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半导体封装设备自动管理系统的设计与实现.doc

半导体封装设备自动管理系统的设计与实现

压力感快窒息
2017-10-25 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《半导体封装设备自动管理系统的设计与实现doc》,可适用于工程科技领域

半导体封装设备自动管理系统的设计与实现论文题目半导体封装设备自动管理系统的设计与实现工程领域软件工程指导教师李波副教授作者姓名周君学号分类号密级注UDC学位论文半导体封装设备自动管理系统的设计与实现(题名和副题名)周君(作者姓名)指导教师姓名李波副教授电子科技大学成都龙红能高工东方汽轮机有限公司德阳(职务、职称、学位、单位名称及地址)申请专业学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期论文答辩日期学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人年月日注:注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名:日期:年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名:导师签名:日期:年月日摘要摘要在半导体封装测试领域使用的都是非常精密的设备设备越精密需要设定的选项越多。通常情况下完成装机后工程师会根据要求将设备中的加工程序如加工条件、加工参数等设定到最优化的状态如果有人修改了加工程序将某些关键加工条件设定为错误的状态生产出来的产品就可能有质量缺陷。另外生产线上的设备一般都不会固定只生产一种产品不同的产品又有不同的加工程序靠人工选择就有出错的可能性选错加工程序同样可能生产出有缺陷的产品。因此如何避免设备中的加工程序被修改和如何避免因人工选择出现错误就成了必须要解决的问题。若我们能创建一个系统将生产线所有设备的所有加工程序全部统一保存在该系统中仅少数获得权限的人才能访问和修改该系统的数据库那么加工程序被人擅自修改的可能性就大大降低了。同时若该系统能自动分配加工程序到设备上不需要进行人工选择那出错的机率也大大降低甚至连设备等待人工选择加工程序的时间也大大降低。本文按照软件工程设计只需要在浏览器中指明这个站点就可以了。使在物理上并不一定在一个站点的信息在逻辑上一体化从用户来看这些信息是一体的。()Web的动态和交互特性由于各Web站点的信息包含站点本身的信息信息的提供者可以经常对站上的信息进行更新。交互性主要表现在它的超连接上用户的浏览顺序和所到站点完全由他自己决定。另外通过FORM的形式可以从服务器方获得动态的信息。用户通过填写FORM可以向服务器提交请求服务器可以根据用户的请求返回相应信息。Web技术主要通过网页的形式进行服务端和客户端交互网页包括静态网页和动态网页。静态网页是指客户端浏览器发送URL请求给www服务器服务器查找到需要的超文本文件不加处理直接返回给客户端在客户端浏览器显示的页面是事先制作完成存放在服务器上的网页所以基本只是网页信息的静态发布。动态网页技术根据程序运行的地点不同分为客户端动态技术和服务器端动态技术。实现动态功能的代码往往采用脚本语言的形式直接嵌入网页中服务器把网页发送给客户以后网页在客户端浏览器中直接响应用户的动作需要浏览器安装组件支持。动态网页一般涉及数据库操作如:注册、登陆、查询等都需要设计强大的服务器端动态程序并考虑各种可能出现的出错情况以保证网站的交互性和安全性。典型的服务器端动态技术包括:ASP、JSP、PHP等。本课题采用目前被大多数网站广泛应用的ASP(ActiveServerPages动态服务器页面)技术。ASP可以与数据库和其它程序进行交互是一种简单、方便的编程工具。ASP是一种服务器端脚本编写环境可以用来创建和运行动态网页或Web应用程序。ASP网页可以包含HTML标记、普通文本、脚本命令以及COM组件等。利用ASP可以向网页中添加交互式内容(如在线表单)也可以创建使用HTML网页作为用户界面的电子科技大学硕士学位论文web应用程序。与HTML相比ASP网页具有以下特点:()利用ASP可以实现突破静态网页的一些功能限制实现动态网页技术()ASP文件是包含在HTML代码所组成的文件中的易于修改和测试()服务器上的ASP解释程序会在服务器端执行ASP程序并将结果以HTML格式传送到客户端浏览器上因此使用各种浏览器都可以正常浏览ASP所产生的网页()ASP提供了一些内置对象使用这些对象可以使服务器端脚本功能更强。例如可以从web浏览器中获取用户通过HTML表单提交的信息并在脚本中对这些信息进行处理然后向web浏览器发送信息()ASP可以使用服务器端ActiveX组件来执行各种各样的任务例如存取数据库、发送Email或访问文件系统等。()由于服务器是将ASP程序执行的结果以HTML格式传回客户端浏览器因此使用者不会看到ASP所编写的原始程序代码可防止ASP程序代码被窃取。()方便连接ACCESS与SQLORACLE等数据库。()开发需要有丰富的经验,否则会留出漏洞,让黑客利用进行注入攻击ASP也不仅仅局限于与HTML结合制作WEB网站而且还可以与XHTML和WML语言结合制作WAP手机网站。但是其原理也是一样的。ASP的脚本语言最常用的有VBScript与JavaScript两种这里我们选用JScript。与VBScript相比JScript具有以下优势:()更加适用于动态网页的制作增加网页的互动性。()通过简化有规律的重复的HTML文段达到减少下载时间的目的使加工程序能在最短的时间内下载到生产线自动控制系统从而减少设备的等待时间。()能及时响应用户的操作减少网页操作时的响应等待时间。用户操作界面介绍由于加工程序管理系统在使用前期必须需要用户提交申请才下放编辑网页的权限因此用户打开网页后不再需要重复进行身份验证。对于没有提交申请的用户即使能够打开网页也不能进行任何操作保证了整个系统的安全性。打开网页即进入加工程序管理系统的首页:第四章生产设备自动管理系统设计图加工程序管理系统首页根据加工程序管理系统的功能模块设计在网页上添加了如下的下拉菜单选项:()Environment与ModuleEnvironment指工厂的简写Module指流程站点的简写只有系统管理员才能设定。在系统中添加好新站点后系统管理员会根据用户申请添加站点管理员。对于没有权限的用户打开此网页后Enviroment与Module框显示为空白因此无法进行任何操作。图工厂与站点显示框()ModuleSetup用于创建工艺代码、设备类型与编号、加工程序名称并将工艺代码与设备、加工程序关联在一起。图工艺流程设定框()RecipeSetup用于创建、更改或查看加工程序添加产品目录并将其与工艺代码与加工程序关联在一起。电子科技大学硕士学位论文图加工程序设定框()UserSetup用于创建或删除用户。图用户设定框()Maintenance用于查看加工程序的历史修改记录。图系统维护设定框以上五项设定Environment是整个系统的基础没有Environment的设定就没有后面其他功能模块的设定。Module与Recipe的设定是整个系统最关键的设定通过设定Module与Recipe的相关信息才能将加工工艺产品设备加工程序相互联系在一起形成一种关联最终生产线自动控制系统只需要被告之准备生产的产品和要使用的设备就能正确选择并下载与之对应的加工程序实现自动控制。最后UserSetup与Maintenance选项为系统提供了一些辅助功能通过UserSetup添加删除用户通过Maintenance查询各个设定选项的历史修改记录为后期调查提供依据。本章小结本章介绍了生产设备管理系统的优化模式由此引申出设备加工程序管理系统的重要性并由此展开对加工程序管理系统的功能模块设计。然后介绍了加工程序管理系统的数据库系统设计以及基于ASP技术的动态网页设计最后介绍了用由此完成对设备自动管理系统的设计。户操作界面第五章生产设备自动管理系统开发关键技术第五章生产设备自动管理系统开发关键技术基于SECSGEM技术的生产设备自动控制生产设备自动控制实现条件要实现生产设备自动控制设备必须具备以下几个前提:允许与生产线控制电脑进行实时沟通(ONLINECOMMUNICATION)为此必须创建一个网络环境让设备与控制电脑进行点对点的沟通。允许远程控制(REMOTECONTROL)。通常情况下设备有两种控制模式:)本地操作控制(OFFLINE,LOCALCONTROL)模式。该模式下设备中断与生产线自动控制系统的实时沟通不接收控制系统发出的指令工程师或操作员可以在设备上执行自己的操作。图列举了处于本地操作控制模式下设备与控制系统的显示状态。控制系统中控制状态(ControlState)显示的“TOOLDOWN”指设备与控制系统之间没有通信而非传统意义的设备因异常而无法运作。设备生产线自动控制系统图本地操作控制模式下设备与生产线控制电脑实例)联网远程控制(ONLINE,REMOTECONTROL)模式。该模式允许设备与生产线控制电脑进行实时沟通并且只有在接收到控制系统发出的指令后设备才开始运作。控制系统中控制状态(ControlState)显示的“ONLINEREMOTE”指设备与控制系统之间建立了通信并且只接受控制系统发出的指令。电子科技大学硕士学位论文设备生产线自动控制系统图远程控制模式下设备与生产线控制电脑实例生产设备自动控制系统通信模式以前在半导体企业中通过电脑来管理设备的传统解决方案一般依赖于有多年历史的SECS(SemiconductorEquipmentCommunicationsStandard半导体设备通信标准)通信标准。SECS标准用来统一各个生产设备之间以及生产设备和控制设备之间的通讯是半导体生产流程中最基本的标准。这种标准为半导体制造设备和MES(manufacturingexecutionsystem制造执行系统)之间的信息交换建立了一个点对点的串行接口和消息系统。遵循这种标准设备供应商在设备上提供SECSGEM的软件接口以此来实现设备和MES的主机进行连接。图传统的SECSGEM通信模式第五章生产设备自动管理系统开发关键技术SECSGEM协议标准是半导体行业设备与控制系统之间进行通信的标准所有设备全部都通过使用SECS标准接口连接到控制系统及更高级别的MES和工厂计划信息系统系统除了能完成通常的设备监视和控制、数据收集、加工程序管理等功能外还能实现产品一对一追踪。SECSGEM允许设备远程控制设置仪器参数和步骤。控制设备状态(离线或在线等)来执行生产管理并提供完整的设备终端服务。当设备变得越来越复杂后传统的SECS的消息系统已经无法提供加工过程中需要的更多信息为了解决这个问题自动化工程师们发明了一种系统集成软件(STATIONCONTROLLER,又称自动控制系统)让它处在设备的SECSGEM接口和MES系统的中间。这样做有两方面的好处:图加入自动控制系统的的SECSGEM通信模式()比直接使用SECS更方便的看到设备的各种信息随时监控设备运行过程的状态。()为设备增加了创建远程自动控制功能通过接收自动控制系统发出的指令运行设备。()为设备增加了加工程序自动管理功能通过自动控制系统实现加工程序自动加载无需人工选择。电子科技大学硕士学位论文生产设备自动控制系统与设备之间的通信逻辑生产设备自动控制系统与设备之间的通信逻辑是通过以下步骤一一实现的:()建立与设备之间的连接并初始化。()控制系统通过SECSGEM的远程命令传输给设备。()设备接收指令后会给控制系统一个反馈信息并开始执行操作。()在执行过程中任何事件都会及时收集并实时的反馈给控制系统。图自动控制系统与设备之间的通信逻辑图清晰的描述了控制系统与设备之间与如何进行通信并实现远程控制模式的。依照图建立的通信记录分为以下步骤:()控制系统向设备发送通信请求设备接收到系统发过来的请求后给系统一个响应的信号以此来确定与系统的通信处于正常状态:establishingthecommunication…TH==MITHandler<LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="PoolThread"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosend:RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef第五章生产设备自动管理系统开发关键技术<L>><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsEibEibCoreSecsToToolGEMConnection"logname="ToTHSecsTool"thread="PoolThread"severity="Info"messageID=""><!CDATASetState()NewState:AcsCoreSecsEstablishCommConnectionCommunicatingState><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="HSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef()控制系统向设备发送联网请求设备收到请求后允许控制系统执行此操作控制系统收到确认信号后将设备设定为远程控制模式:Requestingonline…TH==MITHandler<LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="PoolThread"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosend:RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="HSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<B>>meanstheequipmentalreadyonline()控制系统向设备发送删除历史记录的请求设备收到请求后允许控制系统执行此操作控制系统收到确认信号后将设备中原有的历史记录删除清空文件夹因为每个批次产品生产时需要记录的实时数据非常多必须清理掉之前的数据才能保证有足够的存储空间存储数据:Deleteallevents…><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="PoolThread"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosend:RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<L<BLF>,Fmeansdisable<L,Listmeansallcollectionevents电子科技大学硕士学位论文>>><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="HSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<B>,Valuemeansacknowledgement()控制系统向设备发送连接新记录的请求:Linkeventreport><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread=""severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosend:RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<U>,NewTrackingDataevent><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="HSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<B>,Valuemeansacknowledgement()设备收到请求后允许控制系统从设备的实时数据存储路径下拿取记录以实现在生产过程中任何记录在设备中的实时信息都能同时被控制系统记录下来:Enableeventreport><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread=""severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosend:RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<L<U>,NewTrackingDataevent><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="HSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessage第五章生产设备自动管理系统开发关键技术RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bef<B>,Valuemeansacknowledgement()控制系统开始远程控制设备的运行状态此时设备只接受从控制系统发出的指令其他的操作方式对控制设备不起作用:STARTRemoteCommand><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread=""severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosend:RBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bf<LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToTHSecsTool"thread="HSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="EquipmentMessage"messageID="SF"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:WBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:bf<B>Valuemeanscommandperformed执行完上述指令后设备被自动控制系统设定为远程控制模式操作员只需向控制系统发出开行运行的指令就可以正式开始生产无需操作设备上的起始按钮。整个过程看似复杂实际完成的时间仅仅几十秒甚至几秒钟缩短了设备的待机时间简化了操作流程。对于一台控制电脑控制多台设备的控制系统其原理与上面章节描述的一致唯一不同的是多了一步人工选择加工设备的步骤也是唯一的人工干预的步骤。利用相同的原理在生产结束后自动控制系统可以通过远程控制命令终止与设备的通信。加工程序管理系统的设计实现加工程序管理系统的物理架构CRMS的物理架构是一个经典的CS架构即大家熟知的客户机和服务器结构。CS架构是软件系统体系结构通过它可以充分利用两端硬件环境的优势将任务合理分配到Client端和Server端来实现降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是ClientServer形式的两层结构由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展Web和ClientServer应用都可以电子科技大学硕士学位论文进行同样的业务处理应用不同的模块共享逻辑组件因此内部和外部用户都可以访问新的和现有的应用系统通过现有应用系统中的逻辑扩展出新的应用系统。图加工程序集中管理系统的物理架构之所以选择COM的规范是因为它具有如下优点:()COM继承了COM所有的优点如可以按照用户的需求将各种功能的组件组合起来可以随时替换组件或进行系统升级、定制可以在多个应用系统中重复利用同一个组件可以方便的将应用系统扩展到网络环境下程序员可以自己编写组件模块等。()COM在COM的基础上增加了一些服务如队列服务、内存数据库、负载平衡和事件服务等。队列服务对于分布式应用非常有意义特别是在现在网络第五章生产设备自动管理系统开发关键技术速度很慢的情况下这种机制可以保证应用系统能够可靠地运行。在应用系统包含大量节点但服务器又繁忙的情况下客户应用程序可以把它们的请求放到队列中当服务器负载比较轻的时候再处理这些请求。另外COM的负载平衡特性不需要编写代码来支持客户程序和组件程序按通常的方式就可以实现。()COM底层提供了队列组件服务这使客户和组件有可能在不同的时间点上协同工作实现真正的异步通讯。()事件服务。新的事件机制使事件源和事件接收方实现事件功能更加灵活利用系统服务简化了事件模型避免了COM可连接对象机制的琐碎细节。()可伸缩性。COM的可伸缩性来源于多个方面动态负载平衡以及内存数据库、对象池等系统服务都为COM的可伸缩性提供了技术基础COM的可伸缩性原理上与多层结构的可伸缩特性一致。()可管理和可配置性。管理和配置是应用系统开发完成后的行为在软件维护成本不断增加的今天COM应用将有助于软件厂商和用户减少这方面的投入。()易于开发后期维护成本较低。加工程序自动加载到终端设备的设计实现和生产设备自动控制系统与设备之间的通信原理相同控制系统以SECSGEM的通信模式将下载的加工程序加载到设备端然后发出“开始运行”的指令让设备开始生产。具体的通信记录如下所示:()远程控制模式设置成功控制系统开始远程控制设备的运行状态设备只接受从控制系统发出的指令:<A"REMOTE"><L>>><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPortActiveInputDaemon"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATAReceiveMsgReceivedbytes><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:fffWBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:adde<L<B><L电子科技大学硕士学位论文>>><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPortActiveInputDaemon"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATAReceiveMsg()readmessage><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToWCSecsTool"thread=""severity="Info"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosendRBit:DeviceID:fffWBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:ade<L<A"PMGrcp">()加工程序下载成功并加载到设备此时即使之前人为的修改了设备中的参数设定也能被下载的加工程序覆盖掉达到有效控制设备加工程序的目的:<A"PMGfmwheader以下为加工程序具体内容version=units=inchmacro=WorkpiececursorLoc=fluidFilename=C:FMNTFLUIDINTELWAFERCOATFLUfluidFilename=heaterFilename=heaterFilename=AttachFluidFile=ONAttachHeaterFile=ONValveAutoBiasNumberofDispenses=ValveAutoBiasTimeBetweenDispenses=SkipFirstShotinMFR=OFFLoadPromptedSetupPSS=ONLoadChangeSyringePSS=ONLoadLowFluidPSS=ONPromptedSetupPSSFilename=FluxPromptedSetuppssChangeSyringePSSFilename=GenericSyringeChangepssLowFluidPSSFilename=GenericSyringeChangepss以上为加工程序具体内容pmgavwformat:CAvwSetHeaderformat:endCAvwSetHeader第五章生产设备自动管理系统开发关键技术CAvwRecordListformat:endCAvwRecordListendCAvwRecordSet">>><LogMessage>()设备成功加载加工程序后自动控制系统向设备发送准备生产的指令设备收到请求后向设备发送可以执行操作的反馈信号:<LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPortActiveInputDaemon"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATAReceiveMsgReceivedbytes><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:fffWBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:ade<B>()设备接收到自动控制系统的指令并开始执行操作到此为止整个加工过程前需要做的准备工作完全结束设备进入正式生产阶段:><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPortActiveInputDaemon"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATAReceiveMsg()readmessage><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToWCSecsTool"thread=""severity="Info"><!CDATASECSPort:sendqueueingmessagetosendRBit:DeviceID:fffWBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:ade<L<B><A"PMGrcp"><L<A"H">>>><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPortActiveInputDaemon"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATAReceiveMsgReceivedbytes><LogMessage><LogMessagetime="::"source="AcsCoreSecsSecsIOHSMSPort"logname="ToWCSecsTool"thread="ToToolHSMSPortHSMSActiveInputDaemon"severity="Info"><!CDATASECSPort:messageArrivedreceivedmessageRBit:DeviceID:fffWBit:SFEBit:BlockNumber:SystemBytes:ade<B>电子科技大学硕士学位论文从设备接收到自动控制系统发出的“开始运行”的指令并正式执行“运行“命令开始产品加工的准备过程就算全部完成了。需要加工的产品或原材料在设备中被加工直到该工序完成。本章小结本章介绍了实现生产设备自动管理系统的关键技术。首先讨论了基于SECSGEM技术的生产设备自动控制系统的实现条件、通信模式以及控制通信逻辑然后详细介绍了加工程序管理系统的物理架构以及基于SECSGEM技术的加工程序自动加载到设备端的设计实现。第六章生产设备自动管理系统测试第六章生产设备自动管理系统测试假设公司要在现有的基础上增加晶圆表面贴保护膜的操作工序(WaferTapingonWafersurface,简写为TAPER)其工序代码为该工序属于现有的晶圆加类型是某公司的RAD型号工站点(DiePreparation),该工序需要用到的设备其设备代码为XYZXYZ设备工程师在XYZ的设备上创建了TAPE的加工程序在XYZ的设备上创建了TAPE的加工程序。该工序要加工的产品有ABCXAABCXB,ABCXC其中产品ABCXA与ABCXB用TAPE的加工程序加工产品ABCXC用TAPE的加工程序加工。下面介绍如何利用前面介绍的章节实现产品自动化控制。此案列用图形描述表示如下:图生产设备自动管理系统测试案例分析加工程序自动管理系统设定与测试加工程序管理系统的设定分为工艺设定与加工程序设定。工艺设定(ModuleSetup)。电子科技大学硕士学位论文图工艺设定示意图)点击”ModuleSetup”>”MaintainModule”进入新工艺设定选项。设定新增加的工艺名称为“TAPER”与此同时将接下来负责建立设备与加工程序的工程师赋予该站点管理员或工程师的权限。图设定流程以及相关人员权限示意图设定完成之后在系统的首页就能看到如下变化:设定前设定后图系统首页变化示意图)工程师得到相应的权限后便可到系统中设定工序代码以及完成该工序需要用到的设备。点击”ModuleSetup”>”MaintainOperation”进入新工序与设备名称类型设定选项。将工序代码设定为其设备名称设定为”TAPER”并添加此工艺的具体描述。图设定站点代码以及设备类型示意图)点击”ModuleSetup”>”MaintainTooling添加设备型号信息。图设定站点型号示意图第六章生产设备自动管理系统测试将设备编号添加到设备型号中有XYZ与XYZ两台设备。图添加设备编号示意图完成上述设定后就能将工序代码与设备XYZ与XYZ关联在一起。加工程序设定。图加工程序设定示意图)对于新增的设备必须在加工程序管理系统中添加第一个版本的加工程序。点击“RecipeSetup”>“CreateRecipe”将加工程序命名为TAPE应用的工艺流程代码设定为。图加工程序命名示意图)点击“RecipeSetup”>“MaintainRecipe”将加工程序上传到加工程序管理系统由于是第一次上传因此“OriginalValue”栏为空白。图上传加工程序到系统示意图)点击“RecipeSetup”>“MaintainProduct”添加产品目录。上传了加工程序我们必须告诉系统该加工程序能够生产哪些产品。点击“Add”按钮将产品电子科技大学硕士学位论文ABCXA与ABCXB添加到设备XYZ的生产产品目录中。用户可根据需要适当的在“ProductDescription”中添加备注方便他人查询时更好的了解产品类型等信息。用相同的方法将产品ABCXC添加到设备XYZ中。图添加产品到指定设备XYZ示意图完成以上设定后加工程序中最关键的设定部分就完成了工艺、加工工序、所需设备以及适用产品通过这些设定关联在一起当生产线控制电脑识别到即将加工的产品所属类别后便能自动找到正确的加工程序。软件加工程序管理系统设定的过程其实也是测试的一部分通过前面成功的添加晶圆表面贴保护膜的操作工序我们可以看到该系统能根据用户的需求添加各种指定的选项表明服务器工作满足设计所需的连接、页面可用性、数据准确性测试。作为一个软件加工程序管理系统最重要的当然是看加工程序是否能自动上传系统能否记录下每次上传的内容以及及时更新用户能否通过该系统查找到以前的历史记录等。由于之前我们已经在系统中上传了最初版本的加工程序系统中显示如下:图最初版本的加工程序记录现在我们再次上传一个更新后的加工程序在系统中我们可以看到如下变化:第六章生产设备自动管理系统测试首先原本没有任何记录的”OriginalValue”中有了最初版本的加工程序名称其次在系统的记录中我们看到加工程序的版本号进行了更新从原来的版本变成了现在的版本与实际情况一致证明了系统工作的准确有效性。图更新加工程序后的系统记录最后我们看看在实际的网络环境中当用户传输大数据量信息系统能否快速响应和长时间正常运行。通过实际的测量结果可以发现在正常工作下服务器CPU占用率基本接近于零而在负载测试中服务器的四核CPU占用率最高仅。图CPU压力测试在网络响应测试中正常的服务响应时间ms。而在大数据量压力测试下系统响应时间约为ms客户端基本很难感觉到明显延迟。图网络响应测试电子科技大学硕士学位论文加工程序管理系统与生产线自动控制系统之间的设置将加工程序管理系统的客户端(CLIENT)安装到生产设备自动控制系统上。图加工程序管理系统客户端安装示意图在客户端属性的“RemoteServerName”中配置集群服务器(CLUSTERSERVER)的地址。图添加CLUSETERSERVER地址示意图第六章生产设备自动管理系统测试完成以上设定后加工程序管理系统在客户端的配置便完成了生产自动控制系统根据预先的设置会自动到加工程序管理系统中拿取加工程序并通过SECSGEM远程命令将加工程序自动加载到设备上从而实现自动下载、自动分配加工程序的功能。设备在生产线自动控制系统控制下实现自动生产在加工程序管理系统中设定好各种选项以及添加完加工程序管理系统在客户端的配置后需要在生产线自动控制系统中测试该系统能否实现控制设备使设备按照预定的步骤实现自动加工的功能。()在生产线自动控制系统端将设备设定在ONLINEREMOVE模式允许设备进行远程控制只有当控制端与设备端都同时显示为相同的状态才表示两者同步。生产线自动控制系统设备设备图控制系统与设备远程控制同步检测()选择需要加工的产品并告诉生产线自动控制系统。在半导体加工行业生产一批次产品前通常要赋予该批次产品一个产品批次号(LotNumber)该批次号是独一无二、不能重复的通过输入产品批次号系统能自动识别到该批次号对应的产品名称以及一些设定好的加工流程信息。这样做的最大好处在于方便追踪与查询特别是后期需要查询该批次产品的所有加工信息时直接输入产品批次号就可以得到所有想要的加工信息。()生产线控制系统通过识别到的产品名称自动从加工程序管理系统中找到对应的加工程序并下载到设备。当控制系统显示“RecipeDownLoadedsuccessfully”的信息时表示产品的加工程序已经成功的下载到设备上若加工系统中的设置电子科技大学硕士学位论文不正确或者在生产线控制系统端的设置出错会直接影响加工程序下载。图加工程序自动下载成功示意图()当设备完成加工程序自动加载后控制电脑发给设备一个开始生产的指令设备便将需要加工的产品传送进设备内部开始加工这时控制系统显示“ToolStarted”表示设备已经开始自动运行。图设备进行自动生产示意图()当设备完成加工工序后产品被送出设备设备自动从运行模式变回待机模式等待控制系统的下一个指令在自动控制系统端选中该批次产品对应的加工序列号点击“Finish”按钮将产品从正在加工目录中除掉完成从设备到系统的物理统一。图完成产品加工示意图第六章生产设备自动管理系统测试到此为止整个加工过程结束需要测试的环节也正式结束若设置正确产品会顺利完成预先制定好的所有加工流程无需额外的人工干预。回顾上述步骤从选择要加工的产品到产品完成加工送出设备所有涉及到人工操作的只有两步:()选择需要加工的产品并告诉生产线自动控制系统。()完成加工工序后为了实现设备与系统物理状态的统一需要在自动控制系统中点击“Finish”按钮。以上两个步骤的操作都非常简单且完成整个操作用时不到一分钟极大的减少了设备的等待时间简化了人工干预的环节基本实现了设备自动控制的设计要求。本章小结本章通过实例演示了如何在加工程序自动管理系统中创建新工艺流程的加工程序以及如何将加工程序管理系统的客户端安装到生产设备自动控制系统最后测试了生产线自动控制系统的远程控制与自动下载加工程序功能由此验证了该优化模型的可行性完成对整个课题的设计进一步证明此模型在半导体生产制造行业的先进性与可行性。电子科技大学硕士学位论文第七章总结与展望研究总结本文从半导体生产设备自动管理的意义出发按照软件工程设计的思路先分析了当前半导体封装测试领域面临的问题并以此提出解决方案分别研究以下三个重要因素最后将理论与实践相结合实现生产设备自动化:()实现设备与自动控制系统的实时沟通与远程控制。为此必须建立相应的网络连接方案与定制的控制系统将生产线上各种设备的加工软件用控制系统统一集中管理起来。()优化自动控制系统的控制功能使其具备能正确识别设备或生产线其他操作控制系统发出的信号调用正确的加工程序到设备,并且整个过程不影响设备的正常生产状态,不耗费更多的待机时间。()对自动管理系统中的加工程序进行数据库用户管理仅少数获得权限的人才能访问和修改该系统的数据库。同时,为技术人员提供相应的单项或多项组合查询功能。在实例运行中参与了对某国际性半导体企业的设备加工程序自动管理的模型设计将这三个重要因素紧密联系在一起并应用到此模型中达到科学地实现生产设备自动化管理的目的。回顾整个项目的论证、开发、实施过程联系到课题组成员还有很多其他日常工作使得某些基础工作和细节工作还是做得不够仔细实现过程还是有不少可以继续改进的地方比如在生产线自动控制系统方面还可以有更深入的研究使其除了具备远程控制设备起始、停止运作的功能外还能与公司的其他支持软件相连具备收集数据、分析数据等更加智能化的功能。研究展望“十二五”期间国家将继续加大对半导体集成电路制造领域的扶持力度。另外我国经济的高速发展和战略性新兴产业的兴起也为集成电路产业加快发展提供了更加广阔的市场和创新空间衍生出多层次的集成电路市场需求国内半导体第七章总结与展望集成电路制造应抓住新兴产业发展的机遇实现更大的作为。从产业规模来看未来我国集成电路设计制造企业规模将有望比年再翻一番达到亿元左右这需要保持每年的增长率。我国将有,家设计企业销售收入超过亿美元有家设计企业销售收入超过亿美元有,家设计企业销售收入超过亿美元。从技术水平来看目前我们已经有,的产品进入纳米工艺节点到年高端的产品将进入纳米工艺节点重大项目需求的高端产品将实现自主供应。设备的升级必然带来企业自动控制系统的升级本课题正是建立在实现设备工艺制造自动化的前提下所作的研究其研究结果具有很强的代表性与实用性基本能够达到设计初期的预期结果。另外本课题在制定设计方案时基本遵循国际通用的标准因此具有很强的通用性。目前此系统已经进入了实际应用阶段用来辅助工程师管理设备技术参数以及加工程序操作员也在实际的产品加工过程中体验到了自动化管理带来的便捷与易操控性。在近半年的实际运作之中该系统的各项功能指标均能正常有效工作各项需求指标均满足客户需求完全达到了国内外在此领域内的实际应用水平。联系实际的大规模生产企业的设备控制与质量管理特别是对自动化程度要求较高的半导体领域该项目具有很强的推广意义。电子科技大学硕士学位论文致谢值此论文完成之际衷心地向辛勤培育我的导师李波副教授表示崇高的敬意和深深的谢意。本论文从选题、构思到撰写及修改完成自始至终得到了李老师的启发、指导、支持和帮助在此再次向李老师表示感谢!李老师严谨的教学态度渊博的学术知识孜孜以求的敬业精神时刻鞭策与激励着我前进与实现自我突破。其次企业方导师龙红能高工在处理繁多的日常事务的同时对我的论文进行了精心指导并在具体的设计实现过程中根据自己的丰富经验为我提供很多切实可行的方法和建议。衷心感谢电子科大空天院刘强书记李辉教授班主任凌老师以及辅导员王老师他们都是工作非常繁忙的人但每当我有问题前去请教的时候总是耐心解答和蔼可亲让我深深感动。另外也感谢我的上司夏锦对于我进修软件工程硕士给予的支持与帮助他的成功经验更是成为激励我完成学业的动力。参考文献参考文献KennethCLaudon管理信息系统机械工业出版社张云,王志越先进半导体设备制造技术及趋势半导体行业,DinesBjorner软件工程卷~清华大学出版社吴麟著自动控制原理清华大学出版社,PaulJSteffan,Automaticrecipeadjustanddownloadbasedonprocesscontrolwindow,UnitedStatesPatent,Mar,PhilipAuerswald,StuartKauffman,JoséLoboandKarlShell,Theproductionrecipesapproachtomodelingtechnologicalinnovation:Anapplicationtolearningbydoing,JournalofEconomicDynamicsandControl,Volume,Issue,March,Pages姜巍巍,贾亚洲,王昕,于捷基于面向对象的程序设计方法的数控机床可靠性信息管理系统的研制中国机械工程陈志泊著数据库原理及应用教程人民邮电出版社丁永刚,吴林静基于SQLSERVER和ASPNETXML的教学资源库系统的设计与实现Page(s):–辛岚数控加工集中控制与加工程序管理技术的研究长春理工大学学报AtsushiAoyama,IsaoYamadai,RafaelBatresandYujiNaka,Multidimensionalobjectorientedapproachforautomaticgenerationofcontrolrecipes,ComputersChemicalEngineering,Volume,Issues,July,PagesHossamAGabbar,AtsushiAoyamaandYujiNaka,Automatedsolutionforcontrolrecipegenerationofchemicalbatchplants,ComputersChemicalEngineering,Volume,Issue,April,Pages郑书花,岳彦芳基于Web数控程序管理系统及关键技术现代制造工程冯天飞等基于Web的用户管理系统的设计与实施计算机应用研究王戟SECSGEM在半导体生产计算机集成制造系统中的应用研究浙江工业大学孙家广,郑少辉数控机床串行通讯机床与液压穆立茂PC机与数控机床之间长数控程序传输软件的开发中文信息学报Pires,PSMdosAnjos,IMImprovementsonEthernetLANNetworkInfrastructureforIndustrialAutomation:aCaseStudySeptPage(s):–电子科技大学博士硕士学位论文MikeNash,Recipesforsuccess:BatchprocesscontrolsystemshavesupposedlyreachedapinnacleofmainstreamITandinclusivefunctionality,ManufacturingComputerSolutions,vol(no)Catania,VMilazzo,LPuliafito,AVita,LEnhancingreliabilityinanindustrialLAN:designandperformabilityevaluationDecPage(s):–攻硕期间取得的研究成果攻硕期间取得的研究成
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