Un'introduzione automatizzata alla gestione e al trasferimento dei wafer

L'industria manifatturiera dei wafer è il settore con il più alto grado di automazione tra tutte le produzioni industriali e personalmente credo che non ce ne sia nessuno.

Il motivo per cui il grado di automazione della produzione di wafer può essere così elevato è perché il processo richiede elevata precisione, elevata pulizia, elevata affidabilità e la partecipazione manuale non può soddisfare questi requisiti. Il secondo sono i soldi.

Quindi quale livello di automazione ha raggiunto la produzione di wafer? Questo documento fornisce una breve introduzione alla gestione più semplice dei wafer.

Memorizzazione su wafer

I wafer vengono archiviati utilizzando un'unità di memoria standardizzata chiamata FOUP (Front Opening Unified Pod). Questa è una scatola per conservare i wafer. Questa scatola è progettata per la movimentazione automatica e costituisce la base per l'automazione completa.

Sistema automatico di movimentazione wafer AMHS

Il sistema di movimentazione automatica dei materiali (AMHS) è il fulcro della movimentazione dei wafer. A volte viene definito sistema di gru.

La gru è installata sul binario a soffitto interno e molte gru funzionano in modo efficiente sul binario grazie all'implementazione del sistema di controllo.

Il motivo principale per correre sul soffitto è risparmiare spazio. I wafer producono così tanti dispositivi che la gru è responsabile del trasferimento dei materiali tra migliaia di dispositivi in ​​tutto lo stabilimento. Una rotaia di trasmissione a terra potrebbe essere paragonabile a una strada cittadina densamente popolata. Il costo dello spazio nelle camere bianche è elevato.

Correndo sul soffitto della gru, la libertà di movimento è molto ampia, fissa la posizione dell'attrezzatura, la gru può raggiungere la parte superiore della macchina in qualsiasi momento.

Sul soffitto si trova anche il magazzino di stoccaggio dei wafer e la gru è responsabile dello stoccaggio o del prelievo. In questo modo, finché la macchina di produzione è posizionata a terra, la macchina può essere densamente scaricata,purché il personale addetto alla manutenzione possa entrare.

La gru che corre sullo sky rail è responsabile dello spostamento sullo sky rail ed è anche responsabile della presa e del sollevamento del FOUP.

Numerose apparecchiature di produzione sono progettate con una piattaforma estesa per accogliere la gru sollevata dalla scatola dei wafer.

Nel campo delle apparecchiature automatiche per la movimentazione dei wafer (AMHS), il mercato globale è attualmente dominato da Daifuku del Giappone, Murata Machinery del Giappone, SEMES di Samsung della Corea del Sud e altre società, che rappresentano circa il 90% della quota di mercato. Poiché il sistema AMHS ha un impatto globale sulla linea di produzione degli stabilimenti, i clienti sono molto cauti nella loro scelta e i produttori nazionali emergenti di AMHS devono sottoporsi a un lungo processo di verifica per entrare nel campo dei semiconduttori, richiedendo continui progressi da processi locali e semplici a processi processi complessivi avanzati.

Carico e scarico wafer (EFEM)

EFEM (Equipment Front End Module), l'inglese descrive questo è un modulo di docking front-end e back-end, dal punto di vista dell'utente, è il processo di caricamento e scaricamento dei wafer.

Ciascun dispositivo funzionale gestisce un wafer alla volta. EFEM è responsabile di estrarre i wafer uno per uno dalla scatola e di inserirli nelle apparecchiature per la lavorazione. Terminare la lavorazione e rimettere a pezzetti. L'intero processo di trasferimento e lavorazione del wafer viene effettuato in uno spazio chiuso con elevati requisiti di pulizia, privo di contaminazioni esterne e di assoluta protezione del wafer.

Il processo di produzione dei wafer, l'intero processo è automatizzato, ha sostanzialmente raggiunto il livello di un'officina senza equipaggio. Tuttavia, per il controllo del programma, l'impostazione dei parametri e la manutenzione delle apparecchiature, sono necessari ingegneri con competenze tecniche più elevate.

Qual è il livello di automazione nella produzione di wafer? Alcuni professionisti dividono l’automazione in cinque livelli:

Secondo questo livello, il grado di automazione dell'industria dei wafer è al livello 3-4. Naturalmente, il livello di ciascun produttore di wafer è diverso. La maggior parte degli altri settori manifatturieri di elettronica hanno un livello di automazione pari a 2-3. Il grado di automazione ha ancora molto spazio per svilupparsi.

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