一、導(dǎo)軌的定義
導(dǎo)軌是一種用于引導(dǎo)和支撐運動部件，使它們能夠按照預(yù)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(zhǔn)確性和平穩(wěn)性。
導(dǎo)向作用：為設(shè)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(zhǔn)確性。例如，在機床設(shè)備中，刀具沿著導(dǎo)軌的方向進行精準(zhǔn)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(dǎo)軌上移動時，導(dǎo)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(shè)計和表面處理，降低運動部件與導(dǎo)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(dǎo)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(shè)備。
鋼材：包括碳素鋼和合金鋼。碳素鋼經(jīng)過適當(dāng)?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(shè)備，如航空航天設(shè)備、高端機床等中的導(dǎo)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(shè)備等，因為它具有良好的耐腐蝕性，能保證導(dǎo)軌在潮濕、易腐蝕的環(huán)境中正常工作。
非金屬材料
塑料導(dǎo)軌：如聚四氟乙烯（PTFE）導(dǎo)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(xué)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(shè)備。
四、在半導(dǎo)體設(shè)備中的應(yīng)用
光刻機：在光刻機的曝光系統(tǒng)中，導(dǎo)軌用于精確引導(dǎo)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(dǎo)致芯片制造失敗，所以導(dǎo)軌的高精度導(dǎo)向和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
刻蝕機：刻蝕過程中，反應(yīng)腔室內(nèi)的電極或噴頭等部件需要精確的位置控制，導(dǎo)軌能夠幫助這些部件按照設(shè)定的軌跡運動，保證刻蝕圖案的準(zhǔn)確性和均勻性。
芯片封裝設(shè)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(dǎo)軌來引導(dǎo)機械手臂或工具頭準(zhǔn)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(dǎo)軌，其產(chǎn)品精度高、承載能力強、耐用性好，廣泛應(yīng)用于高端工業(yè)設(shè)備和自動化生產(chǎn)線。
日本THK：在直線運動系統(tǒng)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，生產(chǎn)的導(dǎo)軌產(chǎn)品種類豐富，包括滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌等，其產(chǎn)品在半導(dǎo)體設(shè)備、機床等眾多行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。
日本NSK：以生產(chǎn)精密軸承和線性運動產(chǎn)品著稱，其導(dǎo)軌產(chǎn)品質(zhì)量上乘，注重技術(shù)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(wù)。其導(dǎo)軌產(chǎn)品性價比高，在自動化設(shè)備、機床等行業(yè)應(yīng)用較多，也在逐步向半導(dǎo)體設(shè)備等高端領(lǐng)域拓展。
南京工藝裝備制造有限公司：有多年的導(dǎo)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(dǎo)體設(shè)備中導(dǎo)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(dǎo)軌的磨損會導(dǎo)致滑塊在移動過程中的定位精度下降。例如在光刻設(shè)備中，工作臺需要通過導(dǎo)軌精確移動，如果導(dǎo)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(fù)定位精度變差：當(dāng)導(dǎo)軌的滾道表面磨損不平整，或者導(dǎo)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(fù)操作的半導(dǎo)體制造步驟，如晶圓檢測過程中探頭的反復(fù)定位，會導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
運動問題
摩擦力增大：導(dǎo)軌的潤滑不良或者進入了雜質(zhì)，會使滑塊與導(dǎo)軌之間的摩擦力明顯增大。這不僅會影響設(shè)備的運動速度，還可能導(dǎo)致電機等驅(qū)動部件過載。在刻蝕設(shè)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(dǎo)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(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備中，會造成薄膜厚度不均勻。
振動問題：導(dǎo)軌的直線度遭到破壞或者滾動體損壞，在設(shè)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(shè)備中，振動可能導(dǎo)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(fù)運動使導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)力作用下，導(dǎo)軌的表面材料可能會出現(xiàn)疲勞剝落。這會使導(dǎo)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(dǎo)軌的潤滑脂可能會干涸、流失。如在一些高溫退火設(shè)備附近的輔助移動裝置，其導(dǎo)軌很容易出現(xiàn)這種情況，導(dǎo)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(xué)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(dǎo)軌和滑塊表面。
七.保養(yǎng)
半導(dǎo)體設(shè)備導(dǎo)軌保養(yǎng)主要有以下幾個方面：
清潔保養(yǎng)
定期清潔導(dǎo)軌表面，因為灰塵、顆粒等污染物會增加導(dǎo)軌的磨損，還可能影響設(shè)備精度。使用潔凈的無塵布或?qū)Ｓ们鍧嵥?，配合適當(dāng)?shù)那鍧嵢軇ㄈ鐚Ｓ玫碾娮釉O(shè)備清潔劑），輕輕擦拭導(dǎo)軌表面，清除污垢。
清潔頻率依設(shè)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(yīng)縮短。
潤滑維護
選擇合適的潤滑劑很關(guān)鍵。一般半導(dǎo)體設(shè)備導(dǎo)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(shè)備制造商的建議，定期添加潤滑脂，確保導(dǎo)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(dǎo)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(xué)反應(yīng)，降低潤滑性能。
精度檢查
定期使用精密測量工具檢查導(dǎo)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(shè)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(zhǔn)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(dǎo)軌進行重新安裝或更換部分零件。
部件檢查
檢查導(dǎo)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(dǎo)致導(dǎo)軌移位，影響設(shè)備正常運行，發(fā)現(xiàn)松動應(yīng)及時緊固。
查看導(dǎo)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(dǎo)致設(shè)備運動不平穩(wěn)、產(chǎn)生振動或定位不準(zhǔn)，要及時更換磨損嚴重的部件。
（來源Semi Dance）
