平板显示器（FPD）的许多制造工艺都需要精密运动控制来进行特征生成和检查。空气轴承是许多这些过程的绝佳选择，因为它们允许精确，可重复的运动;是洁净室兼容;并且免维护。
Aerotech面临着扩展其ABL9000系列平面空气级以处理FPD的几个挑战。这些挑战主要是由于面板的大小和移动它们所需的阶段。第五代面板（1,100×1,250毫米）可以要求舞台行程高达1,500毫米，而典型的卡盘可以重达95公斤。这种定位系统的质量和惯性是控制和驱动阶段的设备的挑战。用于这些阶段的空气轴承件的尺寸使得难以实现所需的几何公差。
对于最严格的过程，面板的运动必须以亚微米的平移误差和亚弧秒的旋转误差来控制。最小化旋转误差(俯仰、偏航和滚转)尤为关键，因为小的旋转可以导致面板边缘的X、Y和Z的大平移。由于保持作为轴承的空气薄膜所需要的严格的零件公差和机械对准，空气轴承的工作台固有地比配备机械轴承的工作台运动误差更小。此外，空气轴承的非接触特性减少了振动和其他影响重复性的因素。大尺寸空气轴承阶段的运动误差小于10微米和小于10弧秒，但对于一些FPD过程来说，即使这样的误差也是不可接受的。
ABL9000级采用空气轴承、非接触直线电机和非接触光学编码器，提供精确的、可重复的X-Y运动，而不会引入磨损引起的误差。ABL9000是一种平面空气轴承:X-Y运动是通过一个漂浮在精密研磨花岗岩表面上的空气轴承支承来实现的。这些机械装置被布置成h形桥，y轴车厢沿着精密的花岗岩轨道行驶，并由横梁连接。
连接Y轴车厢的桥梁为x轴车厢提供横向空气轴承支撑。为了满足FPD行业的要求，该桥的空气轴承表面的平整度、平行度和垂直度必须满足X轴的直线度、偏航和横向轴承刚度。由于垂直承载面是花岗岩平板本身，因此获得了优异的平整度、节距和滚动性能。花岗岩可以被研磨成难以置信的平整度，而且随着时间的推移，其尺寸是稳定的。为精密X-Y运动提供了良好的参考面。
Aerotech的BLM系列直驱直线电机在大多数应用中驱动X轴和Y轴。这些电机是理想的适合这种设计，由于他们的高力常数和紧凑的尺寸。BLMH或BLMX高出力电机用于大加速度或异常大运动质量的应用。
高分辨率光学编码器提供所有轴上的定位反馈。大多数FPD定位系统上的编码器刻度都是玻璃的，因此玻璃基板的热膨胀与编码器刻度的热膨胀自动匹配。此外，热监测和实时精度校正可以应用于航空科技的自动化3200运动控制器。工作台温度被独立测量并输入到控制器中，然后根据材料的热膨胀系数实时计算出校正后的工作台位置。
来自控制器的信号由数字放大器放大并发送到线性电动机。控制器配置为在Y轴上以“龙架”模式运行。Y轴组件的两个架子都有自己的电机和反馈设备。龙门模式同时向主站和从轴发送运动命令，同时仍然允许每个托架独立伺服控制。母版和从轴也可以独立地校准，以静态和动态地消除Y轴的偏航误差。
支持该阶段和FPD的轴承的刚度对于实现许多制造过程中所需的动态性能至关重要。加速和减速后立即发生的过渡振动必须略小，并迅速抑制。由于系统的所得固有频率和驱动到反馈耦合，轴承刚度也直接影响阶段的伺服性能。
一般来说，空气轴承可以通过减少轴承部件之间的气隙而使其变硬，但存在着减少气隙太多的问题。轴承表面的平直度和平行度公差明显需要小于气隙本身，以保持空气的轴承效果。由于气隙接近1到2微米，因此持续制造可接受的刚性气轴承阶段的生产水平的数量可能成本高昂。
除了可制造性之外，在减少气隙时，必须考虑称为气动锤的现象。气动锤是一种在空心膜中的自我维持不稳定，产生大的误差运动，有效地使舞台无法控制。大的有效载荷，高惯性和小空气间隙增加了气动锤在空气轴承中的概率。Aerotech的空气轴承具有较高的横向和旋转刚度，高负荷能力，并且对气动锤无倾向。
使用实心建模和有限元分析来设计关键阶段部件。对于终极伺服性能，必须增加阶段部件的刚度和固有频率，并且必须降低移动质量。最明显的例子是Y架之间的桥梁，可在铝或陶瓷中获得。
许多FPD制造过程使用来自阶段的原始编码器信号来触发制造过程中的事件。经典示例是控制器上的脉冲同步输出（PSO）选项。利用PSO，监测编码器计数，并输出可编程持续时间，强度和轨迹的脉冲到激光或类似装置。MXH编码器乘数的硬件校准将校准的编码器输出到PSO或任何其他第三方控制器或数据采集系统。
根据FPD制造工艺的不同，该阶段主要有两种操作模式。第一种是扫描模式，面板以蛇形模式移动。面板在固定目标下移动时进行加工。这种高通量过程利用了ABL9000的高轴承刚度和伺服性能。在这种情况下，舞台被调整为最小化前一次扫描翻转后的过渡误差。
第二种操作模式称为步骤和重复。在这种模式下，阶段逐步进入位置并允许沉降到位。当阶段处于位置时，这些制造过程通常需要纳米级稳定性。该阶段通常设置为具有1至10纳米的分辨率，并进行调谐以便快速沉降和低抖动。准确性和可重复性通常是这种操作模式中的主要问题。
有关空气轴承级的更多信息，请致电Aerotech在412-963-7470或访问www.aerotech.com。
