一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线及控制方法技术

本发明专利技术提供了一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线及控制方法，包括：至少两个多芯片组件组装自动化设备、上料机、下料机、上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道、支线轨道、至少两个升降机以及控制系统；通过不同轨道的设置实现了产品在生产线上的自动流转及加工制造，实现了产品在产线内同功能设备上的并行生产，或在产线内不同功能设备上的串行生产；在生产过程中，可在控制系统驱动下实现物流路径优化，并获取待加工产品实时位置、工位任务负荷等数据，有利于提升物流效率、追溯产品加工过程、优化工位负荷度。同时，产线布局紧凑，具备可扩展性，可根据工艺需求方便的完成设备的更换、新增或减少。新增或减少。新增或减少。

【技术实现步骤摘要】
一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线及控制方法


[0001]本专利技术涉及集成电路封装领域，特别涉及一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线及控制方法。

技术介绍

[0002]多芯片组件（MCM，Multi
‑
Chip Module）是将裸芯片、分立元件等元器件装配在高密度互连基板上并进行互连、封装，实现一定功能的微电子组件，具有高密度、高性能、高可靠性的特点。多芯片组件典型装配工艺包括回流焊接、芯片粘接、芯片共晶、芯片倒装、等离子清洗、引线键合、自动光学检测等，目前部分装配工艺已具备自动化实现手段，如自动点胶机、自动贴片机、自动丝焊机、自动光学检测设备等。为提升装配效率、减少产线的人力投入，将设备连接、配置成自动生产线，已成为行业研究的热点。
[0003]中国专利CN114803397 A公开了一种自动生产线及控制方法，通过运输轨道将待加工物料运输到加工装置，并通过控制系统实现产线中各装置的执行控制，有效地提高了自动生产线的生产质量和生产效率。中国专利CN 112621390 A公开了一种多工序自动生产控制方法及多工序自动生产线，通过控制模块、地轨、机械手的应用，实现了在无人操作情况下，同一生产线上不同工序的多个加工单元自动进料/换料、加工和出料，以及加工节拍的优化。中国专利CN 114803346 A公开了一种自动上下料生产线的控制方法、控制装置及生产线，通过控制装置控制自动引导运输车（AGV）将待加工钢板运输至切割加工设备，通过抓取机构对原材料及切割成品进行抓取分拣，改善了设备制造业由于采用人工劳动导致效率低的问题。
[0004]上述专利技术通过生产线的设计、控制系统的应用，基于运输轨道、AGV等实现了物料的运输，基于机械手实现了物料的抓取和分拣，提升了生产效率、减少了人力的使用。但是，上述专利技术主要针对机械加工领域，产线布局占地面积较大，并不适用于布置在净化间内的多芯片组件生产线；同时，上述专利技术通过机械手对金属坯料、钢材等大尺寸物料进行抓取，而针对小尺寸、强度低、表面装配有脆弱元器件、有防静电要求的多芯片组件，更适合于不对产品及物料直接接触的轨道进行多工位之间及工位内的物料运送。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，提供了一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线及控制方法，通过轨道的应用实现了产品在生产线上的自动流转及加工制造，实现了产品在产线内同功能设备上的并行生产，或在产线内不同功能设备上的串行生产；在生产过程中，可在控制系统驱动下实现物流路径优化，并获取待加工产品实时位置、工位任务负荷等数据，有利于提升物流效率、追溯产品加工过程、优化工位负荷度。同时，产线布局紧凑，具备可扩展性，可根据工艺需求方便的完成设备的更换、新增或减少。
[0006]本专利技术一方面提出了一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，包括：至少两个多芯片组件组装自动化设备、上料机、下料机、上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线
轨道、多条支线轨道、至少两个升降机以及控制系统；所述上料机与生产线外部运输装置对接，发料轨道与第一升降机连接；所述下料机与生产线外部运输装置对接，收料轨道与第二升降机连接；上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道在竖直方向上依次呈上、中、下排列，各主线轨道的两端均分别与两个升降机连接；支线轨道包括直通支线轨道与带180
°
旋转的支线轨道，第一多芯片组件组装自动化设备的进、出料轨道通过不同直通支线轨道分别与第一升降机、第二升降机连接；第二多芯片组件组装自动化设备的进、出料轨道通过不同的带180
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旋转的支线轨道分别与第二升降机、第一升降机连接；控制系统设置在多芯片组件组装自动化设备的计算机中，用于实现对自动生产线的控制；其中，上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道以及支线轨道均为单向运输轨道，下层主线轨道运输方向与上层主线轨道、中层主线轨道运输方向相反。
[0007]进一步的，该生产线还包括在线载具，所述在线载具用于对代加工产品进行加持、固定与输送，所述在线载具上制作有识别码。
[0008]进一步的，所述多芯片组件组装自动化设备的进料轨道、出料轨道、上料机、下料机升降机与上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道、直通支线轨道以及待带180
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旋转的支线轨道交接处均设置有识别码自动扫描装置，用于在线载具上的识别码信息读取。
[0009]进一步的，在拓展生产线时，在上料机与下料机之间沿主线轨道方向增加上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道段数，同时增加所需的多芯片组件组装自动化设备并配备所需数量的直通支线轨道以及待带180
°
旋转的支线轨道以及升降机，增加后各部件连接关系与增加前生产线连接方式相同。
[0010]进一步的，所述多芯片组件组装自动化设备呈矩阵式排布，所有多芯片组件组装自动化设备的背面朝向主线轨道，即主线轨道两侧的多芯片组件组装自动化设备的进、出料方向相反。
[0011]进一步的，在代加工产品总量大于设备产能负荷时，将部分等待加工状态的产品运输到中层主线轨道、下层主线轨道进行等待。
[0012]本专利技术另一方面提出了一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线的生产方法，包括：S1、控制系统接收车间制造执行系统下发的生产任务单；S2、上料机接收外部运送的待加工产品，并装载于在线载具中，上报待加工产品信息给控制系统；控制设备获取待加工产品所需设备信息、产品工序信息以及装配程序信息；S3、控制系统根据生产线设备当前状态，按照调度规则生成物流调度指令；S4、控制系统根据物流调度指令将待加工产品运送到所需设备处；S5、待加工产品通过设备的进料轨道进入设备，从控制系统中获取待加工产品所需装配程序信息并进行程序调用，运行程序进行产品装配，装配完成的产品运送至设备出料轨道处；S6、在设备的出料轨道处，控制系统根据产品工序信息对装配完成的产品进行完工判定，并上报判定结果，若判定结果为未完工则将未完工产品运送至所需设备并进入步骤S5，若判定结果为已完工，则进入步骤S7；S7、控制系统将已完工产品搬运至下料机的收料轨道处；
S8、下料机扫描装载完工产品的在线载具识别码信息，上报控制系统，并将完工产品在下料机中并进行暂存，直至生产任务单内所有待加工产品均完成产品装配或下料机满载，通过外部搬运装置搬运已完工产品。
[0013]进一步的，所述步骤S3中，调度规则包括：（1）同等条件下，优先为任务优先级较高的任务分配生产设备；（2）同等条件下，优先安排同一批次任务连续生产；（3）同等条件下，优先为生产线内的半成品分配生产设备；（4）同等条件下，优先为负荷度较低的设备分配生产任务；（5）临时插单任务赋予最高优先级条件下，生产线内所有其余待加工产品全部以最短时间离开上层主轨道、支线轨道，进入中层主轨道或下料机，为最高优先级任务让出轨道，以使最高优先级任务以最短时间完成生产。
[0014]进一步的，所述步骤S6中，将未完工产品运送至所需设备的具体方法为：上层主线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，其特征在于，包括：至少两个多芯片组件组装自动化设备、上料机、下料机、上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道、多条支线轨道、至少两个升降机以及控制系统；所述上料机与生产线外部运输装置对接，发料轨道与第一升降机连接；所述下料机与生产线外部运输装置对接，收料轨道与第二升降机连接；上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道在竖直方向上依次呈上、中、下排列，各主线轨道的两端均分别与两个升降机连接；支线轨道包括直通支线轨道与带180
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旋转的支线轨道，第一多芯片组件组装自动化设备的进、出料轨道通过不同直通支线轨道分别与第一升降机、第二升降机连接；第二多芯片组件组装自动化设备的进、出料轨道通过不同的带180
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旋转的支线轨道分别与第二升降机、第一升降机连接；控制系统设置在多芯片组件组装自动化设备的计算机中，用于实现对自动生产线的控制；其中，上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道以及支线轨道均为单向运输轨道，下层主线轨道运输方向与上层主线轨道、中层主线轨道运输方向相反。2.根据权利要求1所述的多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，其特征在于，还包括在线载具，所述在线载具用于对代加工产品进行加持、固定与输送，所述在线载具上制作有识别码。3.根据权利要求1或2所述的多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，其特征在于，所述多芯片组件组装自动化设备的进料轨道、出料轨道、上料机、下料机升降机与上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道、直通支线轨道以及待带180
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旋转的支线轨道交接处均设置有识别码自动扫描装置，用于在线载具上的识别码信息读取。4.根据权利要求1所述的多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，其特征在于，在拓展生产线时，在上料机与下料机之间沿主线轨道方向增加上层主线轨道、中层主线轨道、下层主线轨道段数，同时增加所需的多芯片组件组装自动化设备并配备所需数量的直通支线轨道以及待带180
°
旋转的支线轨道以及升降机，增加后各部件连接关系与增加前生产线连接方式相同。5.根据权利要求1所述的多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，其特征在于，所述多芯片组件组装自动化设备呈矩阵式排布，所有多芯片组件组装自动化设备的背面朝向主线轨道，即主线轨道两侧的多芯片组件组装自动化设备的进、出料方向相反。6.根据权利要求1所述的多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线，其特征在于，在代加工产品总量大于设备产能负荷时，将部分等待加工状态的产品运输到中层主线轨道、下层主线轨道进行等待。7.一种基于权利要求1
‑
6任一项所述的多层轨道的多芯片组件多工位自动生产线的生产方法，其特征在于，包括：S1、控制系统接收车间制造执行系统下发的生产任务单；S2、上料机接收外部运送的待加工产品，并装载于在线载具中，上报待加工产品信息给控制系统；控制设备获取待加工产品所需设备信息、产品工序信息以及装配程序信...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯奇峰，伍艺龙，张平升，唐鑫，傅奎，郭沛佩，赵雪峰，郝立峰，廖承举，冯国彪，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：