선도적인 반도체 장비 제조업체는 서브 마이크론 다이 본딩 및 고급 SMD 재작업을 전문으로 합니다. 이 업체는 멀티 칩 유연성으로 이 업계에서 높은 성과를 거두고 있습니다. 이 업체는 웨이퍼의 다이를 픽업하고 매우 정확하게 고속으로 본딩을 수행하는 완전 자동화된 다이 본딩 머신을 개발했습니다. XY 갠트리 스테이지가 있는 이 기계에는 총 14개의 축이 있으며, 모든 축은 Elmo 동력을 공급하여 중요한 고성능 기계 동작을 수행합니다. Elmo Platinum Maestro 모든 모션 축을 조율하는 마스터 컨트롤러입니다.
본딩 머신은 반도체 제조에서 개별 다이를 함께 배치하는 데 사용되는 자동 기계입니다. 이 과정에서 웨이퍼가 적재되는 갠트리 기반 시스템이 다이를 픽업하여 목적지에 배치합니다.
Elmo 시스템 내에서 기존의 수많은 모션 문제를 해결할 뿐만 아니라 그 과정에서 성능을 개선할 수 있는 방법을 찾았습니다. 한 가지 예로 공정 중에 구조를 안정화하고 선형 운동 축을 수행하는 XY 스테이지가 있는 에어 베어링 갠트리 시스템을 들 수 있습니다. 에어 베어링 시스템은 스테이지의 기계적 접촉부를 얇은 공기막으로 대체하여 마찰과 진동을 방지합니다. 그러면 무대는 마찰이 거의 없는 플랫폼이 되어 빠른 가속으로 매우 정확한 모션을 구현해야 할 때 매우 유용합니다. 하지만 비상 브레이크의 경우, STO 안전 기능을 활성화해도 마찰이 미미한 시스템을 정지시킬 수 없기 때문에 이러한 시스템은 까다로울 수 있습니다. Elmo 드라이브에 의해 모터의 위상이 내부적으로 단락되어 비상 정지를 유발하는 동적 차단이라는 드라이브 기반 기능을 사용하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. Elmo드라이브를 사용하면 이 정지로 인한 회생 에너지가 저장되었다가 나중에 시스템에서 소멸됩니다.
클린룸에서 작동해야 하는 반도체 장비를 개발할 때는 장비가 작동하는 동안 클린룸 환경을 오염시키는 입자를 공기 중으로 방출하지 않도록 하는 것이 중요합니다. 갠트리 시스템에서는 스테이징의 두 선형 축이 항상 완벽하게 정렬되고 평행하지는 않습니다. 그 결과 두 모터 사이에 약간의 편차가 발생하고 함께 움직이는 동안 고르지 않은 하중으로 인해 내부 마찰이 발생할 수 있습니다. 이 마찰은 입자를 공기 중으로 방출하여 클린룸 환경을 오염시킵니다. Elmo 애플리케이션 스튜디오(EAS II) 소프트웨어와 고급 '오류 매핑' 기능 덕분에 이러한 상황을 완전히 피할 수 있습니다. EAS II는 오류를 계산하는 룩업 테이블을 생성하여 정확한 편차를 파악하고 즉시 수정합니다. 이렇게 하면 동작이 즉각적으로 균일하고 매끄러우며 동기화되어 내부 모터 마찰과 공기 중 오염 물질을 크게 줄일 수 있습니다.
Elmo Platinum Maestro 시스템의 14개 모션 축을 모두 조율하는 마스터 컨트롤러로 선택되었습니다. 마에스트로의다재다능한 프로그래밍 능력 덕분에 프로그램을 C++로 작성할 수 있었고, 마에스트로 또는 Win 32가 설치된 호스트에서 실행할 수 있었습니다. 버튼 하나만 누르면 선택이 가능하며 유연성과 디버깅이 용이합니다. 14개의 축은 모두 EtherCAT을 통해 1msec 주기로 추가 타사 장치와 동기화되며, Elmo Platinum Maestro 호스트와 통신하기 위해 UDP를 기반으로 한 자체 통신 프로토콜을 개발했습니다.
갠트리 브리지 위에는 갠트리의 구조에 의해 지지되고 금형을 들어 올려 기판 위에 놓을 때 금형과 직접 접촉하는 Z축이 자리 잡고 있습니다. 이 축의 과제는 두 가지였는데, 첫 번째는 금형이 손상되지 않도록 정확한 힘을 제어하는 것이었고, 두 번째는 위치 표시였습니다. 이 애플리케이션은 카메라 기반이기 때문에 호스트에서 보내는 신호로 위치를 표시합니다. 또한 수많은 신호를 즉석에서 수신할 수 있기 때문에 움직이는 동안 축의 위치를 지속적으로 조정할 수 있습니다. 이 두 가지 문제에 대해 Elmo솔루션은 '포지션 투 포스' 기능을 기반으로 했습니다. 이 모드를 사용하면 Z축이 위치 모드에서 토크 모드로 즉시 전환할 수 있으며, 이를 통해 정확한 픽업 위치에 축을 배치하는 동시에 다이를 처리하는 힘의 양을 제어할 수 있습니다. 그 결과 Elmo솔루션은 공정 시간을 크게 단축하여 기계의 전체 처리량을 증가시켰습니다.
