歐姆龍 | 亞微米超高速微細加工

課題

　　適應高端化的制造業

　　隨著消費者需求的多樣化和產品周期的短期化，移動終端等各種數字設備進一步追求高性能、小尺寸、薄外形，所搭載半導體封裝和電子元件的制造工藝也發生了巨大變化。

　　由于這些市場變化，出現了復雜形狀“納米級微細加工”的需求，這在過去是無法實現的級別。這里重要的有以下兩點。

　　1) 實現高精度微細加工的高速周期/同步控制

　　2) 結合外圍設備的規格與之自由地進行組合

　　解決方案

　　提高生產效率的關鍵在于兼顧高加工品質和產量

　　制造設備和檢測設備的升級，對高精度微細加工的加工品質和高產量提出了要求。

　　為此，除了提高作為設備控制核心的機械控制器的處理性能外，組合與設備規格相匹配的外圍設備(傳感器和執行器)，充分利用設備性能的控制算法的自由度是必不可少的。

　　歐姆龍的機械自動化控制器實現了高速的運算性能、與多廠商各種外圍設備的連接以及嵌入式軟件的自由度，兼顧實現高加工品質和產量，提高生產效率。

　　歐姆龍的實力

　　控制器具備精密/高速運動同步控制性能和實現豐富創意的高自由度

　　運動控制器PMAC*具有高速的運算性能(16.6μs/軸以下)、與多廠商外圍設備的連接、嵌入式軟件的自由度這三大特征。PMAC擁有的巨大潛力可以集中控制所有XY載物臺、電流掃描儀和激光輸出。

　　* PMAC：Programmable Multi Axis Controller的縮寫

　　解決的實現方法

　　一臺控制器同步控制兩臺裝置

　　1)以50μs/8軸的控制周期高速同步

　　可以實時反饋超高分辨率線性標尺的檢測值，閉環控制線性電機。通過把對軌跡精度影響最大的控制周期(伺服周期)調整至50μs/8軸，就能正確實現XY軸的同步。

　　此外還搭載了位置、速度、扭矩、電流全閉環控制等伺服算法，因此用戶可以自由進行軟件設定，構建與設備規格相匹配的運動控制系統，加速瓶頸工序，提高設備的產量。

　　通過同步軌跡速度和激光輸出使照射量恒定

　　2)均衡加工品質

　　激光加工中出現的加工不均是由于激光的實際描繪速度不均勻所致。通過與激光的矢量速度同步控制激光輸出功率，保持照射量恒定，防止加工開始/結束位置和轉角部燒焦，還能防止局部過熱造成的工件翹曲，實現理想的加工。

　　將1條軌跡指令分割為電流控制和載物臺控制

　　3)通過1條軌跡指令控制

　　歐姆龍技術“Spectral Decomposition(頻譜分解)”同步XY載物臺和電流掃描儀動作，在執行想要繪制的軌跡程序時，會自動分配兩個指令給XY載物臺和電流掃描儀并單獨運行。大范圍的動作分配給載物臺，需要高響應的動作分配給電流掃描儀，以兩個動作描繪一條軌跡，在不停止載物臺的情況下進行連續加工。

　　可實現高速的無縫加工，兼顧生產效率和穩定的加工品質。