當(dāng)前全球頂尖的天車標(biāo)準(zhǔn)
公認(rèn)為TSMC臺(tái)積電標(biāo)準(zhǔn)
尊芯第四代天車在硬件與系統(tǒng)研發(fā)上
始終對(duì)標(biāo)這一最高水平
從內(nèi)部布線到框架結(jié)構(gòu)
尊芯在每個(gè)細(xì)節(jié)上追求卓越
確保性能與效率達(dá)到國(guó)內(nèi)一流
01/?更優(yōu)秀的外部設(shè)計(jì)
緊湊型設(shè)計(jì)如何提升系統(tǒng)穩(wěn)定性?
近年來(lái),隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速及人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)迎來(lái)了爆發(fā)式的增長(zhǎng)。面對(duì)產(chǎn)能短缺的問(wèn)題,晶圓廠對(duì)生產(chǎn)效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求日益提高。特別是在12英寸乃至未來(lái)18英寸產(chǎn)線中,晶圓盒(FOUP)重量顯著增加,軌道長(zhǎng)度延長(zhǎng),節(jié)點(diǎn)數(shù)量大幅增長(zhǎng)。作為晶圓廠物流“動(dòng)脈”的AMHS系統(tǒng),必須應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。
尊芯第四代天車經(jīng)過(guò)精心開發(fā),采用模塊化設(shè)計(jì)來(lái)提升整體電氣化性能,在上一代產(chǎn)品已經(jīng)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的基礎(chǔ)上,達(dá)成更小的體積與重量,不僅加強(qiáng)了大重量晶圓盒搬運(yùn)時(shí)的控制能力,還減少了能耗以及對(duì)軌道和輪組的磨損。尊芯第四代天車控制系統(tǒng)能夠更加靈活的控制天車的移動(dòng)路徑,即使?jié)M載也能保持高效穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
通過(guò)降低車體重量與體積,尊芯進(jìn)一步降低了第四代天車運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)。根據(jù)SEMI行業(yè)報(bào)告,振動(dòng)每減少0.1G,設(shè)備停機(jī)時(shí)間可減少3%-7%,生產(chǎn)良率可提升10%-15%。IEEE的研究也表明,設(shè)備振動(dòng)度低于0.5G時(shí),設(shè)備的故障率大幅下降,機(jī)械損壞、電子元件失效率均有顯著降低。尊芯第四代天車采用低振動(dòng)設(shè)計(jì),振動(dòng)幅度保持在0.35G以下,顯著降低故障率,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,確保高效、精準(zhǔn)的物料搬運(yùn)。
模塊化設(shè)計(jì)如何高效應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景?
半導(dǎo)體制造流程高度復(fù)雜,涉及到數(shù)百個(gè)操作工序與精密設(shè)備,部分步驟需要反復(fù)多次。據(jù)統(tǒng)計(jì),12英寸晶圓廠中晶圓的總運(yùn)輸里程會(huì)能達(dá)到20公里。晶圓廠的上空,就像是一個(gè)小型城市,數(shù)百臺(tái)甚至上千臺(tái)天車不停的高速運(yùn)轉(zhuǎn),若繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的固定邏輯控制方式,則極有可能面臨交通擁堵、調(diào)度困難甚至因車輛故障導(dǎo)致的交通阻塞等問(wèn)題。如何智能安排這千百臺(tái)天車的運(yùn)轉(zhuǎn)還要保證極致的運(yùn)載效率呢?
尊芯第四代天車,創(chuàng)新性的采用模塊化的VCU+ZMC(Vehicle Control Unit+ZOOMING Motion Controller)架構(gòu)設(shè)計(jì),控制邏輯更靈活,系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)更加便捷,能夠快速適應(yīng)不同的任務(wù)場(chǎng)景。即便是在生產(chǎn)高峰期,也能實(shí)現(xiàn)智能尋路與動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃,確保物料搬運(yùn)任務(wù)的高效完成。國(guó)內(nèi)其他廠商普遍采用PLC系統(tǒng),控制邏輯相對(duì)固定,且不具備靈活調(diào)整功能,在面對(duì)復(fù)雜任務(wù)場(chǎng)景時(shí)只能按照固定路徑行駛,效率較低。
VCU+ZMC控制邏輯基于更強(qiáng)大的專用處理器,支持高速通信總線傳輸信號(hào),能以更高的頻率運(yùn)行且并行性處理多任務(wù),VCU處理路徑規(guī)劃和車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)反饋,ZMC則負(fù)責(zé)天車的自身運(yùn)動(dòng)邏輯。相比傳統(tǒng)PLC架構(gòu),尊芯第四代天車響應(yīng)速度更快,能實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)別的反饋調(diào)整,確保天車高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的安全與穩(wěn)定。
智慧算法如何高效賦能硬件體系?
一個(gè)典型的12英寸晶圓廠的AMHS系統(tǒng)可能包含300到500個(gè)左右的分叉節(jié)點(diǎn),在設(shè)備集中的區(qū)域,軌道的分叉節(jié)點(diǎn)會(huì)更加密集,以確保天車能夠靈活穿行于多個(gè)設(shè)備之間。這些節(jié)點(diǎn)是天車選擇不同方向的關(guān)鍵位置,每個(gè)都需要依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇。該如何確保高速行駛的數(shù)百輛天車都能選擇一條既能夠避免擁堵、又能最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)目的地的路徑,以確保系統(tǒng)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)呢?
尊芯第四代天車采用的VCU+ZMC架構(gòu)不僅保證了穩(wěn)定運(yùn)行,其高性能芯片更為智能尋路算法的搭載提供了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。它能高效發(fā)揮自研高性能迪杰斯特拉(Dijkstra)算法優(yōu)勢(shì),在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出最優(yōu)路徑或調(diào)度方案,大幅提升了系統(tǒng)響應(yīng)的速度。與傳統(tǒng)PLC控制邏輯相比,尊芯天車系統(tǒng)更容易與現(xiàn)有的物料管理系統(tǒng)(MCS)、設(shè)備控制系統(tǒng)(OCS)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)更加緊密的生產(chǎn)協(xié)同。
在AMHS系統(tǒng)中,工廠的天車軌道網(wǎng)絡(luò)可以抽象成一個(gè)圖,每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表分叉點(diǎn)或站點(diǎn),邊代表軌道,邊的權(quán)重則代表從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸成本(如時(shí)間、距離或擁堵情況)。該算法基于工廠整體信息,不僅要考慮節(jié)點(diǎn)間的距離,同時(shí)還要考量軌道上的負(fù)載情況以及整體規(guī)劃,防止某條路徑過(guò)于集中使用而導(dǎo)致資源分配不均。正是由于尊芯獨(dú)特的架構(gòu)設(shè)計(jì),才使得高性能算法能夠與天車完美結(jié)合,更好地滿足12英寸晶圓廠復(fù)雜的路徑規(guī)劃需求。
目前尊芯已在昆山成功搭建了Demo line,全面驗(yàn)證了天車系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的穩(wěn)定性和效率提升。我們誠(chéng)邀客戶在11月前來(lái)參觀,共同見證尊芯天車的卓越性能。