Sistemi di servoazionamento nell'industria elettronica e dei semiconduttori
Le industrie dell’elettronica e dei semiconduttori rappresentano la pietra angolare dell’industria tecnologica globale. I loro processi di produzione richiedono precisione, velocità e stabilità a livello di micron o addirittura nanometri. I sistemi di servoazionamento, la potenza e il cervello di questi dispositivi, determinano direttamente la loro precisione di lavorazione, efficienza produttiva e resa del prodotto. La produzione di componenti elettronici e semiconduttori coinvolge più fasi, tra cui la lavorazione dei wafer, l'imballaggio dei chip e i test. Mentre le caratteristiche delle apparecchiature di ciascuna fase variano in modo significativo, i requisiti fondamentali per i sistemi di servoazionamento rimangono altamente coerenti.
Controllo di precisione ultra-elevata-:Ad esempio, processi come il taglio dei wafer e l'incollaggio dei chip richiedono una precisione di posizionamento a livello di-micron (μm) o addirittura a livello di-submicron (0,1μm). I sistemi di servoazionamento richiedono encoder ad alta-risoluzione (come encoder assoluti a 23-bit o superiori) e regolazioni in tempo reale del loop di corrente e velocità per eliminare errori di posizionamento e ritardi di movimento, garantendo posizioni di elaborazione accurate.
Risposta dinamica ad alta-velocità:Nelle operazioni ad alta-frequenza come il test dei chip e l'elaborazione dei terminali, le parti mobili (come sonde di test e strumenti di lavorazione) devono avviarsi e arrestarsi rapidamente e cambiare direzione. Il sistema di servoazionamento deve avere una velocità di risposta dinamica di millisecondi per evitare perdite di efficienza produttiva o danni al prodotto causati da ritardi di risposta.
Elevata stabilità e affidabilità:Le apparecchiature elettroniche e a semiconduttori in genere funzionano 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e gli ambienti di produzione (come le camere bianche) richiedono tassi di guasto delle apparecchiature estremamente bassi. I sistemi di servoazionamento richiedono una progettazione ottimizzata della dissipazione del calore, circuiti anti-interferenza (come la progettazione EMC) e meccanismi di protezione ridondanti per garantire un funzionamento senza problemi-a lungo termine-e ridurre al minimo i tempi di inattività delle apparecchiature.
Controllo coordinato multi-asse:Ad esempio, le apparecchiature di distribuzione e le apparecchiature di posizionamento dei trucioli richiedono il controllo simultaneo di 3-6 assi di movimento (assi X/Y/Z e assi di rotazione) per ottenere un movimento preciso e sincronizzato lungo traiettorie complesse (come archi e curve). Il sistema di servoazionamento deve supportare la sincronizzazione degli impulsi multi-asse o il controllo basato su bus-(come EtherCAT e Profinet) per garantire un movimento coordinato su tutti gli assi ed evitare offset di erogazione e disallineamenti di posizionamento causati da errori di sincronizzazione interasse.
Applicazione di sistemi di servoazionamento nell'industria elettronica e dei semiconduttori
| Scenario applicativo | Esempio di dispositivo principale | Il ruolo del sistema di servoazionamento | Requisiti tecnici chiave |
|---|---|---|---|
| Lavorazione dei wafer | Macchina per il taglio dei wafer, rettificatrice per i wafer | 1. Aziona la lama di taglio/testa di molatura per un movimento lineare ad alta-precisione, controllando la profondità di taglio e lo spessore di molatura; 2. Guida la tavola del wafer per una rotazione uniforme, garantendo l'uniformità di elaborazione. |
Precisione di posizionamento Inferiore o uguale a ±1μm, stabilità della velocità Inferiore o uguale a 0,1% |
| Imballaggio dei chip | Bonder trucioli, macchina per il posizionamento dei trucioli | 1. Aziona la testa di collegamento (filo in oro/rame) per ottenere un'alta-frequenza e un'elevata-precisione, completando la connessione tra il chip e il substrato; 2. Aziona l'ugello di posizionamento per ottenere una raccolta e un posizionamento precisi dei trucioli. |
Risposta dinamica Inferiore o uguale a 5 ms, errore di sincronizzazione multi-asse Inferiore o uguale a ±0,5μm |
| Processo di erogazione e rivestimento | Distributore ad alta-precisione, macchina per il rivestimento di imballaggi | 1. Guida l'ago di erogazione lungo una traiettoria preimpostata (ad esempio, bordo del truciolo, distanza tra i perni), controllando l'uniformità del volume di adesivo. 2. Guida il piano di lavoro per coordinare il movimento con l'ago di erogazione. |
Errore di inseguimento della traccia Inferiore o uguale a ±0,3μm, ampio intervallo di regolazione della velocità |
| Test e ispezione | Tester per chip, apparecchiature per test terminali | 1. Fa sì che la sonda di test entri rapidamente in contatto con i pin del chip, consentendo il test di continuità ad alta-frequenza; 2. Aziona la lente/sensore di ispezione per scansionare accuratamente la superficie del chip. |
Risposta rapida di avvio e arresto, ripetibilità di posizionamento inferiore o uguale a ±0,2μm |
| Collegamenti di elaborazione ausiliaria | Macchina per la lavorazione terminale, macchina per il taglio di schede PCB | 1. Aziona l'utensile da taglio per ottenere tagli e piegature dei terminali ad alta-precisione; 2. Guida il piano di lavoro del PCB per seguire il percorso di taglio di forme speciali. |
Forte adattabilità al carico e velocità di taglio stabile |
Soluzioni di servosistemi
Adattamento hardware specifico allo scenario: per applicazioni ad alta-frequenza e alta-precisione come l'incollaggio e l'erogazione di chip, offriamo una combinazione di servoazionamento ad alta-risposta e servomotore a bassa-inerzia. Il momento di inerzia del motore è inferiore o uguale a 0,01 kg·m² e la larghezza di banda del circuito di corrente del driver è maggiore o uguale a 1 kHz, soddisfacendo i requisiti di movimento ad alta-frequenza della testa di collegamento, spesso decine di volte al secondo. Per le apparecchiature di prova delle batterie al litio, forniamo un-servosistema a coppia elevata per garantire una presa stabile e il controllo della pressione del dispositivo di prova.
Controllo del movimento integrato: la soluzione integra un servoazionamento + controller di movimento + encoder, supportando il controllo del bus EtherCAT per il controllo sincronizzato in tempo reale-di più assi (fino a 32 assi). Fornisce inoltre algoritmi di controllo dedicati (come CAM elettronico e tracciamento fly-by-fly) per l'adattamento diretto a scenari come l'ottimizzazione della traiettoria di erogazione e il posizionamento del posizionamento dei chip, riducendo i costi di sviluppo secondari per i produttori di apparecchiature.
Adattabilità ottimizzata al settore: destinato agli ambienti-privi di polvere e a basso-rumore dei settori dell'elettronica e dei semiconduttori, il dispositivo è dotato di un involucro completamente chiuso (grado di protezione IP65) ed è certificato EMC Classe B per prevenire interferenze elettromagnetiche in processi sensibili come il test dei chip. Supporta inoltre gli standard industriali tradizionali. La connessione perfetta tra PLC (come Siemens, Mitsubishi) e sistemi di controllo delle apparecchiature riduce la difficoltà di integrazione delle apparecchiature.