TO252型轉(zhuǎn)塔式半導(dǎo)體分選機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、轉(zhuǎn)塔式半導(dǎo)體分選機(jī)是一種能夠?qū)π酒M(jìn)行電性能檢測(cè)、圖像檢測(cè)、商標(biāo)打印、編帶、分選等功能的高端半導(dǎo)體專用設(shè)備。研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速轉(zhuǎn)塔式半導(dǎo)體分選機(jī)，對(duì)于提升中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重大意義。為了提高分選機(jī)的生產(chǎn)效率、降低飛料故障率、提升機(jī)床的自動(dòng)化水平，本課題以TO252型轉(zhuǎn)塔半導(dǎo)體分選機(jī)為背景，從控制技術(shù)、真空吸附技術(shù)和通信技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　首先，對(duì)分選機(jī)整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。介紹了工位組成、功能需求與性

2、能指標(biāo)分析、主要工位機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)布局以及電機(jī)的選型與控制。
　　其次，對(duì)分選機(jī)的控制軟件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了軟件的架構(gòu)、總流程、功能類、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和工作界面，采用多工作線程的運(yùn)行邏輯控制方法，為耗時(shí)較長(zhǎng)的工位單獨(dú)開(kāi)辟線程，介紹了各個(gè)線程的運(yùn)行流程，對(duì)線程間的通信、同步和優(yōu)先級(jí)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)分選機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。
　　接著，為解決飛料問(wèn)題，對(duì)分選機(jī)高速旋轉(zhuǎn)真空吸嘴吸持半導(dǎo)體芯片的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)真空吸附

3、力的一般計(jì)算公式。對(duì)分選機(jī)主電機(jī)S形和梯形加減速曲線下的動(dòng)態(tài)吸力進(jìn)行對(duì)比分析，揭示了真空吸附力與主電機(jī)運(yùn)動(dòng)形式之間的關(guān)系，給出了分選機(jī)可靠吸持TO252芯片所需的臨界真空度參考值。
　　然后，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)CFD數(shù)值模擬方法對(duì)分選機(jī)真空吸嘴的吸附性能進(jìn)行研究。以吸嘴端口處的平均氣流速度和最大吸附距離為考核指標(biāo)，以嘴徑、嘴形、真空度作為試驗(yàn)因素，設(shè)計(jì)數(shù)值模擬正交試驗(yàn)，研究吸嘴內(nèi)外部流場(chǎng)的分布情況，揭示了各因素對(duì)吸附性能的影響，給出

4、了分選機(jī)真空吸嘴結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計(jì)組合。
　　最后，對(duì)國(guó)際半導(dǎo)體行業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)——SECS協(xié)議在分選機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行研究。對(duì)分選機(jī)SECS通信模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括通信總流程、Socket通信、SECS消息解析處理等，實(shí)現(xiàn)了分選機(jī)的遠(yuǎn)程生產(chǎn)參數(shù)收集、報(bào)警信息收集和遠(yuǎn)程控制功能，并通過(guò)通信試驗(yàn)驗(yàn)證了通信的正確性。
　　實(shí)際使用表明，TO252型轉(zhuǎn)塔式半導(dǎo)體分選機(jī)的生產(chǎn)效率提升，飛料故障減少，無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，自動(dòng)化水平提高，整機(jī)性能得