虹科案例 | EtherCAT运动控制器与IO在半导体封装设备固晶机上的应用

半导体是许多工业整机设备的核心，普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等核心领域。半导体主要分为四部分:集成电路、分立器件、光电子器件、微型传感器，其中集成电路按其功能可分为微处理器、逻辑IC、存储器、模拟电路。其中集成电路占到整个市场的80%以上，可按其功能分为计算类、储存类和模拟类集成电路。

纵贯全球半导体产业发展的时间轴，可以划分出七大时间节点：

20世纪40-50年代晶体管时代及IC的诞生，原始计算机的出现和军工的大量需求催生了最初的半导体产业；

60年代：基于硅的电路设计逐步发展起来，使得集成电路制造进入量产阶段，IC进入了商用阶段；

20世纪40-50年代晶体管时代及IC的诞生，原始计算机的出现和军工的大量需求催生了最初的半导体产业；

70年代：个人计算机出现，大规模集成电路进入民用领域；

20世纪80年代：PC普及，整个行业基本都在围绕PC发展，特别是半导体内存和微处理器，行业进入民用阶段；

90年代PC进入成熟阶段；

21世纪前10年互联网大范围推广，网络泡沫和移动通讯时代来临，消费电子取代PC成为半导体产业新驱动因素；

2010年至今大数据时代到来，半导体产业经历了增速放缓逐步进入成熟。

半导体材料和半导体设备是半导体支撑产业，在复杂国际贸易关系下，成为重中之重，也是国内卡脖子关键环节。据SEMI预计，2021年全球半导体材料市场规模将达到587亿美元，半导体设备市场规模将达到953亿美元。受益于数据中心、5G、自动驾驶、AI等领域的强劲需求，晶圆代工市场迅速成长，先进制程占比较快提升。IC Insights数据显示，2021年全球晶圆代工市场规模将首次突破1000亿美元，2025年将增长至1251亿美元。后疫情时代，社会数字化转型加快；碳中和背景下，汽车电子化势不可挡，下游需求旺盛推动成长。据WSTS最新预计，2021年全球半导体市场规模将达5529亿美元，同比增长26%；2022年将进一步增长9%至6014亿美元。

固晶机，又称为贴片机，英文是Die Bonder，是一种固定晶体，半导体封装的设备，主要应用于各种金丝超声波焊接设备的引线柜架压板、以及半导体封装测试阶段的芯片贴装环节，即将芯片从已经切割好的晶圆（Wafer）上抓取下来，并安置在基板对应的Die flag上，利用银胶（Epoxy）把芯片和基板粘接起来。

如下图，是虹科固晶机的网络拓扑图，在该应用项目中采用了虹科HK-EX系列高性能运动控制器以及HK-MXB系列经济型EtherCAT IO模块，用于采集传感器、工业相机的数据和控制电磁阀。

虹科HK-EX系列高性能运动控制器
虹科HK-EX系列运动控制器采用CODESYS软PLC解决方案，支持IEC61311-3标准，在1ms扫描周期下可支持多达128个伺服轴的运动， 具有精准的实时性，可在一个平台上实现运动控制、逻辑控制、工艺控制、机器人、CNC等应用，是工业设备控制器的最佳选择。

虹科HK-MXB系列经济型EtherCAT IO模块
虹科HK-MXB系列经济型一体式EtherCAT IO模块集成数字量输入和输出混合，可以为更高层级的EtherCAT主站控制器提供理想通道，工业现场24V NPN/PNP型数字逻辑输入信号，并对捕获的信号进行限流、电气隔离的安全保护。