虹科HK-CIFX PC通訊板卡在半導(dǎo)體設(shè)備勻膠顯影機(jī)中的應(yīng)用
勻膠顯影機(jī)是完成除曝光以外的所有光刻工藝的設(shè)備，包括光刻材料的涂布、烘烤、顯影、晶圓背面的清洗以及用于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(jī)由動(dòng)力系統(tǒng)、顯影液槽及噴液管、水洗槽、擠壓輥、涂膠槽等部分組成，其適應(yīng)于半導(dǎo)體、化工材料、硅片、晶片、基片、導(dǎo)電玻璃等工藝。
“中國(guó)半導(dǎo)體之父”張汝京曾在2018集成電路產(chǎn)業(yè)峰會(huì)時(shí)點(diǎn)評(píng)：“我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最薄弱的環(huán)節(jié)就是材料和設(shè)備”，同時(shí)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用能極大地推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為國(guó)家重點(diǎn)支持的行業(yè)。因此，像勻膠顯影機(jī)之類的半導(dǎo)體設(shè)備的自主研發(fā)和改進(jìn)成為當(dāng)前發(fā)展的首要考慮。
Q：市場(chǎng)上勻膠顯影機(jī)存在什么缺點(diǎn)?
1. 控制單元分離
勻膠顯影機(jī)一般包含主軸電機(jī)、機(jī)械臂、計(jì)量泵、排風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備，而其主控單元通常由獨(dú)立的工控機(jī)和PLC控制器組成。分離的兩種控制單元將增加工程師的程序開發(fā)難度以及人員投入，同時(shí)也不利于設(shè)備維護(hù)與操作。
2. 操作難度高，配置繁瑣
勻膠顯影機(jī)對(duì)于設(shè)備各部件的控制精度及穩(wěn)定性要求高，工控機(jī)本身一般不直接支持實(shí)時(shí)通訊協(xié)議，而在整個(gè)系統(tǒng)中引入PLC控制器，使得設(shè)備的操作難度變大，需要熟悉相應(yīng)的配置軟件才能完成系統(tǒng)配置，也將增加接線布線。
解決方案：虹科HK-CIFX PC通訊板卡使勻膠顯影機(jī)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于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的計(jì)算機(jī)板卡，可以快速的將實(shí)時(shí)通訊添加到基于PC/IPC的自動(dòng)化設(shè)備中，支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP等各種主流的實(shí)時(shí)通訊協(xié)議，并且涵蓋常見的PC卡格式，對(duì)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。
2. 勻膠顯影機(jī)控制一體化
本案例中采用虹科HK-CIFX 50-RE型號(hào)的通訊板卡，作為EtherCAT主站通訊板卡，可以替代勻膠顯影機(jī)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(jī)PCI卡槽并燒寫相應(yīng)的EtherCAT Master固件，即可將該P(yáng)C板卡作為EtherCAT主站使用，這樣便非常輕松的將勻膠顯影機(jī)中所有的主控單元都集成到一臺(tái)工控機(jī)，從而使得控制一體化。另外，HK-CIFX通訊板卡的驅(qū)動(dòng)程序提供了統(tǒng)一的API應(yīng)用程序編程接口，可以采用C、C++、C#等編程語(yǔ)言進(jìn)行程序開發(fā)，用戶無需熟悉復(fù)雜的通訊協(xié)議規(guī)范，僅從編程角度就能實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備如伺服電機(jī)、機(jī)械臂、氣體閥的實(shí)時(shí)控制。
實(shí)現(xiàn)流程如下：
2.1 將HK-CIFX 50-RE插到工控機(jī)PCI卡槽;
2.2 安裝HK-CIFX 50-RE對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng);
2.3 安裝HK-CIFX通訊板卡配套的配置軟件SYCON.net，該軟件可十分方便的進(jìn)行板卡的固件燒寫及EtherCAT網(wǎng)絡(luò)掃描，固件和網(wǎng)絡(luò)配置正確下載后，后續(xù)操作無需再單獨(dú)操作，工控機(jī)開機(jī)后會(huì)自動(dòng)下載;
2.4 HK-CIFX通訊板卡提供用戶二次開發(fā)包，用戶調(diào)用對(duì)應(yīng)的API函數(shù)接口便可Visual Studio等IDE軟件中開發(fā)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)周期/非周期數(shù)據(jù)收發(fā);
3. HK-CIFX通訊板卡的關(guān)鍵特性
√ 支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP、CANopen、Profibus、DeviceNet、CC-Link等實(shí)時(shí)通信協(xié)議。
√ 對(duì)于不同操作系統(tǒng)和不同通訊協(xié)議，提供統(tǒng)一的API函數(shù)接口
√ 支持Windows、Linux、Vxworks、INtime、RTX、QNX等操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)
√ 提供PCI、PCI Express、Compact PCI、Low Profile PCIe、Mini PCIe、M.2 PCI Express、Mini PCI、PCI / 104和PCI 104等接口格式;
√ 通過雙端口內(nèi)存(DPM)或直接內(nèi)存訪問，訪問數(shù)據(jù)
總結(jié)：
通過HK-CIFX通訊板卡可以讓勻膠顯影機(jī)快速的將實(shí)時(shí)通訊添加到其基于工控機(jī)的自動(dòng)化設(shè)備中，從而將分立的控制單元融合為一體，由工控機(jī)直接控制相應(yīng)的EtherCAT設(shè)備。用戶也無需深入研究各種實(shí)時(shí)通訊協(xié)議，直接調(diào)用相應(yīng)的API函數(shù)接口即可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以與原有程序結(jié)合，這樣一套控制程序和一臺(tái)工控機(jī)就能實(shí)現(xiàn)所有控制。同樣的，該P(yáng)C通訊板卡也可以這種方式集成到其他半導(dǎo)體設(shè)備中，如去膠剝離機(jī)，勻膠機(jī)，鍵合機(jī)等。
（轉(zhuǎn)載）
