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18 Anhang 18.5 Touch-Down-Sensor Rev.1 Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018 505 18.5.4 Funktionsablauf - Programm USB-IO Die USB-IO-Steuerung bekommt vom Steuerrechner dem Start des Messprogramm Pipette-1 …
18 Anhang
18.5 Touch-Down-Sensor Rev.1
504 Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018
Ist dies nicht der Fall wird eine Fehlermeldung an den Steuerrechner gesendet. Die Messung wird
nicht gestartet. Das Ausgangssignal bleibt auf "1".
Vor dem Start einer Höhenmessung wird an der USB-IO-Platine das jeweilige Messprogramm
(Pipette1 oder2) gestartet. Die USB-IO setzt das Ausgangssignal für die Latch-Inputs (IN4, IN10,
IN12) auf "0". Dies ist die Freigabe für den Motorstart.
Das Vakuum des Die-Ejector wird eingeschaltet.
Anschließend fährt der Motor Tool-Z aus einer gesicherten Start-Messposition langsam nach
unten. Die Startposition muss mindestens 3 mm unter der Tool-Z-Rotationshöhe liegen, da die opti-
sche Bauteilkontrolle (BE-Sensor) das gleiche Ausgangssignal für die Latch-Inputs schaltet. Die
optimale Startposition der Pipette ist ca. 1 bis 1,5mm über Chip-Oberfläche. Der Motor wird mit
4000count (2mm) nach unten gestartet.
Die maximale untere Tool-Position ist an allen Maschinen in etwa gleich und wird dadurch nicht
überfahren.
Beim ersten Touch der Pipette auf dem Chip ändert sich der Analog-Eingang (AI4 oder AI5).
Ist die Spannungsänderung (Messempfindlichkeit ca. 10-30µm) groß genug, werden sofort über
das Ausgangssignal (USB-IO) die Latch-Eingänge (IN4, IN10, IN12) auf "1" geschaltet. Der Latch-
Input friert den Encoder-Wert der Z-Achse sofort ein.
Der Z-Motor bekommt sofort einen Stopp-Befehl.
Mit dem ermittelten Offset nach oben bekommt man die exakte Z-Höhe.
Bei einer Mess-Fahrgeschwindigkeit von "SPF=5000" ist der Bremsweg des Motor nach dem
Stopp-Befehle ca. 90µm.
Bei einer Mess-Fahrgeschwindigkeit von "SPF=2500" ist der Bremsweg des Motor nach dem
Stopp-Befehle ca. 50µm.
Schaltet der USB-IO-Ausgang nicht in der gewünschten Fahrstrecke wird anschließend eine
Fehlermeldung ausgegeben. Mit einem Kommando an die USB-IO wird das Ausgangssignal für die
Latch-Inputs auf "1" zurückgesetzt.
18.5.3.2 Abstands-Messung - Pipette-1 in X-Hub:
Bei der Messung in X-Hub (Motor-8) zur Pipette des Die-Attach-Rotors wird der BE-Sensor ausge-
schaltet (OUT12). Dadurch ist das Ausgangssignal der USB-IO-Platine frei für die Höhenmessung.
Die Messung mit Pipette-1 wird mit einem angesaugten Chip durchgeführt. Von einem sicheren
Abstand (1‑2mm) zur Die-Attach-Pipette wird die Messung gestartet. Der Ablauf ist analog zur
Z-Richtung.
Der BE-Sensor wird nach der Abstandsmessung wieder eingeschaltet.
Der Lichtstrahl des BE-Sensors darf dabei nicht von der Pipette in der Z-Achse unterbrochen sein.
Der BE‑Sensor eicht sich den Laserstrahl in der Einschalt-Prozedur.
18.5.3.3 Höhenmessung Nadel - Die-Ejector:
Für die Höhenmessung der Nadel muss 2x eine Messung gestartet werden. Die erste Messung
wird mit dem Motor Flip-Z durchgeführt.
Das Vakuum des Die-Ejector ist eingeschaltet.
Mit der Pipette wird die Position der Chip-Oberfläche angefahren und gemessen (siehe Beschrei-
bung: "Höhenmessung - Pipette-1 oder 2 in Z-Hub").
Die Pipette ist anschließend ca. 50-100µm eingefedert. Danach wird eine neue Messung in der
USB-IO gestartet. Die USB-IO setzt den Ausgang für die Latch-Inputs (IN4, IN10, IN12) auf "0".
Dies ist die Freigabe für den Motorstart. Mit dem Die-Ejector-Motor wird aus der Home-Index-Posi-
tion gestartet. Der maximale Starthub ist 2000count (2000µm).
Ist die Spannungsänderung (Messempfindlichkeit ca. 10-30µm) groß genug, werden sofort mit
dem Ausgangssignal = "1" die Latch-Eingänge (IN4, IN10, IN12) geschaltet. Der Latch-Input friert
den Encoder-Wert der Die-Ejector-Achse sofort ein. Der Motor des Die-Ejector bekommt sofort
einen Stopp-Befehl.
Mit dem ermittelten Offset nach unten bekommt man die exakte Nadelhöhe.
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18.5 Touch-Down-Sensor Rev.1
Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018 505
18.5.4 Funktionsablauf - Programm USB-IO
Die USB-IO-Steuerung bekommt vom Steuerrechner dem Start des Messprogramm Pipette-1 oder
2.
Anschließend wird der Ausgangswert des Sensors innerhalb 1ms 10x gelesen und daraus der Mit-
telwert gebildet. Die zwei höchsten und die zwei niedrigsten Werte gehen in diese Rechnung nicht
mit ein. Der geglättete Wert wird gespeichert für die anschließende Vergleichsrechnung. Der analo-
ge Wert muss in dem Messfenster zwischen 1100count und 1850count liegen. Ist dieses nicht der
Fall, wird eine Fehlermeldung an dem Steuerrechner gemeldet.
Bei einem gültigen analogen Wert setzt die USB-IO das Ausgangssignal für die Latch-Inputs auf
"0" und die Messung wird gestartet. Das Latch-Input-Signal "0" (IN4, IN10, IN12) ist die Freigabe
für den Motorstart.
Mit dem Start der Messung wird der analoge Wert des Touch-Down-Sensors permanent eingele-
sen. Ein Einlesevorgang beträgt ca. 60us. Die letzten drei Messungen werden nach jedem Einlese-
vorgang addiert und durch drei dividiert. Dieser aktuell ermittelte Wert wird vom gespeicherten
Wert subtrahiert.
Ist das Ergebnis größer 10count (Messempfindlichkeit = 10µm), wird unmittelbar der Ausgang für
die Latch-Inputs (IN4, IN10, IN12) auf "1" geschaltet.
18.5.5 Testprogramm Motorsteuerung
Höhenmessung Pipette
Das Höhenmessprogramm an der USB-IO wird gestartet.
(1) #Start
(2) CN,,-1 "latch-Input ist aktive low "
(3) ALF "Arm-latch Motor-F"
(4) PAF=-2000 "Startposition ist ca. 1-1,5mm über Chip"
(5) BGF "Start Motor-F Tool-Z"
(6) #JP1 Jump Latch-F"
(7) JP#JP1,_ALF=1 "Abfrage Latch-F"
(8) STF "Stop Motor-F"
(9) RLF "read latch Motor-F"
(10) WT500 "Wartezeit 500ms"
(11) TPF "read Stop-Pos. Motor-F"
(12) EN "Programm Ende"
Höhenmessung Nadel - Die-Ejector
Das Höhen-Messprogramm an der USB-IO wird gestartet.
(1) #Start
(2) CN,,-1 "latch-Input ist aktive low "
(3) ALF "Arm-latch Motor-F"
(4) PAF=-2000 "Startposition ist ca. 1-1,5mm über Chip"
(5) BGF "Start Motor-F Tool-Z"
(6) #JP1 "Jump Latch-F"
(7) JP#JP1,_ALF=1 "Abfrage Latch-F"
(8) STF "Stop Motor-F"
(9) TPF "read Stop-Pos. Motor-F"
(10) WT500 "Wartezeit 500ms"
Dazwischen wird das Höhen-Messprogramm an der USB-IO neu gestartet.
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18.6 Waferheizung
506 Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018
(11) ALD "Arm-latch Motor-D"
(12) PAF=2000 "Startposition ist die Home-Index-Position"
(13) BGD "Start Motor-D Die-Ejector"
(14) #JP2 "Jump Latch-D"
(15) JP#JP2,_ALD=1 "Abfrage Latch-D"
(16) STD "Stop Motor-D"
(17) RLD "read latch Motor-D"
(18) EN "Programm Ende"
18.6 Waferheizung
18.6.1 Funktionsbeschreibung
Die Waferheizung wird nur in SWS-12Zoll in Kombination mit dem Wafer-Expander 12" eingesetzt.
Die Bauform der Waferheizung mit Gebläse ist: Länge = 20cm, Breite = 4cm.
Der Einbauraum ist unter der Tischplatte zwischen Waferlift und Die-Ejector, mittig X-Achse. Die
Waferheizung ist in der Längsrichtung an der Y-Achse ausgerichtet.
Der Wafer wird nach dem Öffnen des Expanders über der Waferheizung positioniert und in einem
optimalen ovalen Kreis über der Heizung abgefahren, sodass die Waferfolie an allen Positionen
gleichmäßig gespannt wird. Anschließend kann der Wafer in die Kassette transportiert werden.
Ob ein Anheizen der Folie vor dem Expandieren erforderlich ist, muss diskutiert werden.
18.6.2 Schaltelemente
1. F5 Automat 3pol. 5SY6 310-7 C/10A
2. K8 Leistungsschütz 3pol./3KW /1Ö 3RT1015-1JB42
3. K9 und K10 Solid-State-Relais PFE240025R-MS31XS / 6A
4. K11 Zeitrelais-24VDC (rückfallverzögert) 3RP15 40-1BB30
5. Heizelement Typ: 6220RA 230V / 2x1000W
6. Querstromgebläse Typ: QLZ06/1800A315-2518-125za 230V/50-60Hz
7. NTC-Widerstand Typ: Epcos B57560-G103F,10K
8. 6,3 AT Glassicherung
Die Ansteuerung mit der Absicherung und dem Relais ist modular aufgebaut und kann optional
nachgerüstet werden.
18.6.3 Elektrische Anschlüsse und Ansteuerung
Die Waferheizung inklusive Lüfter wird mit 3-Phasen 230VAC vom Transformator T1 versorgt und
ist mit dem 3-poligen Automaten F5 abgesichert.
Bei einer aktivierter Not-Aus-Funktion werden alle Relais und der Schütz-K8 ausgeschaltet.
Mit dem Schütz K8 (OUT1.8) wird der Lüfter eingeschaltet und die Versorgungsspannung für die
zwei Heizelemente bis zu den Halbleiterrelais K9 / K10 bereitgestellt.
Mit dem Zeitrelais K11 (OUT1.5 300ms On/Off-Signal) wird die Heizungssteuerung aktiviert. Das
Zeitrelais ist eine Sicherheitsfunktion. Im Falle eines Steuerungsfehlers oder eines Rechnerabstur-
zes wird die Heizung nach Ablauf der am Zeitrelais eingestellten Zeit ausgeschaltet.
Mit dem Relais K9 (OUT1.6) und Relais K10 (OUT1.7) wird anschließend (nach ca. 50ms) die Hei-
zung mit je 1000W eingeschaltet. Die Heizung kann schaltungstechnisch nur mit dem eingeschal-
teten Lüfter (Schütz-K8 OUT1.8) aktiviert werden.
Die Relais K9 und K10 werden 50ms verzögert zum Schütz K8 eingeschaltet und mindestens
50ms früher ausgeschaltet. Dadurch wird eine Leistungsschaltung (2KW) über die mechanischen
Kontakte des Schützes K8 verhindert (Störsicherheit).