SSCNET在半导体及光电产业设备的应用

业设备常用的功能

1. load/unload system

上下料装置是最常见的半导体设备功能，使用来取代人工上下加工件的动作，通常需要一个单轴运动指令来实现，若机台中有多处使用上下料功能，也可以同时呼叫单轴运动指令或是一个全轴同动指令来实现，设计者可以根据所要的位置及速度下命令，并等待到位讯号即可. 这部分要求的是稳定以及简便。

2. Pick & place system

这是组件取放动作，可以是已封装完成的芯片或是封装前的晶粒，一般都是靠真空吸嘴以及一个两轴机构来完成，分为取-提高-平移-降低-放五个步骤，这过程中间也许会夹杂一些影像检测的动作，或是输入点检查动作，或是位置比较动作，利用 ADLINK SSCNET的功能可以让这五个步骤间的转折点更平滑，降低震动，增加稳定度，又因为是DSP在处理整个动作，所以更可以让中间插入的额外动作实时性更好，这部份讲求的是周期速度，一般来说越快越好。瓶颈点在于影像检测快慢跟运动之平顺度。

3. Die bonding system

Die bonding 过程中需要一个多段式的连续速度profile，也是一个往返运动，中途包含了 bonding时间的调整，这过程中还必须根据影像检测结果来校正晶粒角度，以及其它 I/O点的配合等等，较低阶的机器无法作移动中的角度校正，往往需要在 bonding 之前停下来校正完毕后再bond，ADLINK SSCNET可以在移动中根据影像数据来校正角度，达到bonding连续性的效果，这部份讲求的是周期速度，当然也是越快越好，除了Motion动作的平顺性之外，厂商对bonding的know-how也是关键之一。如图3是一台Die Bond Machine，主要动作是把在右边晶圆上的晶粒取出，并放到左边的导线架上。若是Flip Chip Bonder 也是可以用连续速度profile方式实现。如下图4便是利用内建功能所实现的 bonding 速度图，并含有动态位置校正的部份，因坐标轴信息是机密所没有显示出。

图3

图4

4. Wire bonding system

Wire bond 过程比die bond 复杂一些,，因为它的运动方式超过2轴，是一个三度空间运动，过程中也需要一个多段式的连续速度profile，最后一段通常会有一个压合跟拉断的动作，wire bond 出来的结果如图5所示。ADLINK SSCNET 可以在运动中切换到速度及扭力模式，以配合精密的wire bond动作，中途通常没有影像检测的校正，只需专注于wire bond之起点跟终点还有路径及速度即可，利用SSCNET奈米级的高精度 (马达一转131,072分辨率)，可以轻易控制wire bond准确的动作。这部分所要求的motion control是速度，精度以及wire 形状要一致。

图5

5. Laser repair for TFT-LCD system

TFT-LCD 设备中的 Laser Repair 同样也是要求高精度的运动控制，每个需要修补的地方被规划为几个的直线片段，修补上需依赖雷射头的移动精度以及速度，利用ADLINK SSCNET的高精度定位以及控制命令同步功能，可以修补出精准的线段，如图6是一个修补机台使用 SSCNET 的测试结果。

图6

6. IC Inspection by continuously on the fly camera trigger

QFP，BGA等包装之IC生产出来大多放在 Tray上，要检查其外观通常需要一个影像系统配合运动控制系统来完成，ADLINK SSCNET 提供动态位置比较同时输出触发讯号给影像采集卡，如此可以做到动态影像检测，提高产能。这样的应用也可以用在 AOI系统。在影像扫描的过程中也可以动态调整与受测组件的距离。此应用重点在于高速同步触发以及实时位置上。

7. Common working area crash prevention by Interlock function

常常会有双控制系统需要在同一区域工作，或者说会同时经过一个区域，此功能类似交通号志，可以避免在同一工作区域的两轴相互碰撞，以往可能要由设计者自行控制，结果往往是降低生产效能或是因为反应不及而导致碰撞。ADLINK SSCNET 提供单一指令设定这个共同工作区域的防撞机制，可以让后到的轴自动减速，直到区域净空才能通过。

8. TFT-LCD carrying by gantry mode

若要搬动重物，比如说是大型LCD Panel，可以利用Gantry Mode功能来完成，此模式对ADLINK SSCNET来说相当容易，因为各轴可以同步控制而且给的是绝对位置指令，所以原理上只是将主轴的指令同时也送给另外一轴，这两轴的位置就会同步在每个周期之下。在实际使用上只要指定两轴为 Gantry Mode 关系并指定主轴即可。

后记

SSCNET是新一代的运动控制技术，拥有传统运动控制所没有的优点，但设备开发者常受限于时间的压力以及自行设计的门坎过高而无缘体会其奥妙，相信这问题可以通过专业的运动控制卡厂商，通过适当的使用者接口层设计，让设备开发者体验到SSC