Giới thiệu

Ở Trung Quốc, việc nghiên cứu và sản xuất động cơ tuyến tính có thể bắt nguồn từ cuối những năm 1950. Nó chủ yếu dựa trên các sản phẩm đã được sử dụng hoặc phát triển bởi các trường cao đẳng, đại học và các cơ sở nghiên cứu khoa học để nghiên cứu một số thiết bị; nước ta đã bắt đầu sản xuất hàng loạt động cơ tuyến tính từ cuối những năm 1960 đến đầu những năm 1970, loại động cơ này đã được đưa vào sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp vào đầu những năm 1970; việc sản xuất và nghiên cứu động cơ tuyến tính đã đạt được những bước đột phá từ giữa những năm 1970 đến giữa những năm 1980; các sản phẩm hoàn chỉnh đang trong giai đoạn phát triển, và động cơ điện hiệu suất cao các loại mới liên tục được phát triển. Kể từ giữa những năm 1980, rất nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện trên mô hình chính xác của động cơ tuyến tính, và các động cơ và bộ truyền động tuyến tính lai khác nhau đã được sử dụng rộng rãi như các sản phẩm. Trong hơn 20 năm, động cơ tuyến tính dẫn động trực tiếp đã cải thiện đáng kể hiệu suất trong nhiều ứng dụng, bao gồm nhiều ứng dụng công nghiệp công nghệ cao. Ngày nay, công nghệ truyền động trực tiếp là một giải pháp tiên tiến cho năng suất cao, độ chính xác cao và hiệu suất năng động của máy móc hiện đại.

Trong cuộc sống thực, động cơ phổ biến của chúng ta về cơ bản là động cơ cảm ứng với chuyển động quay, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng, ô tô, thiết bị công nghiệp và các ngành công nghiệp khác. Nguyên lý của động cơ tuyến tính có thể hiểu là động cơ cảm ứng chuyển động quay, và cắt theo hướng đường kính, và làm phẳng nó thành động cơ tuyến tính. Lấy động cơ cảm ứng của chuyển động quay làm quy chiếu, ở động cơ thẳng, nó tương đương với cuộn dây stato của động cơ quay (gọi là cuộn sơ cấp); và nó tương đương với động cơ quay rôto lồng sóc (được gọi là thứ cấp), và bề mặt thứ cấp được trang bị nam châm vĩnh cửu. Nếu cuộn thứ cấp cố định thì cuộn sơ cấp cho dòng điện xoay chiều và chuyển động thẳng đều dọc theo cuộn thứ cấp dưới tác dụng của lực điện từ. Ngược lại,

Động cơ tuyến tính là động cơ đồng bộ không chổi than và động cơ tuyến tính thông thường là kết cấu phẳng hoặc kết cấu tròn. Bằng tương tác cảm ứng điện từ giữa cuộn sơ cấp (cuộn dây) và thứ cấp (nam châm vĩnh cửu), năng lượng điện có thể được chuyển đổi một cách hiệu quả thành năng lượng cơ học của chuyển động thẳng. Vì động cơ tuyến tính có thể tạo ra lực lớn ở tốc độ thấp ngay cả khi dừng lại, nên trong định nghĩa của thông số kỹ thuật động cơ, lực liên tục và lực đỉnh chủ yếu được định nghĩa, thay vì công suất và mô-men xoắn như các động cơ truyền thống được định nghĩa. Các lỗ lắp ghép của các bộ phận chuyển động của động cơ tuyến tính phẳng có thể được kết nối trực tiếp với tải của máy, có thể làm cho máy nhỏ gọn, đơn giản hóa thiết kế cấu trúc máy, không có phản ứng dữ dội và sẽ không có các bộ phận hỏng hóc với các cơ cấu truyền động khác, chẳng hạn như vít bi dẫn hướng tuyến tính servo Đòn bẩy, khớp nối, dây đai hoặc các bộ phận truyền động cơ khí khác. Cuối cùng, hệ thống chuyển động động cơ tuyến tính có băng thông rộng hơn và độ cứng cao hơn, dẫn đến độ chính xác cao và khả năng lặp lại ở tốc độ cao. Dựa trên những ưu điểm trên, động cơ tuyến tính có thể được sử dụng và phát triển rộng rãi trong các ngành công nghiệp lớn khác nhau.

Một số cấu trúc chung của động cơ tuyến tính

Động cơ tuyến tính lõi sắt, động cơ tuyến tính không sắt, động cơ tuyến tính không khe, động cơ tuyến tính trục từ (động cơ cuộn dây bằng giọng nói), động cơ tuyến tính hình ống.

Giới thiệu ngành bán dẫn

Bị ảnh hưởng bởi nền kinh tế toàn cầu và dịch bệnh, tình trạng thiếu chip đã trở thành một vấn đề quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Vì vậy, ngành bán dẫn là một trong những ngành có tốc độ phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, và là một trong những chủ đề nóng trong ngành khoa học công nghệ. Theo xu thế thông tin toàn cầu, ngành thông tin đã trở thành một ngành công nghiệp trụ cột vô cùng quan trọng của nền kinh tế toàn cầu, và ngành bán dẫn được ví như trái tim của ngành thông tin. Ngành công nghiệp bán dẫn đã trở thành một phần quan trọng trong đời sống của con người. Hiện nay, linh kiện bán dẫn đã trở thành yếu tố không thể thiếu trong các ngành công nghiệp như ô tô, thiết bị gia dụng, điện thoại di động và thiết bị thông minh công nghiệp.

Từ việc tổng hợp các thông tin khác nhau, chúng ta biết rằng vật liệu và thiết bị bán dẫn là ngành công nghiệp hỗ trợ bán dẫn và nó đã trở thành ưu tiên hàng đầu trong mối quan hệ thương mại quốc tế hiện nay. Thiết bị bán dẫn có liên quan đến quy trình công nghệ bán dẫn. Hiện nay, quy trình công nghệ tương đối hoàn thiện nên năng lực sản xuất còn hạn chế. Hưởng lợi từ nhu cầu mạnh mẽ trong các lĩnh vực mới như dữ liệu lớn, công nghệ 5G, lái xe thông minh, phương tiện năng lượng mới và AI, thị trường sản xuất wafer đã tăng trưởng gấp bội và các quy trình sản xuất tiên tiến sẽ đóng một vai trò quan trọng, do đó nó có nhu cầu cao hơn trên thiết bị bán dẫn.

Toàn bộ quy trình xử lý sản phẩm bán dẫn tương đối phức tạp, bao gồm nhiều quá trình xử lý chính xác khác nhau, chủ yếu bao gồm sản xuất tấm wafer (Front-End) và kiểm tra đóng gói (Back-End). Với công nghệ đóng gói tiên tiến, liên kết chế biến giữa sản xuất và đóng gói được gọi là Middle-End.

Dây chuyền sản xuất wafer có thể được chia thành bảy lĩnh vực sản xuất độc lập: Quy trình nhiệt, Quang khắc, Etch, Lắng đọng điện môi, CMP, Kim loại hóa.

Thử nghiệm bao bì truyền thống (mặt sau) được chia thành tám quy trình sản xuất, bao gồm làm mỏng mặt sau, cắt lớp mỏng, SMD, liên kết dây, đúc, mạ điện, cắt, tạo hình và thử nghiệm cuối cùng. Đơn giản, ít khó khăn về mặt kỹ thuật và ít yêu cầu hơn so với sản xuất wafer cho môi trường quy trình, thiết bị và vật liệu.

Do có nhiều bước xử lý sản phẩm bán dẫn, nên cần một số lượng lớn thiết bị bán dẫn trong quá trình sản xuất, chẳng hạn như máy in thạch bản, máy khắc, đóng gói và thử nghiệm màng nhựa, máy liên kết dây, máy dán khuôn và máy phân loại, và máy khắc laser, máy cắt kim loại ... Thiết bị bán dẫn liên tục đặt ra những yêu cầu cao hơn về tốc độ cao, độ chính xác cao, hiệu suất cao và tốc độ cao; hộp số và điều khiển của nó có nhiều đặc tính động lực học và độ chính xác điều khiển cao hơn, tốc độ và gia tốc cao hơn, cũng như độ hao mòn thấp hơn.

Do đó, động cơ tuyến tính có độ chính xác cao và độ lặp lại cao phù hợp hơn để trở thành một bộ phận quan trọng trong thiết bị gia công bán dẫn.

Ứng dụng của động cơ tuyến tính

Động cơ tuyến tính đã được ứng dụng ở các mức độ khác nhau trong các lĩnh vực chế biến và sản xuất khác nhau. Đồng thời, chúng cung cấp nhiều lựa chọn quy trình hơn cho các phương pháp xử lý khác nhau, tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào các thay đổi công nghệ. Nói cách khác, động cơ tuyến tính cũng đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp bán dẫn, công nghệ động cơ tuyến tính có thể cải thiện hiệu suất của thiết bị bán dẫn. Ngành công nghiệp bán dẫn đã giới thiệu ứng dụng của động cơ tuyến tính từ lâu do đặc điểm của chúng là chuyển động định vị và quay thường xuyên. Thiết bị bán dẫn có thể chứa một giai đoạn động cơ tuyến tính hoặc nhiều mô-đun động cơ tuyến tính, để đáp ứng các hướng dẫn vận hành khác nhau và hoàn thành quá trình sản xuất linh kiện bán dẫn.

Chủ yếu là các ứng dụng:

1. Giai đoạn trục XZ trong máy lắp chính xác cao tốc độ cao - Động cơ tuyến tính loại U được sử dụng để định vị trục X và động cơ cuộn dây bằng giọng nói được sử dụng cho trục Z để nhanh chóng chọn và đặt chip, nó phù hợp với thiết bị yêu cầu kiểm soát lực lượng. Ứng dụng của động cơ tuyến tính có thể đáp ứng các yêu cầu về gia tốc cao, tốc độ cao, độ chính xác cao và tần số cao.

2. Giai đoạn trục XY trong Die bonder là thiết bị quan trọng cho quá trình đóng gói tiếp theo của chất bán dẫn, giúp thực hiện việc lấy khuôn tự động từ tấm wafer và đặt nó lên khung dẫn. Do các yêu cầu về quy trình và hiệu quả, trục XY có tốc độ chuyển động và gia tốc cực cao. Động cơ tuyến tính ở cả hai bên được sử dụng để định vị trục X và vị trí bánh xe được sử dụng để định vị trục Y.

3. Giai đoạn trục XYZ trong máy liên kết dây , hệ thống động cơ tuyến tính được sử dụng trong máy liên kết dây cung cấp chuyển động tốc độ cao dọc theo các X-aix, Y-aix, Z-aix khác nhau và động cơ tuyến tính có hành trình dài, có thể cung cấp nền tảng liên kết dây lớn hơn để đáp ứng nhiều nhu cầu hàn.

4 . Động cơ tuyến tính và động cơ cuộn dây bằng giọng nói giai đoạn phôi kép trong máy in thạch bản , động cơ tuyến tính là một trong những hệ thống cốt lõi của máy in thạch bản, chức năng chính là mang wafer để thực hiện chuyển động siêu chính xác tốc độ cao theo quỹ đạo chuyển động xác định, bao gồm tải và dỡ hàng, căn chỉnh, đo và phơi sáng hồ sơ wafer, vv Máy in thạch bản có hai bàn phôi, có nghĩa là có hai bàn phôi mang các tấm mỏng trong một máy in thạch bản. Hai bàn phôi độc lập với nhau, nhưng chạy cùng một lúc. Khi tấm wafer trên một bàn phôi được phơi ra, bàn phôi khác sẽ thực hiện công việc chuẩn bị trước khi phơi như đo tấm wafer. Khi hoàn thành quá trình phơi sáng, hai bàn phôi hoán đổi vị trí và chức năng, do đó máy in thạch bản theo vòng tròn sẽ đạt được năng suất cao.

Ngoài các lĩnh vực ứng dụng được đề cập ở trên, động cơ tuyến tính cũng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị bán dẫn khác nhau, chẳng hạn như máy khoan PCB, robot xử lý wafer bán dẫn, bệ đánh bóng wafer bán dẫn, cắt wafer, kiểm tra wafer, đóng gói wafer, v.v. Nó có thể được coi động cơ tuyến tính đã là một bộ phận quan trọng của thiết bị bán dẫn.

Bản tóm tắt

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp bán dẫn, nhu cầu về linh kiện bán dẫn cũng tiếp tục phát triển với yêu cầu đa dạng và sẽ có những yêu cầu cao hơn đối với thiết bị bán dẫn; động cơ tuyến tính và động cơ giai đoạn đã cung cấp hiệu suất tốc độ cao và độ lặp lại cao trong thiết bị bán dẫn, do đó thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn.