陶瓷劈刀的磨损问题更让人头疼,连续焊几百个点之后,尖端出现微裂纹,焊点质量开始往下掉。
度也是瓶颈。
单点焊接周期,从移动到对准到焊接大约o。5到1秒。
离目标“每秒焊1o个点”
,还有十倍的距离。
运动平台的加减不够快,粗定位和精定位之间的衔接有延迟,图像处理虽然硬件化了,但数据的传输和同步还有优化空间。
陈光远走进来的时候,吕辰正蹲在控制柜后面,手里拿着示波器探头,勾着背板总线上的信号线。
“怎么样?”
陈光远弯下腰,看了一眼示波器屏幕上的波形。
“时序基本收住了。”
吕辰用探头指着一个脉冲,“这是特征提取芯片的‘完成’信号,这是运动控制芯片的‘启动’信号。现在的延迟是15微秒,设计值是1o微秒。差一点,但能用。”
“差在哪里?”
吕辰直起腰,把示波器探头放回支架上。
“数据缓冲队列管理芯片的读写冲突。两个芯片同时访问同一块内存区域的时候,仲裁逻辑要等一个周期。改版图可以解决,但那是下一版的事了。”
陈光远点点头,站直身子,看了一眼那台墨绿色的机器。
机器正在待机状态,键合头停在原点位置,运动平台静止不动,控制柜上的指示灯一排一排地亮着,绿色的,安静的,像一只蹲着的野兽。
“都过来吧。”
陈光远拍了拍手,声音在空旷的厂房里回荡。
设备中心的技术员、哈工大的包康建团队、长光所的王高工团队、贵研所的周工、汤渺教授手下的研究生,加上吕辰、钱兰、诸葛彪,二十来个人围拢过来,站在机器前面。
陈光远站在机器侧面,伸手拍了拍机柜的铁皮外壳。
“这台键合机,从立项到现在,快三个了。它已经能在手动模式下,焊出了一颗完整的芯片。这台机器,从芯片到运动平台、光学系统、送线机构、劈刀,从头到尾,没有进口,全是咱们自己做的。”
他顿了顿,目光从每一张脸上扫过。
“这已经很成功了,但离‘每秒焊1o个点’的目标,还差得远。”
他从兜里掏出笔记本,翻开一页:“我先说问题。度、送线、劈刀,三个老大难。”
他在笔记本上写了一行字,抬起头。
“度的问题,根子在运动平台的动态响应。粗定位平台的加减曲线要优化,pId参数要重新整定。现在的梯形加减,加度只有o。5个g,太平缓了。如果改成s曲线,加度提到2个g,单点周期能缩短到o。3秒以内。”
包康建在旁边点了点头,在本子上记了一笔。
“精定位和粗定位的衔接也有优化空间。”
陈光远继续说,“现在是串行,粗定位走完,停下来,精定位再动。如果改成并行,粗定位还在减的时候,精定位就开始预补偿,能再省几十毫秒。”
他翻过一页笔记本。
“送线机构的问题,根子在张力控制。现在的被动式张力器,靠弹簧和阻尼轮维持张力,启动和停止的时候波动大。改成主动式,用脉冲电机控制送线度,张力传感器闭环反馈,能解决。”
周工在旁边插了一句:“主动式送线,我们的原理样机精度够,但体积大,装不到这台机器上。”
陈光远点点头:“那就重新设计,小型化、集成化。送线机构和键合头集成在一起,缩短金丝的路径,减少摩擦和阻力。”
周工想了想,点了点头。
“劈刀的问题,汤教授那边在调配方。但我还有一个想法。”
陈光远合上笔记本,“现在的劈刀是直筒形的,尖端应力集中。能不能改形状?比如,在尖端做一个小的倒角,或者把锥度改小,让应力分布更均匀。”