一种面向芯片转移的对心检测方案设计

芯片倒装键合工艺中需要完成的拾取、转移和贴装等过程,对芯片对接转移的对位精度有较高要求,常规对心操作和检测方案并不满足自动化、精密测量工况。提出一种基于单视觉系统的对心检测方案和装置,该方案通过双视角采图和偏差反求的方式,实现芯片对接中两目标对心偏差的求取和补偿。通过RFID标签倒装键合装备实验验证,该对心检测方案在不影响被测对象运动和布局的情况下切实提高了芯片对接转移的对心精度。     

卷到卷制造中基板横向振动研究进展

运动基板的横向振动问题已经成为严重限制卷到卷制造效率和质量的关键。详细介绍了卷到卷制造中运动基板横向振动问题的研究概况。讨论了运动基板横向振动的建模方法,以Hamilton原则为例,推导了基板横向振动的控制方程,结合解析求解和数值求解方法,计算横向振动的频率和模态。分析了基板张力、速度、材料特性、中间支撑和外界环境等因素对基板自由振动特性及动态稳定性的影响。研究了基板参数振动特性,考虑基板张力和速度两个主要参数的波动,阐述了基板横向振动被动控制和主动控制方法。联合基板纵向张力控制和侧向纠偏控制,讨论了横向振动控制在卷到卷制造中的工程应用。最后,展望卷到卷制造工程应用中基板横向振动研究的关键问题。     

RFID标签封装装备控制系统设计与实现

介绍了RFID技术及其应用前景，说明了RFID标签封装装备的结构特点和性能指标。在此基础上分析了整机的控制系统功能，并介绍了系统硬件和软件的设计。针对贴装模块控制要求和数学模型，设计出一种双反馈位置控制器。试验证明，该控制器在保证系统定位精度的同时，有效地提高了系统的稳定性。     

IC薄芯片拾取建模与控制研究

正IC芯片的无损精确操作与转移是电子封装的核心支撑技术之一,直接影响到电子器件封装成品的最终性能、成本、小型化以及服役可靠性与寿命,特别在IC芯片薄型化的趋势下意义更加显著。论文对芯片拾取的剥离机理与失效评估、工艺控制和新型机构等关键问题进行了系统深入的研究,取得了一些理论与实验成果,主要研究工作和创新之处体现在:研究了芯片-基板界面剥离的机理。针对芯片剥离行为,基于膜基结构界面断裂力学理论,分析了芯片-基板复合结构在顶针作用下的界面剥离机理,推导了界面能量释放率解析解;开展了工艺参数的影响分析,特别是薄芯片的应用对剥离过程的影响,给出了实用建议。     

基于误差分析的曲面组合测量方法研究

提出一种面向曲面加工的接触式-激光扫描集成的几何检测方法,对激光扫描点云进行误差分析,确定超差区域,进行重采样;再应用数学形态学骨架线算法规划重采样区域的接触式测头路径。两种测量结果集成,为加工参数的选择提供依据。仿真和实验对该方法进行了验证。     

一种芯片三维外观视觉检测光路设计

半导体芯片的三维外观检测是芯片生产过程中的一个重要环节,而其中的光路设计是三维外观检测技术中的一个难点和重点。针对QFP芯片的三维外观检测,提出了一种新的光路。新的光路通过采用数字相机和平面反射镜,在一个视场内同时实现了芯片的底面和四个侧面的成像。新的光路降低了标定的难度和后续软件计算芯片三维指标的难度,同时也减少了硬件成本。新的光路采用平行光路设计,可对外形尺寸为5mm×5mm～40mm×40mm范围内的QFP芯片进行清晰成像,从而使得一套外观检测装置可以检测各种型号的QFP芯片。此外,该光路减少了芯片输送时间,提高了检测效率。该光路已成功应用在外观检测设备中,实验结果表明,它较好的克服了目前外观检测装置的不足,并且能够满足工业实际生产要求。     

基于螺旋理论的转动解耦调平机构型综合

芯片与基板之间的平行度调节机构对倒装键合设备的成品率起着决定性作用。为研制该调平机构,基于螺旋理论分析了二自由度转动解耦机构的实现条件,综合出了一类含有3支链的转动解耦的并联机构。该类机构的支链1不含驱动副,由2个转动副组成;支链2和支链3各有1个驱动副,分别驱动动平台绕支链1中的一根转动副轴线旋转。针对其中一种只含转动副和移动副的构型进行了自由度验算,选择了合适的输入运动副,并利用ADAMS完成了该机构的运动学仿真。研究结果表明,该转动解耦的调平机构可应用于倒装键合设备、精密运动平台等多种场合。     

机架固有频率优化的结构设计

面向自动化装备机架结构的优化需求,提出了一种基于固有频率优化的结构设计方法。根据外部激励的幅频曲线和机架最大振幅与刚度、质量之间的关系曲线图,获得了频率优化边界条件。通过模态分析得到各阶固有频率与振型,并根据灵敏度系数给定设计变量范围,基于固有频率约束与质量最轻目标给出了优化设计函数,进行了机架结构优化设计。最后利用ANSYS Workbench谐响应分析验证了优化后的模型较原模型极大程度地改善了机架的动力学性能。优化设计方案提高了机架固有频率,优化了其振动特性,满足生产实际要求;该固有频率优化方法具有一般性,可用于类似支撑结构的优化设计。     

滑动平均和改进权重函数的快速非局部平均图像去噪算法

非局部平均算法(NL-means)是一种有效的高斯噪声去除方法,由于其实现时效率低下,很难应用到实际中。针对非局部平均算法的低效率问题,提出一种快速的非局部平均去噪算法(FNLM)。首先,为了实现对算法的加速,采用滑动平均和权重对称技术。其次,算法在加速时一般会影响到去噪效果,为了使算法加速的同时保证去噪效果,提出一种改进的权重计算函数。最后,对新算法进行了一定的实验分析,实验结果显示提出的快速算法FNLM与原始的非局部平均算法相比,效率得到了很大提升,与其他的经典算法相比,在效率和效果上都非常有竞争力。     

Accessibility analysis in manufacturing processes using visibility cones

Accessibility is a kind of important design feature of products, and accessibility analysis has been acknowledged as a powerful tool for solving computational manufacturing problems arising from different manufacturing processes. After exploring the relations among approachability, accessibility and visibility, a general method for accessibility analysis using visibility cones (VC) is proposed. With the definition of VC of a point, three kinds of visibility of a feature, namely complete visibility cone (CVC), partial visibility cone (PVC) and local visibility cone (LVC), are defined. A novel approach to computing VCs is formulated by identifying C-obstacles in the C-space, for which a general and efficient algorithm is proposed and implemented by making use of visibility culling. Lastly, we discuss briefly how to realize accessibility analysis in numerically controlled (NC) machining planning, coordinate measuring machines (CMMs) inspection planning and assembly sequence planning with the proposed method