行業(yè)| 半導(dǎo)體| 臺(tái)達(dá)晶圓線邊倉搬運(yùn)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(chǔ)存區(qū)，可以最大幅度地減少晶圓的運(yùn)輸距離和時(shí)間，以便進(jìn)行下一步的處理或傳輸。在半導(dǎo)體制程中，晶圓線邊倉可能置于以下位置：

　　在半導(dǎo)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(diǎn)：這些站點(diǎn)通常用于從一個(gè)制程轉(zhuǎn)移到另一制程，方便晶圓的轉(zhuǎn)移和暫存。

　　應(yīng)用場景

　　線邊倉是電子行業(yè)的重點(diǎn)設(shè)備之?，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、PCB、電子零件、工具機(jī)等產(chǎn)業(yè)，因應(yīng)5G時(shí)代來臨，待取物的價(jià)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(dǎo)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(huì)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(gè)制程轉(zhuǎn)移到另一個(gè)制程，每次轉(zhuǎn)移都需要額外的時(shí)間和人力。

　　生產(chǎn)流程不穩(wěn)定，增加污染風(fēng)險(xiǎn)

　　在生產(chǎn)過程中，晶圓需要在潔凈的環(huán)境中進(jìn)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(jìn)行轉(zhuǎn)移，這會(huì)增加污染的風(fēng)險(xiǎn)，對芯片的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　傳統(tǒng)六軸手臂所需操作空間大，價(jià)格高昂;

　　取放臂移動(dòng)路徑受限運(yùn)動(dòng)學(xué)，直行與圓弧切換移動(dòng)頓挫感大;

　　機(jī)臺(tái)類型多樣化，傳統(tǒng)手臂機(jī)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(dòng)態(tài)監(jiān)控

　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示手臂運(yùn)行過程中的電機(jī)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(yùn)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(jī)電流與轉(zhuǎn)速動(dòng)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(shí)約 5 秒。

　　4 PLC

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

　　5 伺服系統(tǒng)

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

　　6 工業(yè)機(jī)器人

　　設(shè)定Z軸回升電阻規(guī)格、外擴(kuò)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(hù)措施，若上方有板件，就不會(huì)再進(jìn)板。

　　8 取框

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

　　9 放框

　　整框PCB板由等待點(diǎn)移動(dòng)至儲(chǔ)格或出料口的上安全點(diǎn)，并垂直向下至下安全點(diǎn)，放置完成后手臂再移動(dòng)至原點(diǎn)，完成取放動(dòng)作。

　　10 生成點(diǎn)位

　　只需對最下層的儲(chǔ)格進(jìn)行教點(diǎn)，手臂內(nèi)會(huì)記錄點(diǎn)位與高度，搭配HMI 輸入偏移量等信息，可自動(dòng)生成手臂取放點(diǎn)位。

　　11 路徑疊合

　　直線運(yùn)動(dòng)與點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑疊合，手臂運(yùn)行過程無停頓，動(dòng)作流暢并縮短CT。

　　PART 03

　　臺(tái)達(dá)解決方案

　　PART 04

　　臺(tái)達(dá)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(jī)臺(tái)空間;

　　動(dòng)作路徑平滑

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

　　內(nèi)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)

　　可依照客戶提供機(jī)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)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(fù)雜數(shù)據(jù)交換的不便性，節(jié)省開發(fā)時(shí)間;

　　誤差補(bǔ)償

　　取放指令可以搭配偏移量，如有機(jī)構(gòu)誤差，可通過此功能進(jìn)行點(diǎn)位修正。

　　晶圓搬運(yùn)在市場上面臨著高精度、復(fù)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(tái)達(dá)晶圓線邊倉搬運(yùn)解決方案使用全套臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制方案，不僅到位精度及CT時(shí)間達(dá)到客戶要求，整體系統(tǒng)成本較過往更是省下65%，達(dá)到臺(tái)達(dá)與客戶雙贏的成果。