【摘 要】
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晶粒质量检测是半导体芯片生产过程的重要环节。质量检测主要包括电学参数检测和物理缺陷检测两部分。目前,电学参数检测的设备相对成熟,但物理缺陷检测仍处于半自动或完全人
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晶粒质量检测是半导体芯片生产过程的重要环节。质量检测主要包括电学参数检测和物理缺陷检测两部分。目前,电学参数检测的设备相对成熟,但物理缺陷检测仍处于半自动或完全人工检测状态。工作人员通过放大镜、小真空吸嘴进行人工检测和剔除具有物理缺陷的晶粒。但由于晶粒尺寸小,数量多,轻薄易碎,且人工检测极易出现视觉疲劳,漏检和错检现象比较严重,并且检测效率不高。本文针对上述问题,研究设计了一台基于西门子PLC的下位机控制系统与基于组态王6.55的上位机监控界面的次品晶粒检测装置,并实现运动系统的精准控制。研究的主要内容包括:使用SolidWorks软件对检测装置进行机械结构建模,实现参数计算;实现零配件合理选型;样机试制;整机装配及控制系统调试。运动控制系统主要采用西门子S7-200PLC作为整个控制系统的控制核心,通过Step7 Micro/Win软件进行控制程序设计,实现承片台在水平面的双轴精确移动。监控界面采用组态王6.55软件开发,通过人机操作界面实现整机的启动、停止、微位移控制、参数设置、实时数据显示、数据存储及历史数据查询等功能,具有良好的可操控性。最后对整机系统进行运行调试,并对检测装置的定位精度以及工作效率进行测试,定位精度达到0.05mm,工作效率相对于人工操作效率提高了 3-5倍。论文通过对晶粒检测装置与控制系统的设计,实现了视觉检测装置和运动定位机构的有机整合,整体结构设计合理,实现了晶圆的检测与定位标记的功能,取代了人工通过光学仪器对次品晶粒进行检测识别与手工定位的工作模式,提高了晶粒检测过程中的自动化水平和生产效率。
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