半導(dǎo)體晶圓片傳輸機(jī)械手的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、自上世紀(jì)四十年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖特萊等人制造了人類(lèi)第一個(gè)晶體管。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，預(yù)計(jì)到2030年，將會(huì)成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。硅片傳輸機(jī)械手是半導(dǎo)體工藝鏈中硅片傳輸和定位的核心設(shè)備，直接影響工藝質(zhì)量和生產(chǎn)效率。然而在先進(jìn)自動(dòng)化裝備研制方面，市場(chǎng)主要依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口。因此半導(dǎo)體全自圓片傳輸機(jī)械手的研究對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　本課題旨在研制一種能夠做到穩(wěn)定、高速、高精度定位的硅片傳輸機(jī)械手。在對(duì)比了國(guó)內(nèi)外各

2、種類(lèi)型硅片傳系統(tǒng)機(jī)械、控制方案后，最終確定機(jī)械系統(tǒng)采用R-?型機(jī)械手，控制系統(tǒng)采嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器。
　　課題對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，并推導(dǎo)其位置逆解，并分析每個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的影響。設(shè)計(jì)了預(yù)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，通過(guò)線(xiàn)陣圖像傳感器獲取晶圓片輪廓坐標(biāo)信息，然后采用最小二乘法，定位其圓心位置。給出了切口定位算法，并驗(yàn)證了其可行性。
　　基于以上方案對(duì)控制系統(tǒng)要求，課題設(shè)計(jì)了以ARM+CPLD為主控核心，以FP