半导体固晶机-基板传输装置设计要点和技术总结-提供3D下载

文摘   2024-09-20 20:27   韩国  

固晶机基板传输装置的工作原理:将基板精确、稳定地传送到固晶位置进行操作。

1. 传输系统

基板被放置在特定的载具上,移动至操作区域。在传送过程中,通过感应器或机械限位装置确保基板准确到达预定位置。

2. 步进电机与伺服电机控制

传输系统通常由步进电机或伺服电机驱动,这些电机提供精确的位置控制,以确保基板在传送时可以快速、准确地定位到固晶工位上。伺服电机具有反馈控制功能,可调整运动中的位置偏差,保证传送精度。

3. 真空吸附

基板会通过真空吸附的方式进行固定,以确保基板在传输和固晶过程中不会发生移动。

4. 视觉定位系统

在传输过程中,固晶机通常配备有视觉定位系统,对基板进行实时的图像识别和定位。这可以进一步提高基板定位的准确性,为后续的固晶操作提供精确的参考点。

5. 节拍控制与同步

整个传输系统和固晶操作都是通过PC等控制系统进行精确的节拍控制,确保每一块基板能按设定的时间顺序无缝对接到固晶步骤。

设计要点和技术总结:

技术要求主要集中在精确定位、稳定性、速度控制以及防止损伤基板等方面。以下是具体的难点和技术要求:

1. 高精度定位

  • 难点:基板的传输精度直接影响到后续固晶、焊接等操作的成功率,因此需要极高的定位精度。传输装置在运动过程中容易受到振动、机械误差等因素的影响,导致定位不准确。

  • 技术要求

    • 采用伺服电机精密导轨来保证位置的精确控制。

    • 集成闭环反馈系统(如光栅尺或线性编码器)实时监测位置信息,确保定位精度在微米级范围内。

    • 视觉检测系统结合CCD摄像头进行基板位置的检测和修正,提高定位精度。

2. 运动平稳性

  • 难点:在高速运动过程中,基板如果受力不均或传输系统出现振动,可能导致基板移动或产生微小的错位,影响后续工艺的精确度。

  • 技术要求

    • 尽可能降低摩擦,确保传动的平滑性和稳定性。

    • 优化机械结构设计,降低机械系统的共振频率,并通过减振措施(如阻尼器或特殊材料)减少震动影响。

    • 加速度曲线控制:通过软件控制装置启动、停止和加速的过程,避免急剧的速度变化对基板造成的冲击。

3. 同步控制

  • 难点:在生产线上,基板传输装置需要与固晶、焊接、检测等工序设备高度同步。如果不同步,可能会导致生产节拍不协调、基板排队积压、甚至产生设备冲突。


    4. 防止基板损伤

    • 难点:在传输过程中,特别是对薄而脆的基板(如半导体硅片、陶瓷基板等),稍有不慎可能会导致破损或划伤,进而影响产品良率。

    • 技术要求

      • 使用柔性夹持装置真空吸附系统,在传输过程中对基板施加均匀且可控的压力,避免基板受到应力集中。

      • 采用低摩擦材料作为接触基板的传输表面,减少基板与装置之间的摩擦。

    5. 高速传输与稳定性平衡

    • 难点:在追求生产效率的情况下,传输速度提高可能会影响传输精度和稳定性。如何在高速传输和高精度定位之间找到平衡是一个设计难点。

    • 技术要求

      • 使用优化的传输路径设计,减少急转弯和不必要的加速和减速,从而在保持速度的同时提高稳定性。

    6. 环境控制

    • 难点:在高要求半导体固晶机中,传输过程中微尘、静电和温度变化可能影响基板的性能和质量。

    • 技术要求

      • 在洁净室环境下,设计封闭式传输系统,防止外部环境污染基板表面。

      • 采用静电消除器或防静电材料,防止基板在传输过程中因摩擦产生静电积累。

      • 使用温度控制系统来维持传输环境的恒定,避免热膨胀或收缩影响基板的精度。

    7. 灵活性与可扩展性

    • 难点:考虑到未来设备的可扩展性以及标准化设计要求

    • 技术要求

      • 设计可调节的传输宽度、夹持力等参数,以适应多种基板类型。

      • 模块化设计,允许在不改变核心系统的前提下,增加或更换不同功能模块来应对新工艺需求。


    如果有更好的技术补充,欢迎大家留言讨论!

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