整合式IC包装机

需求

为了因应更高速高效能的晶片技术,半导体制程的线宽技术不断的演进到奈米等级,在半导体制程中的后段制程,也因此必须提供单位时间内更大量的产出与较短的生产周期。

因应半导体制程所产出的商品涵盖多样化,包含快闪记忆体、逻辑晶片、类比晶片等等,为因应此技术与市场的趋势,在半导体后端制程中,将多个制程整合成为单一机台,简化制程产线的机台种类,亦可以大幅提升制程的周期缩短。且此整合生产的机台也必须提供更高速的生产方式,以及配合影像检测,以减少人工检验的成本与降低错误率,也是一个重要的考量因素。

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在有限的空间内,机台的体积并未因整合的特性而被允许增加许多,所以控制器的配线是一个必须考量的重点,不仅会影响现场布线的时间与成本,更会影响后续维护工作。

多轴同步的运动控制,再搭配影像检测以解决设备商在雷射打字、检测与包装整合机台的应用。

系统概述

采用研华EtherCAT 解决方案:

  • EtherCAT主站控制卡 PCI-1203-32AE
  • EtherCAT 脉冲模组:AMAX-3285IO
  • EtherCAT分散式高速I/O从站系统:AMAX-4800系列
  • 五百万画素GigE介面工业相机: QCAM-G1600-060CE
  • 高效能工业电脑平台: MIC-7500

系统架构图

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系统功能特色说明

相较于过去,机台的组成为个别特定功能的机械设备,为了因应整合与高速生产的需求,必须将过去多个特定功能的机器,整合成新的设备;将过去多站完成的工作,整合为单一机台来完成。此时,整合机台的机构复杂度相对提升,对于机台内的运动控制轴数也因整合了多制程于单一设备而相对增加许多。此机台因整合了多制程于单一设备,轴控的数目高达31个轴,包含了步进马达与伺服马达,同时需要288通道的DI和192通道的DO。

PCI-1203高精度的同步运动控制功能,搭配4组EtherCAT脉冲模组AMAX-3285IO,连接31组泛用型马达,无需购买昂贵的EtherCAT专用型马达。针对高速移动的龙门架构,PCI-1203亦提供误差保护功能。此外,高速EtherCAT I/O从站系统AMAX-4800系列可满足机台高密度的I/O点数需求。

在检测部分,引入机器视觉检测,研华提供高性价比工业相机,结合高效能运算平台MIC-7500,并结合轴控的位置比对与触发信号功能,可实现精准的高速连续(on-the-fly )取像。

总结

  1. PCI-1203支援31轴的同步控制 (含2轴龙门控制),并串接多点数I/O控制,充分展现EtherCAT高速高精度的控制特性。
  2. AMAX-3285IO为8轴EtherCAT脉冲模组,除可连接EtherCAT主站及脉冲型的伺服及步进马达之外;位置比较触发的功能,实现高速动态取像,大幅提升检测精度及生产效率。
  3. 以研华Softmotion软体核心,提供强大且弹性的API开发工具,满足客户快速开发需求。
  4. 结合相机及高效能运算平台,提供完整运动控制、机器视觉和平台(M.V.P)的解决方案。

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