API激光跟踪仪在半导体行业的应用
ASYS公司使用API激光跟踪仪测量自动化供应系统
位于绍恩多夫的ASYS自动化系统公司负责为半导体行业和微结构技术研发处理系统。ASYS设计和制造的机器人（包括真空室）可作为独立或者完整的供应系统用于真空或清洁室应用中。如今半导体已无处不在，没有半导体电气产品就无法正常工作，而半导体的生产则需要一个防护型生产环境，或能够对有毒的生产过程进行防护的环境。联系电话：186-0138-1355.
质量和洁净度
半导体对生产环境的要求相当严苛。除了真空度和洁净度外，处理系统的动态特性（如重复性和定位精度）也非常重要。由于处理系统在工作时始终处于运动状态，所以其动态特性也再次为测量技术提出了非常特殊的挑战。由于即使是最先进的三坐标测量机也无法进行动态测量，所以ASYS采用激光跟踪仪对处理系统进行校准。
真空
半导体产品和微结构技术产品是在隔离的环境（如真空环境、保护性气体环境或者指定洁净度等级的环境）中通过复杂的制造工艺生产出来的。用于半导体行业的机器人设备需要 将不同的工艺步聚连接在一起，并能够在上述环境中精确运行。由于油漆会释放出气体，干扰极其敏感的生产过程，所以真空环境内是不允许喷涂油漆及其它化学物质的。另外，由于真空室就像一个具有良好绝缘特性的保温瓶，其内部热量很不容易散去，会对机械和化学处理工艺造成影响，所以对真空环境进行热量控制也很重要。
驱动技术以及最终测量技术在几乎真空的环境中面临着巨大的挑战：驱动技术的挑战在于机械传动装置位于真空室外部，而所有驱动力必须要引入真空室内：测量技术的挑战则在于独立部件构成的机器人具有公差链，所以必须在真空室内对机器人进行线校正，以达到至少0.1mm的公差圆。
此外，一个更复杂的因素就是测量系统（例如三坐标测量机或者激光跟踪仪）带有电机驱动系统，不适合在真空中使用，这对应用于ASYS的测量装置提出了特别的挑战。ASYS公司位于斯图加特附近的舍恩多夫，创建于1980年，其最初是一个工程营业处，且自始至终是一家家族企业，除在波兰有一家模块装配厂外，其在台湾还拥有另一个服务中心。如今，ASYS公司是最知名的微制造业完整模块化系统供应商之一。
无需现场示教
ASYS的目标是只需在客户处对处理系统进行单纯的安装，无需进行线校正。他们决定依赖于激光跟踪仪的测量功能，利用它们在高真空度和特定洁净度环境中得到的动态和静态测量结果来实现这一目标。激光跟踪仪需要两个计算系列，其中一个就是大气环境（无真空）中的测量系列，通过该测量系列操作人员可以变换方程，从而计算出真空环境中的测量结果。如果没有选用激光跟踪仪的话，您也可以选择使用三坐标测量机，但此时您必须使用复杂的三角测量，您需要在每个被测量点处使用一个测量机（大量的硬件会妨碍机器人运作），并测量出机器人的移动范围。如果说您选用的是电子传感器的话，其使用过程也会非常复杂，因为它们的最大测量范围常被限制在几毫米。
利用激光跟踪仪带来突破
激光跟踪仪的使用给ASYS带来了真正的突破，使其第一次能够在合理的时间内确定200个空间测量点。这200个输入可记录和描述机器人在运行中由于摩擦和弹性造成的偏差，是静态和动态描述机器人三维空间工作性能的综合质量报告的核心。激光跟踪仪可以安装在机器人的非线性运动区域之外，即安装 在负责晶片输送的机器人末端执行器上方2米处，并对机器人末端执行器的位角度进行测量。
API公司的激光跟踪仪小巧、轻便、易于携带，可水平安装在位于处理系统上方的天花板上并与处理系统成90度垂直的装置上，能够跟踪机器人的运动来进行动态测量。这种在天花板上安装激光跟踪仪的方式是不常见的，为ASYS提供了其他任何三坐标测量系统都无法提供的关于定位系统的测量功能。
这种处理系统要求 狭窄的末端执行器能够精确地运行，其晶片输送通道仅仅比晶片左右各宽出大约1mm，运行长达可达1米。
随着晶片尺寸的增加，精确地水平对准变得日益重要。由于末端执行器不是倾斜的，所以用户可通过安装在执行器上的3个无源镜像物标来进行测量，逐次执行相同的运动轨迹三次，每次测量一个目标，从而确定六自由度信息。ASYS的两台激光跟踪仪就被用于进行这些测量任务。
动态测量
激光跟踪仪利用其独有功能测量尽可能多的点以实现对机器人运动轨迹的精确测定。激光跟踪仪是可以灵活使用的移动式测量设备，这不仅仅是由于它们的尺寸小、重量轻（来自API公司的新型Radian激光跟踪仪重量仅为9kg），而且还在于激光跟踪仪不同于静态固定式测量机，它是靠近被测量工件来工作的。在ASYS公司，该激光跟踪仪被用于固定和移动环境中以测量长期试验；而在其他地方，激光跟踪仪也可以静态模式用于生产认证，或作为辅助装置对需要调整的零件进行校准。在ASYS公司，激光跟踪仪的动态测量是在300HZ以及2m/s路径速度的条件下进行的。实际上，ASYS处理系统的路径速度已经达到2m/s（这是该系统的一个主要特性），能够以5微米精度精确定位用于光刻的晶片。但重要的并不仅仅是定位精度，避免气体污染和颗粒摩擦及磨损也同等重要。在这一领域，ASYS为荷兰一家世界上最大的曝光机制造商提供了市场上目前洁净度最高的机器人。
发展前景
未来的发展趋势非常清晰，未来的处理系统必须能够处理更多的负载并具有更大的参数范围。今天的300毫米晶片将很快被新的450毫米标准型晶片所替代，这意味着真空室的直径以及机器人的工作范围都必须显著提高以移动晶片。未来的机器人必须更快，更加节能。总而言之，未来的需求将会更多地集中在这些系统的动态特性上。
ASYS使用的激光跟踪仪在三维测量技术（尤其是在机器人应用领域）中的优势包括：非接触测量（无需与测量装置进行机械连接）和动态测量功能。此外，其便携性也可显著降低用户在复杂三坐测量上的支出。对于受到巨大周期性波动影响的企业（尤其是半导体行业中的企业）来说，快速交付能力是其最重要的特点之一，价格往往是次要的。激光跟踪仪能够帮助ASYS公司在市场中灵活操作。
