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Die bonder固胶机手臂发生异常?

监诊实绩|Die bonder固胶机手臂发生异常?

Die bonder,固胶机,在PCB板上固定晶片,由上片手臂将PCB料件送至定点,点胶手臂于晶片位置点胶,并且经过取片与键合过程为一周期。随着技术越来越精密复杂,该如何确保制程的稳定与良率呢?

Die bonder(固胶机)的作动原理

Die bonder,固胶机,在PCB板上固定晶片,由上片手臂将PCB料件送至定点,点胶手臂于晶片位置点胶,并且经过取片与键合过程为一周期。 Die bonding (黏晶)是半导体后段封装制程中重要的一环,随着制程进步快速、晶圆也趋向奈米化,对于黏晶技术及标准也就越来严谨,每一道制程不容许有任何的微小瑕疵,因此,使用者必须要对于设备有一定的掌握程度,才能确保设备的可靠性及稳定度。

Die bonder固胶机

监测说明

EDGE IIOT 边缘互联网 / VMS-ML机器学习智能监控系统
固胶机制程虽然部件多、动作复杂,但我们可以藉由一定的周期流程进行管理,例如:透过监测移动轴,根据电流区域峰的变化做趋势化管理。

利用边缘互联网能够同时掌控多台设备,同步进行监测,在第一时间了解状态或进行设备趋势状态管理,抑或是透过机器学习智能监控系统学习手臂讯号,并制定学习规范。

量测状况

此案例是针对固胶机之上片手臂、画胶手臂的电流进行监测

现况描述

・人机比:负责机台150台/2人负责
・保养时间:2台/每周
・保养定义:机台使用时间排序保养
・无法正确确认机台需求
・无预警停机紧急维修导致保养机台延误
・保养排程导致需保养机台变成维修机台
・机台保养前后差异无法得知

改善目标

・在上片手臂 X 马达电流讯号线安装 SENSOR
・定义正常机台电流变化
・机台运行阻抗产生电流变化门槛设立
・电流不稳定标准差演算法判别异常初期
・掌握机台变化建立维修排程
・预知保养精修轴向位置
・机台复归前状况确认

测试实验数据-厂内定义异常机台 PM 前后电流侦测量

测试实验数据-厂内定义异常机台 PM 前后电流侦测量

涂胶Y轴电流讯号比较说明

正常机台 涂胶 Y 轴电流讯号 量测情形

生产状况:全速生产

生产状况:全速生产
平均值:0.138311 / 标准差:0.00231693

区域峰值撷取

区域峰值撷取

异常机台 涂胶Y轴电流讯号 量测情形

生产状况:降速生产

生产状况:降速生产
平均值:0.0873548 / 标准差:0.00433639

区域峰值撷取

区域峰值撷取

测量结论

电流区域峰值表示移动轴每次收到电流讯号,可移动到定点的最大电流量。软体自动侦测撷取移动轴运行结果,计算工作区间移动轴电流变化量。 计算区域峰值之 最大值、平均量、标准差。

全速生产移动轴电流峰值讯号标准差仍小于降速后的移动轴的电流讯号。自动撷取区域电流峰值撷取主要可降低电流升降状态或静止电流背景值的运算数据量,更能以平均值、最大值、标准差表现出画胶移动轴稳定性管理。再针对移动轴电流区域峰值变化作趋势化管理,提早得知机台变化预先准备保养排程。

监测每一次移动,电流动态讯号,确保每次送电量均匀如一。根据产品别设定之电流,按精度标准设定监测门槛。每次动作皆存取数据档,提供日后异常分析。 以动态流程区间数据做趋势图,作为日后第二种异常判别标准。

上片机品质监测互联网
上片机品质监测互联网
上片机品质监测互联网

监测每一次移动,确保每次送电量均匀如一。

常见问题(FAQ)

Die Bonder 製程为什么需要监测移动轴电流?
Die Bonder 在黏晶製程中需要精准完成取片、移动、点胶与键合等动作。若移动轴电流异常增加或波动过大,可能代表机构阻力增加、零件磨耗、定位精度下降或机台状态异常。透过持续监测移动轴电流变化,可提早掌握设备健康状况并避免製程不稳定。

电流区域峰值代表什么意义?
电流区域峰值代表移动轴在执行特定动作时所需的最大电流量。当设备运作正常时,峰值变化通常维持在稳定范围内;若峰值持续增加或标准差变大,可能表示机构负载增加、磨耗加剧或设备即将发生异常。

Die Bonding 製程不稳定可能造成哪些问题?
Die Bonding 是半导体封装的重要工序,若设备稳定性不足,可能导致晶片定位偏移、黏着品质不良、封装可靠度下降、产品良率降低,甚至造成停机与生产损失。

VMS-ML 如何协助 Die Bonder 预知保养?
VMS-ML 机器学习智能监控系统可学习正常製程中的动态讯号,并持续比较后续运行结果。当系统发现讯号与正常模型产生差异时,即可提早预警,协助工程师安排保养与检修作业。

为什么要进行电流趋势化管理?
单次异常不一定代表设备故障,但若长期观察电流峰值、平均值与标准差趋势,就能发现设备性能逐渐变化的徵兆。透过趋势化管理,可提早规划保养时程,避免无预警停机。

导入 Die Bonder 智能监测系统有什么效益?
导入智能监测系统后,可即时掌握多台设备状态、降低人工巡检负担、提早发现设备异常、提升製程稳定度与产品良率,并建立完整的设备健康管理机制。