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划片机双真空吸附功能的实现

液压与气动 2003年第7期27卷 24-25页

作者：冯晓国中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130021

介绍了真空吸附的工作原理 ,阐述了划片机双真空吸附功能的实现过程 ,描述了气路设计方案、真空发生器的选取及具体执行气路的结构设计 ,可为仪器设计人员提供参考。

关键词：集成电路封装划片机真空吸附真空发生器气路结构

划片机砂轮刀片磨损检测系统设计及误差补偿研究

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划片机砂轮刀片磨损检测系统设计及误差补偿研究

作者：曹俊明湖南大学

学位级别：硕士

近年来,随着电子芯片、汽车电子、人工智能、物联网等行业的发展,对半导体设备的需求急剧增长。划片机作为半导体封装环节的重要设备之一,当前国内市面上的高端划片机绝大多数需从国外采购,价格昂贵,供货周期长,严重制约了我国半导体产... 详细信息

近年来,随着电子芯片、汽车电子、人工智能、物联网等行业的发展,对半导体设备的需求急剧增长。划片机作为半导体封装环节的重要设备之一,当前国内市面上的高端划片机绝大多数需从国外采购,价格昂贵,供货周期长,严重制约了我国半导体产业的发展。为了满足国内半导体生产厂家对划片机设备的迫切需求,本文针对全自动12英寸双轴划片机砂轮刀片磨损检测系统设计及误差补偿等关键技术进行了研究,主要内容包括以下几个方面:(1)介绍了划片机的工作原理和总体组成,详细分析了接触式与非接触式砂轮刀片磨损检测的原理,设定了预期要达到的技术指标,提出了基于数字量信号和模拟量信号的接触式砂轮刀片磨损检测方案,以及径向式和轴向式的非接触砂轮刀片磨损检测方案。(2)针对所设计的砂轮刀片磨损检测系统方案,进行了硬件设计和软件编程。硬件设计包括运动控制卡和光纤传感器等硬件的选型设计、硬件电路图的设计;软件编程包括砂轮刀片磨损检测流程图的设计、PLC程序编写、上位机界面设计、可靠性设置及上位机软件编写。(3)对砂轮刀片磨损检测系统进行了试验,结果表明,基于数字量信号的接触式砂轮刀片磨损检测和径向式非接触砂轮刀片磨损检测方案效果较好,最大测量误差≤5μm,切割深度最大误差为6μm,并且具有响应时间短、稳定可靠的优点。(4)为了减小各轴的线性位移误差,对划片机产生线性位移误差的因素进行了分析,在分析激光干涉仪测量原理与PMAC补偿原理的基础上,利用螺距补偿、间隙补偿及模板补偿三种方式提高了划片机的定位精度和重复定位精度。(5)进行了光学玻璃划切工艺试验,研究了紧固方式、划片刀种类、切割水流量等工艺参数对K9光学玻璃划切效果的影响。试验表明:采用玻璃基板紧固方式,在切割水流量为4.5 L/min时用树脂刀划切K9光学玻璃效果最佳,崩边宽度大小可控制在5.8μm以内,表面粗糙度达到R10.5 nm。

关键词：划片机砂轮刀片磨损检测接触式与非接触式检测误差补偿光学玻璃

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划片机视觉处理及软件控制系统设计研究

划片机视觉处理及软件控制系统设计研究

作者：王仁熙湖南大学

学位级别：硕士

划片机是半导体行业封装工艺中关键的生产设备,主要应用于集成电路、玻璃及发光二极管等材料的精密划切。划片机软件系统结合了软件编程、视觉处理和运动控制等技术的应用,是整个设备的控制核心和交互中心,可靠的软件系统设计是划片机... 详细信息

划片机是半导体行业封装工艺中关键的生产设备,主要应用于集成电路、玻璃及发光二极管等材料的精密划切。划片机软件系统结合了软件编程、视觉处理和运动控制等技术的应用,是整个设备的控制核心和交互中心,可靠的软件系统设计是划片机设备制造的关键技术。本论文研究了划片机软件系统的关键技术。针对划片机自动化生产工艺需求,研究设计了软件系统的视觉处理模块。根据划片机整体设计要求,对视觉模块的相机、镜头和光源等硬件进行选型,设计了合理的照明方案,并给出相机校准方案。基于C#和Vision Pro软件开发视觉程序,实现了划片机的视觉定位和刀痕检测的功能。针对划片机的PLC控制系统,开发了工控机与PLC之间的通信程序。分析PLC和工控机基于以太网的S7通信原理,通过建立上位机和PLC的参数关系,编写了基本的数据交换与运动控制代码库。开发了软件系统的运动控制模块,实现上位机对各轴的精准运动控制和输入输出信号处理。研究了划片机软件系统串口通信和人机界面设计技术,根据主轴控制器的协议标准,开发了主轴错误复位和转速控制功能。针对特定的数字光源控制器,开发相应的光源控制程序,实现工控机对光源亮度的数字化控制。根据需求对用户控件进行自定义重绘,完善控件的功能和显示作用,提升用户的操作体验感。

关键词：划片机机器视觉 PLC 软件系统

射频CO_2激光陶瓷基板划片机光路设计及分析

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激光技术 2004年第2期28卷 137-140页

作者：侯廉平陈培峰王圩朱洪亮中国科学院半导体研究所国家光电子工艺中心北京100083 华中科技大学激光技术与工程研究院武汉430074

介绍了RFCO2 激光陶瓷基板划片的特点。分析了导光系统的设计原则 ,讨论了圆偏振镜和伽利略离焦望远镜的作用和特点。对导光系统进行了优化和模拟 ,给出了导光系统的光路图及成像质量图。试验结果和理论相符。

关键词：陶瓷基板划片机光路设计

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划片机几何误差建模及加工实验研究

划片机几何误差建模及加工实验研究

作者：田硕湖南大学

学位级别：硕士

随着半导体行业的迅猛发展,半导体设备的需求量急剧增加。划片机作为芯片封装后段工序的关键切割设备,其切割精度直接决定着芯片质量,当前国产划片机与进口划片机在切割精度、加工效率、系统稳定性上都存在一定的差距,而且随着集成电路... 详细信息

随着半导体行业的迅猛发展,半导体设备的需求量急剧增加。划片机作为芯片封装后段工序的关键切割设备,其切割精度直接决定着芯片质量,当前国产划片机与进口划片机在切割精度、加工效率、系统稳定性上都存在一定的差距,而且随着集成电路封装技术向着细间距、大尺寸的方向发展,对划片机的切割精度提出了更加严苛的要求。为了提高产划片机的切割精度,展开对划片机误差建模的研究,辨识出关键误差因素,对于指导、优化划片机的设计和误差补偿具有重要意义。本文利用多体系统建模的方法,对自主研发的划片机进行误差建模,介绍了机床几何误差的检定方法,根据划片机的刀具实际运动误差模型分析出了切割道宽度与关键几何误差的关系,建立切割道宽度模型,并根据切割道宽度模型进行了划片机精度预测及实验验证。主要做了以下几个方面的研究工作:（1）论述了半导体市场和我国国产划片机设备的现状,将国内外划片机的研究情况进行了对比,指出了国产划片机相较国外先进划片机在加工精度上的不足,总结了精密机床几何误差建模的发展;（2）针对自主研发的精密全自动单轴划片机利用多体系统理论的误差建模方法建立了综合误差模型。对划片机的误差进行分析,提出了45项单元误差;建立了划片机相邻单元体间的齐次变换特征矩阵,包括理想静止、实际静止、理想运动、实际运动的特征矩阵;利用刀具成型点在机床基础坐标系中的坐标与工件切割点在机床基础坐标系中坐标的偏差求出综合误差模型;（3）对划片机的误差进行分析。详细介绍了常见的误差检测方法,利用激光干涉仪测量各运动轴的定位误差,利用大理石方尺和万分表测量各运动轴的运动线性误差和各单元体间的位置姿态误差,利用误差辨识的方法确定了各运动轴的角误差;（4）通过划片机的综合误差模型,按照切割流程,建立划片机刀具的实际运动误差模型,分析了刀具的各项运动误差对切割道宽度的影响,并推导出了划片机的切割道宽度模型,辨识了影响切割道宽度的关键误差,这对于与划片机的精度设计和误差补偿具有很好的指导作用。同时,根据此切割道宽度模型可以对机床的切割精度进行预测,并进行了切割实验,验证了根据划片机切割道宽度模型预测切割精度的有效性。

关键词：划片机多体系统误差建模误差测量切割道宽度

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划片机定位精度的设计

仪表技术与传感器 2003年第7期 51-52页

作者：袁慧珠沈阳仪表科学研究院辽宁沈阳110043

介绍了如何在划片机的设计、划片机的装配调整以及划片机工作过程中的误差校正 3个方面的问题 ,达到划片机对定位精度的要求。

关键词：精密切割划片机定位精度误差校正装配调整设计

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划片机静动态分析与误差补偿

划片机静动态分析与误差补偿

作者：刘骏湖南大学

学位级别：硕士

划片机作为半导体芯片生产过程中不可或缺的自动化设备,有非常大的市场价值。本文以划片机作为研究对象,采用ANSYS有限元软件对其分别进行静动态分析、温度场分析,验证划片机结构的强度及刚度的可靠性,然后构建误差模型并通过误差补偿... 详细信息

划片机作为半导体芯片生产过程中不可或缺的自动化设备,有非常大的市场价值。本文以划片机作为研究对象,采用ANSYS有限元软件对其分别进行静动态分析、温度场分析,验证划片机结构的强度及刚度的可靠性,然后构建误差模型并通过误差补偿结果进行对比,验证补偿对其精度的有效性。本课题主要的研究内容包括以下几点:(1)静态特性分析。根据划片机的特点和要求,将现有三维模型简化并进行静态结构分析,得出滚珠丝杆Y轴的强度及刚度分析结果。(2)有限元建模及动力学分析。通过ANSYS Workbench有限元分析软件对X、Z、Y轴瞬态动力学分析。确定时变载荷对划片机机身结构的影响,得出机身刚度和强度变化情况。(3)动态特性分析。分别对Y轴丝杆及划片机机身进行模态分析得到结构的固有频率及相应振型,分析结构的薄弱处,判断各部件是否会发生共振。(4)环境温度波动分析。利用ANSYS有限元仿真软件,对不同环境温度下X、Y轴基座和大理石机身的温度场和热变形进行仿真,分析不同环境温度波动下结构的几何精度,得到环境温度波动对结构变形量的影响,为划片机的高精度切割改进建议提供依据。(5)误差补偿及分析。构建整体误差模型,对运动过程中的误差进行误差检测和误差补偿,对比误差补偿前后数据结果,分析划片机结构及精度,验证误差补偿方案的有效性。

关键词：划片机静态结构分析有限元仿真温度波动分析精度补偿

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射频CO_2激光陶瓷基板划片机

激光杂志 2002年第6期23卷 54-56页

作者：侯廉平陈陪峰陈清明华中科技大学激光工程研究院武汉430074 武汉金石凯激光技术有限公司武汉430074

介绍了RFCO2 激光器及陶瓷基板划片的特点。分析了RFCO2 激光陶瓷基板划片的机理 ;给出了整机总体设计方案。对导光系统的激光束进行了模拟 ,给出了导光系统的光路图及聚焦镜焦平面处的光斑尺寸及能量分布图。

关键词：射频 CO2激光陶瓷基板划片机激光划片二氧化碳

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划片机精密测高系统的设计

划片机精密测高系统的设计

作者：唐艳吉林大学

学位级别：硕士

随着科学技术的进步,21世纪半导体行业的飞速发展,划片机市场在不断的扩大。划片机属于半导体领域中的封装设备,该设备主要用于硅集成电路、片式二、三极管、LED芯片、压电陶瓷、石英、砷化镓、蓝宝石、氧化铁、玻璃光纤的划切加工。划... 详细信息

随着科学技术的进步,21世纪半导体行业的飞速发展,划片机市场在不断的扩大。划片机属于半导体领域中的封装设备,该设备主要用于硅集成电路、片式二、三极管、LED芯片、压电陶瓷、石英、砷化镓、蓝宝石、氧化铁、玻璃光纤的划切加工。划片机是半导体芯片生产的第一道关键设备,其作用是把制作好的晶片切割成单元芯片,为下道粘片工序做好准备。所以,划片机的性能直接影响芯片的产量、成品率和生产效率。目前,国内划片机设备制造生产厂家为数不多,同时划片机技术水平还与国外先进设备存在较大的差距,在市场上缺乏竞争力。面对现在市场的迫切需求,提高划片机的性能指标对国内半导体行业有重要意义。针对划片机设备存在的技术问题,将划片机的测高技术作为本论文的研究方向。测高技术是划片机的一项关键技术,测高高度的数据是切割的关键数据,关系到划片机切割的精度与可靠性,同时也关系到主轴、刀片与和工作吸盘的安全性。为了获得精确的测量高度数据,设计了精密测高系统。本文首先介绍了测高系统的工作原理与应用功能。然后详细阐述了测高系统的机械结构及电控选型的方法,最后在提出了测高系统硬件设计方案的基础上,给出了测高系统的软件设计方案,其中包括程序流程和上位机监控界面的设计,同时说明了提升测高系统可靠性的设计方法。通过实验验证,分析测试结果表明:测高系统精度在微米级,测高时切割深度≤5μm,测高系统响应时间为50ms。基本满足测高的稳定可靠、精度高、响应快等设计要求。

关键词：划片机封装设备刀具测高系统