过去20多年来，全球半导体行业一直保持着稳定增长态势，年均增速8%。2018 年全球半导体市场规模约4688 亿美元，其中中国地区占比高达 33.8%。毫无疑问，中国已经成为全球最大的半导体市场。
随着人工智能的快速发展，以及5G、物联网、新能源汽车等战略性新兴产业的推动下，半导体的需求持续释放。据相关数据预计，2020年中国半导体市场需求规模将进一步扩大，市场空间有望达到19850亿元。
事实上，半导体产业系主要高端制造领域之一，一直受到国家的大力扶持。2014年，国家集成电路产业投资资金成立，目前一期基金撬动各地方政府总投资约 5000 亿元，以支持集成电路各环节发展，其中晶圆制造和封测产线是重点。
一期资金主要使用方向
2019年10月，总规模达 2041.5 亿元的大基金二期也已成立，预计后期将带动万亿资本的流动。从资金使用方向上来看，一期基金主要布局方向是制造，但是半导体真正的崛起必须是全产业链，因此二期资金在使用方向上主要布局方向在设备和材料上。由此来看，2020年半导体产业上的材料和设备厂商将迎来重大发展利好。
从整体来看，半导体作为科技制高点，将成为国内和全球贸易、科技的焦点，在实业和资本市场都不会平静。
如果说半导体是现代产业体系的“皇冠”，那么装备和材料便是这顶皇冠上的“明珠”，是推动半导体产业技术进步的关键环节。其中，半导体设备是半导体景气的先行指标。所谓兵马未动，粮草先行，半导体景气循环初期常伴随着设备投资的增温。全球半导体历经一年多的调整，慢慢回温，尤其从晶圆厂的大规模扩产中看到了曙光。
2020年台积电5nm将进入量产，预期2020年资本支出将维持在140～150亿美元高档，而三星晶圆代工7nm陆续导入量产，三星电子于2019年4月中宣布，将在2030年之前投资133兆韩元（约1,160亿美元），用于拓展非记忆芯片和晶圆代工事业（平均每年116亿美元）。大规模的半导体投资都象征了半导体设备市场也即将进入美丽新世界。
具体来看，半导体设备作为半导体产业链的支持行业，主要应用于IC制造、IC封测。其中，IC制造包括晶圆制造和晶圆加工设备；IC封测属于晶圆后道工艺，包括拣选、测试、贴片、键合等环节。
其中，前道设备作为芯片制造的核心，长期被欧美、日本等国家垄断，因此大部分国产设备厂商选择了自下而上、各个击破的发展路径。而随着制程不断的发展及进化，后道封测环节对设备性能和稳定性要求进一步提升，因此选择优秀的供应商对于整体设备厂商来说显得尤为重要。
研华深耕半导体行业多年，对用户需求、工艺流程及相应难点都有着深刻的认识和了解。其推出的半导体晶圆检测移载解决方案则是立足在智能工厂建设的基础上，一一突破了实际生产中的难点问题，赋能晶圆厂商的智造升级。
解析研华半导体晶圆检测移载解决方案，其覆盖了上位控制到执行末端等各个环节，包括运动控制卡、工业电脑、伺服电机、视觉检测系统等。
从集成设备应用来说，研华推出的晶圆检测移载分选机主要应用在划片与固晶工艺之间。在这一过程中需要将晶圆进行检测移载至PCB板上，这其中涉及的工艺难点主要是，在晶圆的后段制程中会依照光电特性去做分选，而芯片的分选的关键是在芯片与底部黏附LED晶圆的蓝色胶膜在分离过程中，如何保证顶针与上端移动吸盘的同步性，同时避免顶针因出力过大对芯片造成的损坏。
此外，为了缩短整个动作的循环周期，摆臂需要做短距离高速加减速移动，这种情形下将使设备产生剧烈的震动，多数设备制造商为了能保证精度及抑制设备震动，往往会将设备减速从而降低运行时的震动，但产能就会有所牺牲。
综合来说，分选设备需要在实际运行中解决晶粒在检测移载过程中位置、力量的控制与拿捏，在较短的摆臂周期内的同步性，以及几台摆臂运动控制时的加减速控制等问题。
研华主站控制卡PCI-1203，可轻松应对以上技术难点。首先，PCI-1203提供扭矩限制表功能以防止在高速取放中顶针因向上过大对晶粒的毁损。扭矩限制表可以在预设好的位置表中定义每一个位置的马达最大扭矩限制值，而在位置间的移动时，根据两位置间的最大扭力限制值与每一个DDA周期重新计算扭力值并传送给EtherCAT伺服马达。
针对高加/减速条件下的振动抑制，PCI-1203可提供PT/PVT功能，也就是位置/速度/时间的规划，透过PT/PVT功能来设定离散位置、速度及时间，PCI-1203将自动插补形成平滑、且连续的轨迹，达到振动抑制的效果。
除此之外，研华PCI-1203支持高达32轴的同步控制，充分展现了EtherCAT高速、高精的控制特性；同时基于研华Softmotion软件，可为用户提供强大且弹性的API开发工具，满足客户快速开发的需求。
除了之外，研华晶圆检测移载解决方案中另一个重要组成部分，即机器视觉系统，包括Gige/USB视觉采集卡、智能相机/Gige工业相机、CamerLink/ CoaxPress视觉采集卡、应用软件/二次开发软件等产品。
据悉，检测是半导体产品良率和成本管理的重要环节，在半导体制造过程有着举足轻重的地位。在面临降低检测成本和提高产品良率的压力，测检测环节将在产业链中占据更为重要的地位。摩尔定律预测，芯片上的元器件数目每隔18个月会增加一倍，单位元器件的材料成本和制造成本会成倍降低，但芯片的复杂化将使测试成本不断增加。另外，随着芯片制程不断突破物理极限，集成度也越来越高，检测环节对产品良率的监控将会愈发重要。
研华机器视觉可在晶圆后段生产检测过程中，使用Vision Navi智能视觉系统开发软件，用户可以仅用相机设定、参数设定、条件判断、结果输出四个步骤就完成项目开发与部署，大大降低了用户的应用门槛同时缩短开发周期。对Pad刮伤、印刷模糊、基板污染等问题进行全方位的检测，提升产品良率同时降低生产成本。
在Pad刮伤检测中，用户经常面临瑕疵难以量化，从而导致过筛/漏检问题的出现，Vision Navi可做到参数动态调整，避免漏检情况出现。除找出瑕疵，计算数量之外，用户还希望能有编号，研华通过增加循环与条件判断式，可计算数量并判断编号，并支援0.3-5.0MP工业相机。
强大功能的实现背后依靠的是研华的PCI Express GigE Vision影像采集卡，该影像采集卡植入于Intel®服务器级GbE Mac控制器；设有自动侦测并分类用电装置；支持IEEE 802.3u自动协调等。
后记
代表先进科学技术力量的半导体是未来经济发展的重要产业之一，势必将成为世界各国必争的战略制高点。隐藏在硅晶管里的，是一场斗智斗勇的全球游戏。
中国半导体要改变高度依赖进口的现状，必须谋求产业升级，而高端设备制造是半导体产业的基础，是实现集成电路技术进步的关键，其自主化的重要性不言而喻。
研华始终致力于为半导体设备厂商提供性能出众、稳定可靠的智能化整体解决方案。
想了解完整半导体晶圆检测移载解决方案，可点击阅读原文链接，报名7月8日在线研讨会《EtherCAT技术在半导体、3C制造行业的解决方案及应用案例》，研华智能设备资深产品经理将为您在线详细解答~
