TO252型轉塔式半導體分選機關鍵技術研究.pdf

1、轉塔式半導體分選機是一種能夠對芯片進行電性能檢測、圖像檢測、商標打印、編帶、分選等功能的高端半導體專用設備。研制具有自主知識產權的高速轉塔式半導體分選機，對于提升中國半導體產業(yè)的國際競爭力具有重大意義。為了提高分選機的生產效率、降低飛料故障率、提升機床的自動化水平，本課題以TO252型轉塔半導體分選機為背景，從控制技術、真空吸附技術和通信技術三個方面進行了研究。
　　首先，對分選機整機系統進行總體設計。介紹了工位組成、功能需求與性

2、能指標分析、主要工位機械結構、電氣系統布局以及電機的選型與控制。
　　其次，對分選機的控制軟件進行詳細設計。設計了軟件的架構、總流程、功能類、數據庫模塊和工作界面，采用多工作線程的運行邏輯控制方法，為耗時較長的工位單獨開辟線程，介紹了各個線程的運行流程，對線程間的通信、同步和優(yōu)先級進行了設計，對分選機控制系統進行了樣機實驗。
　　接著，為解決飛料問題，對分選機高速旋轉真空吸嘴吸持半導體芯片的動力學進行研究。推導出動態(tài)真空吸附

3、力的一般計算公式。對分選機主電機S形和梯形加減速曲線下的動態(tài)吸力進行對比分析，揭示了真空吸附力與主電機運動形式之間的關系，給出了分選機可靠吸持TO252芯片所需的臨界真空度參考值。
　　然后，運用計算流體力學CFD數值模擬方法對分選機真空吸嘴的吸附性能進行研究。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，以嘴徑、嘴形、真空度作為試驗因素，設計數值模擬正交試驗，研究吸嘴內外部流場的分布情況，揭示了各因素對吸附性能的影響，給出

4、了分選機真空吸嘴結構的最佳設計組合。
　　最后，對國際半導體行業(yè)通信標準——SECS協議在分選機上的應用進行研究。對分選機SECS通信模塊進行了設計，包括通信總流程、Socket通信、SECS消息解析處理等，實現了分選機的遠程生產參數收集、報警信息收集和遠程控制功能，并通過通信試驗驗證了通信的正確性。
　　實際使用表明，TO252型轉塔式半導體分選機的生產效率提升，飛料故障減少，無故障運行時間延長，自動化水平提高，整機性能得