Industria: Semiconductores
País: Corea
En el sector de fabricación de semiconductores, la inspección visual es un paso crítico para garantizar el rendimiento del producto. A medida que la tecnología de procesos continúa avanzando, los equipos de semiconductores exigen computación de alto rendimiento, capacidades de procesamiento en tiempo real y flexibilidad del sistema. La inspección visual en los procesos de semiconductores requiere manejar imágenes de alta resolución y realizar análisis en tiempo real y detección de defectos, lo que impone demandas significativas en la potencia de cálculo del sistema. Particularmente, a medida que los tamaños de los defectos en las obleas se reducen y la precisión de la inspección aumenta, los sistemas embebidos tradicionales enfrentan cargas computacionales más pesadas y a menudo luchan por satisfacer estas demandas. Los equipos de semiconductores generalmente requieren operación a largo plazo, sin embargo, los rápidos avances tecnológicos pueden volver obsoleto el hardware rápidamente. Si un módulo de computación necesita ser reemplazado, los sistemas embebidos tradicionales a menudo requieren una revisión completa del sistema, lo que dificulta satisfacer las necesidades de actualización futura.
La principal ventaja del módulo COM Express radica en su diseño modular, que separa el núcleo de computación de las interfaces de E/S, proporcionando al sistema una flexibilidad y escalabilidad excepcionales. En los equipos de semiconductores, los sistemas de inspección visual necesitan procesar grandes cantidades de datos de imagen y realizar análisis en tiempo real y detección de defectos. La Serie PCOM-BA0x de Portwell, parte de la serie de módulos COM Express® Mini Tipo 10, adopta una arquitectura de procesador de alto rendimiento y bajo consumo de energía con excelentes capacidades de computación y tecnología de ajuste dinámico de frecuencia, abordando completamente las necesidades de procesamiento de datos en tiempo real. Su diseño de interfaz de expansión flexible admite múltiples estándares de transmisión de alta velocidad y conexiones de dispositivos periféricos, asegurando un rendimiento sobresaliente en aplicaciones de captura de imágenes y transmisión de datos para equipos de semiconductores.
En este proyecto de inspección visual de obleas, la cámara autoconfigurada del cliente transmite datos de imagen de alta resolución a través de interfaces (CoaxPress, USB 3.0 o Ethernet Gigabit) a una tarjeta de captura de imágenes. La tarjeta de captura de imágenes luego transfiere los datos a través de una interfaz PCIe al módulo COM Express de la Serie PCOM-BA0x, que está equipado con un FPGA personalizado. Esto permite al cliente utilizar software de reconocimiento visual de obleas para el procesamiento de imágenes y análisis de inferencia, habilitando el preprocesamiento y aceleración de datos de imagen de alto rendimiento. La interfaz PCIe personalizada proporciona un alto ancho de banda y baja latencia, asegurando la transmisión de datos en tiempo real. El almacenamiento eMMC integrado, con una capacidad de hasta 256GB, asegura la preservación e integridad de grandes volúmenes de datos de imagen. Después del reconocimiento, los datos se transmiten a través de varios estándares de transmisión de alta velocidad a dispositivos externos como pantallas, dispositivos de almacenamiento o sistemas de control. A través del procesamiento de imágenes en tiempo real, el sistema puede clasificar obleas que no cumplen con los estándares de calidad según los resultados, logrando una inspección y clasificación sincrónicas. La supervisión y gestión remota aseguran retroalimentación del estado del sistema en tiempo real y diagnóstico de fallos.
Los módulos de la serie tienen un rango de consumo de energía de solo 6W a 12W. El diseño de bajo consumo reduce significativamente el consumo de energía, lo cual es particularmente importante para entornos de producción de semiconductores que requieren operación a largo plazo. Un menor consumo de energía significa menores demandas eléctricas, reduciendo así los costos operativos.
La memoria LPDDR5 SDRAM está montada directamente en el módulo, soportando un amplio rango de temperatura de -40°C a 85°C. En entornos de fabricación de semiconductores, los equipos a menudo operan a altas velocidades. El diseño resistente a vibraciones asegura la estabilidad del sistema en tales condiciones, previniendo la pérdida de datos o daños en el hardware debido a vibraciones. La capacidad de operación a amplia temperatura permite que el sistema se adapte a temperaturas extremas en salas limpias o entornos al aire libre, asegurando un funcionamiento confiable.
La memoria LPDDR5 SDRAM a bordo soporta hasta 16GB, proporcionando acceso a datos de alta velocidad para asegurar el procesamiento en tiempo real de grandes volúmenes de datos de imagen. El almacenamiento eMMC integrado, con una capacidad de hasta 256GB, asegura la preservación e integridad de grandes cantidades de datos de imagen. Esto es crucial para entornos de producción de semiconductores que requieren operación a largo plazo y registro de resultados de inspección.
El soporte para la tecnología Intel® TCC/TSN, junto con una interfaz de red de alta velocidad de 2.5GbE, permite la computación en tiempo real y la transmisión de red de alta velocidad para un análisis rápido de datos de imagen y monitoreo remoto. Esto asegura precisión y rendimiento en tiempo real en los procesos de captura y análisis visual dentro de los equipos de semiconductores, particularmente en aplicaciones que requieren monitoreo y control remoto.
Notablemente, el diseño modular de la Serie PCOM-BA0x permite a los clientes actualizar fácilmente a otros productos de la misma serie en el futuro, reduciendo significativamente los costos de actualización y la inversión de tiempo. Esto proporciona a los clientes seguridad de inversión a largo plazo y conveniencia operativa. Ya sea enfrentando las demandas de alta precisión de los equipos de semiconductores o los desafíos de procesamiento en tiempo real de los sistemas de inspección visual, la Serie PCOM-BA0x, con su bajo consumo de energía, resistencia a vibraciones, adaptabilidad a amplias temperaturas y escalabilidad futura, satisface las diversas necesidades de las aplicaciones industriales.
Portwell no solo proporciona productos de hardware de alto rendimiento, sino que también ofrece un soporte integral a través de sus servicios de valor agregado DMS (Servicios de Diseño y Fabricación). En este proyecto, Portwell optimizó y personalizó la Serie PCOM-BA0x según los requisitos del cliente. Para satisfacer las necesidades de almacenamiento del cliente, Portwell proporcionó una solución de almacenamiento embebido de alta capacidad y asistió con el despliegue del sistema operativo, simplificando significativamente el proceso de integración del sistema del cliente y reduciendo el tiempo de entrega del producto a 4-6 semanas. Además, Portwell ofreció servicios de BIOS personalizados adaptados a los escenarios de aplicación específicos del cliente, optimizando las configuraciones de las interfaces de expansión del sistema para apoyar mejor el equipo basado en FPGA del cliente. Esto permitió que la Serie PCOM-BA0x se adaptara a varios escenarios de aplicación y ofreciera el máximo rendimiento. En las pruebas y servicios postventa, Portwell demostró un profesionalismo y eficiencia excepcionales. Desde las pruebas de producto hasta el soporte postventa, el equipo de Portwell priorizó constantemente las necesidades del cliente, asegurando la estabilidad del sistema. A través de estos servicios personalizados y soporte técnico, Portwell ayudó con éxito al cliente a lograr una colaboración de alto rendimiento en sistemas de inspección visual de semiconductores, mejorando las capacidades de procesamiento en tiempo real, aumentando el rendimiento de producción y proporcionando una garantía técnica a largo plazo y ventajas competitivas.
Los módulos Portwell COM Express® Tipo 10 adoptan el factor de forma Mini de 84×55 mm, diseñados para aplicaciones que requieren un alto rendimiento en espacios reducidos. Con procesadores Intel® Atom® x7000, x6000, E3900 y E3800, soportan memoria LPDDR4/DDR3, USB 3.0 y eMMC. Estos módulos son ideales para aplicaciones médicas, automatización industrial y computación en el borde, ofreciendo soluciones confiables con disponibilidad a largo plazo.
