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          直驅技術在半導體設備的成功案例

          時間:2021-10-21 21:26:47來源:科爾摩根

          導語:?以 5G、人工智能、工業互聯網、物聯網為代表的“新基建”正火如荼地開展,而以半導體芯片和平板顯示器等高科技產品的研發和生產則是支撐其蓬勃發展的重要基石。Hero behind Hero,作為英雄背后的英雄,無論是在刻蝕、PVD、晶圓清洗、晶圓搬運、貼片等半導體生成制造工藝中,總能找到科爾摩根的身影。憑借獨特的高性能直驅運動控制技術,科爾摩根成為眾多半導體生產和檢測設備龍頭企業的選擇。

            1 解決方案核心優勢

            ? 業界領先的直驅技術——直驅電機實現高速、高精度定位;

            ? 直接驅動實現精密軌跡控制——簡化設備結構,并提高設備性能;

            ? 產品技術方案穩定可靠——擁有全球成熟的行業經驗及本地專業技術能力! 

            2 案例一:CMP化學機械研磨機

            針對該研磨設備所面臨的性能瓶頸,科爾摩根為其提供了驅動轉臺和研磨頭的16軸系統方案,方案集成了科爾摩根的明星產品直驅電機DDR和高性能標準伺服電機AKM。電機優化的電磁設計有效降低了齒槽效應,減少了速度波動。同時,緊湊的電機尺寸節省了更多安裝空間。而且,熱替換功能允許在不關閉網絡的情況下替換節點,進一步減少了停機時間。 最終,方案幫助用戶實現了用于300mm以及65nm晶圓加工的研磨設備技術要求,實現了多軸數緊密協同控制,且運動控制可按照要求定制軌跡,幫助設備獲得了高可靠性和安全性,以及確保零停機時間。

            該方案應用到的重點直驅技術產品包括:

            (1) GOLDLINE? DDR直接驅動電機(圖1所示)

          圖 1 GOLDLINE? DDR 直接驅動電機.png  

          圖 1 GOLDLINE? DDR 直接驅動電機

                科爾摩根GOLDLINE?直接驅動旋轉 (DDR) 系列電機提供了一種高性能、零維護伺服解決方案。 科爾摩根GOLDLINE? DDR通過較長的直徑、較短的長度以及大量的磁極可實現極高的轉矩密度。 該DDR可以用作靈活的分度器,所提供的可編程快速分度遠遠超過傳統機械或可變磁阻技術的分度器的生產能力。 它還可以用于替換機械傳動組件, 例如減速箱、同步皮帶,以及齒條與齒輪減速器。

            (2) AKM? 系列伺服電機(圖2所示)

            科爾摩根提供廣泛的標準配置,具有與定制型解決方案相同的優點:

            ? 多種標準產品與豐富的聯合設計改造經驗幫助滿足您的設計要求,因此選擇面廣并且靈活性高;

            ? 卓越的性能以及優秀的功率密度;

            ? 超低齒槽效應與低諧波失真,確保運行順暢;

            ? 便于調試與使用,具有即插即用的電機識別功能,并且可在 AKD? 系列伺服驅動器上進行全頻自動調諧。

           圖 2 AKM ? 系列伺服電機.png

           圖 2 AKM ? 系列伺服電機  

            3 案例 二: 晶圓搬運機器人

            面對客戶現有設備的諸多實際應用“痛點”,如電機安裝在真空環境中的發熱控制,電機的真空度適應能力提升,中心力矩電機控制需適應機器人不同位置和負載重量帶來的負載慣量動態變化,以及實現運動模塊之間的協同運動極為平穩可靠等要求,科爾摩根技術專家為其推薦了高性能的KBM無框直驅電機匹配AKD伺服驅動器的解決方案。定制化的KBM無框直驅電機方案,節省了設備約40%的安裝空間。同時,控制器提供反向運動學算法及抑振算法,保障了晶圓搬運機器人的高速平穩運行,且實時軌跡修改實現了平穩軌跡運動。另外,雙二階濾波器,電機斜槽設計等手段最大程度減少了轉矩紋波,全方位提高了設備的競爭力。

            該方案應用到的重點直驅技術產品包括:

            (1)KBM系列無框直驅電機(圖3所示)

          圖 3 KBM 系列無框直驅電機.png 

           圖 3 KBM 系列無框直驅電機

          KBM? 系列經過設計,可直接內置于機器中,利用機器的自身軸承支撐轉子。由于我們擁有多種標準電機,并且能夠快速和經濟有效地融入聯合設計改造,因此可為您提供一種在最為緊湊的空間內具有卓越性能的適用型無框架電機。

            (2)AKD 系列伺服驅動器(圖4所示)

          圖 4 AKD 系列伺服驅動器.png

          圖 4 AKD 系列伺服驅動器

            科爾摩根 AKD? 系列組成了完善而齊備的基于以太網的伺服驅動器/伺服放大器系列產品,該系列產品運行速度快、功能豐富、應用靈活,并且能夠快速輕松地集成到任何應用中。AKD 采用即插即用式的調試方法,可確保即時、無縫地操作您機器中的任何部件。此外,無論您有何應用需求,AKD 總能提供業內領先的伺服性能、通信方式和功率級別,且占用空間極小。

            4 小結

            憑借超過70多年的運動控制經驗,全球化的設計方案, 靈活的定制能力,以及本土化的快速供貨,科爾摩根在半導體行業的眾多機型,例如晶圓激光檢測機、光阻涂布機、晶圓分選機、覆晶貼片機、X光檢測系統、MENS慣性傳感器測試機以及SMT 高速貼片機等設備類型上都有著成熟的應用經驗?茽柲Ω彬尲夹g是半導體行業客戶改善設備性能、提高設備競爭力的不二選擇。


          標簽: 直驅系統伺服系統半導體

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