在半导体制造过程中,晶圆(Wafer)的搬运与存储对环境洁净度、定位精度和运行稳定性要求极为严苛。作为自动化物料搬运系统(AMHS)的关键组成部分,晶圆Stocker系统承担着晶圆盒(FOUP)的自动存取、暂存与调度任务,广泛应用于前道光刻、刻蚀、薄膜等工艺段之间的缓冲存储区。在这一高精度、高洁净的运行环境中,半导体聚氨酯胶轮作为Stocker行走轮与驱动轮的核心部件,正以其卓越的性能成为洁净室存储设备的理想选择。

半导体聚氨酯胶轮

一、晶圆Stocker系统对行走部件的严苛要求

Stocker设备需在Class 1~5的超净环境中实现微米级定位精度,其行走机构长期处于高频启停、高速移动、精确定位的工作状态。因此,对行走轮(即晶圆Stocker行走轮)提出以下核心要求:

低颗粒释放(Low Particle Emission):避免因轮子磨损产生微粒污染晶圆表面,导致良率下降;

防静电(Antistatic/ESD-Safe):防止静电积聚引发晶圆损伤或设备误动作;

高尺寸精度与同心度:确保平稳运行,减少振动,提升定位重复性;

耐化学腐蚀:抵抗洁净室常用清洁剂如异丙醇(IPA)、去离子水、酒精等侵蚀;

静音低噪:降低设备运行噪音,改善Fab厂工作环境。

传统橡胶轮易老化、掉粉,金属轮则易产生摩擦颗粒且缺乏缓冲,均难以满足上述要求。而半导体聚氨酯胶轮凭借材料优势与精密制造工艺,成为最佳解决方案。

二、半导体聚氨酯胶轮的核心优势

超低发尘,保障洁净环境

采用高纯度、低析出的特种聚氨酯材料(如CPU或改性TPU),经过真空脱气处理,在动态摩擦下几乎不产生颗粒,符合ISO 14644-1 Class 1洁净室标准。

永久防静电设计

可定制体积电阻率在10⁴–10⁶ Ω·cm之间的抗静电聚氨酯,有效导走静电荷,防止晶圆吸附粉尘或遭受静电击穿(ESD damage)。

高精度加工,运行平稳

轮体经CNC精密车削与研磨,同心度可达±0.02mm以内,确保Stocker在高速运行中无跳动、无偏摆,提升定位精度与重复性。

优异耐磨与长寿命

聚氨酯硬度可调(通常为80A–90A),兼顾弹性与耐磨性,在数万次循环搬运中仍保持性能稳定,显著延长维护周期。

耐化学清洁剂,易于维护

表面对常见洁净室清洗液具有优异耐受性,可反复擦拭消毒而不龟裂、不溶胀,符合SEMI S2/S8等半导体设备安全规范。

三、洁净室存储设备包胶轮的典型应用

在Stocker系统中,聚氨酯胶轮主要应用于以下位置:

主行走轮:安装于设备底部,沿导轨水平移动,要求高承载、低噪音、精准导向;

驱动轮:配合电机传递动力,需具备高摩擦系数与抗打滑能力;

导向轮/侧轮:用于限制横向位移,确保设备运行轨迹直线性,常采用双列V型或平面包胶设计。

此外,该类聚氨酯轮也广泛应用于OHT(空中轨道车)、Load Port、Cassette Handler等其他半导体自动化设备中。

四、专业定制,满足多样需求

由于不同品牌Stocker(如Brooks、Asyst、Daifuku等)的轮组规格各异,洁净室存储设备包胶轮通常需根据原厂图纸或实样进行非标定制,包括:

轮径、轮宽、轴径、键槽匹配;

硬度、颜色、阻燃等级、导电性能选择;

提供材质检测报告、洁净度测试数据及RoHS/REACH合规证明。

专业包胶轮厂家采用一体化浇注包胶工艺,确保聚氨酯层与金属轮芯结合牢固,杜绝脱胶风险,并支持小批量试样与批量供货。