“我們采用在試生產階段綜合運用量子模擬、機器學習以及實際測試等手段來完成材料設計的方式，以開發出具有革命性意義的材料。”總部位于安大略省密西沙加的 OTI Lumionics 公司 CEO 兼總裁 Michael Helander 表示。這些材料將在消費電子領域掀起一場突破性創新的浪潮，應用范圍涵蓋打造屏下攝像頭的智能手機，以及前沿的車載顯示技術。“我們與蘋果、三星、LG 等合作伙伴緊密合作，正為消費電子和車載應用領域的新一代 OLED 顯示屏研發關鍵材料。”Helander 補充道。

為取得這樣的成功，OTI 公司開發了 EPOC-auto 這一創新的材料測試平臺，用于試生產。“在開發 EPOC-auto 之前，我們一直困擾于不同操作人員得出的測試結果存在差異。”

實現該流程的自動化需要攻克一系列復雜技術難關。系統需自動處理 20 種層型結構完全不同的基板，同時確保基板與掩模板對準時的移動精度達到 0.1 毫米。然而這種材料沉積控制精度即便在單次操作中也難以實現，更不用說要在連續測試周期中始終保持。此外，系統還需同步控制多個材料源，每個材料源都需配備獨立的精密控制器，以實現納米級的沉積速率的精準調控。為確保結果的一致性，數百個傳感器和運動部件必須完美協同工作。

此外，系統還需應對不斷變化的實驗需求，這進一步增加了其復雜性。“由于我們的業務具有實驗性質，目標可能每天都在變化。”高級機電工程師 Terry Yang 解釋道，“這意味著我們需要一個能夠快速調整和升級的系統。”

OTI 采用 EL6021 串口端子模塊，通過高達 115.2 kbaud 的 RS422/RS485 通信，實現了與石英晶體微天平、真空控制器等專業設備的高速數據交換。EL3024 通道模擬量輸入端子模塊具備 12 位分辨率及電氣隔離功能，既能精準同步地監測多個沉積參數，又能為靈敏度較高的測量設備提供可靠保護。EL3318 8 通道熱電偶輸入端子模塊內置線性化與冷端補償功能，支持對多個溫區進行精確的溫度監控。

這種組合構建了一個性能穩健的測量與控制基礎設施，能夠滿足 OLED 材料開發所需的納米級精度要求。端子模塊的緊湊設計以及在整個系統中直接部署 EtherCAT 架構，不僅簡化了控制柜的設計，還能隨著測試需求的演變，靈活地為新增測量點添加接口。

在項目實施過程中，OTI 與倍福加拿大系統應用工程師兼驅動技術產品專家、專業工程師 Rui Zhang 緊密合作，尤其是在 AM8122 伺服電機的集成和軟件配置方面得到了他的鼎立相助。該運動控制系統還集成了五臺 AX5201 伺服驅動器，它們與電機共同構成機械系統與控制系統之間的關鍵接口。憑借快至 62.5 微秒的電流控制周期，它們能夠為高動態定位任務提供所需的性能。

OTI 充分利用了 AX5000 系列靈活的反饋接口優勢，該接口支持連接包括旋轉變壓器與高分辨率編碼器在內的多種反饋系統。這種靈活性，加上驅動器可調節的電流及速度濾波器參數設置能力，使得工程團隊能夠針對納米級精度要求對運動控制進行精細調教。

“OTI 深厚的技術底蘊以及在面向對象編程方面的豐富經驗，讓整個集成過程異常順利。”Rui Zhang 表示。系統采用了 TwinCAT 自動化軟件，該軟件在一個軟件包里集成了帶 PLC、NC 和 CNC 功能的實時控制系統。這款軟件的開發環境支持對所有連接的自動化設備進行配置、編程、調試和診斷。“我們只使用結構化文本，因為它與面向對象編程非常相似。”Terry Yang 指出，“這種簡潔的編程風格讓我們的軟件易于閱讀和調試。”

安大略省密西沙加基工廠內的 OTI Lumionics 團隊與倍福成員：（左起）Rui Zhang（倍福）、Terry Xu、Michael Helander、Terry Yang（均來自 OTI）以及 Gleeson Kathir（倍福）