行業(yè)應(yīng)用
IC高速分選機——轉(zhuǎn)塔式分選機
行業(yè)背景
隨著新興的智能設(shè)備市場需求激增, IC芯片的應(yīng)用和發(fā)展得到大幅提升,常見如汽車電子和消費電子、5G、物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域,均有廣泛應(yīng)用。
同時隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷發(fā)展,芯片線寬尺寸不斷減小,制造工序也逐漸復(fù)雜。目前國際7nm 制程需要將近2000道工序,先進的制程和復(fù)雜的工序?qū)⒊掷m(xù)提升對先進設(shè)備的需求。
工作原理
分選機主要應(yīng)用于芯片設(shè)計檢驗階段和成品終測(FT)環(huán)節(jié),是終測環(huán)節(jié)重要檢測設(shè)備之一。
轉(zhuǎn)塔式分選機尤其適用于小型片式半導(dǎo)體分立元件的打標(biāo)、測試、分選和包裝,是一種主轉(zhuǎn)盤在中心,各個測試工位按照順序均布在主電機周圍的一種高速分選機,通常包含工位有16個和24個等多種型號。
產(chǎn)品通過上料結(jié)構(gòu)被送到主電機轉(zhuǎn)盤上;
主電機轉(zhuǎn)盤吸住芯片并通過轉(zhuǎn)動將產(chǎn)品送到下一個工位;
上料工位工作;
主電機轉(zhuǎn)盤吸取新的一個產(chǎn)品。
特點
主電機每轉(zhuǎn)動一格,都會將產(chǎn)品送到各個工位,有產(chǎn)品的工位將對產(chǎn)品進行測試等處理,如此周而復(fù)始
同一時間會有多個工位對多個產(chǎn)品進行處理
占地面積小、精度高、速度快
技術(shù)難點
轉(zhuǎn)塔式分選機的優(yōu)點是設(shè)備的每小時產(chǎn)量較高,當(dāng)前市場上速度快的設(shè)備每小時可以完成5-6萬及更多枚芯片的測試。
目前轉(zhuǎn)塔式分選機國產(chǎn)自給率低,因其 UPH(每小時分選芯片數(shù)量)是高的一類分選機,在高速運行下,既要保證重復(fù)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(shè)備開發(fā)提出了更高的要求。
尤其隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,主轉(zhuǎn)盤工位(高速轉(zhuǎn)塔)的運行速度、轉(zhuǎn)動精度、振動幅度和跳動幅度等因素決定了高速分選機的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性,是整臺設(shè)備的高效運行的核心,這也對高速轉(zhuǎn)塔工位應(yīng)用的轉(zhuǎn)盤直驅(qū)馬達的精度、速度、穩(wěn)定性要求越來越高。
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常規(guī)轉(zhuǎn)塔式測試分選機技術(shù)要求
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16-24個工位/旋轉(zhuǎn)角度:15°~22.5°
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單工位轉(zhuǎn)動時間:18~22ms
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轉(zhuǎn)盤慣性:0.003~0.020 kg.m2
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測試時間:35~60ms
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產(chǎn)能:40~60 k UPH
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向下/向上Z軸的平均移動時間:3~20ms
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雅科貝思應(yīng)用方案
主轉(zhuǎn)盤直驅(qū)方案
主轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動是高速分選機重要的運動之一,而主轉(zhuǎn)盤驅(qū)動狀況取決于選取的主電機性能,雅科貝思ADR-H系列能足夠滿足轉(zhuǎn)塔應(yīng)用的此類運動曲線,非常適用于高精度的移動、速度響應(yīng)要求高和對端跳要求較高的場合。
從運動控制的角度看,該過程在技術(shù)上極具挑戰(zhàn)性:它需要轉(zhuǎn)塔電機以非常高的速度運行并承受振動。搭載雅科貝思為高速分選機的直驅(qū)馬達定制的伺服驅(qū)動器,使速度穩(wěn)定性進一步提高。