CN111650893A - 一种芯片料饼自动投放控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片料饼自动投放控制方法及系统，方法包括：自动控制模块向料饼自动投放模块的驱动电机模块发送移动控制命令；所述料饼自动投放模块的驱动电机模块接收所述移动控制命令后，携带料饼自动投放模块的料饼放料模块，移动到饼架的料饼投放位置；所述自动控制模块向料饼放料模块发送料饼投放控制命令；所述料饼放料模块接收所述料饼投放控制命令后，在饼架的料饼投放位置投放料饼。解决现有采用人工投放料饼，投放料饼效率低，导致半导体芯片的生产能力低，并且料饼投放过程中未对料饼进行缺陷检测，使得半导体芯片的不合格率高的问题。
Description
技术领域
本发明属于半导体芯片制造领域，具体设计一种芯片料饼自动投放控制方法及系统。
背景技术
在半导体芯片制造过程中，芯片塑封是非常重要的一个环节，而料饼投放是芯片塑封必不可少的过程，目前在半导体芯片制造领域内，料饼主要采用人工投放方式，投放料饼效率低，导致半导体芯片的生产能力低，并且料饼投放过程中未对料饼进行缺陷检测，使得半导体芯片的不合格率高。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种芯片料饼自动投放控制方法及系统，解决现有采用人工投放料饼，投放料饼效率低，导致半导体芯片的生产能力低，并且料饼投放过程中未对料饼进行缺陷检测，使得半导体芯片的不合格率高的问题。
本发明通过如下技术方案实现：
本发明的芯片料饼自动投放控制方法，包括如下步骤：
自动控制模块向料饼自动投放模块的驱动电机模块发送移动控制命令；
所述料饼自动投放模块的驱动电机模块接收所述移动控制命令后，携带料饼自动投放模块的料饼放料模块，移动到饼架的料饼投放位置；
所述自动控制模块向料饼放料模块发送料饼投放控制命令；
所述料饼放料模块接收所述料饼投放控制命令后，在饼架的料饼投放位置投放料饼。
进一步的，所述自动控制模块向驱动电机模块发送移动控制命令前，还包括，
所述自动控制模块根据传感模块发送的信息判断料饼放料模块是否放置料饼，若是，则所述自动控制模块向驱动电机模块发送移动控制命令，若否，则所述自动控制模块向料饼自动进料模块发送控制命令，驱动料饼自动进料模块向料饼放料模块输送料饼。
进一步的，所述自动控制模块向料饼自动进料模块发送控制命令，驱动料饼自动进料模块向料饼放料模块输送料饼，具体包括：
所述自动控制模块向料饼自动进料模块的供料模块发送供料控制命令；
所述供料模块接收供料控制命令后，向料饼自动进料模块的顶料模块供应料饼；
所述自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令；
所述顶料模块接收顶料控制命令后，将料饼通过料饼自动进料模块的料饼输送管道向料饼放料模块输送料饼。
进一步的，所述自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令之前，还包括，
所述自动控制模块向料饼自动进料模块的检测模块发送检测控制命令；
所述检测模块接收所述检测控制命令后，对顶料模块的料饼进行缺陷检测，若有缺陷，则所述自动控制模块控制顶料模块将缺陷料饼排出，若无缺陷，则所述自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令，并继续判断料饼放料模块是否放置料饼。
进一步的，所述自动控制模块向料饼自动进料模块的检测模块发送检测控制命令之前，还包括，所述自动控制模块根据传感模块发送的信息判断顶料模块是否具有料饼，若是，则所述自动控制模块向料饼自动进料模块的检测模块发送检测控制命令。
进一步的，所述自动控制模块判断料饼放料模块是否放置料饼之前，还包括，
所述自动控制模块向饼架自动处理模块的饼架升降模块发送下降控制命令；
所述饼架升降模块接收所述下降控制命令后，携带饼架下降到第一指定位置，并将下降信息反馈给控制模块；
所述自动控制模块向饼架自动处理模块的饼架夹持模块发送饼架夹持控制命令；
所述饼架夹持模块接收所述饼架夹持控制命令后，在第一指定位置夹持饼架，并将夹持信息反馈给自动控制模块。
进一步的，所述料饼放料模块接收所述料饼投放控制命令后，在饼架的料饼投放位置投放料饼后，还包括，
所述料饼放料模块将投放料饼次数反馈给自动控制模块；
所述自动控制模块判断当前饼架是否投满料饼，若否，则自动控制模块继续判断料饼放料模块是否放置料饼；
若是，则所述自动控制模块向饼架夹持模块发送取消夹持命令；所述饼架夹持模块接收所述取消夹持命令后，饼架夹持模块松开饼架；所述自动控制模块向饼架升降模块发送上升控制命令；所述饼架升降模块接收所述上升控制命令后，携带饼架上升到第二指定位置。
进一步的，所述自动控制模块的发送命令由上位机下发给所述自动控制模块；
所述自动控制模块的判断操作由上位机给所述自动控制模块下发指示。
对应于上述芯片料饼自动投放控制方法，提供芯片料饼自动投放控制系统，包括自动控制模块、料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块和传感模块；
所述自动控制模块分别与所述料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块以及传感模块连接；
所述自动控制模块，用于向所述料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块发送控制命令，并实时接收传感模块的发送信息；
所述料饼自动投放模块、料饼自动进料模块和饼架自动处理模块接收所述控制命令后，执行相应操作。
进一步的，还包括上位机，所述上位机与所述自动控制模块连接；
所述上位机，用于向所述自动控制模块下发所述控制命令，控制所述自动控制模块执行相应判断操作，以及从自动控制模块获取传感模块的发送信息并进行实时存储。
和最接近的现有技术比，本发明的技术方案具备如下有益效果：
本发明提供芯片料饼自动投放控制方法，提高料饼投放效率，进而提高了半导体芯片的生产能力。
本发明提供的芯片料饼自动投放控制方法，自动控制模块能够控制料饼自动进料模块的检测模块对顶料模块的料饼进行缺陷检测，并控制顶料模块将缺陷料饼排出，提高半导体芯片的合格率。
本发明提供芯片料饼自动投放控制系统，采用现有部件进行整合，结构简单，成本低，对于不同类型的料饼具有通用性，且系统内模块结构紧凑，使用方便，稳定性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例的芯片料饼自动投放控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供芯片料饼自动投放控制系统，包括上位机、自动控制模块、料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块和传感模块；
其中，料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块和传感模块直接采用现有设备即可；
具体的，料饼自动投放模块包括驱动电机模块和料饼放料模块，驱动电机模块包括X轴电机和Y轴电机，第一抓取模块具体采用机械手，X轴电机、Y轴电机通过电动执行器与第一抓取模块(即机械手)连接；
料饼自动进料模块包括供料模块、检测模块、顶料模块和料饼输送管道；
饼架自动处理模块包括饼架升降模块和饼架夹持模块；
传感模块包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；第一传感器用于获取饼架升降模块在饼架携带位置有无饼架的信息，第二传感器获取饼放料模块有无料饼的信息，第三传感器获取顶料模块有无料饼的信息；
自动控制模块包括主控板、IO采集控制板、IO转接板和伺服转接板；
IO转接板包括第一IO转接板、第二IO转接板和第三IO转接板；
伺服转接板包括第一伺服转接板和第二伺服转接板；
上位机与自动控制模块连接，自动控制模块分别与料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块以及传感模块连接，具体连接关系为：
上位机与主控板连接，具体是上位机与主控板之间通过RS485通信连接；
主控板与IO采集控制板连接，具体是主控板与IO采集控制板之间为CAN通信连接；
IO采集控制板与第一IO转接板、第二IO转接板和第三IO转接板连接；
主控板与第一伺服转接板和第二伺服转接板连接；
第一IO转接板与饼架升降模块、饼架夹持模块及料饼放料模块连接，具体是第一IO转接板与饼架升降模块通过10芯信号线通信连接，第一IO转接板与饼架夹持模块通过10芯信号线通信连接，第一IO转接板与料饼放料模块通过10芯信号线通信连接；
第二IO转接板与供料模块、检测模块、顶料模块以及料饼输送管道连接，具体是通过10芯信号线通信连接；
第三IO转接板与第一传感器、第二传感器及第三传感器连接；
第一伺服转接板与X轴电机连接，具体是第一伺服转接板与X轴电机通过12芯排线通信连接；
第二伺服转接板与Y轴电机连接，具体是第二伺服转接板与Y轴电机通过12芯排线通信连接；
自动控制模块，用于向料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块发送控制命令，并实时接收传感模块的发送信息；
料饼自动投放模块、料饼自动进料模块和饼架自动处理模块接收控制命令后，执行料饼自动投放控制系统的控制方法；
上位机，用于向自动控制模块下发控制命令，控制自动控制模块执行判断操作，以及从自动控制模块获取传感模块的发送信息并进行实时存储。
上述芯片料饼自动投放控制系统的控制方法，包括如下步骤：
自动控制模块向饼架自动处理模块发送控制命令；饼架自动处理模块接收自动控制模块发送的控制命令后，饼架自动处理模块驱动饼架移动到第一指定位置，并在第一指定位置对饼架进行夹持操作，具体包括：
自动控制模块判断饼架升降模块在饼架携带位置是否存在饼架，具体是自动控制模块根据第一传感器获取的饼架升降模块在饼架携带位置有无饼架的信息进行判断，若自动控制模块判断饼架升降模块在饼架携带位置存在饼架，则自动控制模块向饼架升降模块发送下降控制命令；
饼架升降模块接收下降控制命令后，携带饼架下降到第一指定位置，并将下降信息反馈给自动控制模块；
自动控制模块继续向饼架夹持模块发送饼架夹持控制命令；
饼架夹持模块接收饼架夹持控制命令后，在第一指定位置夹持饼架，并将夹持信息反馈给自动控制模块；
自动控制模块接收饼架升降模块反馈的下降信息后，判断饼架是否下降到第一指定位置，具体是自动控制模块实时将饼架升降模块反馈的下降信息中的下降位置与第一指定位置进行对比，直至下降位置到达第一指定位置；
如果自动控制模块确认饼架下降到第一指定位置，则自动模块根据接收的饼架夹持模块反馈的夹持信息，判断饼架夹持模块是否夹紧饼架，具体是自动控制模块将饼架夹持模块反馈的夹持信息与饼架设定夹持要求进行对比，若是饼架夹持模块反馈的夹持信息满足饼架设定夹持要求，则说明饼架夹持模块夹紧饼架，若是饼架夹持模块反馈的夹持信息不满足饼架设定夹持要求，则说明饼架夹持模块没有夹紧饼架；
如果自动控制模块确认饼架夹持模块夹紧饼架，则自动控制模块继续向料饼自动投放模块发送控制命令，料饼自动投放模块接收控制命令后，移动到饼架的料饼投放位置投放料饼，具体包括：
自动控制模块判断料饼放料模块是否放置料饼，具体是自动控制模块根据第二传感器获取的饼放料模块有无料饼的信息进行判断；
如果自动控制模块确认料饼放料模块没有放置料饼，则自动控制模块向料饼自动进料模块发送控制命令，驱动料饼自动进料模块向料饼放料模块输送料饼，具体包括：
自动控制模块向供料模块发送供料控制命令；
供料模块接收供料控制命令后，向顶料模块供应料饼；
自动控制模块判断顶料模块是否具有料饼，具体是自动控制模块根据第三传感器获取的顶料模块有无料饼的信息进行判断；
如果自动控制模块确认顶料模块有料饼，则自动控制模块向检测模块发送检测控制命令；
检测模块接收检测控制命令后，对顶料模块的料饼进行缺陷检测，具体是，光电传感器接收检测控制命令后，对料饼高度进行检测，若料饼高度不在设定值范围内，则说明是料饼有缺陷，若料饼高度在设定值范围内，则说明料饼没有缺陷，检测过程中检测模块将检测信息反馈给自动控制模块，如果检测模块反馈给自动控制模块的检测信息认为料饼有缺陷，则自动控制模块控制顶料模块将缺陷料饼排出，如果检测模块反馈给自动控制模块的检测信息认为料饼没有缺陷，则自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令，并继续判断料饼放料模块是否放置料饼；
顶料模块接收顶料控制命令后，将料饼通过料饼输送管道向料饼放料模块输送料饼；
如果自动控制模块确认料饼放料模块有放置料饼，则自动控制模块向驱动电机模块发送移动控制命令，具体是自动控制模块向驱动电机模块的X轴电机、Y轴电机发送移动控制命令；
驱动电机模块接收移动控制命令后，携带料饼放料模块(即机械手)移动到饼架的料饼投放位置，具体的，驱动电机模块的X轴电机接收移动控制命令后，通过电动执行器带动料饼放料模块在X轴方向移动,驱动电机模块的Y轴电机接收移动控制命令后，通过电动执行器带动料饼放料模块在Y轴方向移动，从而使得料饼放料模块移动到饼架的料饼投放位置；
自动控制模块向料饼放料模块发送料饼投放控制命令；
料饼放料模块接收料饼投放控制命令后，在饼架的料饼投放位置投放料饼，并将投放料饼次数反馈给自动控制模块；
然后自动控制模块判断当前饼架是否投满料饼，具体是自动控制模块将料饼放料模块反馈的投放料饼次数与料饼设定投放次数进行比较，如果投放料饼次数达到料饼设定投放次数，则说明当前饼架投满料饼，如果投放料饼次数未达到料饼设定投放次数，则说明当前饼架没有投满料饼；
如果自动控制模块判断当前饼架没有投满料饼，则自动控制模块继续判断料饼放料模块是否放置料饼；如果自动控制模块判断当前饼架投满料饼，则自动控制模块向饼架夹持模块发送取消夹持命令；
饼架夹持模块接收取消夹持命令后，饼架夹持模块松开饼架；
然后，自动控制模块向饼架升降模块发送上升控制命令；
饼架升降模块接收上升控制命令后，携带饼架上升到第二指定位置，并将上升信息反馈给自动控制模块；
自动控制模块判断饼架是否上升到第二指定位置，具体是自动控制模块实时将饼架升降模块反馈的上降信息中的上升位置与第二指定位置进行对比，直至上升位置到达第二指定位置；
如果自动控制模块判断饼架上升到第二指定位置，则结束操作。
需要说明的是，上述第一指定位置、第二指定位置、饼架的料饼投放位置、饼架设定夹持要求、料饼设定投放次数等都是预先设定在上位机内的，自动控制模块需要时可以从上位机中获取，并且上位机从自动控制模块内实时获取并存储传感模块的发送信息，自动控制模块需要时可以从上位机中获取。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
自动控制模块向料饼自动投放模块的驱动电机模块发送移动控制命令；
所述料饼自动投放模块的驱动电机模块接收所述移动控制命令后，携带料饼自动投放模块的料饼放料模块，移动到饼架的料饼投放位置；
所述自动控制模块向料饼放料模块发送料饼投放控制命令；
所述料饼放料模块接收所述料饼投放控制命令后，在饼架的料饼投放位置投放料饼。
2.根据权利要求1所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述自动控制模块向驱动电机模块发送移动控制命令前，还包括，
所述自动控制模块根据传感模块发送的信息判断料饼放料模块是否放置料饼，若是，则所述自动控制模块向驱动电机模块发送移动控制命令，若否，则所述自动控制模块向料饼自动进料模块发送控制命令，驱动料饼自动进料模块向料饼放料模块输送料饼。
3.根据权利要求2所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述自动控制模块向料饼自动进料模块发送控制命令，驱动料饼自动进料模块向料饼放料模块输送料饼，具体包括：
所述自动控制模块向料饼自动进料模块的供料模块发送供料控制命令；
所述供料模块接收供料控制命令后，向料饼自动进料模块的顶料模块供应料饼；
所述自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令；
所述顶料模块接收顶料控制命令后，将料饼通过料饼自动进料模块的料饼输送管道向料饼放料模块输送料饼。
4.根据权利要求3所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令之前，还包括，
所述自动控制模块向料饼自动进料模块的检测模块发送检测控制命令；
所述检测模块接收所述检测控制命令后，对顶料模块的料饼进行缺陷检测，若有缺陷，则所述自动控制模块控制顶料模块将缺陷料饼排出，若无缺陷，则所述自动控制模块向顶料模块发送顶料控制命令，并继续判断料饼放料模块是否放置料饼。
5.根据权利要求4所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述自动控制模块向料饼自动进料模块的检测模块发送检测控制命令之前，还包括，所述自动控制模块根据传感模块发送的信息判断顶料模块是否具有料饼，若是，则所述自动控制模块向料饼自动进料模块的检测模块发送检测控制命令。
6.根据权利要求5所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述自动控制模块判断料饼放料模块是否放置料饼之前，还包括，
所述自动控制模块向饼架自动处理模块的饼架升降模块发送下降控制命令；
所述饼架升降模块接收所述下降控制命令后，携带饼架下降到第一指定位置，并将下降信息反馈给控制模块；
所述自动控制模块向饼架自动处理模块的饼架夹持模块发送饼架夹持控制命令；
所述饼架夹持模块接收所述饼架夹持控制命令后，在第一指定位置夹持饼架，并将夹持信息反馈给自动控制模块。
7.根据权利要求6所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述料饼放料模块接收所述料饼投放控制命令后，在饼架的料饼投放位置投放料饼后，还包括，
所述料饼放料模块将投放料饼次数反馈给自动控制模块；
所述自动控制模块判断当前饼架是否投满料饼，若否，则自动控制模块继续判断料饼放料模块是否放置料饼；
若是，则所述自动控制模块向饼架夹持模块发送取消夹持命令；所述饼架夹持模块接收所述取消夹持命令后，饼架夹持模块松开饼架；所述自动控制模块向饼架升降模块发送上升控制命令；所述饼架升降模块接收所述上升控制命令后，携带饼架上升到第二指定位置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的芯片料饼自动投放控制方法，其特征在于，所述自动控制模块的发送命令由上位机下发给所述自动控制模块；
所述自动控制模块的判断操作由上位机给所述自动控制模块下发指示。
9.一种芯片料饼自动投放控制系统，其特征在于，包括自动控制模块、料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块和传感模块；
所述自动控制模块分别与所述料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块以及传感模块连接；
所述自动控制模块，用于向所述料饼自动投放模块、料饼自动进料模块、饼架自动处理模块发送控制命令，并实时接收传感模块的发送信息；
所述料饼自动投放模块、料饼自动进料模块和饼架自动处理模块接收所述控制命令后，执行相应操作。
10.根据权利要求9所述的芯片料饼自动投放控制系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与所述自动控制模块连接；
所述上位机，用于向所述自动控制模块下发所述控制命令，控制所述自动控制模块执行相应判断操作，以及从自动控制模块获取传感模块的发送信息并进行实时存储。
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