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第514章 会战键合机(4/5)

定位,光栅尺做精定位的验证和补充。两套系统,互相校验。”

    方教授忽然开口:“我有一个想法,可能不成熟,说出来大家听听。”

    他看着在座的人:“能不能用微波或者红外来做对准?芯片和基板在特定频率下,会有不同的反射特征。如果发射一束微波,打在对准标记上,反射回来的信号,和打在别的地方的信号,不一样。通过分析反射信号,就能判断有没有对准。”

    他顿了顿:“这个方法的好处是,非接触,速度快,不受表面污染和光照条件的影响。而且,不需要显微镜,不需要摄像头,不需要复杂的图像处理。”

    会议室里安静了几秒。

    秦世襄推了推眼镜:“方教授这个思路,理论上可行。不过要做微米级的对准,需要用毫米波甚至亚毫米波。那个频段的器件,我们还没有。”

    他想了想:“但可以作为辅助。比如,视觉对准做完以后,用微波验证一下。或者,在焊点质量检测上用微波。焊得好不好,接触电阻不一样,反射信号也不一样。”

    方教授点点头:“对,我也是这么想的。不一定非要用在主对准通道上,可以作为补充和验证。”

    陈教授插了一句:“方教授,电子耳朵的无线传感器,能不能用到键合机上?”

    方教授眼睛一亮:“你是说,在键合头上装传感器?”

    “对。”陈教授说,“键合的时候,超声振动、压力、温度,这些参数实时监测,通过无线方式传回控制系统。不用拖着一堆线,信号更干净,响应更快。”

    方教授点点头,在本子上飞快地记着什么。

    吕辰在黑板上又加了一行:微波/红外辅助对准、无线传感监测。

    “精密运动平台,包教授,这个交给你们了。”吕辰说。

    包康建点点头:“没问题。高频脉冲电机加精密丝杠,光栅尺反馈,闭环控制。x-Y-Z三轴,行程100*80*20。定位精度正负2微米。速度300mm/s。加速度2个G。”

    他顿了顿:“运动平台的基座、导轨、支架,我建议用陶瓷材料。氮化硅和氧化锆,热膨胀系数低,刚性高,减振性能好。用在这个地方,再合适不过了。”

    汤渺教授点点头:“陶瓷精密加工,我们有经验。导轨的直线度、平面度,都能做到微米级。但成本高,加工周期长。做样机可以,批量生产的话,要考虑替代方案。”

    上海机床厂的钱工插了一句:“批量生产的时候,可以用铸铁基座加陶瓷导轨。铸铁做结构件,陶瓷做运动副。这样既保证了精度,又控制了成本。”

    包康建点点头:“这个思路好。样机先用全陶瓷,验证性能。定型的时候再优化材料方案。”

    吕辰在黑板上写下:精密运动平台——哈工大+上海机床厂+工业陶瓷中心。

    “对准与感知系统,秦教授、方教授,这个交给你们。”

    秦世襄点点头:“光学对准这部分,西军电来负责。显微镜、照明、摄像头,都是现成的。关键是图像处理的速度,需要你们集成电路实验室把那块专用芯片做出来。”

    方教授在旁边说:“微波辅助对准和无线传感,我来试试。不敢保证能成,但值得一试。”

    吕辰在黑板上又写:对准与感知,西军电+工业监测实验室+集成电路实验室。

    “材料与工艺保障,胡教授、周工、汤教授,这个交给你们。”

    胡教授看着汤渺:“键合吸嘴,也就是焊头,接触芯片的表面,要耐磨,要导热均匀,要绝缘。金属材料有局限性,陶瓷可能更合适。”

    汤渺点点头:“可以用氮化硅陶瓷做键合吸嘴,加热块也可以用陶瓷,热均匀性好,不会有局部热点。”

    周工道:“键合金丝,我们能做到纯度99.99%,线径25微米。延伸率2~4%,断裂强度10克以上。批间一致性也没问题,关键是成本太高了。”

    他顿了顿:“目前正在攻关铝丝,但问题不少,表层氧化膜影响焊接,我们正在研究表面钝化处理工艺,希望能解决这个问题。”

    吕辰在黑板上写:材料与工艺,6305厂封装中心+工业陶瓷中心+昆明贵研所。

    “控制理论与软件,陈教授,这个交给您。”

    陈教授翻开本子:“控制算法分三层。最底层,是运动控制。位置环、速度环、电流环,三环闭环。pId参数要整定,要适配不同负载、不同速度。这一层,可以用微程序固化在芯片里。”

    “中间层,是对准算法。视觉对准、微波对准、光栅尺反馈,多源信息融合。这一层,要建数学模型,要写微代码,要跑仿真。”

    “最上层,是工艺管理。键合温度、压力、超声功率、时间,这些参数要能编程,要能根据不同芯片、不同基板做调整。这一层,要用到编程机,要写编辑软件。”

    他合上本子:“三层架构,一层一层往上搭。工作量不小,但理论上有基础。昆
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