凌华科技SuperCAT运动控制器在LED芯片分选机上的应用

PART.01 应用背景：

Mini/Micro LED 被看作未来 LED 显示技术的主流和发展趋势，是继 LED 户内外显示屏、LED小间距之后LED显示技术升级的新产品，具有“薄膜化，微小化，阵列化”的优势，目前已经逐步导入产业应用。同时，由于芯片的尺寸变得越来越小（<200um），对测试和分选设备的速度与精度的要求也越来越高。

在芯片测试端，由于MiniLED生产工艺尚不成熟且良率不足，行业普遍采用全测全分模式，芯片出厂前需进行至少一次光电测试，以剔除不良芯片，满足下游对良率的要求。LED芯片分选机的主要作用有两个：一是接收探针台测试的报告数据，对芯片进行区分拣选；另一个是芯片与标准样品核对进行表面问题检测，淘汰掉不好的产品。设备一般由芯片上料台、机械手、芯片分BIN台、图形采集CCD系统等部分组成。

PART.02 SuperCAT产品概述

SuperCAT是凌华科技打造的基于软件控制的EtherCAT运动控制器，其核心的控制软件来自于凌华二十多年运动控制经验的积累，整合了凌华脉冲卡和EtherCAT总线卡的所有功能，系统通讯周期相比硬件的EtherCAT总线卡得到了大幅提升，同时可以满足更多轴数的应用需求。

SuperCAT产品特性

• 具备EtherCAT主站功能

• 运动控制周期高达125us

• 最多支持128轴运动控制

• 最低 API 延迟<10us

• APS SDK 支援

• MotionCreatorPro2 支援

• 支持开发语法 C#, .NET, C/C++, Python, Java…etc

• 支援多任务与实时程序运行

LED芯片分选机设备需求：

1） 通过DO输出实现位置比较触发功能。

2） 通过DI输入实现位置锁存功能。

SuperCAT解决方案：

该设备的核心运动控制单元采用SuperCAT主控软件，搭配凌华工业电脑，将原有的脉冲卡进行取代，减少了板卡的使用数量，有效降低了设备的购置成本（人力成本+材料成本）以及后期维护的费用。

1） 通过DO输出位置比较触发功能，例程如下，

// Table compare source: Encoder source

ret = APS_set_trigger_param( Board_ID, TGR_TCMP0_SRC, AxisID );

// Assign AxisID No encoder to be source

// Table compare direction : Positive

ret = APS_set_trigger_param( Board_ID, TGR_TCMP0_DIR, cmpDir );

// Compare direction is positive

// Table compare setting type

ret = APS_set_trigger_param( Board_ID, TGR_TCMP0_SETTING_TYPE, settingType );

// Table compare data setting type is clean mode

// DO bit mapping setting

ret = APS_set_trigger_param( Board_ID, TGR_TRG0_MAP, doBitMap );

// Binding to TCMP0. Assign to Bit 1

// DO signal mapping

doSignalMap = ( DOSlaveID << 8 ) | ( DOPortNo );

ret = APS_set_trigger_param( Board_ID, TGR_TRG0_SGN_MAP, doSignalMap );

// Binding to TCMP0. DO signal mapping to Slave2 port 1.

// Toggle setting

ret =APS_set_trigger_param( Board_ID, TGR_TRG0_TGL, toggleMode );

// Binding to TCMP0. Mode is toggle mode.

// Prepare table data.

for( i = 0; i < ArraySize; i++ )

DataArr[i] = ( i + 1 ) * 1000;

// Start Table CMP

ret = APS_set_trigger_table( Board_ID, TcmpCH, DataArr, ArraySize );

2）通过DI输入实现位置锁存功能，例程如下，

ret = APS_set_ltc_fifo_param( Board_ID, ltcCh, LTC_EN, 0 );

ret = APS_set_ltc_fifo_param( Board_ID, ltcCh, LTC_IPT, ltcDiBitMap );

// Assign DI Bit 2 to be latch channel 1 source

ret = APS_set_ltc_fifo_param( Board_ID, ltcCh, LTC_ENC, ltcEncSrc );

// Assign AxisID 5566 encoder to be latch channel 1 encoder source.

ret = APS_set_ltc_fifo_param( Board_ID, ltcCh, LTC_LOGIC, ltcLogic );

// Assing latch logic to be rising edge.

diSignalMap = ( DISlaveID << 8 ) | ( DIPortNo );

ret = APS_set_ltc_fifo_param( Board_ID, ltcCh, LTC_SGN_MAP, diSignalMap );

// Assign latch channel 1 DI signal mapping to SlaveID 15 port 1.

ret = APS_set_ltc_fifo_param( Board_ID, ltcCh, LTC_EN, 1 );

// Enable latch channel 1.

3）以上功能的实现和使用可以通过以下界面实现，

• 按钮1为设置位置比较触发参数；

• 按钮2为设置位置锁存参数；

• 按钮3可以使轴运动；

• 在轴运动过程中，点击按钮4，可以获得位置锁存位置。

PART.03 凌华科技EtherCAT一站式解决方案

凌华科技为智能制造用户提供一站式解决方案，实现生产设备之间的互联互通，全面共享和交互内部数据，从而优化生产流程，更好地应对市场需求的变化。

用户可通过PC端的编程环境，在单个硬件平台上实现应用程序的集中控制，从而降低成本，提高系统可靠性和安全性。

凌华科技是边缘计算解决方案的全球领导厂商，解决方案包括加固级模块与系统、实时数据采集解决方案，以及实现人工智能+物联网(AIoT)的应用等。凌华科技是Intel Internet of Things Solutions Alliance优选会员(Premier Member)，NVIDIA全球伙伴，并积极参与多项国际技术标准，包括Open Compute Project (OCP)、Object Management Group (OMG)和ROS 2技术指导委员会(Technical Steering Committee; TSC)。

审核编辑：汤梓红