六英寸晶圆片倒片系统的设计、分析与测试

论文摘要

随着半导体行业的发展,晶圆片作为半导体器件的基础材料,应用越来越广泛。晶圆片倒片系统是晶圆片生产线的专用设备,用于自动转移晶圆片的工序。国外的晶圆片倒片系统价格比较高,所以设计一种低成本、高可靠性的工业用晶圆片倒片系统很有必要。本文主要成功设计了晶圆片倒片系统的硬件部分,包括机械结构和控制电路。首先进行了系统总体设计,包括技术要求的确定、机械结构设计、电气控制设计、机械装配和电路布线。其中,机械结构设计包括6英寸晶圆片倒片系统结构方案的确定,概念设计和样机设计;电气控制设计包括控制方案的确定、电气元件的选型和电子电路的设计,采用了PLC控制步进电机的方式,能够保证系统的工作可靠性。其次采用计算机辅助分析,对晶圆片倒片系统的执行机构,包括三个上下运动工位和齿轮传动系统进行校核、建模和仿真分析,为实际的运动提供理论基础。根据实际工作情况,设计了晶圆片倒片系统的功能模块,并由此总结出任务需求和工作流程图,为控制软件的编写做好准备。最后在初期的试验与测试中,对它进行了重复定位精度的测试和分析,结果满足要求。在控制软件编写完成以后,就可以对其进行工作流程重复性检测和调试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 国内外相关技术发展现状
• 1.3.1 晶圆片的发展现状
• 1.3.2 晶圆片倒片技术的发展概况
• 1.3.3 晶圆片倒片系统的工业应用和关键技术
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 6英寸晶圆片倒片系统原理方案设计与分析
• 2.1 引言
• 2.2 晶圆片倒片系统机械设计要求
• 2.3 晶圆片倒片系统机械本体设计
• 2.3.1 机械本体结构方案的确定
• 2.3.2 机械本体概念设计
• 2.3.3 机械本体样机设计
• 2.4 晶圆片倒片系统电气控制设计
• 2.4.1 电气控制方案的确定
• 2.4.2 电气控制元件的选型
• 2.4.3 控制电路的设计与布线
• 2.5 本章小结
• 第3章 晶圆片倒片系统运动学和动力学分析
• 3.1 引言
• 3.2 三个上下运动工位的运动学分析
• 3.2.1 电机－皮带校核分析
• 3.2.2 三个工位动力学模型分析
• 3.3 齿轮传动运动分析
• 3.3.1 齿轮传动强度校核
• 3.3.2 齿轮传动运动模型分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 晶圆片倒片系统的控制编程
• 4.1 引言
• 4.2 控制方案概述以及程序设计原则
• 4.2.1 总体控制方案
• 4.2.2 控制程序设计原则
• 4.3 晶圆片倒片系统的工作状态和模式
• 4.3.1 晶圆片倒片系统的工作状态
• 4.3.2 晶圆片倒片系统的工作模式
• 4.4 任务需求和工艺流程
• 4.4.1 执行机构及按钮开关功能概述
• 4.4.2 晶圆片倒片系统工作流程
• 4.5 控制编程设计方法
• 4.6 本章小结
• 第5章 晶圆片倒片系统的测试与调试
• 5.1 引言
• 5.2 晶圆片倒片系统重复定位精度测试
• 5.2.1 重复定位精度测试方法
• 5.2.2 重复定位精度测试结果分析
• 5.3 晶圆片倒片系统初期机械调试
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢