De HEIDENHAIN MULTI-DOF-technologie geeft Hybrid Bonding een boost
Hogere nauwkeurigheid en een hogere doorvoer
De halfgeleidertechnische voorwaarde voor de ontwikkeling van systemen voor kunstmatige intelligentie was de overgang van monolithische chipstructuren naar het chiplet-ontwerp. De modulaire opbouw en de verdeling van functies over de afzonderlijke chiplets hebben in belangrijke mate gezorgd voor de noodzakelijke snelle vooruitgang op het gebied van rekenkracht sinds het begin van de jaren twintig van deze eeuw. Het chiplet-ontwerp gaat samen met een verdere miniaturisering van de productietechniek. In 2010 waren de contactafstanden van 10 µm en daarmee de nauwkeurigheid van 1 µm nog de norm in de chipproductie, momenteel liggen deze waarden bij 2 µm en 200 nm – met een duidelijke stimulans voor verdere optimalisatie door de industrie, bijv. om chips voor menselijke robots en autonoom rijden te realiseren.
De chipletproductie richt zich echter niet alleen op een verdere miniaturisering. Hoewel in de afgelopen jaren voor de kleinere structuren een vermindering van de productiestroom als compromis op de koop toe genomen werd, staat inmiddels ook weer een aanzienlijke verhoging van de productiviteit op de agenda van de halfgeleiderfabrikanten. De deur naar deze hogere nieuwe nauwkeurigheids- en prestatiedimensies wordt geopend door meetsystemen met MULTI-DOF TECHNOLOGY van HEIDENHAIN.
Dplus-meetsystemen van HEIDENHAIN voor front-end, mid-end en back-end
Krachtige meetsystemen van HEIDENHAIN worden in alle segmenten van de productie van halfgeleiders en elektronica gebruikt – van front-end via de door de chiplet-technologie nieuw ontwikkelde mid-end tot back-end. Op basis van deze jarenlange ervaring heeft HEIDENHAIN een uitgebreide knowhow verkregen betreffende de specifieke eisen en trends van de productie van halfgeleiders en elektronica, die tot de ontwikkeling van de MULTI-DOF TECHNOLOGY heeft geleid. Meetsystemen met MULTI-DOF TECHNOLOGY registreren naast de eigenlijke meetrichting maximaal zes vrijheidsgraden. Daarom dragen ze de aanduiding Dplus voor de extra gemeten afmetingen in de naam.
MULTI-DOF-technologie: nauwkeuriger dan 200 nm positioneren
Met deze extra gemeten vrijheidsgraden is het mogelijk om fouten te herkennen en te compenseren die in de praktijk onvermijdelijk zijn. Hiertoe behoren onder andere rechtheidsafwijkingen uit de onnauwkeurigheid van de lineaire geleiding, thermische invloeden of productie- en montagetoleranties. De registratie van deze gegevens verhoogt niet alleen de nauwkeurigheid van het positioneerproces, maar maakt tegelijkertijd een hogere dynamiek mogelijk. Al met de eenvoudigste MULTI-DOF-oplossing, de open lineaire encoder LIP 6000 Dplus voor de registratie van twee vrijheidsgraden met één meetliniaal en twee tastkoppen, zijn positienauwkeurigheden van minder dan 1 µm bij maximaal 5 kUPH mogelijk. Elke andere vrijheidsgraad verbetert de nauwkeurigheid nogmaals, zodat in de toekomst duidelijk nauwkeuriger dan met de huidige 200 nm kan worden gepositioneerd.
Complete systemen voor de productie uit één hand
Om deze mogelijkheden qua nauwkeurigheid en dynamiek te benutten, hoeven de machines en installaties alleen aan de standaardvoorwaarden te voldoen die ook gelden voor conventionele lineaire encoders uit de serie LIP 6000. De montage en werking van Dplus-meetsystemen met MULTI-DOF TECHNOLOGY vindt plaats zoals bij deze standaardapparaten. Of is zelfs nog comfortabeler. HEIDENHAIN biedt de levering van compleet opgebouwde en opgemeten modules aan. Deze zorgen ervoor dat de absolute nauwkeurigheid van de meetsystemen ook werkelijk in de applicatie van de klant terechtkomt. Met dit concept van de TRANSFERABLE ACCURACY van HEIDENHAIN bereiken meetsystemen hun gecertificeerde nauwkeurigheid ongeacht de aanbouwsituatie, kantelbelastingen en externe invloeden zoals trillingen, schokbelastingen of temperatuurschommelingen. Dat verhoogt niet alleen de nauwkeurigheid, maar ook de prestaties. High-end-bewegingssystemen van ETEL combineren HEIDENHAIN-meetsystemen met krachtige directe aandrijvingen, krachtige bewegingsbesturingen en positieregelaars, evenals grensverleggende oplossingen voor trillingsisolatie tot complete platforms voor de meest uiteenlopende taken zoals front-end procesbewaking, Advanced Packaging of de componentcontrole.
De EnDat 3-interface: klaar voor de toekomst voor de digitale productie
De EnDat 3-interface van HEIDENHAIN biedt voor MULTI-DOF-toepassingen eveneens talrijke voordelen. Daartoe behoren in de eerste plaats de berekening en overdracht van alle relevante positiewaarden via één kabel. Bovendien is via EnDat systeeminformatie, dus het zogenaamde elektronische typeplaatje, beschikbaar zowel voor het meetsysteem als voor het systeem. Hierdoor kan het meetsysteem automatisch in bedrijf worden gesteld en – door het opslaan van systeemgegevens door de OEM – ook het complete systeem. Bovendien biedt EnDat 3 veel voordelen bij de integratie van externe sensoren en bij de online-diagnose, doordat gegevens van temperatuursensoren of voor Condition Monitoring en Predictive Maintenance naar de bewegings- of positiebesturing van de productie-installaties voor halfgeleiders en elektronica worden verzonden.
