行業(yè)應(yīng)用

　　IC高速分選機(jī)——轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)

　　行業(yè)背景

　　隨著新興的智能設(shè)備市場(chǎng)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(fèi)電子、5G、物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域，均有廣泛應(yīng)用。

　　同時(shí)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(guó)際7nm 制程需要將近2000道工序，先進(jìn)的制程和復(fù)雜的工序?qū)⒊掷m(xù)提升對(duì)先進(jìn)設(shè)備的需求。

　　IC高速分選機(jī)——轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)

　　工作原理

　　分選機(jī)主要應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)檢驗(yàn)階段和成品終測(cè)(FT)環(huán)節(jié)，是終測(cè)環(huán)節(jié)重要檢測(cè)設(shè)備之一。

　　轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)尤其適用于小型片式半導(dǎo)體分立元件的打標(biāo)、測(cè)試、分選和包裝，是一種主轉(zhuǎn)盤在中心，各個(gè)測(cè)試工位按照順序均布在主電機(jī)周圍的一種高速分選機(jī)，通常包含工位有16個(gè)和24個(gè)等多種型號(hào)。

　　1.產(chǎn)品通過上料結(jié)構(gòu)被送到主電機(jī)轉(zhuǎn)盤上;

　　2.主電機(jī)轉(zhuǎn)盤吸住芯片并通過轉(zhuǎn)動(dòng)將產(chǎn)品送到下一個(gè)工位;

　　3.上料工位工作;

　　4.主電機(jī)轉(zhuǎn)盤吸取新的一個(gè)產(chǎn)品。

轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)工位分布示意圖

特點(diǎn)

　　·主電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一格，都會(huì)將產(chǎn)品送到各個(gè)工位，有產(chǎn)品的工位將對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試等處理，如此周而復(fù)始

　　·同一時(shí)間會(huì)有多個(gè)工位對(duì)多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行處理

　　·占地面積小、精度高、速度快

　　技術(shù)難點(diǎn)

　　轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備的每小時(shí)產(chǎn)量較高，當(dāng)前市場(chǎng)上速度最快的設(shè)備每小時(shí)可以完成5-6萬及更多枚芯片的測(cè)試。

　　目前轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)國(guó)產(chǎn)自給率最低，因其 UPH(每小時(shí)分選芯片數(shù)量)是最高的一類分選機(jī)，在高速運(yùn)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(jī)比率)， 這對(duì)分選機(jī)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(yùn)行速度、轉(zhuǎn)動(dòng)精度、振動(dòng)幅度和跳動(dòng)幅度等因素決定了高速分選機(jī)的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性，是整臺(tái)設(shè)備的高效運(yùn)行的核心，這也對(duì)高速轉(zhuǎn)塔工位應(yīng)用的轉(zhuǎn)盤直驅(qū)馬達(dá)的精度、速度、穩(wěn)定性要求越來越高。

　　常規(guī)轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)技術(shù)要求

　　1.16-24個(gè)工位/旋轉(zhuǎn)角度:15°~22.5°

　　2.單工位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間:18~22ms

　　3.轉(zhuǎn)盤慣性:0.003~0.020 kg.m2

　　4.測(cè)試時(shí)間:35~60ms

　　5.產(chǎn)能:40~60 k UPH

　　6.向下/向上Z軸的平均移動(dòng)時(shí)間:3~20ms

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(dòng)是高速分選機(jī)最重要的運(yùn)動(dòng)之一，而主轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)狀況取決于選取的主電機(jī)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(yùn)動(dòng)曲線，非常適用于高精度的移動(dòng)、速度響應(yīng)要求高和對(duì)端跳要求較高的場(chǎng)合。

　　從運(yùn)動(dòng)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(jī)以非常高的速度運(yùn)行并承受振動(dòng)。搭載雅科貝思為高速分選機(jī)的直驅(qū)馬達(dá)定制的伺服驅(qū)動(dòng)器，使速度穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。

　　ADR-H系列

　　采用了低慣量設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低至0.0025kg.m2, 可以極快的響應(yīng)速度完成相應(yīng)指令動(dòng)作。

　　經(jīng)典案例

　　20工位分選機(jī)，18°行程，可以在22ms內(nèi)完成到位和整定。且該系列電機(jī)軸向和徑向跳動(dòng)精度較高，可滿足5μm以內(nèi)的跳動(dòng)精度，集成了高精度光柵編碼器，重復(fù)精度可至±2arcsec。

電機(jī)單個(gè)周期動(dòng)態(tài)運(yùn)行波形圖

　　音圈電機(jī)模組

　　雅科貝思MBV系列音圈電機(jī)模組適用于短行程、高速、高加速直線應(yīng)用。

　　無齒槽效應(yīng)，可以直接安裝到旋轉(zhuǎn)+下壓軸，節(jié)省空間、省線纜，提高可靠性，結(jié)構(gòu)緊湊、內(nèi)置彈簧作為配重更適合垂直方向高速運(yùn)動(dòng)。

　　行程有6mm和8mm，搭配高精度位置反饋，可以達(dá)到微米級(jí)精度控制。

　　搭載雅科貝思為音圈電機(jī)模組定制的伺服驅(qū)動(dòng)器，可以實(shí)現(xiàn)軟著陸工藝，位置模式和速度模式的切換，實(shí)現(xiàn)高精密力控。

　　MBV系列音圈電機(jī)模組

　　·內(nèi)置音圈電機(jī)可以做到無齒槽力、高響應(yīng)、高頻率

　　·內(nèi)置的光柵位置反饋，在高頻工況時(shí)，相比較氣缸或電缸結(jié)構(gòu)，MBV具備更優(yōu)越的精度控制，以及精細(xì)的軌跡控制

　　·適用于各行業(yè)自動(dòng)化設(shè)備垂直運(yùn)動(dòng)：高頻拾取、閥門控制、搬運(yùn)、材料疲勞測(cè)試等應(yīng)用，類似結(jié)構(gòu)接受定制

持續(xù)推力 Fcn = 5.69N~27.43N

峰值推力 Fpk = 17.06N~137.16N

　　專業(yè)解決方案助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)

　　雅科貝思專注直驅(qū)技術(shù)，解決行業(yè)痛點(diǎn)。主轉(zhuǎn)盤直驅(qū)方案與上下料Z軸成套方案能確保整個(gè)IC高速分選機(jī)的穩(wěn)定性和高UPH值。

　　整合打標(biāo)系統(tǒng)和影像系統(tǒng)，可以為客戶帶來高質(zhì)量編帶輸出，完整的解決方案能夠應(yīng)對(duì)IC高速分選機(jī)應(yīng)用的挑戰(zhàn)性技術(shù)要求，如需相關(guān)資料參數(shù)可致電雅科貝思。