途舰自动化

半导体

基于PC的半导体清洗解决方案

项目背景

在半导体制造过程中，半导体的清洗贯穿着整个加工工序，通常会采用化学液体对半导体的表面膜层进行清洗，在采用化学液体对半导体的表面清洗之后，再采用去离子水对半导体表面进行冲洗，以去除半导体表面附着的化学液，避免该化学液残留或者清洗产物残留对后续的加工工艺影响或者对半导体器件的形成产生影响。

 

系统描述

途舰自动化结合BECKHOFF基于PC的控制平台和丰富的远程IO站，强大的软件平台能力，给半导体清洗设备提供了完美解决方案。TwinCAT HMI的使用给客户带来了一种基于Web的全新人机交互体验。借助物联网技术，方便实现设备的批量部署和远程维护。

 

系统框架结构

程序框架和硬件拓扑标准化、框架化，可方便扩展为多腔体。利用倍福热连接技术，系统可以任意扩展。

 


方案优势

稳定性：使用倍福产品，稳定可靠。EtherCAT线缆冗余，提高了系统的可靠性； 
兼容性：EtherCAT现场总线，可兼容第三方所有EtherCAT从站和其他现场总线产品； 
可扩展性：模块化程序设计，扩展灵活方便； 
接口丰富：集成SECS/GEM标准接口，设备连接方便易用。

 

总结

途舰自动化结合倍福的产品优势提供基于PC的半导体清洗解决方案，简化了系统的复杂性，提高了系统稳定性和使用效率。

 

 

刀轮划片机应用解决方案

项目背景

晶圆制造工艺中，单晶圆由数百至数万颗独立芯片（Dice）组成，芯片间存在 40–100μm 切割道。为高效分离芯片，需通过高精度切割工艺（Die Sawing）。目前主流工艺包括：

刀片切割：金刚石刀片高速旋转（30,000–60,000 转/分钟），配合切削液切割晶圆；

激光切割：非接触式高能激光切割。

 

客户核心需求：

电主轴转速 20,000–60,000 转/分钟，匀速波动 ≤0.2%；

加速性能：0→30,000 转需在 10 秒内完成，加减速平滑；

主轴及Y轴振动小，进给速度均匀。

 

系统描述

通过嵌入式PC + EtherCAT总线 控制方案，实现多轴协同运动与高精度切割：

精准运动控制：控制X/Y/Z/θ轴及主轴，确保切割轨迹精度；

高速响应：EtherCAT通信周期 62.5μs，实时调整位置/速度/扭矩；

振动抑制：优化滤波算法，降低主轴与Y轴振动。

 

关键性能指标：

参数

指标值

主轴转速

20,000–60,000转/分钟

匀速波动

≤0.2%

0→30,000转加速

≤10秒（加减速平滑）

通信周期

62.5μs (EtherCAT)

 

系统框架结构：

 

 

核心硬件配置

控制层：

       CX2033嵌入式控制器：

               支持最多 256轴 协同控制；

               集成TwinCAT软件，实现PLC逻辑+运动控制；

                EtherCAT通信周期 62.5μs。

驱动层：

       英威腾 DA200A 伺服驱动器（X/Y/Z/θ轴）：

               高带宽三环控制（位置/速度/电流）；

               过载能力强，运动一致性优；

               支持全闭环控制及振动抑制滤波。

       英威腾 GD350A 主轴驱动器（9.5A）：

               高速响应，支持 0–60,000转/分钟 平滑调速；

               指令平滑滤波，确保加减速无冲击。

执行层

       高速电主轴：转速 60,000转/分钟，波动≤0.2%；

       旋转伺服电机：驱动X/Y/Z/θ轴精密进给。

 

方案优势总结

超高控制精度

       EtherCAT总线实现 微秒级实时通信，精准同步多轴运动；

       主轴匀速波动 ≤0.2%，保障切割道位置误差≤1μm。

动态性能卓越

       主轴 10秒内完成0–30,000转加速，过渡平滑无抖动；

       DA200A驱动器快速整定时间≤5ms，响应客户高频运动需求。

稳定性保障

       完善的振动抑制算法，显著降低Y轴与主轴振动；

       全闭环控制提升系统抗干扰能力，适应连续生产环境。

扩展性强

       CX2033支持 256轴扩展，兼容激光切割等工艺升级。

 

技术亮点：英威腾DA200A/GD350A驱动组合 + EtherCAT实时总线 + 微秒级运动控制。

注：本方案已通过实际切割验证，满足晶圆高效分离需求，适用于半导体封装、LED芯片等高精度制造场景。

 

 

高灵活性半导体镀膜解决方案

项目背景

半导体镀膜工艺要求极高的精确性和稳定性，当前行业面临三大核心挑战：

        多腔体协同：需支持多个工艺腔体(PM)独立工作与协同控制

        实时性要求：镀膜厚度偏差需控制在纳米级，要求μs级同步精度

        环境适应性：需在-25°C~60°C宽温范围、高电磁干扰环境下稳定运行

客户核心需求：

        设备连接标准化（SECS/GEM接口）

        模块化灵活扩展（腔体/阀岛/I/O）

        99.999%运行可用性（年故障<5分钟）

 

系统描述

核心创新设计：

        热连接拓扑技术

                支持PM1/PM2/PM3等多腔体动态接入

                阀岛与伺服驱动模块化扩展

        软PLC实时架构

                C6030多核处理器实现μs级控制周期

                EtherCAT总线纳秒级同步（<1μs抖动）

        标准化接口集成

                原生支持SECS/GEM协议

                设备即插即用，无缝对接MES系统

 

关键性能指标：

参数

指标值

控制周期抖动

<1μs

温度适应性

-25°C~60°C

运行可用性

99.999% (年故障<5分钟)

数据追溯能力

10年工艺参数存储

同步精度

纳秒级(EtherCAT)

 

系统框架结构：

 

核心硬件配置：

C6030控制器

        多核处理器并行处理复杂任务

        模块化I/O扩展（支持模拟量/数字量/高速计数）

        IP67防护等级，耐受工业环境

执行单元

        阀岛集群：精确控制气体流量与压力

        伺服驱动阵列：纳米级定位精度

工艺腔体(PM)

        独立工作模式：各腔体可运行不同镀膜配方

        热连接技术：支持产线动态扩展

 

方案优势总结

极致灵活性

        模块化架构支持腔体/阀岛/IO自由扩展

        热连接技术实现产线拓扑动态调整

纳米级精度保障

        EtherCAT纳秒级同步控制

        多轴运动与工艺参数严格匹配（镀膜偏差<1nm）

工业级可靠性

        双看门狗电路+热备冗余设计

        -25°C~60°C宽温域稳定运行

全生命周期追溯

        内置SQL数据库存储10年工艺数据

        SPC统计分析驱动工艺优化

智能互联

        SECS/GEM标准接口实现设备快速组网

应用场景：适用于半导体晶圆PVD/CVD镀膜、OLED显示面板镀膜、光伏薄膜沉积等高精度工艺

技术亮点：热连接拓扑技术 + 软PLC μs级控制 + 99.999%可用性保障