基于Turbo PMAC的LED焊线机位置/力分段切换控制

2014-07-18吴小洪陈佳溪

机床与液压 2014年1期

关键词：指令

吴小洪，陈佳溪

(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)

LED焊线机在焊线过程中，焊头从悬空中下降到芯片表面，焊头与芯片表面发生接触，存在相互作用力，接触力过大导致芯片焊盘龟裂，过小则会焊接不牢，引起芯片封装失效。在焊接芯片时对接触力有一定的要求，碰撞时刻键合力为0.8～1 N，稳定后的键合力为0.3～0.5 N。通常情况下，焊头与芯片接触碰撞时间越短，碰撞速度越大，瞬间冲击力就越大，碰撞稳定后焊头与芯片的接触力处于静接触状态。第一代焊线机多采用位移控制，通过控制接触速度和最终变形量来获得满意的接触力［1］，况且芯片的高度也不一致，如果仍然试图通过单纯提高位置控制精度来达到控制力的目的，已经不能满足高速焊线机的要求，必须对接触力进行控制。如何构建位置/力控制策略是提高芯片封装质量和效率的关键。

目前LED焊线机实现途径为PC+多轴运动控制卡+伺服放大器的控制方式，通过研究Turbo PMAC的伺服输出机制，结合LED焊线机焊接特点，提出了一种位置/力分段切换控制方法。其中对焊头行程进行分段控制，焊头从悬空中下降到芯片表面附近，接近芯片表面但未与芯片发生接触，这段行程应用Turbo PMAC进行位置控制;焊头从芯片表面附近下降到与芯片发生接触，并完成焊接，此段行程应用Turbo PMAC进行力控制，由位置控制切换到力控制通过 Turbo PMAC 程序实现［2－3］。