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IC芯片激光自动打标设备的研究

作　者: 李孝俊
导　师: 张铁；李胜亭
学　校: 华南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 激光打标激光器总体机械结构打标精度控制软件
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

激光打标是利用激光的热效应烧蚀掉物体表面材料从而留下永久标记的技术,与传统的电化学、丝印,机械等标记方法相比具有无污染、高速度、高质量、灵活性大、不接触工件等优点。自动激光打标系统是现代激光,计算机,电气控制,机械设计等光机电学科技术的综合应用。在作者所在企业IC芯片生产工序中,需要在IC芯片封装胶表面标记永久性的0.5mm左右大小的字符及企业Logo图案,以便进行产品识别追踪及企业宣传。由于IC面积小,打标位置精度要求高(小于0.05mm),适宜采用激光打标。同时结合机电系统设计可以实现多品种,小批量的IC打标柔性生产。本文就IC芯片激光自动打标系统提出了一套完整的解决方案,并已在生产中应用。本课题研究的主要内容及研究成果如下:(1)确认激光器的选型,以满足工件质量和外观的要求。因此,对现有的激光器类型进行筛选,确认合适的激光类别与功率。(2)设计IC激光自动打标系统总体机械结构,结构设计采用模块化,可重组化设计,一方面减少更新换代成本,提高效率。同时夹具可快速更换,实现多品种,小批量的IC芯片柔性生产。(3)实现IC芯片激光自动打标精度保证,以机械定位为基础,结合数字图像处理卡为核心的图像处理系统,多轴运动控制卡控制的运动系统与DSP卡控制的激光器振鏡扫描打标技术,实现IC芯片激光打标的高精度,高速度要求。(4)开发激光自动打标控制软件,利用面向对象的编程方法实现基于可视化的人机操作界面,整合了激光器,图像处理系统与运动控制系统操作。(5)对完成的IC芯片激光自动打标系统进行了联合调试及试运行,针对不同IC芯片产品,优化控制参数,满足了设备设计要求及IC芯片激光打标精度要求。本课题通过研究与开发,解决了IC芯片激光自动打标这一生产实际问题,并成功完成了一套IC芯片激光自动打标机系统样机,已稳定运行在生产实际中。为今后激光打标的相关课题提供了设计开发参考。

IC芯片激光自动打标设备的研究

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