半导体引线键合设备的应用 | 高端运动控制技术引入，实现设备速度与精度的几何级提升

　　工艺介绍

　　使用高纯金线（Au），铜线（Cu）或铝线（Al）把Pad和Lead通过焊接连接。

　　■Pad芯片上电路的外接点

　　■Lead是Leadframe上面的连接点。

　　W/B它是包装过程中最关键的过程。

　　课题

　　1 在超高加速下，容易产生较大偏差

　　因为焊线都是4mm内部的小线段需要很大的加速度才能快速达到目标速度。但一旦加速度过快，焊接容易产生偏差，难以保证产品的产量。

　　2 龙门机构运动控制的不稳定性

　　龙门机构的运动精度受电机调谐精度、龙门运动同步精度和龙门零重复精度的影响，可能导致最终运动精度不足。

　　3 受齿槽力影响，跟随误差

　　由于直线电机定子的结构决定，直线电机在运动过程中会受到齿槽力的影响（CoggingTorque）影响，产生周期性变化的跟踪误差。

　　4 焊接芯片需要保持恒定的压力

　　解决方案

　　1 超高速同步控制，实现仅μ等级误差范围

　　通过欧姆龙可编程多轴运动控制器CK该系列采用高性能伺服算法和超高扫描周期(16)~32K），提高伺服循环的响应频率，实现纳米级的高精度控制。最后，实现了这一目标。XY轴20g，Z轴160g控制目标，3-4ms稳定至1μm误差范围。

　　2 独特的交叉解耦控制，保证龙门机构的运动精度

　　通过欧姆龙可编程多轴运动控制器CK系列独特的交叉解耦控制，保证了龙门架在运行中的绝对水平。同时，专门为龙门设计的回零方式也能保证回零后龙门架的绝对水平。

　　3 使用迭代自学算法，完成对齿槽力的补偿

　　一般来说，生成扭矩补偿表可以解决这个问题。但是很难测量齿槽力。因此，我们使用欧姆龙可编程多轴运动控制器CK系列，自带迭代自学算法（IterativeLearningControl），可自动识别齿槽力，从而完成对齿槽力的补偿，将跟随误差的波动降到最低。

　　4 利用级联算法实时调节压力

　　控制系统

　　■可编程多轴运动控制器CK系列

　　实现价值

　　XY-Stage性能指标

　　❶XYZ加速度：20g，20g，160g

　　❷稳定时间：2至4ms

　　❸最大跟踪误差：15μm

　　龙门机构性能指标

　　❶XYZ加速度：5g，5g，10g

　　❷稳定时间：3-5ms

　　❸最大跟踪误差：10μm

　　❹龙门两轴偏差：4μm

　　经营层

　　■为了应对消费者产品需求的多样化和产品生命周期的缩短，通过造性的运动控制技术引入生产现场，实现设备速度和精度的几何提高，建设行业Top竞争力。

　　管理层

　　■欧姆龙可编程多轴运动控制器，兼容第三方产品，让客户有更多的选择空间，比如选择更经济的电机和驱动器，可以提高设备的价格优势。

　　■运动机构的定位、检查速度和精度完全基于控制系统和程序的优化，无需改变机械结构和运动时间，导入时间更快，成本更低。

　　工程师层

　　■设备速度和精度显著提高，稳定时间为3-4ms，误差控制在1μm，完美保证龙门双驱同步，加速度达到5g。

　　■欧姆龙可编程多轴运动控制器CK系列、内置迭代自学等算法，可直接调用，调试简单，开发周期短。