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半導體引線鍵合設備的應用 | 高端運動控制技術引入,實現設備速度與精度的幾何級提升

半導體引線鍵合設備的應用 | 高端運動控制技術引入,實現設備速度與精度的幾何級提升

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工藝介紹

利用高純度的金線(Au) 、銅線(Cu)或鋁線(Al)把 Pad 和 Lead通過焊接的方法連接起來。

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■  Pad是芯片上電路的外接點

■  Lead是Lead Frame上的連接點。

W/B是封裝工藝中最為關鍵的一部工藝。

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 課  題 

1、超高加速度下,易產生較大偏差

由于焊線均為4mm以內的小線段,要快速達到目標速度則需要非常大的加速度??梢坏┘铀俣冗^快,焊接容易產生偏差,難以確保產品的良品率。

2、龍門機構運動控制的不穩定性

龍門機構的運動精度,受到電機調諧的精度、龍門運動時的同步精度以及龍門尋零重復的精度等因素影響,可能造成最終動作的精度不足。

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3、受齒槽力影響,產生跟隨誤差

由于直線電機定子的結構決定,直線電機在運動過程中,會受齒槽力(Cogging Torque)的影響,產生周期性變化的跟隨誤差。

4、需保持恒定壓力來焊接芯片

解決方案

1、超高速同步控制,

實現僅μ級的誤差范圍

?通過歐姆龍可編程多軸運動控制器CK系列,利用控制器的高性能伺服算法,以及超高掃描周期(16~32K),提高伺服循環的響應頻率,實現納米級的高精度控制。最終,達成XY軸20g,Z軸160g的控制目標,且3至4ms穩定至1μm誤差范圍。

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2、獨特的交叉解耦控制,

確保龍門機構的運動精度

?通過歐姆龍可編程多軸運動控制器CK系列,獨特的交叉解耦控制,保證龍門架在運行中的絕對水平,同時專為龍門設計的回零方式,亦可保證回零后龍門架的絕對水平。

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3、利用迭代自學習算法,

完成對齒槽力的補償

?一般來說,生成扭矩補償表即可解決此問題。但齒槽力的測量較為困難。因此,我們利用歐姆龍可編程多軸運動控制器CK系列,自帶的迭代自學習算法(Iterative Learning Control),可以對齒槽力進行自動識別,從而完成對齒槽力的補償,將跟隨誤差的波動減到最小。

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4、利用級聯算法,實時調節壓力

控制系統

■  可編程多軸運動控制器CK系列

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實現價值

XY-Stage性能指標

?  XYZ加速度:20g,20g,160g

?  穩定時間:2至4ms

?  最大跟隨誤差:15μm

龍門機構性能指標

?  XYZ加速度:5g,5g,10g

?  穩定時間:3至5ms

?  最大跟隨誤差:10μm

?  龍門兩軸偏差:4μm

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經營層

■  為了應對消費者的產品需求多樣化和產品生命周期的縮短化,通過將極具創造性的運動控制技術引入到生產現場,實現了設備速度與精度的幾何級提升,打造行業Top競爭力。

管理層

■  歐姆龍可編程多軸運動控制器,兼容第三方產品,使客戶擁有更多的選擇空間,例如選擇更為經濟的電機與驅動器后,可提高設備價格優勢。

■  運動機構的定位以及檢查的速度、精度提升,完全建立在控制系統與程序的優化,無需更改機械結構和運動時間,導入時間更快且成本更低。

工程師層

■  設備速度與精度都得到顯著提升,穩定時間3至4ms,誤差控制在1μm,且完美保證龍門雙驅同步,加速度達到5g。

■  歐姆龍可編程多軸運動控制器CK系列,內置迭代自學習等多種算法,可直接調用,調試簡單,開發周期短。

我  感  興  趣

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審核編輯(
王靜
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