산업 응용 | Industry Application

반도체 및 웨이퍼 공정
직접 구동 모터 응용

Semiconductor & Wafer Processing — Direct Drive Applications

반도체 공정은 나노급 위치결정 정밀도, 고생산성 및 청정 환경 사이의 엄격한 균형을 요구합니다. 무철심 및 철심 리니어 모터가 무접촉, 제로 백래시, 고동특성 방식으로 웨이퍼 위치결정, AOI 및 실장축을 구동하고, Z축 단행정 액추에이터가 빠른 Pick & Place와 프로브 테스트를 구현합니다.

산업 요구 | Requirements

반도체 공정의 구동 과제Drive challenges in semiconductor processing

웨이퍼 위치결정, 검사 및 실장은 정밀도, 동특성, 청정도 및 운동 평온도에 매우 높은 요구를 가집니다.

고동특성 및 짧은 사이클High Dynamics & Short Cycle Time

최고 속도 30.4 m/s 도달(UPLplus)

웨이퍼 핸들링과 실장은 최고 생산성을 추구합니다. UPLplus 무철심 리니어 모터는 힘 대 질량비가 최대 42% 향상되어 이동 질량이 더 작고 사이클 시간이 더 짧아 고동특성 위치결정 작업을 달성합니다.

오버슈트 없는 정밀 위치결정Precise Positioning, No Overshoot

코깅 없음·제로 백래시

무철심 모터는 코깅 힘과 리플 힘이 없어 운동이 매우 평온하며, 철심 L1 시리즈는 정밀 위치결정에 오버슈트가 없습니다. 직접 구동은 구동 체인 백래시를 제거하여, 위치결정 정밀도가 기계 전동이 아닌 측정 시스템에 좌우됩니다.

청정 및 무입자Clean & Particle-Free

무접촉·무마모

반도체 클린룸은 무입자 오염을 요구합니다. 직접 구동 모터는 무접촉 전동, 무마모로 에어 베어링과 결합 가능합니다. LRAM Z축은 무마찰 에어 베어링을 채용하여 입자에 민감한 공정 환경에 적합합니다.

컴팩트 및 저이동 질량Compact & Low Moving Mass

UPLplus 두께 21 mm

다축 웨이퍼 플랫폼은 공간이 제한됩니다. UPLplus 1차 부품 질량이 단 64 – 552 g, L1A 설치 높이 단 31 mm, Z축 액추에이터 이동 질량 최저 단 10 g(LRAM)으로 소형화와 고동특성에 유리합니다.

Schaeffler 솔루션 | Solutions

반도체 공정 직접 구동 솔루션Direct drive solutions for semiconductor

리니어 모터가 수평 위치결정축을 구동하고, Z축 서브시스템이 수직 픽앤플레이스 축으로, 무슬롯 철심 토크 모터가 회전 위치결정에 사용됩니다.

UPLplus

무철심 리니어 모터Ironless Linear Motor

인쇄 회로 기술로 제작된 무철심 리니어 모터로, 힘 대 질량비가 최대 42% 향상됩니다. 코깅 힘 없음, 이동 질량 작음, 사이클 시간 짧음으로 반도체 실장, Pick & Place, Z축 구동 및 계측 검사 기계에 적합합니다.

  • 최대 힘 100 – 1,300 N, 정격 힘 30 – 300 N
  • 크기 30 / 60 / 80 mm, 최고 속도 30.4 m/s 도달
  • 코깅 없음(무철심 설계), 운동 매우 평온
  • 1차 부품 질량 64 – 552 g
L1

철심 리니어 모터Iron-Core Linear Motor

3상 슬롯형 영구자석 여자 AC 동기 리니어 모터로, 극한 효율에 최적화되어 제한된 공간 내에서 최대 힘을 제공합니다. 공식 사이트는 반도체 처리(PCB, 웨이퍼 위치결정, AOI), 생산 라인 실장 시스템에 적용된다고 명시합니다.

  • 최대 힘 169 – 5,171 N
  • L1A 설치 높이 단 31 mm, 우수한 힘 대 질량비
  • 오버슈트 없는 정밀 위치결정, 우수한 정속 특성
  • 유지보수 불필요, 제로 백래시, 능동 냉각 선택 가능(L1C)
LDDS-032 · LRAM

Z축 단행정 액추에이터Z-Axis Short Stroke Actuators

LDDS-032 슬롯형 리니어 모터 Z축은 Pick & Place와 고속 사이클에 사용되고, LRAM 에어 베어링 하이브리드 스테퍼 Z축은 가속도 1,000 m/s²에 달하고 이동 질량이 단 10 g으로 프로브 테스트와 경량 부품 핸들링에 적합합니다.

  • LDDS-032 최대 힘 640 N, 행정 ±5.5 mm
  • LRAM 가속도 1,000 m/s² 도달, 무마찰 에어 베어링
  • LRAM 이동 질량 단 10 g, 자기저항식 측정 시스템
  • 응용: Pick & Place, 프로브 테스트
RMK · RMF

무슬롯 철심 토크 모터Slotless Torque Motor

무슬롯 철심 영구자석 AC 동기 모터로, 흡인력이 낮고 운동이 매우 균일하여, 운동 방향에 거의 외력이 없는 중간 토크 회전 위치결정(예: 웨이퍼 회전 및 정렬)에 적합합니다. 설계와 직경 유연성이 높아 평면형 또는 동축형 구성이 가능합니다.

  • 직경 70 – 2,500 mm, 토크 2 – 15,000 Nm
  • 코깅 없음, 운동 매우 균일, 최적 동기
  • 평면형 또는 동축형 설계, 고정밀 응용에 사용
응용 사례 | Application Cases

반도체 공정의 대표 응용 장면Typical applications in semiconductor processing

웨이퍼 위치결정, AOI 및 실장은 Schaeffler 리니어 모터 공식 사이트에 명시된 반도체 응용에 대응합니다. 웨이퍼 검사, 직접 묘화 리소그래피, 웨이퍼 다이싱/스크라이빙, 프로브 테스트, 레이저 어닐링 및 다이 본딩은 업계 동종 공정의 직접 구동 운동 요구입니다. 반도체 공정의 공통점은 '나노급 정밀도 × 최고 생산성 × 24/7 연속 운전 × 청정(일부는 진공 필요)'이며, 직접 구동 모터는 코깅 없음, 제로 백래시, 무접촉 마모의 운동으로 이 네 가지를 동시에 만족합니다.

웨이퍼 위치결정 및 실장
웨이퍼 위치결정 / 실장 | Wafer Positioning
웨이퍼 위치결정, 검사 및 리소그래피
웨이퍼 검사는 XY 평면에서 고속 스캔하고 Z축으로 실시간 초점을 맞춰 선단 공정(예: 3 nm급 노드)의 미세 결함을 검출해야 합니다. 직접 묘화식(maskless) 리소그래피는 고속 XY 빔 위치결정이 필요합니다. UPLplus 무철심 리니어 모터는 공식 사이트에서 반도체 실장과 Pick & Place에 적용된다고 명시되며, L1은 공식 사이트에서 반도체 처리(PCB, 웨이퍼 위치결정, AOI)에 명시됩니다. 코깅 없음, 제로 백래시의 고동특성 운동이 최고 생산성과 반복 위치결정 정밀도를 모두 만족하며, 운동이 평온하고 리플이 없어 스캔 시의 주기적 오차를 방지합니다.
UPLplus L1
다이 본딩 및 고속 픽앤플레이스
다이 본딩 / 픽앤플레이스 | Die Bonding
다이 본딩, 패키징 및 웨이퍼 다이싱
IC와 웨이퍼 패키징은 다축 실장과 정렬로 수율을 높여야 하고, 웨이퍼 다이싱/스크라이빙은 XY 운동과 다이싱 동기, 민감한 구조를 손상시키지 않으면서 생산성을 유지해야 합니다. 업계 동종 장비는 Z축 단행정 액추에이터를 하강 압착축으로 사용합니다. LDDS-032(최대 힘 640 N)는 Pick & Place와 고속 사이클에 사용되며, UPLplus 수평 위치결정축과 결합하여 고동특성 픽앤플레이스 모듈을 구성하고, 제로 백래시로 실장 정렬 반복성을 보장합니다.
Z축 서브시스템 UPLplus
프로브 테스트 및 웨이퍼 검사
프로브 테스트 | Wafer Probing
프로브 테스트, 레이저 어닐링 및 최종 테스트
웨이퍼 프로브 테스트는 매우 낮은 이동 질량과 고가속의 접촉 위치결정이 필요하며, 동시에 구조 강성을 갖춰 프로브 정렬을 보장해야 합니다. 레이저 어닐링은 균일하고 평온한 스캔 운동으로 일관된 열처리를 달성해야 합니다. LRAM 에어 베어링 하이브리드 스테퍼 Z축은 가속도 1,000 m/s²에 달하고, 이동 질량이 단 10 g이며, 무마찰 에어 베어링을 갖춰 공식 응용에 프로브 테스트와 경량 부품 핸들링이 포함되며, 최종 테스트(final test)의 빠른 접촉 위치결정에도 적합합니다.
LRAM Z축 서브시스템
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