Automaatikalahendused pooljuhtide ja elektroonikatootmise korral- pilt: xpert.digital
Alates kulusurvest kuni konkurentsieeliseni: automatiseerimine kiibitootmise Gamuchangerina
Automaatikalahendused pooljuht- ja elektroonikatootmisel
Pooljuhtide ja elektroonikatööstus läbivad tehnoloogilise revolutsiooni, mida toidavad täiustatud automatiseerimislahendused. See areng on ülioluline, kuna täpsuse, tõhususe ja toote kvaliteedi nõuded suurenevad pidevalt, samal ajal kui kulusid tuleb samal ajal vähendada. Pideva AI buumi ja kasvava nõudluse suure jõudlusega pooljuhtide järele muutub automatiseerimine kogu tööstuse strateegiliseks hädavajalikuks.
Praegune turu areng ja suundumused
Kasvuprognoos 2025. aastaks
Pooljuhtide tööstus seisab silmitsi erakorralise kasvuaastaga. 2025. aastaks ennustavad turu -teadlased üle 15 protsendi kasvu, ajendatuna kasvavast nõudlusest tehisintellekti ja suure jõudlusega andmetöötluse järele. Globaalne pooljuhtide turg on 2025. aastal ulatuda 716,7 miljardi dollarini, mis vastab 2024. aasta võrreldes 13,8 protsenti.
Eriti tähelepanuväärne on tootmisvõimaluste kavandatud laienemine: 18 uut pooljuhtide tehast peaks alustama ehitama 2025. aastal, enamik neist tegutseb aastatel 2026–2027. Need investeeringud rõhutavad automatiseerimise keskset rolli kasvava nõudlusega toimetulemisel.
Tehnoloogilised juhid
Selle arengu asjakohane autojuht on tehisintellekt. Hyperscales investeerib miljardeid USA dollareid keerukate AI algoritmide väljatöötamisse, mis suurendab eriti GPU-de ja suure ribalaiuse mälu (HBM) nõudlust. Eeldatakse, et HBM -i käive kasvab 2024. aastal 284 protsendi võrra 12,3 miljardi dollarini.
Pooljuhtide tootmisel automatiseerimise põhipiirkonnad
Vahvli käitlemine ja robootika
Räni-Wafersi täpne käsitsemine on pooljuhtide tootmisel üks kriitilisemaid ülesandeid. Kaasaegsed vahvlite käitlemise robotid peavad ohutult vedama äärmiselt õhukesi räni kettaid kuni 40 mikromeetri paksusega ja läbimõõduga 150–300 millimeetrit. Need kõrge fragiilsed materjalid läbivad kuni 1200 protsessi etappi ja neil on sageli keskmise auto väärtus kasseti kohta.
Vahvli käitlemiseks mõeldud robotlahendusi iseloomustab järgmised omadused:
- Vaakumipõhised kaasahaaramissüsteemid saastevaba käitlemiseks
- Kõrge enneaegne positsioneerimine täpsusega mikromeetri vahemikus
- Puhas kosmose ühilduvus kuni ISO 7 standarditeni
- Integreerimine erinevate masinatootjate olemasolevatesse tootmisliinidesse
Automatiseeritud katsesüsteemid (SEA)
Automatiseeritud katsesüsteemid moodustavad pooljuhtide tootmisel kvaliteeditagamise selgroo. Need süsteemid võimaldavad suure läbilaskevõimega katseid ja tagavad vigade varase avastamise, mis parandab toote kvaliteeti ja tagab rangete tööstusstandardite jälgimise.
SEA -süsteeme kasutatakse pooljuhtide tootmise erinevates etappides:
- Disainilahendus
- Tootmistestid
- Veaanalüüs
- Autotööstuse, lennunduse ja kaitsetööstuse tööstusespetsiifilised testid
Masinaautomaatika puhastamine
Automatiseerimine puhtates tubades nõuab spetsiaalseid lahendusi, mis vastavad kõrgeimatele puhtuse standarditele. Kaasaegsed süsteemid, näiteks Smart Semicon Fabrication Systems, pakuvad täiendavat automatiseerimist kogu vahvli valmistamiseks poleerimisprotsesside pakendamiseks.
Puhta ruumi automatiseerimise põhifunktsioonid:
- Kaamerapõhised positsioneerimissüsteemid vahvli automaatseks äratundmiseks
- Kiire tsükli korda maksimaalse efektiivsuse tagamiseks
- ISO 7 standardne vastavus
- Paindlik kohanemine erinevate vahvlite suurusega (150-300 mm)
Automatiseerimine elektroonika tootmisel
SMT read ja kohapeal tehnoloogia
Pinnase Mount Technology (SMT) jooned on kaasaegse elektroonikatootmise keskmes. Nende tootmisliinide automatiseerimine hõlmab ülitäpseid valimissüsteeme, mis paigutavad mikroskoopilised komponendid vooluahelatele. Arvutinägemissüsteemid võimaldavad täpset positsioneerimist ja vähendada märkimisväärselt inimlikke vigu.
Kaasaegne SMT automatiseerimine integreeritud:
- 3D SPI ja AOI süsteemid AI -toega
- Vego käitlemise seeria usaldusväärse materjali voogu jaoks
- Jälgitavuse lasermarkerid
- Täppisprinter koos mitmekesise tehnoloogiaga
Kvaliteedikontroll ja kontroll
Automaatne optiline kontroll (AOI) on revolutsiooniliselt masinõppe abil. Uued protseduurid vähendavad märkimisväärselt pseudo -kordi kiirust ja minimeerivad käsitsi jälgimist. AI algoritmide integreerimine võimaldab pseudo ja tegelike vigade vahel kindlalt eristada.
Pakkuge täiustatud kontrollisüsteeme:
- 3D -piltide salvestamine ribaprojektsioonitehnoloogia järgi
- Pastakõrguse mõõtmine vahemikus 20 um kuni 150 um
- Osakeste, sälgude ja aukude tuvastamine
- Kiiruse optimeeritud kaamerapead
Röövige kontrolli ja protsessi automatiseerimine
Refrow -ahjude täpne juhtimine on lahendatud ühenduste kvaliteedi jaoks ülioluline. Kaasaegsed reflow -kontrollerid jälgivad ja kontrollivad optimaalse jootmise tulemuste saavutamiseks automaatselt keerulisi temperatuuriprofiile. Need süsteemid võivad salvestada kuni viis erinevat parameetrikomplekti ja vahetada automaatselt erinevate jootmisprofiilide vahel.
Koostöö robootika (Cobots) elektroonikatootmisel
Rakendusvaldkonnad ja eelised
Koostöörobotid on seadnud end elektroonikatootmisse. Need võimaldavad turvalist koostööd inimeste ja masinate vahel ilma kallite kaitseseadmeteta. Elektroonikatööstuses võtavad Cobotid täpselt kokku monteerimis- ja jootmistööd ning tootekatseid ja kvaliteedikontrolli.
Tüüpilised Cobot -rakendused:
- Kiibikatse vaakumvaakumiga
- Puutetundliku ekraaniseadme testid
- Jootmisringi lauad
- Automatiseeritud funktsiooni testid
- Kokkupaneku- ja pakendiprotsessid
Edu näited praktikast
Erlangenis asuvas Siemensil automatiseerib enam kui 70 Coboti erinevaid tootmisprotsesse. Frank Elektronik suutis oma tootmisvõimsuse kahekordistada, kasutades Cobote'i, vahemikus 430-450 kuni üle 800 seadme vahetuse kohta. Need näited näitavad tõhususe suurenemiseks koostöölööda robootika märkimisväärset potentsiaali.
Ennustav hooldus ja seisundi jälgimine
Tingimuste jälgimine kriitilistes rakendustes
Ennustav hooldus on saamas võtmeteguriks planeerimata süsteemi seismate saitide minimeerimisel. Pooljuhtide tootmisel võivad keskmise seisakukulud olla üle 100 000 euro tunnis. Kaasaegsed asjade Interneti -lahendused kasutavad varajase kahjustuse tuvastamiseks akustilisi andureid ja masinõppe algoritme.
Lisage uuenduslikud lähenemisviisid:
- Akustiline analüsaator õhuliinide jaoks (OHV)
- Müra analüüsi juhtimine häirivate tegurite tuvastamiseks
- Edge-ki pidevaks oleku jälgimiseks
- Visualiseeritud armatuurlauad tehnikutele
IoT andurid ja andmete hankimine
IoT -andurid mängivad tänapäevases automatiseerimisel keskset rolli. LPWAN, BLE, NFC ja WLAN-andurid võimaldavad erinevate rakenduste jaoks täpseid reaalajas andmeid salvestada. Puhtates ruumides kasutatakse osakeste, temperatuuri, niiskuse ja õhurõhu jälgimiseks spetsiaalseid andureid.
Tööstus 4.0 ja digitaalne ümberkujundamine
Intelligentsed tuleviku tehased
Dresdenis asuvat Boschi pooljuhtide tehast peetakse tööstuse 4.0 teerajajaks ja see demonstreerib kiibitamise tulevikku. Kõrge automatiseeritud täielikult võrku ühendatud tehas ühendab tehisintellekti meetodid integreeritud protsesside ja iseoptimeerivate süsteemidega.
Intelligentsete pooljuhtide tehaste põhiomadused:
- Andmed -kontrollitud, iseoptimeerivad protsessid
- Kõigi tootmisetappide täielik võrgustike loomine
- AI-põhine vahvli tootmise optimeerimine
- Kuus nädalat kogu toore vahvli kogu valmis mikrokiipile
Tootmise täitmissüsteemid (MES)
MES -süsteemid moodustavad silla ERP -süsteemide ja tootmistaseme vahel. Need võimaldavad tootmisprotsesside reaalset jälgimist ja kontrolli, sealhulgas ressursside kavandamist, tellimuste töötlemist ja kvaliteedijuhtimist. MES -süsteemide integreerimine soodustab sujuvat teabevoogu erinevate osakondade vahel.
Küberturvalisus võrku ühendatud tootmises
Üha suureneval võrgustike loomisel on ka olulised küberturvalisuse väljakutsed. Võrgustikusüsteemid puutuvad kokku suurenenud küberrünnakute riskiga, mis võib tootmissüsteemidele olulist kahju tekitada.
Kriitiliste turvameetmete hulka kuulub:
- Regulaarsed süsteemiuuendused
- Võrgu segmenteerimine rünnakute sisaldamiseks
- Turvaline autentimine ja volitus
- Töötajate koolitus küberturvalisuse jaoks
Autonoomsed robotid vallutavad puhtad ruumid ja digitaalsed kaksikud lühendavad arendustsüklit drastiliselt
Masinõpe ja AI integreerimine
Masinõpe revolutsiooniks on vahvli tootmise defekt. Konvolutsioonilised närvivõrgud (CNN) ja laineketi hajumise muundamise (WST) mudelid saavutavad juba automatiseeritud defektide tuvastamise täpsuse 96–97 protsenti. Need tehnoloogiad võimaldavad täpsemat kvaliteedikontrolli vähenenud käsitsi sekkumisel.
Digitaalsed kaksikud
Digitaalsed kaksikud on loodud võimsate tööriistadena tootmisprotsesside optimeerimiseks. Need võimaldavad keerukate süsteemide virtuaalset simuleerimist ilma füüsiliste prototüüpideta, mis lühendab oluliselt arengutsüklit ja vähendab kulusid. Elektroonika arendamisel saavad digitaalsed kaksikud optimeerida kogu elutsüklit komponentidest kuni tootmistänavateni.
Mobiiliautomaatika
Autonoomsed juhitavad sõidukid (AGV) ja liikuv robot revolutsiooniliselt revolutsiooniliselt puhastes tubades. Sellised süsteemid nagu Hero Fab AGV ühendavad väljakujunenud robotitehnoloogia koos uuenduslike sõidukite kontseptsioonidega, et täisautomaatne transporti protsessivahendite vahel. Need lahendused pakuvad ööpäevaringset operatsiooni, mille suure koormus on 100–150 kg.
Tootmisest nutikate tehaseni: miks automatiseerimine edu otsustab
Automatiseerimine pooljuhtide ja elektroonika tootmisel on kiire arengu faasis. AI nõudluse ja tehnoloogilise innovatsiooni ajendiks arenevad tootmissüsteemid kõrgelt võrku ühendatud, ise optimifitseerivateks süsteemideks. Robotics, AI, IoT ja ennustav hooldus on edukas integreerimine ettevõtete konkurentsivõime jaoks.
Kuigi tööstus suundub rekordilise kasvu poole, peavad tootjad haldama ka selliseid väljakutseid nagu küberturvalisus, kvalifitseeritud töötajate puudus ja suurenev keerukus. Ettevõtted, kes investeerivad täna Advanced Automation Solutionsi, on homse võitjad ja kujundavad märkimisväärselt elektroonikatootmise tulevikku.
Sobib selleks:
Teie ülemaailmne turundus- ja äriarenduspartner
☑️ Meie ärikeel on inglise või sakslane
☑️ Uus: kirjavahetus teie riigikeeles!
Konrad Wolfenstein
Mul on hea meel, et olete teile ja minu meeskonnale isikliku konsultandina kättesaadav.
Võite minuga ühendust võtta, täites siin kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) . Minu e -posti aadress on: Wolfenstein ∂ xpert.digital
Ootan meie ühist projekti.
