Dans un outil de traitement de plaquettes, de nombreuses opérations se déroulent avant que la plaquette ne quitte la chambre ou la station de manipulation. Les pompes démarrent, les vannes basculent, les capteurs renvoient des lectures, les mécanismes de transfert déplacent la plaquette et le logiciel de processus suit chaque étape.

Un mini PC sans ventilateur peut être installé à l'intérieur de l'armoire de l'équipement et prendre en charge cette séquence du côté logiciel. Son rôle est de maintenir les applications de la machine, la communication périphérique et les données de production disponibles tout au long du cycle de processus.

1. Contexte de l'application

L'équipement de traitement de plaquettes couvre plus d'un type de machine. Selon l'étape de production, le système peut gérer le nettoyage, la livraison de matériaux, le transfert de plaquettes, la surveillance des processus ou les fonctions de contrôle de support autour de la chambre.

Ces systèmes prennent généralement en charge la fabrication de plaquettes dans les domaines opérationnels clés :

• Stations de nettoyage de plaquettes, où les pompes, les vannes, les capteurs et les séquences de processus doivent fonctionner ensemble.
• Systèmes de transfert de plaquettes, où les mécanismes de manipulation déplacent les plaquettes entre les ports de chargement, les chambres ou les positions de processus.
• Équipement de livraison de gaz ou de produits chimiques, où les conditions de fonctionnement et l'état d'approvisionnement doivent rester visibles pour le logiciel de contrôle.
• Surveillance de la température, de la pression et du débit, où les instruments de processus renvoient en continu les données de l'équipement.
• Modules de processus de support, où plusieurs périphériques doivent communiquer avec une application de machine.

Dans ces machines, l'ordinateur fait généralement partie de l'armoire de commande au lieu d'apparaître comme un poste de travail séparé. Cet emplacement change ce qui est le plus important. Le système a besoin de suffisamment de chemins de communication pour les appareils existants, d'espace pour l'expansion spécifique à la machine et d'une disposition d'alimentation qui convient à la conception électrique de l'équipement.

2. Mise en œuvre de la solution

Le mini PC sans ventilateur est installé à l'intérieur du boîtier de l'équipement de traitement de plaquettes et connecté conformément à la disposition de la machine.

• Les appareils série peuvent occuper plusieurs ports COM car l'équipement de processus comprend souvent des contrôleurs ou des instruments qui utilisent encore RS232, RS422 ou RS485. La plateforme disponible peut prendre en charge jusqu'à six ports COM, dont un configurable pour RS232/422/485.
• Les connexions réseau peuvent ensuite être séparées selon la conception de la machine. Avec deux ports Gigabit Ethernet, une connexion peut rester du côté de l'équipement tandis qu'une autre est réservée à la communication avec un réseau de niveau supérieur ou un autre sous-système de machine.
• L'extension est gérée différemment lorsque l'équipement nécessite une carte d'interface dédiée. La plateforme prend en charge des configurations incluant PCIe x4 et PCIe x1, offrant au constructeur de l'équipement une autre option lorsque les interfaces intégrées standard ne suffisent pas.
• L'intégration de l'alimentation est également simple pour les armoires de machines utilisant une distribution DC industrielle. Le système accepte une entrée DC de 9 à 36 V et comprend une protection contre l'inversion de polarité.

Au lieu de construire la machine autour de l'ordinateur, l'ordinateur est adapté à l'architecture de l'équipement déjà définie par le processus. Cela le rend adapté aux projets où la même plateforme de contrôle de base peut avoir besoin de prendre en charge différentes combinaisons de périphériques sur plusieurs versions de machines.

3. Avantages du projet

Une fois déployé à l'intérieur de l'équipement, le principal avantage est une intégration plus facile de la machine. Les équipes d'ingénierie peuvent conserver le logiciel de processus, la communication des appareils et la gestion des données de l'équipement sur une seule plateforme informatique embarquée tout en laissant les tâches de contrôle spécialisées aux contrôleurs et instruments correspondants.

En pratique, ce matériel peut prendre en charge :

• Intégration plus rapide de l'armoire lorsque plusieurs appareils série et Ethernet sont déjà définis dans la conception de la machine.
• Changements de configuration plus faciles lorsque différentes versions d'équipement nécessitent différentes combinaisons d'interfaces.
• Communication machine plus propre entre les appareils de processus, le logiciel local et les systèmes de production de niveau supérieur.
• Extension plus flexible lorsqu'un projet nécessite une carte de communication ou de contrôle supplémentaire.
• Accès de maintenance plus simple car les journaux, le logiciel et la communication périphérique restent concentrés autour d'un seul nœud informatique.

Pour le fabricant de l'équipement, cela permet de réduire la quantité de refonte nécessaire lorsqu'une machine est adaptée à une autre étape de traitement de plaquettes ou à une configuration client. La valeur réside principalement dans la gestion de l'architecture de la machine, de l'assemblage initial à la mise en service et au service ultérieur.

4. Témoignage client

« Le panel PC s'intègre parfaitement dans la disposition de notre équipement avec une modification minimale. Sa riche sélection de ports prend en charge toutes les connexions périphériques requises, et il s'adapte parfaitement au montage en armoire. Et la conception sans ventilateur a également bien fonctionné pour l'installation en armoire. » — — Intégrateur d'équipement de semi-conducteurs de Corée du Sud

L'équipement de traitement de plaquettes dépend d'une communication stable entre les appareils de processus, le logiciel de la machine et les systèmes de production.

Un mini PC sans ventilateur avec connectivité série, Ethernet, capacité d'extension et entrée DC à large tension peut fournir une base informatique pratique pour ce type d'équipement. La configuration finale doit suivre la disposition réelle de la machine, les appareils connectés et les exigences logicielles.