Die WaferMax-Positioniertischreihe mit Direktantrieb von Aerotech ist in vertikaler (Z) und rotierender (Theta-)Ausführung erhältlich. Sie kombiniert hohen Durchsatz mit herausragender Präzision in einer kompakten und niedrigen Konstruktion, um die strengen Anforderungen hinsichtlich der Rotationsausrichtung sowie Fokusanwendungen wie Prüfsystemen für Halbleiter und die Laserbearbeitung zu erfüllen.
Der motorisierte vertikale Hubtisch WaferMax-Z zeichnet sich durch einen Verfahrweg von 5 mm mit einer zertifizierten Genauigkeit für Geradheit/Ebenheit von ± 2 µm aus. Der Drehtisch WaferMax-T ist um 360 Grad drehbar und hat eine zertifizierte Genauigkeit von ± 5 Winkelsekunden. In Kombination ergeben die beiden Tische für Rotationsausrichtungen und vertikale Fokusanwendungen eine Größe von weniger als 210 mm x 250 mm bei einer maximalen Höhe von knapp 105 mm. Sie eignen sich optimal für Anwendungen, die eine möglichst geringe Gesamttischhöhe der Positioniersysteme erfordern, um Fehler durch zusammengesetzte momentbezogene und Positionsinformationen auf ein Minimum zu reduzieren.
WaferMax-T- und -Z-Tische verwenden bürsten- und nutenlosen Direktantriebsservomotoren, um eine hochexakte Positionierung zu ermöglichen. In Systemen mit Direktantriebsmotoren ist der Motor direkt mit dem Verfahrschlitten oder der Verfahrplatte und dem Feedback-Encoder verbunden. Dies verhindert Zahnflanken- bzw. Torsionsspiel, wie es bei Antriebssystemen mit mechanischer Kupplung (z. B. Kugelspindel oder Getriebe) vorkommt. Bei dieser eisenlosen Motorkonstruktion tritt im Gegensatz zu Motoren mit Eisenkern keinerlei Rasten (Cogging-Effekt) auf, der außergewöhnlich gleichmäßige Lauf eliminiert Drehmomentrippel und stellt sicher, dass der Tisch die Last mit extremer Präzision und nochmals verbesserter Wiederholfrequenz positioniert. WaferMax-Tische eignen sich gut für Anwendungen mit exakt synchronisierter Achse-zu-Achse- und Achse-zu-Sensor-Bewegung und wenn präzise Schrittbewegungen mit extrem genauer Geschwindigkeit kombiniert werden müssen, beispielsweise beim optischen Scannen von Linien. Die Direktantriebstechnologie lässt zudem hohe Schwenkgeschwindigkeiten zum schnellen Positionieren von Komponenten vor der Bearbeitung und für Hochgeschwindigkeitsprofilierungen zu und ermöglicht dadurch eine Durchsatzsteigerung.
Der Vertikal-Hubtisch WaferMax-Z ist mit einem Sockel niedriger Bauweise ausgestattet, die in einem vorgespannten Kreuzrollenlager mit einer Komponente für die Quersteifigkeit befestigt sind, das die Winkelabweichung minimiert. Der 5-mm-Verfahrweg bewegt sich beinahe vollkommen parallel und zeichnet sich durch eindrucksvolle Zahlen wie 20 Winkelsekunden für Neigen, Rollen und Gieren mit einer Positionsauflösung bis zu 0,83 nm und einer kalibrierten bidirektionalen Reproduzierbarkeit von ± 0,3 µm aus. Des weiteren sind Tischgeschwindigkeiten bis 4 mm pro Sekunde bei Belastungen bis 10 kg mit integriertem pneumatischem Ausgleichssystem möglich.
Der Drehtisch WaferMax-T mit einer dickwandigen, präzisionsgeschliffenen Welle und Schräglagern mit extremer Steifigkeit bietet ausgezeichneten Planlauf und hohe Momentsteifigkeit bei reduzierter Reibung. Zusammen mit dem direkt gekoppelten, hochexakten Rotationsencoder bietet der Tisch eine Auflösung bis zu 0,065 Winkelsekunden mit dem optionalen Encoder mit 10000 Impulsen pro Umdrehung. Ein Encoder mit einer Auflösung von 2048 Impulsen pro Umdrehung ist ebenfalls erhältlich. Die Tischoberfläche mit ihrem herkömmlichen Montagemuster ermöglicht eine einfache Wafer-Spannfuttermontage. Die 25-mm-Öffnung ermöglicht die Produktdurchführung oder Objekthalterung mit Vakuumansaugung. Für Anwendungen, die eine Kombination aus Vollrotation und Vakuumansaugung erfordern, ist eine optionale Rotationsverbindung verfügbar. WaferMax-T zeichnet sich durch beeindruckende Werte für Planlauf (20 Winkelsekunden) und Auslauf (5 µm - axial und radial) sowie eine maximale Drehzahl von 400 U/min und 3 kg Nennbelastung aus und eignet sich somit optimal als Drehpositionierungslösung.
Beide WaferMax-Ausführungen sind mit integriertem Antriebsmotor und Rückkopplungsanschlüssen ausgestattet. Dies vereinfacht das Kabelmanagement und die Integration in mehrachsige, gestapelte Tische durch Serviceschleifenverkabelung oder ein Aerotech-Kabelmanagementsystem als extrem zuverlässige Lösung.
WaferMax-Tische können einzeln oder mit anderen X- und Y-Achsen-Lineartischen von Aerotech im Sub-Mikron-Bereich kombiniert und zusammen mit den zugehörigen Antrieben und Bewegungssteuerungssystemen verwendet werden. Die kombinierte Nennbelastung für WaferMax-Z-Theta-Lösungen liegt bei ca. 3 kg. Für Anwendungen über die empfohlene Belastung hinaus sind verschiedene optionale Hub- und Drehtische verfügbar. Ein Beispiel sind die Hubtische der AVL 1000-Reihe mit Direktantrieb und dem WaferMax-Z vergleichbaren technischen Daten, die für Belastungen bis 50 kg und bis zu 2 mm vertikalem Verfahrweg ausgelegt sind. Der größte Direktantriebsdrehtisch von Aerotech, aus der ADRT-Reihe, positioniert bei ähnlichen Spezifikationen wie der WaferMax-T Lasten bis 173 kg.
Die Aerotech-Reihe von Bewegungs- und Automatisierungs-Steuerungssystemen umfasst softwarebasierte Lösungen zur kompletten Maschinensteuerung mit bis zu 32 Bewegungsachsen mit dezentralen Antrieben, die über ein IEEE-1394 Firewire®-Netzwerk angebunden werden, und verknüpften Modulen mit Maschinensteuerungsfunktionen für HMI, PLC und Vision. Typische Systemkonfigurationen werden komplett geliefert und auf Einhaltung der Kundenspezifikationen geprüft. Produktschulungen und voller technischer Support vor und nach dem Kauf runden die angebotenen Lösungen ab. Neben den Motor- und Encoderkabeln beinhaltet der Lieferumfang auch alle leistungs- und kalibrierungsbezogenen Dokumente, einschließlich einer CD mit kompletten Anschlussschaltbildern als Hilfe für Systemintegratoren für deren eigene Systemdokumentation. Darüber hinaus sind sämtliche Daten für die Einrichtung der Systemkonfiguration einschließlich der Parameter für die Servo-Feinabstimmung in der Lieferung inbegriffen und erleichtern damit die Systeminbetriebnahme. Diese erfordert lediglich den Anschluss einiger Kabel und das Einschalten, bevor mit der Programmierung der Anwendungssoftware begonnen werden kann. Dieses Zusatzmaterial ist im Lieferumfang aller Aerotech-Produkte enthalten, um möglichst niedrige Gesamtbetriebskosten zu gewährleisten.
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