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羅升橫河直驅伺服在 COG 設備的應用
天津羅升企業有限公司 伺服產品處 趙琦
摘要： 文章介紹了COG的原理，介紹了橫河直驅伺服特性以及在COG設備的應用。提出了直接驅動伺服、直線電機在該設備使用的優勢，直接驅動伺服的使用在未來必將是一個發展趨勢，在高精密運動控制設備，尤其是液晶設備的使用會越來越廣泛。
關鍵字：橫河直驅伺服, 高精度，COG，高剛性
1 COG 工藝設備介紹
COG是英文Chip On Glass 的縮寫，即芯片被直接邦定在玻璃上（圖1） 。這種安裝方式可大大減小整個 LCD 模塊的體積，且易于大批量生產，適用于消費類電子產品用的 LCD，如手機、PDA 等便攜式電子產品。這種安裝方式在 IC 生產商的推動下，將會是今后IC與LCD的主要連接方式。
圖1 COG與 LCD的傳統制成區別
高檔電子設備的需求的增加，使得生產這些產品的設備提出了更高的生產工藝以及效率要求。COG 邦定機是用于手機、PDA、MP3 等高檔電子物品液晶顯示模塊的關鍵設備，它采用機器視覺對位、精密運動控制等技術，通過熱壓實現了精細間距的IC芯片和玻璃基板的電氣和機械互聯。全自動COG邦定機適用于生產液晶模塊，由玻璃基板傳送、ACF預貼、預壓、主壓等工位，除基板上下料需人工干預外，基板傳輸、ACF 預貼、IC 芯片運送、預壓焊、主壓焊、下料等動作由 PLC 控制自動完成。是采用各向異性導電薄膜ACF和熱壓焊工藝，將精細間距的IC貼裝到玻璃基板上，實現IC和玻璃基板的電氣和機械互聯的組裝設備。
目前最先進的全自動 COG 設備能夠達到的指標貼片周期達到 4.5 秒/片，貼片精度達到+/-5 微米。為能夠實現當前的貼片精度與速度，需要更高要求的傳動結構，在越來越多的貼片的傳動代替機械結構的絲杠、齒輪傳動而使用了直線電機、直驅電機構架，大大提高了產能與COG貼片成功率，同時降低了人工安裝、維護、維修。 （圖2）
圖2 使用直線電機COG設備電氣傳動示意圖
2 羅升橫河 DD 馬達、直線電機介紹
DD motor從字面上理解是直接驅動馬達（direct drive）,但實際上它并非是普通的馬達，而是一種結構非常復雜，高精度，高性能的特殊型交流馬達。之所以稱之為直接驅動，因為它采取轉子和運動載體直接連接的方式，中間不再用其他的過渡連接（減速機構，聯軸器等）。 （圖4 DD馬達機械構成）DD馬達結構為外轉子形式，與內轉子結構的普通馬達不同，特別是其采用的向心軸承可承受一定的軸向力。其編碼器為光電型編碼器高解析度，一般為500,000ppr 以上，并帶有原點和限位輸出。由于高水準的制成工藝保證和高精度的測量反饋，此種馬達的定位精度可達秒級。（如 DM1B 系列的絕對精度為 15 arc-sec，重復定位精度為1 arc-sec）。
圖 4橫河直線電機解剖圖
羅升橫河直線電機的特點是動子、定子、導軌、基座整體提供（圖4），在能夠滿足精度的前提下，可以按照客戶的要求進行各種平臺的組合（圖5），以實現高精度的運動控制。重復定位精度可以達到+/-0.1micro-meter。
圖 5 橫河高精密運動平臺
3 COG 設備成本展趨勢
STN 是用電場改變原為 180 度以上扭曲的液晶分子的排列從而改變旋光狀態，外加電場通過逐行掃描的方式改變電場，在電場反復改變電壓的過程中，每一點的恢復過程較慢，因而產生余輝。它的好處是功耗小，具有省電的最大優勢。彩色 STN 的顯示原理是在傳統單色 STN 液晶顯示器上加一彩色濾光片，并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個子像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色，就可顯示出彩色畫面。和 TFT 不同 STN 屬于無源 Passive 型 LCD，一般最高能顯示 65536 種
目前 COG 設備根據工藝不同， 根據要求的不同， 正向高端與低端發展 （圖6） 。越來越多的廠家為了提高 COG 的精度、速度開始使用直接驅動伺服、直線電機，相應的設備成本提高。 （圖 7）
圖 6 COG設備發展趨勢
圖7 國外廠家COG設備規格
4 結論
中國本土化的 COG 設備在技術、性能上相對國外產品有一定的差距，使得一些擁有先進技術裝備的國外專業 COG 設備廠商瞄準這一商機，紛紛將設備打入中國市場甚至在中國投資建廠。但為了奪回這一市場，國內生產商也在加大研發力度向高檔次領域發展。羅升企業以引進先進技術， 提升制造業水平為使命， 最早將直接驅動伺服、 直線電機引進應用到國內 COG設備，并形成規模生產，國內廠商也在逐步應用此項技術。隨著國內經濟快速發展，越來越多的高新技術被應用到工業領域。羅升公司希望架起技術的橋梁，更多地將國外成熟的應用技術提供給行業中人分享。
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