CN211791553U - 通讯直连装置、通信系统以及半导体自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种通讯直连装置、通信系统以及半导体自动化生产系统，所述通讯直连装置包括第一接口、至少一个第二接口和至少一个第三接口，第一接口的头端直接连接外部电源，尾端通过相应的信号线缆连接第二接口的尾端和第三接口的尾端，第二接口的尾端和第三接口的尾端还通过相应的信号线缆相互连接，第二接口的头端通过相应的信号线缆直接连接相应的半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器的通讯接口，第三接口的头端通过相应的信号线缆直接连接工业交换机的相应的通讯接口，由此，通过通讯直连装置能够将半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器与工业交换机直连，由此彻底解决了链路管理器通讯不稳定的问题。

Description

通讯直连装置、通信系统以及半导体自动化生产系统

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种通讯直连装置、通信系统以及半导体自动化生产系统。

背景技术

目前，半导体企业都会利用生产执行系统(Manufacturing Execution System，MES)并配合相应的设备自动化程序(Equipment Automation Programing，EAP)，使半导体加工设备生产能力最大化的目的。

请参考图1，从晶圆盒到设备自动化程序系统(即EAP系统)组成的通信系统包括：至少一个晶圆盒智能标签10，至少一个半导体加工设备的标准载货口(StandardMechanical Interface，SMIF，又称为标准机械化接口)的智能读写器(Smart-Tag/smartID Reader)11，链路管理器(Link Manager)12、工业交换机13以及设备自动化程序系统14。其中智能读写器11和晶圆盒智能标签10通过蓝牙通讯，以读取晶圆盒的相关信息；链路管理器12通过信号线连接多个智能读写器11，以将智能读写器11所读取到的信息传递给工业交换机13，工业交换机13通过信号线连接链路管理器12和设备自动化程序系统14，以使得设备自动化程序系统14能够获取到智能读写器11所读取到的信息。

其中，链路管理器更新换代较快，而新型链路管理器的内部管理程序与原有的EAP软件内核代码会不兼容性，即新型链路管理器和原有EAP通讯协议不兼容，进而导致链路管理器12经常出现通讯不稳定和掉线的现象，需要人工去重启和复位(Reset)，影响半导体加工设备机台正常运行生产。当通过改造EAP通讯协议，来使得新型链路管理器和原有EAP通讯协议兼容时，难度大，耗费大。当通过更换晶圆存储盒的蓝牙智能标签和智能读写器为无线射频读写器(RFID)来避免新型链路管理器通讯不稳定的问题时，需要全厂更换，造价高，周期长，严重影响生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通讯直连装置、通信系统以及半导体自动化生产系统，能够将设备标准载货口的智能读写器与工业交换机直连，以解决链路管理器通讯不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种通讯直连装置，包括：第一接口、至少一个第二接口和至少一个第三接口，所述第一接口的头端直接连接外部电源，尾端通过相应的信号线缆连接所述第二接口的尾端和所述第三接口的尾端，所述第二接口的尾端和第三接口的尾端还通过相应的信号线缆相互连接，所述第二接口的头端通过相应的信号线缆直接连接相应的半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器的通讯接口，所述第三接口的头端通过相应的信号线缆直接连接工业交换机的相应的通讯接口。

可选地，所述第一接口为与所述外部电源相适配的通用连接接口，所述第二接口为与所述智能读写器相适配的通用连接接口，所述第三接口为与所述工业交换机相适配的通用连接接口。

可选地，所述第一接口的尾端的电源引脚通过相应的信号线缆连接所述第二接口的尾端的电源引脚，以形成传输所述外部电源的电压的路径；所述第一接口的尾端的接地引脚通过相应的信号线缆分别连接所述第二接口的尾端的接地引脚和所述第三接口的尾端的接地引脚，以形成接地的路径；所述第二接口的尾端的一数据传输引脚通过相应的信号线缆连接所述第三接口的尾端的一数据传输引脚，以形成一条数据信号传输路径，所述第二接口的尾端的另一数据传输引脚通过相应的信号线缆连接所述第三接口的尾端的另一信号引脚，以形成另一条数据信号传输路径。

可选地，所述第一接口的头端为插头型连接器，能直接插接到相应的外部电源插座上。

可选地，所述第二接口的头端为插座型连接器；和/或，所述第三接口的头端为插座型连接器。

可选地，所述第二接口和所述第三接口成对设置。

本实用新型还提供一种通信系统，包括：

至少一个智能标签，所述智能标签一一对应地设置在相应的晶圆盒上；

至少一个智能读写器，所述智能读写器设置在相应的半导体加工设备的标准载货口上，所述智能读写器与所述智能标签无线连接；

至少一个如本实用新型所述的通讯直连装置，所述通讯直连装置的第一接口连接外部电源，所述通讯直连装置的第二接口通过相应的信号线缆连接相应的所述智能读写器；

至少一个工业交换机，通过相应的信号线缆连接至少一个所述通讯直连装置的第三接口；

设备自动化程序系统，通过相应的信号线缆连接所述工业交换机。

可选地，所述智能标签和所述智能读写器一一对应地无线连接，所述智能读写器和所述通讯直连装置一一对应地通过相应的信号线缆连接。

可选地，至少一个所述通讯直连装置具有至少两个第二接口和至少两个第三接口，且所述第二接口和所述第三接口成对设置；至少两个所述智能读写器与同一个所述通讯直连装置同时连接。

本实用新型还提供一种半导体自动化生产系统，包括：

本实用新型所述的通信系统；

至少一个晶圆盒，所述通信系统中的智能标签设置在相应的晶圆盒上；

至少一个半导体加工设备，所述半导体加工设备具有标准载货口，所述通信系统中的智能读写器设置在相应的标准载货口上；

生产执行系统，与所述通信系统中的设备自动化程序系统通信连接。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

1、本实用新型的通讯直连装置，通过其第二接口和第三接口及相应的信号线缆，能够将半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器与工业交换机直连，从而替代了了现有的链路管理器，并省去了链路管理器对从多个智能读写器的数据输出端到工业交换机的数据输入端之间的多条数据传输路径上的数据进行整理和转换等操作，由此彻底解决了链路管理器通讯不稳定的问题。

2、在智能读写器较多的情况下，可以进一步使得通讯直连装置具有多个第二接口和多个第三接口，以实现一拖多的连接方式，或者，通讯直连装置和智能读写器一一对应连接，并增加工业交换机的数量，由此，可以一次实现更多晶圆信息的读取，进一步提高半导体企业的产能和效率，且相对更换新型链接管理器并增加工业交换机的成本，这种扩展方式的成本更低。

附图说明

图1是一种已有的从晶圆盒到设备自动化程序系统组成的通信系统的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的通讯直连装置的俯视结构示意图。

图3是本实用新型一实施例的通讯直连装置的前视结构示意图。

图4是本实用新型一实施例的通讯直连装置的各接口的接线示意图。

图5是本实用新型一实施例的通信系统的结构示意图。

图6是本实用新型另一实施例的通讯直连装置的各接口的接线示意图。

图7是本实用新型另一实施例的通信系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图2至图4，本实用新型一实施例提供一种通讯直连装置，包括一个第一接口203、一个第二接口201和一个第三接口202。

可选地，第一接口203为与外部电源15相适配的通用连接接口，第二接口201为与相应的半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器11相适配的通用连接接口，第三接口202为与相应的工业交换机13相适配的通用连接接口，以使得各接口的选型和选材方便易得，且在通讯直连装置与智能读写器11、外部电源15以及工业交换机13三方连接后，连接可靠，数据传输稳定

本实施例中，第一接口203、第二接口201和第三接口202均为具有8个信号芯的8芯端口，各个接口中每个信号芯从该接口的尾端连续延伸至该接口的头端，由此在该接口的头端和尾端各形成用于向外连接的1号至8号引脚，且该接口的尾端和头端的号码相同的引脚分别为同一个信号芯的两端。当然在本实用新型的其他实施例中，当外部电源15、工业交换机13以及智能读写器11并非是8芯端口时，第一接口203、第二接口201和第三接口202也适应性地改变类型，例如变为4芯端口、9芯端口等等。

本实施例中，第一接口203为插头型连接器，其头端203b的外壳上设有弹片2031，由此可以能直接插接到相应的外部电源的插座上，外部电源15的电压可以是12V。第一接口203的尾端203a的4号引脚为其接地引脚，通过信号线缆L1以及从信号线缆L1分接出来的信号线缆L12同时连接所述第二接口201的尾端201a的5号引脚(即第二接口201的接地引脚)和所述第三接口202的尾端202a的6号引脚(即第三接口202的接地引脚)，以形成接地路径。第一接口203的尾端203a的1号引脚(即电源引脚)通过信号线缆L1以及从信号线缆L1分接出来的信号线缆L11连接所述第二接口201的尾端201a的8号引脚(即第二接口201的电源引脚)，并接入12V电压。第一接口203的2号引脚、3号引脚以及5～8号引脚均空置。

所述第二接口201的头端201a为插座型连接器并具有相应的信号线缆插孔，所述第三接口202的头端202a也为插座型连接器并具有相应的信号线缆插孔。所述第二接口201的尾端201b的3号引脚(即第二接口201的第一数据传输引脚)和第三接口202的尾端203b的4号引脚(即第三接口202的第一数据传输引脚)还通过相应的信号线缆L2相互连接，以形成一条数据传输路径，所述第二接口201的尾端201b的4号引脚(即第二接口201的第二数据传输引脚)和第三接口202的尾端203b的5号引脚(即第三接口202的第二数据传输引脚)还通过相应的信号线缆L3相互连接，以形成另一数据传输路径。所述第二接口201的头端通过相应的信号线缆直接连接相应的半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器11的通讯接口，所述第三接口202的头端通过相应的信号线缆直接连接工业交换机13的相应的通讯接口，且所述第三接口202能从其所连接的工业交换机13的通讯接口上取电，第二接口201通过第一接口203从外部电源15处取电。第二接口201的1～2号引脚以及6～7号引脚均空置。第三接口202的1～3号引脚以及7～8号引脚均空置。

由此，在第一接口203的头端连接到外部电源15上，第二接口201的头端连接到相应的智能读写器11上，第三接口202的头端连接到相应的工业交换机13上后，智能读写器11从相应的晶圆盒智能标签10上读取的数据信息，能通过其所连接第二接口201的3号引脚和4号引脚传递到第三接口202的4号引脚和5号引脚，进而传递到工业交换机13中，工业交换机13可以对从第三接口202所接收的数据进行转换等等处理。可见，本实用新型的通讯直连装置，取代现有的链路管理器，并且主要起到直传数据的作用，并省去了链路管理器对从多个智能读写器11的数据输出端到工业交换机13的数据输入端之间的多条数据传输路径上的数据进行整理和转换等操作，提高了数据传递效率，避免了链路管理器数据传输不稳定(即链路管理器通讯不稳定)的问题。

请参考图1～图5，本实施例还提供一种通信系统，包括：至少一个智能标签10、至少一个智能读写器11、至少一个本实施例的通讯直连装置20、至少一个工业交换机13以及一个设备自动化程序系统14。其中，各个智能标签10一一对应地设置在相应的晶圆盒上，各个所述智能读写器11设置在相应的半导体加工设备的标准载货口上，且所述智能读写器11与所述智能标签10一一对应设置且无线连接。本实施例的所述通讯直连装置20的第一接口203通过相应的信号线缆连接外部电源15，所述通讯直连装置20的第二接口201通过相应的信号线缆一一对应地连接相应的智能读写器11。每个工业交换机13具有8个通讯接口或者16个通讯接口或者32个通讯接口，可以一次同时最多连接8个或16个或32个所述通讯直连装置20。且所述工业交换机13的相应的通讯接口通过相应的信号线缆连接相应的所述通讯直连装置20的第三接口202。设备自动化程序系统14通过相应的信号线缆连接所述工业交换机13。

请参考图5，本实施例还提供一种半导体自动化生产系统，包括：本实施例所述的通信系统、至少一个晶圆盒(未图示)以及至少一个半导体加工设备(未图示)。其中，本实施例的通信系统中的智能标签10一一对应地设置在相应的晶圆盒上，用于标记晶圆盒及放置在晶圆盒中的一批晶圆的相关信息。半导体加工设备用于按照半导体企业制造厂间的工程师提前设置好的步骤和参数值等信息来加工晶圆，每个半导体加工设备均具有标准载货口，本实施例的通信系统中的智能读写器11设置在相应的半导体加工设备的标准载货口上。每个标准载货口上可以设置一个或多个智能读写器11。

本实施例的通讯直连装置、具有该通讯直连装置的通信系统以及具有该通信系统的半导体自动化生产系统，通过通讯直连装置的第二接口和第三接口及相应的信号线缆，能够将半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器与工业交换机直连，从而替代了了现有的链路管理器，由此彻底解决了链路管理器通讯不稳定的问题。

需要说明的是，上述实施例中，每个通讯直连装置仅具有一个第二接口和一个第三接口，因此只能和相应的智能读写器11一一对应的连接，但是本实用新型的技术方案并不单单限定于此。请参考图5，当智能读写器11的数量超过一个工业交换机13的最大连接能力时，可以通过增加工业交换机13和通讯直连装置的方式来实现过多的智能读写器13的接入。另外，在本实用新型的其他实施例中，也可以对通讯直连装置的第二接口和第三接口的数量进行扩展，并成对的设置第二接口和第三接口，以使得一个通讯直连装置能够采用“一拖多”的方式连接多个智能读写器11，以同时将多个智能读写器11的信息传递到一个或多个工业交换机13中。

具体地，请参考图6，本实用新型另一实施例提供一种通讯直连装置，包括一个第一接口203、多个第二接口201和多个第三接口202。第二接口201和第三接口202是成对设置的。每个第一接口203的尾端的4号引脚均通过相应的信号线缆连接每个第二接口201的尾端的5号引脚以及每个第三接口202的尾端的6号引脚，并接地，每个第一接口203的尾端的1号引脚均通过相应的信号线缆连接每个第二接口201的尾端的8号引脚，并接外部电源的电压，例如为12V。在每一对第二接口201和第三接口202中，所述第二接口201的尾端的3号引脚和第三接口202的尾端的4号引脚还通过相应的信号线缆相互连接，所述第二接口201的尾端的4号引脚和第三接口202的尾端的5号引脚还通过相应的信号线缆相互连接。

由此，一个所述通讯直连装置可以直连至少两个智能读写器，并同时直连一个工业交换机的至少两个通讯接口，或者同时分别直连至少两个工业交换机的相应的通讯接口，从而实现通讯直连装置的“一拖多”的连接方式。

请参考图7，本实施例还提供一种通信系统，包括：至少两个智能标签10、至少两个智能读写器11、至少一个本实施例的通讯直连装置20、至少一个工业交换机13以及一个设备自动化程序系统14。其中，各个智能标签10一一对应地设置在相应的晶圆盒上，各个所述智能读写器11设置在相应的半导体加工设备的标准载货口上，且所述智能读写器11与所述智能标签10一一对应设置且无线连接。本实施例的所述通讯直连装置20的第一接口203通过相应的信号线缆连接外部电源15，所述通讯直连装置20的各个第二接口201通过相应的信号线缆一一对应地连接相应的智能读写器11。每个工业交换机13具有8个通讯接口或者16个通讯接口或者32个通讯结构。通讯直连装置20的各个第三接口通过相应的信号线缆连接同一个工业交换机13的不同通讯接口，或者连接不同的工业交换机13。设备自动化程序系统14通过相应的信号线缆连接所述工业交换机13。

请参考图7，本实施例还提供一种半导体自动化生产系统，包括：本实施例所述的通信系统、至少一个晶圆盒(未图示)以及至少一个半导体加工设备(未图示)。

作为一个示例，请参考图6和图7，一个通讯直连装置具有两对第二接口201和第三接口202，即一个通讯直连装置具有2个第二接口201和2个第三接口202，且两个第三接口202连接到同一个工业交换机13的不同通讯接口。

需要进一步说明的是，上述示例仅仅以一个通讯直连装置具有两个第三接口，且这两个第三接口同时连接到同一个工业交换机上为例，来说明了本实用新型的技术方案的可拓展性，但是本实用新型的技术方案并不仅仅限定于此。在本实用新型的一些其他示例中，一个通讯直连装置可以具有成对设置且数量均多于2个的第二接口和第三接口，由此，一个通讯直连装置可以直连同一工业交换机的通讯接口的数量进一步增多，可以直连的智能读写器的数量也更多。另外，在本实用新型的另一些其他示例中，一个通讯直连装置也可以通过不同的第三接口连接不同的工业交换机。当一个通信系统中有多个本实用新型的通讯直连装置时，这些通讯直连装置也可以不完全相同，例如有两个通讯直连装置的第二接口的数量不同。此外，一个通讯直连装置的第二接口和第三接口的对数可以是与一个工业交换机的通讯接口的数量相等的，例如当一个工业交换机具有8个通讯接口时，一个通讯直连装置具有8对第二接口和第三接口，即具有8个第二接口和8个第三接口。当然，一个通讯直连装置的第二接口和第三接口的对数也可以少于一个工业交换机的通讯接口的数量，例如，例如当一个工业交换机具有8个通讯接口时，一个通讯直连装置具有4对第二接口和第三接口，即具有4个第二接口和4个第三接口，此时一个工业交换机可以同时连接两个通讯直连装置。一个通讯直连装置的第二接口和第三接口的对数还可以多于一个工业交换机的通讯接口的数量，例如当一个工业交换机具有8个通讯接口时，一个通讯直连装置具有16对第二接口和第三接口，即具有16个第二接口和16个第三接口，该通讯直连装置可以同时直连两个工业交换机。

综上可见，本实施例的通讯直连装置、具有该通讯直连装置的通信系统以及具有该通信系统的半导体自动化生产系统，在智能读写器较多的情况下，可以进一步通过一个具有多个第二接口和多个第三接口的通讯直连装置，实现“一拖多”的连接方式，由此，可以一次实现更多晶圆盒信息的读取，进一步提高半导体企业的产能和效率，且相对更换新型链接管理器并增加工业交换机的成本，这种扩展方式的成本更低。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种通讯直连装置，其特征在于，包括：第一接口、至少一个第二接口和至少一个第三接口，所述第一接口的头端直接连接外部电源，尾端通过相应的信号线缆连接所述第二接口的尾端和所述第三接口的尾端，所述第二接口的尾端和第三接口的尾端还通过相应的信号线缆相互连接，所述第二接口的头端通过相应的信号线缆直接连接相应的半导体加工设备的标准载货口处的智能读写器的通讯接口，所述第三接口的头端通过相应的信号线缆直接连接工业交换机的相应的通讯接口。

2.如权利要求1所述的通讯直连装置，其特征在于，所述第一接口为与所述外部电源相适配的通用连接接口，所述第二接口为与所述智能读写器相适配的通用连接接口，所述第三接口为与所述工业交换机相适配的通用连接接口。

3.如权利要求2所述的通讯直连装置，其特征在于，所述第一接口的尾端的电源引脚通过相应的信号线缆连接所述第二接口的尾端的电源引脚，以形成传输所述外部电源的电压的路径；所述第一接口的尾端的接地引脚通过相应的信号线缆分别连接所述第二接口的尾端的接地引脚和所述第三接口的尾端的接地引脚，以形成接地的路径；所述第二接口的尾端的一数据信号引脚通过相应的信号线缆连接所述第三接口的尾端的一数据信号引脚，以形成一条数据信号传输路径，所述第二接口的尾端的另一数据信号引脚通过相应的信号线缆连接所述第三接口的尾端的另一信号引脚，以形成另一条数据信号传输路径。

4.如权利要求1所述的通讯直连装置，其特征在于，所述第一接口的头端为插头型连接器，能直接插接到相应的外部电源插座上。

5.如权利要求1所述的通讯直连装置，其特征在于，所述第二接口的头端为插座型连接器；和/或，所述第三接口的头端为插座型连接器。

6.如权利要求1～5中任一项所述的通讯直连装置，其特征在于，所述第二接口和所述第三接口成对设置。

7.一种通信系统，其特征在于，包括：

至少一个智能标签，所述智能标签一一对应地设置在相应的晶圆盒上；

至少一个智能读写器，所述智能读写器设置在相应的半导体加工设备的标准载货口上，所述智能读写器与所述智能标签无线连接；

至少一个如权利要求1～6中任一项所述的通讯直连装置，所述通讯直连装置的第一接口连接外部电源，所述通讯直连装置的第二接口通过相应的信号线缆连接相应的所述智能读写器；

至少一个工业交换机，通过相应的信号线缆连接至少一个所述通讯直连装置的第三接口；

设备自动化程序系统，通过相应的信号线缆连接所述工业交换机。

8.如权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述智能标签和所述智能读写器一一对应地无线连接，所述智能读写器和所述通讯直连装置一一对应地通过相应的信号线缆连接。

9.如权利要求7所述的通信系统，其特征在于，至少一个所述通讯直连装置具有至少两个第二接口和至少两个第三接口，且所述第二接口和所述第三接口成对设置；至少两个所述智能读写器与同一个所述通讯直连装置同时连接。

10.一种半导体自动化生产系统，其特征在于，包括：

权利要求7～9中任一项所述的通信系统；

至少一个晶圆盒，所述通信系统中的智能标签设置在相应的晶圆盒上；以及，

至少一个半导体加工设备，所述半导体加工设备具有标准载货口，所述通信系统中的智能读写器设置在相应的标准载货口上。

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