專利名稱：一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著信息化時代的到來，我國電子信息、通訊和半導(dǎo)體繼承電路等行業(yè)迅猛發(fā)展，我國已經(jīng)成為世界二極管晶圓、可控硅晶圓等集成電路各種半導(dǎo)體晶圓制造大國。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)砂輪式晶圓切割技術(shù)在實際生產(chǎn)中收到工藝極限的影響，晶圓加工存在機械應(yīng)力、崩裂、加工效率低、成品率低的情況，極大的限制了晶圓制造水平的發(fā)展。傳統(tǒng)晶圓切割手段已經(jīng)無法滿足晶圓產(chǎn)品高效率、高精度生產(chǎn)需求。因此，旋轉(zhuǎn)砂輪式切割工藝所伴隨的問題是無法通過工藝本身的優(yōu)化來完全解決的，亟需采取新的加工方式解決晶圓切割劃片的瓶頸；現(xiàn)有劃片機自動化程度及功能都很難滿足電子器件生產(chǎn)的可靠性和技術(shù)性能要求，但是長期以來作為后封裝環(huán)節(jié)關(guān)鍵設(shè)備的晶圓劃片機一直由國外廠家壟斷，特別是智能化高精度的劃片機，晶圓劃片技術(shù)受國外壟斷以及劃片機設(shè)備成本太高，開發(fā)和研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的劃片機設(shè)備及高度自動化控制系統(tǒng)具有實踐意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供將視覺定位與劃片的有效結(jié)合的一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)分別與機床設(shè)備平臺、激光器、工業(yè)顯微相機連接，所述的機床設(shè)備平臺包括機床底座，所述機床底座上方設(shè)有XY軸運動平臺，XY軸運動平臺上設(shè)有直驅(qū)電機，直驅(qū)電機上方設(shè)有吸附裝置，晶圓固定在吸附裝置上；所述的XY軸運動平臺的上方還設(shè)有Z軸運動平臺，所述的激光器和工業(yè)顯微相機分別固定在Z軸運動平臺上；各軸運動平臺均由對應(yīng)的電機帶動；所述的控制系統(tǒng)的裝置包括計算機、運動控制卡和顯示器，所述的計算機分別與運動控制卡、顯示器、激光器和工業(yè)顯微相機連接，所述的運動控制卡分別通過驅(qū)動器連接至各個電機；所述的XY軸運動平臺和直驅(qū)電機上分別設(shè)有光柵傳感器，所述的光柵傳感器通過編碼器連接至計算機；所述的計算機還包括以下模塊:
數(shù)據(jù)處理模塊,其通過建立Access數(shù)據(jù)庫，并基于ADO方式訪問Access數(shù)據(jù)庫進行參數(shù)之間的數(shù)據(jù)交互處理；所述的Access數(shù)據(jù)庫包括晶圓工藝參數(shù)、激光器參數(shù)、工業(yè)顯微相機參數(shù)和設(shè)備運行參數(shù)，所述的晶圓工藝參數(shù)包括晶圓直徑、晶格大小、晶圓間距；所述的激光器參數(shù)包括激光束的直徑、激光的掃描速度、激光的功率；所述的工業(yè)顯微相機參數(shù)包括相機的顏色、亮度、分辨率、幀速和靈敏度；所述的設(shè)備運行參數(shù)包括各個電機的脈沖當量、轉(zhuǎn)動速度及加速度的參數(shù)、XY坐標軸運動平臺的運動起點坐標及終點坐標、晶圓定位在XY軸機床坐標系中的坐標點、晶圓模板待加工區(qū)域的起始點坐標及終點坐標；
運動控制模塊，其通過提取Access數(shù)據(jù)庫的設(shè)備運行參數(shù)并通過數(shù)據(jù)處理模塊的處理傳輸至運動控制卡，同時基于運動控制卡函數(shù)庫控制XY軸運動平臺的電機的進行復(fù)位、回零、暫停、急停、點動、角度校正和晶圓自動劃片運動的動作；同時控制Z軸運動平臺的電機和直驅(qū)電機的進行復(fù)位、回零、調(diào)節(jié)運動和停止的動作；
控制系統(tǒng)初始化模塊，其包括變量初始化、XY軸機床坐標系確定、工業(yè)顯微相機和激光器的參數(shù)初始化；所述的變量初始化包括設(shè)備運行參數(shù)和運動控制卡函數(shù)庫的初始化；通過運動控制模塊對XY軸運動平臺的電機歸為零位點，并將歸為零位點的X軸向、Y軸向運動平臺交點確定為機床坐標系原點，并建立XY軸機床坐標系；
視覺檢測定位模塊，其通過控制工業(yè)顯微相機執(zhí)行打開或關(guān)閉動作，并結(jié)合運動控制模塊調(diào)節(jié)Z軸運動平臺上下運動，起到調(diào)節(jié)工業(yè)顯微相機和激光器與晶圓之間的距離以便進行焦距調(diào)節(jié)；由鏡頭對準晶圓進行圖像采集，將采集的圖像傳輸至視覺檢測定位模塊依次進行灰度化、二值化、平滑邊緣檢測的處理；視覺檢測定位模塊基于OpenCV視覺庫通過Hough變換測量晶圓的中心位置，確定晶圓形狀特征以及特征直線；視覺檢測定位模塊通過Hough變換確定的特征直線與X軸向運動平臺、Y軸向運動平臺的方向形成的夾角與模板進行比對，計算調(diào)整夾角至與晶圓模板匹配的設(shè)備運行參數(shù)，通過運動控制卡調(diào)節(jié)直驅(qū)電機轉(zhuǎn)動吸附裝置上的晶圓在XY軸機床坐標系的位置，并再次通過工業(yè)顯微相機采集，將采集定位后的晶圓圖像傳輸至視覺檢測定位模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊提取對應(yīng)的晶圓工藝參數(shù)進行處理后，并對晶圓表面切道的規(guī)劃位置進行線性劃分；
激光切割控制模塊，其負責對激光器執(zhí)行打開或關(guān)系動作；并將預(yù)加工的激光器參數(shù)設(shè)置進激光切割控制模塊中，激光切割控制模塊通過提取Access數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的激光器參數(shù)和設(shè)備運行參數(shù)對激光器的位置和參數(shù)進行調(diào)節(jié)；運動控制模塊根據(jù)晶圓表面切道的規(guī)劃位置數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備運行參數(shù)至運動控制卡，通過運動控制卡控制XY軸運動平臺帶動晶圓由激光器的激光束進行切割動作；
顯示界面模塊，其通過顯示器負責對包括設(shè)備運行參數(shù)、工業(yè)顯微相機參數(shù)、激光器參數(shù)、晶圓圖像、參數(shù)設(shè)置操作界面、工具欄、各軸運動平臺在XY軸機床坐標系中的設(shè)定的規(guī)劃位置和對應(yīng)各個電機的運動速度、加速度、以及通過光柵傳感器反饋的各軸運動平臺在XY軸機床坐標系中的實際位置和對應(yīng)各個電機的實際速度、實際加速度的狀態(tài)信息顯示。本發(fā)明中，所述的計算機還包括運動補償模塊，其包括坐標點對應(yīng)補償誤差值的數(shù)據(jù)庫和XY軸運動平臺的對應(yīng)控制；所述的Z軸運動平臺還設(shè)有激光干涉儀，通過激光干涉儀測量XY軸運動平臺在XY軸機床坐標系的運動軌跡，計算得出一個以上的坐標點的誤差值，根據(jù)拉格朗日插值法求出插補坐標點的誤差值，將所述插補坐標點的誤差值在補償?shù)綄嶋H運動中的規(guī)劃位置上。本發(fā)明中，所述的XY軸運動平臺和Z軸運動平臺的兩端分別設(shè)有限位開關(guān)，所述的控制系統(tǒng)硬件裝置上還設(shè)有報警器，所述的限位開關(guān)和報警器分別與計算機連接；所述的計算機還包括自動診斷報警模塊，當自動診斷報警模塊檢測硬件裝置之間、機床設(shè)備平臺的通訊連接出錯，各軸運動平臺的電機未執(zhí)行回零動作、激光切割控制模塊進行晶圓劃片動作時，檢測XY軸運動平臺在運動過程中觸發(fā)限位開關(guān)，均會通過自動診斷報警模塊傳輸信號至計算機，所述的計算機對當前狀態(tài)下的各軸運動平臺執(zhí)行停止運動操作，并返回重新執(zhí)行控制系統(tǒng)初始化模塊的動作。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)由六大模塊共同組成的一個整體，通過各個模塊的協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)軟硬件配合的穩(wěn)定運行；利用Hough變換實現(xiàn)劃片機的自動檢測定位過程；x、Y軸向平臺的閉環(huán)控制精度高，經(jīng)補償之后定位精度可達到I微米，其劃片速度不低于160mm/s ;視覺檢測處理算法經(jīng)優(yōu)化之后能精確定位晶圓位置和劃片區(qū)，可靠性高，促進了晶圓劃片技術(shù)自動化智能化；控制系統(tǒng)功能完備，具有友好的人機界面，各軸運動平臺有效結(jié)合，實現(xiàn)了從視覺圖像捕獲到晶圓自動劃片的全過程，以及程序后臺數(shù)據(jù)的處理和參數(shù)的優(yōu)化，具有一定的穩(wěn)定性和可靠性，實現(xiàn)了視覺定位與劃片的有效結(jié)合，將劃片機設(shè)備及高度自動化控制系統(tǒng)的有機結(jié)合于一體，從開始捕獲圖像到劃片完成都不需要人的參與，結(jié)合視覺檢測技術(shù)，運動控制技術(shù)和激光切割技術(shù)，具有聞精度，智能化，可罪性和實時性，能夠有效提聞晶圓劃片效率較以往的劃片系統(tǒng)提聞了 20%左右。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細說明；


圖1為本發(fā)明晶圓劃片機床的外觀結(jié)構(gòu)不意 圖2為本發(fā)明一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1或圖2所示，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)I分別與機床設(shè)備平臺2、激光器3、工業(yè)顯微相機4連接，在本發(fā)明的具體實施例中由于對機床設(shè)備平臺2的精度要求非常高，整個設(shè)備須在恒溫室中，以消除溫度變化對機床設(shè)備平臺2精度的影響；所述的機床設(shè)備2平臺包括機床底座21，所述機床底座21上方設(shè)有XY軸運動平臺22，XY軸運動平臺22上設(shè)有直驅(qū)電機23，直驅(qū)電機23上方設(shè)有吸附裝置24，晶圓固定在吸附裝置24上；所述的XY軸運動平臺22的上方還設(shè)有Z軸運動平臺25，所述的激光器3和工業(yè)顯微相機4分別固定在Z軸運動平臺25上；各軸運動平臺均由對應(yīng)的電機帶動；所述的控制系統(tǒng)I的裝置包括計算機11、運動控制卡12和顯示器13，所述的運動控制卡12分別通過驅(qū)動器連接至各個電機；所述的驅(qū)動器包括X軸向運動平臺驅(qū)動器26、Y軸向運動平臺驅(qū)動器27、Z軸運動平臺驅(qū)動器28和直驅(qū)電機驅(qū)動器29，所述的XY軸運動平臺22和直驅(qū)電機23上分別設(shè)有光柵傳感器，所述的光柵傳感器通過編碼器連接至計算機11 ;
在本發(fā)明的具體實施例中，所述的控制系統(tǒng)I硬件裝置的驅(qū)動電機、驅(qū)動器均采用24V直流電源供電，24V直流開關(guān)電源由外接電220V電壓接入，計算機11采用固高公司的四軸運動控制一體機，其是在工業(yè)計算機的基礎(chǔ)上嵌入運動控制卡12，在其基礎(chǔ)上進行程序開發(fā)實現(xiàn)四軸的運動控制機制，與以前的插卡式相比較，其集成度更高，具有更高的可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾能力和更好的性價比；工業(yè)顯微相機4采用工業(yè)C⑶通過同軸光放大鏡實現(xiàn)顯微放大相，CXD的型號為XDS-H0850C，在考慮傳輸速度和處理速度以及圖像處理精度的情況下分辨率選用500w像素，其放大倍數(shù)可在100倍左右至1000倍左右調(diào)整，并附有專用光源系統(tǒng)使工業(yè)顯微相機4捕獲到的圖像質(zhì)量及光線效果更好；
本發(fā)明中，所述的計算機還包括以下模塊:
數(shù)據(jù)處理模塊,其通過建立Access數(shù)據(jù)庫，并基于ADO方式訪問Access數(shù)據(jù)庫進行參數(shù)之間的數(shù)據(jù)交互處理；所述的Access數(shù)據(jù)庫包括晶圓工藝參數(shù)、激光器3參數(shù)、工業(yè)顯微相機4參數(shù)和設(shè)備運行參數(shù)，所述的晶圓工藝參數(shù)包括晶圓直徑、晶格大小、晶圓間距；所述的激光器3參數(shù)包括激光束的直徑、激光的掃描速度、激光的功率；所述的工業(yè)顯微相機4參數(shù)包括相機的顏色、亮度、分辨率、幀速和靈敏度；所述的設(shè)備運行參數(shù)包括各個電機的脈沖當量、轉(zhuǎn)動速度及加速度的參數(shù)、XY坐標軸運動平臺22的運動起點坐標及終點坐標、晶圓定位在XY軸機床坐標系中的坐標點、晶圓模板待加工區(qū)域的起始點坐標及終點坐標；
運動控制模塊，其通過提取Access數(shù)據(jù)庫的設(shè)備運行參數(shù)并通過數(shù)據(jù)處理模塊的處理傳輸至運動控制卡12，同時基于運動控制卡12函數(shù)庫控制XY軸運動平臺的電機的進行復(fù)位、回零、暫停、急停、點動、角度校正和晶圓自動劃片運動的動作；同時控制Z軸運動平臺25的電機和直驅(qū)電機23的進行復(fù)位、回零、調(diào)節(jié)運動和停止的動作；
控制系統(tǒng)初始化模塊，其包括變量初始化、XY軸機床坐標系確定、工業(yè)顯微相機4和激光器3的參數(shù)初始化；所述的變量初始化包括設(shè)備運行參數(shù)和運動控制卡12函數(shù)庫的初始化；通過運動控制模塊對XY軸運動平臺22的電機歸為零位點，并將歸為零位點的X軸向、Y軸向運動平臺交點確定為機床坐標系原點，并建立XY軸機床坐標系；
視覺檢測定位模塊，其通過控制工業(yè)顯微相機4執(zhí)行打開或關(guān)閉動作，并結(jié)合運動控制模塊調(diào)節(jié)Z軸運動平臺25上下運動，起到調(diào)節(jié)工業(yè)顯微相機4和激光器3與晶圓之間的距離以便進行焦距調(diào)節(jié)；由鏡頭對準晶圓進行圖像采集，將采集的圖像傳輸至視覺檢測定位模塊依次進行灰度化、二值化、平滑邊緣檢測的處理；視覺檢測定位模塊基于OpenCV視覺庫通過Hough變換測量晶圓的中心位置，確定晶圓形狀特征以及特征直線；視覺檢測定位模塊通過Hough變換確定的特征直線與X軸向運動平臺、Y軸向運動平臺的方向形成的夾角與模板進行比對，計算調(diào)整夾角至與晶圓模板匹配的設(shè)備運行參數(shù)，通過運動控制卡12調(diào)節(jié)直驅(qū)電機23轉(zhuǎn)動吸附裝置24上的晶圓在XY軸機床坐標系的位置，并再次通過工業(yè)顯微相機4采集，將采集定位后的晶圓圖像傳輸至視覺檢測定位模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊提取對應(yīng)的晶圓工藝參數(shù)進行處理后，并對晶圓表面切道的規(guī)劃位置進行線性劃分；
激光切割控制模塊，其負責對激光器3執(zhí)行打開或關(guān)系動作；并將預(yù)加工的激光器3參數(shù)設(shè)置進激光切割控制模塊中，激光切割控制模塊通過提取Access數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的激光器3參數(shù)和設(shè)備運行參數(shù)對激光器3的位置和參數(shù)進行調(diào)節(jié)；運動控制模塊根據(jù)晶圓表面切道的規(guī)劃位置數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備運行參數(shù)至運動控制卡12，通過運動控制卡12控制XY軸運動平臺22帶動晶圓由激光器3的激光束進行切割動作；
顯示界面模塊，其通過顯示器13負責對包括設(shè)備運行參數(shù)、工業(yè)顯微相機4參數(shù)、激光器3參數(shù)、晶圓圖像、參數(shù)設(shè)置操作界面、工具欄、各軸運動平臺在XY軸機床坐標系中的設(shè)定的規(guī)劃位置和對應(yīng)各個電機的運動速度、加速度、以及通過光柵傳感器反饋的各軸運動平臺在XY軸機床坐標系中的實際位置和對應(yīng)各個電機的實際速度、實際加速度的狀態(tài)信息顯不。本發(fā)明中，所述的計算機11還包括運動補償模塊，其包括坐標點對應(yīng)補償誤差值的數(shù)據(jù)庫和XY軸運動平臺22的對應(yīng)控制；所述的Z軸運動平臺25還設(shè)有激光干涉儀，通過激光干涉儀測量XY軸運動平臺22在XY軸機床坐標系的運動軌跡，計算得出一個以上的坐標點的誤差值，根據(jù)拉格朗日插值法求出插補坐標點的誤差值，將所述插補坐標點的誤差值在補償?shù)綄嶋H運動中的規(guī)劃位置上。
本發(fā)明中，所述的XY軸運動平臺22和Z軸運動平臺25的兩端分別設(shè)有限位開關(guān)，所述的控制系統(tǒng)I硬件裝置上還設(shè)有報警器，所述的限位開關(guān)和報警器分別與計算機11連接；所述的計算機11還包括自動診斷報警模塊，當自動診斷報警模塊檢測硬件裝置之間、機床設(shè)備平臺的通訊連接出錯，各軸運動平臺的電機未執(zhí)行回零動作、激光切割控制模塊進行晶圓劃片動作時，檢測XY軸運動平臺22在運動過程中觸發(fā)限位開關(guān)，均會通過自動診斷報警模塊傳輸信號至計算機11，所述的計算機11對當前狀態(tài)下的各軸運動平臺執(zhí)行停止運動操作，并返回重新執(zhí)行控制系統(tǒng)初始化模塊的動作。
權(quán)利要求
1.一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)，其分別與機床設(shè)備平臺、激光器、工業(yè)顯微相機連接，所述的機床設(shè)備平臺包括機床底座，所述機床底座上方設(shè)有XY軸運動平臺，XY軸運動平臺上設(shè)有直驅(qū)電機，直驅(qū)電機上方設(shè)有吸附裝置，晶圓固定在吸附裝置上；所述的XY軸運動平臺的上方還設(shè)有Z軸運動平臺，所述的激光器和工業(yè)顯微相機分別固定在Z軸運動平臺上；各軸運動平臺均由對應(yīng)的電機帶動；其特征在于:所述的控制系統(tǒng)的裝置包括計算機、運動控制卡和顯示器，所述的計算機分別與運動控制卡、顯示器、激光器和工業(yè)顯微相機連接，所述的運動控制卡分別通過驅(qū)動器連接至各個電機；所述的XY軸運動平臺和直驅(qū)電機上分別設(shè)有光柵傳感器，所述的光柵傳感器通過編碼器連接至計算機；所述的計算機還包括以下模塊: 數(shù)據(jù)處理模塊,其通過建立Access數(shù)據(jù)庫，并基于ADO方式訪問Access數(shù)據(jù)庫的進行參數(shù)之間的數(shù)據(jù)交互處理；所述的Access數(shù)據(jù)庫包括晶圓工藝參數(shù)、激光器參數(shù)、工業(yè)顯微相機參數(shù)和設(shè)備運行參數(shù)，所述的晶圓工藝參數(shù)包括晶圓直徑、晶格大小、晶圓間距；所述的激光器參數(shù)包括激光束的直徑、激光的掃描速度、激光的功率；所述的工業(yè)顯微相機參數(shù)包括相機的顏色、亮度、分辨率、幀速和靈敏度；所述的設(shè)備運行參數(shù)包括各個電機的脈沖當量、轉(zhuǎn)動速度及加速度的參數(shù)、XY坐標軸運動平臺的運動起點坐標及終點坐標、晶圓定位在XY軸機床坐標系中的坐標點、晶圓模板待加工區(qū)域的起始點坐標及終點坐標； 運動控制模塊，其通過提取Access數(shù)據(jù)庫的設(shè)備運行參數(shù)并通過數(shù)據(jù)處理模塊的處理傳輸至運動控制卡，同時基于運動控制卡函數(shù)庫控制XY軸運動平臺的電機的進行復(fù)位、回零、暫停、急停、點動、角度校正和晶圓自動劃片運動的動作；同時控制Z軸運動平臺的電機和直驅(qū)電機的進行復(fù)位、回零、調(diào)節(jié)運動和停止的動作； 控制系統(tǒng)初始化模塊，其包括變量初始化、XY軸機床坐標系確定、工業(yè)顯微相機和激光器的參數(shù)初始化；所述的變量初始化包括設(shè)備運行參數(shù)和運動控制卡函數(shù)庫的初始化；通過運動控制模塊對XY軸運動平臺的電機歸為零位點，并將歸為零位點的X軸向、Y軸向運動平臺交點確定為機床坐標系原點，并建立XY軸機床坐標系； 視覺檢測定位模塊，其通 過控制工業(yè)顯微相機執(zhí)行打開或關(guān)閉動作，并結(jié)合運動控制模塊調(diào)節(jié)Z軸運動平臺上下運動，起到調(diào)節(jié)工業(yè)顯微相機和激光器與晶圓之間的距離以便進行焦距調(diào)節(jié)；由鏡頭對準晶圓進行圖像采集，將采集的圖像傳輸至視覺檢測定位模塊依次進行灰度化、二值化、平滑邊緣檢測的處理；視覺檢測定位模塊基于OpenCV視覺庫通過Hough變換測量晶圓的中心位置，確定晶圓形狀特征以及特征直線；視覺檢測定位模塊通過Hough變換確定的特征直線與X軸向運動平臺、Y軸向運動平臺的方向形成的夾角與模板進行比對，計算調(diào)整夾角至與晶圓模板匹配的設(shè)備運行參數(shù)，通過運動控制卡調(diào)節(jié)直驅(qū)電機轉(zhuǎn)動吸附裝置上的晶圓在XY軸機床坐標系的位置，并再次通過工業(yè)顯微相機采集，將采集定位后的晶圓圖像傳輸至視覺檢測定位模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊提取對應(yīng)的晶圓工藝參數(shù)進行處理后，并對晶圓表面切道的規(guī)劃位置進行線性劃分； 激光切割控制模塊，其負責對激光器執(zhí)行打開或關(guān)系動作；并將預(yù)加工的激光器參數(shù)設(shè)置進激光切割控制模塊中，激光切割控制模塊通過提取Access數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的激光器參數(shù)和設(shè)備運行參數(shù)對激光器的位置和參數(shù)進行調(diào)節(jié)；運動控制模塊根據(jù)晶圓表面切道的規(guī)劃位置數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備運行參數(shù)至運動控制卡，通過運動控制卡控制XY軸運動平臺帶動晶圓由激光器的激光束進行切割動作；顯示界面模塊，其通過顯示器負責對包括設(shè)備運行參數(shù)、工業(yè)顯微相機參數(shù)、激光器參數(shù)、晶圓圖像、參數(shù)設(shè)置操作界面、工具欄、各軸運動平臺在XY軸機床坐標系中的設(shè)定的規(guī)劃位置和對應(yīng)各個電機的運動速度、加速度、以及通過光柵傳感器反饋的各軸運動平臺在XY軸機床坐標系中的實際位置和對應(yīng)各個電機的實際速度、實際加速度的狀態(tài)信息顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的計算機還包括運動補償模塊，其包括坐標點對應(yīng)補償誤差值的數(shù)據(jù)庫和XY軸運動平臺的對應(yīng)控制；所述的Z軸運動平臺還設(shè)有激光干涉儀，通過激光干涉儀測量XY軸運動平臺在XY軸機床坐標系的運動軌跡，計算得出一個以上的坐標點的誤差值，根據(jù)拉格朗日插值法求出插補坐標點的誤差值，將所述插補坐標點的誤差值在補償?shù)綄嶋H運動中的規(guī)劃位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的XY軸運動平臺和Z軸運動平臺的兩端分別設(shè)有限位開關(guān)，所述的控制系統(tǒng)硬件裝置上還設(shè)有報警器，所述的限位開關(guān)和報警器分別與計算機連接；所述的計算機包括自動診斷報警模塊，當自動診斷報警模塊檢測硬件裝置之間、機床設(shè)備平臺的通訊連接出錯，各軸運動平臺的電機未執(zhí)行回零動作、激光切割控制模塊進行晶圓劃片動作時，檢測XY軸運動平臺在運動過程中觸發(fā)限位開關(guān)，均會通過自動診斷報警模塊傳輸信號至計算機，所述的計算機對當前狀態(tài)下的各軸運動平臺執(zhí)行停止運動操作，并返回重新執(zhí)行控制系統(tǒng)初始化模塊的動 作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于視覺的全自動晶圓劃片機控制系統(tǒng)，其與機床設(shè)備、激光器和顯微相機配合，硬件包括計算機、運動控制卡和顯示器，計算機分別與控制卡、顯示器、激光器和顯微相機連接，控制卡分別通過各軸運動平臺和旋轉(zhuǎn)裝置對應(yīng)的驅(qū)動器連接各個電機，XY軸運動平臺和直驅(qū)電機上分別設(shè)有光柵傳感器，光柵傳感器通過編碼器連接至計算機；計算機采用Windows系統(tǒng)基于VC++進行模塊化設(shè)計，其包括數(shù)據(jù)處理模塊、運動控制模塊、控制系統(tǒng)初始化模塊、視覺檢測定位模塊、顯示界面模塊和激光切割控制模塊；采用以上技術(shù)方案，實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)軟硬件配合的穩(wěn)定運行，與機床設(shè)備有機的結(jié)合一體，自動化控制程度高，劃片效率較以往的劃片系統(tǒng)提高了20%左右。
文檔編號B23K26/38GK103111753SQ201310047058
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者翁強 申請人:福建省威諾數(shù)控有限公司