1. 研究目的与意义
我国是世界制造业大国,也是微电子产品的重要制造国。随着现代化信息技术的高速发展,先进的半导体元器件封装技术已逐渐成为衡量一个国家科技实力的重要指标,而微电子封装技术就是其中的关键。点胶技术是微电子封装的常用方法之一,因此点胶技术会直接影响到微电子产品质量的好坏。传统的点胶设备多操作程序复杂,准确度较低,不符合现今电子产品的飞速发展。本课题拟使用工控组态软件MCGS和可编程控制器PLC构建单头点胶机监控系统,使用单头点胶机进行精确点胶,取代传统手动操作,实现精确、高效地点胶工作。
2. 国内外研究现状分析
由于日益发展的微电子封装任务的需求,国内对点胶技术进行了更加深入的研究的研究。华南理工大学的张勤等设计了一种适用于接触式点胶与非接触式点胶的超微量流体分配技术,其基本思想是利用胶液的表面张力,将微细胶滴的一部分将残留在点胶面上,实现超微量点胶,此种方式能实现微米级的点胶精度。 据悉,罗德岛大学设计的喷射点胶系统,该系统的作用是生产纳米级金属粉末粒子,用来制造微电子机械系统高精度的零件。其驱动机理是向压电材料在脉冲电压的作用下,最终导致金属胶液从喷嘴中向下喷射滴落,从而实现高速高精度点胶。
3. 研究的基本内容与计划
1~2周 通过阅读资料和各类参考文献,了解单头点胶机的机械结构、运动控制要求和点胶工作过程等,完成开题报告和相关综述。3~4周 对单头点胶机监控系统的主要硬件单元进行选型,包括电机、导轨及各类传感器等,绘制监控系统硬件结构图。5~6周 了解点胶机进行点胶工作的详细监控要求,实现底座平台的三向运动-点胶头系统微调-点胶工作全过程,构建点胶机监控系统并设计控制流程图。7~9周 学习和使用工控组态软件MCGS,设计并编写点胶机监控系统的上位机操作界面,编写组态程序并进行调试,实现监控系统的模拟运行。10~11周 学习和使用PLC编程软件编写监控系统下位机运行程序并进行调试,实现与上位机之间的信号通讯;结合资料,开始撰写论文。12~14周 不断完善编程和调试,形成完备的单头点胶机监控系统。15~16周 整理资料,准备答辩。
4. 研究创新点
1、PLC 在工业场合的通用性能够让设备在调试过程中便于修改。2、使用工控组态软件MCGS构建上位机操作界面,能够实时显示点胶过程及主要硬件执行单元的运行状态,实现精确、高效地点胶工作。3、监控系统能够实现声光报警和快速自动停机,及时关闭正在运行的设备,确保工作过程安全。
