PlanarHD Zweiachsiger luftgelagerter direkt angetriebener Lineartisch

Description

Gestaltungsmerkmale

• Maximaler Durchsatz mit 2 m/s Scangeschwindigkeit und 5g Beschleunigung
• Schnellerer Turnaround und minimierte Einschwingzeiten
• Aktive Giersteuerung
• Linear-Encoder oder Laser-Interferometer-Rückführung
• Verfahrweg auf 1,2 m mal 1,2 m

Aerotech blickt auf eine lange Geschichte in der Entwicklung und Herstellung der weltweit leistungsstärksten Bewegungssysteme zurück, um die wichtigsten Anwendungsanforderungen unserer Kunden direkt zu erfüllen. Diese Bemühungen haben dazu beigetragen, Schlüsseltechnologien in einer Vielzahl von Branchen zu ermöglichen, darunter Halbleiter, Medizin und Militär/Luftfahrt. Diese umfangreiche Geschichte und Erfahrung gipfelte in der Entwicklung der Planar_HD ""hochdynamischen"" luftgelagerten Bewegungsplattform.

Planar_HD Konstruktionsmerkmale

Der luftgelagerte Planar_HD-Tisch wurde speziell entwickelt, um den Durchsatz mit einer Scangeschwindigkeit von bis zu 2 m/s und einer Beschleunigung von 5 g zu maximieren. Das Design verwendet eine hochentwickelte mechanische Struktur, die die Steifigkeit des Luftlagers erhöht und die bewegte Masse reduziert. Darüber hinaus wurden die Positionen des Kraft- und des Massenschwerpunkts optimiert, um parasitäre Kräfte zu eliminieren, die zu durchsatzmindernden Fehlerbewegungen führen können.

Um die Leistung des Tisches weiter zu verbessern, verwendet der Planar_HD eine seitliche Luft-auf-Luft-Vorspannung sowohl in der X- als auch in der Y-Achse. Bei dieser Vorspannmethode werden gegenläufige Luftfilme mit positivem Druck verwendet, um die Lagerhub- und Vorspannkräfte auszugleichen. Die dynamische Lagerkraftausgleichsmethode verleiht dem Planar_HD eine maximale Steifigkeit, die eine schnellere Durchlaufzeit und minimale Einschwingzeit ermöglicht.

Im Gegensatz zu monolithischen L-Konstruktionen, die sich nur auf eine einzige vakuumvorgespannte Gantry-Achse stützen, ist die Aerotech Gantry-Achse eine doppelt luftgelagerte H-Brücken-Konstruktion, die zwei Linearmotoren und zwei lineare Encoder beinhaltet. Dies verbessert die Umdrehungsleistung weiter und bietet den zusätzlichen Vorteil der Orthogonalitäts-/Giersteuerung. Schnellere Umdrehungen bedeuten einen höheren Durchsatz und eine kleinere Stellfläche, während die Orthogonalitätskontrolle bedeutet, dass die Prozessschwaden über die gesamte Waferoberfläche parallel sind.

Feedback-System

Es sind sowohl lineare Encoder als auch Laserinterferometer als Optionen verfügbar. Die Planar_HD verfügt standardmäßig über drei hochgenaue Längenmessgeräte, eines für die Brückenachse und zwei für die Gantry-Achse. Jedes Messgerät ist so montiert, dass die Maßstabsmittellinie so nah wie möglich an der Bearbeitungsebene liegt, um Abbe-Fehler zu reduzieren. Sowohl die Messgeräte-Materialien als auch die Anbaumethoden wurden so gewählt, dass thermisch bedingte Genauigkeitsfehler vermieden werden.

Antriebssystem

Ein Schlüssel zur Planar_HD-Leistung ist der Einsatz der bürstenlosen Linear-Servomotoren der BLM-Serie von Aerotech. Die Linearmotoren der BLM-Serie verwenden einen eisenlosen Forcer, der eine rastfreie Bewegung ohne Anziehungskräfte ermöglicht, was zu einer extrem gleichmäßigen Bewegung führt. Darüber hinaus erzeugen die Linearmotoren der BLM-Serie die höchste Kraft pro Volumeneinheit aller konkurrierenden Motordesigns. Der Planar_HD bietet außerdem Optionen für das Wärmemanagement mit Luft- und Wasserkühlung.

Fortgeschrittene Steuerungsarchitektur

Die Planar_HD ist mit dem fortschrittlichen Automation 3200 Steuerungssystem von Aerotech gekoppelt. Die Automation 3200 ist ein 100% digitales System mit hochleistungsfähigen FireWire^® Netzwerkantrieben. Die vollständig digitale Architektur ermöglicht die Optimierung der Strom-, Geschwindigkeits- und Positionsservoschleifen für maximale Leistung. Fortschrittliche Funktionen zur Trajektoriengenerierung, wie z.B. Multi-Block Look-Ahead, minimieren Geometriefehler bei schnellem Turnaround, während unsere PSO-Funktion (Position Synchronized Laser Firing Output) die Laserpulsfrequenz automatisch an die Tischgeschwindigkeit anpasst, um eine optimale Systemleistung zu gewährleisten.

Aerotechs ETM-Option (Enhanced Throughput Module) hilft, die Positionierleistung von hochdynamischen Bewegungssystemen wie der Planar_HD zu verbessern, indem es die unerwünschte Bewegung der Maschinenbasis direkt misst und an die Steuerung zurückmeldet. Durch die Zusammenarbeit mit der Dynamic Controls Toolbox und den Aerotech-Steuerungen verbessert das ETM die Verfahr- und Einschwingzeit sowie die Konturierungsleistung erheblich, erhöht den Durchsatz bestehender und neuer Maschinen und reduziert die Auswirkungen der Rahmenbewegung auf das Servosystem erheblich.