直驅(qū)技術(shù)在半導(dǎo)體設(shè)備的成功案例
1 解決方案核心優(yōu)勢
? 業(yè)界領(lǐng)先的直驅(qū)技術(shù)——直驅(qū)電機實現(xiàn)高速、高精度定位;
? 直接驅(qū)動實現(xiàn)精密軌跡控制——簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，并提高設(shè)備性能;
? 產(chǎn)品技術(shù)方案穩(wěn)定可靠——擁有全球成熟的行業(yè)經(jīng)驗及本地專業(yè)技術(shù)能力?！ ?/p>
2 案例一：CMP化學(xué)機械研磨機
針對該研磨設(shè)備所面臨的性能瓶頸，科爾摩根為其提供了驅(qū)動轉(zhuǎn)臺和研磨頭的16軸系統(tǒng)方案，方案集成了科爾摩根的明星產(chǎn)品直驅(qū)電機DDR和高性能標(biāo)準(zhǔn)伺服電機AKM。電機優(yōu)化的電磁設(shè)計有效降低了齒槽效應(yīng)，減少了速度波動。同時，緊湊的電機尺寸節(jié)省了更多安裝空間。而且，熱替換功能允許在不關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)的情況下替換節(jié)點，進一步減少了停機時間。 最終，方案幫助用戶實現(xiàn)了用于300mm以及65nm晶圓加工的研磨設(shè)備技術(shù)要求，實現(xiàn)了多軸數(shù)緊密協(xié)同控制，且運動控制可按照要求定制軌跡，幫助設(shè)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(yīng)用到的重點直驅(qū)技術(shù)產(chǎn)品包括：
(1) GOLDLINE? DDR直接驅(qū)動電機(圖1所示)
圖 1 GOLDLINE? DDR 直接驅(qū)動電機
科爾摩根GOLDLINE?直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn) (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(xiàn)極高的轉(zhuǎn)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(tǒng)機械或可變磁阻技術(shù)的分度器的生產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)配置，具有與定制型解決方案相同的優(yōu)點：
? 多種標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品與豐富的聯(lián)合設(shè)計改造經(jīng)驗幫助滿足您的設(shè)計要求，因此選擇面廣并且靈活性高;
? 卓越的性能以及優(yōu)秀的功率密度;
? 超低齒槽效應(yīng)與低諧波失真，確保運行順暢;
? 便于調(diào)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(qū)動器上進行全頻自動調(diào)諧。
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(xiàn)有設(shè)備的諸多實際應(yīng)用“痛點”，如電機安裝在真空環(huán)境中的發(fā)熱控制，電機的真空度適應(yīng)能力提升，中心力矩電機控制需適應(yīng)機器人不同位置和負載重量帶來的負載慣量動態(tài)變化，以及實現(xiàn)運動模塊之間的協(xié)同運動極為平穩(wěn)可靠等要求，科爾摩根技術(shù)專家為其推薦了高性能的KBM無框直驅(qū)電機匹配AKD伺服驅(qū)動器的解決方案。定制化的KBM無框直驅(qū)電機方案，節(jié)省了設(shè)備約40%的安裝空間。同時，控制器提供反向運動學(xué)算法及抑振算法，保障了晶圓搬運機器人的高速平穩(wěn)運行，且實時軌跡修改實現(xiàn)了平穩(wěn)軌跡運動。另外，雙二階濾波器，電機斜槽設(shè)計等手段最大程度減少了轉(zhuǎn)矩紋波，全方位提高了設(shè)備的競爭力。
該方案應(yīng)用到的重點直驅(qū)技術(shù)產(chǎn)品包括：
(1)KBM系列無框直驅(qū)電機(圖3所示)
圖 3 KBM 系列無框直驅(qū)電機
KBM? 系列經(jīng)過設(shè)計，可直接內(nèi)置于機器中，利用機器的自身軸承支撐轉(zhuǎn)子。由于我們擁有多種標(biāo)準(zhǔn)電機，并且能夠快速和經(jīng)濟有效地融入聯(lián)合設(shè)計改造，因此可為您提供一種在最為緊湊的空間內(nèi)具有卓越性能的適用型無框架電機。
(2)AKD 系列伺服驅(qū)動器(圖4所示)
圖 4 AKD 系列伺服驅(qū)動器
科爾摩根 AKD? 系列組成了完善而齊備的基于以太網(wǎng)的伺服驅(qū)動器/伺服放大器系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品運行速度快、功能豐富、應(yīng)用靈活，并且能夠快速輕松地集成到任何應(yīng)用中。AKD 采用即插即用式的調(diào)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(yīng)用需求，AKD 總能提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)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(jié)
憑借超過70多年的運動控制經(jīng)驗，全球化的設(shè)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(dǎo)體行業(yè)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(tǒng)、MENS慣性傳感器測試機以及SMT 高速貼片機等設(shè)備類型上都有著成熟的應(yīng)用經(jīng)驗?？茽柲Ω彬?qū)技術(shù)是半導(dǎo)體行業(yè)客戶改善設(shè)備性能、提高設(shè)備競爭力的不二選擇。
