顶篷式高速台车（LIMCarrier）设计优化

LIM Carrier一般用于两工程间的传输。其特性是长距离与高搬送能力，其详细规格如表8-5所示。

表8-5　顶篷式高速台车特性

LIM Carrier第一个特性是它的负载能力，可分为单一Cassette及双Cassette两种。一般对8″晶片而言，10 kg的负载能力是绰绰有余的。在传送速度方面则因负载的有无，以及是否在弯道而有所不同。凭借反向式控制器和速度传感器反馈，可达到匀速控制的效果。在定位精准度方面，利用磁式刹车器和机械式锁定系统可达到±0.5 mm的精准性。洁净度方面，利用防尘外盖和内藏式的过滤系统来达到Class 1的洁净度。此外，在施工方面，整体的线性度、水平度也是需要考虑的要点。

1.自动仓储Stocker

Stocker（见图8-39）除了可供作为Inter Bay与Intra Bay间的传输介面设备外，还可作为Cassette的暂存区用，来降低生产的准备，以增加其产量，此外另有用Barcode Reader（or ID Reader）来做产品批号识别，其详细规格如表8-6所示。

图8-39　Stocke

表8-6　Stocker Specification

自动仓储Stocker的特性为：

（1）仓储内部借着ULPA Filter来使洁净度达到与生产品同样的Class 1的程度。

（2）其内部的搬送则是利用交流伺服控制，最快可达40 m/min的搬送能力。

（3）搬送方式则采用Shelf Arm的方式来搬送。

2.自动化搬运系统（Ⅱ）工程间搬运系统

工程内搬送系统采用自动导向小车，因为直接与生产设备接触，因此有以下几项特点：

（1）依各工艺过程处理时间的不同而有所差异，一般约有30～60 Cassette/h；(www.xing528.com)

（2）搬送通路的洁净度：工程内因为有Wafer Cassette的搬送，所以洁净度的要求特别的严格。除了设置垂直层流（Down Flow）及各设备之间的隔离设施外，还有维持正压的设计，以防止设备产生的尘埃进入和维持垂直层流。相对地，对搬运系统而言，顶篷面（屋顶）及床面（地板）含有害气流的地方也应尽可能避免。当然对搬运系统而言，也必须采取防尘措施，以避免污染无尘室而使用于Class 1-10，这也是自动搬运系统最基本的必要条件。

（3）与各设备的配合：各设备的移载能力不尽相同，且Cassette的移动方向及隔离设施形状尺寸等皆各有限制，因此对于自动搬运系统具有必要弹性设计和扩展能力，必须要求移载精度为±1 mm精度。

（4）设备增设及变更弹性的要求：生产设备随着产量增减而需要增减，新设备的技术特别是Load In/Process/Load Out等的搬送方法也不断地创新。因此对于自动搬运系统的厂商是否有能力与原有系统连接是十分重要的，特别是接口能力。

（5）节省空间：无尘室造价昂贵，所以也尽可能缩小工程内通路。自动搬运系统也必须在狭小的通路中运转自如。

（6）针对芯片在搬运中的振动应有与之相应的防止对策，高架地板的平整度及负荷能力都应详细地考虑。

3.自动导向小车

为了对应如上述的条件限制，降低人力成本，一般都考虑采用自动导向小车（AGV：auto-guided vehicle）。以现在新一代的AGV为例，其大都可达到下列八项功能。

（1）不需使用从地板上作导向。天花板上所设置的数台CCD摄影头与AGV通过红外线（I.R）通信装置，通过自动识别系统（P.R.S）进行“现在位置识别”和包括“传送指令”与“目前动作状态的反馈”等操作。所以就可以不必在地面埋设导向用的设备，图8-40为自动导向小车的导向与控制方法。

（2）容易改变行走路线。AGV的行走路线规划，可以通过PC作对话的设定。这是地上controller（base station）使用MAP DATA所记忆下来的。根据需要可以对各AGV重新下指令以及改变运行路线布设。如果在相机视线内的话，也可以从P.C的MAP DATA重新做修正，并在BASE STATION的DOWN LOAD作确认即可，相当简单容易。另外，临时性的设备增减也可以很容易地完成，不需要再花费其他费用和改装工时。

（3）自由自在的运行通路设计。新型AGV系采用3轮车方式，并且3轮独立驱动，可独立操作方向，并可做全方位的移动。因此可以自由地设计行走路线。

（4）虽然一般情况根据所设定的顺序及路线行进，但是如果遇到紧急状况时，可根据各种不同需求实行自动搬送。譬如由哪一台AGV来搬送是最合理、搬送路线最短、时间最迅速，可根据当时的最佳条件来进行选择设定，从而达到最佳工作效率。

（5）6轴垂直多关节的机器人，限制较少，可以自由地做移载动作。在AGV无人搬送车上安装了6轴垂直多关节机器手臂，可以自由自在地移动，可以接近各设备而完成上货、下货功能。所以没有必要在各设备的出入口加装移载装置机构。此外，可以依据Gray Scale摄影对位后，将AGV停止误差计算出来，并于GRIPPER提货、下货前而对位置加以修正补偿，以保证达到±1 mm以内的移载精度。

图8-40　无人搬运车的导向与控制法

（6）洁净度Class 1的措施：无论是6轴垂直多关节机器人内部，还是小车本身机构或盖板都是工艺要求极高的。还有内部利用风扇产生负压，不会对外部造成污染，可使用在Class 1环境。另外，无人搬运车本体的侧盖是采用全密闭型设计，内部产生尘埃并不导致从侧面外漏，而是从无人搬运车底部通过高架地板排风至排气口，可将污染降至最低限度。

（7）可执行电池自动交换工作，以便进行连续运转：AGV设置了电池自动交换系统功能。各个AGV的电池状态是由BASE STATION作电压监视检查。当电池电压下降到某一定值以下时，AGV自动会到指定位置进行电池交换工作，以减少可能的人力消耗。

（8）安全性：AGV具有各种传感器和内部保护功能，来保障AGV的安全要求。此外，AGV行走时还发出指示警告，以提醒工作人员注意。