시장의 요구사항에 최적화된 다양한 엔코더 제품

최근 전자 산업의 급속한 발전에 따라 반도체 전공정에서 더 작은 칩 및 후공정에서 복잡성 및 고집적PCB 등의 요구를 충족하기 위해서는 미세화 및 고정도가 수반되어야 한다. 이러한 발전을 위해서는 측정 및 모션 기술의 지속적인 향상이 요구되고 있다.

ETEL 위치 및 모션 컨트롤러와 HEIDENHAIN 엔코더가 적용된 ETEL의 플랫폼은 이러한 애플리케이션에 탁월한 정확성과 성능을 제공한다. 또한 HEIDENHAIN, NUMERIK JENA 및 RSF의 다양한 엔코더 제품은 이러한 시장의 요구사항에 최적화된 High-end 솔루션을 제공한다.

1. 다중 자유도 측정 엔코더

HEIDENHAIN은 새로운 다중 자유도(MULTI-DOF) 엔코더의 출시로 장비 제조사들에게 여러 자유도를 동시에 측정하고, 구동 중 편차를 실시간 수정할 수 있는 더 나은 방법을 제공하고 있다.

최근 출시된 LIP 6031 Dplus, GAP 1081 및 MKV 1/9×30는 특히 반도체와 전자 산업에서 까다로운 요구 사항을 충족시키는데 더 많은 역할을 할 것으로 기대 하고 있다. 전통적인 엔코더는 단일축에서 컨트롤러에서 에러를 보상하고 편차를 측정하여 사용해왔지만, 시스템상 편차를 발생시키는 LM 가이드웨이 오류 또는 열팽창 등의 영향은 무시할 수 없다.

위의 세 가지의 신제품을 활용하여 하나 이상의 자유도를 측정함으로써, 구동 시 필요한 보상이 가능하고 기계의 정밀도를 향상 시킬 수 있다. 또한 사용자는 시스템에서 높은 재현성과 일관된 품질을 기대할 수 있다.

HEIDENHAIN의 세 가지 새로운 다중 자유도(MULTI-DOF) 엔코더 관련 제품은 아래와 같은 특성을 가지고 있다:

• LIP 6031 Dplus — LIP 6031 Dplus는 표준 HEIDENHAIN LIP 6000 엔코더를 기반으로 개발 되었으며, 두 개의 LIP 6000가 탑재된 하나의 엔코더이며, ±45° 각도의 측정 눈금의 두 개의 눈금 트랙을 판독함으로써 ±2mm 측정 길이에서 주 방향과 직각 방향으로 모두 측정이 가능한 제품이다.(사진1)

• GAP 1081 — GAP 1081은 HEIDENHAIN의 첫 번째 GAP 측정용 엔코더이다. 간격 측정에 간섭계를 사용하지 않고 HEIDENHAIN 자체 엔코더 기술을 활용해 거울 재질의 스케일과 스캐닝 헤드의 간격 측정이 가능하게 한다. (사진2)

• MKV 1/9x30 — HEIDENHAIN의 MKV 전자 장치는 최대 4개의 1 VPP 스캐닝 헤드의 위치 값을 읽음으로써 EnDat 3 인터페이스로 변환 가능한 장치입니다. 이 제품은 각 헤드의 위치값을 계산하여 하나의 케이블로 고객의 컨트롤러로 전송할 수 있어 다중 자유도(MULTI-DOF) 엔코더에 유용하다. 이로써 컨트롤러에서의 부가적인 계산의 절차가 필요 하지 않다. (사진3)

2. EnDat 3: 공장자동화의 미래

HEIDENHAIN은 새로운 EnDat 3 인터페이스를 도입하여 미래의 산업 제조 분야에서 고객을 충족시키는 데 이상적인 새로운 프로토콜을 구축하였다.

이는 측정 피드백을 위한 엔코더가 포함된 위치 제어 루프뿐만 아니라 기계 디지털 드라이브 시스템의 혁신적 요구를 만족시킨다. 새로운 시리얼 인터페이스를 통한 전송은 신뢰성이 매우 높고 빠른 것으로 입증되었으며, 모터 별 매개 변수 및 센서 정보와 같은 추가 데이터를 포함할 수도 있다. 광범위한 진단과 문제 해결 루틴이 포함된 엔코더를 사용해 매우 높은 시스템 안정성을 보장한다.

기존 기능 및 이점은 EnDat인터페이스를 공작기계, 전자기기 및 자동화 산업에서 표준 및 세계적으로 인정받는 인터페이스가 되었다. 다양한 측정 원리 및 광범위한 제품으로 기계 및 장비 제조업체의 특정 애플리케이션/요건에 적합한 EnDat 엔코더를 제공할 수 있다.

EnDat 3의 새로운 기능은 다음과 같다.

• 모터의 단일 케이블 구현 가능

• 직렬 버스인터페이스 구현

• 다양한 센서 데이터 시리얼 통신 지원가능

• 보다 간단한 기능 안전 구현

• 높은 데이터 대역폭 지원

• 통신 명령 목록화 관리 가능

• 엔코더 정보 자동 설정

3. ETEL VULCANO2: 반도체 제조공정 모션 시스템

반도체 제조 공정에서 무거운 가반하중을 위한 높은 처리량을 제공하는 ETEL사의 최신 VULCANO2 모션 시스템이 출시되었다. 사진 4와 같이 겐트리 타입의 구조로 되어 있고, ETEL사가 직접 제조한 최고의 성능을 가지고 있는 편측식 리니어 모터와 HEIDENHAIN의 광학 엔코더가 결합된 소형 VULCANO2는 나노미터 수준의 위치 안정성에서 타의 추종을 불허하는 성능을 제공한다.

VULCANO2는 최대 80kg의 무거운 가반하중을 이동시켜야 하는 전,후 공정 반도체 애플리케이션을 위해 설계된 모션 시스템이다. 동급 최고의 성능에 소형화 시스템으로 설치 공간을 최소화하고 유지 보수를 포함하는 소유비용에 있어 가치가 매우 높다.

VULCANO2의 주요 사양은 25m/s² 가속에서 ±250nm의 양방향 반복성, 1.2m/s의 최대 속도, 80mm의 이동에서 최대 170ms (±100nm window) 시간 내에 안착할 수 있다.

VULCANO2의 하단 축 겐트리 구조 디자인은 우수한 반복성을 보장하는 동시에 리니어 모터로 더 높은 운동 성능을 제공한다. 높은 운동 성능이 필요한 공정에서 작동 시 효율을 최고로 하면서 공정이 일어나는 위치 (Tool point) 에서 모션 평탄도를 개선하기 위해 화강암 베이스가 선택되었다.

또한 이 솔루션은 화강암을 통과하며 움직이는 케이블 배선 설치로 동적 성능과 시스템 크기 간의 비율을 최소화하는 공간적으로 매우 효율적인 솔루션이 된다. 시스템의 작은 사이즈 덕분에 이전에 낮은 운동 성능 스테이지를 활용했던 장비 보다 쉽게 최적의 솔루션을 제공한다.

VULCANO2 가 적용 가능한 예로는 Overlay metrology, Critical dimension/thin film metrology 와 같은 웨이퍼 공정과 플립 칩 공정에 적용할 수 있다.

ETEL S.A.는 스위스에 본사를 두고 있으며, 하이덴하인코리아를 통해 국내에 독점 유통을 하고 있다. ETEL은 Direct drive, 모션 컨트롤 부품 및 통합 시스템을 공급하는 국제 공급업체로서 리니어 모터, 토크 모터, 포지셔닝 단계 및 모션 컨트롤러/시스템과 같은 첨단 제품을 지원한다.

자료 제공: ETEL ( www.etel.ch)