虹科HK-CIFX PC通讯板卡使匀胶显影机控制一体化

匀胶显影机是完成除曝光以外的所有光刻工艺的设备，包括光刻材料的涂布、烘烤、显影、晶圆背面的清洗以及用于浸没式工艺的晶圆表面的去离子水冲洗等。一般匀胶显影机由动力系统、显影液槽及喷液管、水洗槽、挤压辊、涂胶槽等部分组成，其适应于半导体、化工材料、硅片、晶片、基片、导电玻璃等工艺。

图 | 宁波润华全自动8/12寸匀胶显影机

“中国半导体之父”张汝京曾在2018集成电路产业峰会时点评：“我国半导体产业发展最薄弱的环节就是材料和设备”，同时半导体技术的发展及广泛应用能极大地推动了科学技术进步和社会经济发展，为国家重点支持的行业。因此，像匀胶显影机之类的半导体设备的自主研发和改进成为当前发展的首要考虑。

市场上匀胶显影机存在的缺点：

1. 控制单元分离

匀胶显影机一般包含主轴电机、机械臂、计量泵、排风系统等设备，而其主控单元通常由独立的工控机和PLC控制器组成。分离的两种控制单元将增加工程师的程序开发难度以及人员投入，同时也不利于设备维护与操作。

2. 操作难度高，配置繁琐

匀胶显影机对于设备各部件的控制精度及稳定性要求高，工控机本身一般不直接支持实时通讯协议，而在整个系统中引入PLC控制器，使得设备的操作难度变大，需要熟悉相应的配置软件才能完成系统配置，也将增加接线布线。

虹科HK-CIFX PC通讯板卡使匀胶显影机控制一体化

HK-CIFX通讯板卡是一款适用于工业以太网和现场总线协议的计算机板卡，可以快速的将实时通讯添加到基于PC/IPC的自动化设备中，支持EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP等各种主流的实时通讯协议，并且涵盖常见的PC卡格式，对用户开放PCI、PCI Express、紧凑型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。

本案例中采用虹科HK-CIFX 50-RE型号的通讯板卡，作为EtherCAT主站通讯板卡，可以替代匀胶显影机中外加的PLC控制器。用户只需要将HK-CIFX 50-RE通讯板卡插到工控机PCI卡槽并烧写相应的EtherCAT Master固件，即可将该PC板卡作为EtherCAT主站使用，这样便非常轻松的将匀胶显影机中所有的主控单元都集成到一台工控机，从而使得控制一体化。另外，HK-CIFX通讯板卡的驱动程序提供了统一的API应用程序编程接口，可以采用C、C++、C#等编程语言进行程序开发，用户无需熟悉复杂的通讯协议规范，仅从编程角度就能实现对外围设备如伺服电机、机械臂、气体阀的实时控制。

实现流程如下：

• 将HK-CIFX 50-RE插到工控机PCI卡槽；
• 安装HK-CIFX 50-RE对应的操作系统下的驱动；
• 安装HK-CIFX通讯板卡配套的配置软件SYCON.net，该软件可十分方便的进行板卡的固件烧写及EtherCAT网络扫描，固件和网络配置正确下载后，后续操作无需再单独操作，工控机开机后会自动下载；
• HK-CIFX通讯板卡提供用户二次开发包，用户调用对应的API函数接口便可Visual Studio等IDE软件中开发应用程序，实现周期/非周期数据收发；

总结

通过HK-CIFX通讯板卡可以让匀胶显影机快速的将实时通讯添加到其基于工控机的自动化设备中，从而将分立的控制单元融合为一体，由工控机直接控制相应的EtherCAT设备。用户也无需深入研究各种实时通讯协议，直接调用相应的API函数接口即可实现应用程序设计，同时也可以与原有程序结合，这样一套控制程序和一台工控机就能实现所有控制。同样的，该PC通讯板卡也可以这种方式集成到其他半导体设备中，如去胶剥离机，匀胶机，键合机等。