半導体産業向け光学レンズハウジングCNC加工

A.光学レンズ・ハウジングとは何ですか？

光学レンズハウジングは、半導体製造装置内で光学レンズや光学素子を正確に位置決め、支持、保護するために設計された精密機械部品です。これらのハウジングは、精密な取り付けインターフェースを提供し、光学素子間の重要な寸法関係を維持し、多くの場合、調整、焦点合わせ、環境シーリングのための機能を組み込んでいます。ウェハ検査顕微鏡、リソグラフィ露光装置、オーバーレイ計測ツール、欠陥検出装置などに幅広く使用される光学レンズハウジングは、ナノメートルレベルの位置決め精度が歩留まりと品質に直接影響する厳しい半導体製造環境において、レンズの適切な着座を確保し、光学性能仕様を維持するために、卓越した内径精度、直角度、表面仕上げを実現する必要があります。

B.主な技術要件

半導体用途の光学レンズハウジングには、並外れた寸法精度と表面品質が要求されます。0.0002″から±0.0005″のボア公差は、適切なフィットと光学アライメントを確保するために、レンズ取り付け面の標準となっています。0.0005″TIR内の複数のボア間の同心度は、レンズアセンブリ全体で光軸のアライメントを維持します。0.0002″以内の光軸に対する取り付け面の垂直性は、レンズの傾きとその結果生じる光学収差を防ぎます。

材料の仕様は、半導体設備で一般的な温度変化の下で寸法安定性を提供しなければならない。熱膨張係数は、温度変化時の応力を防ぐために光学ガラスに適合していなければなりません。適切な剛性を含む機械的特性は、取り付け荷重によるたわみを防止する一方、重量の最適化はスキャニング・システムにおける慣性を低減する。

表面仕上げの要件は機能によって異なり、外面にはRa 32マイクロインチが適切ですが、取り付け面にはRa 16マイクロインチまたはそれ以上の精度が要求されることがよくあります。内部ボア表面は、精密なレンズ着座のためにRa 8マイクロインチのホーニングまたは研磨が必要な場合があります。調整機構用のねじ仕様では、正確なピッチ径の制御が要求されます。黒アルマイトタイプII（厚さ0.0002～0.0005″）や光学黒化処理などの表面処理は、画質を低下させる内部反射や迷光を抑制します。

C.製造上の課題と解決策

光学レンズハウジングの製造には、複数の直径にわたって優れた同心度を持つ厳しい内径公差を達成すること、取り付け面と光学ボア間の垂直性を維持すること、レンズの着座に干渉するバリやエッジの破損を防ぐことなど、独特の課題があります。薄肉部では、加工中のたわみを防ぐために慎重な固定が必要です。材料の検討は、加工性と最終的な表面処理の適合性の両方に影響します。

Yicen Precisionは、1回のセットアップで同心円の穴加工を行い、累積位置決め誤差を最小限に抑えるシングルポイントツールを使用した戦略的な精密ボーリング加工により、これらの課題を克服しています。当社の5軸CNC加工は、重要な幾何学的関係を維持しながら、複雑な形状や取り付け規定を可能にします。温度管理された製造環境は、精密加工中の熱ドリフトを防ぎます。

当社では、深穴精度と表面仕上げ制御のために、振動減衰機能付きの専用ボーリングバーを採用しています。精密ホーニング加工により、必要に応じて最終的な穴寸法と優れた表面仕上げを実現します。手動バリ取りとタンブリングによる入念なバリ取り工程により、シャープなエッジと寸法精度を維持します。当社の包括的な品質管理には、内径測定用のオプチカルプローブシステムによるCMM検査、重要径のエアゲージ検証、表面仕上げ分析が含まれます。光学アライメント検証治具は、表面処理と最終検査の前に、同心度と直角度の仕様を確認します。

D.アプリケーションとユースケース

易岑精密が製造する精密光学レンズハウジングは、半導体製造装置の用途において重要な役割を果たしています：

• ウェハ検査システム - 欠陥検出顕微鏡用対物レンズハウジング
• リソグラフィー装置 - 投影レンズアセンブリおよび照明システムハウジング
• オーバーレイ計測ツール - アライメント測定システム用精密レンズマウント
• 膜厚測定 - 分光反射率測定用光学部品
• 電子ビーム検査 - 電子光学コラム部品およびレンズ取り付け構造
• フォトマスク検査 - 高解像度イメージング・システム用レンズ・ハウジング
• 重要寸法計測 - SEMおよび光学CD測定ツールコンポーネント

E.なぜYicen Precisionを選ぶのか？

Yicen Precisionは精密光学機械部品製造の専門技術を提供します。当社のエンジニアリングチームは、機械公差と光学システム性能の間の重要な関係を理解しています。弊社は包括的なDFMコンサルティングを提供し、厳しい光学アライメント要件を満たしながら、製造性、熱安定性、費用対効果のために光学ハウジング設計を最適化します。

当社のラピッドプロトタイピング能力は、通常1～2週間で評価ユニットを生産するクイックターン生産で光学システム開発をサポートします。生産量への拡張性により、初期プロトタイプから量産装置製造まで一貫した品質を保証します。完全な材料トレーサビリティと認証文書は、半導体業界の品質基準を満たし、必要に応じて故障解析をサポートします。

費用対効果の高いソリューションは、最適化された加工戦略、性能と加工性のバランスを考慮した戦略的な材料選択、光学用途で要求される精密な内径精度と同芯度を損なうことなく設計を洗練させることから生まれます。認証された陽極酸化処理およびコーティング・サプライヤーとのパートナーシップは、光学性能を高める適切な表面処理を保証します。シンプルなレンズセルハウジングから複雑な多素子光学アセンブリまで、Yicen Precisionは卓越した光学性能を可能にする機械精度をお届けします。特定の光学レンズハウジングの要件に関する技術的な相談については、お問い合わせください。