磁编码器助力制造性能可靠的晶圆传送机器人
一个晶圆在经过一系列复杂的工序后最终变成多个IC单元，期间晶圆需要依赖晶圆传送机器人在处理站之间执行快速、精确的传送作业。晶圆价值昂贵且易碎，这意味着机器人工作的稳定性和可靠性是关键的考虑因素。韩国机器人制造商Robot and Design (RND) 采用了RLS LM10系列增量式磁编码器系统来优化其晶圆传送机器人的性能。
晶圆传送机器人的工作原理
硅是一种常用的半导体材料，在经过一系列上游工序（例如切割、光刻、蚀刻、曝光、沉积等）后，它变成了表面刻有“印刷电路”的圆形晶圆。之后晶圆再经过一系列下游工序（包括粘接、布线、封装、测试等），最终变成多个功能强大的微型IC单元。
事实上，现代技术已经可以生产出纳米级厚度的晶圆。然而，如此薄的晶圆很容易在传送过程中损坏；此外还必须确保在整个工序中晶圆表面不得有脏污。如今，大多数制造商都在使用机器人代替人工来传送晶圆，这已成为半导体制造的操作重点之一。
RND总经理Hyun-Gug Jung先生说：“大部分晶圆传送机器人用于上游工序。机器人一般具有多个轴，负责将晶圆传送到各个处理站的容器中，这个过程涉及大量的直线和旋转运动控制。”
他补充道，“市面上有许多能够满足需求的晶圆传送机器人，如Vacuum型、SCARA型、WET型和笛卡尔坐标系型机器人等等。就拿我们的笛卡尔坐标系型机器人来说，它采用了双臂设计，可同时传送两个晶圆。机器人的整个主体安装在一个滑架上，可在晶圆容器之间高速直线移动。该机器人具有五个轴，包括：R1 / R2轴，负责控制向容器装卸晶圆的机械臂；Z轴 — 通过滚珠丝杠系统驱动，控制机器人的垂直运动；T轴 — 控制机器人的旋转；X轴 — 控制机器人在容器之间的直线运动。R、Z和T轴均装备日本造伺服电机，并内置绝对式编码器，而X轴配备一个LM10系列磁编码器，移动范围达1.5 m。”
市面上有许多供应编码器产品的厂商，竞争激烈。我们之所以选择RLS，是因为我们相信它的产品质量。
Robot and Design（韩国）
反馈系统的重要性
RND的晶圆传送机器人的操作速度达到1.8 m/s。它高度依赖于快速响应、极端可靠和稳定的位置反馈系统。任何微小的位置误差都可能导致晶圆破损，造成非常高昂的经济损失。
Jung先生解释道：“一般来说，相较于其他半导体制造设备，晶圆传送机器人上的编码器的精度要求相对较低。精度固然重要，但稳定性是我们的重中之重。想象一下，机器人每天不停地高速往复移动，因此确保其工作的稳定性，成为我们开发过程中面临的挑战之一。编码器作为机器人的核心部件，我们在对其进行市场调研时，重复精度始终是一项首要考虑因素。LM10系列磁编码器的重复精度可达到单位分辨率。它的性能多年来非常稳定，因此，我们毫无疑问会继续使用它。”
LM10系列是设计用于恶劣环境下高速应用的磁编码器。它的分辨率达到0.244 µm，分辨率为1 µm时最大速度达到7 m/s，密封等级为IP68。LM10读数头沿袭RLS编码器系列的人体工程学设计，配有LED安装指示灯且安装公差宽松；无需其他复杂的安装设备，便可实现真正简单且高效的安装。此外，LM10采用了背面自带不干胶的磁栅尺，其上配有双向参考零位。栅尺最大长度达100 m，间隙为1 mm。
卓越的售后服务
雷尼绍的良好声誉是RND选择其作为业务合作伙伴的主要原因之一。Jung先生说：“市面上有许多供应编码器产品的厂商，竞争激烈。我们之所以选择RLS，是因为我们相信它的产品质量。半导体行业是技术更新换代迅速的高科技行业。所有生产设备必须能够灵活适应技术更新步伐，以便满足市场的需求。因此，我们始终考虑供应商的声誉以及他们的长期发展潜力。RLS的目标是开发创新产品，致力于为客户提供定制解决方案。此外，与其他品牌相比，LM系列的性价比更高，其卓越的售后服务亦免除了我们的后顾之忧。”
Robot and Design
RND是一家知名的韩国机器人制造商，为众多行业（包括半导体、光伏电池板、LED、生物技术及其他高端行业）提供种类繁多的机器人。它是韩国最大的晶圆传送机器人制造商，每年设备出货量达到500套以上，同时还为许多著名企业（如三星和海力士）提供优质晶圆传送解决方案。RND目前正在开发许多新的项目，其中便包括高速晶圆传送机器人。
