行业| 半导体| 台达晶圆线边仓搬运解决方案，效率与洁净度的双重保证

　　线边仓又称暂存仓或Stocker，目的是在制造过程中，将晶圆暂存于生产线旁边的储存区，可以最大幅度地减少晶圆的运输距离和时间，以便进行下一步的处理或传输。在半导体制程中，晶圆线边仓可能置于以下位置：

　　在半导体制程中

　　晶圆线边仓可能置于

　　以下位置

　　前端制程设备旁：例如清洗、曝光和刻蚀。

　　后端制程设备旁：例如镀膜和检测。

　　转换站点：这些站点通常用于从一个制程转移到另一制程，方便晶圆的转移和暂存。

　　应用场景

　　线边仓是电子行业的重点设备之㇐，主要应用于半导体、PCB、电子零件、工具机等产业，因应5G时代来临，待取物的价值越来越高，制程精密不能碰撞且需要更佳的存放方案。

　　半导体：晶圆、晶圆盒

　　PCB：单面、多面、多层板

　　电子零件：电容、电感

　　塑料射出工件、金属加工

　　PART 01

　　没有线边仓，会有什么影响?

　　生产效率降低

　　没有线边仓意味着在生产过程中，需要不断地将晶圆从一个制程转移到另一个制程，每次转移都需要额外的时间和人力。

　　生产流程不稳定，增加污染风险

　　在生产过程中，晶圆需要在洁净的环境中进行处理，以防止污染影响芯片的质量。没有线边仓意味着晶圆可能暴露在不受控制的环境中进行转移，这会增加污染的风险，对芯片的质量产生负面影响。

　　传统六轴手臂所需操作空间大，价格高昂;

　　取放臂移动路径受限运动学，直行与圆弧切换移动顿挫感大;

　　机台类型多样化，传统手臂机构尺寸固定，无法满足需求;

　　不同品牌电控设备之间通讯整合困难。

　　PART 02

　　线边仓工艺解析

　　1 HMI 动态监控

　　实时动态显示手臂运行过程中的电机电流及转速;使用者可透过前FOUP (开式晶圆传送盒) 开门扫片功能掌握残片数量。

　　2 客制化监控画面

　　包含PCB板数量、设备运作状态、总产量、产能、设备生产速度参数、手臂电机电流与转速动态监控等。

　　3 扫片功能

　　FOUP开门扫片采连续不间断高速扫描，扫描 20片需时约 5 秒。

　　4 PLC

　　通过 Ethernet连接SCM指令并经由 Modbus TCP进行数据交换，建立手动控制变频器、伺服系统、工业机器人、气缸等功能。

　　5 伺服系统

　　FOUP设定正负行程极限与电机Servo off刹车机制，PR模式+通信设置。

　　6 工业机器人

　　设定Z轴回升电阻规格、外扩轴，以DMCNET模式控制Z轴升降。

　　7 变频器

　　搭配光电传感器部署安全防护措施，若上方有板件，就不会再进板。

　　8 取框

　　整框PCB板由入料口或储格内取出，手臂会由框内的下安全点，垂直向上顶至上安全点，再移动到各面原点等待。

　　9 放框

　　整框PCB板由等待点移动至储格或出料口的上安全点，并垂直向下至下安全点，放置完成后手臂再移动至原点，完成取放动作。

　　10 生成点位

　　只需对最下层的储格进行教点，手臂内会记录点位与高度，搭配HMI 输入偏移量等信息，可自动生成手臂取放点位。

　　11 路径叠合

　　直线运动与点对点运动路径叠合，手臂运行过程无停顿，动作流畅并缩短CT。

　　PART 03

　　台达解决方案

　　PART 04

　　台达方案特色

　　节省空间

　　可向内旋转切换手系，无须将各轴伸直，有效节省机台空间;

　　动作路径平滑

　　通过S-curve设定解决加减速时顿挫问题，使手臂附载移动更加平稳;

　　内建机器人运动学

　　可依照客户提供机构参数，进行客制化手臂模型建立;

　　全 Modbus方案

　　整合Modbus通讯协议，解决开发者需要处理复杂数据交换的不便性，节省开发时间;

　　误差补偿

　　取放指令可以搭配偏移量，如有机构误差，可通过此功能进行点位修正。

　　晶圆搬运在市场上面临着高精度、复杂环境、安全性、整合难度、成本压力、生产效率等多重挑战。台达晶圆线边仓搬运解决方案使用全套台达运动控制方案，不仅到位精度及CT时间达到客户要求，整体系统成本较过往更是省下65%，达到台达与客户双赢的成果。