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半導體封裝檢測機台產能大提升

2016/05/13

半導體業之自動化應用要求條件甚高,在達到極度精確的同時,還需保有高產能。一般而言,半導體製程可分為「前端」和「後端」,後端指的是在晶圓切割成個別晶片之後的一連串製程,包括測試、組裝、封裝等。封裝檢測機台的目標是在製程中實施高精確的全檢,同時確保高產出速度。

系統需求

半導體封裝技術的創新使得封裝速度大躍進,同時需要更高作業密度與高精度的檢測系統,在在挑戰視覺檢測系統的極限。本案客戶於是想找尋一個高性能的系統,進行可靠影像擷取,以實現高速度、高精確度的視覺檢測,同時希望易於安裝與維護。

系統描述

系統設備商在設計先進的高精度機器時,組件的選擇即決定成敗。以本案而言,相關組件如控制卡、影像擷取卡及相機,對於系統的整體產能和準確度具有關鍵性的影響。因此研華建議採用一張智慧型高速乙太網路(GigE)介面的影像擷取卡、數位訊號處理(DSP)為基礎的多軸運動控制卡、以及一台緊湊型模組化電腦系統,可於空間狹小的廠房環境中與生產設備直接整合,完成高精確度、高產能的IC封裝檢測。

本解決方案於是採用研華工業電腦等級的MIC-7500系統搭配MIC-75M13機箱,整合PCIE-1174 四通道影像擷取卡(可連接四台相機),影像擷取模組並內建FPGA晶片,可進行影像前處理,並透過直接記憶體存取(DMA)將資料快速傳送進電腦主機,如此可釋出更多電腦中央處理器資源進行高階邏輯運算,也不會漏接任何像幀或封包,而完成一高可靠性、高速、高處理性能的視覺檢測系統。

為了簡化安裝和維護,同一系列的影像擷取卡皆支援乙太網路供電(PoE),以及AD Hoc無線網路隨意路由協定,無需設定IP網址即可連線,系統整合商可直接透過乙太網路線連接相機,隨插即用。

本解決方案另外使用到兩張插卡提供客戶想要的其它功能:PCI-1245是4軸伺服/步進馬達控制卡,內建高性能DSP及SoftMotion 演算法,達到運動軌跡和時間點的精準同步控制;PCI-1756則是一張64通道隔離式數位輸出/入卡,在本案例是用於提供數位訊號通道,連接感測器、螺線管閥門、開關及指示器。

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