高速点胶控制系统研发

论文摘要

点胶技术广泛应用于微电子封装,封装技术的发展要求点胶速度更快、频率更高、胶滴更小、一致性更高、适应性更广。本文开发了一个可以集成多种驱动方式的点胶阀、可以实现接触式和非接触式两种模式的高速点胶平台。针对高速点胶的功能需求特点,完成了控制系统核心硬件选型,设计了相应的接口电路图,设定了控制系统的参数,建立了三轴联动高速点胶控制系统的硬件平台。深入研究了运动控制器的功能特性和使用方法,设计了点胶功能接口和精确脉宽控制器,从而保证了点胶阀高速精密点胶。根据高速点胶的工艺特点,结合运动控制器的功能特性,确定了系统软件的总体结构,并进行了功能划分；解决了软件开发中的若干问题：WINDOWS下运动控制卡的读写、多线程多任务调度、机器代码自动生成等,在此基础上完成了功能模块设计。本高速点胶系统控制软件人机界面友好、功能完备、易于扩展,具有实用价值。点、线是点胶工艺中最基本的两种图元,不同的点胶模式下其实现方法不尽相同。本文对接触式点胶和非接触式点胶分别进行了工艺分析,依据项目技术指标,对相应模式下点、线两种图元的点胶工艺进行了运动规划,初步实验验证了规划的科学性和可行性。分别对三种点胶阀在已开发的高速点胶控制系统上进行了联机调试,修正了调试中出现的硬件和软件问题。最后利用CCD激光位移传感器对点胶机运动平台的重复定位精度进行了测试,证实控制系统能满足高速点胶的定位精度及功能要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 微电子封装技术的发展概况
• 1.2.1 微电子封装技术发展
• 1.2.2 芯片粘贴技术
• 1.3 点胶技术
• 1.3.1 点胶技术的原理及其应用
• 1.3.2 几种接触式点胶技术的比较
• 1.3.3 喷射点胶的原理与发展
• 1.4 点胶阀的驱动方式
• 1.4.1 点胶阀的驱动方式选择
• 1.4.2 电磁驱动
• 1.4.3 超磁致伸缩驱动
• 1.5 课题来源及文章结构
• 第二章 高速点胶控制系统硬件设计
• 2.1 接触式/非接触式点胶系统概述
• 2.2 系统主控方案与硬件结构
• 2.2.1 主控方案
• 2.2.2 硬件组成
• 2.3 DMC运动控制器
• 2.3.1 运动控制器的选择
• 2.3.2 DMC运动控制卡概述
• 2.3.3 DMC运动控制器的基本功能
• 2.3.4 互联模块PICM3900-S的概述
• 2.4 驱动系统及控制器参数设置
• 2.4.1 电机控制模式选择
• 2.4.2 工作台驱动结构
• 2.4.3 控制器的参数设置
• 2.5 控制系统接口电路设计
• 2.5.1 伺服驱动电路
• 2.5.2 硬件保护电路
• 2.5.3 硬件操作面板
• 2.5.4 点胶阀驱动电路
• 2.6 本章小结
• 第三章 高速点胶控制系统软件开发
• 3.1 软件功能需求分析
• 3.2 关键问题及技术路线
• 3.2.1 Windows环境下对运动控制卡的读写和控制
• 3.2.2 多线程多任务的调度
• 3.2.3 机器代码自动生成
• 3.3 系统软件功能模块
• 3.3.1 点胶机控制系统软件框架结构
• 3.3.2 点胶机控制软件初始化
• 3.3.3 点胶系统参数设置
• 3.3.4 读取并执行子程序
• 3.3.5 点胶位置的调整
• 3.3.6 代码生成技术
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统实现与点胶工艺规划
• 4.1 点胶系统的实现
• 4.2 点胶机台精度测试
• 4.3 接触式点胶的工艺规划
• 4.3.1 接触式点胶中胶液转移的四个阶段
• 4.3.2 对Z轴的运动精度分析及规划
• 4.3.3 接触式点胶工艺规划
• 4.4 非接触式点胶工艺规划及实验
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 前景展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果