La nouvelle platine sur coussin d'air PlanarHD dAerotech présente divers perfectionnements en terme de conception délivrant un meilleur rendement de très haute précision pour des applications de type << step-and-settle >> et de balayage, comme le traitement de semi-conducteurs et les nouvelles technologies MEMS/Nano. Le modèle de course 500 mm x 500 mm intègre des surfaces d'air plus importantes pour des caractéristiques dynamiques considérablement améliorées ainsi que des servomoteurs linéaires plus puissants sur les deux axes permettant des performances exceptionnelles dont une vitesse de balayage de 2 m/sec et des accélérations en pointe de 5 g avec une résolution de positionnement jusquà 0,25 nanomètres, une répétabilité de 50 nanomètres et une précision atteignant +/- 300 nanomètres.
Pour Aerotech, ce produit de toute dernière génération est le fruit d'une longue tradition dans le domaine de la conception et de la fabrication de systèmes de commande de mouvement répondant aux exigences sévères du secteur industriel des équipements haute de gamme en terme d'amélioration des temps de fabrication et de précision des composants finis. Selon les estimations, le PlanarHD devrait permettre un rendement supérieur de 50 % par rapport aux platines proposées par d'autres fabricants ayant une vitesse de balayage nominale de 500 mm/sec et des accélérations de 0,5 g sur une course constante de 300 mm. La course de 500 mm constitue en outre un investissement durable pour la fabrication de tranches de semi-conducteurs de 450 mm de diamètre.
Le PlanarHD utilise un modèle de roulement structurel faible masse doté d'un système de précontrainte équilibré air-air pour une plus grande rigidité latérale, verticale et angulaire permettant l'amélioration des caractéristiques de vitesse, d'accélération et de précision. La valeur de précontrainte nominale est de 5 kg pour le maintien des caractéristiques dynamiques, avec une limite supérieure de 30 kg. La conception en H du pont utilise des doubles coussins d'air, deux moteurs linéaires et deux codeurs linéaires sur l'axe double et conjointement au système de commande A3200 d'Aerotech, une commande orthogonale/de mouvement de lacet étalonnée de 1 seconde d'arc est rendue possible pour des balayages parfaitement parallèles ou des bandes de traitement couvrant toute la surface d'une tranche de semi-conducteur.
Le modèle de pont en H peu encombrant utilise les lignes médianes de l' axe de balayage et de l' axe double de même que tous les encodeurs sur le même niveau, permettant ainsi de colocaliser efficacement le centre de masse, le centre de force ainsi que le centre de rétroaction. Ceci permet l'obtention d'une charge dynamique élevée qui se combine avec le système optimisé de précharge des coussins d'air pour une première fréquence naturelle de 330 Hz et une large bande passante de l'asservissement. Par ailleurs, comme tous les encodeurs sont placés très près du plan de travail, les erreurs d'Abbe sont minimisées ce qui contribue encore davantage à la précision de la platine.
Une rétroaction d'interféromètre laser en option est également disponible et la course 500 mm peut être prolongée jusqu'à 1,2 mètre tout en conservant des performances et une précision comparables. Dans le cadre des solutions de production complètes offertes par Aerotech, le PlanarHD peut être livré accompagné de platines rotatives et/ou d' un axe Z, et la construction d'étage en aluminium/granite peut être remplacée par des matériaux plus inhabituels, tels que les matériaux céramiques, invar, inoxydables et titane pour des performances encore meilleures.
Le PlanarHD tire pleinement profit des servomoteurs linéaires sans balai série BLM d'Aerotech dotés d'une bobine sans acier sans à-coups pour des déplacements extrêmement souples et une stabilité en position exempte d' à coups. Par rapport aux modèles de moteurs linéaires de la concurrence, les moteurs linéaires série BLM développent une puissance plus importante par unité de volume et, pour améliorer davantage les performances dynamiques, des options de traitement thermique du refroidissement de l'air comme de l'eau sont disponibles.
Le rendement élevé et les caractéristiques de très haute précision du PlanarHD sont complétés par la plateforme numérique d'automatisation A3200 et les amplificateurs linéaires Ndrive sur réseau FireWire® d'Aerotech. Ce système de commande des machines et des déplacements sur PC décentralisé et totalement déterministe inclut d'autres fonctions complexes telles que la création de trajectoires avec anticipation de plusieurs blocs pour minimiser les erreurs géométriques des profils détaillés par régulation vitesse/position. La commande PSO (Position Synchronised Output) est également disponible pour garantir une synchronisation de précision entre la position exacte en temps réel des étages X et Y et le laser ou la source optique du client, avec la capacité de modifier de manière dynamique les impulsions et la puissance ainsi que les caractéristiques de déclenchement pendant les déplacements.
Pour une optimisation supplémentaire de la trajectoire de déplacement et lorsque des performances de rendement améliorées des profils de mouvements complexes sont requises, les utilisateurs peuvent également s'aider du logiciel d'interface graphique Motion Designer d'Aerotech, permettant de simplifier la programmation des trajectoires et de réduire les durées de développement par le biais d'outils d'analyse et d'algorithmes de commande d'apprentissage itératif visant à limiter les erreurs et à améliorer les temps de cycle sur plusieurs passages.
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