一、導軌的定義
導軌是一種用于引導和支撐運動部件，使它們能夠按照預定的方向和軌跡進行相對運動的裝置。它通常具有精確的形狀和較高的表面質(zhì)量，以確保運動的準確性和平穩(wěn)性。
導向作用：為設備中的運動部件提供精確的運動方向，保證其直線運動或圓周運動等特定軌跡的準確性。例如，在機床設備中，刀具沿著導軌的方向進行精準的切削加工，避免出現(xiàn)偏差。
承載作用：能夠承受運動部件的重量以及在運動過程中產(chǎn)生的各種負載，包括重力、切削力、摩擦力等。如在自動化生產(chǎn)線上，物料搬運機器人的機械臂在導軌上移動時，導軌要承受機械臂和所搬運物料的重量。
減少摩擦：通過特殊的設計和表面處理，降低運動部件與導軌之間的摩擦系數(shù)，使運動更加順暢，減少能量損耗，同時也能減少部件的磨損，延長使用壽命。
三、導軌的材料
金屬材料
鑄鐵：具有良好的耐磨性、減震性和鑄造性能，成本相對較低。不過其強度和韌性相對較低，常用于一些對精度要求不是極高的普通機床等設備。
鋼材：包括碳素鋼和合金鋼。碳素鋼經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砗罂梢垣@得較好的硬度和耐磨性；合金鋼則具有更高的強度、韌性和耐腐蝕性，常用于高精度、高負載的工業(yè)設備，如航空航天設備、高端機床等中的導軌。
不銹鋼：在有特殊要求的環(huán)境下使用，如食品加工、醫(yī)療設備等，因為它具有良好的耐腐蝕性，能保證導軌在潮濕、易腐蝕的環(huán)境中正常工作。
非金屬材料
塑料導軌：如聚四氟乙烯（PTFE）導軌，具有極低的摩擦系數(shù)，自潤滑性能好，能在無油潤滑的情況下工作，并且有較好的化學穩(wěn)定性和耐腐蝕性，但是其承載能力相對較弱，常用于一些輕載、高速運動的設備。
四、在半導體設備中的應用
光刻機：在光刻機的曝光系統(tǒng)中，導軌用于精確引導掩模版和硅片的移動，確保曝光的精度。因為光刻機的精度要求極高，納米級的誤差都可能導致芯片制造失敗，所以導軌的高精度導向和穩(wěn)定性至關重要。
刻蝕機：刻蝕過程中，反應腔室內(nèi)的電極或噴頭等部件需要精確的位置控制，導軌能夠幫助這些部件按照設定的軌跡運動，保證刻蝕圖案的準確性和均勻性。
芯片封裝設備：在芯片封裝環(huán)節(jié)，如芯片的貼片、引線鍵合等過程，需要使用導軌來引導機械手臂或工具頭準確地將芯片放置在封裝基板上，以及進行精確的引線連接操作。
五、制造廠家
國際知名廠家
德國力士樂（Bosch Rexroth）：提供高質(zhì)量的線性導軌，其產(chǎn)品精度高、承載能力強、耐用性好，廣泛應用于高端工業(yè)設備和自動化生產(chǎn)線。
日本THK：在直線運動系統(tǒng)領域處于領先地位，生產(chǎn)的導軌產(chǎn)品種類豐富，包括滾珠導軌、滾柱導軌等，其產(chǎn)品在半導體設備、機床等眾多行業(yè)都有廣泛應用。
日本NSK：以生產(chǎn)精密軸承和線性運動產(chǎn)品著稱，其導軌產(chǎn)品質(zhì)量上乘，注重技術創(chuàng)新和精度控制，在全球市場有較高的份額。
國內(nèi)優(yōu)秀廠家
上銀科技（HIWIN）：是臺灣地區(qū)的知名品牌，在大陸也有廣泛的業(yè)務。其導軌產(chǎn)品性價比高，在自動化設備、機床等行業(yè)應用較多，也在逐步向半導體設備等高端領域拓展。
南京工藝裝備制造有限公司：有多年的導軌生產(chǎn)經(jīng)驗，產(chǎn)品涵蓋多種類型，為國內(nèi)眾多機械制造和工業(yè)自動化企業(yè)提供產(chǎn)品支持。
六.半導體設備中導軌出現(xiàn)的問題主要有以下幾方面：
精度問題
定位精度降低：長時間使用或者受到外力沖擊，導軌的磨損會導致滑塊在移動過程中的定位精度下降。例如在光刻設備中，工作臺需要通過導軌精確移動，如果導軌精度出問題，就會使芯片圖形曝光位置偏差，影響芯片的光刻精度。
重復定位精度變差：當導軌的滾道表面磨損不平整，或者導軌的安裝基座出現(xiàn)松動，滑塊每次回到同一指定位置時會產(chǎn)生偏差。這對于需要高精度重復操作的半導體制造步驟，如晶圓檢測過程中探頭的反復定位，會導致檢測數(shù)據(jù)不準確。
運動問題
摩擦力增大：導軌的潤滑不良或者進入了雜質(zhì)，會使滑塊與導軌之間的摩擦力明顯增大。這不僅會影響設備的運動速度，還可能導致電機等驅(qū)動部件過載。在刻蝕設備中，運動速度不穩(wěn)定會使刻蝕的均勻性受到破壞，降低芯片質(zhì)量。
爬行現(xiàn)象：如果導軌的靜摩擦力和動摩擦力差值過大，在低速運動時，滑塊可能會出現(xiàn)時走時停的爬行現(xiàn)象。這種不規(guī)則的運動在半導體薄膜沉積設備中，會造成薄膜厚度不均勻。
振動問題：導軌的直線度遭到破壞或者滾動體損壞，在設備高速運動時容易產(chǎn)生振動。這會傳遞到加工或檢測部位，像在芯片封裝設備中，振動可能導致芯片引腳焊接位置偏移。
磨損與疲勞問題
表面磨損：頻繁的往復運動使導軌和滑塊的接觸面逐漸磨損，嚴重的磨損會產(chǎn)生金屬碎屑。這些碎屑如果進入半導體制造的潔凈環(huán)境中，會對芯片造成污染。
疲勞剝落：在循環(huán)交變應力作用下，導軌的表面材料可能會出現(xiàn)疲勞剝落。這會使導軌表面形成凹坑，加劇運動過程中的不穩(wěn)定性。
潤滑問題
潤滑脂干涸或流失：在高溫環(huán)境或者長時間運行后，導軌的潤滑脂可能會干涸、流失。如在一些高溫退火設備附近的輔助移動裝置，其導軌很容易出現(xiàn)這種情況，導致摩擦力增加和部件磨損加劇。
潤滑脂污染：如果密封不好，外界的灰塵、化學物質(zhì)等污染物可能會進入潤滑脂，降低潤滑效果，還可能腐蝕導軌和滑塊表面。
七.保養(yǎng)
半導體設備導軌保養(yǎng)主要有以下幾個方面：
清潔保養(yǎng)
定期清潔導軌表面，因為灰塵、顆粒等污染物會增加導軌的磨損，還可能影響設備精度。使用潔凈的無塵布或?qū)Ｓ们鍧嵥?，配合適當?shù)那鍧嵢軇ㄈ鐚Ｓ玫碾娮釉O備清潔劑），輕輕擦拭導軌表面，清除污垢。
清潔頻率依設備所處環(huán)境和使用強度而定。在潔凈室環(huán)境中相對清潔周期可稍長，若處于有較多灰塵的外部環(huán)境，清潔周期應縮短。
潤滑維護
選擇合適的潤滑劑很關鍵。一般半導體設備導軌會使用高性能的潤滑脂，它具有良好的抗磨損、抗氧化和抗腐蝕性能。按照設備制造商的建議，定期添加潤滑脂，確保導軌的滾動體和滑動表面都能得到充分潤滑。
注意潤滑脂的用量，過少起不到潤滑效果，過多可能會溢出，沾染其他部件甚至污染半導體生產(chǎn)環(huán)境。同時，要避免不同種類潤滑脂混用，防止發(fā)生化學反應，降低潤滑性能。
精度檢查
定期使用精密測量工具檢查導軌的精度，包括直線度、平行度和平面度等。例如，可以用激光干涉儀來檢測直線度，這對于保證設備的加工或檢測精度非常重要。
如果發(fā)現(xiàn)精度偏差，要及時調(diào)整。輕微偏差可通過校準裝置進行調(diào)整；偏差較大時，可能需要專業(yè)維修人員對導軌進行重新安裝或更換部分零件。
部件檢查
檢查導軌的連接部件，如螺栓、螺母等是否松動。松動的連接部件會導致導軌移位，影響設備正常運行，發(fā)現(xiàn)松動應及時緊固。
查看導軌的滑塊、滾動體等活動部件的磨損情況。磨損過度可能會導致設備運動不平穩(wěn)、產(chǎn)生振動或定位不準，要及時更換磨損嚴重的部件。
（來源Semi Dance）
