高性能伺服驅(qū)動器 在 FC 倒裝貼片設備浮動定子應用

　　FC(Flip Chip)倒裝工藝是芯片正面朝下，通過焊球/凸點與基板直接互連的封裝方式，核心流程為真空吸嘴取片、 180度翻轉(zhuǎn)、視覺對位后，加熱加壓實現(xiàn)芯片與基板互連。倒裝工藝因縮短互連路徑，改善信號與散熱，是高端芯片封裝的關鍵技術。

　　1 固高科技運動控制解決方案

　　固高科技在FC封裝設備中為客戶提供GSNE系列高性能多軸網(wǎng)絡運動控制卡+GSHD系列高性能伺服驅(qū)動器系統(tǒng)解決方案，運動控制卡和伺服驅(qū)動器通過固高自主知識產(chǎn)權的gLink-II千兆等環(huán)網(wǎng)通訊協(xié)議相連，實現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸，確保系統(tǒng)的精度與穩(wěn)定性，系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

　　GSNE系列高性能多軸網(wǎng)絡運動控制卡可同時支持gLink-II總線和EtherCAT總線的網(wǎng)絡型、模塊化多軸運動控制，方便用戶快速搭建高性能運動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式現(xiàn)場運動控制和控制系統(tǒng)柔性化。

　　(1)兼容性強

　　GSHD系列高性能伺服驅(qū)動器支持旋轉(zhuǎn)伺服電機、直線電機、DD馬達、音圈電機等多種電機類型，以及多摩川、 biss-c、正余弦、旋變、海德漢、增量式等多種編碼器協(xié)議，對貼裝設備不同軸進行匹配。

　　(2)調(diào)試便捷

　　GSHD系列高性能伺服驅(qū)動器使用固高自主研發(fā)的Driverstudio驅(qū)動器調(diào)試軟件，調(diào)試便捷。同時軟件集成模型自動識別，通過模型辨識方法獲得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，指導參數(shù)設計。

　　(3)高響應

　　GSHD系列高性能伺服驅(qū)動器具有良好的響應性，針對浮動定子這種高加速度、高速度的應用場景，采用全閉環(huán)的方式，通過高分辨率的輔編碼器捕捉原始位置，主編碼記錄定子浮動量與相位角，利用自身算法實時修正浮動誤差，最終實現(xiàn)“定子動而控制精度不變”的效果。

　　2 實際效果滿足要求

　　(1)關鍵軸

　　此應用場景中，用戶為了提高設備的uph(每小時產(chǎn)量) ，關鍵軸浮動定子由直線電機驅(qū)動進行高速直線運動，需要達到5g以上的加速度，2m/s以上的速度，10ms整定到5μm以內(nèi)。

　　采用固高FC倒裝貼片運控方案，關鍵軸浮動定子采用全閉環(huán)增量+正余弦的方式，以8g加速度，3m的速度運行， 3μm整定時間1ms，可以滿足用戶要求。

　　(2)龍門軸

　　GSHD系列高性能伺服驅(qū)動器針對雙驅(qū)龍門控制場景采用交叉解耦，此方式充分考量了雙驅(qū)控制時兩軸因負載變化引發(fā)的重心偏移問題，并可同步統(tǒng)籌兼顧兩軸運動過程中的各類動態(tài)變化。

　　在此應用場景中Wafer Table(晶片載臺)采用龍門連接的方式，需要達到加速度0.5g，行程20mm整定到5μm，整定時間20ms以內(nèi)的標準。

　　采用固高運控方案，龍門軸以0 . 5g加速度，運行20mm，5μm整定時間16ms(0.5μm光柵尺)，可滿足客戶要求。