高精准,高能效,繁易伺服 在半导体固晶机设备上的应用

文:文/上海繁易信息科技股份有限公司2024年第二期

  1 固晶机简介

  LED固晶机是一种将LED芯片从晶元盘吸取后贴装到PCB(印刷线路板)上,实现LED芯片的自动健合(DieBond)和缺陷芯片检测功能的自动化设备。如图1所示,LED固晶机系统主要由固晶(焊头)模组<摆臂结构>、点胶模组<单摆臂或双摆臂结构>、晶圆台、工作台、自动上下料及视觉系统等部分组成。固晶机动作流程如下:

  (1)上料:自动上料机构把PCB板传送到工作台卡具固定位置;

  (2)点胶:点胶臂把银浆或绝缘胶点到需要固晶的位置(目标碗杯);

  (3)吸晶:固晶臂从原点位置运动到晶元盘对应的吸晶位置(左右+上下同步运动),到位吸住后,摆臂吸嘴向上运动,同时顶针向上运动;

  (4)固晶:摆臂吸晶后,同步检测是否漏晶,同时摆臂运动到固晶位置,将芯片放置在已经点胶的位置(目标碗杯);

  (5)返回:固晶完成后,摆臂返回原点,等待下一次固晶命令。

  2 行业”痛点“

  (1)精准定位要求设备需要进行高精度的操作,任何定位偏移或不稳定性都可能导致问题。

  (2)高速运动要求设备需要在高速运动下完成固晶操作,这要求导轨系统具备高响应能力和稳定性,实现快而精确的操作。

  (3)安全要求设备高速运转,可能存在电机过温、飞车导致的撞机等事故。

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图 1 LED 固晶机系统结构示意图


  

  3 繁易解决方案

  针对LED固晶机的上述应用需求,繁易提供的解决方案配置包括:繁易平板电脑+直驱伺服+旋转伺服。

  (1)控制方式及要求

  上位机:PC+板卡,脉冲控制;运动特点:快启快停,同一行每次移动距离 2-3mm,加速度3-5G;性能要求:发完指令5ms以内完成整定,定位完成幅度为5u,无超调、抖动、声音要尽量小;运行效率:整机90-100k。

  (2)方案优势及特点

  • 无风扇设计:环境适应性强,耐油污环境,免风扇维护;

  • 支持常规的ABZ、SSI、485通讯式编码器,支持霍尔辨识;

  • 内置PTC过温检测,具有电机过温保护功能;

  • 内置动态制动,防飞车导致的撞机等事故,保证安全;

  • 插拔端子设计,安装使用方便,节约工时;

  • 全方位的短路保护,保护因电机凝露、进水、线皮

  破损等任何情况下的短路,确保不会损坏驱动,并有效保护、报警;

     • 高效的振动抑制,内置五组陷波器。

  4 繁易伺服产品

  繁易伺服产品线涵盖直驱伺服系统、旋转伺服系统,可支持直线电机,DD马达,音圈马达等,能够满足客户的多种需求,其特点包括:

  • 高精度,高响应

  速度环带宽可达3.5KHz,有效提升了机构的动态响应及电机速度的平稳性;23位多圈绝对值光学编码器,重复定位精度可达±1.5角秒,绝对定位精度可达±10角秒;

  • 多种高级算法

  内置多种高级算法,支持在复杂工况下可以灵活配置,控制平稳快速精准;可根据机械负载的振动情况,自动识别振动频率成分,对多组几十至几千赫兹频率的振动进行抑制;高度集成智能调谐功能,仅需调整单一参数即可修饰负载到位柔和度,大幅缩短整定时间并有效抑制振动。

  • 直驱伺服产品

  采用先进的控制算法,专注于直驱电机应用,配有图形调试向导,简化调试操作;支持ABZ增量编码器、UVW霍尔传感器、Biss-C绝对值编码器、EnDat绝对值编码器、多摩川通讯式编码器、尼康通讯式编码器等。


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