実点科技分散型I/OユニットXBFの半導体チップ検査装置におけるアプリケーション

半導体チップ検査は、設備の信号採取精度、システムの柔軟性および安定性に対する要求が高くなります。実点科技の分散型リモートI/O XBFシリーズ製品は配線を削減し、設備の保守性と拡張性を向上させ、複雑な適用環境下での生産ニーズに対応します。

今回の事例で使用した実点科技製品

一、生産工程の紹介

半導体チップ検査設備には、以下の一連の工程が含まれます：ウェハ装填→現像→レジスト塗布→欠陥スキャン→仕分け・払い出し。

ウェハ装填：ロボットアームがウェハを検査工程位置へ搬送し、高精度光電センサが位置決め偏差をリアルタイムでフィードバックします。

現像：光学センサがパターンをスキャンし、エッジ検出アルゴリズムにより線幅の均一性を解析します。

レジスト塗布：圧力トランスミッタとレーザー膜厚計による二重冗長モニタリングを行い、閉ループ制御により塗布弁を調整してレジスト膜厚の均一性を確保します。

欠陥スキャン：マルチスペクトルイメージングシステムがミクロン単位の欠陥を識別し、データはリアルタイムで品質トレーサビリティプラットフォームに同期されます。

仕分け・排出：検出結果に基づき、空気圧アクチュエータが良品・不良品を仕分けし、ロボットハンドが分類パスに従って排出します。

二、I/Oユニットの適用方式

EtherCATバスプロトコルに基づき、システムはベッコフ系列PLCを制御コアとして、XBF EtherCATカプラXBF4-EC04によりバスI/Oシステムを構築します。このカプラは4つの拡張ネットワークポートを備え、各ポートには最大16台のI/Oユニットを接続可能です（合計最大32台のI/Oユニットを接続可能）。これにより、XBF2EシリーズのI/Oユニットを各工程の必要に応じて分散型に配置し、信号収集と設備制御を行うことができます。ライン型、スター型、混合型トポロジに対応する能力により、設備のレイアウトの柔軟性を大幅に向上させています。

XBF2E-1600は、光電センサ（ウェハ到達時にロボットアームを停止させるトリガー）、リミットスイッチ（ロボットアームのストロークのハードリミット）、安全ドアロックのインタロック信号を収集し、XBF2E-0808Aはシリンダのマグネットスイッチ（伸縮状態のリアルタイムフィードバック）、非常停止ボタン信号を読み取ります。

XBF2E-0016AとXBF2E-0808Aは、電磁弁（仕分けシリンダの動作、塗布バルブ）を制御し、サーボ信号（コンベアの起動・停止）を出力し、アラーム表示灯を駆動します。

三、方案最適化の効果

顧客の従来案（ベッコフPLC＋ローカルI/O＋サードパーティ製ハブ）は、別途サードパーティ製ハブが必要であり、ケーブルコストと保守の複雑さが増加していました。実点科技のXBF分散型リモートI/Oを採用したことで、全面的な改善がもたらされました。

コスト最適化：追加設備の購入が不要になり、ケーブルや部品のコストも削減され、バスI/Oの総合コストが低減しました。

効率向上：設備の輸送・取外し・取付けが容易になり、配線が簡素化され、作業効率が30%以上向上しました。

安定性向上：ノード数が減少し、システムネットワーク全体の安定性が向上し、設備の運転がより信頼性の高いものになりました。

四、配線を省略できる分散型リモートI/O XBFシリーズ製品

•特殊なケーブルや工具は不要で、汎用工業用ネットワークケーブルで通信

•3線式でセンサに電源を供給し、端子台を省略して配線作業を簡素化

•ライン型、スター型、混合型など多様なトポロジに対応し、システムレイアウトが柔軟

•点数、構造、特殊機能を必要に応じて迅速にカスタマイズ可能