SSCNET在半導(dǎo)體及光電產(chǎn)業(yè)設(shè)備的應(yīng)用

3. Die bonding system

Die bonding 過(guò)程中需要一個(gè)多段式的連續(xù)速度profile，也是一個(gè)往返運(yùn)動(dòng)，中途包含了 bonding時(shí)間的調(diào)整，這過(guò)程中還必須根據(jù)影像檢測(cè)結(jié)果來(lái)校正晶粒角度，以及其它 I/O點(diǎn)的配合等等，較低階的機(jī)器無(wú)法作移動(dòng)中的角度校正，往往需要在 bonding 之前停下來(lái)校正完畢后再bond，ADLINK SSCNET可以在移動(dòng)中根據(jù)影像數(shù)據(jù)來(lái)校正角度，達(dá)到bonding連續(xù)性的效果，這部份講求的是周期速度，當(dāng)然也是越快越好，除了Motion動(dòng)作的平順性之外，廠商對(duì)bonding的know-how也是關(guān)鍵之一。如圖3是一臺(tái)Die Bond Machine，主要?jiǎng)幼魇前言谟疫吘A上的晶粒取出，并放到左邊的導(dǎo)線(xiàn)架上。若是Flip Chip Bonder 也是可以用連續(xù)速度profile方式實(shí)現(xiàn)。如下圖4便是利用內(nèi)建功能所實(shí)現(xiàn)的 bonding 速度圖，并含有動(dòng)態(tài)位置校正的部份，因坐標(biāo)軸信息是機(jī)密所沒(méi)有顯示出。

圖3

圖4

4. Wire bonding system

Wire bond 過(guò)程比die bond 復(fù)雜一些,，因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)方式超過(guò)2軸，是一個(gè)三度空間運(yùn)動(dòng)，過(guò)程中也需要一個(gè)多段式的連續(xù)速度profile，最后一段通常會(huì)有一個(gè)壓合跟拉斷的動(dòng)作，wire bond 出來(lái)的結(jié)果如圖5所示。ADLINK SSCNET 可以在運(yùn)動(dòng)中切換到速度及扭力模式，以配合精密的wire bond動(dòng)作，中途通常沒(méi)有影像檢測(cè)的校正，只需專(zhuān)注于wire bond之起點(diǎn)跟終點(diǎn)還有路徑及速度即可，利用SSCNET奈米級(jí)的高精度 (馬達(dá)一轉(zhuǎn)131,072分辨率)，可以輕易控制wire bond準(zhǔn)確的動(dòng)作。這部分所要求的motion control是速度，精度以及wire 形狀要一致。

圖5

5. Laser repair for TFT-LCD system

TFT-LCD 設(shè)備中的 Laser Repair 同樣也是要求高精度的運(yùn)動(dòng)控制，每個(gè)需要修補(bǔ)的地方被規(guī)劃為幾個(gè)的直線(xiàn)片段，修補(bǔ)上需依賴(lài)?yán)咨漕^的移動(dòng)精度以及速度，利用ADLINK SSCNET的高精度定位以及控制命令同步功能，可以修補(bǔ)出精準(zhǔn)的線(xiàn)段，如圖6是一個(gè)修補(bǔ)機(jī)臺(tái)使用 SSCNET 的測(cè)試結(jié)果。

圖6

6. IC Inspection by continuously on the fly camera trigger

QFP，BGA等包裝之IC生產(chǎn)出來(lái)大多放在 Tray上，要檢查其外觀通常需要一個(gè)影像系統(tǒng)配合運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)完成，ADLINK SSCNET 提供動(dòng)態(tài)位置比較同時(shí)輸出觸發(fā)訊號(hào)給影像采集卡，如此可以做到動(dòng)態(tài)影像檢測(cè)，提高產(chǎn)能。這樣的應(yīng)用也可以用在 AOI系統(tǒng)。在影像掃描的過(guò)程中也可以動(dòng)態(tài)調(diào)整與受測(cè)組件的距離。此應(yīng)用重點(diǎn)在于高速同步觸發(fā)以及實(shí)時(shí)位置上。

7. Common working area crash prevention by Interlock function

常常會(huì)有雙控制系統(tǒng)需要在同一區(qū)域工作，或者說(shuō)會(huì)同時(shí)經(jīng)過(guò)一個(gè)區(qū)域，此功能類(lèi)似交通號(hào)志，可以避免在同一工作區(qū)域的兩軸相互碰撞，以往可能要由設(shè)計(jì)者自行控制，結(jié)果往往是降低生產(chǎn)效能或是因?yàn)榉磻?yīng)不及而導(dǎo)致碰撞。ADLINK SSCNET 提供單一指令設(shè)定這個(gè)共同工作區(qū)域的防撞機(jī)制，可以讓后到的軸自動(dòng)減速，直到區(qū)域凈空才能通過(guò)。

8. TFT-LCD carrying by gantry mode

若要搬動(dòng)重物，比如說(shuō)是大型LCD Panel，可以利用Gantry Mode功能來(lái)完成，此模式對(duì)ADLINK SSCNET來(lái)說(shuō)相當(dāng)容易，因?yàn)楦鬏S可以同步控制而且給的是絕對(duì)位置指令，所以原理上只是將主軸的指令同時(shí)也送給另外一軸，這兩軸的位置就會(huì)同步在每個(gè)周期之下。在實(shí)際使用上只要指定兩軸為 Gantry Mode 關(guān)系并指定主軸即可。

后記

SSCNET是新一代的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，擁有傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備開(kāi)發(fā)者常受限于時(shí)間的壓力以及自行設(shè)計(jì)的門(mén)坎過(guò)高而無(wú)緣體會(huì)其奧妙，相信這問(wèn)題可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制卡廠商，通過(guò)適當(dāng)?shù)氖褂谜呓涌趯釉O(shè)計(jì)，讓設(shè)備開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)到SSCNET的精華之處。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃怡暾，“PC-Based SSCNET 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與發(fā)展趨勢(shì)”，機(jī)械工業(yè)雜志，pp. 247-253頁(yè)，二零零三年九月

[2] 鄭中緯，楊信生，曾介亭，曾文鵬，“PC-Based 運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)控制器之研究”，機(jī)械工業(yè)雜志，pp。173-185頁(yè)，二零零五年二月