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    直線電機應用案例

    直線電機在高端運動系統平臺中的應用介紹


    直線電機在PCB打孔機中的應用

    在PCB打孔應用中,因為生產批量大且產量極高,精度要求更具挑戰性。這類機器通常要求精度優于4 μm,且需要用1.5 g的加速度沿X軸和Y軸運動,運動件質量通常在300 Kg范圍內。
    客戶選擇用森克威爾直線電機滿足這個要求。除X軸和Y軸外,運動速度極快的Z軸方向打孔運動也用JDS直線電機。
    典 型運動周期為:X軸和Y軸定位運動,然后全部Z軸進行同步打孔運動。在這類應用中,電機的最大推力很重要,因為達到每分鐘800個周期的生產要求,需要極 高的加速度。 此外,極高的負荷周期要求直線電機必須高效。JDS的LMI系列直線電機持續推力大,結構緊湊而且發熱少。JDS電機的選用以及合理的機器設計和高性能的 打孔工藝使該機成為最高端的PCB打孔機,打孔數量達600,000個。

     

    直線電機在AOI系統中的應用

    許多生產過程中,產品檢測是確保最終產品功能和可靠性的重要步驟。JDS直接驅動的直線電機在自動光學檢測(AOI)系統中有廣泛應用,精度高和產能大。
    例 如,PCB檢測系統中,電路板的線距大約為15微米,必須用高性能光學系統和運動系統保證最大可能的產能。在IC基體檢測中,對芯片級或球柵陣列封裝中的 基體需控制的結構只有數微米的尺寸。而且,必須保證在整個表面上達到所需的精度,還不能影響性能或機器產能。高精度的點到點運動和極短在位時間只有JDS 直接驅動技術才能實現。
    用戶用森克威爾的LMI系列有鐵心直線電機安全地設計出非常靈活的機器,高性能地執行大量AOI檢測任務。JDS電機的高推 力密度使結構設計非常緊湊,最大限度利用工作區和提高整機產能。此外,質量和可靠性是兩個JDS產品帶給客戶優勢的重要特點,確保最終產品穩定,免維護和 長使用壽命。最后,標準化的LMI電機的擴展機型讓用戶更方便地開發自己的機型,它所提供的穩定運動系統能不斷滿足用戶對變化的技術條件的要求。

     

    直線電機在飛針檢測機中的應用

    多 年來,森克威爾深耕電子行業,為電子行業提供高性能運動控制系統。在飛針測試機的應用中,產量和精度是成功的關鍵,F在,配森克威爾的LMI系列直線電機的測 試機是目前市場上產能最高的機型,而且不犧牲任何精度。圖中測試機的主要軸都由森克威爾的LMI系列直線電機驅動,運動速度極高,運動分辨率小于20 nm。森克威爾的標準化有鐵芯直線電機以及合理的測試機結構設計使這些測試機成為市場上的標桿。
    在該應用中,軸數達24軸的快速和精確控制通過森克威爾的位置和運動控制單元實現。森克威爾電機與運動控制單元間的緊密配合以及森克威爾控制單元的先進功能決定了在這類應用所表現出的超凡性能。
    此外,與客戶共同開發的定制電機結構實現了15 g加速度的飛針Z軸運動的高速度。這個獨有且全集成的Z軸結構最佳地滿足了該應用所需的高性能和低擁有成本要求。
    最后,這臺基于森克威爾直接驅動技術的測試機實現了極高探測精度和極高產量。而這種高性能無法用其他類型的運動驅動技術實現,例如磁阻平面電機或旋轉類電機系統。

     

    森克威爾產品在焊線機中的應用

    森克威爾已應用于IC生產中的許多重要階段。從最開始的光刻到最終的貼片機,

    森克威爾提供滿足最高應用要求的最恰當直接驅動電機。焊線機是半導體設備生產中最重要的工序之一,JDS在幫助客戶實現機器高性能過程中發揮了重大作用。
    焊線機型號多樣,運動系統設計中主要技術參數可能不完全相同。但,速度,精度和可靠性是任何一種設計中最重要的要求。焊線機行業中多家最著名公司都選用JDS解決方案滿足他們對高性能的要求。
    森克威爾 直線電機和控制單元型號豐富,能完美滿足高端機器的最高要求。一方面,采用森克威爾的無鐵心電機降低運動質量,提高運動軸的動態性能,最終實現當今市場上最 快焊線速度。另一方面,有鐵心電機也用于最大限度提高推力密度,因此能在給定體積內實現最大焊區。森克威爾運動控制技術中最先進功能幫助用戶實現微米級的最 高精度且不犧牲機器產能。

     

    森克威爾技術在晶圓檢測系統中的應用

    森克威爾直線電機技術已大量應用于半導體業所需的最先進運動系統。如果精度等級需要達到亞微米級,位置穩定性需要納米級,必須用最先進的技術。 對這樣的要求,任何部件缺陷都將影響整機性能。正因為此,JDS為用戶提供全套運動系統平臺,它具有最高質量的部件和最好的機械結構設計技術。在晶圓檢測 工具中,需要極高的精度和極高產能。
    為滿足高標準應用要求,森克威爾采用LMI直線電機以及其特有功能滿足這種高科技行業要求。最終,這些重要部件成為實現最高性能機械系統的組成部分。
    例如, 右圖中的滑臺在刀具位置的加速度達到1g,運動速度1m/s, 精度1.5微米, 重復精度200納米。使用一體化的電機,控制單元,位置測量系統和機械設計,實現亞納米級短行程定位運動。

     

    AOI / 貼片機

    在大部分微電子器件生產中都需要進行無損檢測。這種檢測用于確保產品功能和可靠性。由于是在線檢測,因此速度必須快,精度必須高,確保生產線產
    能不受品質控制程序的影響。
    根據被測產品類型,從無源器件到復雜IC,需要用不同的檢測技術,例如光學檢測,X射線檢測或超聲檢測。JDS產品在2D和3D自動光學檢測(AOI)設備中有廣泛應用,由直線電機技術構成的全套運動系統帶給用戶高精度和最高產能。
    檢 測設備中,為達到最高性能,通常兩個重要系統必須保持同步:運動平臺和檢測系統本身。由于森克威爾能夠提供帶運動控制單元的完整運動平臺系統,確保了檢測設 備的關鍵運動技術要求。這使OEM公司能夠專注于其在檢測系統、缺陷識別軟件等方面的核心競爭力,同時所需精度,重復精度和產能由經驗豐富的運動系統供應 商—JDS公司保證。
    在電子后道設備中,AOI滑臺通常比晶圓檢測系統要求低,但整體動態性能要
    求更高,加工區更大。對有些應用,X-Y軸行程構成的檢測區超過1㎡,而絕
    對精度要求低于10微米和重復精度在微米級。2 m/s以上的運動速度是正常速度,要保證3g的加速度才能保證動態性能好,且不能犧牲精度。

    森克威爾特殊結構電機在短行程執行器中的應用

    許多行業都需要使用高度集成的執行器。對這類應用,形狀是運動系統的最關鍵因素,通常常規直線電機無法滿足這些應用要求。這時,森克威爾的特殊電機技術為用戶提供最高性能體積比的電機設計。
    森克威爾開發了大量短行程執行器,以滿足不同應用要求,例如:貼片機,IC測試,飛針測試等。在這些應用中,形狀因素是滿足這些設備高端直接驅動軸要求的最重要因 素。電機結構為特殊設計,集成了軸承和位置測量系統,并采用了最適合的形狀。這種深度整合創造了一種滿足目標應用需求的經濟有效且高性能的解決方案的系 統。
    根據運動要求,森克威爾的短行程執行器可選不同電機技術。這類產品中,森克威爾主要采用2相或3相無鐵心電機和單相運動磁鐵或音圈電機。這樣能實 現極高運動速度(最高加速度180 g),且由于使用光學編碼器精度能達到微米級。這些執行器體積小,重量輕,免維護地工作數十億個周期,達到極高產能(每秒30個周期)。森克威爾獨有技術生 產的系統結構緊湊,性能好,可靠性高,是常規技術無法實現的。

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