CN114046712A - 晶砣测厚系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了晶砣测厚系统，包括MCU、电源模块、研磨机、记圈模块和测厚模块，所述MCU对石英晶片的数据信息进行收集，MCU根据收集到的信息控制研磨机的研磨圈数；记圈模块被配置为对研磨机的研磨圈数进行计数；记圈模块将记录的数据传输给MCU和测厚模块。该晶砣测厚系统，在使用的过程中能够事实在线的对石英晶片的厚度进行量测，并且根据量测的数据结果自动的制定后续的研磨圈数，无需工作人员在研磨前和研磨过程中反复的停机对石英晶片的厚度进行检测，不仅避免了人工量测的误差影响成品精度，过程中的自动量测也避免了停机动作，大大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及石英晶片研磨机技术领域，具体为晶砣测厚系统。
背景技术
电子信息产业是我国国民经济的支柱产业，石英晶片在电子信息行业中具有极其重要的地位。中国是石英晶片元器件的生产输出国，但是产值、产品质量与发达国家相比仍有较大差距。行业近年来发展十分迅速，对石英晶片元器件生产过程中的加工设备和在线高精度测控设备的需求量也在不断增加。
现有的石英晶片在研磨的过程中都是将机器停下后，由人工用千分尺等测量工具去检测，检测后还需人工计算出所需研磨圈数，再开机进行研磨。因此在生产过程中效率不高，停机频繁，人工通过外接测量工具检测误差大，准确性不高，因工人不熟练造成研磨过多等问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了晶砣测厚系统，具备效率高等优点，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：晶砣测厚系统，包括MCU、电源模块、研磨机、记圈模块和测厚模块，所述MCU对石英晶片的数据信息进行收集，MCU根据收集到的信息控制研磨机的研磨圈数；记圈模块被配置为对研磨机的研磨圈数进行计数；记圈模块将记录的数据传输给MCU和测厚模块，测厚模块对石英晶片进行抽样检测并将检测输出传输给MCU；电源模块为MCU、研磨机、记圈模块和测厚模块供电。
优选的，MCU将计算出还需研磨的圈数后，将圈数自动送给研磨机运行计数器，随后研磨机自动开启运行进行对石英晶片研磨；当研磨机运行到给定的圈数后，研磨机自动停止研磨。
优选的，测厚模块在线测厚流程包括：
1)设定在线自动测厚晶片样品个数；
2)从样品中选取相应数量的晶片样品用数字千分尺测量其厚度；
3)计算厚度平均值及相关信息；
4)将测得厚度及相关统计信息发送给上位机。
优选的，MCU在线计算研磨圈数流程包括：
1)根据预研磨前后样品厚度计算出研磨速率；
2)根据当前产品厚度与标准下限差值计算出待研磨圈数；
3)将测得厚度及相关统计信息发送给上位机。
优选的，电源模块开始供电后进行外设和数据初始配置。
优选的，所述外设初始化配置包括指示灯初始化、研磨机启停控制端口初始化、研磨机圈数信号检测端口初始化、研磨砂启停控制端口初始化、计算器初始化、串口初始化、掉电存储模块初始化、比较器初始化、电源初始化。
优选的，所述数据初始化流程包括初始化控制及设置按钮，根据掉电存储模块中读取的数据设置主界面中的异常系统状态指示灯；初始化测量统计信息；从掉电存储模块读取在线测频参数、静态测试参数和控制策略参数，并发送显示；从掉电存储模块读取研磨起始晶片厚度、研磨目标厚度发送显示。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了晶砣测厚系统，具备以下有益效果：
该晶砣测厚系统，在使用的过程中能够事实在线的对石英晶片的厚度进行量测，并且根据量测的数据结果自动的制定后续的研磨圈数，无需工作人员在研磨前和研磨过程中反复的停机对石英晶片的厚度进行检测，不仅避免了人工量测的误差影响成品精度，过程中的自动量测也避免了停机动作，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明系统构架图；
图2为本发明系统总流程图；
图3为本发明系统外设初始化流程图；
图4为本发明系统数据初始化流程图；
图5为本发明在线测厚流程图；
图6为本发明在线计算研磨圈数流程图；
图7为本发明系统在线研磨后自动生成并保存数据表格图；
图8为本发明系统人机交互界面设计管理员设置界面设计；
图9为本发明系统人机交互界面参数设置界面设计；
图10为本发明计圈模块的型号和具体电路连接图；
图11为本发明MCU的型号和具体电路连接图；
图12为本发明掉电存储模块的型号和具体电路连接图；
图13为本发明电源模块的型号和具体电路连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。
请参阅图1-13，晶砣测厚系统，包括MCU、电源模块、研磨机、记圈模块和测厚模块，所述MCU对石英晶片的数据信息进行收集，MCU根据收集到的信息控制研磨机的研磨圈数，：MCU将计算出还需研磨的圈数后，将圈数自动送给研磨机运行计数器，随后研磨机自动开启运行进行对石英晶片研磨；当研磨机运行到给定的圈数后，研磨机自动停止研磨，首先设定在线自动测厚晶片样品个数，然后从样品中选取相应数量的晶片样品用数字千分尺测量其厚度，之后计算厚度平均值及相关信息，随后将测得厚度及相关统计信息发送给上位机；记圈模块被配置为对研磨机的研磨圈数进行计数；记圈模块将记录的数据传输给MCU和测厚模块，测厚模块对石英晶片进行抽样检测，首先设定在线自动测厚晶片样品个数，然后从样品中选取相应数量的晶片样品用数字千分尺测量其厚度之后计算厚度平均值及相关信息，随后将测得厚度及相关统计信息发送给上位机，测厚模块将检测输出传输给MCU；电源模块为MCU、研磨机、记圈模块和测厚模块供电，电源模块开始供电后进行外设和数据初始配置，所述外设初始化配置包括指示灯初始化、研磨机启停控制端口初始化、研磨机圈数信号检测端口初始化、研磨砂启停控制端口初始化、计算器初始化、串口初始化、掉电存储模块初始化、比较器初始化、电源初始化，所述数据初始化流程包括初始化控制及设置按钮，根据掉电存储模块中读取的数据设置主界面中的异常系统状态指示灯；初始化测量统计信息；从掉电存储模块读取在线测频参数、静态测试参数和控制策略参数，并发送显示；从掉电存储模块读取研磨起始晶片厚度、研磨目标厚度发送显示。
在使用时，电源模块开始供电后，系统先进行外设初始化配置和数据初始化配置，在完成之后工作人员通过控制及设置按钮将石英晶片的参数输入到MCU中，此时MCU控制测厚模块进行预研磨前抽测样品厚度，随后MCU控制研磨机进行预研磨，在预研磨后MCU控制测厚模块进行预研磨后抽测样品厚度，并根据数据计算研磨速率和具体圈数，MCU发出研磨指令给研磨机，再次控制研磨机根据计算速率和圈数对样品进行研磨，到达计算圈数后测厚模块进行研磨后抽测样品厚度，若厚度符合标准则生成数据表格，若不符合标准则再次计算需研磨圈数，并控制研磨机根据计算需研磨圈数进行研磨，研磨完成再次进入预研磨步骤，并执行之后的流程直至抽检样品厚度符合要求。
综上所述，该晶砣测厚系统，在使用的过程中能够事实在线的对石英晶片的厚度进行量测，并且根据量测的数据结果自动的制定后续的研磨圈数，无需工作人员在研磨前和研磨过程中反复的停机对石英晶片的厚度进行检测，不仅避免了人工量测的误差影响成品精度，过程中的自动量测也避免了停机动作，大大提高了生产效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.晶砣测厚系统，包括MCU、电源模块、研磨机、记圈模块和测厚模块，所述MCU对石英晶片的数据信息进行收集，MCU根据收集到的信息控制研磨机的研磨圈数；记圈模块被配置为对研磨机的研磨圈数进行计数；记圈模块将记录的数据传输给MCU和测厚模块，测厚模块对石英晶片进行抽样检测并将检测输出传输给MCU；电源模块为MCU、研磨机、记圈模块和测厚模块供电。
2.根据权利要求1所述的晶砣测厚系统，其特征在于：MCU将计算出还需研磨的圈数后，将圈数自动送给研磨机运行计数器，随后研磨机自动开启运行进行对石英晶片研磨；当研磨机运行到给定的圈数后，研磨机自动停止研磨。
3.根据权利要求1所述的晶砣测厚系统，其特征在于：测厚模块在线测厚流程包括：
1)设定在线自动测厚晶片样品个数；
2)从样品中选取相应数量的晶片样品用数字千分尺测量其厚度；
3)计算厚度平均值及相关信息；
4)将测得厚度及相关统计信息发送给上位机。
4.根据权利要求1所述的晶砣测厚系统，其特征在于：MCU在线计算研磨圈数流程包括：
1)根据预研磨前后样品厚度计算出研磨速率；
2)根据当前产品厚度与标准下限差值计算出待研磨圈数；
3)将测得厚度及相关统计信息发送给上位机。
5.根据权利要求1所述的晶砣测厚系统，其特征在于：电源模块开始供电后进行外设和数据初始配置。
6.根据权利要求5所述的晶砣测厚系统，其特征在于：所述外设初始化配置包括指示灯初始化、研磨机启停控制端口初始化、研磨机圈数信号检测端口初始化、研磨砂启停控制端口初始化、计算器初始化、串口初始化、掉电存储模块初始化、比较器初始化、电源初始化。
7.根据权利要求5所述的晶砣测厚系统，其特征在于：所述数据初始化流程包括初始化控制及设置按钮，根据掉电存储模块中读取的数据设置主界面中的异常系统状态指示灯；初始化测量统计信息；从掉电存储模块读取在线测频参数、静态测试参数和控制策略参数，并发送显示；从掉电存储模块读取研磨起始晶片厚度、研磨目标厚度发送显示。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI223346B (en) * | 2003-05-26 | 2004-11-01 | Applied Materials Inc | Method for chemical mechanical polishing |
| CN101954621A (zh) * | 2009-07-16 | 2011-01-26 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 化学机械研磨制程的研磨终点判断方法 |
| CN102380815A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 化学机械研磨方法和系统 |
| CN102412135A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 和舰科技(苏州)有限公司 | 一种化学机械抛光自动化试生产方法和装置 |
| CN102729140A (zh) * | 2011-04-01 | 2012-10-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 化学机械研磨系统及使用该系统研磨晶片的方法 |
| CN106644053A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 浙江大学台州研究院 | 石英晶片研磨在线测频的自动搜索方法 |
| CN107186901A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-09-22 | 济源石晶光电频率技术有限公司 | 石英晶片加工方法 |
| CN107272550A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-10-20 | 台晶(宁波)电子有限公司 | 一种石英晶体外形研磨防呆作业系统及方法 |
| CN206807339U (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-26 | 济源石晶光电频率技术有限公司 | 研磨机圈数双控装置 |
| CN207669118U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-31 | 苏州博宏源机械制造有限公司 | 机械式在线测厚装置 |
| CN112092223A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-18 | 珠海东锦石英科技有限公司 | 一种石英音叉晶片生产工艺 |
-
2021
- 2021-10-25 CN CN202111239605.2A patent/CN114046712A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI223346B (en) * | 2003-05-26 | 2004-11-01 | Applied Materials Inc | Method for chemical mechanical polishing |
| CN101954621A (zh) * | 2009-07-16 | 2011-01-26 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 化学机械研磨制程的研磨终点判断方法 |
| CN102380815A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 化学机械研磨方法和系统 |
| CN102412135A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 和舰科技(苏州)有限公司 | 一种化学机械抛光自动化试生产方法和装置 |
| CN102729140A (zh) * | 2011-04-01 | 2012-10-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 化学机械研磨系统及使用该系统研磨晶片的方法 |
| CN106644053A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 浙江大学台州研究院 | 石英晶片研磨在线测频的自动搜索方法 |
| CN107272550A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-10-20 | 台晶(宁波)电子有限公司 | 一种石英晶体外形研磨防呆作业系统及方法 |
| CN107186901A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-09-22 | 济源石晶光电频率技术有限公司 | 石英晶片加工方法 |
| CN206807339U (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-26 | 济源石晶光电频率技术有限公司 | 研磨机圈数双控装置 |
| CN207669118U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-31 | 苏州博宏源机械制造有限公司 | 机械式在线测厚装置 |
| CN112092223A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-18 | 珠海东锦石英科技有限公司 | 一种石英音叉晶片生产工艺 |
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