應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置及方法與流程
1.本發(fā)明涉及微系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置及方法。
背景技術(shù)：
2.微系統(tǒng)技術(shù)是指將具有一定功能的整機(jī)系統(tǒng)運用半導(dǎo)體技術(shù)集成在單一芯片上或者是堆疊芯片上，從而實現(xiàn)系統(tǒng)小型化，功能集成化，和降低成本的目的。
3.在微系統(tǒng)的封裝過程中，往往需要芯片貼裝工序，芯片貼裝工序需要導(dǎo)電膠涂敷在轉(zhuǎn)接板上，因此，導(dǎo)電膠的膠量會影響芯片的高度，對于高頻組件來說，芯片的高度會影響組件實際的電性能，因此控制導(dǎo)電膠膠量對于控制組件性能、保證組件一致性具有非常重要的作用。原有的點膠類設(shè)備，由于沒有閉環(huán)反饋控制單元，導(dǎo)致膠點時大時小，并且隨著針管內(nèi)膠量的減少，氣壓不斷下降也會影響涂敷膠點體積的大小。
4.鑒于此，有必要提供一種能夠減少導(dǎo)電膠膠量起伏波動的技術(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
5.(一)解決的技術(shù)問題
6.針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置及方法，解決了導(dǎo)電膠膠量起伏波動的技術(shù)問題。
7.(二)技術(shù)方案
8.為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
9.一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，包括點膠器、點膠量測量單元、時間-壓力點膠控制器和計算機(jī)控制系統(tǒng)；
10.所述點膠器用于在基板上點膠點；
11.所述點膠量測量單元用于獲取所測膠點的實時膠量，并發(fā)送至所述計算機(jī)控制系統(tǒng)；
12.所述計算機(jī)控制系統(tǒng)用于比較實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量，當(dāng)兩者不一致時，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型，通過所述時間-壓力點膠控制器修正點膠器的點膠氣壓和/或電磁閥開閥時間。
13.優(yōu)選的，所述點膠量測量單元具體用于：
14.通過激光陣列掃描導(dǎo)電膠表面，采用激光三角測距法，以焦平面為基準(zhǔn)面計算導(dǎo)電膠與基板之間的高度差，獲取所測膠點的實時膠量；
[0015][0016]
其中，v
sum
為表征所測膠點的實時膠量的體積值；
[0017]
所述激光陣列掃過的大矩形面積需完全覆蓋所測膠點的表面積；將所述大矩形劃分為若干個小矩形，i、j分別表示位于第i行、第j列的小矩形；
[0018]hi,j
表示所測膠點的表面高度的二維矩陣數(shù)據(jù)；
[0019]hst
表示基板的表面高度；
[0020]
(δx
ij
,δy
ij
)表示激光陣列掃描時的行間距和列間距。
[0021]
優(yōu)選的，所測膠點表面任意一點相對焦平面的高度，其獲取過程如下：
[0022]
通過一束激光以一定的入射角度照射基板/所測膠點，激光在基板/所測膠點表面發(fā)生反射，在另一角度利用接收透鏡對反射激光匯聚成象，光斑成像在ccd圖像傳感器上；
[0023]
當(dāng)被測物體沿激光方向由基板轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶞y膠點時，ccd圖像傳感器上的光斑產(chǎn)生移動，其位移大小x,與對應(yīng)被測物體的軸向移動距離x，滿足：
[0024][0025]
其中，θ為被測物體為所測膠點時，入射光線與出射光線之間的夾角，a為激光器對準(zhǔn)的焦平面上的焦點與接收透鏡中心之間的距離，b為接收透鏡中心到ccd圖像傳感器正面中心垂直距離。
[0026]
優(yōu)選的，所述導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型表示為：
[0027]
v＝v0+a1t+b1p+a2t2+b2p2[0028]
其中，v為表征導(dǎo)電膠膠量的體積；
[0029]v0
、a1、b1、a2、b2均為調(diào)節(jié)參數(shù)；
[0030]
t為電磁閥開閥時間；
[0031]
p為點膠壓力。
[0032]
優(yōu)選的，所述計算機(jī)控制系統(tǒng)具體用于：
[0033]
當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，計算
[0034][0035][0036]
其中，δp、δt分別表示點膠氣壓、電磁閥開閥時間的修正值；
[0037]
δv表示實時膠量與標(biāo)準(zhǔn)膠量之間的差值；
[0038]
λ為0到1的經(jīng)驗參數(shù)；當(dāng)λ＝0時，通過所述時間-壓力點膠控制器執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式；當(dāng)λ＝1，執(zhí)行氣壓調(diào)節(jié)模式；否則，執(zhí)行時間-壓力調(diào)節(jié)模式。
[0039]
優(yōu)選的，所述點膠器的工作原理為自壓力源流出的壓縮氣體通過氣壓穩(wěn)裝置、氣管、電磁閥作用到針管，針管內(nèi)的膠體在管內(nèi)外的空氣壓力共同作用下從針頭中流出。
[0040]
一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的方法，采用如上所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，該方法包括：
[0041]
s1、采用點膠器在基板上點膠點；
[0042]
s2、采用點膠量測量單元對膠點體積進(jìn)行掃描，獲得相鄰n個膠點的導(dǎo)電膠體積v1～vn，取實時平均值v
avg
發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0043]
s3、將點膠過程中，采用時間-壓力點膠控制器統(tǒng)計的相鄰n個膠點的氣壓p1～pn，取實時平均值p
avg
，發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)；統(tǒng)計n個膠點的電磁閥開閥時間t1～tn，取實時
平均值t
avg
，發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0044]
s4、采用計算機(jī)控制系統(tǒng)計算v
avg
和存貯的標(biāo)準(zhǔn)膠量v
st
的差值δv＝|v
st-v
avg
|，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型v＝f(t,p)，通過時間-壓力點膠控制器對p
avg
和/或t
avg
進(jìn)行反饋修正；
[0045]
s5、針對剩下的沒有完成的點膠任務(wù)，重復(fù)s1至s4，直至完成點膠任務(wù)。
[0046]
優(yōu)選的，所述s2中任意一個所測膠點的導(dǎo)電膠體積的獲取過程如下：
[0047]
通過激光陣列掃描導(dǎo)電膠表面，采用激光三角測距法，以焦平面為基準(zhǔn)面計算導(dǎo)電膠與基板之間的高度差，獲取所測膠點的實時膠量；
[0048][0049]
其中，v
sum
為表征所測膠點的實時膠量的體積值；
[0050]
所述激光陣列掃過的大矩形面積需完全覆蓋所測膠點的表面積；將所述大矩形劃分為若干個小矩形，i、j分別表示位于第i行、第j列的小矩形；
[0051]hi,j
表示所測膠點的表面高度的二維矩陣數(shù)據(jù)；
[0052]hst
表示基板的表面高度；
[0053]
(δx
ij
,δy
ij
)表示激光陣列掃描時的行間距和列間距。
[0054]
優(yōu)選的，所測膠點表面任意一點相對焦平面的高度，其獲取過程如下：
[0055]
通過一束激光以一定的入射角度照射基板/所測膠點，激光在基板/所測膠點表面發(fā)生反射，在另一角度利用接收透鏡對反射激光匯聚成象，光斑成像在ccd圖像傳感器上；
[0056]
當(dāng)被測物體沿激光方向由基板轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶞y膠點時，ccd圖像傳感器上的光斑產(chǎn)生移動，其位移大小x,與對應(yīng)被測物體的軸向移動距離x，滿足：
[0057][0058]
其中，θ為被測物體為所測膠點時，入射光線與出射光線之間的夾角，a為激光器對準(zhǔn)的焦平面上的焦點與接收透鏡中心之間的距離，b為接收透鏡中心到ccd圖像傳感器正面中心垂直距離。
[0059]
優(yōu)選的，所述導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型表示為：
[0060]
v＝v0+a1t+b1p+a2t2+b2p2[0061]
其中，v為表征導(dǎo)電膠膠量的體積；
[0062]v0
、a1、b1、a2、b2均為調(diào)節(jié)參數(shù)；
[0063]
t為電磁閥開閥時間；
[0064]
p為點膠壓力；
[0065]
當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，采用計算機(jī)控制系統(tǒng)計算
[0066][0067][0068]
其中，δp、δt分別表示點膠氣壓、電磁閥開閥時間的修正值；
[0069]
λ為0到1的經(jīng)驗參數(shù)；當(dāng)λ＝0時，通過所述時間-壓力點膠控制器執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式；當(dāng)λ＝1，執(zhí)行氣壓調(diào)節(jié)模式；否則，執(zhí)行時間-壓力調(diào)節(jié)模式。
[0070]
(三)有益效果
[0071]
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置及方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：
[0072]
本發(fā)明包括點膠器、點膠量測量單元、時間-壓力點膠控制器和計算機(jī)控制系統(tǒng)；所述點膠器用于在基板上點膠點；所述點膠量測量單元用于獲取所測膠點的實時膠量，并發(fā)送至所述計算機(jī)控制系統(tǒng)；所述計算機(jī)控制系統(tǒng)用于比較實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量，當(dāng)兩者不一致時，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型，通過所述時間-壓力點膠控制器修正點膠器的點膠氣壓和/或電磁閥開閥時間。由于氣壓和開閥時間都可以控制點膠器的出膠速度，因此可以實現(xiàn)對于出膠量的實時控制，減少出膠量的起伏波動。
附圖說明
[0073]
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0074]
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0075]
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種激光三角測距法的幾何光路示意圖；
[0076]
圖3為本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)電膠測量體積示意圖；
[0077]
圖4為本發(fā)明實施例提供的一種計算機(jī)控制系統(tǒng)反饋控制導(dǎo)電膠量的閉環(huán)流程圖。
具體實施方式
[0078]
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0079]
本技術(shù)實施例通過提供一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，解決了導(dǎo)電膠膠量起伏波動的技術(shù)問題。
[0080]
本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下：
[0081]
本發(fā)明實施例包括點膠器、點膠量測量單元、時間-壓力點膠控制器和計算機(jī)控制系統(tǒng)；所述點膠器用于在基板上點膠點；所述點膠量測量單元用于獲取所測膠點的實時膠量，并發(fā)送至所述計算機(jī)控制系統(tǒng)；所述計算機(jī)控制系統(tǒng)用于比較實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量，當(dāng)兩者不一致時，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型，通過所述時間-壓力點膠控制器修正點膠器的點膠氣壓和/或電磁閥開閥時間。由于氣壓和開閥時間都可以控制點膠器的出膠速度，因此可以實現(xiàn)對于出膠量的實時控制，減少出膠量的起伏波動。
[0082]
為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實施方式對上
述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0083]
實施例：
[0084]
第一方面，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，包括點膠器1、點膠量測量單元2、時間-壓力點膠控制器3和計算機(jī)控制系統(tǒng)4。
[0085]
所述點膠器1用于在基板5上點膠點6。具體而言，其在時間-壓力點膠控制器3的控制下，打開氣壓閥，控制導(dǎo)電膠涂敷在基板上，形成一個一個孤立的膠點，近似為圓形。
[0086]
示例性的，所述點膠器1，包含了針管吸頭，點膠時導(dǎo)電膠由于上部氣壓作用，從針頭擠出落在基板上，其針管上部的氣壓值可調(diào)；其工作原理為自壓力源流出的壓縮氣體通過氣壓穩(wěn)裝置、氣管、電磁閥作用到針管，針管內(nèi)的膠體在管內(nèi)外的空氣壓力共同作用下從針頭中流出。
[0087]
所述點膠量測量單元2用于獲取所測膠點6的實時膠量，并發(fā)送至所述計算機(jī)控制系統(tǒng)4；具體包括以下兩大步驟：
[0088]
步驟一、需要得到所測膠點6表面任意一點相對焦平面的高度，如圖2所示，其獲取過程如下：
[0089]
通過一束激光以一定的入射角度照射基板5/所測膠點6，激光在基板5/所測膠點6表面發(fā)生反射，在另一角度利用接收透鏡(對應(yīng)圖2中的透鏡2)對反射激光匯聚成象，光斑成像在ccd圖像傳感器上；
[0090]
當(dāng)被測物體沿激光方向由基板5轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶞y膠點6時，ccd圖像傳感器上的光斑產(chǎn)生移動，其位移大小x,與對應(yīng)被測物體的軸向移動距離x，滿足：
[0091][0092]
其中，θ為被測物體為所測膠點6時，入射光線與出射光線之間的夾角，a為激光器對準(zhǔn)的焦平面上的焦點與接收透鏡中心之間的距離，b為接收透鏡中心到ccd圖像傳感器正面中心垂直距離。
[0093]
步驟二、根據(jù)所測膠點6表面每一點相對焦平面的高度，獲取所測膠點6的實時膠量，具體包括：
[0094]
所述點膠量測量單元2通過激光陣列7掃描導(dǎo)電膠表面，采用激光三角測距法，以焦平面為基準(zhǔn)面計算導(dǎo)電膠與基板之間的高度差，獲取所測膠點6的實時膠量；
[0095][0096]
其中，v
sum
為表征所測膠點6的實時膠量的體積值；
[0097]
如圖3所示，所述激光陣列7掃過的大矩形面積需完全覆蓋所測膠點6的表面積；將所述大矩形劃分為若干個小矩形，i、j分別表示位于第i行、第j列的小矩形；
[0098]hi,j
表示所測膠點6的表面高度的二維矩陣數(shù)據(jù)，由所測膠點6表面內(nèi)一點相對焦平面的高度x組成；
[0099]hst
表示基板5的表面高度；
[0100]
δx
ij
,δy
ij
表示激光陣列7掃描時的行間距和列間距。
[0101]
所述計算機(jī)控制系統(tǒng)4用于比較實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量，當(dāng)兩者不一致時，調(diào)取導(dǎo)電
膠膠量-氣壓-時間模型v＝f(p，t)，通過所述時間-壓力點膠控制器3修正點膠器1的點膠氣壓和/或電磁閥開閥時間。
[0102]
所述導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型具體可以選用如下模型：
[0103]
v＝v0+a1t+b1p+a2t2+b2p2[0104]
其中，v為表征導(dǎo)電膠膠量的體積；
[0105]v0
、a1、b1、a2、b2均為調(diào)節(jié)參數(shù)；
[0106]
t為電磁閥開閥時間；
[0107]
p為點膠壓力。
[0108]
此時，所述計算機(jī)控制系統(tǒng)4具體用于：
[0109]
(1)當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，計算
[0110][0111][0112]
其中，δp、δt分別表示點膠氣壓、電磁閥開閥時間的修正值；
[0113]
δv表示實時膠量與標(biāo)準(zhǔn)膠量之間的差值；
[0114]
λ為0到1的經(jīng)驗參數(shù)；當(dāng)λ＝0時，通過所述時間-壓力點膠控制器3執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式；當(dāng)λ＝1，執(zhí)行氣壓調(diào)節(jié)模式；否則(例如取λ＝0.5)，執(zhí)行時間-壓力調(diào)節(jié)模式。
[0115]
(2)當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量一致時，不進(jìn)行任何操作。
[0116]
最后需要說明的是，實際操作過程中由于開閥時間相對比較穩(wěn)定，而點膠氣壓容易發(fā)生波動變化，因此優(yōu)先選擇通過所述時間-壓力點膠控制器3執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式(取λ＝0)，即對實時波動的點膠壓力p進(jìn)行通過調(diào)節(jié)開閥時間t進(jìn)行相應(yīng)的補償，從而維持導(dǎo)電膠膠量的不變，減少點膠過程中的起伏。
[0117]
此外，除了點膠壓力和電磁閥開閥時間兩個因素以外，由于不同的點膠器結(jié)構(gòu)原理不盡相同等原因，理論上還存在其他因素，例如氣動系統(tǒng)(如閥、氣管、針管)的動態(tài)特性等也影響著點膠量。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，但凡涵蓋上述通過補償點膠壓力和/或電磁閥開閥時間控制點膠量的變形實施例，均應(yīng)當(dāng)視為落入本技術(shù)要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0118]
本發(fā)明實施例通過采用圖像采集和圖像處理算法，可以實現(xiàn)對于導(dǎo)電膠點膠量的的實時采集和統(tǒng)計分析，可以實現(xiàn)對于導(dǎo)電膠膠量的實時監(jiān)控。通過依據(jù)存儲在計算機(jī)內(nèi)部的膠量模型進(jìn)行開閥時間和氣壓的實時調(diào)節(jié)，對于變化的導(dǎo)電膠膠量進(jìn)行實時的補償，很好的提高導(dǎo)電膠點膠量的一致性，實現(xiàn)了高質(zhì)量的點膠工藝過程控制水平。通過本裝置將原先的導(dǎo)電膠膠量變化率從原先的50％,降低到10％，為半導(dǎo)體等精密配裝行業(yè)提供了解決方案。
[0119]
另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的方法，其特征在于，采用如上所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，如圖4所示，該方法包括：
[0120]
s1、采用點膠器1在基板5上點膠點6；
[0121]
s2、采用點膠量測量單元2對膠點體積進(jìn)行掃描，獲得相鄰n個膠點的導(dǎo)電膠體積
v1～vn，取實時平均值v
avg
發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)4；
[0122]
s3、將點膠過程中，采用時間-壓力點膠控制器3統(tǒng)計的相鄰n個膠點的氣壓p1～pn，取實時平均值p
avg
，發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)4；統(tǒng)計n個膠點的電磁閥開閥時間t1～tn，取實時平均值t
avg
，發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)4；
[0123]
s4、采用計算機(jī)控制系統(tǒng)4計算v
avg
和存貯的標(biāo)準(zhǔn)膠量v
st
的差值δv＝|v
st-v
avg
|，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型v＝f(t,p)，通過時間-壓力點膠控制器3對p
avg
和/或t
avg
進(jìn)行反饋修正；
[0124]
s5、針對剩下的沒有完成的點膠任務(wù)，重復(fù)s1至s4，直至完成點膠任務(wù)。
[0125]
在一實施例中，所述s2中任意一個所測膠點6的導(dǎo)電膠體積的獲取過程如下：
[0126]
通過激光陣列7掃描導(dǎo)電膠表面，采用激光三角測距法，以焦平面為基準(zhǔn)面計算導(dǎo)電膠與基板之間的高度差，獲取所測膠點6的實時膠量；
[0127][0128]
其中，v
sum
為表征所測膠點6的實時膠量的體積值；
[0129]
所述激光陣列7掃過的大矩形面積需完全覆蓋所測膠點6的表面積；將所述大矩形劃分為若干個小矩形，i、j分別表示位于第i行、第j列的小矩形；
[0130]hi,j
表示所測膠點6的表面高度的二維矩陣數(shù)據(jù)；
[0131]hst
表示基板5的表面高度；
[0132]
(δx
ij
,δy
ij
)表示激光陣列7掃描時的行間距和列間距。
[0133]
在一實施例中，所測膠點6表面任意一點相對焦平面的高度，其獲取過程如下：
[0134]
通過一束激光以一定的入射角度照射基板5/所測膠點6，激光在基板5/所測膠點6表面發(fā)生反射，在另一角度利用接收透鏡對反射激光匯聚成象，光斑成像在ccd圖像傳感器上；
[0135]
當(dāng)被測物體沿激光方向由基板5轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶞y膠點6時，ccd圖像傳感器上的光斑產(chǎn)生移動，其位移大小x,與對應(yīng)被測物體的軸向移動距離x，滿足：
[0136][0137]
其中，θ為被測物體為所測膠點6時，入射光線與出射光線之間的夾角，a為激光器對準(zhǔn)的焦平面上的焦點與接收透鏡中心之間的距離，b為接收透鏡中心到ccd圖像傳感器正面中心垂直距離。
[0138]
在一實施例中，所述導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型表示為：
[0139]
v＝v0+a1t+b1p+a2t2+b2p2[0140]
其中，v為表征導(dǎo)電膠膠量的體積；
[0141]v0
、a1、b1、a2、b2均為調(diào)節(jié)參數(shù)；
[0142]
t為電磁閥開閥時間；
[0143]
p為點膠壓力。
[0144]
在一實施例中，當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，采用計算機(jī)控制系統(tǒng)4計算
[0145][0146][0147]
其中，δp、δt分別表示點膠氣壓、電磁閥開閥時間的修正值；
[0148]
λ為0到1的經(jīng)驗參數(shù)；當(dāng)λ＝0時，通過所述時間-壓力點膠控制器(3)執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式；當(dāng)λ＝1，執(zhí)行氣壓調(diào)節(jié)模式；否則，執(zhí)行時間-壓力調(diào)節(jié)模式。
[0149]
可理解的是，本發(fā)明實施例提供的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的方法與本發(fā)明實施例提供的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置相對應(yīng)，其有關(guān)內(nèi)容的解釋、舉例和有益效果等部分可以參考應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置中的相應(yīng)部分，此處不再贅述。
[0150]
綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：
[0151]
本發(fā)明實施例通過采用圖像采集和圖像處理算法，可以實現(xiàn)對于導(dǎo)電膠點膠量的的實時采集和統(tǒng)計分析，可以實現(xiàn)對于導(dǎo)電膠膠量的實時監(jiān)控。通過依據(jù)存儲在計算機(jī)內(nèi)部的膠量模型進(jìn)行開閥時間和氣壓的實時調(diào)節(jié)，對于變化的導(dǎo)電膠膠量進(jìn)行實時的補償，很好的提高導(dǎo)電膠點膠量的一致性，實現(xiàn)了高質(zhì)量的點膠工藝過程控制水平。通過本裝置將原先的導(dǎo)電膠膠量變化率從原先的50％，降低到10％，為半導(dǎo)體等精密配裝行業(yè)提供了解決方案。
[0152]
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0153]
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
技術(shù)特征：
1.一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，包括點膠器(1)、點膠量測量單元(2)、時間-壓力點膠控制器(3)和計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)；所述點膠器(1)用于在基板(5)上點膠點(6)；所述點膠量測量單元(2)用于獲取所測膠點(6)的實時膠量，并發(fā)送至所述計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)；所述計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)用于比較實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量，當(dāng)兩者不一致時，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型，通過所述時間-壓力點膠控制器(3)修正點膠器(1)的點膠氣壓和/或電磁閥開閥時間。2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所述點膠量測量單元(2)具體用于：通過激光陣列(7)掃描導(dǎo)電膠表面，采用激光三角測距法，以焦平面為基準(zhǔn)面計算導(dǎo)電膠與基板之間的高度差，獲取所測膠點(6)的實時膠量；其中，v
sum
為表征所測膠點(6)的實時膠量的體積值；所述激光陣列(7)掃過的大矩形面積需完全覆蓋所測膠點(6)的表面積；將所述大矩形劃分為若干個小矩形，i、j分別表示位于第i行、第j列的小矩形；h
i,j
表示所測膠點(6)的表面高度的二維矩陣數(shù)據(jù)；h
st
表示基板(5)的表面高度；(δx
ij
,δy
ij
)表示激光陣列(7)掃描時的行間距和列間距。3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所測膠點(6)表面任意一點相對焦平面的高度，其獲取過程如下：通過一束激光以一定的入射角度照射基板(5)/所測膠點(6)，激光在基板(5)/所測膠點(6)表面發(fā)生反射，在另一角度利用接收透鏡對反射激光匯聚成象，光斑成像在ccd圖像傳感器上；當(dāng)被測物體沿激光方向由基板(5)轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶞y膠點(6)時，ccd圖像傳感器上的光斑產(chǎn)生移動，其位移大小x’與對應(yīng)被測物體的軸向移動距離x，滿足：其中，θ為被測物體為所測膠點(6)時，入射光線與出射光線之間的夾角，a為激光器對準(zhǔn)的焦平面上的焦點與接收透鏡中心之間的距離，b為接收透鏡中心到ccd圖像傳感器正面中心垂直距離。4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型表示為：v＝v0+a1t+b1p+a2t2+b2p2其中，v為表征導(dǎo)電膠膠量的體積；v0、a1、b1、a2、b2均為調(diào)節(jié)參數(shù)；t為電磁閥開閥時間；
p為點膠壓力。5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所述計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)具體用于：當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，計算不一致時，計算其中，δp、δt分別表示點膠氣壓、電磁閥開閥時間的修正值；δv表示實時膠量與標(biāo)準(zhǔn)膠量之間的差值；λ為0到1的經(jīng)驗參數(shù)；當(dāng)λ＝0時，通過所述時間-壓力點膠控制器(3)執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式；當(dāng)λ＝1，執(zhí)行氣壓調(diào)節(jié)模式；否則，執(zhí)行時間-壓力調(diào)節(jié)模式。6.如權(quán)利要求1～5任一項所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所述點膠器(1)的工作原理為自壓力源流出的壓縮氣體通過氣壓穩(wěn)裝置、氣管、電磁閥作用到針管，針管內(nèi)的膠體在管內(nèi)外的空氣壓力共同作用下從針頭中流出。7.一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，該方法包括：s1、采用點膠器(1)在基板(5)上點膠點(6)；s2、采用點膠量測量單元(2)對膠點體積進(jìn)行掃描，獲得相鄰n個膠點的導(dǎo)電膠體積v1～vn，取實時平均值v
avg
發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)；s3、將點膠過程中，采用時間-壓力點膠控制器(3)統(tǒng)計的相鄰n個膠點的氣壓p1～pn，取實時平均值p
avg
，發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)；統(tǒng)計n個膠點的電磁閥開閥時間t1～tn，取實時平均值t
avg
，發(fā)送至計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)；s4、采用計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)計算v
avg
和存貯的標(biāo)準(zhǔn)膠量v
st
的差值δv＝|v
st-v
avg
|，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型v＝f(t,p)，通過時間-壓力點膠控制器(3)對p
avg
和/或t
avg
進(jìn)行反饋修正；s5、針對剩下的沒有完成的點膠任務(wù)，重復(fù)s1至s4，直至完成點膠任務(wù)。8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的方法，其特征在于，所述s2中任意一個所測膠點(6)的導(dǎo)電膠體積的獲取過程如下：通過激光陣列(7)掃描導(dǎo)電膠表面，采用激光三角測距法，以焦平面為基準(zhǔn)面計算導(dǎo)電膠與基板之間的高度差，獲取所測膠點(6)的實時膠量；其中，v
sum
為表征所測膠點(6)的實時膠量的體積值；所述激光陣列(7)掃過的大矩形面積需完全覆蓋所測膠點(6)的表面積；將所述大矩形劃分為若干個小矩形，i、j分別表示位于第i行、第j列的小矩形；h
i,j
表示所測膠點(6)的表面高度的二維矩陣數(shù)據(jù)；h
st
表示基板(5)的表面高度；
(δx
ij
,δy
ij
)表示激光陣列(7)掃描時的行間距和列間距。9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所測膠點(6)表面任意一點相對焦平面的高度，其獲取過程如下：通過一束激光以一定的入射角度照射基板(5)/所測膠點(6)，激光在基板(5)/所測膠點(6)表面發(fā)生反射，在另一角度利用接收透鏡對反射激光匯聚成象，光斑成像在ccd圖像傳感器上；當(dāng)被測物體沿激光方向由基板(5)轉(zhuǎn)變?yōu)樗鶞y膠點(6)時，ccd圖像傳感器上的光斑產(chǎn)生移動，其位移大小x’與對應(yīng)被測物體的軸向移動距離x，滿足：其中，θ為被測物體為所測膠點(6)時，入射光線與出射光線之間的夾角，a為激光器對準(zhǔn)的焦平面上的焦點與接收透鏡中心之間的距離，b為接收透鏡中心到ccd圖像傳感器正面中心垂直距離。10.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型表示為：v＝v0+a1t+b1p+a2t2+b2p2其中，v為表征導(dǎo)電膠膠量的體積；v0、a1、b1、a2、b2均為調(diào)節(jié)參數(shù)；t為電磁閥開閥時間；p為點膠壓力；當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，采用計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)計算當(dāng)實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量不一致時，采用計算機(jī)控制系統(tǒng)(4)計算其中，δp、δt分別表示點膠氣壓、電磁閥開閥時間的修正值；λ為0到1的經(jīng)驗參數(shù)；當(dāng)λ＝0時，通過所述時間-壓力點膠控制器(3)執(zhí)行開閥時間調(diào)節(jié)模式；當(dāng)λ＝1，執(zhí)行氣壓調(diào)節(jié)模式；否則，執(zhí)行時間-壓力調(diào)節(jié)模式。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于微系統(tǒng)的控制導(dǎo)電膠膠量的裝置及方法，涉及微系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括點膠器、點膠量測量單元、時間-壓力點膠控制器和計算機(jī)控制系統(tǒng)；所述點膠器用于在基板上點膠點；所述點膠量測量單元用于獲取所測膠點的實時膠量，并發(fā)送至所述計算機(jī)控制系統(tǒng)；所述計算機(jī)控制系統(tǒng)用于比較實時膠量和標(biāo)準(zhǔn)膠量，當(dāng)兩者不一致時，調(diào)取導(dǎo)電膠膠量-氣壓-時間模型，通過所述時間-壓力點膠控制器修正點膠器的點膠氣壓和/或電磁閥開閥時間。由于氣壓和開閥時間都可以控制點膠器的出膠速度，因此可以實現(xiàn)對于出膠量的實時控制，減少出膠量的起伏波動。出膠量的起伏波動。出膠量的起伏波動。
