行業(yè)背景
隨著(zhù)新興的智能設備市場(chǎng)需求激增, IC芯片的應用和發(fā)展得到大幅提升。
同時(shí)隨著(zhù)半導體技術(shù)不斷發(fā)展,芯片線(xiàn)寬尺寸不斷減小,制造工序也逐漸復雜。目前國際7nm 制程需要將近2000道工序,先進(jìn)的制程和復雜的工序將持續提升對先進(jìn)設備的需求。
雅科貝思專(zhuān)注精密機械制造,其設計的IC高速分選機解決方案可滿(mǎn)足芯片設計檢驗和成品測試的復雜工序需求,主要由力矩電機和音圈電機模組構成。
IC高速分選機——轉塔式分選機
工作原理
分選機主要應用于芯片設計檢驗階段和成品終測(FT)環(huán)節,是終測環(huán)節重要檢測設備之一。
轉塔式分選機尤其適用于小型片式半導體分立元件的打標、測試、分選和包裝,是一種主轉盤(pán)在中心,各個(gè)測試工位按照順序均布在主電機周?chē)囊环N高速分選機,通常包含工位有16個(gè)和24個(gè)等多種型號。
產(chǎn)品通過(guò)上料結構被送到主電機轉盤(pán)上;
主電機轉盤(pán)吸住芯片并通過(guò)轉動(dòng)將產(chǎn)品送到下一個(gè)工位;
上料工位工作;
主電機轉盤(pán)吸取新的一個(gè)產(chǎn)品。
轉塔式測試分選機工位分布示意圖
特點(diǎn)
主電機每轉動(dòng)一格,都會(huì )將產(chǎn)品送到各個(gè)工位,有產(chǎn)品的工位將對產(chǎn)品進(jìn)行測試等處理,如此周而復始
同一時(shí)間會(huì )有多個(gè)工位對多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行處理
占地面積小、精度高、速度快
技術(shù)難點(diǎn)
轉塔式分選機的優(yōu)點(diǎn)是設備的每小時(shí)產(chǎn)量較高,當前市場(chǎng)上速度最快的設備每小時(shí)可以完成5-6萬(wàn)及更多枚芯片的測試。
目前轉塔式分選機國產(chǎn)自給率最低,因其 UPH(每小時(shí)分選芯片數量)是最高的一類(lèi)分選機,在高速運行下,既要保證重復定位精度,又要保證較低的 Jam Rate(故障停機比率), 這對分選機設備開(kāi)發(fā)提出了更高的要求。
尤其隨著(zhù)半導體行業(yè)的快速發(fā)展,主轉盤(pán)工位(高速轉塔)的運行速度、轉動(dòng)精度、振動(dòng)幅度和跳動(dòng)幅度等因素決定了高速分選機的生產(chǎn)效率和穩定性,是整臺設備的高效運行的核心,這也對高速轉塔工位應用的轉盤(pán)直驅馬達的精度、速度、穩定性要求越來(lái)越高。
常規轉塔式測試分選機技術(shù)要求
16-24個(gè)工位/旋轉角度:15°~22.5°
單工位轉動(dòng)時(shí)間:18~22ms
轉盤(pán)慣性:0.003~0.020 kg.m2
測試時(shí)間:35~60ms
產(chǎn)能:40~60 k UPH
向下/向上Z軸的平均移動(dòng)時(shí)間:3~20ms
雅科貝思應用方案
主轉盤(pán)直驅方案
主轉盤(pán)轉動(dòng)是高速分選機最重要的運動(dòng)之一,而主轉盤(pán)驅動(dòng)狀況取決于選取的主電機性能,雅科貝思ADR-H系列能足夠滿(mǎn)足轉塔應用的此類(lèi)運動(dòng)曲線(xiàn),非常適用于高精度的移動(dòng)、速度響應要求高和對端跳要求較高的場(chǎng)合。
從運動(dòng)控制的角度看,該過(guò)程在技術(shù)上極具挑戰性:它需要轉塔電機以非常高的速度運行并承受振動(dòng)。搭載雅科貝思為高速分選機的直驅馬達定制的伺服驅動(dòng)器,使速度穩定性進(jìn)一步提高。
ADR-H系列
采用了低慣量設計,轉動(dòng)慣量低至0.0025kg.m2, 可以非??斓捻憫俣韧瓿上鄳噶顒?dòng)作。
經(jīng)典案例
20工位分選機,18°行程,可以在22ms內完成到位和整定。且該系列電機軸向和徑向跳動(dòng)精度較高,可滿(mǎn)足5μm以?xún)?/strong>的跳動(dòng)精度,集成了高精度光柵編碼器,重復精度可至±2arcsec。
電機單個(gè)周期動(dòng)態(tài)運行波形圖
音圈電機模組
雅科貝思MBV系列音圈電機模組適用于短行程、高速、高加速直線(xiàn)應用。
無(wú)齒槽效應,可以直接安裝到旋轉+下壓軸,節省空間、省線(xiàn)纜,提高可靠性,結構緊湊、內置彈簧作為配重更適合垂直方向高速運動(dòng)。
行程有6mm和8mm,搭配高精度位置反饋,可以達到微米級精度控制。
搭載雅科貝思為音圈電機模組定制的伺服驅動(dòng)器,可以實(shí)現軟著(zhù)陸工藝,位置模式和速度模式的切換,實(shí)現高精密力控。
MBV系列音圈電機模組
內置音圈電機可以做到無(wú)齒槽力、高響應、高頻率
內置的光柵位置反饋,在高頻工況時(shí),相比較氣缸或電缸結構,MBV具備更優(yōu)越的精度控制,以及精細的軌跡控制
適用于各行業(yè)自動(dòng)化設備垂直運動(dòng):高頻拾取、閥門(mén)控制、搬運、材料疲勞測試等應用,類(lèi)似結構接受定制
持續推力 Fcn = 5.69N~27.43N
峰值推力 Fpk = 17.06N~137.16N
專(zhuān)業(yè)解決方案助力產(chǎn)業(yè)升級
雅科貝思專(zhuān)注直驅技術(shù),解決行業(yè)痛點(diǎn)。力矩電機可以保證主轉盤(pán)驅動(dòng)的穩定運行;內置?圈電機模組可以做到??槽?、?響應、?頻率。主轉盤(pán)直驅方案與上下料Z軸成套方案能確保整個(gè)IC高速分選機的穩定性和高UPH值。
整合打標系統和影像系統,可以為客戶(hù)帶來(lái)高質(zhì)量編帶輸出,完整的解決方案能夠應對IC高速分選機應用的挑戰性技術(shù)要求,如需相關(guān)資料參數可致電雅科貝思。