Сервоприводні системи в електронній та напівпровідниковій промисловості
Електроніка та напівпровідникова промисловість є наріжним каменем світової індустрії технологій. Їхні виробничі процеси вимагають точності, швидкості та стабільності на мікронному чи навіть нанометровому рівні. Системи сервоприводу, потужність і розум цих пристроїв безпосередньо визначають їх точність обробки, ефективність виробництва та вихід продукції. Виробництво електроніки та напівпровідників включає кілька етапів, включаючи обробку пластин, упаковку мікросхем і тестування. Хоча характеристики обладнання кожного ступеня значно відрізняються, основні вимоги до систем сервоприводу залишаються дуже послідовними.
Над-високо{1}}точне керування:Наприклад, для таких процесів, як нарізка пластин і склеювання чіпів, необхідна точність позиціонування на мікрон-рівні (мкм) або навіть субмікрон-рівні (0,1 мкм). Системи сервоприводів вимагають кодерів із високою-роздільністю (таких як 23-розрядні або вище абсолютні кодери) та коригування контуру струму та швидкості в реальному часі для усунення помилок позиціонування та затримки руху, забезпечуючи точні позиції обробки.
Висока-швидкісна динамічна відповідь:У -частотних операціях, таких як тестування чіпів і обробка терміналів, рухомі частини (такі як тестові зонди та інструменти для обробки) мають швидко запускатися та зупинятися та змінювати напрямки. Система сервоприводу повинна мати динамічну швидкість відгуку в мілісекундах, щоб уникнути втрати ефективності виробництва або пошкодження продукту через затримки відповіді.
Висока стабільність і надійність:Електронне та напівпровідникове обладнання зазвичай працює в режимі 24/7, а виробниче середовище (наприклад, чисті приміщення) вимагає надзвичайно низького рівня відмов обладнання. Системи сервоприводу вимагають оптимізованої конструкції розсіювання тепла, ланцюгів захисту від-перешкод (наприклад, конструкції електромагнітної сумісності) і резервних механізмів захисту, щоб забезпечити довго-термінову-безпроблемну роботу та мінімізувати час простою обладнання.
Багато{0}}координоване керування:Наприклад, обладнання для дозування та обладнання для розміщення чіпів вимагає одночасного керування 3-6 осями руху (осі X/Y/Z і осі обертання) для досягнення точного, синхронізованого руху вздовж складних траєкторій (таких як дуги та криві). Система сервоприводу має підтримувати багато{3}}синхронізацію імпульсів по осях або керування на основі -шини (наприклад, EtherCAT і Profinet), щоб забезпечити скоординований рух по всіх осях і уникнути зсувів розподілу та розбіжностей розміщення, спричинених помилками міжосьової синхронізації.
Застосування систем сервоприводів в електронній та напівпровідниковій промисловості
| Сценарій застосування | Приклад основного пристрою | Роль системи сервоприводу | Основні технічні вимоги |
|---|---|---|---|
| Обробка вафель | Машина для нарізки вафель, машина для подрібнення вафель | 1. Приводить у рух ріжуче лезо/шліфувальну головку для високо-точного лінійного руху, контролюючи глибину різання та товщину шліфування; 2. Приводить вафельний стіл для рівномірного обертання, забезпечуючи рівномірність обробки. |
Точність позиціонування Менше або дорівнює ±1 мкм, стабільність швидкості Менше або дорівнює 0,1% |
| Упаковка чіпів | Склеювач стружки, машина для укладки стружки | 1. Приводить у дію з’єднувальну головку (золотий/мідний дріт) для досягнення високої-частоти, високої{2}}точності пуску, завершуючи з’єднання між мікросхемою та підкладкою; 2. Приводить в рух насадку для точного збирання та розміщення стружки. |
Динамічний відгук Менше або дорівнює 5 мс, багато{1}}помилка синхронізації осей Менше або дорівнює ±0,5 мкм |
| Процес дозування та покриття | Високоточна дозаторна-машина, машина для покриття упаковки | 1. Веде дозуючу голку по заданій траєкторії (наприклад, край стружки, зазор між штифтами), контролюючи рівномірність об’єму клею. 2. Керує робочим столом для координації руху з дозуючою голкою. |
Похибка слідування за треком Менше або дорівнює ±0,3 мкм, широкий діапазон регулювання швидкості |
| Тестування та перевірка | Тестер чіпів, обладнання для тестування терміналів | 1. Приводить тестовий зонд до швидкого контакту з контактами мікросхеми, забезпечуючи високо-тестування безперервності; 2. Керує контрольною лінзою/сенсором для точного сканування поверхні чіпа. |
Швидкий старт і зупинка, повторюваність позиціонування Менше або дорівнює ±0,2 мкм |
| Допоміжні ланки обробки | Машина для обробки терміналів, машина для різання друкованих плат | 1. Керує ріжучим інструментом для досягнення високої-точності різання та згинання клем; 2. Керує робочим столом PCB, щоб слідувати шляху різання спеціальних форм. |
Сильна адаптивність до навантаження та стабільна швидкість різання |
Сервосистемні рішення
Сценарій-спеціальної адаптації апаратного забезпечення: для високо-частотних, високо{2}}точних застосувань, таких як склеювання чіпів і дозування, ми пропонуємо комбінацію сервоприводу-з високою{3}}реакцією та низько{4}}інерційного серводвигуна. Момент інерції двигуна менше або дорівнює 0,01 кг·м², а пропускна здатність контуру струму драйвера більше або дорівнює 1 кГц, що відповідає вимогам високочастотного руху головки зв’язку, часто десятки разів на секунду. Для обладнання для тестування літієвих батарей ми пропонуємо сервосистему з високим-крутним моментом, щоб забезпечити стабільне захоплення та контроль тиску випробувального пристрою.
Інтегроване керування рухом: рішення об’єднує сервопривод + контролер руху + кодер, що підтримує керування шиною EtherCAT для-часу, синхронізованого керування декількома осями (до 32 осей). Він також надає спеціалізовані алгоритми керування (такі як електронний CAM і відстеження fly-by-fly) для прямої адаптації до таких сценаріїв, як оптимізація траєкторії дозування та розміщення чіпа, що зменшує вторинні витрати на розробку для виробників обладнання.
Оптимізована галузева адаптованість: призначений для -безпилових і низьких{1}}шумних середовищ електронної та напівпровідникової промисловості, пристрій має повністю закритий корпус (клас захисту IP65) і має сертифікат EMC Class B для запобігання електромагнітним перешкодам у таких чутливих процесах, як тестування мікросхем. Він також підтримує основні галузеві стандарти. Безперебійне з’єднання між ПЛК (такими як Siemens, Mitsubishi) і системами керування обладнанням зменшує складність інтеграції обладнання.