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克服机械挑战,优化贴片技术
录入时间:2020/4/9 16:56:00

贴片机

贴片机是自动化设备,半导体工厂用它将分立的芯片贴装在一起。在这一工艺过程中,以龙门架构为基础的系统,装入晶圆,抓取芯片,并将它们贴放在最终位置。

Elmo的创新型方案,不仅解决了系统中许多现有的运动控制难点,还极大提升了性能。

一个典型案例是气浮龙门系统,带一个XY工作平台,平台的作用是稳定机械结构和提供直线运动。气浮系统采用一层薄薄的空气替代了工作台的机械接触,以避免摩擦和抖动。如果要求运动系统在极高的加减速条件下达到极高的精度,那么摩擦力可以忽略不计的平台就变得更有价值。尽管如此,当这样的一个系统在紧急制动时会带来挑战,因为STO功能不会让一个摩擦力近乎为零的系统马上停下来。Elmo可以在驱动器层使用动态制动功能来解决这一问题,即在驱动器内部短路电机三相来达到制动的目的。电机制动过程中产生的再生能量由Elmo驱动器存储并最后消耗掉。

研发在洁净室中运行的半导体设备时,需要确保半导体设备不会在运行时向空气中释放粒子,污染洁净室,这一点非常重要。而在龙门系统中,工作台的平行度和线性度不总是那么理想,这会导致两个电机同步运行时产生偏差,再加上不均匀负载的影响,可能会造成单边负载磨损严重。这种摩损会向空气中释放粒子,污染洁净室。使用Elmo的EASII 软件及其高级的误差补偿功能,将会完全避免这种情况。EASII 软件可以帮助用户创建一个同步误差补偿表格,可以动态补偿龙门同步偏差。经过误差补偿,龙门双驱运动时刻保持同步和平滑,从而极大地减少电机的内部摩擦和空气中的杂质。


Elmo的Platinum Maestro运动控制器作为主控制器,协调14轴在系统中的运动。Maestro多种编程方式使用户编写的C++程序,既可以在Maestro上运行,也可以在32位的PC上运行。编程方式切换通过简单操作即可实现,非常灵活,而且容易调试。所有14轴通过EtherCAT总线以1毫秒的循环时间进行同步,同时支持第三方设备。这家公司自己开发了基于UDP的通信协议,Elmo的Platinum Maestro运动控制器采用同样的协议来和主机进行通信。


Z轴安装在龙门架上,当设备抓取和放置芯片时,Z轴直接接触芯片。Z轴的挑战是双重的:第一重挑战是要有精确的力矩控制,确保接触芯片时不损坏芯片,第二重挑战是位置调整,该系统包含一个相机,Z轴位置由相机采集并通过主机发给轴控制器。轴控制器收到位置信息后实时调整Z轴位置。这两个挑战,Elmo的解决方案基于“位置环切力矩环”功能。这一功能让Z轴动态从位置环切换到力矩环,可以让Z轴在精准的位置上限制扭矩大小来抓取芯片。Elmo的解决方案极大地缩短了工艺过程的时间,同时提高设备的整体产能。


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