基于图像传感器与机器学习的划片机对准算法

提出了一种使用机器学习的方式实现激光划片机中晶圆精确对准的新算法。算法采用图像传感器采集晶圆图像,经过深度神经网络学习,建立机器学习模型。借助模型泛化过程实现晶圆粗对准。在粗对准基础上,进一步采集晶圆图像,并经过特征提取和拟合形成回归模型,使用该模型实现晶圆细对准。在紫外激光划片机平台上进行了实验,经过粗对准和细对准两步,实现了晶圆的精确对准,取得了良好的效果。     

基于Matlab的划片机自动对准系统的研究

分析了划片机自动对准系统的构成和工作原理,提出模板匹配的简化算法,从边缘检测处理后的图像中提取晶圆切道,通过直线拟合得到晶圆切道中心线,完成晶圆的定位。Matlab的仿真与实验结果表明,该自动对准方案能有效地识别晶圆中的切道,确定切道的位置偏差,满足晶圆自动对准的技术要求。     

激光切割中的超声速喷嘴辅助气体流场分析与结构改进

激光切割过程的实现是高能激光束与辅助气体相互作用的结果,喷嘴内部形状及其产生的流场特征是影响激光切割质量和效率的关键因素之一。根据可压缩流体轴对称N-S方程,采用结构网格和二阶精度的有限体积法,分析激光切割的超声速喷嘴辅助气体射流场结构与喷嘴喉部转角的关系,以及研究发散段长度对流场状态参数的影响规律,通过合理规划喉部转角与发散段长度,采用小斜线段代替复杂曲线,简化超声速喷嘴的结构。仿真结果表明,该结构喷嘴可以获得合理辅助气体出口参数与动力学性能良好的射流场结构。     

激光切割参数对辅助气体流场影响研究

激光切割质量和速率受到激光切割工艺参数影响,为了研究不同激光切割工艺参数对辅助气体流场的作用效果,创建了激光切割平面三维对称撞击射流模型,根据可压缩的轴对称N-S方程式和RNGk-epsilon湍流模型,利用有限体积法对锥形喷嘴的自由射流场进行数值模拟,分析激光切割辅助气体流场动力学性能与激光切割工艺参数的关系。仿真结果证明,在选择适当的进口压力后,减小板材厚度可以获得动力学性能较好的辅助气体流场结构。     

基于模糊自整定PID算法的划片机DD马达位置控制

新一代的晶圆划片机是在日本DISCO划片机的基础上发展出来的,具有精度高,操作简便、可加工晶圆尺寸范围广等优点。在对划片机DD马达的控制过程中,由于种种原因可能会有丢脉冲的现象发生,以及在加工过程中需要更换不同规格、不同重量的工作盘,从而导致DD马达的位置控制不精确。因此需要利用PID算法对PID控制的三个参数进行调节,以控制DD马达的位置输出到达相应的位置。PID算法中的三个参数KP、KI、KD,分别对应着比例、积分和微分控制。利用模糊自整定PID算法对DD马达的输入和输出进行控制,对于丢脉冲的现象和不同规格的工作盘做到系统自适应控制,可以使DD马达的位置输出达到非常高的精度。     

喷气织机辅助喷嘴的气流场仿真

辅助喷嘴是喷气织机引纬系统中的关键零部件,基于Fluent进行辅助喷嘴气流场仿真,分析不同型号辅助喷嘴的性能。通过Solidworks建立不同喷孔分布辅助喷嘴的结构模型,通过Fluent软件对不同类型辅助喷嘴的气流场进行仿真,对3种不同的喷孔排布的辅助喷嘴的最大出口速度、耗气量、射流中心线上的速度衰减及综合指标K进行仿真量化评价。仿真结果表明：三种类型辅助喷嘴的耗气量基本相同,2KB2型辅助喷嘴的最大出口速度为431.5m/s相比于2KA2型提高了1.26%;2KB2的综合指标K值较2KA2和2KC2型分别提升了7.31%和2.27%,因此,2KB2型辅助喷嘴具有较好的性能;不规则圆孔的孔口形式相较于等大圆孔可以提升辅助喷嘴的性能。     

熔融沉积薄壁件产生翘曲变形分析及优化

针对熔融沉积薄壁件易产生翘曲变形的问题,采用建立翘曲变形数学模型,设计正交试验,极差分析的方法,对沉积厚度、喷头温度、托盘温度以及填充率4个工艺参数进行研究,得出各参数对翘曲变形量影响的重要因子。结果表明,沉积厚度0.4mm,喷嘴温度225℃,托盘温度70℃,填充率20%时,此时薄壁件的翘曲变形量最小,翘曲量0.392 mm。因此,影响翘曲变形的主次顺序:沉积厚度>喷嘴温度>托盘温度>填充率,理论分析与实验结果一致,并得出各工艺参数对翘曲量的变化。优化设计后工艺参数,产品的翘曲变形量减小86.2%,为成型薄壁件过程减少翘曲变形提供一定参考。     

250全自动划片机关键技术分析与维护维修

划片是电子器件封装工艺中重要的工艺之一,是将一整片晶圆切割成独立的个体,芯片切割的质量直接影响着封装质量和器件性能。现结合多年的划片设备管理与维修经验,对日本东京精密250全自动划片机设备的工作原理、结构、维护和维修作简单介绍。     

国机沈阳仪表院成功研制12英寸高精密微水束耦合激光划片机填补国内空白

正近日,国机集团所属沈阳仪表科学研究院有限公司承担的辽宁省科技创新重大专项"高精密激光划片机工艺技术及装备研究"顺利通过验收,成功研制出国内先进的12英寸高精密微水束耦合激光划片机,填补了国内空白,在破解制约国产高端激光IC划切装备及关键工艺瓶颈的道路上迈出坚     

激光熔覆同轴送粉喷嘴的设计及有限元分析

阐述激光熔覆同轴送粉喷嘴的设计,通过公式,推导得出送粉喷嘴的几何特征参数,对激光到达熔覆基体的强度分布情况和粉末流的汇聚性能有显著影响,确定了激光熔覆同轴送粉喷嘴各个几何特征的尺寸参数,设计出结构简单紧凑且具有良好粉末汇聚性能和冷却性能的免装配孔式同轴送粉喷嘴。对试验结果进行有限元分析,找到了喷嘴设计的最优因素水平组合,达到了优化设计喷嘴的目的,为激光熔覆技术的推广应用提供了理论依据。     

自激脉冲喷嘴的机理与结构仿真分析

分析了自激脉冲喷嘴的工作原理和自激振荡产生的机理,建立了自激喷嘴的数学模型;利用Fluent仿真软件,研究不同结构参数喷嘴的脉冲射流特性;通过模拟仿真分析,得出了喷嘴的最佳结构参数。结果表明:上、下喷嘴直径和腔长对出流频率、振幅以及流速峰值都有着较为关键的影响;由于涡旋和空化对入口流速的阻碍,以及气体体积分数的不同,出口流速比进口流速大。     

基于位移空间误差补偿提高芯片划片精度的方法研究

以IC划片机数控轴位移空间误差的分析为基础,采用激光干涉仪测量小步距直线位移精度,并应用4线分步体对角线法测量空间位移误差,进而提出了双向小步距直线位移与空间误差补偿方法。将该补偿方法应用于划片机,划片步距精度和切割深度的控制精度能提高50%以上。     

钢板点焊翘曲缺陷对平均应力强度因子的影响

车身焊接易造成翘曲缺陷,显著影响其疲劳寿命。针对翘曲缺陷对平均应力强度因子的影响,基于力学理论和有限元法,将焊点模型模块化,对比分析仿真得出的合格焊点平均应力强度因子ΔKqua与翘曲缺陷焊点平均应力强度因子ΔKdef。通过寻找影响因素及影响规律,提出翘曲因子C的概念并通过仿真验证其适用性。仿真分析与理论推导得出的平均应力强度因子间的平均误差小于6%。试验结果表明,经翘曲因子修正的翘曲缺陷焊点ΔKdef的平均准确率为84.6%。     

喷嘴结构对水射流性能影响的分析

介绍了水射流理论及其计算流体力学的数学模型,运用FLUENT软件对不同结构喷嘴的水射流流场进行仿真分析。通过仿真结果比较得出:锥直形喷嘴整流段长度对喷射速度具有一定影响,且有利于喷嘴出口流量的增加;当喷嘴收缩角为14°时,水射流性能最佳。     

煤矿雾化除尘喷嘴的优化研究

针对喷嘴的结构采用Fluent软件数值仿真的方式,对喷嘴结构的雾化效果进行分析.结果表明,增加入口的压力,可以提高出口处的速度,并且喷嘴在各个方向上的速度保持一致.通过采用大口径的喷嘴并应用较大的入口压力,可以增加水雾的喷射速度,从而形成较大的覆盖面积,有效降低矿井内的粉尘浓度.     

GaAs材料解理加工分子动力学分析及工艺实验

针对Ga As基半导体激光芯片谐振腔面的超精密解理制造技术需求,开展GaAs材料解理加工分子动力学仿真及加工工艺实验研究。首先建立Ga As材料划片过程的分子动力学模型,研究[100]和[110]晶向的表面微观形貌及亚表面损伤深度,分析材料各向异性对划片形貌的影响机制;然后开展解理工艺实验对MD模型进行了验证,并分析解理面形貌的变化情况。仿真结果表明：相比于[100]晶向,[110]晶向上最大损伤宽度、划片宽度和亚表面损伤深度平均值分别降低5.23%、3.98%和2.61%,沿该晶向所得划片质量更优,此外最大损伤宽度、划片宽度和亚表面损伤深度均随划片深度增加而增加,而划片速度对Ga As表面形貌及亚表面损伤影响较小;通过工艺实验验证了MD仿真结果,并确认[110]为Ga As最佳解理加工晶向。     

金刚石砂轮刀片划切过程性能分析与三维建模

介绍了硅片加工过程中3种划片方法及划片机国内外发展趋势.对金刚石砂轮刀片进行力学分析,应用有限元分析软件建立砂轮刀片回转模型,得到刀片的应力图.通过仿真得到:砂轮刀片切向应力总是大于径向应力,切向应力的最大值发生在砂轮刀片孔壁处.并且,应用基于特征的实体造型系统Pro/Engineer,建立了划片机划切过程模拟模型.为进一步进行参数化设计打下基础.     

高压除鳞喷嘴内部流场数值模拟分析

利用三维模型对喷嘴内部流场进行了仿真。通过对喷嘴内部流场的压力云图、速度矢量图等的分析,研究了喷嘴内部流场的压力和速度变化规律,并对仿真结果进行了检验,从而为改善喷嘴形状和内部结构,延长喷嘴的使用寿命,进一步提高喷嘴质量和技术特性提供合理建议。     

光固化快速成型中零件非水平下表面的支撑设计规则研究

激光固化快速成型制造中,支撑结构设计的优劣极大影响原型的制作精度。首先通过分析非水平下表面的分层制作过程,研究了其翘曲变形的机理。利用可仿真成型过程中层间力学行为的有限元计算模型,对层间悬臂量与翘曲变形量的关系进行了有限元计算仿真与试验验证。针对激光成型过程中零件需要支撑的非水平下表面,从激光固化快速成型制造中支撑结构的作用出发,以成型精度为设计目标,通过有限元计算仿真、试验验证等手段研究提出了针对零件中非水平下表面的支撑结构形式、布局及支撑间距等支撑设计规则。通过试验验证,按该规则对零件的非水平下表面进行支撑结构设计,可有效地保证激光固化快速成型的制作质量。     

微型喷嘴的雾化性能及加工技术研究进展

微型雾化喷嘴是雾化技术中的关键零部件,主要应用于航空航天、燃油喷射、煤矿降尘和农业喷洒等领域。微喷嘴雾化性能是否达标主要取决于其加工质量,因此研究影响微喷嘴雾化性能的关键因素和加工技术对于微喷嘴生产制造意义显著。微喷嘴雾化性能的影响因素包括空化现象和微喷嘴的结构、压力和温度等参数,本文综述了影响微喷嘴雾化性能的关键因素和常用加工技术,总结了各因素的影响规律。大长径比有助于微喷嘴雾化性能的提高,但长径比越大,加工难度也越高,加工精度难以保证。针对微喷嘴在传统电火花加工、微切削加工、激光加工等加工技术中存在的问题,详细介绍了新兴的超声辅助电火花加工技术、超声辅助钻削技术、飞秒激光技术和水导激光加工技术等在解决大长径比微喷嘴的难加工问题方面表现出的优势,并提出了微型雾化喷嘴雾化性能与加工技术研究仍需重视的问题和建议。