일반기술

고속에어스핀들용 진동진단장치

□ 원리 및 구성 1. 원리: 해당 기술은 60,000 rpm급 고속 에어스핀들의 동적 특성에 대한 이론 해석과 응답 측정으로부터 진동을 야기하는 다양한 요인을 찾아낼 수 있어 고속 에어스핀들의 저진동 구현 및 운전단계에서의 효과적인 진동방지 대책을 마련할 수 있게 하는 기술이다. 2. 구성 1) 50,000~60,000 rpm으로 회전하는 에어스핀들을 구비하는 진단대상물 2) 에어스핀들의 외부에 부착되는 가속도센서를 통해 진동을 측정하는 진동감지부 3) 가속도센서에서 얻어진 신호의 잡음을 제거하여 증폭한 후, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 작업자에게 나타내어주는 신호처리부 □ 기술적 배경 일반적으로 미크론 단위의 초정밀도가 요구되는 반도체 웨이퍼 절단작업(Dicing)에는 진동을 최소화하기 위해 에어베어링으로 지지되는 스핀들이 사용되고 있다. 하지만 스핀들이 ,000~60,000 rpm의 고속으로 회전하기 때문에 회전 불평형, 축 어긋남, 축/베어링 간의 마찰(rubbing), 공진현상 등 다양한 진동원에 의해 발생하는 미소 진동일지라도 스핀들의 성능에 직접적인 영향을 미치게 된다. □ 기존기술 반도체 웨이퍼 절단용 고속 에어스핀들에서 발생하는 진동문제의 해결을 위한 방법으로는, 우선 스핀들계의 상태 감시(Condition monitoring)를 통해 발생하는 진동을 감시하고 허용 수준을 벗어날 경우 밸런싱을 통하여 축의 회전 불평형을 상쇄함으로써 발생하는 진동을 줄이는 방안이 가장 보편적이다. 하지만 이러한 기존의 방안은 회전 불평형 이외의 원인에 의해 발생하는 진동은 계속 남아 있게 되며 스핀들이 고속화함에 따라 진동이 더 증폭되어 스핀들의 성능향상에 장애 요인이 되는 문제점이 있다. □ 중요성 및 독창성 60,000 rpm급 고속 에어스핀들의 동적 특성에 대한 이론 해석과 응답 측정으로부터 진동을 야기하는 다양한 요인을 찾아낼 수 있어 고속 에어스핀들의 저진동 구현 및 운전단계에서의 효과적인 진동방지 대책을 마련할 수 있는 중요성을 갖는다. □ 적용제품 및 경쟁제품 해당 기술은 고속에어스핀들용 진동진단장치에 적용될 수 있는 기술이다. □ 기술의 특/장점1. 에어스핀들에서 발생하는 진동이 어떤 원인에 의해 발생하는지를 진단할 수 있는 진동 진단장치이다. 2. 에어스핀들의 유지 보수에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.