Модульные системы сочетают эффективность и гибкость
Возможность замены отдельных модулей, а не всей машины, уменьшает стоимость поддержки необходимой производительности системы в соответствии с изменяющимися требованиями.
Находясь под давлением цен и конкуренции, производители полупроводников стремятся максимально увеличить производительность и повысить качество выпускаемой продукции. Им также необходимо достаточно гибкое оборудование, которое можно модернизировать быстро и без значительных затрат. Повышение производительности, измеряемой в единицах в час (ед/ч) и возможность достичь этого в небольшом объеме позволяет ускорить возврат инвестиций в среде с высоким уровнем конкуренции.
Один из крупнейших производителей контрольного и упаковочного оборудования для полупроводниковой и электронной промышленности, International Product Technology Inc. (IPT) Systemation, Новый Берлин, шт. Висконсин, недавно выпустил высокопроизводительную машину проверки и упаковки интегральных схем (ИС) под маркой Systemation производительностью до 15 000 ед/ч. Система обработки S-868 может контролировать и упаковывать устройства с различными корпусами, такими как BGA (Ball Grid Array), QFP (quad flat pack) и micro-BGA (QFN, µBGA).
Одна из самых важных характеристик новой системы – ее модульная конструкция. Модульное исполнение позволяет легко переконфигурировать или обновлять оборудование, меняя только необходимые модули, а не всю машину сразу. Это экономит время и деньги, а также увеличивает эксплуатационный ресурс машины.
«Фактически каждый компонент, за исключением корпуса машины, может быть собран и протестирован отдельно, – говорит Роб Бертз, вице-президент IPT по технологическим вопросам. – В результате такого подхода достигнуто три главных преимущества:
Прежде всего, для создания отдельных модулей машины могут быть привлечены сторонние квалифицированные производители, поставляющие проверенные модули конечному системному интегратору. Это значительно уменьшает время и стоимость ввода машины в эксплуатацию.
Второе преимущество – модульные компоненты могут быть переконфигурированы таким образом, что в итоге создается абсолютно новая машина. Это снижает стоимость и время выполнения будущих модификаций.
Третье преимущество модульности состоит в том, что если один из модулей был значительно модифицирован, он может быть легко заменен новым».
Более быстрый возврат инвестиций (ROI)
Модули машины включают модули перемещения, четыре независимых модуля укладки в тару и модули упаковки в пленку. Каждый модуль имеет свою собственную уникальную эксплуатационную спецификацию и встроенный узел управления перемещением. Каждый аспект конструирования, развертывания и технической поддержки в течение всего срока службы машины может быть реализован независимо на уровне модулей как в полностью готовой машине.
По словам Бертца, система ST-868 заметно изменила производительность завершающего контроля и упаковки. Модульность системы управления перемещением – наиболее важный элемент, позволяющий реализовать распределенный замкнутый алгоритм действий для каждой подсистемы. Результат – увеличение на 50% быстродействия системы обработки.
Модульная система ST-868 заметно изменила производительность завершающего контроля и упаковки
Источник: Bosch Rexroth и Control Engineering
«В принципе, ST-868 имеет производительность двух машин предыдущего поколения, – отмечает Бертз. – Используя преимущества системы управления перемещением, а также максимизируя эффективность упаковочного процесса, Systemation в состоянии обеспечить увеличение показателя производительности ед/час на квадратный метр помещения на 100 %.”
Система также включает улучшенный компонент визуального контроля AVS DefectZero Inspection Technology, разработанный IPT. Это позволяет гарантировать качество на конечной стадии, осуществляя надежный осмотр изделий на выходе участков укладки в тару и упаковки.
Дополнительные точки осмотра могут быть выбраны и сконфигурированы, обеспечивая комплексное обнаружение дефектов на всех 6 сторонах всех типов упаковки, с доступом к результатам осмотра в реальном времени. Удаленный доступ к результатам работы любой машины контроля на территории цеха обеспечивает возможность просмотра данных на центральной рабочей станции или из другой точки.
С архитектурой системы управления ST-868 могут быть интегрированы другие устройства FireWire, такие как, например, интеллектуальные видеокамеры.
Источник: Bosch Rexroth и Control Engineering
Управление перемещением, производительность машины
IPT удалось достичь такой производительности, во многом, благодаря использованию технологии управления перемещением IEEE FirePoint 1394 от Bosch Rexroth. Эта платформа использует распределенную, масштабируемую архитектуру, построенную на основе высокоскоростной шины FireWire, которая поддерживает управление 20 осями на машину. Эти оси перемещения включают подъем, вращение, функции осмотра и упаковки ST-868.
Система FirePoint использует распределенную архитектуру и модульные компоненты, гарантирующие разработчикам машин идеальное решение. Это обеспечивается полностью конфигурируемыми функциональными модулями и модулями ввода/вывода, подключенными к промышленному ПК через высокоскоростную шину FireWire. Функциональные возможности каждого модуля программируются, и можно контролировать дискретные и аналоговые входы/выходы, серво- и шаговые двигатели. Кроме того, другие устройства FireWire, такие как интеллектуальные видеокамеры, могут быть интегрированы в архитектуру системы управления.
Система управления обеспечивает очень короткое время реакции
Источник: Bosch Rexroth и Control Engineering
Распределенная архитектура и высокая мощность шины FireWire позволяют расширить платформу до 62 интеллектуальных узлов управления. Так как узлы управления для каждого модуля машины программируются пользователем, изменение или модификация определенного модуля не требует перестройки или замены всей платформы управления перемещением, и ограничивается только узлом, связанным со своим модулем.
Например, укладчик микросхем в тару является модульным компонентом, оси перемещения которого управляются одним устройством. Если возникает необходимость замены укладчика, этот модуль может быть заменен отдельно. Все остальные компоненты машины остаются неизменными.
Платформа FirePoint была разработана специально для поддержки систем высокоскоростного перемещения и визуального контроля на основе сети IEEE 1394. Любой совместимый с IEEE 1394 модуль может подключаться к этой же сети.
FireWire – высокоскоростная последовательная шина с детерминированной архитектурой реального времени, поддерживающая пропускную способность до 400 Мбит/с, идеально подходящую для очень быстрых, многоосевых приложений.
FireWire – высокоскоростная последовательная шина с детерминированной архитектурой реального времени, поддерживающая пропускную способность до 400 Мбит/с
Источник: Bosch Rexroth и Control Engineering
Модульный, быстрый
Выбор модульной платформы для ST-868 обеспечил также другие преимущества: более быстрое проектирование машины, гибкие варианты использования конечным пользователем и уменьшение затрат на эксплуатацию, благодаря увеличению производительности.
Платформа поставляется с обширной библиотекой инструментов и команд управления движением, позволяющих ускорить запуск в эксплуатацию и проверку. Эти библиотеки на C и C ++ избавляют от необходимости программирования перемещения, которое требовали платформы предыдущих поколений. Это позволяет изготовителям оборудования, таким как IPT, тратить меньше времени на программирование перемещения и больше времени – на специфические функциональные возможности машины, что дает таким компаниям стратегическое преимущество.
Конструкция платформы также обеспечивает гибкость за счет модульной структуры компактных блоков. Стандартно блоки устанавливаются на DIN-рейке, однако в зависимости от требований заказчика существуют блоки с возможностью монтажа в стойке.
Поскольку потребности промышленности развиваются, модульность ST-868 предотвращает устаревание машины и защищает инвестиции конечных пользователей. Для повышения производительности необходимы новые форматы упаковки интегральных схем, и новые требования к контролю схем могут появляться каждые три-четыре года. Для защиты долговременных инвестиций и гарантии реализации потенциальных требований промышленности некоторые из модулей ST-868 были разработаны и протестированы на производительности 32 000 ед/час, если, конечно, такая производительность когда-нибудь потребуется. Модули платформы управления перемещением FirePoint успешно прошли проверку работы в замкнутом контуре управления на еще большей производительности.
Вместо того, чтобы списать ST-868 и приобретать новое оборудование из-за изменившихся потребностей, конечный пользователь может легко поменять только те модули машины – модуль транспортировки, модуль загрузки, и т.д.– которые необходимо модернизировать в соответствии с новыми требованиями.