文/本刊記者 葉兮
廣義上的半導體行業,包括了眾多細分領域,同時每一個領域又包含多段工序,無論是前段的晶體制造、中段的封裝集成,還是后段的組裝包裝、運輸等,機器人都可以發揮自動化的特殊優勢,為半導體行業帶來全新的生產效益和品質管理。
潔凈空間 機器人的精細化操作
半導體產業,易碎的產品和干凈的房間,為自動化機器人提出特別挑戰。機器人產品不僅需要滿足無塵空間的等級要求,而且面對極為細微的器件需要精準的細節操作,精度等級要求苛刻。
目前,國際半導體知名企業均有采用機器人作業,但多以國外機器人品牌為主。中國能夠提供這一技術支持的企業鳳毛麟角。據悉,早在2005年,新松公司就研發出應用于半導體行業的核心設備潔凈(真空)機械手、同心驅動真空機械手、大氣機械手、側立柱機械大氣手、末端側翻大氣機械手、FPD機器人等產品,并批量投放市場。新松公司研制的潔凈機器人,應用了斯科拉手臂、蛙腿型手臂等國際先進技術,全部采用伺服驅動。
此外,日東電子也在半導體行業擁有技術積累和成功案例。
機器視覺 半導體檢測的銳利雙眼
機器視覺在半導體行業的應用已非常普遍,應用范圍也越來越廣,涉及到半導體外觀缺陷、尺寸大小、數量、平整度、間隔、定位、校準、焊點質量、彎曲度等等的檢測和測量,根據圖像數據判斷找出缺陷產品。
目前,我國的機器視覺技術已能夠滿足基礎的半導體檢測需求,但在與機器人配合使用時,尚缺乏經驗。尤其是對精度要求更多的3D視覺技術與機器人的完美結合,還需要進一步努力。
拾取、分揀、搬運 工業機器人大顯神通
半導體產品在生產線的拾取、分揀和搬運工作通常需要密集的勞動力,而人工存在著各種不可控的因素,導致產品的品質管理存在難題。這為工業機器人的發展提供基礎。
目前,工業機器人主要可以提供拾取、分揀、搬運、碼垛和包裝等服務。拾取分揀機器人以速度和精度為重要指標,目前國外較快的機械手可以達到每分鐘240次以上,而國內產品多數在150次上下。搬運碼垛機器人為半導體產品提供物流支持,可以實現車間內、車間與車間的自由移動。
當前,AGV移動機器人運用普遍。中國國內半導體廠商多使用第一代,第二代自動搬運小車。目前,新型的AGV車上安裝了多關節手臂機器人,用于搬運保管設備和制造設備之間的foup。臺灣,韓國有半導體廠商很多使用這種小車的案例。
半導體的新興行業——LED照明和LED顯示屏行業同樣也在逐步引進各種機器人,其中封裝企業如聚飛光電、瑞豐光電等已成功采用機器人作業,而LED照明燈具的組裝和顯示屏模組的拼接等也有機器人運作案例。這一行業成為當前關注熱點。