IC封装设备切片机电控系统设计

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数控切片机双轴控制系统设计与开发

数控切片机双轴控制系统设计与开发

数控切片机双轴控制系统设计与开发胡志刚;饶国勇;李香泉【摘要】数控切片设备采用电气结合的方式,实现对加工对象进行自动切片功能;主控板硬件设计采用了基于STM32F103VCT6ARM芯片作为核心主芯片,实现2轴伺服电机控制和编码器信号的实时反馈功能,确保系统运行加工距离精准;同时,还实现了与基于MODBUS RTU协议的工业触摸屏的通信及SPI接口的数据存储功能,具有人性化的人机交互界面和多种切片类型参数的存储;软件实现采用了模块化的实现方案,采用定时器模块实现伺服控制与编码反馈输入,SPI模块实现存储,串口模块实现显示通信功能;本数控切片系统的开发成功,将大大提高切片加工的效率和精度,促进企业人机功效.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2014(022)005【总页数】3页(P1461-1463)【关键词】STM32F103VCT6;数控切片机;MODBUS-RTU;控制系统【作者】胡志刚;饶国勇;李香泉【作者单位】景德镇学院数学与信息工程系,景德镇 333000;景德镇学院数学与信息工程系,景德镇 333000;景德镇学院数学与信息工程系,景德镇 333000【正文语种】中文【中图分类】TP368.2;TP3930 引言随着自动化工业的发展,自动化技术的高稳定、高效率、高准确越来越表现出人工无法达到的效果,自动化的普及成为一个必须的趋势。

但是目前市场上的大多数字控制系统都很昂贵,导致自动化设备的价格高居不下,因此,高效、稳定、经济的数控系统应运而生[1]。

系统中数控切片机模型包括:(1)主轴。

带齿轮转动,采用普通三相交流电机实现;(2)X轴。

滑台前后移动,采用750W伺服电机实现;(3)Y轴。

带动主轴进行左右移动,对加工对象进行切片,采用1.5kW伺服电机实现;(4)黄色物体。

被切片的对象。

控制系统设计要求如下:(1)良好的人机交互界面,方便操作人员进行切片参数的设定,并且各种加工数据具备存储功能;(2)控制对象为2个伺服电机和主轴电机,以及相应的多个输出口(电磁阀或气缸),要求输出接口之间协调工作,完成切片功能。

光刻机的自动化控制系统设计与优化

光刻机的自动化控制系统设计与优化

光刻机的自动化控制系统设计与优化在半导体制造领域,光刻技术扮演着至关重要的角色。

光刻机作为一种常用的半导体制造设备,其自动化控制系统的设计与优化对提高生产效率和产品质量具有重要意义。

本文将探讨光刻机自动化控制系统的设计原则与优化方法。

1. 控制系统的设计原则光刻机的自动化控制系统设计应遵循以下原则:1.1 稳定性原则控制系统应具备良好的稳定性,能够在各种工作状态下保持稳定的控制性能。

在设计过程中,应合理选择传感器和执行器,并通过PID控制等算法保证系统的稳定性。

1.2 精确性原则光刻机对于曝光位置、曝光时间等参数的控制要求非常高。

因此,控制系统应具备高精度的控制能力,能够实时监测和调整关键参数,以保证曝光的准确性。

1.3 可靠性原则光刻机作为半导体制造的关键设备,其控制系统必须具备高度可靠性,能够在长时间连续工作的环境下稳定运行。

在设计过程中,应采用冗余设计、故障检测和容错措施等手段,提高系统的可靠性和稳定性。

1.4 灵活性原则光刻机在不同的生产任务中需要进行参数调整和功能切换。

因此,控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同工艺要求和生产场景的变化。

2. 控制系统的优化方法光刻机控制系统的优化方法主要包括以下几个方面:2.1 数据采集与分析光刻机的控制系统通过传感器采集大量的工艺数据和设备状态数据。

通过对这些数据的采集和分析,可以实时监测和调整工艺参数,改善生产效率和产品质量。

2.2 算法优化控制系统的算法优化是提高光刻机控制效果的关键。

根据光刻机的特点和工艺需求,可以采用模糊控制、神经网络等先进算法,通过优化算法的参数和结构,提高控制系统的性能。

2.3 优化参数设置控制系统的参数设置对系统性能有重要影响。

通过合理设置参数,如控制增益、积分时间等,可以提高系统的稳定性和响应速度。

2.4 优化设备布局光刻机的设备布局对于控制系统的优化也非常重要。

合理安排设备位置、传感器和执行器的布局,可以减小信号延迟和传输损耗,提高系统的响应速度和稳定性。

软木切片机电气系统设计

软木切片机电气系统设计

l 8一 8
计算机光盘软件与应用
软件设计 开发
较快发展 C m u e D S fw r n p l c t o s o p t r C o t a e a d A p ia in 2 1 年 第 7期 02
根据 工业 和信 息化部数据 ,2 1 0 0年,中国 中小企业总数 已占全 国企业 总数的 9 % 9 以上 , 创造的最终产品和服务价值相 当于国 内生产总值 的 6 % 0 左右 ,提供 了全 国 8% 0 的城镇就业 岗 位 ,上缴的税收约为 国家税收总额 的 5% 0 。在推动经济平稳较 快发展、推动创新 、扩大 出口、增加就业 、维持 社会稳定 等方 面发挥 了重要作用 。 目前,真正使用 I 术的中小企业比例 T技 很低 ,阻碍 了这些 企业 的发展 。“ ”计算 服务的产 生将 有效 云 地支撑 中小企业 的信息化,将企业的 I T投资从资本投入转变 为 日常开支和运营成本 , 大大减轻了 中小企业 的资金压力 , 降 低其信 息化门槛,弥补其在 I T投资和维护方面 的不足 ,促进 中小企业生产 、管理与市场 开拓 的升级 ,提高 中小企业 收入 。 中小企业 的活力是具体落实 到城市 的发展快慢 的关关键 , 哪个 城市率先运用 “ ”计算服 务中小企业,哪个城 市就 掌握 了竞 云 争 的优先权 ,从而保 障城 总体经 济的平稳较快发展。 就全球市场而 言,G r nr 0 9 2 a t e 2 0 0 1 1年全球十 大战略技 术分析报 告称 ,到 2 1 0 2年全球财 富 1 0 0 0强企业 中 8 % 0 会通过 不 同方 式使用云计算服务, 0 的企业将不再拥有任何 I 2% T硬件 资产 ,由此可见,云计算的市场前景无 限广 阔。 因此,政府应 当整 合各 方资源,形成 发展合力 ,推动政策

【论文】自动切片机机械系统的设计及制造

【论文】自动切片机机械系统的设计及制造

摘 要切片机是切割机的一种细致的分类。

其共同的发展趋势,就是提高数控切割机的生产效率和切割质量,降低生产使用成本,提高整机自动化水平和系统稳定性,完善系统功能成为其技术发展的方向。

所以,本次设计以机电一体化为基础,致力于简捷方便,使用安全。

该自动切片机是通过自动进给机构移动物体的,切刀按照每分钟40次的切片速度切割。

从切片机的传动装置设计,到最后的机械结构设计,均按照国家机械标准设计的。

同时,用SOLID WORKS进行部分零件的三维建模,并完成了运动模拟,还用PROE绘制了整体的装配图。

切片机采用二级减速装置,用来降低电机的转速。

进给装置采用槽轮机构,不仅良好的解决了间歇运动的问题,还使得整部切片机简捷化。

由于切片机制造的需要,设计者给出了相关的工艺与工序。

最后,切片机的机械结构以及工作原理,均已在报告中详细的说明。

关键词:三维造型,槽轮机构,二级减速器AbstractSlicing machine is cutting a detailed classification of machine. Their common trend is to increase the production efficiency of CNC cutting machine and cutting quality, reduce production and use costs, improve machine automation and system stability, improve the system functions as the technology development. Therefore, this design is based automation, is committed to simple, easy to use and security.The automatic cutting machine through the object by automation, with sections 40 times per minute cutting speed. Form Slice’s transmission design to final of the mechanical structure with the formal design. Spindle is not fully bevel gear, not only a good solution to the problem of intermittent movement, but also makes the machine simple of the whole slice. Meanwhile, some parts for drawing with SOLID WORKS, and its movement pattern of the simulation, also to draw the overall assembly drawing with PORE. I have given the slicing machine parts machining processes, and manufacturing related issues. The slicing machine parts machining processes, and manufacturing related issues are given. Finally, the slicing machine of the mechanical structure, and working principles, has been detailed in the report instructions.Key words:Three-dimensional modeling, Geneva mechanism, The secondaryReducer目 录第一章 前言 (1)1.1 自动切片机的介绍 (1)1.2 自动切片机的意义 (2)第二章 文献综述 (3)2.1大圆盘切片机简介 (3)2.1.1 设备功能及结构简介 (3)2.1.2 分离工艺条件的确定 (3)2.1.3 设备主要性能指标 (4)2.2 大枣切片机 (4)2.3 马蹄切片机 (5)2.3.1 工作原理 (5)2.3.2 主要参数 (6)2.4 切片机的检修及其保养注意事项 (7)2.5 自动切片机的系统及其运作 (7)2.5.1 系统组成 (8)2.5.2 运作过程 (8)第三章 设计过程 (9)3.1 设计任务 (9)3.1.1 任务数据 (9)3.1.2 任务要求 (9)3.2 设计过程 (9)3.3 设计方案 (10)第四章 主要部件的设计计算及其选型 (15)4.1 齿轮的设计 (15)4.1.1 传动比的分配 (15)4.1.2 齿轮计算 (15)4.2 轴的设计及校核 (18)4.3 槽轮的选用 (25)4.4 曲柄滑块的设计 (27)4.5 刀具的选择 (32)4.6 加工工艺流程 (33)4.6.1 直齿圆柱齿轮的加工 (33)4.6.2 轴的加工 (37)第五章 经济核算 (39)5.1 生产成本估算 (39)第六章 安全与环保 (40)第七章 结论 (42)参 考 文 献 (43)致 谢 (45)附 录 (46)声 明 (48)第一章 前言1.1自动切片机的介绍切片机,算是切割机的一种细致的分类。

lc泡沫塑料切片机自动化设计

lc泡沫塑料切片机自动化设计

江苏城市职业学院毕业设计说明书( 2013 届)设计(论文)题目泡沫塑料切片机自动化设计连云港(信息工程系)办学点(系)机电一体化专业班级08机电(五)学号0839010317学生姓名朱义基指导教师徐渠职称讲师2013年1月7日江苏城市职业学院教务处制【内容摘要】随着科学技术的发展,泡沫塑料切片机在现在加工行业中应用越1717来越广泛。

本文是介绍可编程序控制器泡沫塑料切片机的结构及工作原理上,设计了一个关于PLC控制的泡沫塑料自动切片加工控制器。

主要设计自动切片控制器的硬件电路图、控制程序方框图,并对一些相关的元器件及PLC进行了选型分析和设计。

这次所设计的泡沫塑料自动切片机主要操作对象是工业中的塑料泡沫,采用的是自动化控制技术,从生产而言,基本上实现了泡沫塑料切片机在生产过程中的自动化。

与以前手工切片机相比在效率上有明显的提高.【关键词】泡沫塑料;自动控制;切片;可编程控制器;目录引言 (1)1. 泡沫塑料自动切片机设计简介 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 主要内容及要求 (2)2. PLC概述 (3)2.1 可编程控制器的定义 (3)2.2 PLC的国内外状况 (4)2.3 当代PLC技术的发展要求 (6)2.4 可编程控制器的分类及特点 (6)2.4.1 分类 (6)2.4.2 特点 (7)2.5 可编程控制器的应用 (7)2.6 PLC控制系统的分类 (8)3. PLC泡沫塑料切片机控制系统的设计 (8)3.1 PLC泡沫塑料切片机控制系统的组成 (8)3.2 泡沫塑料切片机工作原理 (8)3.3 PLC控制系统的功能如下 (10)4.硬件设计 (11)4.1 PLC选型 (12)4.2 PLC外部接线图 (12)4.3 参数计算及器件选型 (14)5.软件设计 (16)5.1 公用程序设计 (16)5.2 自动程序设计 (17)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)引言切片机主要用于半导体材料硅、锗、玻璃、陶瓷、铌酸锂等脆硬材料的切割。

机电控制与可编程序控制器课程设计报告.doc

机电控制与可编程序控制器课程设计报告.doc

图2-1为切片机控制系统原理图(2)工作原理示意图泡沫塑料切片机把泡沫塑料切成一片片一定厚度的海绵,其工作原理如图2-2所示。

泡沫块置于台面上,切割开始时,使台面后移到限位,接着刀架下降一定位移量并锁住,然后台面带动泡沫快一起前移至限位,旋转的刀片随之切割出一片一定厚度的海绵,台面再后2.2 PLC控制系统的功能如下:(1)两种工作状态:手动或自动。

工作方式由选择开关S1确定,输入点00011接通时为手动方式,断开时为自动方式。

由手动进入自动时,先停止手动状态工作,按下自动启动按钮后,根据拨盘开关设定厚度值,进行自动切割。

过程如图2-3所示。

由自动进入手动时,先停止自动状态开关,然后操作人员操作手动按钮,控制切片机的动作。

(2)面向前或向后移动时,带锯电动机先启动,一旦带锯电动机停转,台面前移或后移就立即停止。

(3)须在带锯电动机启动时(即刀片旋转)时才能进行磨刀控制。

(4)无论在手动或自动方式下,当按下总停按钮后,除了带锯,磨刀外,刀架、台面的动作立即停止。

(5)电接通后,台面刹车交流接触器KM7立即接通。

在自动方式下使用高速计数器,用编程器设置DM6642的内容为0114,表示使用高速计数的加模式、软复位,在DM0000~DM0003中为高速计数器建立中断比较表:DM0000 比较的次数(在程序中置为1)DM0001 目标值1低4位(在程序中计算设置)DM0002 目标值1高4位(在程序中置为0000)DM0003 比较1中断子程序号(在程序中下置为000)后到位到位图2-3 自动方式下的工作流程硬件电路设计主电路图切片机控制系统的主电路如图3-1所示。

它共有5个电机,带锯电机驱动刀片旋转;两个磨刀电机带动砂轮对刀片研磨,使刀片锋利;台面电机为直流电机(直流电由晶闸管直流调速装置供给),驱动台面前移或后移;刀架电机通过蜗轮/蜗杆传动机构驱动左、右丝杆正转或反转,刀架随滑套上移或下移,刀架电机制动方式为电磁刹车,电磁刹车使用制动电磁铁;QF1控制五台电机的通断情况;FU1~FU3分别对四台电机起过载保护作用;当电路某台电机出现故障时,空气开关QF会自动跳匝,使故障电机与电路分离,便于维修人员的检修,又不影响系统的工作。

基于STM32的半导体制冷片控制系统设计

基于STM32的半导体制冷片控制系统设计

基于STM32的半导体制冷片控制系统设计一些医疗检测仪器在检测时需要模拟人体温度环境以确保检测的精确性,本文以STM32为主控制器,电机驱动芯片DRV8834 为驱动器,驱动半导体致冷器(帕尔贴)给散热片加热或者制冷。

但由于常规的温度控制存在惯性温度误差的问题,无法兼顾高精度和高速性的严格要求,所以采用模糊自适应PID控制方法在线实时调整PID参数,计算PID参数Kp、Ki、Kd调整控制脉冲来控制驱动器的使能。

从simulink仿真的和实验结果来看模糊PID控制系统精度高、响应速度快,能达到预期效果。

温度参数是工业生产中常用的被控对象之一,在化工生产、冶金工业、电力工程和食品加工等领域广泛应用,在医疗检测设备中时常需要模拟人体温度进行成分检测。

采用直流电机驱动芯片DRV8834驱动帕尔贴的制冷和加热过程。

温度随时间的变化率和变化的方向不确定且可能大幅度的变化,要求系统的实际温度快速和精确地跟踪设定温度以满足加工工艺的要求。

时间程序温度控制系统具有强烈的非线性、强耦合、大时滞和时变等特点,传统PID控制虽然算法简单易于实现且调整时间较快、精度较高,但是抗干扰能力不强,容易产生振荡;模糊PID 不需要精确的数学模型,能较好的处理时变、非线性、滞后等问题,有很好的鲁棒性,响应速度快。

1 过程分析及常规控制方法恒温控制系统具有制冷、加热等功能,箱体内的温度传感器DS18B20通过不断地检测温度,与设置的很定温度作比较,当室内温度低于设置温度值时,加热模块工作,使DRV 8834输出正向直流,驱动帕尔贴元器件,使其加热;当温度高于设置温度值时,使DRV8834输出反向直流,驱动帕尔贴元器件,使其工作在制冷功能。

使室内温度在设定值范围内震荡,最终趋向于稳定。

同时,控制系统将协调控制制冷和加热系统,以达到箱温波动值最小、高精度控温的目标。

所以温度控制成为恒温控制系统的核心问题。

2 模糊PID温度控制系统的硬件电路设计如图1,系统主要包括以下几个部分:1)数字温度传感器:DS18B20是一种“一线总线”接口的温度传感器。

面向芯片封装划片机机械结构设计

面向芯片封装划片机机械结构设计

本科毕业设计(论文)题目:面向芯片封装的划片机机械结构设计院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及自动化班级:学生:学号:指导教师:201年0月本科毕业设计(论文)题目:面向芯片封装的划片机机械结构设计院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及自动化班级:班学生:学号:指导教师:201年0月面向芯片封装划片机机械结构设计摘要芯片封装是三大半导体行业之一。

包装工艺包括:划线,粘膜,超声波焊接,包装,测试,包装。

划片机就是芯片封装生产线上一个器件,不过这可是第一个关键器件,它的功能是将生产的晶圆加以切割,做成单元器件,并为下一个单元晶片的接合做准备。

然而,因为和国外技术的差距比较大,所以中国划片机基本上都是从外国购买的。

为了让中国拥有自己研发制作的划片机,详细设计了划片机机的整体规划和其中的关键部件。

在阐明划线工艺要求的基础上,我们先确定了划片机的主要功能,设计了划片机各部分的原理。

然后,列出了四种不同的结构方案,分别分析它们的优缺点,仔细比较后选择其中的最优方案。

最终完成了划片机整体规划。

在下一步中,每个零件结构的初步设计都按照划线过程的要求进行,包括各轴的传输方案和相关的结构参数。

然后,根据主体的要求,对划片机的四个轴进行精心设计。

通过计算,完成X,θ,Y,Z轴的螺母机构的选择类型、导轨选择。

最后,完成划片机X,θ,Y,Z轴的装配图。

关键字:划片机;总体规划;结构设计;滚珠丝杠;步进电机;滚动直线导轨Mechanical structure design of dicing saw for chippackagingAbstractChip packaging is one of the three major semiconductor industries. Packaging processes include: scribing, mucosal, ultrasonic welding, packaging, testing, packaging. The dicing machine is a device on the chip packaging line, but this is the first key device, its function is to produce the wafer to be cut, made of unit devices, and for the next unit chip to do the preparation. However, because the gap between foreign technology and relatively large, so the Chinese dicing machine is basically purchased from foreign countries. In order to allow China to have its own R & D production of dicing machine, detailed design of the overall planning of the dicing machine and one of the key components.On the basis of clarifying the requirements of the scribing process, we first determined the main function of the dicing machine and designed the principle of each part of the dicing machine. Then, four different structural schemes are listed, and their advantages and disadvantages are analyzed respectively. After careful comparison, the optimal scheme is selected. Eventually completed the overall planning of the dicing machine.In the next step, the preliminary design of each part structure is carried out according to the requirements of the scribing process, including the transmission scheme of each axis and the related structural parameters. Then, according to the requirements of the main body, the four axes of the dicing machine are carefully designed. Through the calculation, the selection of the nut mechanism of the X, θ, Y, and Z axes is completed, and the guide rail selection is completed. Finally, complete the dicing machine X, θ, Y, Z axis assembly diagram.Key words:dicing saw ;Overall planning ;Structure design ;Ball screw;Stepper motor ;Rolling linear guide rail目录摘要 (II)Abstract (IIII)1 绪论 (11)1.1课题背景及研究意义 (11)1.2 国内外相关研究情况 (11)1.3划片机的发展过程 (22)1.4划片机的工作原理 (33)1.5本课题的主要内容 (44)2 划片机的总体方案设计 (55)2.1划片机的原理方案设计 (55)2.1.1划片机X、Y、Z轴的原理方案设计 (55)2.1.2划片机θ轴的原理方案设计 (55)2.2划片机的结构方案设计[10] (66)2.3方案可行性分析 (88)3 划片机结构参数的初步设计及相关计算 (88)3.1划片机主轴的参数的初步设计[12] (88)3.2原动机参数的初步的设计 (99)3.3 划片机X轴参数的初步设计 (99)3.4划片机θ轴参数的初步设计 (1010)3.5划片机Y轴的初步设计 (1010)3.6划片机Z轴的初步设计 (1010)4 划片机X、θ、Y、Z轴机械结构具体设计 (1010)4.1X轴机械结构的设计及计算 (1010)4.1.1X轴伺服电机的选型 (1010)4.1.2X轴滚珠丝杠的选型 (1111)4.1.3X轴直线导轨的选型 (1313)4.2轴机械结构的设计及计算 (1313)4.2.1蜗杆蜗轮副的主要参数选择 (1414)4.2.2步进电机的选型 (1616)4.2.3θ轴方向的晶片工作台幅面尺寸 (1616)4.2.4 X轴方向移动滑台幅面尺寸 (1717)4.3 Z轴机械结构的设计及计算 (1717)4.3.1 Z轴滚珠丝杠的设计 (1717)4.3.2 Z轴电机的选型 (2020)4.3.3Z轴导轨的选型 (2222)4.4 Y轴机械结构的设计和计算 (2323)4.4.1Y轴滚珠丝杠的设计 (2323)4.4.2 Y轴电机的选型 (2424)4.4.3Y轴导轨的选型 (2525)5划片机其它装置的设计 (2626)5.1夹紧装置的设计 (2626)5.2气路系统设计 (2626)5.3水路系统设计 (2626)结论 (2828)致谢 (2929)参考文献 (2929)毕业设计(论文)知识产权声明 (3131)毕业设计(论文)独创性声明 (3333)附录 (3434)1 绪论1.1课题背景及研究意义芯片封装是三大半导体行业之一。

基于PLC的泡沫塑料自动切片机控制系统设计

基于PLC的泡沫塑料自动切片机控制系统设计

毕业设计说明书(2010 届)设计(论文)题目单片机气体测漏仪的设计连云港(信息工程系)办学点(系)机电一体化专业班级07机电(五)学号0739010132学生姓名刘堃指导教师李国晓职称助教2011年11月1日江苏城市职业学院教务处制目录摘要 (1)1 绪论 (1)1.1 国内外研究概况及发展趋势 (1)1.1.1 研究现状 (1)1.1.2 测漏检测的发展方向 (2)1.1.3 国内外研发的相关产品及应用 (2)1.2 常用气体测漏方法 (3)1.3论文主要内容与本文结构 (4)1.4本章小结 (5)2 系统总体设计 (6)2.1 系统整体功能介绍 (6)2.1.1 对直压法和差压法的分析 (6)2.1.2 本课题的主要工作 (7)2.1.3 系统功能块的划分 (7)2.2 关键技术选择 (8)2.2.1 检测控制模块 (8)2.2.2 人机界面的选择 (8)2.2.3 串口通讯模块的选择 (9)2.3 系统总体结构设计 (9)2.3.1 系统总体工作模型 (9)2.3.2 系统的总体框图 (10)图2-4 系统总框图 (11)2.4 本章小结 (11)3 系统的硬件电路 (12)3.1 压力信号采集电路的设计 (12)3.1.1 压力变送器的选择 (12)3.1.2 A/D转换器ADS1110 (13)3.1.3 ADS1110与单片机的硬件连接 (15)3.2 温度信号采集电路的设计 (16)3.2.1 温度信号处理电路 (16)3.3 人机界面的设计 (19)3.3.1 键盘输入模块的设计 (19)3.4 通讯模块的设计 (24)3.4.1 串口通讯协议 (24)3.4.2 通讯模块与单片机的接口电路 (26)3.5电磁阀驱动模块的设计 (27)3.6 电源模块的设计 (27)3.7 本章小结 (28)4.1 系统主程序流程图及零点漂移的克服 (28)4.2 键盘及显示模块的实现 (30)4.2.1 键盘输入模块流程 (30)4.3 压力、温度信号采集流程 (32)4.4 算法的实现 (33)4.4.1 零点漂移的克服算法 (33)4.4.2 数字滤波算法 (33)4.4.3温度补偿算法 (35)4.5 通讯模块的软件流程 (35)4.5.1 自定义软件通讯协议 (35)4.5.2 校验原理分析 (35)参考文献 (38)摘要现代生产技术的不断进步,对检测手段提出了越来越高的要求。

机电控制与可编程序控制器课程设计

机电控制与可编程序控制器课程设计

泡沫塑料切片机电控制与可编程控制器切片机的控制技术课程设计》说明书⑴原理图切片机题制系统原理,如图2-1泡沫塑料自动切边位机设计关设定输入,范围为000.0〜199.9mm。

在刀架电机的转轴上装有调速齿轮,沿圆周均匀开亠r5个槽,使用二线制接近开关,专业: ___________ 龟械设计制造及其自动化 ___________________电机转轴每转1圈,向PC发出5个计数脉冲,转两圈刀架高度变化1mm接近开关发出10 个脉冲,根学生的切割厚度可以简单的计算出PC应计的脉学个数。

号电机轴转速为10转/秒,PC的计数频率应达到50HZ,因此,采用CPM2A的单相高速计数功能,它的计数频率可达5KHZ班级:带指导教师:CPM2A锯操作指令输交磨设计地点:输刀调速齿轮入流台面设计时盘: ___ 出2-1为切片机控制系统原理图向后开关接台面(2)工作原理示意图向前泡沫塑料切片机把把泡沫塑料切成一片片一定厚度的海绵,其工作原理如图2-2落所示。

泡刀沫块置于台面上,切割开始时,使台面后移到限位,接着刀架下降一定位移量并锁住,抬然后台面带动泡沫快一起前移至限位,旋转的刀片随之切割出一片一定厚度刀海绵,台面再后移开台面至限位,不断重复上述过程。

台面的体积为长、宽、高分别为1米、0.5米0.005米的铁块。

台面图2-2切片机工作原理示意图2.2 PLC 控制系统的功能如下:(1) 两种工作状态:手动或自动。

工作方式由选择开关 S1确定,输入点00011接通时 为手动方式,断开时为自动方式。

由手动进入自动时, 先停止手动状态工作, 按下自动启动 按钮后,根据拨盘开关设定厚度值, 进行自动切割。

过程如图2-3所示。

由自动进入手动时, 先停止自动状态开关,然后操作人员操作手动按钮,控制切片机的动作。

(2) 面向前或向后移动时,带锯电动机先启动,一旦带锯电动机停转,台面前移或 后移就立即停止。

(3) 须在带锯电动机启动时(即刀片旋转)时才能进行磨刀控制。

IC封装设备切片机电控系统设计

IC封装设备切片机电控系统设计

IC封装设备切片机电控系统设计宋佳丽(长春税务学院计算机系 吉林 长春 130117)摘要:为了高速、高精度切割半导体晶片,切片机的电控系统要求具备高精度及高稳定度。

根据系统设计指标和可编程控制器(PLC)的特点,选用日本OMRON公司的CS1G型PLC构成主控系统,FC10/400型高速电机及其配套变频器构成高速主轴系统,Y、Z轴则用PD-0535M型步进电机驱动器驱动步进电机构成开环控制系统,X轴采用交流伺服电机及增量式编码器构成半闭环系统,θ轴选用美国Parker公司DM1004B 型转台交流伺服电机及DrvMⅡ型电机驱动器,供电系统采用隔离变压器等方法来屏蔽电磁干扰。

通过多模块运动控制软件协调控制,该系统完全达到了设计要求。

关键词:运动控制;可编程序控制器;集成电路封装;切片机中图分类号:TP273+.5 文献标识码:BControl system design of wafer incision device for IC encapsulationSONG Jia-li(Changchun College of Taxation, Changchun 130117, P. R. China)Abstract: To incise apace and precisely semiconductor wafer, control system of wafer incision machine must be also high-accuracy and high-stability. Based on design demand and characteristic of programmable logic controller (PLC), a CS1G PLC of OMRON Corporation is selected for main system. A FC10/400 high speed motor and its frequency-converter is selected for high speed rotation system, a PD-0535M stepper motor driver is selected for Y and Z axis, and a AC servo motor is half closed looped by an incremental encoder for X axis. For θaxis, a DM1004B AC servo motor and a DrvMⅡ driver of American Parker Corporation are selected, and the electromagnetic interference of current supply system is shielded by a separate voltage changer. The system’ kinetic control software is design by means of multiple modular programming. So the system attained design demand quite.Key words: Kinetic control; PLC; IC encapsulation; wafer incision device1引 言IC封装是半导体三大产业之一,其后封装工序主要包括:切片、粘片、金丝球焊、塑封、检测及包装[1]。

切片机设计说明书

切片机设计说明书

目录引言 (1)一、已知参数及性能指标 (1)二、切片机整体机构设计 (3)三、传动系统结构的设计 (3)四、主运动和进给运动设计 (12)五、刀体与压紧部分的设计 (14)六、电气部分设计说明书 (15)七、其它 (19)引言随着机械化与电气化的迅猛发展,生产与生活节奏的加快,越来越需要及时有效的提高产品的生产效率,以及在不同的销售季节对生产纲领进行迅速的调整。

在食品生产加工企业同样有这种需求。

从食品的原材料进入生产开始,就应该对每一个生产环节进行检测。

食品是容易变质的物品,不能把生产节奏搭配好有可能造成很大的浪费。

因此,有了如下切片机的设计,可以对糕体等类别的食品进行迅速的机械化加工,把人力劳动降低的比较低的程度。

通过切片机的工作,可以实现对糕体切削,使得重量和体积维持在一个比较小的波动区间之内。

一台机器通常由原动机、传动装置、工作装置和控制装置组成,切片机同样如此。

对于切片机来说,原动机和工作装置主要是作为选取,传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以及满足工作装置的需要。

满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求。

因为带传动在传递相同的扭矩是,结构尺寸较大,所以能平稳传递,缓冲吸振,所以采用了带传动;采用变速箱传动是考虑到现实切削工作情况;对于进给来说采用棘轮机构和丝杠来实现可以很好的控制节奏。

控制装置主要是对于电气系统,它可以稳定的实现机械运动的功能要求。

合理的方案除功能需求外,还要求结构尽可能简单、制造方便、成本低廉、多用标准件、效率高以及使用维修方便。

一、已知参数及性能指标根据安徽省企业标准,可知本切片机设计所依据的基本参数如下:1、刀片宽度:340 mm2、刀片最大行程:70 mm3、刀片工作频率:186次/分4、工作台板最大行程:720 mm5、配套电机:Y802-4;0.75 kW6、整机外性尺寸(长*宽*高):1300*500*1200 mm设计所要达到的性能指标如下:1、生产率:40-80 Kg/h2、糕片破碎率不大于3%3、切糕片厚度为:3 mm4、噪声不超过78 dB(A)设计所要达到的技术要求如下:(1)切片机应符合本标准的要求,并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造;(2)加工件未注尺寸公差按GB1804-79《未注公差尺寸的极限偏差》IT14级的规定;(3)铸铁件不得有影响强度、外观的气孔、冷隔、缩孔、夹砂等缺陷;(4)与食品接触的零部件应采用无毒材料制造;(5)电器线路应安全可靠、绝缘良好。

基于STM32工业级IC刷卡机系统设计

基于STM32工业级IC刷卡机系统设计

地址1-16中(可以扩展到256,增加EEPROM单元),完成授权,具有DRIVER功能,即具有操作特种车辆的权限。

只有在人体感应开关感应状态下,会员卡操作才能使特种车辆上电;操作完成后,人体感应开关没被感应超过10秒,特种车辆自动断电。

■1.2 刷卡机系统逻辑刷卡机系统逻辑图如图1所示。

2 IC刷卡机硬件设计■2.1 RC522射频技术电路设计2.1.1 重要参考参数EEPROM: 8K位;扇区:16个扇区,每个扇区有4个块,每块16个字节,块是其基本存储单位;工作频率:13.56MHZ;读写距离:10 cm以内;图1 刷卡机系统逻辑图2.1.2 组成及功能卡片组成:天线和ASIC。

天线:卡片的天线是只有几组绕线的线圈,很适于封装到IS0卡片中。

ASIC:卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的RF接口,一个控制单元和一个 8K位EEPROM组成。

电气原理图如图2所示。

工作原理:读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷,在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达到2V时,此电容可做为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。

功能:具有防冲突机制,支持多卡操作;无电源,自带天线;内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路。

12 | 电子制作 2021年04月www�ele169�com | 13电子技术图2 RC522原理图2.1.3 加密控制每个扇区有4个块,块0、块1、块2是数据块,块3是控制块。

每个扇区的密码和存取控制是独立的,可根据需求进行设定。

存取控制有4个字节,共32位。

每个块有三个控制位,以正和反两种形式存在于存取控制字节中,决定了该块的访问权限。

2.1.4 通讯逻辑射频卡与读写器的通讯:通过复位应答、防冲突机制的判断、选择卡片和进行三次相互确认后进行数据操作。

基于SECS_GEM标准的半导体封测设备RMS系统设计分析杨华宁

基于SECS_GEM标准的半导体封测设备RMS系统设计分析杨华宁

基于SECS/GEM标准的半导体封测设备RMS系统设计分析杨华宁发布时间:2023-06-15T01:14:20.295Z 来源:《中国电业与能源》2023年7期作者:杨华宁[导读] 半导体设备需要采用封装测试的方式,做好性能指标的分析工作,判断半导体运行状态是否达标。

基于此,本文将从通讯模块、数据库、C/S系统、系统测试等方面对半导体封装设备RMS系统进行设计,提高系统对半导体的检验效果,保证半导体具有良好的封装效果,基于性能角度对其进行把关,实现对半导体质量的充分检验。

佛山市联动科技股份有限公司 528200摘要:半导体设备需要采用封装测试的方式,做好性能指标的分析工作,判断半导体运行状态是否达标。

基于此,本文将从通讯模块、数据库、C/S系统、系统测试等方面对半导体封装设备RMS系统进行设计,提高系统对半导体的检验效果,保证半导体具有良好的封装效果,基于性能角度对其进行把关,实现对半导体质量的充分检验。

关键词:SECS/GEM标准;半导体;封测设备;通信模块引言半导体封装设备RMS系统具有较高的设计要求,需要围绕系统框架结构展开设计,基于SECS/GEM通讯协议对系统进行实现,使系统具有良好的通讯控制机制,将通信模块融入到框架体系,保证客户端与服务器建立稳定通讯,实现对系统构架的详细规划。

RMS系统决定着封装设备控制能力,提高半导体数据采集与处理效果,改善半导体封装后的性能指标。

1基于SECS/GEM标准的半导体封测设备RMS系统框架分析半导体封装设备需要具有完整的框架体系,合理对RMS系统进行应用,针对半导体的性能指标进行测试,进而得到精准的测试结构。

RMS系统框架主要组成如下:第一,客户端。

用于半导体测试状态进行调节,提高系统的人机交互能力,通过客户端对RMS系统进行操作,使硬件测试过程具有可控性。

客户端遵循SECS/GEM标准,可与半导体设备建立连接,与机台系统保持通信联系,通过图形界面显示设备运行情况。

集成电路封装设备远程运维系统设计

集成电路封装设备远程运维系统设计

集成电路封装设备远程运维系统设计摘要:近年来,我国的集成电路不断增加,在集成电路中,封装设备的应用十分广泛。

集成电路封装焊中的焊球承载力差会导致其极易损坏,为避免这一问题,文中提出集成电路封装焊中的焊球强度自动评估方法。

该方法首先分析了集成电路封装焊中的焊球节点刚度的影响因素,为后续焊球强度评估奠定了基础;然后根据分析结果,进一步计算焊球在轴力及弯矩作用下的节点承载力,依据计算结果采用有限元分析方法评估焊球节点强度,实现焊球强度自动评估,最后利用试验证明所提方法的先进性。

试验结果表明,通过对该方法开展极限承载力对比测试、破坏载荷对比测试,验证了该方法的可靠性、有效性。

本文就集成电路封装设备的运程运维系统设计进行研究,以供参考。

关键词:集成电路封装;工艺设备;远程运维引言集成电路封装焊中多采用空心球作为焊球,焊接空心球内部节点为网架,所以其内部结构构造简单、连接便利,这种结构也曾与矩形钢管相结合,形成“水立方”工程。

该种焊球通常应用在日常生活中,但由于其内部结构不同,所产生的强度也不同,导致焊球在不同作用力下容易出现损坏,致使集成电路封装效果差。

针对这一问题,需要进一步对集成电路封装焊中的焊球强度自动评估方法开展研究,我国学者在该项研究已取得了一定成果。

1研究背景集成电路测试技术贯穿集成电路设计、生产、应用等各个阶段,通过对本课程的学习,能够基于科学原理并采用科学方法对电子科学与技术领域的复杂工程问题进行研究,同时进行半导体材料器件、电路信号处理传输单元,集成电子系统等方面的实验方案设计、实验数据分析,并通过设计综合得到有效结论。

能够针对半导体领域的复杂工程问题,开发与选择恰当的技术、现代工程和信息技术工具,对半导体器件制造、芯片封测等问题的预测与模拟,并能解释其局限性,拓展其可能性。

带领学生主动接触产业一线,找到理论与实践的结合点,激发专业兴趣,初步建立起理论与实践相结合的基本专业意识和素养,引导学生立足于我国现阶段国情和全球半导体局势,树立学习强国的目标,担当起科技强国的使命,加速推进我国芯片技术自主可控和国产替代化进程。

集成电路封装设备远程运维系统设计

集成电路封装设备远程运维系统设计

集成电路封装设备远程运维系统设计摘要:随着我国进入信息时代,推动了中国电子信息技术的发展,而电子信息技术之所以能广泛地应用于人们日常的生活中离不开集成电路技术。

与此同时,中国工业能可持续发展的重要保障之一也是集成电路技术。

将阐述集成电路技术的在我国的现状和其产业的发展趋势,并同时分析我国集成电路技术将面对的挑战以及对应的措施,希望有助于推动我国对于集成电路技术的发展。

关键词:集成电路;封装设备;远程运维;系统设计引言集成电路产业在我国制造业产业当中是非常高端的存在,是可以衡量一个国家综合实力的重要指标之一。

因此,集成电路产业深受国家的重视。

也正是因为如此自2018年中美贸易战以来,我国集成电路产业受到美国的制裁,并对中国集成电路研发制造行业造成了深远的影响。

而我国利用中美贸易战这个契机来解决自身集成电路技术过度依赖于国外的局面,同时通过国家政策对集成电路产业的优惠来推动我国集成电路产业规模发展,带动我国自主研发的集成电路技术的快速发展。

1集成电路产业当前面临的现实问题。

1.1供应链“断链”“断供”持续危机世界各地在半导体领域的博弈加剧,各国供应链内顾倾向不断加深。

个别国家逆全球化行事,鼓吹单边主义,全球化进程放慢,商品和技术交流受阻,冲击到全球范围内的供应体系正常运转。

而疫情反复持续,又加剧了产业链供应链运转的脆弱性,引发“断链”“断供”危机,并发产生脉冲效应,增加相关产业链和供应链恢复的难度与成本。

以ARM断供华为为例,短期来看影响了手机业务,长期来看甚至对产品布局乃至企业规划发展产生蝴蝶效应,对企业来说无异于釜底抽薪。

1.2相关技术研发有待进步目前,我国芯片制造业相对集中,在上海、北京、浙江和江苏等省市,都已初步发展成一定的规模,可以供我国各行各业所需数量进行生产。

随着我国信息技术的不断发展,我国集成电路技术也不断得到突破和创新,集成电路产业在我国新时代下呈现出蓬勃发展的趋势。

但目前,我国信息技术的发展,相关企业将集成电路与信息技术有机融合,虽然产业规模在不断扩大,但集成电路技术还有待开发与设计,主要原因有对于信息技术应用到集成电路产业中的优势和特点没有进行深入分析,未充分发挥出大数据技术在集成电路产业中的应用优势,阻碍我国集成电路相关产业的发展。

内圆切片机设计——【半导体芯片】

内圆切片机设计——【半导体芯片】
2002 年 3 月 26 日~27 日在上海国际展览中心举行国际半导体设备与材料展 览暨研讨会(SEMICONCHINA 2002)期间,除了 M&B 公司继续宣传他们的内圆切片 机和线切割机外、TOKYO 公司没有专项宣传切片机机型,在他们的宣传资料中涉
及到切片机内容也不多,这可能与 TOKYO 产品战略调整有关,TOKYO 产品开始涉 及到后封装设备,研磨抛光和化学机械抛光领域了。
内圆切片机设计
第1章 前 言
1.1 内圆切片机的发展和现状
为了提高 IC 生产线的生产效率,降低生产成本,IC 生产线所需硅圆片直径 不断增大。为了满足硅圆片加工的需要,硅片切割设备一方面向大片径化方向发 展,另一方面向高精度、高自动化及高智能化方向发展。
从世界半导体工业的发展来看,八十年代中期普遍使用 150m 圆片,该生产 线于 1996 年发展到鼎盛时期,当时 150mm 硅片消耗量为世界圆片消耗量的 50%。1990 年开始应用 200mm 圆片,该生产线将于 2003 年达到高峰。于此同 时,300mm 圆片生产线已于 1995 年建成试验性生产线。从世界范围来看,目前 已有相当一些 IC 制造商、设备供应商和半导体供应商完成了向 300mm 圆片工艺 水平的过渡。但是,硅圆片切割设备技术的发展在 IC 生产线建线技术中走在时 间的前列。纵观世界 IC 生产线的发展,发展速度之快,技术更新日新月异,给 人耳目一新的感觉[1]。
国内在内圆切片机研制中仅有信息产业部电子第四十五研究所。其内圆切片 机机型在国内硅片切割行业应用的范围涵盖了从φ50mm 到φ200mm 图片的切片 加工,QP-613 机型应用范围为中φ125m~φ150mm 圆片切割加工,QP-816 机型 应用于φ200mm 圆片切割加工。这些机型技术层次为国外九十年代初期的水平。
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IC封装设备切片机电控系统设计宋佳丽(长春税务学院计算机系 吉林 长春 130117)摘要:为了高速、高精度切割半导体晶片,切片机的电控系统要求具备高精度及高稳定度。

根据系统设计指标和可编程控制器(PLC)的特点,选用日本OMRON公司的CS1G型PLC构成主控系统,FC10/400型高速电机及其配套变频器构成高速主轴系统,Y、Z轴则用PD-0535M型步进电机驱动器驱动步进电机构成开环控制系统,X轴采用交流伺服电机及增量式编码器构成半闭环系统,θ轴选用美国Parker公司DM1004B 型转台交流伺服电机及DrvMⅡ型电机驱动器,供电系统采用隔离变压器等方法来屏蔽电磁干扰。

通过多模块运动控制软件协调控制,该系统完全达到了设计要求。

关键词:运动控制;可编程序控制器;集成电路封装;切片机中图分类号:TP273+.5 文献标识码:BControl system design of wafer incision device for IC encapsulationSONG Jia-li(Changchun College of Taxation, Changchun 130117, P. R. China)Abstract: To incise apace and precisely semiconductor wafer, control system of wafer incision machine must be also high-accuracy and high-stability. Based on design demand and characteristic of programmable logic controller (PLC), a CS1G PLC of OMRON Corporation is selected for main system. A FC10/400 high speed motor and its frequency-converter is selected for high speed rotation system, a PD-0535M stepper motor driver is selected for Y and Z axis, and a AC servo motor is half closed looped by an incremental encoder for X axis. For θaxis, a DM1004B AC servo motor and a DrvMⅡ driver of American Parker Corporation are selected, and the electromagnetic interference of current supply system is shielded by a separate voltage changer. The system’ kinetic control software is design by means of multiple modular programming. So the system attained design demand quite.Key words: Kinetic control; PLC; IC encapsulation; wafer incision device1引 言IC封装是半导体三大产业之一,其后封装工序主要包括:切片、粘片、金丝球焊、塑封、检测及包装[1]。

切片IC后封装中的第一道工序,其加工质量将直接影响整个生产线的产品质量。

作为半导体后封装线上的第一道关键设备,切片机的作用是把制作好的晶片(矩形或棱形)切割成独立单元器件,为下一步单元晶片粘接作好准备[2][3]。

为了完成对3—6英寸的晶片的切割,切片机要高速、高精度完成一系列运动步骤,将整个晶片切割成许多的矩形或多边形单元晶片。

因此,切片机的电控系统必须是一套高精度、高稳定度电控系统。

2电控系统设计2.1总体结构及功能要求切片机总体结构如图1所示,工件台采用真空吸附方式固定晶片,与θ轴一体安放在X轴运动导轨台上,X轴导轨带动工件台做往复运动。

带动划片刀高速旋转的气浮主轴安放在Y导轨上,依单元晶片的尺寸大小随同Y导轨做进给切割运动。

Z轴座在Y轴导轨上,随同Y轴运动,Z轴以杠杆结构方式带动高速主轴上下运动实现划片过程中的抬刀落刀功能,杠杆的一端为高速主轴,另一端为Z轴系统。

根据晶片加工质量要求,切片机必须实现下列主要指标及功能:(1) 主轴转速:大于30000rpm;(2) Y 轴、Z 轴直线进给位置精度:3μm,位移分辨力:2μm;(3) θ轴(转台)旋转角度:180°,旋转分辨力:5.43秒;(4) X 轴直线进给速度:0-300mm/sec;(5) 最大行程:X 轴:263mm,Y 轴:162mm ,Z 轴:30mm;(6) 高度基准设定;(7) 对刀线及切割纹路瞄准;(8) 资料输入,数据及状态显示;(9) 全自动及半自动切割方式。

2.2系统硬件设计切片机电控系统主要由PLC 可编程序控制系统、高速主轴旋转及X,Y,Z,θ 轴控制系统、供电系统等部分组成,其总体结构如图2所示。

图3 切片机供电系统原理图2.2.1 PLC(可编程控制器)选择PLC灵活通用、安全可靠、环境适应性好,使用方便,维护简单,将成为今后工业自动化的主要手段[4]。

本系统中选用的CS1G型PLC是日本OMRON(立石)公司的SYSMAC系列中的一种机型,为组合式结构,由基板及模块组成,有四种基板,80余种模块可供选择。

可根据需要构成不同的系统。

本系统主要由以下单元组成:PLC控制器,PLC底板,PLC电源,DC输入单元,晶体管输出单元,继电器输出单元,可编程终端,串行通信板,位置控制单元。

2.2.2高速主轴旋转控制系统该系统主要由FC10/400型高速电机及其配套变频器,测速表,温控仪等组成。

单相220V电压经过FN2070电源滤波器滤波后送入变频器输入端,经变频器调制成三相PWM调制频率为20KHZ的信号,驱动电机转动。

用外接10K电位器调整变频器模拟输入电压使转数固定在30000rpm。

高速电机中安装有霍耳元件传感器,使其连接到测速表组成测速单元。

在电机外壁安装一个热电阻连接到温控仪,组成温控单元。

2.2.3 X、Y、Z轴控制系统Y、Z轴电控系统主要由PD-0535M步进电机驱动器,24V开关电源,Y、Z轴步进电机组成。

它们接收PLC位控单元NC-413的控制构成开环控制系统。

X轴电控系统由MSD013A1A 型伺服电机驱动器,MSMAO12A1C型交流伺服电机、2500P/r增量式编码器组成,接收NC-413的控制,构成半闭环控制系统。

2.2.4 θ 轴(转台)电机控制系统选用美国Parker公司DM1004B型转台交流伺服电机。

驱动器选用美国Parker公司的DrvMⅡ型,这是一种将运动控制器与伺服放大器合为一体、以微处理器为核心的伺服电机驱动器。

作为PLC主机的外设通过RS232C串行口与主机通信。

由于串行通信的数据传送协议随着厂商和设备变化而变化,即使电气标准相同,但由于协议不同,使得各厂商之间设备互相通信很困难。

OMRON的“协议宠”功能解决了这一问题,“协议宠”能让你同任何使用RS-232C、RS-422或R5458端口通信设备之间进行通信,而不必编写任何特别通信程序。

2.2.5 供电系统供电系统的设计直接影响到系统可靠性。

本系统中的FC10/400变频器,伺服电机驱动器等工作时能产生很大的电磁辐射干扰和传导干扰,电磁辐射干扰采用电磁屏蔽的方法来解决[5],解决传导干扰的方法是使各系统相互隔离,尤其应该使PLC系统与变频器系统相互隔离。

因此,本设计使用隔离变压器的供电系统(如图3),PLC控制器和其它设备分别由各自的隔离变压器供电,并与主回路电源分开。

另外,各系统之间的控制信号全部采用光电隔离技术,这样可以有效地拟制传导干扰。

2.3系统软件设计2.3.1系统运动控制(1)晶片切割位置瞄准a)Z轴上升到最高位置;b)θ轴归零,Y轴移到原点位置,X轴载晶片移到CCD显微镜下方;c)Y轴“微进”使对应于左物镜的晶片切割道移到视野中央;d)θ轴顺时针或逆时针“微进”旋转,把显微镜两边视野图案切割道对到一条直线;e)X轴左右移动,反复做上面a)---d)项调整,直到监视器上图案对准为止;f)Y轴后跳一格,后跳间隔应与单元晶片尺寸一致,做上面c)---e)项调整,直到监视器上图案对准为止;g)θ轴旋转90°,开始对垂直方向瞄准。

(2)晶片切割a)Z轴上升到最高位置;b)Y轴载刀具前移到开始切割位置,X轴载晶片移到准备切割位置;c)Z轴下降到切割位置;d)X轴左移进行切割;e)切割完一行后,Z轴抬起,Y轴后退一步;f)X轴载晶片右移,准备切割第二行,如此周而复始, 直到按设定间距切割完一面;g)θ轴载转台旋转90°,开始垂直位置切割。

2.3.2系统软件编制切片机总体控制软件设计的基本原则是采用模块化设计,基本程序实现功能化并具有较强的可修改性和安全可靠性。

主要程序采用PLC梯形图语言,对θ轴运动控制部分可采用PLC梯形图语言与运动控制代码微命令进行混合编程。

主要程序模块包括:系统初始化、管理、处理程序;主控制程序;运动控制程序;限位、状态处理程序;故障处理与检测程序;键盘输入程序;终端显示程序;高度基准设定程序。

3检测结果采用测速表及HP5528A等检测仪器,对该切片机的最终性能进行了检验,结果如下:(1)主轴转速36000rpm;(2)X轴有效行程192mm,划片速度0-300mm/s;(3)Y轴有效行程162mm,最小位移分辨率1.8μm,步进精度3µm,全程累积误差3.5µm/160mm;(4)Z轴最大行程30mm,重复定位精度小于1µm;(5)θ转台:转角±100°度,转角最小分辨率5.3角秒;(6)采用反射式光学显微镜检测晶片切槽,得到沟槽宽度25-30μm(金刚石刀片厚度20μm)。

晶片全部切透,晶片下保持膜未划透。

4 结 论切片机是IC后封装第一道工序的关键工艺设备,为了保证晶片切割的完整性及产品的成品率,对设备精度及可靠性的要求较高。

同时,切片运动涉及五轴联动的协调问题,对设备电控系统的要求也较高。

从设计指标要求出发,本文提出了切片机电控系统总体设计方案,并详细介绍了每个分系统的器件选择及一些考虑。

虽然文章思路是针对具体设备而言,但可以看出:对于类似的高速、高精度及高稳定度电控系统,本文是有很大参考价值的。

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