明达技术 MR30 分布式 I/O 在半导体芯片检测设备中的应用

半导体芯片检测对于确保芯片质量和性能至关重要。随着芯片制造工艺的不断进步，检测设备面临着更高的精度、速度和可靠性要求。明达技术的 MR30 分布式 I/O 在半导体芯片检测设备中发挥了关键作用，通过高效的数据采集与传输、灵活的系统扩展以及高稳定性和可靠性，提升了检测设备的整体性能，满足了半导体行业日益严苛的检测需求，助力芯片制造企业提高生产效率和产品质量。​

半导体芯片检测设备的生产工艺​

半导体芯片制造是一个极其复杂且精密的过程，芯片检测作为其中关键环节，旨在确保每一颗芯片都符合严格的质量标准。芯片检测设备需要对芯片的电气性能、功能完整性、物理特性等多方面进行检测。在电气性能检测方面，要精确测量芯片的电流、电压、电阻等参数，判断其是否在规定的范围内。功能完整性检测则涉及到对芯片内部各个逻辑电路和功能模块的测试，验证其能否按照设计要求正常工作。例如，对于微处理器芯片，需要测试其运算能力、数据存储和读取功能等。在物理特性检测上，要检测芯片的尺寸、平整度、引脚间距等物理参数，以保证芯片在后续的组装过程中能够与其他电子元件良好适配。​

检测设备通常需要在不同的环境条件下对芯片进行测试，如高温、低温、高湿度等，模拟芯片在实际使用中的各种工况。这就要求检测设备具备高度的稳定性和精确的控制能力，能够快速、准确地获取大量的检测数据，并对数据进行实时分析和处理。在检测过程中，还需要与自动化的芯片传输系统紧密配合，实现芯片的快速上料、检测和下料，提高检测效率。而且，随着芯片集成度的不断提高和尺寸的不断缩小，对检测设备的精度和分辨率提出了更高的挑战，检测设备必须能够检测到微小的物理缺陷和电气性能偏差。​

具体应用方式​

MR30 分布式 I/O 模块具备高速、高精度的数据采集能力。在半导体芯片检测设备中，通过其数字量输入（DI）模块连接各类传感器，如检测芯片位置的光电传感器、检测物理特性的位移传感器等。这些传感器将检测到的信号实时传输给 DI 模块，DI 模块能够快速准确地将这些信号转换为数字信号，并通过高速总线传输至主控制系统。例如，在芯片外观检测环节，位移传感器可以检测芯片表面的微小凹凸，DI 模块迅速采集这些信号并上传，为主控系统判断芯片表面质量提供依据。​

对于电气性能检测中的模拟量数据，如电流、电压等，MR30 的模拟量输入（AI）模块发挥作用。AI 模块能够以高精度采集这些模拟信号，并将其转换为数字信号进行传输。同时，MR30 还支持多种信号调理功能，可对采集到的信号进行滤波、放大等处理，确保数据的准确性和稳定性，为芯片电气性能的精确检测提供可靠的数据来源。​

MR30 分布式 I/O 的数字量输出（DO）模块用于控制检测设备中的各类执行机构。在芯片传输系统中，DO 模块可控制电机的启停和正反转，实现芯片在不同工位之间的准确传输。例如，当检测设备完成对一颗芯片的某项检测后，DO 模块接收到主控系统的指令，控制电机将芯片准确地移动到下一个检测工位。​

在检测过程中，若发现芯片存在缺陷，DO 模块还可控制相应的标记设备对缺陷芯片进行标记，以便后续筛选。对于一些需要精确控制压力、流量等参数的检测环节，MR30 的模拟量输出（AO）模块则可通过控制调节阀、变频器等设备，实现对检测过程的精确控制。比如在芯片封装前的气密性检测中，AO 模块控制气体流量调节阀，精确调节检测气体的流量，确保检测结果的准确性。​

方案成效​

客户原方案（西门子PLC + 本地I/O），增加线缆成本与维护的复杂性。采用明达技术MR30分布式I/O后带来的提升包括：减少额外设备采购及线缆成本，I/O综合成本降低；简化布线，提高人工效率40%以上；提高了系统稳定性，设备运行更可靠。

审核编辑 黄宇