行業(yè)| 半導體| 臺達晶圓線邊倉搬運解決方案，效率與潔凈度的雙重保證

　　線邊倉又稱暫存?zhèn)}或Stocker，目的是在制造過程中，將晶圓暫存于生產(chǎn)線旁邊的儲存區(qū)，可以最大幅度地減少晶圓的運輸距離和時間，以便進行下一步的處理或傳輸。在半導體制程中，晶圓線邊倉可能置于以下位置：

　　在半導體制程中

　　晶圓線邊倉可能置于

　　以下位置

　　前端制程設(shè)備旁：例如清洗、曝光和刻蝕。

　　后端制程設(shè)備旁：例如鍍膜和檢測。

　　轉(zhuǎn)換站點：這些站點通常用于從一個制程轉(zhuǎn)移到另一制程，方便晶圓的轉(zhuǎn)移和暫存。

　　應用場景

　　線邊倉是電子行業(yè)的重點設(shè)備之?，主要應用于半導體、PCB、電子零件、工具機等產(chǎn)業(yè)，因應5G時代來臨，待取物的價值越來越高，制程精密不能碰撞且需要更佳的存放方案。

　　半導體：晶圓、晶圓盒

　　PCB：單面、多面、多層板

　　電子零件：電容、電感

　　塑料射出工件、金屬加工

　　PART 01

　　沒有線邊倉，會有什么影響?

　　生產(chǎn)效率降低

　　沒有線邊倉意味著在生產(chǎn)過程中，需要不斷地將晶圓從一個制程轉(zhuǎn)移到另一個制程，每次轉(zhuǎn)移都需要額外的時間和人力。

　　生產(chǎn)流程不穩(wěn)定，增加污染風險

　　在生產(chǎn)過程中，晶圓需要在潔凈的環(huán)境中進行處理，以防止污染影響芯片的質(zhì)量。沒有線邊倉意味著晶圓可能暴露在不受控制的環(huán)境中進行轉(zhuǎn)移，這會增加污染的風險，對芯片的質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。

　　傳統(tǒng)六軸手臂所需操作空間大，價格高昂;

　　取放臂移動路徑受限運動學，直行與圓弧切換移動頓挫感大;

　　機臺類型多樣化，傳統(tǒng)手臂機構(gòu)尺寸固定，無法滿足需求;

　　不同品牌電控設(shè)備之間通訊整合困難。

　　PART 02

　　線邊倉工藝解析

　　1 HMI 動態(tài)監(jiān)控

　　實時動態(tài)顯示手臂運行過程中的電機電流及轉(zhuǎn)速;使用者可透過前FOUP (開式晶圓傳送盒) 開門掃片功能掌握殘片數(shù)量。

　　2 客制化監(jiān)控畫面

　　包含PCB板數(shù)量、設(shè)備運作狀態(tài)、總產(chǎn)量、產(chǎn)能、設(shè)備生產(chǎn)速度參數(shù)、手臂電機電流與轉(zhuǎn)速動態(tài)監(jiān)控等。

　　3 掃片功能

　　FOUP開門掃片采連續(xù)不間斷高速掃描，掃描 20片需時約 5 秒。

　　4 PLC

　　通過 Ethernet連接SCM指令并經(jīng)由 Modbus TCP進行數(shù)據(jù)交換，建立手動控制變頻器、伺服系統(tǒng)、工業(yè)機器人、氣缸等功能。

　　5 伺服系統(tǒng)

　　FOUP設(shè)定正負行程極限與電機Servo off剎車機制，PR模式+通信設(shè)置。

　　6 工業(yè)機器人

　　設(shè)定Z軸回升電阻規(guī)格、外擴軸，以DMCNET模式控制Z軸升降。

　　7 變頻器

　　搭配光電傳感器部署安全防護措施，若上方有板件，就不會再進板。

　　8 取框

　　整框PCB板由入料口或儲格內(nèi)取出，手臂會由框內(nèi)的下安全點，垂直向上頂至上安全點，再移動到各面原點等待。

　　9 放框

　　整框PCB板由等待點移動至儲格或出料口的上安全點，并垂直向下至下安全點，放置完成后手臂再移動至原點，完成取放動作。

　　10 生成點位

　　只需對最下層的儲格進行教點，手臂內(nèi)會記錄點位與高度，搭配HMI 輸入偏移量等信息，可自動生成手臂取放點位。

　　11 路徑疊合

　　直線運動與點對點運動路徑疊合，手臂運行過程無停頓，動作流暢并縮短CT。

　　PART 03

　　臺達解決方案

　　PART 04

　　臺達方案特色

　　節(jié)省空間

　　可向內(nèi)旋轉(zhuǎn)切換手系，無須將各軸伸直，有效節(jié)省機臺空間;

　　動作路徑平滑

　　通過S-curve設(shè)定解決加減速時頓挫問題，使手臂附載移動更加平穩(wěn);

　　內(nèi)建機器人運動學

　　可依照客戶提供機構(gòu)參數(shù)，進行客制化手臂模型建立;

　　全 Modbus方案

　　整合Modbus通訊協(xié)議，解決開發(fā)者需要處理復雜數(shù)據(jù)交換的不便性，節(jié)省開發(fā)時間;

　　誤差補償

　　取放指令可以搭配偏移量，如有機構(gòu)誤差，可通過此功能進行點位修正。

　　晶圓搬運在市場上面臨著高精度、復雜環(huán)境、安全性、整合難度、成本壓力、生產(chǎn)效率等多重挑戰(zhàn)。臺達晶圓線邊倉搬運解決方案使用全套臺達運動控制方案，不僅到位精度及CT時間達到客戶要求，整體系統(tǒng)成本較過往更是省下65%，達到臺達與客戶雙贏的成果。