技術コラム41-AVS innovating measurement technology TM ウエハがピン上で歩く現象は、横向きの振動が与える加速度が静摩擦係数を動摩擦係 数に変化させ、小さい動摩擦係数を振動の加速度が超えてしまうからです。 Ｆ0 ウエハがピン上に発生する摩擦 Ｆ0（静摩擦係数μ0）によっ て保持されている。 Ｆ0＝μ0×ｍｇ ｍは質量、ｇは重力加速度 CyberOptics Semiconductor Inc. 技術コラム No.041 mg ウエハの滑り現象は何故起こるのか？ Ｆa Ｆa ウエハがチャックされていない状態においてウエハが滑る現象は、どのような原理や法則で発生しているので しょうか？今回は摩擦力について調べてみました。 摩擦力とは：（Wikipedia参照） ざらざらで水平な机の上で、ある質量をもった物体を水平方向 に引っ張る場合と、なめらかな氷の上で同様に物体を引っ張る 場合とでは、その物体を動かすのに要する力は明らかに異なる。 ざらざらな机の上に置いた方が、何らかのより大きな力が水平 逆向きに働いたからにほかならない。 質量を持った物体が動いている時、その物体の進行方向逆向き に働く力を動摩擦力という。 また静止している物体を動かそうとする際に働く摩擦力を静止 摩擦力という。 大きい力 ざらざらな机の上 Ｆa Ｆ1 Ｆa どこかに存在する振動源（Ｆa）が、ピンとウエハを揺らして、 横方向に動かすと、その力は以下の式で計算される。 Ｆa＝ｍａ （横方向の力、ａは加速度） ウエハはピン上に発生する摩擦 Ｆ1 （動摩擦係数μ1）に よって保持される。 Ｆ1＝μ1×ｍｇ Ｆ1 （動摩擦係数μ1）はＦ2（静摩擦係数）よりも常に小さい Ｆ1 ＜ Ｆ0 （μ1 < μ0、クーロンの法則による） mg Ｆ1 ＜ Ｆa （μ1×ｇ ＜ ａの場合）となり、ウエハが動く。 小さい力 なめらかな氷の上 摩擦の計算上ではウエハの荷重に直接影響を受けません。動摩擦係数に影響されることが大きいので、 それを測定するには、ピンとの接地面には実際のウエハを使用する必要があります。 振動センサによる横方向の加速度測定 0.09g、38810 0.13g、38802 アモントンの法則 １）摩擦力は垂直荷重に比例する こと ２）摩擦力が見かけの設置面積に よらないこと イタリアのレオナルド・ ダ・ビンチ （1452年－1519年） フランスのギヨーム・ア モントン（1663年－ 1705年） クーロンの法則（1785年） １）静止摩擦力が動摩擦力よりも大きいこと ２）動摩擦力は速度によらず一定であること。 加重をＰ、比例定数をμとすれば摩擦力Ｆは Ｆ＝μＰ である。 左図は、ロードロックが下降 して停止する際の減速時に 横方向に振動しているデー タです。 ウエハが動いているかどう かは、別途カメラウエハと実 際のウエハと同じ裏面形状 を持ったターゲットウエハに て確認する必要があります。 この振動のピーク値（加速 度と周期）から左下の計算 により、移動距離や速度を 計算することが出来ます。 （エクセルファイルを添付し ます） 複数のピーク値における加速度と周期測定により、周 期当たりの速度変化量や移動距離がわかります。 このときに比例定数μを摩擦係数と呼び、面及 び物体の材質や表面状態（凸凹など）によって 定まる。なお、この値は同摩擦力と静摩擦力 で異なる為、動摩擦係数、静摩擦係数とそれ ぞれ呼ぶ。 フランスのシャルル・ド・クーロン （1736年－1806年） しかしながら実際に一定の荷重、速度で摩擦 係数の測定を行うと、摩擦力が数％－数１ ０％は変動する場合もある。いわゆるスティッ ク・スリップ現象という摩擦力が周期的に大き く変動する現象が現れることもある。 カスタマーサポート 国内担当：林幸信 電話：0803974-0253 Email：[email protected] 日本語ホームページ：www.jp.cyberopticssemi.com 9130 SW Pioneer Court, Suite D Wilsonville, Oregon, 97070, USA Phone: +1-503-495-2200 FAX: +1-503-495-2201 E-mail: [email protected] Web: www.CyberopticsSemi.com 技術コラム41-AVS
© Copyright 2024 ExpyDoc
![さくらっこ通信3月号 [PDFファイル／122KB]](http://s3.expydoc.com/store/data/007594038_1-26ad7b5c83d82cc8b9e1ddbde21c618f-250x500.png)