满足冲突的机器控制需求

由于网络速度的原因，高速下的精度对机器设计师来说是一个挑战。Towa公司是一家半导体设备制造商，在开发成型机时必须应对几个挑战。它需要在高速运行时保持精度，这样才能用于半导体生产过程。该成型机采用压缩成型方法，与扇出晶圆级封装(FOWLP)技术兼容。这种技术提供了更高的集成级别和更多的外部联系。它还设计为输入/输出(I/O)提供热和电气保护。

许多半导体芯片同时用树脂密封在直径为300毫米的晶圆或320毫米见方的面板上。使用压缩而不是传递成型是一种更有效的方法，它减少了用于密封半导体芯片的树脂量。

克服控制问题

在开发过程中，Towa的成型机最大的挑战是控制系统的设计。一个主要问题是机械系统的有效控制。该公司需要设计一种方法来控制向模具供应树脂的分配器。为了将树脂输送到模具中，点胶机将树脂提前应用到树脂台上。树脂工作台和分配器必须使用先进的计算沿着特定的轨迹进行指导，以均匀地分配树脂。机芯也需要优化以匹配所使用的树脂类型。

Towa设备开发部门经理Hitoshi Kita表示:“为了同时处理多种需求，控制系统的功能和性能都需要大幅提升。”“因此，我们决定从头审视控制系统的设计。”

解决方案是使用基于以太网的工业开放网络标准，该标准提供独立的控制和信息通信数据带宽。这样就可以在不影响控制的情况下传输大量数据。

在注塑机内部，以太网网络用于连接多个伺服放大器和控制器，驱动机械系统以及安全系统控制。

Towa设备开发经理Takanobu Nakajima表示:“在设计一个系统的背景下，它可以处理大量增加的设备内部数据，同时还伴随着多功能，这是一个很好的解决方案。”

以太网网络的属性使注塑机能够满足对其提出的相互冲突的要求-高功能和简单合理的控制系统。

快速向前运动

另一个需要克服的问题是控制晶圆或面板被推入腔内树脂时的压力。压缩成型需要精确控制压力管理。为了满足这些要求，压力机机构压力传感器输出反馈电路的速度需要提高。

开发团队决定改革反馈回路。该控制系统将压力机压力传感器的模拟信号直接输入驱动压力机压力传感器的伺服放大器。结果是更快的系统反馈。

Towa设备开发主管Ryota Okamoto表示:“在新的控制系统设计下，反馈时间从传统的2毫秒大幅缩短。”

重新设计压力控制和整体控制系统设计的努力导致了一台成型机的设计，以提高生产率使用FOWLP半导体芯片制造设备。

罗伯特•米勒， CLPA-Americas主管。本文最初发表于2017年控制工程欧洲补充。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

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• 一种注塑机制造技术用于制造半导体晶圆的设计是高速和精确的。
• 以太网用于保证注塑机内各部件正常工作。
• 反馈电路进行了改革以帮助提高反馈速度。

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