Schnelle Fokussierachse
HiSA-Achse im ›PT-15A‹-Positioniersystem zur Wafer-Prüfung Quelle: ITK
3D-Scanning-Anwendungen werden performanter. In Branchen wie der Halbleiterindustrie und Life Sciences gibt es inzwischen eine breite Palette an unterschiedlichen bildgebenden Verfahren, die Strukturen mit Sub-Mikrometer-Abmessungen erkennen und darstellen können. Moderne Techniken in der Mikroskopie – von der optisch konfokalen bis hin zur magnetischen Mikro- und Nanoskopie – ermöglichen die Identifikation oder Diagnostik kleinster Defekte oder biologischer Körper. Der gemeinsame Nenner bei diesen Techniken ist, dass optische Baugruppen oder Sensoren in vertikaler Richtung hochdynamisch und hochpräzise das Z-Profil des Untersuchungsobjekts während der Scanbewegung ausgleichen, um ein scharfes Bild zu gewährleisten. Damit wird die Z-Nachführung während der Scanvorgänge noch effektiver.
Um den hierbei stetig steigenden Anforderungen an Schnelligkeit, Genauigkeit, Präzision und Effizienz gerecht zu werden, hat ITK Dr. Kassen aus Lahnau eine neue High Speed Autofocus (HiSA) Achseinheit entwickelt, bestehend aus einem eisenlosen Linear-Direktantrieb auf Voice-Coil-Basis, einem integrierten magnetoresistiven Wegmesssystem, Präzisionsführungen sowie Gewichtsausgleich, um die Masse der bewegten Last zu kompensieren. Unterschiedliche Leichtbauprinzipien wurden angewandt, um eine deutliche Gewichtsreduzierung von minus 45 Prozent gegenüber dem Vorgänger-Modell zu erreichen. Die Kombination aus Direktantrieb und Wegmesssystem ermöglicht laut Hersteller eine Wiederholgenauigkeit von 100 nm und eine Positioniergenauigkeit von < 500 nm. Der passive Gewichtsausgleich vereinfacht die Positionsregelung und führt zu einer Reduzierung der Verlustleistung, wenn die Last in einer bestimmten vertikalen Position gehalten werden muss.
Eine typische Applikation für die neue HiSA Achseinheit betrifft die schnelle Vertikalachse des ›PT-15 3D‹-Gantry Positioniersystems des Herstellers, das unter anderem in der Halbleiterindustrie zum Einsatz kommt. Sensoren oder Objektive können schnell und präzise über der Oberfläche von Siliziumwafern positioniert werden. Die HiSA-Achseinheit trägt zu einer deutlichen Steigerung von Präzision und Produktivität bei. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass der Linear-Direktantrieb verschleißfrei ist und kein Spiel hat. Wie das Unternehmen erklärt, sind Steigungsfehler oder Reibung – wie sie bei spindelangetriebenen Achsen auftreten –nahezu ausgeschlossen. Die geringe Verlustleistung führt zu minimaler thermischer Drift und dadurch auch zu sehr guter Fokusstabilität.
Hersteller:
ITK Dr. Kassen GmbH
D-35633 Lahnau