Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы (1053470), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Последняя деталь ставится на место первой. Для поворота схватов также использован пневмопривод. Поворот осуществляется за счет перемещения поршня 24, в пазу которого закреплена рейка, входящая в зацепление с шестерней 23. Все остальные перемещения осуществляются электромеханическим приводом с использованием двигателей постоянного тока 9 и шариковых передач винт-гайка (4, 5 и др.). По оси У перемещается каретка 1О, установленная на шариковых опорах 11 на цилиндрических направляющих 12, расположенных в корпусе 13. Внутри каретки установлен привод поворота манипулятора. Вращение передается от электродвигателя на поводок 6 четырехпозиционного мальтийского креста 7, скрепленного с модулем горизонтального перемещения 8. По оси Х перемещается каретка 2, установленная внутри модуля горизон- 299 12 000 точек/ч ЗгзХЗ5 мм 0,035 мм Производительностзь не менее Перемещение координатного стола по осям Х и У Общая погрешность позипионирования.
не более Время распознавания положения кристалла в корпусе, ие более Усилие сжатия соединяемых элементов . Пределы регулирования длительности сварки Допустимое смешение кристалла: по осям Х, у . по углу 1,5 с 10...60 Н 0,005...0,075 с 03 мм з. 5' Робот оснащен системой «машинного зрения» на приборах с зарядовой связью ПЗС, учитывающей индивидуальное смещение и разворот кристалла в каждой обрабатываемой ИС. МикроЭВМ «Электроника-60М» 4 обрабатывает полученную ин- 300 тального перемещения на шарикоподшипниковых опорах 3.
Шток модуля вертикального перемещения установлен в шариковой опоре 25, второй его конец фиксирован шариковой передачей винт-гайка и скользящей шпопкой 26, предотвращающей вращение штока. Все ходовые винты манипулятора снабжены датчиками перемещений 1 в виде дисков со щелями, с одной стороны освещаемых лампами или фотодиодами.
С другой стороны диска установлен фотодиод, считающий число проходящих мимо него щелей и фиксирующий таким образом перемещение рабочего органа. Управляется робот от микроЭВМ «Электроника 60М», «Электроника НЦ-80-01Д» или «Электроника НЦ-31». При этом управление по осям Х, 'т' и гр в отличие от всех описанных ранее роботов является не позиционным, а контурным, т. е.
манипулятор может отрабатывать любые перемещения внутри куба ЗООХЗООХ150 с дискретностью, определяемой датчиками перемещений по соответствующим осям. В управляющий алгоритм введены элементы адаптации. При съеме первой детали с кассеты захват опускается медленнее обычного и фиксирует момент касания детали в памяти ЭВМ с тем, чтобы' при захвате остальных деталей учитывать высоту заготовок и осуществлять быстрый подвод в свободной от за. готовок зоне. При загрузке первой детали в патрон станка осуществляется поиск нужного положения детали с тем, чтобы компенсировать прогибы манипулятора от ее веса. Необходимые координаты считываются с датчиков соответствующих приводов в память ЭВМ, чтобы ускорить загрузку следующих деталей. Промышленный микросварочный робот ОЗУН-12000 МЗ предназначен для автоматического присоединения выводов ИС алюминиевой проволокой диаметром 0,027 ...
0,050 мм методом ультразвуковой сварки (рис. 11.21). Технические характеристики робота: Рис 11.2!. Адаптивный микросварочный робот ОЗУН-12000 МЗ формацию, вносит коррекцию в эталонный алгоритм сварки и управляет сваркой по скорректированному алгоритму с учетом индивидуальных погрешностей посадки кристалла. Система управления роботом является свободно программируемой, для формирования эталонного алгоритма предусмотрен режим наладки и обучения, В режиме наладки проводится выверка (юстировка) системы «машинного зрения». В режиме обучения эталонный прибор автоматически устанавливается на рабочем столике 1 координального стола 2.
Оператор, наблюдая в проектор 6 системы машинного зрения, вручную управляет координальным столиком с пульта управления, фиксируя диагональные точки коррекции положения кристалла и производя разварку необходимых контактных площадок кристалла с выводами корпуса. В оперативном ЗУ микроЭВМ при этом формируется информация об эталонном положении точек коррекции, точек сварки и обрыва проволоки и последовательности сварки, т. е.
формируется эталонный алгоритм сварки. В рабочем режиме очередной прибор из устройства загрузки 3 подается на рабочий столик и фиксируется на нем. Осу- 301 ществляется сканирование точек коррекции диагональных контактных площадок кристалла, характеризующих его положение. Блок управления ПЗС преобразует полученную видеоинформацию с матрицы ПЗС в цифровую форму.
ЭВМ обрабатывает ее, определяет положение точек коррекции, находит смещение и разворот кристалла относительно эталонного положения и корректирует эталонный алгоритм сварки. Затем все необходимые проволочные перемычки привариваются в автоматическом цикле. После сварки микроЭВМ выдает команду на замену прибора, ИС высвобождается, снимается с рабочего столика и на ее место подается новая ИС.
Помимо системы технического зрения робот имеет систему электрического контроля качества мнкросварки. При этом контактные площадки кристалла электрически соединяются через внешние выводы с корпусом установки, а сварочная головка изолируется от него. После приварки проволоки к контактной площадке кристалла и подъема сварочной головки наличие контакта между ией и корпусом говорит о том, что процесс прошел правильно и сварку можно продолжать.
После присоединения проволоки к выводу корпуса и ее обрыва контакта между головкой и проволокой не должно быть. Невыполнение перечисленных условий говорит о нарушении процесса сварки. При этом включается сигнализация, под перекрестье проектора автоматически подводится первая точка сварки, на которой произошел сбой, и процесс работы робота приостанавливается. Робот оснащен также специальным контрольным телевизионным монитором 5, позволяющим наладчику вести оперативный визуальный контроль качества микросварки на дополнительной позиции автоматического транспортного тракта, куда прибор по. падает после сварки. Кроме того, на роботе может производиться выборочный контроль прочности сварных соединений. При этом сварочная головка нагружается нарастающим усилием, которое фиксируется в момент отрыва приваренной проволоки и обрабатывается ЭВМ, последняя выдает результаты статистического анализа.
Применение адаптивных роботов ОЗУН-12000 МЗ для микро- сварки позволяет увеличить производительность труда и снижает уровень брака на данной операции. Один оператор-наладчик может проводить техническое обслуживание и замену выработанных кассет на 4 ... 10 автоматах. Система управления роботами имеет специальный выход для подключения к центральной ТВ-системе, что позволяет организовать отдельный пункт для одновременного контроля их работы. Адаптивный микросварочный робот ЭМ-4060 предназначен для присоединения проволочных выводов из золота к контактным площадкам ИС методом термокомпрессионной сварки.
Робот оснащен системой искусственного зрения, обеспечи- 302 к и у описанного ранее робота ОЗУН-12000 МЗ, аввающей, как и о с алг итма в зависимотоматическую коррекцию управляющего алгоритма сти от индивидуальных погрешностей посадки кристалла в каждой обрабатываемой ИС. Развернутый линейный шаговый двигатель для двухкоординатного перемещения и поворота сварочной головки и использование электрического разряда для образования шарика на ной го елки позволили проволочке вместо традиционной водородной гор л и вдвое по сравнению с е ю с аналогами повысить производительность автомата. Робот оборудован системой автоматической диагностики основных функциональных устройств.
Программирование скорости перемещения капилляра, автоматическая коррекция траектории перемещения при изменении высоты сварки и длины перемычки позволяют выполнять высокоскоростной монтаж при минимальном динамическом воздействии на свариваемые элементы. Предусмотрена возможность встраивания робота в гибкие производственные системы. Технические характеристики робота ЭМ-4060: Производительность . . . . . . . . до до 28000 точек/ч Максимальные перемещения координатного стола поосямхиУ.......... ОХ 20Х20 мм Общая погрешность позиционирования, не более +0,015 Максимальное число монтируемых выводов ..
эб Время распознавания положения кристалла .. 0,5 с Допуствмое смещение кристалла: поосямХиУ..., .... ~03мм 450 'С температура нагрева рабочего столика , 2 0 ... Разработаны технологические роботы и для монтажа кри. сталлов. Так, автомат присоединения кристаллов ЭМ-4085 (см. 2 9.2) по своему уровню уже близок к интеллектуальным роботам, так как его система управления на основе информации, передаваемой оптико-телевизионной системой, принимает решение о том, является ли кристалл, подлежащий монтажу, годным.
Годные кристаллы распознаются по отсутствию маркировочных пятен, трещин и сколов. КОНТРОЛЬНБ!Е ВОПРОСБ1 1. Какова должна быть точность и грузоподъемность роботов для работы в чистых комнатах? 2. Назовите преимущества и недостатки пневмопривода, сферу его применения. 3. Какой привод применяют для маиипулнторов ультрапрецизионных роботов? 4. Расскажите последовательность работы системы управления роботом РФ-202М по алгоритму рис. 11.15. 303 5. Какая элементная база н почему более всего подходит лля систем упранлення роботами, предназначенными для работы а составе ГПС7 б.
Сравните преимущества н недостатки систем управления на основе элек. тромеханнческнх командоаппаратон я микропроцессоров. 7. Почему робот «Электроннка НЦТМ-01» назынают алаптнннымР 8. Как осуществляется программирование робота ОЗУН-!2000 МЗ, какое оборудование, программируемое сходнымн методами, аы знаете? Гл и в а 12 ГИБКИЕ П1эОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ 12.1. ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ вЂ” СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОГРЕССИВНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Резкое ускорение темпов научно-технического прогресса привело к коренным изменениям в области производства микроэлектронных изделий. Особенно это касается производства больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем, микропроцессорных наборов, приборов с зарядовой связью (ПЗС) и других приборов с высокой плотностью размещения элементов на кристалле площадью в несколько десятков квадратных миллиметров.
За последние 10 — 15 лет на основных операциях производства СБИС сменилось не одно поколение технологического оборудования, внедрены принципиально новые технологические процессы (электронно- и конно-лучевая литография, ионное травление и «сухая» технология литографии). И в таких условиях, в такой очередности технологий и оборудования для их реализации, при быстрой сменяезлости объектов производства, их достаточно широкой номенклатуре и миллионной программе выпуска производство должно оставаться высокоэффективным. Не просто перевооружаться технически и технологически и поспевать за мировым уровнем, но и являться двигателем прогресса, генератором новых идей и технических решений.
Производство должно быть прогрессивным и эффективным одновременно, т. е. быть эффективным в настоящий момент времени с учетом требований завтрашнего дня, сочетать наивысшую эффективность сегодня и возможность ее обеспечения завтра с учетом изменений программы выпуска, конструкций изделий, появления новых технологий и новых технических средств для их реализации. Но прогрессивность и эффективность производства не однозначные понятия. 304 и эффективности производства используем гз качестве оценки э критерий п„ роизводительности общественного труда „ введенный Г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
