웨이퍼 생산용 울트라 플랫 센서
자동화 전문 기업 Fabmatics, 반도체 공장용 핸들링 솔루션에 발루프 센서 사용
그림: 엔드 이펙터의 웨이퍼. 이미지 출처: © Fabmatics GmbH
산업 분야:반도체 산업고객사독일 드레스덴, Fabmatics GmbH
드레스덴에 본사를 둔 Fabmatics GmbH는 반도체 공장, 반도체 공정 플랜트 및 기타 첨단 생산 환경의 자재 흐름 및 취급 프로세스 자동화 분야에서 경험이 풍부한 전문 기업입니다. 1991년에 설립된 이 회사는 30년 이상 반도체 산업에서 고객별 자동화 프로젝트를 성공적으로 실현해 왔습니다. 그 결과 특히 전 세계 200mm 반도체 공장의 현대화 분야에서 강력한 시장 지위를 확보하고 있습니다.
상황
반도체 산업의 핸들링 시스템에서 기판을 감지하려면 엔드 이펙터의 윤곽을 작게 유지하기 위해 일반적으로 엔드 이펙터에 매우 평평한 센서를 사용해야 합니다. 소위 웨이퍼 박스에서는 매우 귀중한 개별 웨이퍼가 서로 매우 가깝게만 쌓여 있습니다. 엔드 이펙터에 사용할 수 있는 실제 여유 공간도 다른 영향으로 인해 감소합니다. 그 결과 엔드 이펙터 형상의 두께가 몇 밀리미터에 불과한 경우도 있습니다.
가능한 한 적은 입자를 생성해야 하는 요구 사항 외에도 예를 들어 플라스틱에서 탄화수소가 배출되어 발생하는 오염을 최소화해야 합니다.
도전 과제
반도체 부품의 소형화가 계속 진행됨에 따라 오염이 없는 소재에 대한 요구가 점점 더 높아지고 있습니다. 이는 적합한 소재를 선택해야만 달성할 수 있습니다. 이러한 일반적인 조건은 기판의 존재를 감지하는 데 필요한 센서가 신뢰성이나 감지 기능의 저하 없이 매우 평평한 디자인을 가져야 함을 의미합니다.
따라서 센서의 크기와 사용되는 재료가 특히 중요합니다.
발루프의 솔루션
발루프는 이러한 요건을 충족하는 광범위한 포트폴리오를 보유하고 있습니다. 센서 기술 분야에서 수십 년간 쌓아온 경험 덕분에 적합한 시스템을 빠르게 찾을 수 있었습니다.
어떻게 구현되었나요?
발루프는 광학 센서의 대안으로 디스크 형태의 매우 얇은 정전용량 센서를 제공합니다. 이러한 센서는 감지 대상 물질의 표면에 영향을 받지 않는다는 장점이 있습니다. 이 컴팩트한 디자인 덕분에 엔드 이펙터를 최대한 작게 설계할 수 있어 작고 효율적인 자재 취급이 가능합니다.
발루프는 이 센서를 제작할 때 스테인리스 스틸과 테프론®(PTFE)과 같은 특수 소재를 사용하여 가스 배출을 통한 오염 방지 문제를 해결합니다. 이를 통해 가스 방출 없이 사용할 수 있으며 원활한 생산이 가능합니다.
이 솔루션의 다른 장점은 무엇인가요?
특정 애플리케이션에서 엔드 이펙터의 두께는 4.5mm에 불과하며, 이 중 BCS00WY 센서 자체는 2.5mm만 차지합니다. 패브매틱스가 발루프의 센서를 선택한 이유는 소재의 조합과 매우 얇은 디자인이 시장에서 독보적이기 때문입니다. 또한 센서에서 멀리 떨어진 곳에 설치할 수 있고 다양한 유형의 출력 신호(IO-Link, 아날로그, 디지털)를 지원하는 다운스트림 증폭기가 장착되어 있다는 점에서도 높은 점수를 받았습니다. 이러한 모든 요건을 충족하는 발루프 센서는 반도체 산업의 자동화 및 로봇 시스템 공급 업체인 팹매틱스에서 수년 동안 성공적으로 사용되고 있습니다. Fabmatics는 이미 반도체 산업에서 잘 알려진 독일 기계 제조업체의 핸들링 시스템에서 수많은 로봇 시스템과 그에 상응하는 얇은 엔드 이펙터를 공급하고 있습니다.
이미지: 반도체 기계 로딩을 위한 핸들링 시스템에 사용되는 발루프의 정전식 센서(흰색 영역)가 장착된 Fabmatics의 엔드 이펙터. 이미지 출처: © Fabmatics GmbH
이미지: 웨이퍼 박스 운반 및 취급을 위한 Fabmatics의 자유 이동 로봇 시스템 -HERO Fab-. 이미지 출처: © Fabmatics GmbH
장점
- 센서가 매우 작아 어디에나 잘 맞습니다.
- 가스 방출이 없는 센서 - 반도체 감지를 위한 준비 완료
- 전자 장치에 추가 하우징이 있어 감지 시 공간을 절약할 수 있습니다.
- 전자장치는 아날로그, 디지털, IO-Link 등 모든 일반적인 인터페이스를 처리할 수 있습니다.
- 센서와 전자 장치의 조합은 전 세계적으로 사용되고 있는 입증되고 견고한 제품입니다.
제품
Fabmatics는 정전식 센서를 사용하여 엔드 이펙터의 웨이퍼 디스크를 감지합니다. 이 분야에는 다양한 변형과 적용 분야가 있습니다. 스위칭 증폭기를 사용하면 큰 이점이 있습니다. 평가 전자 장치가 스위칭 증폭기라는 외부 하우징에 들어 있기 때문에 센서 자체의 크기가 매우 작습니다. 이를 감지 영역 외부의 스위치 박스에 보관할 수 있으므로 시스템에서 귀중한 공간을 절약할 수 있습니다.
정전식 센서 헤드용 스위치온 증폭기
- 치수
- 10.5 x 45 x 75.5 mm
- 연결
- 케이블, 2.00 m, PUR
- 스위칭 출력
- PNP/NPN 상시 개방 접점/상시 폐쇄 접점 (NO/NC) 프로그램 변경식
- 스위칭 주파수
- 100 Hz
- 아날로그 출력
- 아날로그, 전압/아날로그, 전류 (0…10 V/4…20 mA)
- 하우징 재질
- PBT
- 주변 온도
- -10...70 °C
- 작동 전압, Ub
- 15...30 VDC
- 승인 / 적합성
-
CE
UKCA
cULus
WEEE - 보호 등급
- IP40
- 시간 기능
- 온/오프 지연 시간 프로그래밍 가능
정전식 센서 헤드용 스위칭 증폭기
- 치수
- 10.5 x 45 x 75.5 mm
- 연결
- 케이블, 2.00 m, PUR
- 스위칭 출력
- PNP/NPN 상시 개방 접점/상시 폐쇄 접점 (NO/NC) 프로그램 변경식
- 스위칭 주파수
- 100 Hz
- 하우징 재질
- PBT
- 주변 온도
- -10...70 °C
- 작동 전압, Ub
- 12...30 VDC
- 승인 / 적합성
-
CE
UKCA
cULus
WEEE - 보호 등급
- IP40
정전식 센서 헤드용 스위칭 증폭기
- 치수
- 10.5 x 45 x 75.5 mm
- 연결
- 플러그 커넥터 포함 케이블, M12x1-플러그, 4핀, 0.30 m, PUR
- 스위칭 출력
- PNP/NPN 상시 개방 접점/상시 폐쇄 접점 (NO/NC) 프로그램 변경식
- 스위칭 주파수
- 50 Hz
- 인터페이스
- IO-Link 1.1
- 하우징 재질
- PBT
- 주변 온도
- -10...70 °C
- 작동 전압, Ub
- 18...30 VDC
- 승인 / 적합성
-
CE
UKCA
cULus
WEEE - 보호 등급
- IP40
- 시간 기능
- 온/오프 지연 시간 프로그래밍 가능
다운스트림 증폭기용 정전식 센서 헤드
- 치수
- Ø 18 x 2.7 mm
- 모델 시리즈
- D18
- 설치
- 간편한 장착
- 연결
- 케이블, 특수 플러그-특수 플러그, 2.00 m, PTFE
- 인터페이스
- 특수 인터페이스
- 범위
- 0.1...3 mm
- 감도
- 본체에서 조정 가능
- 하우징 재질
- 스테인리스 스틸 (1.4301)
- 활성 영역, 재질
- PTFE
- 주변 온도
- -30...70 °C
- 승인 / 적합성
-
CE
UKCA
WEEE - 보호 등급
- IP66