自动化电子芯片的检测与故障处理
摘 要时代在进步，由机器代替人力进行生产制造是一种必然趋势，在这一过程中所用到的各类生产设备就可以称之为自动化生产设备。此次研究的项目既是一条芯片自动检测流水线中各设备的使用及保养、维修方法。对于自动化生产来说，高效性及综合性是其最基本的要求，也是最核心的特点。将机械传动技术、传感感应技术、电工焊接技术、信息传导技术、电子芯片技术网络通信技术等一系列技术整合在一起，合理高效的利用，则是其综合性的最大体现；高效性则体现在将产线的检测感应系统与执行驱动单元有机结合，协调控制，有序执行。此次课题则是对一条生产线的流程进行模拟，完成一个PCB板由分割，到测试、检测、包装，最终流向市场的过程。首先在分板区，利用分板机将PCB连板分割成芯片单元，同时对产品外观尺寸进行初次检测，再通过传送带将芯片传输至中段测试，依次经过D/L、BT、FT、TCT等测试位，对芯片的电压、电流、蓝牙、GPS、音频等功能进行测试，之后进入包装机，抽真空进行包装。在这一过程中，每一个运行机构针对其特点设计了相应的电气驱动装置及机械传动装置，通过PLC、VC++等程式语言对机构进行控制。尤其在产品取放方面，采用机械臂进行自动抓取，信号传输方面则利用PLC进行控制，保证机械臂与测试治具协调统一。
目 录
一、芯片自动化介绍和概括 1
（一）芯片自动化的意义 1
（二）发展趋势与简况 1
（三）行业格局 1
（四）流水线简介 2
二、分板站 2
（一）分板机设备外观 2
（二）操作面板 2
（三）设备安装调试及注意事项 3
三、中段测试设备基本维护与检测 5
（一）打开启动按钮后设备没有动作 5
（二）气缸不动作 5
（三） 8960的检测 5
四、芯片自动化机器的维护和保养 6
（一）每日维护 6
（二）每周维护 6
（三）每月维护 6
五、 芯片自动取放设备操作说明及介绍 7
（一）操作系统各部分功能介绍 7
（二）HMI操作系统说明 8
（三）取放设备开机操作步骤 10
（四） *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
自动运行中报警解决方案 13
六、自动化隧道炉 13
（一）设备简介 13
（二）设备开关机 16
（三）注意事项 16
（四）日常维护 16
（五）隧道炉报警处理 17
七、设备保养 19
（一）日保养 19
（二）月保养 19
（三）日常维护 19
参考文献.22
总结.22
谢辞.23
一、芯片自动化介绍和概括
（一）芯片自动化的意义
芯片生产自动化既是在生产过程中，在无人员或较少人员参与的情况下，通过机器设备、检测系统等，自动完成芯片的检测，通过CCD检测，对拍照获得的图像进解析析，完成外观检查，利用相关的设备完成芯片的功能测试，以到达生产所需要求。自动化技术广泛应用于农业、军事、轻重工业、交通运输、商业、救护、生产，电子制造行业等方面，而芯片生产及检测自动化在电子制造业中是不可缺少的一个环节。自动化技术的应用，一方面解放了人类的双手，使人从繁重的体力劳动、单调的产生生产及恶劣的生产工作环境中解放出来，另一方面使人的脑力的得到更大的开发，一定程度上提高了人们的生活水平及生活质量，使社会及世界发展等得到更多动力。因此，对于基层的劳动者来说，芯片自动化生产使他们获得了更多的学习方向与学习机会，同时，自动化设备的出现，也使人的双手得到解放。
（二）发展趋势与简况
“自动化”最早是用于描述发动机气缸的自动传送和加工过程的，由福特公司的机械工程师D.S.哈德在1946年首次提出。“无人工厂”“无人餐厅”“工业农田”等一系列想法，在很早之前就已经提出，而自动化的出现，恰恰实现了这一系列想法。对于目前行业饱和，需要新的利润增长点的现状来说，正好满足要求。而芯片在现代工业化生产中是与计算机技术密不可分，其自动化生产是则是在这一大环境中产生的。
过去由人工设计芯片，对电路进行规划调整，效率低下，现在则在自动化技术的加持之下，芯片的设计由自动化设备即可完成，集成电路的出现更是缩小了芯片的体积，极大的提高了其运行速度。运行速度及容量的变化，使芯片的更新换代越来越快，产品性能也更加完善，多行业共同发展，使产品的适应范围越来越广阔。同时，也从侧面证明了单纯人力无法满足现代工业的生产。得益于计算机技术的发展，各类软件应运而生，高档的工作站及工作平台，专门的设计工具软件，使自动化程度得到更大的提升。而一些特殊的要求，比如按用户要求完成集成电路设计，并提供相应的软件设计工具等，这已成为新的设计工厂，市场前景良好，发展潜力不可估量。
（三）行业格局
就目前市场来看，电气工程是工业自动化的核心。自动控制，电子电力，信息检索处理，图像检测，实验分析，电子计算机一体化技术应用等皆是工业自动化的基础。自动化的就业方向广泛，可进入西门子、ABB等自动化设备公司，进行研发，调试；也可进入到各类生产制造业中，完成产品的自动制造，测流流程设计；可进入相关的研发部门，研究相机视觉算法与PLC等的联动控制等；当然，也可进入航空航天等高科技领域，研究其产品控制及制造等
（四）流水线简介
自动化电子芯片流水线分为分板站、中段检测及烤箱烘烤三个部分：
分板站负责将SMT制成的连板，利用分板机，使用对应刀具将连板切割为中段可测试的小板。在这一过程中，分板机起到至关重要的作用，其保养及故障维修处理，决定了板边质量及效率。分板刀具的及时更换，可保证小板尺寸满足生产测试要求。
中段测试负责检测电子芯片各项功能是否正常，包括PCB板中电流、电压、蓝牙、下载及上传功能、GPS功能等。测试中主要用到的设备为8960，8960仪器用于在FT站对各项功能进行检测。
烤箱段则是防止在测试过程中，空气中水分附着在芯片镭雕表面，对其进行烘烤，防止后续包装段产品在运输过程中受潮，流至客户端。
二、分板站
（一）分板机设备外观
图2.1 KE500 实物正面图
KE500 系列自动分板机正面如上图所示。
注：图中显示器显示软件界面为 V1.0 软件版本界面。
（二）操作面板
(a)左面板 (b)右面板 (c)鼠键及软件控制
图2.2分板机按钮及外设
KE500 操作面板
左面板(从上至下)按钮：急停、安全门升降、左台面开始加工；
右面板(从上至下/从左至右)按钮：急停、伺服开、伺服关、PC 工控开关、
设备灯、右台面开始加工。
（三）设备安装调试及注意事项
目 录
一、芯片自动化介绍和概括 1
（一）芯片自动化的意义 1
（二）发展趋势与简况 1
（三）行业格局 1
（四）流水线简介 2
二、分板站 2
（一）分板机设备外观 2
（二）操作面板 2
（三）设备安装调试及注意事项 3
三、中段测试设备基本维护与检测 5
（一）打开启动按钮后设备没有动作 5
（二）气缸不动作 5
（三） 8960的检测 5
四、芯片自动化机器的维护和保养 6
（一）每日维护 6
（二）每周维护 6
（三）每月维护 6
五、 芯片自动取放设备操作说明及介绍 7
（一）操作系统各部分功能介绍 7
（二）HMI操作系统说明 8
（三）取放设备开机操作步骤 10
（四） *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
自动运行中报警解决方案 13
六、自动化隧道炉 13
（一）设备简介 13
（二）设备开关机 16
（三）注意事项 16
（四）日常维护 16
（五）隧道炉报警处理 17
七、设备保养 19
（一）日保养 19
（二）月保养 19
（三）日常维护 19
参考文献.22
总结.22
谢辞.23
一、芯片自动化介绍和概括
（一）芯片自动化的意义
芯片生产自动化既是在生产过程中，在无人员或较少人员参与的情况下，通过机器设备、检测系统等，自动完成芯片的检测，通过CCD检测，对拍照获得的图像进解析析，完成外观检查，利用相关的设备完成芯片的功能测试，以到达生产所需要求。自动化技术广泛应用于农业、军事、轻重工业、交通运输、商业、救护、生产，电子制造行业等方面，而芯片生产及检测自动化在电子制造业中是不可缺少的一个环节。自动化技术的应用，一方面解放了人类的双手，使人从繁重的体力劳动、单调的产生生产及恶劣的生产工作环境中解放出来，另一方面使人的脑力的得到更大的开发，一定程度上提高了人们的生活水平及生活质量，使社会及世界发展等得到更多动力。因此，对于基层的劳动者来说，芯片自动化生产使他们获得了更多的学习方向与学习机会，同时，自动化设备的出现，也使人的双手得到解放。
（二）发展趋势与简况
“自动化”最早是用于描述发动机气缸的自动传送和加工过程的，由福特公司的机械工程师D.S.哈德在1946年首次提出。“无人工厂”“无人餐厅”“工业农田”等一系列想法，在很早之前就已经提出，而自动化的出现，恰恰实现了这一系列想法。对于目前行业饱和，需要新的利润增长点的现状来说，正好满足要求。而芯片在现代工业化生产中是与计算机技术密不可分，其自动化生产是则是在这一大环境中产生的。
过去由人工设计芯片，对电路进行规划调整，效率低下，现在则在自动化技术的加持之下，芯片的设计由自动化设备即可完成，集成电路的出现更是缩小了芯片的体积，极大的提高了其运行速度。运行速度及容量的变化，使芯片的更新换代越来越快，产品性能也更加完善，多行业共同发展，使产品的适应范围越来越广阔。同时，也从侧面证明了单纯人力无法满足现代工业的生产。得益于计算机技术的发展，各类软件应运而生，高档的工作站及工作平台，专门的设计工具软件，使自动化程度得到更大的提升。而一些特殊的要求，比如按用户要求完成集成电路设计，并提供相应的软件设计工具等，这已成为新的设计工厂，市场前景良好，发展潜力不可估量。
（三）行业格局
就目前市场来看，电气工程是工业自动化的核心。自动控制，电子电力，信息检索处理，图像检测，实验分析，电子计算机一体化技术应用等皆是工业自动化的基础。自动化的就业方向广泛，可进入西门子、ABB等自动化设备公司，进行研发，调试；也可进入到各类生产制造业中，完成产品的自动制造，测流流程设计；可进入相关的研发部门，研究相机视觉算法与PLC等的联动控制等；当然，也可进入航空航天等高科技领域，研究其产品控制及制造等
（四）流水线简介
自动化电子芯片流水线分为分板站、中段检测及烤箱烘烤三个部分：
分板站负责将SMT制成的连板，利用分板机，使用对应刀具将连板切割为中段可测试的小板。在这一过程中，分板机起到至关重要的作用，其保养及故障维修处理，决定了板边质量及效率。分板刀具的及时更换，可保证小板尺寸满足生产测试要求。
中段测试负责检测电子芯片各项功能是否正常，包括PCB板中电流、电压、蓝牙、下载及上传功能、GPS功能等。测试中主要用到的设备为8960，8960仪器用于在FT站对各项功能进行检测。
烤箱段则是防止在测试过程中，空气中水分附着在芯片镭雕表面，对其进行烘烤，防止后续包装段产品在运输过程中受潮，流至客户端。
二、分板站
（一）分板机设备外观
图2.1 KE500 实物正面图
KE500 系列自动分板机正面如上图所示。
注：图中显示器显示软件界面为 V1.0 软件版本界面。
（二）操作面板
(a)左面板 (b)右面板 (c)鼠键及软件控制
图2.2分板机按钮及外设
KE500 操作面板
左面板(从上至下)按钮：急停、安全门升降、左台面开始加工；
右面板(从上至下/从左至右)按钮：急停、伺服开、伺服关、PC 工控开关、
设备灯、右台面开始加工。
（三）设备安装调试及注意事项
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