剂，以保持轴承安静运行并保持滚动性。润滑剂的选择应根据洁净室的内部环境和温度，以及应用的速度要求仔细考虑。如果轴承润滑不足，或填充了不正确的润滑脂，制造商应该联系SMB轴承这样的供应商，他们可以提供再润滑服务，以防止排气和破坏性噪声。
全球半导体芯片短缺的情况可能会持续到2022年，但在机械层面进行一些小的改变可以帮助制造商保持正轨，防止机器停机和由破坏性环境引起的计划外返工。选择低噪声轴承和应用必要的润滑可以帮助半导体制造工厂的设备管理人员和工程师避免干扰高敏感设备，限制排气，并在行业迫切需要弹性的时候保持稳定的半导体生产。
SMB轴承
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了下:轴承的建议
