บทนำ

ในประเทศจีน การวิจัยและการผลิตมอเตอร์เชิงเส้นสามารถสืบย้อนไปถึงช่วงปลายทศวรรษ 1950 ส่วนใหญ่ใช้หรือพัฒนาโดยวิทยาลัยและมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาอุปกรณ์บางอย่าง ประเทศของเราได้เริ่มการผลิตจำนวนมากสำหรับมอเตอร์เชิงเส้นตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1960 ถึงต้นทศวรรษ 1970 ซึ่งถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 การผลิตและการวิจัยมอเตอร์แนวราบประสบความสำเร็จอย่างมากตั้งแต่กลางทศวรรษ 1970 ถึงกลางทศวรรษ 1980 ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา และมอเตอร์ไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงพันธุ์ใหม่ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 มีการวิจัยมากมายเกี่ยวกับโมเดลเชิงเส้นตรงที่แม่นยำ และมอเตอร์และไดรฟ์แบบไฮบริดแบบไฮบริดต่างๆ ก็ได้ถูกนำมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์อย่างกว้างขวาง เป็นเวลากว่า 20 ปี มอเตอร์เชิงเส้นตรงแบบขับตรงได้ปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมากในการใช้งานจำนวนมาก รวมถึงการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูงจำนวนมาก ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการขับตรงเป็นโซลูชั่นขั้นสูงสำหรับประสิทธิภาพการผลิตสูง ความแม่นยำสูง และสมรรถนะแบบไดนามิกของเครื่องจักรสมัยใหม่

ในชีวิตจริง มอเตอร์ทั่วไปของเรานั้นเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีการเคลื่อนไหวแบบหมุน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ในครัวเรือน รถยนต์ อุปกรณ์อุตสาหกรรม และอุตสาหกรรมอื่นๆ หลักการของลิเนียร์มอเตอร์สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำการเคลื่อนที่แบบหมุน และตัดมันในทิศทางของเส้นผ่านศูนย์กลาง และแผ่ให้เป็นมอเตอร์เชิงเส้น การใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำของการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นข้อมูลอ้างอิงในมอเตอร์เชิงเส้นจะเทียบเท่ากับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์หมุน ( เรียกว่าหลัก); และเทียบเท่ากับโรเตอร์โรเตอร์ของกระรอก (เรียกว่ารอง) และพื้นผิวรองมีแม่เหล็กถาวร หากตัวรองได้รับการแก้ไข กระแสหลักจะผ่านกระแสสลับและเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามแนวทุติยภูมิภายใต้การกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม,

มอเตอร์เชิงเส้นเป็นมอเตอร์ซิงโครนัสแบบไม่มีแปรง และมอเตอร์เชิงเส้นทั่วไปคือโครงสร้างเรียบหรือโครงสร้างวงกลม โดยปฏิกิริยาการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างขดลวดปฐมภูมิ (ขดลวด) และแม่เหล็กถาวร (แม่เหล็กถาวร) พลังงานไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานกลของการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากลิเนียร์มอเตอร์สามารถสร้างแรงขนาดใหญ่ที่ความเร็วต่ำได้แม้ในขณะที่หยุดนิ่ง ในคำจำกัดความของข้อกำหนดเฉพาะของมอเตอร์ แรงต่อเนื่องและแรงสูงสุดจะถูกกำหนดเป็นส่วนใหญ่ แทนที่จะเป็นกำลังและแรงบิดตามที่กำหนดไว้ในมอเตอร์แบบเดิม รูยึดของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของมอเตอร์เชิงเส้นแบบแบนสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดของเครื่อง ซึ่งทำให้เครื่องมีขนาดกะทัดรัด ลดความซับซ้อนของการออกแบบโครงสร้างเครื่อง โดยไม่มีฟันเฟือง และจะไม่มีชิ้นส่วนที่ผิดพลาดกับกลไกการส่งสัญญาณอื่นๆ เช่น ลิเนียร์ไกด์บอลสกรู ก้านโยก คัปปลิ้ง สายพาน หรือชิ้นส่วนเกียร์ทางกลอื่นๆ สุดท้าย ระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นของมอเตอร์มีแบนด์วิธที่กว้างกว่าและความแข็งแกร่งที่สูงกว่า ส่งผลให้มีความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำสูงที่ความเร็วสูง จากข้อดีข้างต้น มอเตอร์เชิงเส้นสามารถใช้และพัฒนาได้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมหลักต่างๆ

โครงสร้างทั่วไปหลายอย่างของลิเนียร์มอเตอร์

มอเตอร์เชิงเส้นแกนเหล็ก, มอเตอร์เชิงเส้นไร้เหล็ก, มอเตอร์เชิงเส้นแบบไม่มีช่อง, มอเตอร์เชิงเส้นแกนแม่เหล็ก (มอเตอร์คอยล์เสียง), มอเตอร์เชิงเส้นแบบท่อ

บทนำอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ได้รับผลกระทบจากเศรษฐกิจโลกและการแพร่ระบาด การขาดแคลนชิปได้กลายเป็นปัญหาสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนั้นอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จึงเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ร้อนแรงในอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภายใต้แนวโน้มของข้อมูลทั่วโลก อุตสาหกรรมสารสนเทศได้กลายเป็นเสาหลักทางอุตสาหกรรมที่สำคัญอย่างยิ่งของเศรษฐกิจโลก และอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ก็เทียบเท่ากับหัวใจของอุตสาหกรรมสารสนเทศ อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของผู้คน ในปัจจุบัน ส่วนประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ได้กลายเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น รถยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน โทรศัพท์มือถือ และอุปกรณ์อัจฉริยะทางอุตสาหกรรม

จากการสรุปข้อมูลต่างๆ เราทราบดีว่าวัสดุและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สนับสนุนอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ และได้กลายเป็นสิ่งสำคัญที่สุดภายใต้ความสัมพันธ์ทางการค้าระหว่างประเทศในปัจจุบัน อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ปัจจุบันเทคโนโลยีกระบวนการที่ค่อนข้างสมบูรณ์มีกำลังการผลิตที่คับคั่ง ตลาดการผลิตแผ่นเวเฟอร์ได้ประโยชน์จากความต้องการที่แข็งแกร่งในด้านใหม่ เช่น บิ๊กดาต้า เทคโนโลยี 5G การขับขี่อัจฉริยะ ยานพาหนะพลังงานใหม่ และ AI ตลาดการผลิตแผ่นเวเฟอร์มีการเติบโตหลายเท่า และกระบวนการผลิตขั้นสูงจะมีบทบาทสำคัญ จึงมีความต้องการสูงขึ้น บนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

กระบวนการแปรรูปทั้งหมดของผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ค่อนข้างซับซ้อน รวมถึงการประมวลผลที่แม่นยำหลากหลาย ส่วนใหญ่รวมถึงการผลิตแผ่นเวเฟอร์ (ส่วนหน้า) และการทดสอบบรรจุภัณฑ์ (ส่วนหลัง) ด้วยเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง การเชื่อมโยงการประมวลผลระหว่างการผลิตและบรรจุภัณฑ์เรียกว่า Middle-End

สายการผลิตแผ่นเวเฟอร์สามารถแบ่งออกเป็นเจ็ดส่วนการผลิตอิสระ: กระบวนการทางความร้อน , ภาพพิมพ์หิน , จำหลัก , การสะสมไดอิเล็กตริก , CMP , การทำให้เป็นโลหะ

การทดสอบบรรจุภัณฑ์แบบดั้งเดิม (แบ็คเอนด์) แบ่งออกเป็นแปดขั้นตอนการผลิต รวมถึงการทำให้บางด้านหลัง การทำแผ่นเวเฟอร์ SMD การยึดเกาะด้วยลวด การขึ้นรูป การชุบด้วยไฟฟ้า การตัด การขึ้นรูป และการทดสอบขั้นสุดท้าย เรียบง่าย ใช้เทคนิคน้อยกว่า และมีความต้องการน้อยกว่าการผลิตแผ่นเวเฟอร์สำหรับสภาพแวดล้อมกระบวนการ อุปกรณ์ และวัสดุ

เนื่องจากมีขั้นตอนการประมวลผลของผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมาก จึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากในกระบวนการผลิต เช่น เครื่องการพิมพ์หิน เครื่องกัดสลัก บรรจุภัณฑ์และการทดสอบฟิล์มพลาสติก เครื่องเชื่อมลวด เครื่องเชื่อมแม่พิมพ์และเครื่องคัดแยก และ เครื่องเลเซอร์มาร์คกิ้ง เครื่องหั่นลูกเต๋า ฯลฯ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้นำเสนอความต้องการที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องสำหรับความเร็วสูง ความแม่นยำสูง ประสิทธิภาพสูง และความเร็วสูง การส่งและการควบคุมมีลักษณะไดนามิกที่สูงขึ้นและความแม่นยำในการควบคุม ความเร็วและความเร่งที่สูงขึ้น และการสึกหรอที่ลดลง

ดังนั้นมอเตอร์แนวราบที่มีความแม่นยำสูงและความสามารถในการทำซ้ำสูงจึงเหมาะสำหรับการเป็นส่วนสำคัญในอุปกรณ์แปรรูปเซมิคอนดักเตอร์

การประยุกต์ใช้มอเตอร์เชิงเส้น

มอเตอร์เชิงเส้นถูกนำไปใช้กับองศาที่แตกต่างกันในด้านการประมวลผลและการผลิตที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกัน พวกเขาให้ตัวเลือกกระบวนการเพิ่มเติมสำหรับวิธีการประมวลผลที่หลากหลาย ทั้งโดยตรงหรือโดยอ้อมในการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี กล่าวอีกนัยหนึ่ง มอเตอร์เชิงเส้นยังตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีมอเตอร์เชิงเส้นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้แนะนำการใช้มอเตอร์แนวราบมาเป็นเวลานาน เนื่องจากมีลักษณะเฉพาะของการเคลื่อนที่ของตำแหน่งและการหมุนบ่อยครั้ง อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อาจมีสเตจมอเตอร์เชิงเส้นหรือโมดูลมอเตอร์เชิงเส้นหลายตัว เพื่อให้เป็นไปตามคำแนะนำการใช้งานที่แตกต่างกันและดำเนินการผลิตส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ให้เสร็จสมบูรณ์

การใช้งานส่วนใหญ่:

1. แกน XZ สเตจในเครื่องติดตั้งความแม่นยำสูงความเร็วสูง - มอเตอร์เชิงเส้นชนิด U ใช้สำหรับการวางตำแหน่งแกน X และมอเตอร์คอยล์เสียงใช้สำหรับแกน Z เพื่อเลือกและวางชิปอย่างรวดเร็ว เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการ การควบคุมแรง การประยุกต์ใช้มอเตอร์เชิงเส้นตรงสามารถตอบสนองความต้องการของอัตราเร่งสูง ความเร็วสูง ความแม่นยำสูง และความถี่สูง

2. ระยะแกน XY ใน Die Bonder เป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับกระบวนการบรรจุหีบห่อที่ตามมาของเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งจะทำให้ไดย์หยิบขึ้นมาจากเวเฟอร์โดยอัตโนมัติและวางไว้บนลีดเฟรม เนื่องจากข้อกำหนดด้านกระบวนการและประสิทธิภาพ แกน XY มีความเร็วในการเคลื่อนที่และความเร่งสูงมาก มอเตอร์แนวราบทั้งสองด้านใช้สำหรับการวางตำแหน่งแกน X และตำแหน่งแผ่นเวเฟอร์ใช้สำหรับการวางตำแหน่งแกน Y

3. ระยะแกน XYZ ในเครื่องเชื่อมลวด ระบบมอเตอร์เชิงเส้นใช้ในเครื่องเชื่อมลวดซึ่งให้การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงตาม X-aixs, Y-aixs, Z-aixs และมอเตอร์เชิงเส้นมีระยะชักยาว ซึ่งสามารถจัดหาแท่นยึดลวดขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการในการเชื่อมที่หลากหลาย

4 . ลิเนียร์มอเตอร์และวอยซ์คอยล์มอเตอร์สเตจชิ้นงานคู่ในเครื่องพิมพ์หิน มอเตอร์เชิงเส้นเป็นหนึ่งในระบบหลักของเครื่องพิมพ์หิน หน้าที่หลักคือการพกพาแผ่นเวเฟอร์เพื่อทำการเคลื่อนไหวที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษด้วยความเร็วสูงตามวิถีการเคลื่อนที่ที่ระบุ รวมถึงการโหลดและขนถ่าย การจัดตำแหน่ง การวัดโปรไฟล์เวเฟอร์และการรับแสง เป็นต้น เครื่องพิมพ์หินมีโต๊ะชิ้นงานสองโต๊ะ นั่นคือมีโต๊ะชิ้นงานสองโต๊ะที่มีแผ่นเวเฟอร์อยู่ในเครื่องพิมพ์หินเครื่องเดียว ตารางชิ้นงานทั้งสองจะเป็นอิสระจากกัน แต่ทำงานพร้อมกัน เมื่อแผ่นเวเฟอร์บนโต๊ะชิ้นงานหนึ่งเปิดออก โต๊ะชิ้นงานอีกชิ้นจะเตรียมงานก่อนการเปิดรับแสง เช่น การวัดแผ่นเวเฟอร์ เมื่อการเปิดรับแสงเสร็จสิ้น โต๊ะชิ้นงานทั้งสองจะแลกเปลี่ยนตำแหน่งและฟังก์ชัน และทำให้ได้ผลผลิตสูงของเครื่องพิมพ์หินเป็นวงกลม

นอกเหนือจากการใช้งานที่กล่าวข้างต้น มอเตอร์เชิงเส้นยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ต่างๆ เช่น เครื่องเจาะ PCB หุ่นยนต์จัดการแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ แท่นขัดแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ การตัดแผ่นเวเฟอร์ การทดสอบแผ่นเวเฟอร์ บรรจุภัณฑ์แผ่นเวเฟอร์ เป็นต้น ถือว่าลิเนียร์มอเตอร์เป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อยู่แล้ว

สรุป

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ความต้องการส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องพร้อมกับความต้องการที่หลากหลาย และจะมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ลิเนียร์มอเตอร์และสเตจมอเตอร์ให้ความเร็วและความสามารถในการทำซ้ำสูงในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์