Tornillo de bola no lubricante para equipos de fabricación de semiconductores
Descripción general
 La presente invención es un tornillo no lubricado balón para la fabricación de semiconductores equipo, un no conductor, y la generación de polvo baja, alta lubricidad, alta durabilidad, y aquellos con mecanismo de lubricante sólido que tiene una alta resistencia a la corrosión. ] Y el tornillo de eje 1 formado con espiral superficie de rodadura interior 1a en una superficie periférica exterior, una tuerca de bola 2 formado con helicoidal superficie de rodadura exterior 2a en una superficie periférica interior, el interior exterior superficie de rodadura 1a, está formado entre 2a una pluralidad de bolas 3 dispuestos en un espacio espiral, el tornillo de bola que tiene una trayectoria de circulación de bola, los extremos de la tuerca de bola 2 consiste en resina de copolímero de perfluoroalkoxyethylene tetrafluoroetileno (PFA), un resorte helicoidal el montaje de la 7 en la circunferencia exterior y el diámetro puede ser en forma de C del anillo de sellado de tornillo de bolas 4 está montado de.
Campo técnico
Esta invención se refiere al tornillo no lubricado bola usada en el equipo de fabricación de semiconductores en particular.
Antecedentes de la técnica
de rosca a bolas, dispuestas una pluralidad de bolas en la espiral recorrido de circulación de bola formado entre la tuerca de bola insertado a través del eje de tornillo y el eje de tornillo, el eje de tornillo y la tuerca de bolas a través de la circulación de rodadura de las bolas Aunque realiza la transmisión de potencia entre, ya que el balanceo de la bola en el acompañado por el deslizamiento de la recepción de fuerza resultante de la dirección de rotación y la dirección axial, la fricción de rodadura y fricción de deslizamiento en la porción de contacto entre la bola y el paso de circulación de bola Ocurrir simultáneamente. Además, cuando el balón chocan entre sí, la dirección de rotación entre las bolas adyacentes se invierte, una fuerza de fricción gran velocidad relativa entre la bola de deslizamiento doble del tiempo de una sola bola se produce. Por esta razón, la selección de un lubricante es particularmente importante para los husillos de bolas.
Normalmente, el lubricante del tornillo de bolas, se utiliza el lubricante fluido tal como grasa, si se utiliza en vacío sellada requiere una alta limpieza como una instalación de fabricación de semiconductores, el vapor del lubricante Dado que se convierte en una fuente de contaminación para el medio ambiente, no se pueden usar lubricantes fluidos como la grasa. Por lo tanto, bajo tales circunstancias, en general, las partes principales del miembro constituyente del husillo de bolas están cubiertas con una película lubricante sólida. Como el material de una película de lubricante sólido, sistema de material en capas tal como disulfuro de molibdeno, oro, plata, sistema de metal blando y similares han sido ampliamente utilizados, tales como el plomo.
Tarea de solución
Sin embargo, los rápidos avances en la tecnología en los últimos años el campo de la fabricación de semiconductores, como los aumentos de integración de los semiconductores, el ancho de línea del patrón conductor tiene más fina y junto con esto, la adherencia extrema de partículas con el patrón conductor sobre el Tiende a alejarse.
Aquí, el lubricante sólido no es miedo a contaminar el medio ambiente por evaporación como el lubricante fluido, es necesario tener en cuenta el polvo en el desgaste proceso de pegado de la película lubricante. Por ejemplo, una misma metálico sólido blando lubricante, el polvo de abrasión debido a su conductividad, hay una posibilidad de que un cortocircuito en el patrón conductor cuando se deposita el polvo de abrasión en el patrón conductor. Un lubricante sólido de tipo de material estratificado, como el disulfuro de molibdeno, no tiene conductividad, pero tiene una resistencia al desgaste deficiente y una gran cantidad de polvo.
Además, reciente de las instalaciones de fabricación de semiconductores no sólo se puede utilizar en un vacío, el vacío de aire dobles, la corrosión, ha llegado a ser una característica necesaria de tales calor. Es decir, los tornillos de bola se usan principalmente en el equipo de fabricación de semiconductores en el proceso de procesamiento de obleas. El equipo de proceso usado en tienden a ser inline para mejorar la productividad, el dispositivo de transporte de la oblea ha hecho necesario un tornillo de bolas que puede ser operado tanto en entornos de atmosférica y de vacío. Además, también se requieren resistencia a la corrosión y resistencia al calor, dependiendo del lugar que se utilizará.
De acuerdo con ello, la presente invención es resolver los problemas como se describió anteriormente, no tiene una grasa o recubrimiento lubricante sólido recubierto, un mecanismo de lubricante sólido en la bola sin lubricar de tornillo de baja llamada aparente utilizando un material no conductor polvo, alta lubricidad, alta durabilidad, y los proporcionados con las características tales como alta resistencia a la corrosión, sin embargo, ya que estas características se exhiben bajo vacío atmosférica ambos entornos, el tornillo de bola no lubricado que es adecuado para las instalaciones de fabricación de semiconductores Para resolver el problema
Solución
Para resolver los problemas anteriores, en la presente invención, un eje de tornillo formado con la superficie de la pista de rodadura interior de espiral sobre una superficie periférica exterior, y una tuerca de bola que se forma una superficie de pista de rodadura exterior de la hélice en una superficie periférica interior, en el que la pista exterior Una pluralidad de bolas dispuestas en un espacio en espiral formado entre las superficies, y un miembro de circulación que conecta el espacio en espiral para formar una serie de trayectorias de circulación de bola, en donde la tuerca de bola Un anillo de sellado hecho de fluororesina se adhiere estrechamente a la superficie de la pista interior y el espacio entre la tuerca de la bola y el eje del tornillo está sellado.
Además, el anillo de sellado puede tener una holgura de diámetro reducido en el que una parte de la circunferencia se corta en la dirección radial, y se puede proporcionar un miembro elástico para reducir esta holgura.
equipos de fabricación de semiconductores para el tornillo de bola sin lubricar de acuerdo con la presente invención, un anillo de estanqueidad hecha de una resina de flúor está en estrecho contacto con la superficie de la pista de rodadura interior, ya que el suministrado continuamente poco a poco capa de transición de resina fluorada en esta superficie, la resina fluorada específica La lubricación sólida con un bajo coeficiente de fricción se realiza mucho más duraderamente (durabilidad) que el tratamiento de recubrimiento. Dicha película de resina fluorada de transición, de forma secuencial, la superficie de la bola, son suministrados por metástasis a la superficie de la pista de rodadura exterior y el paso de circulación de bolas, la cantidad de suministro es la lubricación más eficiente incluso menos, sin embargo, entró en película irregularidades diminutas De modo que las partículas de transición son difíciles de dispersar, es decir, tienen poca generación de polvo. Además, dado que el anillo de sellado cierra herméticamente el espacio entre la tuerca esférica y el eje del tornillo, las partículas no se dispersan en el exterior.
El anillo de sellado es el uso, la superficie circunferencial interior pero un diámetro interior ensancha gradualmente desgaste, tiene un diámetro reducido de contorneado holgura, ya que el miembro elástico se reduce en diámetro esto se evita la disminución de rendimiento de sellado .
resina de fluorocarbono utilizado en la presente invención, cuando el contacto deslizante con el miembro de acoplamiento, con tal de que forma una capa de transición lubricante, se puede utilizar sin limitación particular, a modo de ejemplo, politetrafluoroetileno (PTFE) , resina de copolímero de perfluoroalkoxyethylene tetrafluoroetileno (PFA), fluorado éter de etileno propileno (EPE) o resina de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno copolímero (FEP) (o, en paréntesis la abreviatura) y similares son preferibles .
Además, la resina de flúor, moldeo por compresión, en los métodos de moldeo por extrusión, pero se moldea en una forma de anillo, con el fin de mejorar la resistencia al desgaste y resistencia a la fluencia del anillo de sellado moldeado, la adición de cargas Puede ser usado.
Tales cargas, fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de alúmina, fibra de óxido de circonio, material fibroso tal como fibras de poliamida aromática, whisker de titanato de potasio, triquitas de carburo de silicio, grafito bigote, bigotes inorgánicos tales como whisker α-alúmina, grafito , disulfuro de molibdeno, bronce, talco, mica, carbonato de calcio, alúmina, fluoruro de grafito, silicato de calcio, fosfato de calcio, sílice, hidróxido de aluminio, titanato de potasio, bolitas de vidrio, y materiales de carga inorgánicos tales como perlas de carbono.
Por cierto, en la medida en que no perjudique los efectos de la presente invención puede ser una resina de fluorocarbono y otra resina termoplástica o similares mediante la mezcla de anillo de sello para impartir las propiedades físicas deseadas.
Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos. La figura 1 muestra una primera realización en la que la presente invención se aplica a un tornillo de bola del tipo de placa de guía. El tornillo de bola comprende un eje de tornillo 1 formado con espiral superficie de rodadura interior 1a en una superficie periférica exterior, una tuerca de bola 2 formado con helicoidal superficie de rodadura exterior 2a en una superficie periférica interior, el interior exterior superficie de rodadura 1a, 2a inter una pluralidad de bolas 3 dispuestos en un espacio espiral formado tiene un miembro de circulación no ilustrado formando una serie de paso de circulación de bola para conectar el espacio en forma de espiral, a ambos extremos de la tuerca de bola 2 , Y un anillo de sello 4 hecho de PFA.
El anillo de estanqueidad 4, como se muestra en la Fig. 2, la parte periférica exterior tiene una ranura circunferencial 5, también parte periférica para formar un espacio libre 6 del contorno de diámetro reducido formado por el corte en la dirección radial en un extremo de anchura constante se enfrentan a una forma de C Es un miembro. Entonces, la ranura circunferencial 5 del anillo de estanqueidad 4, mediante el montaje en nuestro muelle helicoidal anular extendida 7, están sesgadas en una dirección para reducir el aclaramiento 6. Tal miembro elástico para reducir el diámetro de la holgura 6 puede ser un miembro elástico conocido tal como un caucho distinto del muelle helicoidal 7. Además, se forma un tornillo hembra correspondiente a la forma exterior del árbol de tornillo 1 en la superficie periférica interior del anillo de sello 4 para formar una superficie de contacto 8.
El anillo de estanqueidad 4 descrito anteriormente está montado y fijado en una muesca 9 en forma de anillo formada concéntricamente con el centro del eje en ambas caras extremas de la tuerca de bola 2.
El tornillo de bola resultante velocidad de rotación 400 rpm, precarga 15 kgf, vacío 10-7Torr reposar bajo condiciones de temperatura ambiente, para operar el tornillo de bola realiza prueba de vida y de prueba de espolvoreo resultados se muestran en la Tabla 1 Lo fue El tiempo de vida se evaluó en función del tiempo desde el inicio de la prueba hasta 5 veces el par inicial.
Tabla Además, excepto que el material del anillo de estanqueidad 4 y PTFE, de la misma manera que la primera realización para producir un tornillo de bola de la segunda realización realiza la misma prueba de vida y la prueba de la formación de polvo, este resultado 1 juntos.
anillo de estanqueidad Ejemplo comparativo superficie de rodadura interior 1a en lugar de, por excepto para formar en placas de revestimiento lubricante de plata en la superficie de la pista de rodadura exterior 2a y la superficie de la bola 3 un tornillo de bolas montados exactamente de la misma manera que la primera realización, Ejemplo , La prueba de vida y la prueba de generación de polvo se llevaron a cabo en las mismas condiciones que anteriormente, y los resultados también se muestran en la Tabla 1.
Tabla de 1 resultados evidente, en los Ejemplos 1 y 2 de la presente invención en comparación con el ejemplo comparativo, la vida relativa 1,4 2 veces o más, la cantidad relativa de polvo generado es de menos de 1 a 10 minutos 7 10 minutos , Que mostró una durabilidad extremadamente buena y baja generación de polvo.
La presente invención, más que con un anillo de sellado hecha de una resina de flúor tal como se describe alimenta a la parte principal de la capa de transición de bajo coeficiente de fricción, y así fue sellado en ambos extremos de la tuerca de bola, las características requeridas en el campo de la fabricación de semiconductores, es decir, en la generación de polvo no conductor, y baja, alta lubricidad, es que una gran durabilidad y provisto de una alta resistencia a la corrosión de ciertas características, son las del tornillo de bola equipos de fabricación de semiconductores aparentemente sin lubricar perfecto Tu puedes
Efecto de la invención
Breve descripción de los dibujos
Vista en sección transversal que muestra la realización de la figura 1
La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra el mismo anillo de sello
1 eje de tornillo
1a superficie de la pista interior
Tuerca de 2 bolas
2a superficie de la pista de rodadura exterior
3 bolas
4 anillo de sello
6 Liquidación
7 Muelle en espiral
Reclamo
Una tuerca de bola que tiene una superficie de pista de rodadura externa en espiral formada en una superficie circunferencial interna de la misma; un espacio en forma de espiral formado entre dichas superficies de pista interior y exterior; una pluralidad de bolas dispuesto, en un tornillo de bola metálica que tiene una serie de balón trayectoria de circulación que conecta el espacio espiral, se ponen en contacto cercano con resina fluorada del anillo de estanqueidad a la superficie de la pista de rodadura interior en ambos extremos de la tuerca de bola y Donde la tuerca de bola y el eje del tornillo están montados para sellar un espacio entre la tuerca de bola y el eje del tornillo.
Reivindicación 2, en la circunferencia del anillo de sellado de la parte que tiene un diámetro reducido de contorneado espacio libre formado por el corte radialmente equipos de fabricación de semiconductores para no lubricado de la reivindicación 1, en el que se obtiene mediante la fijación de un elemento elástico para reducir la holgura Tornillo de bola
Dibujo :
Application number :1994-017898
Inventors :エヌティエヌ株式会社
Original Assignee :平田正和、南政美