Servoajamid elektroonika- ja pooljuhtidetööstuses
Elektroonika- ja pooljuhtidetööstus on ülemaailmse tehnoloogiatööstuse nurgakivi. Nende tootmisprotsessid nõuavad täpsust, kiirust ja stabiilsust mikroni või isegi nanomeetri tasemel. Servoajamsüsteemid, nende seadmete võimsus ja ajud määravad otseselt nende töötlemise täpsuse, tootmise efektiivsuse ja toote saagise. Elektroonika ja pooljuhtide tootmine hõlmab mitut etappi, sealhulgas vahvlite töötlemine, kiipide pakendamine ja testimine. Kuigi iga etapi seadmete omadused on märkimisväärselt erinevad, on servoajamisüsteemide põhinõuded endiselt väga järjepidevad.
Üli-kõrge-täpne juhtimine:Näiteks sellised protsessid nagu vahvlite kuubikuteks lõikamine ja kiipide ühendamine nõuavad mikroni{0}}taset (μm) või isegi submikronist- (0,1 μm) positsioneerimistäpsust. Servoajamisüsteemid nõuavad kõrge-eraldusvõimega kodeerijaid (nagu 23-bitised või kõrgemad absoluutkoodrid) ning reaalajas voolu- ja kiirusahela reguleerimist, et kõrvaldada positsioneerimisvead ja liikumisviivitus, tagades täpsed töötlemisasendid.
Kiire{0}}dünaamiline reaktsioon:Kõrgsageduslike{0}}toimingute puhul, nagu kiibi testimine ja terminali töötlemine, peavad liikuvad osad (nt testsondid ja töötlustööriistad) kiiresti käivituma ja peatuma ning suunda vahetama. Servoajami süsteemil peab olema millisekundite dünaamiline reageerimiskiirus, et vältida tootmistõhususe kadu või reageerimisviivitusest põhjustatud tootekahjustusi.
Kõrge stabiilsus ja töökindlus:Elektroonilised ja pooljuhtseadmed töötavad tavaliselt 24/7 ning tootmiskeskkonnad (nt puhasruumid) nõuavad äärmiselt madalat seadmete rikete määra. Servoajamisüsteemid nõuavad optimeeritud soojuse hajumise konstruktsiooni, häiretevastaseid ahelaid (nt elektromagnetilise ühilduvuse konstruktsioon) ja üleliigseid kaitsemehhanisme, et tagada pikaajaline-probleemideta{5}}töö ja minimeerida seadmete seisakuid.
Mitme-teljega koordineeritud juhtimine:Näiteks jaotusseadmed ja laastude paigutamise seadmed nõuavad 3-6 liikumistelje (X/Y/Z-teljed ja pöörlemisteljed) samaaegset juhtimist, et saavutada täpne, sünkroniseeritud liikumine mööda keerulisi trajektoore (nagu kaared ja kõverad). Servoajami süsteem peab toetama mitme -teljega impulsside sünkroonimist või siini-põhist juhtimist (nagu EtherCAT ja Profinet), et tagada koordineeritud liikumine kõikidel telgedel ning vältida telgedevahelise sünkroonimisvigadest põhjustatud väljastusnihkeid ja paigutusvigasid.
Servoajamisüsteemide rakendamine elektroonika- ja pooljuhtidetööstuses
| Rakenduse stsenaarium | Põhiseadme näide | Servoajami süsteemi roll | Peamised tehnilised nõuded |
|---|---|---|---|
| Vahvlite töötlemine | Vahvlilõikamismasin, vahvli lihvimismasin | 1. Käitab lõiketera/lihvimispead suure-täpse lineaarse liikumise tagamiseks, kontrollides lõikesügavust ja lihvimispaksust; 2. Ajab vahvlilauda ühtlaseks pöörlemiseks, tagades töötlemise ühtluse. |
Positsioneerimistäpsus ±1 μm või väiksem, kiiruse stabiilsus 0,1% või väiksem |
| Kiibi pakend | Laastude liimija, laastu paigutamise masin | 1. Käivitab liimimispead (kuld-/vasktraat), et saavutada kõrge-sageduslik ja suure täpsusega-tollimine, mis viib ühenduse kiibi ja põhimiku vahel lõpule; 2. Käitab paigutusdüüsi, et saavutada laastude täpne kogumine ja paigutamine. |
Dünaamiline vastus Vähem kui 5 ms või sellega võrdne, mitme-telje sünkroonimisviga ±0,5 μm või sellega võrdne |
| Väljastus- ja katmisprotsess | Täpne{0}}doseerimismasin, pakendikattemasin | 1. Suunab jaotusnõela mööda eelseadistatud trajektoori (nt laastu serv, tihvtide vahe), kontrollides liimaine mahu ühtlust. 2. Käitab töölauda, et koordineerida liikumist jaotusnõelaga. |
Raja järgimise viga Vähem kui ±0,3 μm või sellega võrdne, lai kiiruse reguleerimisvahemik |
| Testimine ja ülevaatus | Kiibi tester, terminali testimisseadmed | 1. juhib testsondi kiiresti kontakti kiibi kontaktidega, võimaldades kõrge sagedusega-järjepidevuse testimist; 2. Käitab kontrollläätse/andurit, et skaneerida täpselt kiibi pinda. |
Kiire käivitus- ja seiskamisreaktsioon, positsioneerimise korratavus Vähem kui ±0,2 μm või sellega võrdne |
| Abitöötluslingid | Terminali töötlemise masin, PCB-plaadi lõikamismasin | 1. Käitab lõiketööriista, et saavutada klemmide -täpse lõikamine ja painutamine; 2. Ajendab PCB töölauda järgima erikujuliste lõiketeed. |
Tugev koormusega kohanemisvõime ja stabiilne lõikekiirus |
Servosüsteemide lahendused
Stsenaarium-Spetsiifiline riistvara kohandamine: kõrge-sageduslike ja suure täpsusega rakenduste jaoks, nagu laastude sidumine ja doseerimine, pakume suure-reageeriva servoajami ja väikese-inertsiga servomootori kombinatsiooni. Mootori inertsmoment on väiksem või võrdne 0,01 kg·m² ja juhi vooluahela ribalaius on suurem või võrdne 1 kHz, mis vastab liimipea kõrge sagedusega liikumise nõuetele, sageli kümneid kordi sekundis. Liitiumaku testimisseadmete jaoks pakume suure{10}}pöördemomendiga servosüsteemi, mis tagab katseseadme stabiilse haarde ja rõhu kontrolli.
Integreeritud liikumisjuhtimine: lahendus integreerib servoajami + liikumiskontrolleri + kodeerija, mis toetab EtherCAT siini juhtimist reaalajas ja mitme telje (kuni 32 telje) sünkroonitud juhtimist. Samuti pakub see spetsiaalseid juhtimisalgoritme (nagu elektrooniline CAM ja lendude järgi{5}}kärbse{6}}jälgimine), et kohanduda otse selliste stsenaariumidega nagu väljastustrajektoori optimeerimine ja kiibi paigutuse positsioneerimine, vähendades seadmete tootjate teisesi arenduskulusid.
Tööstuse optimeeritud kohanemisvõime: elektroonika- ja pooljuhtidetööstuse tolmu{0}}vaesele-müravabale keskkonnale suunatud seadmel on täielikult suletud korpus (IP65 kaitseklass) ja sellel on EMC-klassi B sertifikaat, et vältida elektromagnetilisi häireid tundlikes protsessides, nagu kiibi testimine. See toetab ka peavoolu tööstuse standardeid. Sujuv ühendus PLC (nagu Siemens, Mitsubishi) ja seadmete juhtimissüsteemide vahel vähendab seadmete integreerimise raskusi.