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Typ Diplomarbeit
Jahr 2011/12
Fachbereich Mechatronik
Projektteam keine Daten vorhanden
Klasse
BetreuerIn keine Daten vorhanden
Abteilung Mechatronik

Projektbeschreibung


In Zusammenarbeit mit Infineon Austria Technologie AG am Standort Villach soll eine Anlage zur automatisierten Ausgangskontrolle von Wafern geplant werden. Infineon ist ein weltweit tätiger Konzern in der Halbleiterindustrie, der am Standort Villach Chips für die Bereiche Mobilität, Industrie und Sicherheit entwickelt und herstellt.

 

Prozessablauf


Um die einzelnen Chips zu erhalten wird der Wafer auf einer Trägerfolie geschnitten. Nach dem Schneiden wird der Wafer einer von Hand durchgeführten makroskopischen Sichtkontrolle unterzogen bevor ein oder mehrere Kundenspezifische Barcodes am Frame angebracht werden.  Der letzte Schritt des Herstellungsprozesses ist das Verpacken des geschnittenen Wafers.

 

Aufgabenstellung


Derzeit wird die Sichtkontrolle und das Labeling (aufkleben der Barcodes) von Hand durchgeführt. Die Aufgabenstellung ist eine Anlage zu planen die mittels eines Bildverarbeitungssystems eine Kontrolle des Wafers durchführt und im Anschluss automatisiert die nötigen Barcodes aufbringt.

Die Anlage muss reinraumtauglich sein und Wafer mit den Größen 6 Zoll und 8 Zoll handhaben können.

 

Ziele und Erwartungen


Infineon erwartet sich durch die Anlage mehr Fehler erkennen zu können um dadurch die fehlerhaften Produkte zu vermindern. Zusätzlich soll ein Foto jedes Wafers, der das Werk verlässt, archiviert werden. Aufwändig von Hand durchgeführte Arbeiten sollen ersetzt und somit der Automatisierungsgrad erhöht werden.

 

Durchführung


Der Operator stellt die Framehorde (Transportbox für Wafer-Frame-Pakete) in die Hordenaufnahme der Anlage. Zum Handeln wird ein 6-Achsen-Industrieroboter mit einem pneumatischen Zangengreifer, für das Wafer-Frame-Packet, und einem Vakuumgreifer, für das Label, eingesetzt. Der Roboter greift den Frame mit dem Zangengreifer, schwenkt in den Bildverarbeitungsbereich und platziert das Wafer-Frame-Packet. Auf 4 Positionen (4-Quadranten) werden mehrere Vorder- und Rückseitenaufnahmen mit unterschiedlichen Beleuchtungen gemacht um verschiedene Fehler zu erkennen. Anschließend legt der Industrieroboter das Wafer-Frame-Packet auf eine Ablagestation. Mit Hilfe von 2 Zylindern wird der Wafer an 2 Anschlägen ausgerichtet. Der Zangengreifer wird geöffnet und holt mit dem Vakuumsauger den Barcode von der Spendevorrichtung des Druckers und platziert den Barcode an der gewünschten Stelle am Frame. Der Vorgang wird solange wiederholt bis an allen gewünschten Positionen Barcodes angebracht sind. Nun wird das Wafer-Frame-Paket in die Horde zurück gelegt. Um 6-Zoll und 8-Zoll Wafer in einer Anlage prüfen zu können ist der Roboter mit einem Greiferwechselsystem ausgestattet, an dem entweder der Greifer für 6- oder 8-Zoll Wafer angebracht ist.  Die Anlage besitzt ein Greifermagazin indem der zweite, gerade nichtbenützte Greifer abgelegt werden kann. Die Anlage wird mit einem Beckhoff IndustriePC gesteuert und über ein 12-Zoll Beckhoff-Touchpanel bedient. Parallel dazu läuft ein HP Small Factor PC der die Steuerung und Auswertung des Bildverarbeitungssystems übernimmt.