1 导言
半导体后封装工艺中关键设备划片机是经过主轴高速旋转、y向精细分度定位、x向导轨高速运动、θ向多角度旋转完结对多个芯片图形区分加工的设备。可用于硅集成电路、SAW器材、Ga/As、铌酸锂、锑化铋、厚膜电路、磷化铟等特种资料和脆硬资料晶片的划切分片。
a鉴于在精细划片机检测体系的检测速度和精度上的要求,需求分辨率较高的CCD摄像机对划切图画进行快速提取。PC-Based产品的硬件技能现已完结,但PC结构中仍存在许多要素影响划片机的实际运用,如硬盘或许呈现的机械故障、电扇带来的不稳定要素、抗震性能目标,抗干扰目标等等,这些要素依然是限制IPC(PC工控机)应用于半导体设备的问题之一。经过引进嵌入式硬件计划处理了这个难题,一起也大大降低了本钱。
依据嵌入式硬件渠道的精细划片机硬件部分选用主从式双CPU结构形式,主CPU为ARM处理器。精细划片机操控主体由3个单元构成:监控办理单元、四轴运动操控单元和划片机视觉单元。划片机视觉单元是经过对图画实时收集来监测晶圆划切进程;监控办理单元主要功能是监测设备运转、设置加工参数等;四轴运动操控单元是选用专用运动操控芯片,接纳S3c2510传递的参数来直接操控电机完结运动操控。
视觉收集体系依据的PCI总线具有32Bit数据总线,时钟频率可达66 MHz,最快传输速率到达264 MB/s,可以满意划片机视觉体系需求,规划的中心板扩展2个PCI插槽。嵌入式设备需编写PCI设备的驱动程序将现有的PCI设备应用到嵌入式主板中。
划片机的视觉收集体系由光学照明体系、CCD摄像器材、图画处理软件等部分构成,视觉体系构成见图1。
2 硬件电路规划
依据PCI体系的总线拓扑结构规划了划片图画收集体系的硬件结构。其间的摄像头,依据划片机视觉的要求选用35万像素的PCI接口的图画收集模块。
体系主处理器选用三星公司的S3C25lO,考虑到S3C2510内置PCI操控器,扩展的2块PCI接口可别离和四轴嵌入式运动操控芯片MCX314As和图画收集模块衔接。体系框图见图2。
芯片为ARM 940T内核,最高运转频率可达200 MHz,芯片内置的SDRAM操控器、PCI操控器、USB操控器和10M/100M以太网操控器等一系列接口操控器。满意精细划片机的实时操控要求,主板的外部时钟源为10 MHz,经过S3C2510的4个内置倍频率器,设置引脚CLKMOD0、CLKMODl、CPU_ FREQl、BUS_ FREQ0为高;设置引脚CPUFREQ0、CPU_FREQ2、BUS_FREQl、BUS_ FREQ2为低,使体系内核运转频率为133MHz,PCI设备运转频率为66 MHz,USB设备运转频率为48 MHz。图3是S3C2510的PCI插槽图。
体系上电后,PCI插槽上图画收集模块将等候CCD摄像头模仿信号的输入,当图画收集模块得到模仿数据后便对模仿数据进行编码,处理后的数据经过S3C2510内部AHB总线传输到SDRAM,主控办理单元运用主板上嵌入式Linux体系中的视频服务程序运用解码播放器即可对晶圆监测划切。