半导体加工
结合传统的视觉处理以及深度学习等智能算法,实现智能化水平的突破

固晶机,又称上晶机,晶片粘贴机,绑定芯片机。是一种固定晶体,半导体封装的机械。主要用于各种金丝超声波焊接设备的引线柜架压板,以及各种芯片贴装设备的各种吸嘴、顶针、点胶头、瓷咀、通针、马达、碳刷、编码器、传动皮带,自动化设备的各种零配件,仪器、仪表等。


随着Mini LED显示技术的兴起以及更新迭代,固晶机设备下游应用的显示产品已达千万像素级,像素间距微缩至50um,从而要求固晶机设备的固晶精度提升至到5um-10um。Mini LED尺寸微缩化,使得芯片使用量提升,固晶设备在提升效率的同时,需保证固晶产品保持较高的良品率,从而进一步对固晶机的核心功能——视觉定位检测功能的速度和稳定性提出较高要求。


随着晶元尺寸的进一步微缩,在极短时间内完成定位以及缺陷检测势必会影响产品的最终良率,固晶设备需开发更加高效稳定的视觉处理系统,结合传统的视觉处理以及深度学习等智能算法,实现智能化水平的突破。

方案组成
Plan Composition

一般来说,LED固晶机系统结构主要包括运动控制模块、气动部分、机器视觉部分和运动执行机构模块,通过PCI总线接口实现与工控机控制中心的数据通信。


由上料机把PCB板传送到工作台传送带工作位置,先由点胶机将PCB需要点胶的位置进行点胶,然后从原点位置运动到吸取晶片位置;晶片是放置在薄膜支撑的扩张器的物料盘上,键合臂到位后吸嘴向下运动,顶针向上运动顶起晶片,在拾取晶片后键合臂返回原点位置(漏晶检测位置),键合臂再从原点位置运动到键合位置,吸嘴向下键合晶片后键合臂再次返回原点位置,这样就是一个完整的键合过程。当一个节拍运行完成后,由机器视觉检测得到晶片下一个位置的数据,并把数据传送给晶片盘电机,让电机走完相应的距离后使下一个晶片移动到对准的拾取晶片位置。以此类推,知道把该类物料贴装完毕;再由传送机把PCB板从工作台移走,并开始贴装新的PCB板元件。


研勤工控主要提供系统的核心控制装置、以及人机界面等,机器视觉系统对这些硬件设备要求防潮、防灰尘、防电磁能力强;持续不间断工作、能适应不同温度范围和振动等级;另外系统需要处理复杂的图像数据,运算必须准确、及时地给出结果,因此处理器的性能要足够高,网络性能要求足够稳定,同时满足超强的扩展能力;因为不同的客户需要扩展不同的采集卡。

工控机需求
Industrial Computer Requirements

LED固晶机面对的一般是运动的PCB板,将LED晶片从晶片盘吸取后贴装到流动的PCB(印刷线路板)上,这对机器的匹配和协调性要求很高,系统各部分的动作时间和处理速度都有着严格的要求。


系统中所使用的工业计算机必须带有丰富的扩展接口,智能的人机交互界面等,根据实际应用情况,所使用的工业计算机需能在不同环境下运行,符合不同等级的抗振、抗干扰能力,适并能保证7*24小时不间断运行。

  • 提供高性能运算能力的处理器;采用Intel高性能处理器,具有能强大的处理能力,可以处理各种复杂的视频图形。
  • 提供高性能稳定网络传输接口;双千兆网络采用Intel 独立千兆芯片,为网络传输提供高可靠的保证;
  • 提供稳定的工业计算机平台,具有优良的密封防尘、散热与抗振性能,能满足在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀的环境中正常工作。
  • 提供高扩充性的自由扩展接口;整机PCI或PCIe扩展槽可选,能与实际应用中的各种外设卡(如:采集卡)相连,以完成各种处理任务。
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