用于PCB生产的磁悬浮

在制造用于印刷电路板(pcb)的半导体和微芯片时，颗粒污染会极大地增加生产成本并降低最终产品的使用寿命。

半导体和微芯片的生产需要超清洁的生产环境，例如内联真空沉积工艺。然而，即使在这样的条件下，污染也会发生。

微小颗粒是由金属与金属或金属与油脂的接触产生的，这种接触是传统的内联运输方式固有的，如链传动或带直线电机的传送带。

典型的布局包括真空密封的工艺室，其载体位于真空中。这种方法的问题是轴承也在真空中，这立即导致金属对金属的接触和粒子进入的可能性。

颗粒并不是这种生产方式的唯一问题，此外，它既不可扩展，也不灵活，这意味着需求的增加不能迅速满足，而且生产线将需要广泛的服务和维护。

在制造过程中避免任何部件的接触将有助于提高产品质量和生产成本。

目前正在测试的一种潜在解决方案是磁悬浮。例如，将反向直线运动技术与非接触式运输系统相结合。在标准的直线电机系统中，有一个动圈，其运动由激活磁铁的电流开关控制。然后，载体被推下生产线。

气隙的替代

目前正在测试的另一种方法是使用一个倒置的直线电机，在驱动架下有磁铁，线圈安装在工艺室外面。这种系统在磁铁和悬浮在永久磁铁轨道上方的载体之间增加了大的空气间隙。

此外，由两个霍尔传感器元件组成的位置传感器控制载波的确切位置。在传感器上移动的磁铁产生一个正弦波，传感器之间间隔以确保相位差为90度。信号的插值给出了载波的精确位置。

载体还配备了自动对准程序和载体控制，在五个轴上提供完整的运动度，包括俯仰，滚转和偏航。这种类型的系统有两个优点。首先，可以构建一系列线圈，最多可使用32个载波，而不是标准直线电机的一个载波。其次，由于线圈安装在载体下面，任何进入的颗粒都从载体上脱落，而不是落在载体上，这提高了产品质量。倒立直线电机没有活动部件。由于轴承位于固定位置，粒子进入的可能性要小得多。

这种方法无摩擦、无磨损，载体运动无接触、清洁，无颗粒产生、无润滑。这种运输方法还消除了与轴承相关的干扰，如粘滞、滑移或波动刚度。此外，只有被动或密封组件位于工艺室，这导致更低的维护成本和更低的拥有成本。

运动控制

线性运动和磁悬浮的结合也提供了高速、高定位精度、恒速和低波纹的运营优势。测试已经表明，在很长的运输距离上，轴承气隙中的自动校准程序具有良好的平整度。在生产吞吐量方面，运载器可以实现高达5厘米/秒的速度，可以承载1到1000公斤(约2205磅)的负载。载流子还能够重复定位10至20µm，同时具有高定位精度和最小的速度波动。

这种驱动系统和磁悬浮的结合仍在测试中，但它已经引起了电子制造商的极大兴趣，因为它有可能解决困扰半导体和微芯片制造多年的粒子生成问题。

-苏珊娜·吉尔是控制工程欧洲．由数字项目经理Joy Chang编辑，控制工程，jchang@cfemedia.com．

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