CN115741945B - 一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法和系统，所述方法通过在将生瓷片进行贴框工序时将钢框与当前的生瓷片进行绑定，使得叠片系统中产生每一片生瓷片的唯一管控码与钢框号进行绑定；然后将已经承载生瓷片的钢框放置到生产流转载具提篮中，同时记录提篮与钢框的绑定关系；基于产品设定生瓷片的叠片筛选良品匹配度管控颗粒度和管控区域；通过在陶瓷加工生产过程中记录生瓷片对应区域的不良情况；在叠片工序时，叠片系统根据叠片机台待叠片的提篮以及配置的良品匹配度规则进行可视化的叠片推荐。本发明不仅适用于自动化程度不高的手动叠片工序，而且还适用于自动化程度较高的自动叠片机台，提高了产出生瓷件的良品率、同时提高了作业效率。

Description

一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法和系统

技术领域

本发明涉及陶瓷管壳生产，特别是一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法和系统。

背景技术

陶瓷也是作为制作多芯片组件（MCM）封装基板主要的材料，陶瓷管壳具有以下特点：能提供IC芯片气密性的密封保护，使其具有优良的可靠度，在电、热、机械特性等方面极其稳定，且特性可通过改变其化学成分和工艺的控制调整来实现，不仅可作为封装的封盖材料，它也是各种微电子产品重要的承载基板，实现芯片与外部的电、光信号连接，为芯片提供散热通路和电磁辐射屏蔽。因其上述特点，陶瓷管壳已广泛应用于众多民用及军事航空航天领域。

传统的陶瓷叠片是根据产品工艺要求，人工手动将多层的生瓷片按顺序依次堆叠成一个立体结构，然后将堆叠的立体结构压制成结构相对致密的生瓷胚，将层压后的生瓷胚切割成多层生瓷件；产出的生瓷件单元良率低下且不可控，主要体现在以下几个方面：

1、生瓷片没有可识别的管控码，无法识别生瓷片的良品分布情况。

2、按顺序从提篮中取片进行叠片，导致堆叠出的生瓷片良品区域匹配度低。

3、人工随机从同层级不同提篮中进行取片；系统不能提供有效的叠片推荐。

现有技术中对于在叠片生产过程中生瓷片没有可识别的管控码，无法有效地进行生瓷片异常的精确登记，且没有能提供有效叠片推荐的系统。只能人工按提篮中生瓷片的摆放顺序取片再进行叠片，需要人工对齐生瓷片的方向，并与叠片底板进行位置校准，叠片效率低；同时因在取片时没有各层生瓷片良品匹配度参考，无法进行最高良品匹配度的生瓷片推荐，使最终切割后的生瓷件良品率低。综上所述，随机取片叠片是当前陶瓷管壳生产良率低下的主要原因。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法和系统，从而克服现有陶瓷管壳生产叠片产出良率低的难题，有效实现高质量叠片，有效提高陶瓷管壳生切的产出良率。

技术方案：本发明所述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法，包括以下步骤：

（1）基于不同产品定义对应生瓷片的布局结构形成产品生瓷片的Mapping模板图。

（2）生瓷片贴框工序时，登记生瓷片管控码层级、生瓷片方向、钢框号与生瓷片系统管控码、钢框号与提篮号、钢框在提篮中位置的绑定关系，形成绑定钢框号的各生瓷片的初始Mapping图并记录到叠片系统的生瓷片Mapping图生成模块。

（3）在生瓷片加工过程中，在叠片系统的生瓷片不良登记模块各工序可由人工或设备基于钢框号及对应生瓷片的具体位置进行生瓷片的不良登记，同时更新当前钢框对应生瓷片的Mapping图到叠片系统的生瓷片Mapping图生成模块。

（4）在叠片时，选择叠片工序，通过叠片系统的生瓷片上料模块将需要叠片的所有层级的生瓷片提篮上料到叠片工作台后。

（5）叠片系统的自动推荐及叠片模块自动根据当前叠片工序需求的叠片层级顺序展示已上料的提篮以及对应提篮中各钢框对应生瓷片所在位置和良品率。

（6）选取叠片第一层生瓷片：叠片系统的自动推荐及叠片模块优先选择当前层级良品率最高的生瓷片所在的提篮和提篮位置，并提示人工或通知自动化设备取片。

（7）将步骤（6）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序且良率最高的生瓷片，避免取片错误；校验通过将生瓷片从钢框上取下放到叠片板上。

（8）取叠片第二层级生瓷片：根据当前叠片工作台上需求的第二层级所有的生瓷片，通过叠片系统的自动推荐及叠片模块将各自生瓷片的Mapping分别计算与步骤（7）取出的第一层生瓷片的Mapping对应位置的良品匹配数；将满足设定良品匹配度的生瓷片所在的提篮和位置提示人工或通知自动化设备取片。

（9）将步骤（8）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序和满足设定良品匹配度的生瓷片，避免取片错误；校验通过将取出的第二层级生瓷片从钢框上取下与叠片板上第一层生瓷片进行叠片，得到当前叠片后的良品数及不良品数，并在叠片系统的自动推荐及叠片模块展示此次叠片后的层叠Mapping图。

（10）取叠片下一层级生瓷片：根据当前叠片工作台上需求的下一层级所有的生瓷片，通过叠片系统的自动推荐及叠片模块将各自生瓷片的Mapping分别计算与已经叠片的生瓷片的Mapping对应位置的良品匹配数，将满足设定良品匹配度的下一层级生瓷片所在的提篮和位置提示人工或通知自动化设备取片。

（11）将步骤（10）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序和满足设定良品匹配度的生瓷片，避免取片错误；校验通过将取出的下一层级生瓷片从钢框上取下与叠片板上已经叠片的生瓷片进行叠片，得到当前叠片后的良品数及不良品数，并在叠片系统的自动推荐及叠片模块展示此次叠片后的层叠Mapping图。

（12）重复步骤（10）~步骤（11），直至当前叠片工艺要求的所有层级的生瓷片叠片完成。

步骤（1）中所述的布局结构包括生瓷片的产出量、生瓷片的行列数、叠片工序及叠片层级设定、配置叠片选片与最优良品匹配度偏差范围。

一种应用于陶瓷管壳生产的叠片系统，该系统采用了上述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法，所述系统包括以下模块：

叠片设置模块：用于对不同生瓷片产品设置布局结构和叠片工序层级要求以及叠片良品选片匹配度偏差范围。

Mapping模板图生成模块：用于根据不同产品定义对应生瓷片的布局结构形成产品生瓷片的Mapping模板图。

生瓷片Mapping图生成模块：用于根据不同的生瓷片根据产品生瓷片的Mapping模板图生成生瓷片Mapping图，并基于对生瓷片不同位置进行不良登记后生瓷片Mapping图的更新。

生瓷片不良登记模块：用于通过图示化的方式展示当前生瓷片的Mapping图，并可通过对生瓷片的指定位置进行不良登记。

生瓷片上料模块：将选择的叠片工序需求的叠片层级的生瓷片所在提篮上料到指定的叠片工作台，并可提示是否所有层级的生瓷片都已上料。

自动推荐模块：根据叠片工作台上指定叠片工序已经上料的需求层级生瓷片，自动动态展示生瓷片叠片的层级顺序、最优下一层级生瓷片推荐及所在提篮位置指示。

校验模块：人工或设备取片后，在进行叠片前，通过扫描对应生瓷片所在的钢框号，进行校验当前扫描的生瓷片所在层级是否是即将叠片的层级顺序；校验不通过进行提示叠片顺序错误，禁止进行叠片；同时校验取的生瓷片是否在最优良品匹配度偏差范围内，不在进行提示。

叠片模块：将校验通过的生瓷片从钢框上取下并放到叠片板上，同时更新已叠片层级展示和已叠片的层叠Mapping图。

一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法。

一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明减少了人工找提篮以及从提篮中挑选局部最优层级生瓷片的时间，减少了因叠片随机选片而产生的不良生瓷件，提高了层压、切割后生瓷件的良品产出率。

2、本发明增加了系统对取出生瓷片的层级顺序以及良品匹配度局部最优生瓷片取片的校验，避免了抽取生瓷片错误而产生的不良生瓷件，有效提高陶瓷管壳生切的产出良率，提高了叠片工艺的质量管理水平。

附图说明

图1为本发明所述方法的步骤流程图。

图2为本发明所述系统的原理图。

图3（a）为叠片板示意图，图3（b）为第一层推荐提篮示意图，图3（c）为叠片层级示意图，图3（d）为生瓷片贴框后示意图，图3（e）为生瓷片登记不良后示意图。

图4（a）为已叠一层叠片板示意图，图4（b）为第二层推荐提篮示意图。

图5（a）为已叠两层叠片板示意图，图5（b）为下一层推荐提篮示意图。

图6（a）为叠片板完成示意图，图6（b）为下一次叠片第一层推荐提篮示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法，包括以下步骤：

（1）基于不同产品定义对应生瓷片的布局结构形成产品生瓷片的Mapping模板图。

（2）生瓷片贴框如图3（d）所示，登记生瓷片管控码层级、生瓷片方向、钢框号与生瓷片系统管控码、钢框号与提篮号、钢框在提篮中位置的绑定关系，形成绑定钢框号的各生瓷片的初始Mapping图并记录到叠片系统的生瓷片Mapping图生成模块。

（3）在生瓷片加工过程中，在叠片系统的生瓷片不良登记模块各工序可由人工或设备基于钢框号及对应生瓷片的具体位置进行生瓷片的不良登记，同时更新当前钢框对应生瓷片的Mapping图到叠片系统的生瓷片Mapping图生成模块，如图3（e）所示。

（4）在叠片时，选择叠片工序，通过叠片系统的生瓷片上料模块将需要叠片的所有层级的生瓷片提篮上料到叠片工作台后。

（5）叠片系统的自动推荐及叠片模块自动根据当前叠片工序需求的叠片层级顺序如图3（c）所示，展示已上料的提篮以及对应提篮中各钢框对应生瓷片所在位置和良品率。

（6）选取叠片第一层生瓷片：叠片系统的自动推荐及叠片模块优先选择当前层级良品率最高的生瓷片所在的提篮和提篮位置如图3（b）所示，并提示人工或通知自动化设备取片。

（7）将步骤（6）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序且良率最高的生瓷片，避免取片错误；校验通过将生瓷片从钢框上取下放到叠片板上如图4（a）所示。

（8）取叠片第二层级生瓷片：根据当前叠片工作台上需求的第二层级所有的生瓷片，通过叠片系统的自动推荐及叠片模块将各自生瓷片的Mapping分别计算与步骤（7）取出的第一层生瓷片的Mapping对应位置的良品匹配数；将满足设定良品匹配度的生瓷片所在的提篮和位置如图4（b）所示，并提示人工或通知自动化设备取片。

（9）将步骤（8）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序和满足设定良品匹配度的生瓷片，避免取片错误；校验通过将取出的第二层级生瓷片从钢框上取下与叠片板上第一层生瓷片进行叠片如图5（a）所示，得到当前叠片后的良品数及不良品数，并在叠片系统的自动推荐及叠片模块展示此次叠片后的层叠Mapping图。

（10）取叠片下一层级生瓷片：根据当前叠片工作台上需求的下一层级所有的生瓷片，通过叠片系统的自动推荐及叠片模块将各自生瓷片的Mapping分别计算与已经叠片的生瓷片的Mapping对应位置的良品匹配数，将满足设定良品匹配度的下一层级生瓷片所在的提篮和位置如图5（b）所示，并提示人工或通知自动化设备取片。

（11）将步骤（10）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序和满足设定良品匹配度的生瓷片，避免取片错误；校验通过将取出的下一层级生瓷片从钢框上取下与叠片板上已经叠片的生瓷片进行叠片，得到当前叠片后的良品数及不良品数，并在叠片系统的自动推荐及叠片模块展示此次叠片后的层叠Mapping图。

（12）重复步骤（10）~步骤（11），直至当前叠片工艺要求的所有层级的生瓷片叠片完成，叠片完成如图6（a）所示，并提示下一次叠片推荐如图6（b）所示。

如图2所示，一种应用于陶瓷管壳生产的叠片系统，包括以下模块：

叠片设置模块：用于对不同生瓷片产品设置布局结构和叠片工序层级要求以及叠片良品选片匹配度偏差范围。

Mapping模板图生成模块：用于根据不同产品定义对应生瓷片的布局结构形成产品生瓷片的Mapping模板图。

生瓷片Mapping图生成模块：用于根据不同的生瓷片根据产品生瓷片的Mapping模板图生成生瓷片Mapping图，并基于对生瓷片不同位置进行不良登记后生瓷片Mapping图的更新。

生瓷片不良登记模块：用于通过图示化的方式展示当前生瓷片的Mapping图，并可通过对生瓷片的指定位置进行不良登记。

生瓷片上料模块：将选择的叠片工序需求的叠片层级的生瓷片所在提篮上料到指定的叠片工作台，并可提示是否所有层级的生瓷片都已上料。

自动推荐模块：根据叠片工作台上指定叠片工序已经上料的需求层级生瓷片，自动动态展示生瓷片叠片的层级顺序、最优下一层级生瓷片推荐及所在提篮位置指示。

校验模块：人工或设备取片后，在进行叠片前，通过扫描对应生瓷片所在的钢框号，进行校验当前扫描的生瓷片所在层级是否是即将叠片的层级顺序；校验不通过进行提示叠片顺序错误，禁止进行叠片；同时校验取的生瓷片是否在最优良品匹配度偏差范围内，不在进行提示。

叠片模块：将校验通过的生瓷片从钢框上取下并放到叠片板上，同时更新已叠片层级展示和已叠片的层叠Mapping图。

Claims (5)

1.一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）基于不同产品定义对应生瓷片的布局结构形成产品生瓷片的Mapping模板图；

（2）生瓷片贴框工序时，登记生瓷片管控码层级、生瓷片方向、钢框号与生瓷片系统管控码、钢框号与提篮号、钢框在提篮中位置的绑定关系，形成绑定钢框号的各生瓷片的初始Mapping图并记录到叠片系统的生瓷片Mapping图生成模块；

（3）在生瓷片加工过程中，在叠片系统的生瓷片不良登记模块各工序可由人工或设备基于钢框号及对应生瓷片的具体位置进行生瓷片的不良登记，同时更新当前钢框对应生瓷片的Mapping图到叠片系统的生瓷片Mapping图生成模块；

（4）在叠片时，选择叠片工序，通过叠片系统的生瓷片上料模块将需要叠片的所有层级的生瓷片提篮上料到叠片工作台后；

（5）叠片系统的自动推荐及叠片模块自动根据当前叠片工序需求的叠片层级顺序展示已上料的提篮以及对应提篮中各钢框对应生瓷片所在位置和良品率；

（6）选取叠片第一层生瓷片：叠片系统的自动推荐及叠片模块优先选择当前层级良品率最高的生瓷片所在的提篮和提篮位置，并提示人工或通知自动化设备取片；

（7）将步骤（6）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序且良率最高的生瓷片，避免取片错误；校验通过将生瓷片从钢框上取下放到叠片板上；

（8）取叠片第二层级生瓷片：根据当前叠片工作台上需求的第二层级所有的生瓷片，通过叠片系统的自动推荐及叠片模块将各自生瓷片的Mapping分别计算与步骤（7）取出的第一层生瓷片的Mapping对应位置的良品匹配数；将满足设定良品匹配度的生瓷片所在的提篮和位置提示人工或通知自动化设备取片；

（9）将步骤（8）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序和满足设定良品匹配度的生瓷片，避免取片错误；校验通过将取出的第二层级生瓷片从钢框上取下与叠片板上第一层生瓷片进行叠片，得到当前叠片后的良品数及不良品数，并在叠片系统的自动推荐及叠片模块展示此次叠片后的层叠Mapping图；

（10）取叠片下一层级生瓷片：根据当前叠片工作台上需求的下一层级所有的生瓷片，通过叠片系统的自动推荐及叠片模块将各自生瓷片的Mapping分别计算与已经叠片的生瓷片的Mapping对应位置的良品匹配数，将满足设定良品匹配度的下一层级生瓷片所在的提篮和位置提示人工或通知自动化设备取片；

（11）将步骤（10）的生瓷片取出，扫描生瓷片所在的钢框号，通过叠片系统的校验模块进行校验是否是指定层级顺序和满足设定良品匹配度的生瓷片，避免取片错误；校验通过将取出的下一层级生瓷片从钢框上取下与叠片板上已经叠片的生瓷片进行叠片，得到当前叠片后的良品数及不良品数，并在叠片系统的自动推荐及叠片模块展示此次叠片后的层叠Mapping图；

（12）重复步骤（10）~步骤（11），直至当前叠片工艺要求的所有层级的生瓷片叠片完成。

2.根据权利要求1所述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法，其特征在于，步骤（1）中所述的布局结构包括生瓷片的产出量、生瓷片的行列数、叠片工序及叠片层级设定、配置叠片选片与最优良品匹配度偏差范围。

3.一种应用于陶瓷管壳生产的叠片系统，该系统采用了如权利要求1-2中任一项所述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法，其特征在于，所述系统包括以下模块：

叠片设置模块：用于对不同生瓷片产品设置布局结构和叠片工序层级要求以及叠片良品选片匹配度偏差范围；

Mapping模板图生成模块：用于根据不同产品定义对应生瓷片的布局结构形成产品生瓷片的Mapping模板图；

生瓷片Mapping图生成模块：用于根据不同的生瓷片根据产品生瓷片的Mapping模板图生成生瓷片Mapping图，并基于对生瓷片不同位置进行不良登记后生瓷片Mapping图的更新；

生瓷片不良登记模块：用于通过图示化的方式展示当前生瓷片的Mapping图，并可通过对生瓷片的指定位置进行不良登记；

生瓷片上料模块：将选择的叠片工序需求的叠片层级的生瓷片所在提篮上料到指定的叠片工作台，并可提示是否所有层级的生瓷片都已上料；

自动推荐模块：根据叠片工作台上指定叠片工序已经上料的需求层级生瓷片，自动动态展示生瓷片叠片的层级顺序、最优下一层级生瓷片推荐及所在提篮位置指示；

校验模块：人工或设备取片后，在进行叠片前，通过扫描对应生瓷片所在的钢框号，进行校验当前扫描的生瓷片所在层级是否是即将叠片的层级顺序；校验不通过进行提示叠片顺序错误，禁止进行叠片；同时校验取的生瓷片是否在最优良品匹配度偏差范围内，不在进行提示；

叠片模块：将校验通过的生瓷片从钢框上取下并放到叠片板上，同时更新已叠片层级展示和已叠片的层叠Mapping图。

4.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法。

5.一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-2中任一项所述的一种应用于陶瓷管壳生产的叠片方法。

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