虹科HK-CIFX PC通訊板卡使勻膠顯影機控制一體化

前言

勻膠顯影機是完成除曝光以外的所有光刻工藝的設備,包括光刻材料的塗佈、烘烤、顯影、晶圓背面的清洗以及用於浸沒式工藝的晶圓表面的去離子水沖洗等。一般勻膠顯影機由動力系統、顯影液槽及噴液管、水洗槽、擠壓輥、塗膠槽等部分組成,其適應於半導體、化工材料、矽片、晶片、基片、導電玻璃等工藝。

“中國半導體之父”張汝京曾在2018集成電路產業峰會時點評:“我國半導體產業發展最薄弱的環節就是材料和設備”,同時半導體技術的發展及廣泛應用能極大地推動了科學技術進步和社會經濟發展,為國家重點支持的行業。因此,像勻膠顯影機之類的半導體設備的自主研發和改進成為當前發展的首要考慮。

勻膠顯影機

市場上勻膠顯影機存在的缺點

1.控制單元分離

勻膠顯影機一般包含主軸電機、機械臂、計量泵、排風系統等設備,而其主控單元通常由獨立的工控機和PLC控制器組成。分離的兩種控制單元將增加工程師的程式開發難度以及人員投入,同時也不利於設備維護與操作。

2.操作難度高,配置繁瑣

勻膠顯影機對於設備各部件的控制精度及穩定性要求高,工控機本身一般不直接支持實時通訊協議,而在整個系統中引入PLC控制器,使得設備的操作難度變大,需要熟悉相應的配置軟件才能完成系統配置,也將增加接線佈線。

虹科HK-CIFX PC通訊板卡使勻膠顯影機控制一體化

1.HK-CIFX PC通訊板卡功能

HK-CIFX通訊板卡是一款適用於工業乙太網和現場總線協議的計算機板卡,可以快速的將實時通訊添加到基於PC/IPC的自動化設備中,支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP等各種主流的實時通訊協議,並且涵蓋常見的PC卡格式,對用戶開放PCI、PCI Express、緊湊型PCI、薄型PCIe、Mini PCIe、半高PCI Express、M.2格式PCI Express、Mini PCI、PCI / 104和PCI 104等接口。

HK-CIFX通訊板卡

2.勻膠顯影機控制一體化

本案例中採用虹科HK-CIFX 50-RE型號的通訊板卡,作為EtherCAT主站通訊板卡,可以替代勻膠顯影機中外加的PLC控制器。用戶只需要將HK-CIFX 50-RE通訊板卡插到工控機PCI卡槽並燒寫相應的EtherCAT Master固件,即可將該PC板卡作為EtherCAT主站使用,這樣便非常輕鬆的將勻膠顯影機中所有的主控單元都集成到一台工控機,從而使得控制一體化。另外,HK-CIFX通訊板卡的驅動程式提供了統一的API應用程式編程接口,可以採用C、C++、C#等編程語言進行程序開發,用戶無需熟悉複雜的通訊協議規範,僅從編程角度就能實現對外圍設備如伺服電機、機械臂、氣體閥的實時控制。

實現流程如下:

2.1、將HK-CIFX 50-RE插到工控機PCI卡槽

2.2、安裝HK-CIFX 50-RE對應的操作系統下的驅動

2.3、安裝HK-CIFX通訊板卡配套的配置軟體SYCON.net,該軟體可十分方便的進行板卡的固件燒寫及EtherCAT網絡掃描,固件和網絡配置正確下載後,後續操作無需再單獨操作,工控機開機後會自動下載

2.4、HK-CIFX通訊板卡提供用戶二次開發包,用戶調用對應的API函數接口便可Visual Studio等IDE軟件中開發應用程式,實現週期/非週期數據收發

板卡運作流程

3.HK-CIFX通訊板卡的關鍵特性

支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP、CANopen、Profibus、DeviceNet、CC-Link等實時通信協議。

Ø對於不同操作系統和不同通訊協議,提供統一的API函數接口

Ø支持Windows、Linux、Vxworks、INtime、RTX、QNX等操作系統下的驅動

Ø提供PCI、PCI Express、緊湊型PCI、薄型PCIe、Mini PCIe、半高PCI Express、M.2格式PCI Express、Mini PCI、PCI / 104和PCI 104等接口格式

Ø通過雙端口內存(DPM)或直接內存訪問,訪問數據

總結

通過HK-CIFX通訊板卡可以讓勻膠顯影機快速的將實時通訊添加到其基於工控機的自動化設備中,從而將分立的控制單元融合為一體,由工控機直接控制相應的EtherCAT設備。用戶也無需深入研究各種實時通訊協議,直接調用相應的API函數接口即可實現應用程式設計,同時也可以與原有程式結合,這樣一套控製程序和一台工控機就能實現所有控制。同樣的,該PC通訊板卡也可以這種方式集成到其他半導體設備中,如去膠剝離機,勻膠機,鍵合機等。

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