ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ถือเป็นรากฐานสำคัญของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีระดับโลก กระบวนการผลิตของพวกเขาต้องการความแม่นยำ ความเร็ว และความเสถียรในระดับไมครอนหรือนาโนเมตร ระบบขับเคลื่อนเซอร์โว กำลังและสมองของอุปกรณ์เหล่านี้ กำหนดความแม่นยำในการประมวลผล ประสิทธิภาพการผลิต และผลผลิตของผลิตภัณฑ์ได้โดยตรง การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน รวมถึงการประมวลผลแผ่นเวเฟอร์ การบรรจุชิป และการทดสอบ แม้ว่าคุณลักษณะของอุปกรณ์ของแต่ละขั้นตอนจะแตกต่างกันอย่างมาก แต่ข้อกำหนดหลักสำหรับระบบเซอร์โวไดรฟ์ยังคงมีความสอดคล้องกันในระดับสูง
การควบคุมความแม่นยำสูง-สูง-:ตัวอย่างเช่น กระบวนการต่างๆ เช่น การตัดแผ่นเวเฟอร์และการเชื่อมติดชิป จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการวางตำแหน่งระดับไมครอน- (μm) หรือแม้แต่ระดับย่อยไมครอน- (0.1μm) ระบบเซอร์โวไดรฟ์ต้องการตัวเข้ารหัสที่มีความละเอียดสูง- (เช่น ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์ 23- บิตขึ้นไป) และการปรับกระแสและวงความเร็วแบบเรียลไทม์เพื่อกำจัดข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งและความหน่วงของการเคลื่อนไหว เพื่อให้มั่นใจว่าตำแหน่งการประมวลผลที่แม่นยำ
การตอบสนองแบบไดนามิกความเร็วสูง-:ในการดำเนินงานที่มีความถี่สูง- เช่น การทดสอบชิปและการประมวลผลเทอร์มินัล ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (เช่น หัววัดทดสอบและเครื่องมือตัดเฉือน) จะต้องเริ่มและหยุดอย่างรวดเร็วและเปลี่ยนทิศทาง ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวต้องมีความเร็วตอบสนองแบบไดนามิกเป็นมิลลิวินาที เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียประสิทธิภาพการผลิตหรือความเสียหายของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากความล่าช้าในการตอบสนอง
ความมั่นคงและความน่าเชื่อถือสูง:โดยทั่วไปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์จะทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน และสภาพแวดล้อมการผลิต (เช่น ห้องปลอดเชื้อ) ต้องการอัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่ต่ำมาก ระบบเซอร์โวไดรฟ์ต้องการการออกแบบการกระจายความร้อนที่เหมาะสม วงจรป้องกัน-สัญญาณรบกวน (เช่น การออกแบบ EMC) และกลไกการป้องกันซ้ำซ้อน เพื่อให้มั่นใจว่า-ปัญหาระยะยาว-จะทำงานได้โดยปราศจากปัญหา และลดเวลาหยุดทำงานของอุปกรณ์ให้เหลือน้อยที่สุด
การควบคุมแบบประสานงานหลาย-แกน:ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์จ่ายและอุปกรณ์วางชิปจำเป็นต้องมีการควบคุมแกนการเคลื่อนที่ 3- 6 แกนพร้อมกัน (แกน X/Y/Z และแกนหมุน) เพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่แม่นยำและซิงโครไนซ์ไปตามวิถีที่ซับซ้อน (เช่น ส่วนโค้งและเส้นโค้ง) ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวจะต้องสนับสนุน-การซิงโครไนซ์พัลส์แบบหลายแกนหรือการควบคุมแบบบัส- (เช่น EtherCAT และ Profinet) เพื่อให้แน่ใจถึงการเคลื่อนที่ที่ประสานกันในทุกแกน และหลีกเลี่ยงการจ่ายออฟเซ็ตและการวางแนวที่ไม่ถูกต้องที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการซิงโครไนซ์ระหว่างแกน
การประยุกต์ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์
| สถานการณ์การใช้งาน | ตัวอย่างอุปกรณ์หลัก | บทบาทของระบบขับเคลื่อนเซอร์โว | ข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญ |
|---|---|---|---|
| การประมวลผลเวเฟอร์ | เครื่องตัดเวเฟอร์, เครื่องบดเวเฟอร์ | 1. ขับเคลื่อนใบมีดตัด/หัวเจียรเพื่อการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความแม่นยำสูง- ควบคุมความลึกของการตัดและความหนาของการเจียร 2. ขับเคลื่อนโต๊ะเวเฟอร์เพื่อการหมุนที่สม่ำเสมอ ทำให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอในการประมวลผล |
ความแม่นยำของตำแหน่งน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±1μm ความเสถียรของความเร็ว น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1% |
| บรรจุภัณฑ์ชิป | เครื่องวางชิป, เครื่องวางชิป | 1. ขับเคลื่อนหัวเชื่อม (ลวดทอง/ทองแดง) เพื่อให้ได้ความถี่สูง-การต่อนิ้วที่มีความแม่นยำสูง- ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างชิปและวัสดุพิมพ์เสร็จสมบูรณ์ 2. ขับเคลื่อนหัวฉีดตำแหน่งเพื่อให้ได้การหยิบเศษและการวางตำแหน่งที่แม่นยำ |
การตอบสนองแบบไดนามิก น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5ms ข้อผิดพลาดในการซิงโครไนซ์หลาย-แกน น้อยกว่าหรือเท่ากับ ±0.5μm |
| กระบวนการจ่ายและการเคลือบ | เครื่องจ่าย เครื่องเคลือบบรรจุภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูง- | 1. ขับเคลื่อนเข็มจ่ายไปตามวิถีที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (เช่น ขอบชิป ช่องว่างของพิน) ควบคุมความสม่ำเสมอของปริมาตรกาว 2. ขับเคลื่อนโต๊ะทำงานเพื่อประสานการเคลื่อนไหวกับเข็มจ่าย |
ติดตามข้อผิดพลาดต่อไปนี้น้อยกว่าหรือเท่ากับ ±0.3μm ช่วงการปรับความเร็วที่กว้าง |
| การทดสอบและตรวจสอบ | เครื่องทดสอบชิป อุปกรณ์ทดสอบเทอร์มินัล | 1. ขับเคลื่อนหัววัดทดสอบให้สัมผัสกับหมุดชิปอย่างรวดเร็ว ช่วยให้สามารถทดสอบความต่อเนื่องของความถี่สูง- 2. ขับเคลื่อนเลนส์/เซ็นเซอร์ตรวจสอบเพื่อสแกนพื้นผิวของชิปอย่างแม่นยำ |
การตอบสนองเริ่มต้นและหยุดอย่างรวดเร็ว ความสามารถในการทำซ้ำตำแหน่งน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±0.2μm |
| ลิงก์การประมวลผลเสริม | เครื่องประมวลผลเทอร์มินัล, เครื่องตัดบอร์ด PCB | 1. ขับเคลื่อนเครื่องมือตัดเพื่อให้ได้-การตัดและการดัดงอเทอร์มินัลที่มีความแม่นยำสูง 2. ขับเคลื่อนโต๊ะทำงาน PCB ให้เป็นไปตามเส้นทางการตัดที่มีรูปร่างพิเศษ |
ความสามารถในการปรับตัวรับน้ำหนักได้ดีและความเร็วในการตัดที่มั่นคง |
โซลูชั่นระบบเซอร์โว
สถานการณ์-การปรับฮาร์ดแวร์เฉพาะ: สำหรับการใช้งานที่มีความถี่สูง-ที่มีความแม่นยำสูง เช่น การติดและการจ่ายชิป เราขอนำเสนอเซอร์โวไดรฟ์ที่มีการตอบสนองสูง-และเซอร์โวมอเตอร์ความเฉื่อยต่ำ- โมเมนต์ความเฉื่อยของมอเตอร์น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.01 กก.·ม.² และแบนด์วิธลูปปัจจุบันของไดรเวอร์มากกว่าหรือเท่ากับ 1kHz ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการเคลื่อนที่ความถี่สูง-ของหัวบอนด์ ซึ่งมักจะเป็นสิบครั้งต่อวินาที สำหรับอุปกรณ์ทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียม เรามีระบบเซอร์โวแรงบิดสูง-เพื่อให้มั่นใจในการยึดเกาะและการควบคุมแรงกดของฟิกซ์เจอร์ทดสอบอย่างมั่นคง
การควบคุมการเคลื่อนไหวแบบรวม: โซลูชันนี้รวมเซอร์โวไดรฟ์ + ตัวควบคุมการเคลื่อนไหว + ตัวเข้ารหัส ซึ่งสนับสนุนการควบคุมบัส EtherCAT แบบเรียลไทม์- และการควบคุมแบบซิงโครไนซ์ของหลายแกน (สูงสุด 32 แกน) นอกจากนี้ยังมีอัลกอริธึมการควบคุมเฉพาะ (เช่น CAM อิเล็กทรอนิกส์และการติดตามการบิน-โดย-) สำหรับการปรับให้เข้ากับสถานการณ์โดยตรง เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพวิถีการจ่ายและการวางตำแหน่งชิป ซึ่งช่วยลดต้นทุนการพัฒนารองสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์
ความสามารถในการปรับตัวของอุตสาหกรรมที่ปรับให้เหมาะสม: กำหนดเป้าหมายไปที่สภาพแวดล้อม-ปราศจากฝุ่น เสียงรบกวนต่ำ-ของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์นี้มีโครงสร้างปิดมิดชิด (ระดับการป้องกัน IP65) และได้รับการรับรอง EMC Class B เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในกระบวนการที่มีความละเอียดอ่อน เช่น การทดสอบชิป นอกจากนี้ยังรองรับมาตรฐานอุตสาหกรรมกระแสหลักอีกด้วย การเชื่อมต่อที่ราบรื่นระหว่าง PLC (เช่น Siemens, Mitsubishi) และระบบควบคุมอุปกรณ์ช่วยลดความยุ่งยากในการรวมอุปกรณ์
