一种用于导体组件氦捡漏的控制系统的制作方法

1.本发明涉及自动化控制技术领域，尤其一种用于导体组件氦捡漏的控制系统。

背景技术：

2.近年来，半导体器件和集成电路发展很快，其应用也日益广泛。对其可靠性和稳定性也相应地提出了新的要求。为极大程度地消除由于器件封装漏气吏管芯暴露于潮气等各种有害气氛中所导致器件电性能劣化或失效之因素，研究半导体器仲和电路封装的气密性，就成为当前和今后不可低估的工作了。
3.应用检漏技术，研究和捡验器件的气密性的方法很多。目前在工厂中比较常用的如酒精检漏，潮湿试验，氟油检漏等，就是比较可行的方法。但是，应该看到这些检验手段对于产品多少是有害的。尤其是前二种方法。加之这些方法灵敏度低，对于小漏气(如漏率小于10~
·
大气压
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厘米3/秒)的器件，就无法检查了。为了提高灵敏度，克服有害因素，进一步研究器件的气密性，国外已研究出一种新的检漏方法，即无损氮气质谱检漏技术，并成功地应用于半导体器件和电路的检漏之中。但目前缺少一种对导体组件氦捡漏工装系统进行有效自动化控制的方案。

技术实现要素：

4.本发明为解决现有技术问题，提供一种用于导体组件氦捡漏的控制系统。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，对导体组件氦检漏工装进行控制，包括plc控制模块、人机交互控制模块、传感器模块和执行器件；所述plc控制模块用于处理输入和输出信号，执行控制程序；所述人机交互控制模块设置在工作站，通过高速现场总线与plc控制模块通讯连接，运行人机界面软件，提供设备控制系统的人机操作接口；所述传感器模块用于反馈设备工作情况和操作情况的信息；所述执行器件用于接收控制模块输出信号，并转换为机械动作或电气信号。
6.进一步的，所述人机交互控制模块包括用户管理模块、权限管理模块、操作控制模块、报警管理模块和事件管理模块；用户管理模块用于进行用户登录或退出、新增或删除用户信息和修改用户资料操作；权限管理模块用于配置用户的不同操作和安全级别，不同级别具有不同的操作权限；操作控制模块用于控制设备的自动运行或手动操纵运行，包括自动控制模块和手动控制模块；报警管理模块用于显示和查看设备报警信息；事件管理模块用于记录和查看实时事件信息和历史事件信息。
7.进一步的，所述操作控制模块还包括互锁保护模块，用于避免多个控制指令同时执行，保护设备运行安全。
8.进一步的，所述传感器模块包括压力传感器、真空规管和热电阻。
9.进一步的，所述执行器件为控制阀门，包括截止阀、放气阀、预抽阀、高阀和前级阀。
10.进一步的，所述导体组件氦检漏工装系统包括真空及测量系统、充气系统、氦质谱检漏仪、工位骨架、冷却系统及气动系统。
11.本发明的有益效果：本发明对导体组件氦检漏工装系统使用过程中的真空条件、温度条件及检漏仪进行控制，兼具自动和手动功能，实现设备运作自动化。本发明通过对导体组件氦捡漏工装系统控制和操作，并提供了操作方便的人机界面，便于培训、操作和维护。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
13.图1为本发明的系统结构框图。
具体实施方式
14.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
16.如图1所示，一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，对导体组件氦检漏工装进行控制，包括plc控制模块、人机交互控制模块、传感器模块和执行器件；所述plc控制模块用于处理输入和输出信号，执行控制程序；所述人机交互控制模块设置在工作站，通过高速现场总线与plc控制模块通讯连接，运行人机界面软件，采用带21寸液晶显示器的工控机（简称ipc）作为工作站，提供了直观方便的人机操作接口；所述传感器模块用于反馈设备工作情况和操作情况的信息；所述执行器件用于接收控制模块输出信号，并转换为机械动作或电气信号。
17.进一步的，所述人机交互控制模块包括用户管理模块、权限管理模块、操作控制模块、报警管理模块和事件管理模块；用户管理模块用于进行用户登录或退出、新增或删除用户信息和修改用户资料操作；
工作站通电启动进入操作系统界面后，双击位于操作系统桌面上的“导体组件控制系统”图标即可启动人机界面软件。启动人机界面软件后，默认用户权限为0（即参观者）。为了进行设备操作，用户需要登录进入系统。在操作界面标题栏或“系统操作”界面，点击“登录”或“用户登录”按钮，屏幕将显示用户登录对话框。用户输入用户名和登录口令后，点击“用户登录”按钮确定即可登录操作界面。
18.在实际使用中，管理员应根据操作和管理的需要，参照人机界面软件操作权限级别定义，为各操作员设置相应的用户名称和操作权限。具体步骤是：在操作界面中选择“系统”菜单项进入“系统操作”界面，然后点击“用户配置”按钮，屏幕将显示用户设置对话框。在用户设置对话框中，提供下面用户配置功能：增加新用户：点击“新建”按钮，屏幕将显示用户属性对话框。分别输入用户名称、登录口令，并选择用户的操作级别后，点击对话框中的“确认”按钮。系统将检查新建的用户名是否与原来已有的用户名重复，若没有重复，则将新建的用户加入用户列表中，否则将提示用户名已存在。
19.修改用户资料：首先选择列表中指定用户行，然后点击“编辑”按钮，屏幕将显示用户属性对话框。分别修改用户名称、登录口令及操作级别后，点击对话框中的“确认”按钮。系统将检查修改后的用户名是否与原来已有的其它用户名重复，若没有重复，则将修改后的用户加入用户列表中，否则将提示用户名已存在。
20.删除用户：首先选择列表中指定用户行，然后点击“删除”按钮，系统将弹出确认对话框，确认后即可删除指定用户。
21.权限管理模块用于配置用户的不同操作和安全级别，不同级别具有不同的操作权限；人机界面软件采用分级用户管理机制，从而可以实现系统的操作权限管理。系统设置了下面四个操作级别，分别具有不同的操作权限：管理员：具有最高操作权限3。可执行所有操作。工程师：操作权限为2。可执行所有操作。操作员：操作权限为1。可执行自动操作以及一般参数设置操作，不可执行手动、关键参数设置和关机操作。参观者：操作权限为0。不可执行任何操作，只能切换操作画面进行浏览。系统安全机制可以通过配置用户的操作权限实现。
22.操作控制模块用于控制设备的自动运行或手动操纵运行，包括自动控制模块和手动控制模块；在控制界面中，既包含了使设备按照预先编制的程序运行的自动操作功能，又包含了手动控制设备动作的手动操作功能。在自动操作模式下，通过选择操作窗口中的操作按钮即可执行相应自动功能；在手动模式下，通过选择这相关执行器件的手动操作按钮或在仿真图上选择相应执行器件，来实现相应手动操作功能。
23.报警管理模块用于显示和查看设备报警信息；事件管理模块用于记录和查看实时事件信息和历史事件信息。
24.进一步的，所述操作控制模块还包括互锁保护模块，用于避免多个控制指令同时执行，保护设备运行安全。通过互锁保护，从一定程度上避免了误操作的发生，保护了设备安全。但是从另一个角度来说，也给设备维护造成了一些不方便。为了解决这个问题，系统提供了“解除互锁”的操作，允许操作员在维护时解除互锁保护。具体办法是在真空系统操作界面按住“不连锁保护”按钮不放，直至该按钮颜变为绿。此时互锁保护程序将失效，
可以直接对执行器件进行操作。若需要恢复互锁保护，则要再次按住
ꢀ“
不连锁保护”按钮，直至按钮颜变为灰。
25.进一步的，所述传感器模块包括压力传感器、真空规管和热电阻。
26.进一步的，所述执行器件为控制阀门，包括截止阀、放气阀、预抽阀、高阀和前级阀。
27.进一步的，所述导体组件氦检漏工装系统包括真空及测量系统、充气系统、氦质谱检漏仪、工位骨架、冷却系统及气动系统。
28.设备真空系统用于提供设备的真空工作环境，由真空室体、真空管道、真空泵、真空阀门和真空测量规管等各部分构成。每套真空系统抽真空时间应≤10min，极限真空度应优于2.0
×
10-4pa(检漏管道空载，干燥、洁净)、工作真空应度优于4.0
×
10-4pa。真空腔室、管道材质应用304不锈钢，腔体、管道内表面粗糙度应≤0.8μm，外表面粗糙度应≤1.6μm。
29.充气系统应由10条并联工件管道及一条主管道组成，主管道连接气瓶，工件管道安装工件，各工件管道应能同时满足并联充气检测和单独充气检测的功能，主管道应安装有气体压力表及1个氦气充入口和排气口（排气口连接软管将气体排出检测室）。管路及各部件、阀门等连接方式承压能力应满足或大于工件气体充压值600kpa，管道监测压力表量程应选取合适的量程。真空腔室、管道材质应用304不锈钢，腔体、管道内表面粗糙度应≤0.8μm，外表面粗糙度应≤1.6μm。
30.辅助系统主要有冷却系统及气动系统。泵组的冷却优先选用自然冷却方式的部件。气动系统气源处理装置应满足检漏系统各气动阀门的动力要求，并配备低噪音的压缩机。
31.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，对导体组件氦检漏工装系统进行控制，其特征在于，包括plc控制模块、人机交互控制模块、传感器模块和执行器件；所述plc控制模块用于处理输入和输出信号，执行控制程序；所述人机交互控制模块设置在工作站，通过高速现场总线与plc控制模块通讯连接，运行人机界面软件，提供设备控制系统的人机操作接口；所述传感器模块用于反馈设备工作情况和操作情况的信息；所述执行器件用于接收控制模块输出信号，并转换为机械动作或电气信号。2.根据权利要求1所述的一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，其特征在于，所述人机交互控制模块包括用户管理模块、权限管理模块、操作控制模块、报警管理模块和事件管理模块；用户管理模块用于进行用户登录或退出、新增或删除用户信息和修改用户资料操作；权限管理模块用于配置用户的不同操作和安全级别，不同级别具有不同的操作权限；操作控制模块用于控制设备的自动运行或手动操纵运行，包括自动控制模块和手动控制模块；报警管理模块用于显示和查看设备报警信息；事件管理模块用于记录和查看实时事件信息和历史事件信息。3.根据权利要求2所述的一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，其特征在于，所述操作控制模块还包括互锁保护模块，用于避免多个控制指令同时执行，保护设备运行安全。4.根据权利要求1所述的一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括压力传感器、真空规管、标准漏孔和热电阻。5.根据权利要求1所述的一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，其特征在于，所述执行器件为控制阀门，包括截止阀、放气阀、预抽阀、高阀和前级阀。6.根据权利要求1所述的一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，其特征在于，所述导体组件氦检漏工装系统包括真空及测量系统、充气系统、氦质谱检漏仪、工位骨架、冷却系统及气动系统。

技术总结

本发明公开了一种用于导体组件氦捡漏的控制系统，包括PLC控制模块、人机交互控制模块、传感器模块和执行器件；PLC控制模块用于处理输入和输出信号，执行控制程序；人机交互控制模块设置在工作站，通过高速现场总线与PLC控制模块通讯连接，运行人机界面软件，提供设备控制系统的人机操作接口；传感器模块用于反馈设备工作情况和操作情况的信息；执行器件用于接收控制模块输出信号，并转换为机械动作或电气信号。本发明对导体组件氦检漏工装系统使用过程中的真空条件、温度条件及检漏仪进行控制，兼具自动和手动功能，实现设备运作自动化。实现设备运作自动化。实现设备运作自动化。