產(chǎn)品詳情
API激光跟蹤儀在半導體行業(yè)的應用
ASYS公司使用API激光跟蹤儀測量自動化供應系統(tǒng)
位于紹恩多夫的ASYS自動化系統(tǒng)公司負責為半導體行業(yè)和微結構技術研發(fā)處理系統(tǒng)。ASYS設計和制造的機器人（包括真空室）可作為獨立或者完整的供應系統(tǒng)用于真空或清潔室應用中。如今半導體已無處不在，沒有半導體電氣產(chǎn)品就無法正常工作，而半導體的生產(chǎn)則需要一個防護型生產(chǎn)環(huán)境，或能夠對有毒的生產(chǎn)過程進行防護的環(huán)境。聯(lián)系電話：186-0138-1355.
質量和潔凈度
半導體對生產(chǎn)環(huán)境的要求相當嚴苛。除了真空度和潔凈度外，處理系統(tǒng)的動態(tài)特性（如重復性和定位精度）也非常重要。由于處理系統(tǒng)在工作時始終處于運動狀態(tài)，所以其動態(tài)特性也再次為測量技術提出了非常特殊的挑戰(zhàn)。由于即使是最先進的三坐標測量機也無法進行動態(tài)測量，所以ASYS采用激光跟蹤儀對處理系統(tǒng)進行校準。
真空
半導體產(chǎn)品和微結構技術產(chǎn)品是在隔離的環(huán)境（如真空環(huán)境、保護性氣體環(huán)境或者指定潔凈度等級的環(huán)境）中通過復雜的制造工藝生產(chǎn)出來的。用于半導體行業(yè)的機器人設備需要 將不同的工藝步聚連接在一起，并能夠在上述環(huán)境中精確運行。由于油漆會釋放出氣體，干擾極其敏感的生產(chǎn)過程，所以真空環(huán)境內(nèi)是不允許噴涂油漆及其它化學物質的。另外，由于真空室就像一個具有良好絕緣特性的保溫瓶，其內(nèi)部熱量很不容易散去，會對機械和化學處理工藝造成影響，所以對真空環(huán)境進行熱量控制也很重要。
驅動技術以及最終測量技術在幾乎真空的環(huán)境中面臨著巨大的挑戰(zhàn)：驅動技術的挑戰(zhàn)在于機械傳動裝置位于真空室外部，而所有驅動力必須要引入真空室內(nèi)：測量技術的挑戰(zhàn)則在于獨立部件構成的機器人具有公差鏈，所以必須在真空室內(nèi)對機器人進行線校正，以達到至少0.1mm的公差圓。
此外，一個更復雜的因素就是測量系統(tǒng)（例如三坐標測量機或者激光跟蹤儀）帶有電機驅動系統(tǒng)，不適合在真空中使用，這對應用于ASYS的測量裝置提出了特別的挑戰(zhàn)。ASYS公司位于斯圖加特附近的舍恩多夫，創(chuàng)建于1980年，其最初是一個工程營業(yè)處，且自始至終是一家家族企業(yè)，除在波蘭有一家模塊裝配廠外，其在臺灣還擁有另一個服務中心。如今，ASYS公司是最知名的微制造業(yè)完整模塊化系統(tǒng)供應商之一。
無需現(xiàn)場示教
ASYS的目標是只需在客戶處對處理系統(tǒng)進行單純的安裝，無需進行線校正。他們決定依賴于激光跟蹤儀的測量功能，利用它們在高真空度和特定潔凈度環(huán)境中得到的動態(tài)和靜態(tài)測量結果來實現(xiàn)這一目標。激光跟蹤儀需要兩個計算系列，其中一個就是大氣環(huán)境（無真空）中的測量系列，通過該測量系列操作人員可以變換方程，從而計算出真空環(huán)境中的測量結果。如果沒有選用激光跟蹤儀的話，您也可以選擇使用三坐標測量機，但此時您必須使用復雜的三角測量，您需要在每個被測量點處使用一個測量機（大量的硬件會妨礙機器人運作），并測量出機器人的移動范圍。如果說您選用的是電子傳感器的話，其使用過程也會非常復雜，因為它們的最大測量范圍常被限制在幾毫米。
利用激光跟蹤儀帶來突破
激光跟蹤儀的使用給ASYS帶來了真正的突破，使其第一次能夠在合理的時間內(nèi)確定200個空間測量點。這200個輸入可記錄和描述機器人在運行中由于摩擦和彈性造成的偏差，是靜態(tài)和動態(tài)描述機器人三維空間工作性能的綜合質量報告的核心。激光跟蹤儀可以安裝在機器人的非線性運動區(qū)域之外，即安裝 在負責晶片輸送的機器人末端執(zhí)行器上方2米處，并對機器人末端執(zhí)行器的位角度進行測量。
API公司的激光跟蹤儀小巧、輕便、易于攜帶，可水平安裝在位于處理系統(tǒng)上方的天花板上并與處理系統(tǒng)成90度垂直的裝置上，能夠跟蹤機器人的運動來進行動態(tài)測量。這種在天花板上安裝激光跟蹤儀的方式是不常見的，為ASYS提供了其他任何三坐標測量系統(tǒng)都無法提供的關于定位系統(tǒng)的測量功能。
這種處理系統(tǒng)要求 狹窄的末端執(zhí)行器能夠精確地運行，其晶片輸送通道僅僅比晶片左右各寬出大約1mm，運行長達可達1米。
隨著晶片尺寸的增加，精確地水平對準變得日益重要。由于末端執(zhí)行器不是傾斜的，所以用戶可通過安裝在執(zhí)行器上的3個無源鏡像物標來進行測量，逐次執(zhí)行相同的運動軌跡三次，每次測量一個目標，從而確定六自由度信息。ASYS的兩臺激光跟蹤儀就被用于進行這些測量任務。
動態(tài)測量
激光跟蹤儀利用其獨有功能測量盡可能多的點以實現(xiàn)對機器人運動軌跡的精確測定。激光跟蹤儀是可以靈活使用的移動式測量設備，這不僅僅是由于它們的尺寸小、重量輕（來自API公司的新型Radian激光跟蹤儀重量僅為9kg），而且還在于激光跟蹤儀不同于靜態(tài)固定式測量機，它是靠近被測量工件來工作的。在ASYS公司，該激光跟蹤儀被用于固定和移動環(huán)境中以測量長期試驗；而在其他地方，激光跟蹤儀也可以靜態(tài)模式用于生產(chǎn)認證，或作為輔助裝置對需要調整的零件進行校準。在ASYS公司，激光跟蹤儀的動態(tài)測量是在300HZ以及2m/s路徑速度的條件下進行的。實際上，ASYS處理系統(tǒng)的路徑速度已經(jīng)達到2m/s（這是該系統(tǒng)的一個主要特性），能夠以5微米精度精確定位用于光刻的晶片。但重要的并不僅僅是定位精度，避免氣體污染和顆粒摩擦及磨損也同等重要。在這一領域，ASYS為荷蘭一家世界上最大的曝光機制造商提供了市場上目前潔凈度最高的機器人。
發(fā)展前景
未來的發(fā)展趨勢非常清晰，未來的處理系統(tǒng)必須能夠處理更多的負載并具有更大的參數(shù)范圍。今天的300毫米晶片將很快被新的450毫米標準型晶片所替代，這意味著真空室的直徑以及機器人的工作范圍都必須顯著提高以移動晶片。未來的機器人必須更快，更加節(jié)能?？偠灾?，未來的需求將會更多地集中在這些系統(tǒng)的動態(tài)特性上。
ASYS使用的激光跟蹤儀在三維測量技術（尤其是在機器人應用領域）中的優(yōu)勢包括：非接觸測量（無需與測量裝置進行機械連接）和動態(tài)測量功能。此外，其便攜性也可顯著降低用戶在復雜三坐測量上的支出。對于受到巨大周期性波動影響的企業(yè)（尤其是半導體行業(yè)中的企業(yè)）來說，快速交付能力是其最重要的特點之一，價格往往是次要的。激光跟蹤儀能夠幫助ASYS公司在市場中靈活操作。
