直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用
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近幾年,我國IC行業(yè)蓬勃發(fā)展,芯片設(shè)計(jì)技術(shù)及封測技術(shù)已經(jīng)走向世界前列,但后端的制造業(yè)卻存在嚴(yán)重的技術(shù)依賴。以芯片晶圓的分揀為例,取放操作(PICK&PLACE)是芯片晶圓分揀的基本工序,這類工序往往使用搭載高速直線運(yùn)動模組(直線運(yùn)動往復(fù)頻率會達(dá)到20Hz左右)的負(fù)壓吸盤實(shí)現(xiàn),直線運(yùn)動具有位置精度高,加速度高,速度快,慣量大的特點(diǎn)。
但是被搬運(yùn)的晶圓往往為分散放置,這樣就導(dǎo)致在分揀過程中存在較大的接觸沖擊力,如超過晶圓的承受范圍,就會導(dǎo)致晶圓損壞。因此就要求晶圓的分揀設(shè)備在極短的時(shí)間內(nèi)完成位置和力的控制(一般力小于0.5N)。同時(shí)還需要通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動糾正晶圓的角度。這種集成直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的末端設(shè)備就是旋轉(zhuǎn)直線執(zhí)行器。
直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的行業(yè)現(xiàn)狀
據(jù)估算,直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器在國內(nèi)約有30億的市場空間,其中晶圓分揀,高端柔性SMT是剛需市場,此外在新能源、半導(dǎo)體、3C以及生物醫(yī)藥領(lǐng)域也有大量的應(yīng)用需求。但由于我國直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的發(fā)展較慢,目前國內(nèi)99%的執(zhí)行器都是依賴于進(jìn)口,價(jià)格昂貴且供貨周期長,極大地影響了我國制造效率。
國外目前主要有三家企業(yè)涉及直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器領(lǐng)域,分別是美國的SMAC公司、日本THK以及新加坡的雅科貝思。但由于這三家國外產(chǎn)品價(jià)格昂貴,供貨周期長,難以滿足國內(nèi)制造業(yè)需要,實(shí)際上成為了國內(nèi)半導(dǎo)體、生物醫(yī)藥等行業(yè)量產(chǎn)的“卡脖子”核心零部件。
鈞舵PPA助力半導(dǎo)體發(fā)展
鈞舵機(jī)器人瞄準(zhǔn)行業(yè)需求,根據(jù)多年的技術(shù)積累,突破音圈電機(jī),直線電機(jī),直線編碼器,伺服驅(qū)動技術(shù)和力控技術(shù),推出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器PPA(PICK&PLACE Actuator),成功打破了國外的產(chǎn)品封鎖,能廣泛應(yīng)用于高速高力感知的搬運(yùn)場景。
鈞舵PPA六大技術(shù)優(yōu)勢
產(chǎn)品精密裝配過程中,末端執(zhí)行器往往需要實(shí)現(xiàn)直線和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)獨(dú)立自由度的運(yùn)動,以達(dá)到拾取、變姿態(tài)和放置的動作。而這類執(zhí)行器,市面上絕大多數(shù)的廠家都是通過“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+絲桿”來實(shí)現(xiàn)的。雖然“直線+旋轉(zhuǎn)”的問題解決了,其“副作用”也隨之而來。“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+絲桿”的解決方案使得整個(gè)執(zhí)行器體積大、占用空間多,且加速度通常只能達(dá)到10-20m/s2,精度也很難達(dá)到微米級,而且基本不具備力控的能力。而效率、精度和力控等方面性能的不足,很難滿足當(dāng)前半導(dǎo)體、生物醫(yī)藥等行業(yè)快速發(fā)展的需求。
鈞舵研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破高難度技術(shù)細(xì)節(jié),用六大技術(shù)優(yōu)勢攻破“卡脖子”難關(guān),正式進(jìn)入直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器市場。
、
1.體積小,降低能耗
相比于傳統(tǒng)直線旋轉(zhuǎn)單元,鈞舵研發(fā)的直線旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器體積減小50%,可降低80%的能耗;
2.高場景匹配度
相比于傳統(tǒng)直線旋轉(zhuǎn)單元,PPA的直線運(yùn)動速度提高20倍,可滿足高速應(yīng)用場景;
3.高精度
PPA直線運(yùn)動精度達(dá)到0.5um,相比于一般的絲桿傳動方式,無齒隙和回隙,精度提高10倍;
4.精準(zhǔn)力控
PPA具有力控功能,最小力分辨率可到2g,避免由于無力感知帶來的物品損壞,減少精密零件損傷;
5.柔性化
PPA具有力/位置混合控制,能夠同時(shí)處理不同尺寸物體,以柔克剛,柔性處理;
6.高能量密度
采用SOC控制方案和PWM AD補(bǔ)償方案,驅(qū)動效率提升30%,同步性提升10%,成本降低20%。
(審核編輯: 智匯小新)
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