Системы активной виброизоляции пневматического типа DVIA-PS/ DVIA-PL

Системы активной виброизоляции пневматического типа DVIA-P были разработаны для использования в узконаправленных областях, таких как полупроводниковое  производство.

При производстве специальных подложек для электрических и фотонных интегральных схем обычно используются линейные моторизированные предметные столики, которые создают собственные низкочастотные вибрации. Полупроводниковое оборудование крайне чувствительно к таким вибрациям и теряет из-за них свою производительность. Поэтому, для минимизации данных вибраций и компенсации относительных перемещений рекомендуется использовать системы серии DVIA-P, работающие на основе пневматических силовых приводов.

• Разработаны для улучшения производительности работы контрольного оборудования для полупроводниковой промышленности
• Универсальный цифровой контроллер
• Мощные пневматические сервоприводы
• Компенсация работы линейных предметных столиков
• Высокая точность позиционирования
• Уникальный механизм обратной связи и система управления прямого действия
• Контроль колебаний по всем шести степеням свободы
• Грузоподъемность до 50000 кг (5 т)
• DVIA-PL – низкопрофильный тип, DVIA-PS – стандартный тип

• Полупроводниковая промышленность
• Фотолитография
• Производство подложек для интегральных схем
• АСМ
• СЭМ (SEM)
• Производство плоскопанельных дисплеев

Поскольку системы активной виброизоляции не имеют собственных резонансных частот, они позволяют гасить вибрации в диапазоне 1 – 10 Гц, в отличие от систем пассивной виброизоляции, которые усиливают низкочастотные вибрации из-за наличия собственных резонансных частот, что оказывает особенно негативное влияние на процесс изготовления полупроводникового оборудования.

Цифровой контроллер систем активной виброизоляции серии DVIA-P оснащен 19-канальным 16-разрядным АЦП и 10-канальным 24-разрядным ЦАП преобразователями для повышения точности синхронной работы при гашении вибраций. В контроллере установлен цифровой процессор TMS320C6713 (225 МГц, Texas Instruments), который управляет системой виброизоляции за счет непрерывного мониторинга и вычисления всех источников вибраций и смещений, а затем передает управляющие сигналы на пневматические приводы с целью компенсации возникающих колебаний.

Мощные пневматические сервоприводы

Системы виброизоляции серии DVIA-P в действительности являются более жесткими, чем системы пассивной виброизоляции, поскольку используют пневматические сервоприводы. Данные сервоприводы являются очень мощными и обладают повышенной жесткостью, что позволяет использовать их в качестве опор для оборудования, использующегося в полупроводниковой промышленности, в котором установлены высокоскоростные линейные предметные столики. Отличительной особенностью пневматических сервоприводов является наличие высокоскоростных клапанов, способных с высокой точностью контролировать большие объемы воздушных потоков, которые позволяют стабилизировать возникающие смещения при работе линейных столиков.

В данных системах специальные сенсоры перемещения непрерывно измеряют положение верхней платформы и сохраняют его за счет цифрового контроллера. В результате, точность позиционирования системы значительно улучшается. Сенсоры ускорения измеряют внешние вибрации от пола и предметных столиков и минимизируют их, таким образом, сокращая время, требующееся системе на стабилизацию для выхода в оптимальный режим работы. На рисунке ниже представлены кривые ускорения-вращения для изолированной платформы по отношению к внешним вибрациям для систем с активной и пассивной виброизоляцией – они показывают, что время стабилизации активных систем значительно короче, чем у пассивных систем.

При перемещении предметного столика с большим ускорением и большой нагрузкой (вес исследуемого объекта) возникают большие рассогласования. Механизм обратной связи для контроля ускорения минимизирует данные рассогласования, сокращая время стабилизации и улучшая точность позиционирования рабочей платформы. Кроме того, если к контроллеру подключены аналоговые выходы, передающие информацию о рассогласовании и ускорении предметного столика в реальном времени, то может использоваться система управления прямого действия. Данная система создает усилие, величина которого пропорциональна моменту вращения и амплитуде колебаний столика. Такое усилие может кардинальным образом уменьшить возникшее рассогласование движения предметного столика.