——MA6/BA6光刻键合机维修
光刻工艺是半导体器件加工工艺过程中的核心工艺环节之一，是硅结构图形化时不可或缺的步骤。SUSS MA6/BA6光刻机设备单价223万元人民币，是我院购置的首台百万元以上高值贵重设备，自2002年开始使用，在工程团队精心地维护下，已平稳运行近20年。但随着设备使用年限的逐渐增加，由于零备件老化而产生的各类故障问题凸显出来。
MA6/BA6光刻键合机
2021年6月23日，光刻机在用户正常开机使用的过程中，出现无法开机的情况，设备提示“底部显微系统无法初始化”。与商家工程师电话联系后，确认是设备底部显微镜运动异常而使得设备无法开机。维修工程师团队按照这个故障方向，开始逐步排查问题，发现“底部显微系统”无法按指令进行X与Y方向的移动。
故障位置
维修团队凭借丰富维修经验迅速制定故障原因排查、排除方案：首先，计划通过手动挪动皮带轮，查看显微系统能否复位，以判定皮带轮是否失效。在实际开展过程中发现手动操作困难很大——皮带轮的安装位置在设备的曝光系统下方，非常隐蔽、可操作空间相当狭小，视野内只能判断大概位置，无法看到细节；尝试让手掌和手腕最细的女同事将手掌塞进设备狭窄的缝隙中，用手指轻轻拨动皮带轮，发现右边显微镜头无任何动作，由此初步判断，皮带轮失效。
隐蔽的皮带轮位置
第二步：确认皮带轮故障原因。由于皮带轮位置隐蔽，只能透过各个零部件之间的狭缝，利用手电筒的光照进行仔细观察，通过发现下方掉落的零星塑料碎屑研判并确认故障原因是皮带轮皮带断裂。
第三步：将故障皮带轮拆除。确认故障原因后，如何拆除又是维修团队面临的新问题。维修团队多方观察、一致认为只能通过逐步拆除设备的多面挡板，进而找出可以“下手”的位置。方案确定后，维修团队配合默契、小心翼翼地一步步将光刻机的背板、侧板、侧盖板等多处拆除，终于寻找到合适的位置，大家齐心协力终于将故障的皮带拆除；拆除后发现皮带完全老化碎裂，金属丝完全裸露，故造成齿轮失效。
经测量，确认皮带型号：传动带:梯形齿，齿距：2mm，带宽：4mm，周长：100mm，通过在淘宝大量咨询和搜索，找到唯一卖家，皮带报价62元/条。
同时联系设备厂家，厂家经与德国供货商联系提出报价：1.皮带440元/条，到货周期4周以上；2.若需维修人员上门维修，需额外支付维修人员来厦的食宿交通费及按半日计算的维修费等。
考虑到订货周期太长以及昂贵的上门维修费，维修团队决定先在淘宝下单购置4条皮带，自行尝试安装。
第四步：安装新的皮带轮。3天后，淘宝网购置的皮带轮到货。由于传动带没有弹性，空间狭小，如何将新皮带安装上比取出难度更大，维修团队面临的挑战也更大。维修团队迎难而上、几经实验后，找到了有效的办法：先松动电机螺丝，调整电机位置，让出微小空间后，将皮带轮安装上去，再根据皮带松紧度调整电机位置，恢复拧紧螺丝。操作难度虽大，但工程师们凭借自身高水平的维修技能和密切配合圆满地完成了任务。
从发现设备故障，到维修方案的不断讨论与调整，再到维修完成、设备恢复正常使用，历时短短的6天。这是研究院又一次不依赖厂家维修，依靠本院维修团队凭借丰富的维修经验、高度的责任心和默契配合而独立、高效完成贵重仪器设备的一次维修事例，类似的维修事例在研究院已屡见不鲜。
我院微纳加工平台已运行20年，首批购置的多台贵重仪器设备使用年限均已接近20年，零备件老化失效、备件型号已更新换代无从替换的问题日益严重，特别是国内外的多个设备厂家也几经更迭，甚至部分设备已经完全没有售后保障。如何更大程度地发挥研究院工程技术团队维修经验丰富的优势和不断学习、勇于创新的精神，在维持确保贵重设备继续稳定运行的基础上，有效地改善其性能及扩展应用领域，则是新的、更大的课题。
发布：2021年07月27日 09:53
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