真空室

就算是對技術領域有高度興趣的人，在聽到「真空閥」這個詞時，可能也不會有什麼熱情的反應。 畢竟，一個真空閥能有什麼特別之處？ 但若來到這家位於瑞士東邊哈格鎮（Haag）的國際企業 VAT，您就會發現其中的奧妙。 在全球工業領域中，任何關於真空應用的需求，VAT 的產品都是首選。 簡單來說，真空閥就是一個閥門，用來開啟和關閉真空設備的入口。 若「真空」一詞讓您聯想到超市中的包裝食品，那就錯了。 在工業領域中，真空室最主要用在任何灰塵或水滴都會破壞整個生產流程的應用中。 這也表示，我們的重點是：高科技工業。 智慧型手機、平板顯示器、太陽能板、處理器——若沒有真空設備，這些產品或是其他更多產品都是無法製造出來的。 VAT 公司大部分的產品都銷售至亞洲—微電子和半導體科技產業的中心。

晶圓升降機構

在微電子產業裡，晶圓的生產與後續加工過程是關鍵的步驟。 所謂的晶圓就是非常薄的圓形晶片，以例如矽元素等半導體材料製成。 這片圓形晶片是積體電路的基礎元件。 您可試想在現今包括智慧型手機所使用的處理器中，有數十億個電晶體在運作，那就能理解為什麼在生產半導體晶片時，必須避免摻雜任何異物。 而達到這個目的最有效的方法，就是在真空室執行這類生產步驟。 但問題是： 真空度越高，來自外界空氣的壓力也越大。 專業真空室承受的是一股巨大的力量， 一般的閥門完全無法抵抗。 但是 VAT 的閥門達到了。

在過去幾年來，這家公司又再邁進了一步，除了閥門以外，也為真空室各種生產流程提供完整的系統。 其中一套系統名為 Pinlifter。 這套系統是一種用於傳送矽晶圓的「電梯」。 晶圓被放置在三根細桿上，每一根細桿都可以用一顆馬達控制垂直移動。 如此便構成了一種三足式的升降機構（三個 Pinlifter），可以在真空室中將所承載的晶圓精確地向上運送到指定位置，並由下個處理系統接管晶圓。 這些關鍵步驟皆由maxon 完成。 Pinlifter 是一套極為精密的馬達驅動系統，也是 VAT 和 maxon 合作長達數個月的成果。 一組 Pinlifter 的驅動系統是由一顆EC無刷盤式馬達搭配編碼器、煞車和螺桿所組成。 另外馬達長度不得超過 40 mm也是其中一項特殊挑戰。

VAT 的工程總監 Marco Apolloni 回顧表示： 「剛開始，我們對六種設計概念進行了研究，在馬達、煞車、編碼器等領域有不同的供應商作選擇。」 其中四種設計是以元件為考量，另外兩種則以系統取向，也就是提供已通過測試的整個驅動模組（包括外殼、螺桿、馬達軸、絕緣組件）。 「由於對精度和尺寸的高要求，只有系統方案進入最後決選，因為這種方法才可以將風險降至最低，並制定出最佳解決方案」，Marco Apolloni 提到， 「maxon能夠由單一窗口提供完整解決方案且憑藉其專業的技術說服了我們。」
 

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