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晶圆搬运机器人与RFID半导体读卡器携手赋能半导体制造高效变革
一、项目背景：半导体制造的严苛挑战
半导体生产环境极为特殊，需在无尘、恒温恒湿的洁净室中进行，以确保晶圆不受污染，保障芯片制造的良品率。同时，晶圆搬运过程涉及频繁的物料识别、定位与精准操作，传统人工搬运不仅效率低下，且易引入人为误差与污染风险。随着行业对产能与质量的要求不断攀升，自动化、智能化的晶圆搬运系统成为必然趋势。
二、应用方案
搬运机器人将载有晶圆的 FOUP（Front Opening Unified Pod）搬运至存储区域。安装在机器人手臂或存储货架入口处的晨控 S654 读卡器，快速读取 FOUP 上的 RFID 标签信息，标签中记录着晶圆的批次、规格、生产时间等详细数据。这些信息实时上传至工厂管理系统（MES），系统根据预设规则为晶圆分配存储位置，并更新库存数据库。
某半导体工厂在引入该方案前，人工入库操作每小时仅能处理 30 个 FOUP，且出错率约为 5%。采用机器人与 S654 读卡器协同作业后，每小时可处理 80 个 FOUP，准确率近乎 100%，大幅提升了入库效率与库存管理的准确性。
三、应用场景：贯穿半导体制造全流程
在生产线上，搬运机器人依据 MES 系统指令，将晶圆精准搬运至各加工设备。在设备入口处，S654 读卡器再次读取标签信息，确认晶圆身份与加工流程是否匹配。若匹配，设备启动加工；若不匹配，系统立即发出警报，避免错误加工。
以光刻工序为例，机器人将晶圆搬运至光刻机前，S654 读卡器快速核对晶圆信息，确保光刻机加载正确的光刻图案与工艺参数。该过程不仅提高了生产效率，还降低了因人为疏忽导致的加工错误，使光刻工序的良品率从 90% 提升至 95% 以上。
完成全部加工工序后，搬运机器人将晶圆搬运至出库区域。S654 读卡器读取标签信息，与 MES 系统中的生产记录进行比对，确认无误后，晶圆出库。同时，所有生产过程中的数据，包括加工参数、设备信息、操作人员等，均与晶圆标签信息关联存储。一旦产品出现质量问题，可通过标签信息快速追溯至生产源头，分析问题原因，采取相应改进措施。
晶圆搬运机器人与晨控 S654 半导体读卡器的结合，为半导体制造行业带来了高效、精准、可靠的物料搬运与信息管理解决方案。通过优化生产流程，提升生产效率与产品质量，降低生产成本，有力推动了半导体制造向智能化、自动化方向迈进。
四、应用产品
晨控 S654 专为工业自动化及半导体领域量身打造。CK-S654-PA60 是一款基于射频识别技术的低频 RFID 标签读卡器，其工作频率为 134.2kHz，符ISO11784/11785 标准，具备出色的抗干扰能力，在复杂电磁环境的半导体车间也能稳定工作。这款读卡器拥有多天线设计，最多可支持四路天线，支持分时复用操作，可同时控制最多四个工位，极大提升了设备的使用效率与灵活性。例如，在晶圆存储区与加工区的衔接环节，通过 S654 的多天线配置，能同时读取多个晶圆载具的信息，快速调度搬运机器人执行任务。在通讯接口与协议方面，提供 RS232、RS485、RJ45 等多种接口，支持 SECS、HSMS、Modbus RTU/TCP 等工业协议，可轻松集成至半导体控制器或 PLC 系统，方便用户通过简单数据交互完成标签读取，无需深入了解复杂的射频通信协议。
