罗升横河直驱伺服在COG设备的应用

摘 要：文章介绍了COG的原理，介绍了横河直驱伺服特性以及在COG设备的应用。提出了直接驱动伺服、直线电机在该设备使用的优势，直接驱动伺服的使用在未来必将是一个发展趋势，在高精密运动控制设备，尤其是液晶设备的使用会越来越广泛。

1 COG工艺设备介绍
　　COG是英文Chip On Glass 的缩写，即芯片被直接邦定在玻璃上（图1）。这种安装方式可大大减小整个LCD 模块的体积，且易于大批量生产，适用于消费类电子产品用的LCD，如手机、PDA等便携式电子产品。这种安装方式在IC生产商的推动下，将会是今后IC与LCD的主要连接方式。

　　高档电子设备的需求的增加，使得生产这些产品的设备提出了更高的生产工艺以及效率要求。COG邦定机是用于手机、PDA、MP3等高档电子物品液晶显示模块的关键设备，它采用机器视觉对位、精密运动控制等技术，通过热压实现了精细间距的IC芯片和玻璃基板的电气和机械互联。全自动COG邦定机适用于生产液晶模块，由玻璃基板传送、ACF预贴、预压、主压等工位，除基板上下料需人工干预外，基板传输、ACF预贴、IC芯片运送、预压焊、主压焊、下料等动作由PLC控制自动完成。是采用各向异性导电薄膜ACF和热压焊工艺，将精细间距的IC贴装到玻璃基板上，实现IC和玻璃基板的电气和机械互联的组装设备。

　　目前最先进的全自动COG设备能够达到的指标贴片周期达到4.5秒/片，贴片精度达到+/-5微米。为能够实现当前的贴片精度与速度，需要更高要求的传动结构，在越来越多的贴片的传动代替机械结构的丝杠、齿轮传动而使用了直线电机、直驱电机构架，大大提高了产能与COG贴片成功率，同时降低了人工安装、维护、维修。（图2）

图2 使用直线电机COG设备电气传动示意图

2 罗升横河DD马达、直线电机介绍
　　DD motor从字面上理解是直接驱动马达（direct drive）,但实际上它并非是普通的马达，而是一种结构非常复杂，高精度，高性能的特殊型交流马达。之所以称之为直接驱动，因为它采取转子和运动载体直接连接的方式，中间不再用其他的过渡连接（减速机构，联轴器等）。 （图4 DD马达机械构成）

图3 DD马达机构组成

　　DD马达结构为外转子形式，与内转子结构的普通马达不同，特别是其采用的向心轴承可承受一定的轴向力。其编码器为光电型编码器高解析度，一般为500,000ppr以上，并带有原点和限位输出。由于高水准的制成工艺保证和高精度的测量反馈，此种马达的定位精度可达秒级。（如DM1B系列的绝对精度为15 arc-sec，重复定位精度为1 arc-sec）。

图4横河直线电机解剖图

　　罗升横河直线电机的特点是动子、定子、导轨、基座整体提供（图4），在能够满足精度的前提下，可以按照客户的要求进行各种平台的组合（图5），以实现高精度的运动控制。重复定位精度可以达到+/-0.1micro-meter。

图5 横河高精密运动平台

3 COG设备成本展趋势
　　STN是用电场改变原为180度以上扭曲的液晶分子的排列从而改变旋光状态，外加电场通过逐行扫描的方式改变电场，在电场反复改变电压的过程中，每一点的恢复过程较慢，因而产生余辉。它的好处是功耗小，具有省电的最大优势。彩色STN的显示原理是在传统单色STN液晶显示器上加一彩色滤光片，并将单色显示矩阵中的每一像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，就可显示出彩色画面。和TFT不同STN属于无源Passive型LCD，一般最高能显示65536种。

　　目前COG设备根据工艺不同，根据要求的不同，正向高端与低端发展（图6）。越来越多的厂家为了提高COG的精度、速度开始使用直接驱动伺服、直线电机，相应的设备成本提高。（图7）

图6 COG设备发展趋势

图7 国外厂家COG设备规格

4 结论
　　中国本土化的COG设备在技术、性能上相对国外产品有一定的差距，使得一些拥有先进技术装备的国外专业COG设备厂商瞄准这一商机，纷纷将设备打入中国市场甚至在中国投资建厂。但为了夺回这一市场，国内生产商也在加大研发力度向高档次领域发展。罗升企业以引进先进技术，提升制造业水平为使命，最早将直接驱动伺服、直线电机引进应用到国内COG设备，并形成规模生产，国内厂商也在逐步应用此项技术。随着国内经济快速发展，越来越多的高新技术被应用到工业领域。罗升公司希望架起技术的桥梁，更多地将国外成熟的应用技术提供给行业中人分享。