自动点胶机控制系统设计

自动点胶机控制系统设计

摘要

点胶是微电子封装工业中一道很重要的工序，胶滴的直径、一致性等质量问题直接关系到封装产品的质量。基于运动控制器的数控系统，具有灵活的软硬件结构。本课题针对点胶工艺流程的要求对点胶机进行了设计和研究，设计点胶机机械结构装置，达到对点胶位置精确定位；在根据点胶机实验装置的特点，结合运动控制器，伺服电机等，开发了一套蠕动点胶机控制系统，实现对蠕动泵和三坐标工作台的精确控制，进而结合触摸屏，最终实现人机交流。

关键词：点胶机，点胶装置，控制系统

Automatic Dispenser Control System Design

ABSTRACT

Dispensing the microelectronics packaging industry in a very important process, plasti c drop diameter, consistency and other quality issues directly related to thequality of the product packaging. CNC system based on motion controller with flexiblehardware and sof tware structure. Dispensing process for this project the requirements of the dispenser has b een designed and studied mechanical structure design ofdispensing device, to achieve preci se positioning of the dispensing location;dispensing apparatus in accordance with the chara cteristics, combined with motion controller Servo motor, the development of a peristalti c dispenser control systems, andcoordinate peristaltic pump to achieve precise control table, and then combined withtouch screen, and ultimately human-machine communication.

KEY WORDS:Dispensing machines, dispensing device, control system

目录

摘要 (Ⅰ)

ABSTRACT (Ⅱ)

1概述 (1)

1.1点胶机研究背景 (1)

1.2点胶技术分类 (1)

1.2.1传统点胶技术 (1)

1.2.2现代点胶技术 (2)

1.3课题研究内容和意义 (3)

2自动点胶机总体方案设计 (5)

2.1自动点胶机运动分析 (5)

2.2自动点胶机运动方案设计 (5)

2.3自动点胶机总体结构 (6)

2.4主要技术指标 (6)

3 点胶机机械结构设计 (7)

3.1滚珠丝杠螺母幅选择 (7)

3.1.1滚珠丝杠螺母 (7)

3.1.2X轴丝杆的选择 (7)

3.1.3Z轴丝杆的选择 (10)

3.2 伺服电机选择 (14)

3.2.1 X轴电机选择 (14)

3.2.2Z轴电机的选择 (15)

3.3其余零件设计 (17)

4点胶机控制系统设计 (20)

4.1硬件系统 (21)

4.1.1硬件系统总体架构 (21)

4.1.2硬件部件选择 (21)

4.1.3系统电源设计 (26)

4.2蠕动点胶数控系统的软件结构设计 (27)

4.2.1软件总体要求 (27)

4.2.2点胶机触摸屏界面开发 (27)

3.2.3数控G代码编程 (32)

5 结论 (35)

IV

致谢 (36)

参考文献 (37)

1 概述

1.1 点胶机研究背景

集成电路产业已成为国民经济发展的关键，集成电路设计、制造和封装测试是集成电路产业发展的三大支柱产业。微电子封装不但影响着集成电路本身的电性能、机械性能、光性能和热性能，还影响其可靠性和成本，在很大程度上决定着电子整机系统的小型化、多功能化、可靠性和成本，微电子封装越来越受到重视．随着微电子技术的发展，集成电路复杂度的增加，一个电子系统的大部分功能都可集成于一个单芯片的封装内。

这就要求半导体封装具有很高的性能：更多的引线、更密的内连线、更小的尺寸、更大的热耗散能力、更好的电性能、更高的可靠性、更低的单个引线成本等。由于封装的热、电、可靠性等性能直接影响着集成电路的性能，所以从上世纪80年代起，半导体封装技术，又称高级集成电路封装或AICE(Advanced Integrated Circuit Encapsulation)已逐渐成了影响微电子技术发展的重要因素之一，并逐渐发展成为一门多学科交叉的热门科技。

表面贴装技术最显著的特点是提高了电路的密度，改善了电子性能；同时可以降低工艺成本、提高产品质量和可靠性。表面贴装技术的核心是在焊接之前将元件贴装到印制板焊盘区域使用的机器上。这种机器和通孑L元件插装机器比较，它是通用型的，能够贴装不同类型的元件，它的设备度、精度和柔性都很高。随着表面贴装技术的发展，半导体封装工业又将其用于芯片固定，倒扣封装，填充涂层等方面。

我国的集成电路市场需求量非常大，2007年我国石英晶体元器件的产量达到78亿只；预计2008年将达到83亿只；2009年将达到88亿只；2010年将达到92亿只，但很多高端产品的设计与制造的能力还十分薄弱，急待改善。半导体封装过程中要广泛使用到各种封装流体，以对芯片进行机械保护及消除热应力。封装过程中，流体的传送或转移一般都是通过点胶来完成。流体点胶技术广泛用于芯片涂层，微机电产品，系统芯片，石英晶体谐振器等工艺过程，以及一些精度要求不太高的电子产品生产过程，如磁头、电路板、变压器等。为了实现高质量的封装，除了选择合适的封装流体外，高精度的点胶技术是一个关键因素。

1.2点胶技术分类

1.2.1 传统的点胶技术