提出了一种对设备的具有Ｎ≥２的自由度ｘ１，．．．，ｘＮ－１，ｚ的运动进行控制的方法。该方法包括步骤：确定近似目标ｘ－位置ｘｅｎｄａｐｐ＝（ｘ１，ｅｎｄａｐｐ，．．．，ｘＮ－１，ｅｎｄａｐｐ）；计算第一ｚ－轨迹ｚｕｐ（ｔ）；计算设备从开始ｘ－位置ｘｓｔａｒｔ到近似目标ｘ－位置ｘｅｎｄａｐｐ的运动的ｘ－轨迹ｘａｐｐ（ｔ）＝（ｘ１ａｐｐ（ｔ），．．．，ｘＮ－１ａｐｐ（ｔ））；通过控制系统使设备从起点ｑａｐｐ（０）＝（ｘｓｔａｒｔ，ｚｕｐ（０））沿着第一轨迹ｑａｐｐ（ｔ）＝（ｘａｐｐ（ｔ），ｚｕｐ（ｔ））开始运动；一旦在时刻ｔｃｏｒｒ获得被修正目标ｘ－位置ｘｅｎｄ＝（ｘ１，ｅｎｄ，．．．，ｘＮ－１，ｅｎｄ），就确定满足ｘｃｏｒｒ（ｔｂｌｅｎｄ）＝ｘａｐｐ（ｔｂｌｅｎｄ）的到ｘｅｎｄ的被修正目标－ｘ轨迹ｘｃｏｒｒ（ｔ）＝（ｘ１ｃｏｒｒ（ｔ），．．．，ｘＮ－１ｃｏｒｒ（ｔ）），其中ｔｃｏｒｒ≤ｔｂｌｅｎｄ以及对于ｔ≥ｔｂｌｅｎｄ，通过控制系统使设备沿着第二轨迹ｑｃｏｒｒ（ｔ）＝（ｘｃｏｒｒ（ｔ），ｚｕｐ（ｔ））运动；确定最早时刻ｔ２：＝ｍｉｎ｛ｔ｜ｘｃｏｒｒ（ｔ）＝ｘｅｎｄ｝，此时ｘｃｏｒｒ（ｔ２）＝ｘｅｎｄ；计算从最大ｚ－位置ｚｍａｘ到目标ｚ－位置ｚｅｎｄ的第二ｚ－轨迹ｚｄｏｗｎ（ｔ）从而对于ｔ＜ｔ２，ｚｄｏｗｎ（ｔ）＞ｚ２，对于给定安全高度ｚ２，有ｚｍａｘ＞ｚ２＞ｚｅｎｄ以及对于ｔｄｏｗｎ＞ｔｂｌｅｎｄ的某些时刻，ｚｄｏｗｎ（ｔｄｏｗｎ）＝ｚｕｐ（ｔｄｏｗｎ）＝ｚｍａｘ；以及对于ｔ＞ｔｄｏｗｎ，通过控制系统使设备沿着第三轨迹ｑｆｉｎａｌ（ｔ）＝（ｘｃｏｒｒ（ｔ），ｚｄｏｗｎ（ｔ））运动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于自动化
本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分所述的控制设备的运动的方法，尤其是控制芯片键合设备的放置工具的运动的方法。
技术介绍
运动控制系统将轴运动有规律地实施为连接的三次样条，S卩，连接的在时间上限定各运动段的三阶多项式。当与低阶多项式相比时，所产生的轨迹X(t) = (Xl(t)，...，其中N表示待控制的运动的自由度的数量-在各处都具有有限的、受限的跃度并且限制高频能量输入被控系统。术语跃度指的是加速度相对于时间的导数。各运动段易于通过有限的计算资源计算。通常，N彡6且Xl，...，&对应于线性坐标χ、1、ζ以及角坐标 θχ、ey、子集。在下文中，自由度又被简称为轴。先进的运动控制系统已经被实施，它们允许对不需要从静止状态开始而是从一个或多个轴的当前运动状态开始的运动进行编程。这被称为运动混合。在轴η的静止状态，Vn(t)相对于时间的第一导数，即，Vn (t) =Xn' (t)，等于0，而运动状态的特征在于 Xn' (t) Φ 0。先进的运动控制系统的细节可以在Rexroth NYCe400的，发布于06年10 月的1. 3版的产品软件用户手册，以及发布于07年5月的1. 4版的产品硬件用户手册中找至Ij ；二者均由 Bosch Rexroth AG(地址为 Luchthavenweg 20,5657 EB Eindhoven, The Netherlands)出版，其全部内容并入本文。运动混合(motion blending)已经被用于响应仅在以原始终点为目标的运动已经开始之后变得可用的信息来改变单个和多个轴运动的最终位置。如果相比于整个运动， 最终位置的改变较小，那么，相比于使轴运动至原始终点并随后进行修正运动，这种策略允许整个运动时间更短。这被称为终点修正并且是芯片键合设备所特别关心的。芯片键合设备从支撑场所(例如晶片台)拾取单个芯片，将被拾取的芯片放置并紧接着贴附至基底或另一个芯片上。因此由芯片键合设备执行的整个过程通常被称为芯片键合。这在例如WO 07118511A1中得到详细描述，其全部内容通过引用并入本文。多轴运动经常需要各个轴运动之间的同步。同步需求经常被称为用于碰撞避免的几何禁入区、切向速度约束或边界条件。
技术实现思路
根据本专利技术的一种示例性实施方式，提出了一种对设备(尤其是芯片键合设备的放置工具)的具有N彡2的自由度&，. . .，χΝ_ι;ζ的运动进行控制的方法。该方法包括步骤 确定近似目标X-位置‘Γ= (Xl,en；",...,X^ien；PP)；计算第一 Ζ-轨迹^⑴；计算设备从开始X-位置^cstot到近似目标X-位置Xm广的运动的X-轨迹Xapp (t) = (Xlapp (t)，...， Χ^-α))；通过控制系统使设备从起点qapp(0) = (xstart, Zup(O))沿着第一轨迹qapp(t)= (xapp(t)，Zup(t))开始运动；一旦在时刻t。OT获得被修正目标χ-位置Xend = (X1, end，...，χΝ-υ)，则确定满足xe°"(tblend) = xapp(tblend)的到xend的被修正目标-χ轨迹xem(t)= (XlC°rr (t)，. . .，Ximc^ (t))，其中t。OT彡tblend以及对于t彡tblend,通过控制系统使设备沿着第二轨迹 qc°rr (t) = (xcorr (t)，zup (t))运动；确定最早时刻 t2 = min {t | Xcorr (t) = xend}，此时χ-"(t2) = xend ；计算从最大ζ-位置Zfflax到目标ζ-位置Zend的第二 ζ-轨迹Zdown(t)从而对于t < t2，Zdown (t) > ，对于给定安全高度Z2，有^ax > Z2 > Zend以及对于td。wn > tblend 的某些时刻，zd_(td_) = zup(tdown) = Zmax ；以及对于t > td_，通过控制系统使设备沿着第三轨迹 qfinal(t) = (xcorr(t), Zdown (t))运动。本专利技术的方法还可以被体现为设备(例如作为芯片键合设备的智能(单元)的一部分)，或作为计算机可读载体(例如用于连接芯片键合设备的计算机可读载体)上的计算机程序指令。附图说明当结合附图进行阅读时，通过下列详细描述，本专利技术被最佳地理解。应强调，根据惯例，附图的多种特征并没有按比例绘制，反而是为了清楚起见被任意地扩大或缩小。下列各图被包括在附图中图1示出放置工具的轨迹的示意性代表图。图2示出yz_平面中的轨迹的另一个示意性代表图。图3示出多种χ⑴_，y (t)-和ζ (t)-轨迹的示意性代表图。具体实施例方式根据本专利技术的一种示例性实施方式，提出了一种对芯片键合设备的放置工具的运动进行控制的方法。放置工具是芯片键合设备的组件，放置工具从晶片、托盘、或其它工具拾取各个芯片并将它们放置在基底上，所述芯片将要被键合至该基底或另一个芯片上。在通常实施中， 放置工具具有三个线性的和一个旋转的自由度x、y、ζ和θζ。通过控制系统对相对于所述自由度的运动进行控制。放置工具被配置为沿着χ-轨迹x(t) = (x(t)，y(t)，θ z(t))在晶片台、芯片托盘、 或转移工具上将拾取芯片的拾取或转移位置与放置位置之间运动。在下文中，假设精确的转移位置预先已知，放置位置则通过对预先已知的位移或近似目标X-位置Xendapp和通常在放置工具已经在拾取位置Ktot拾取芯片并已经开始朝着近似目标X-位置Xend-运动之后变得可用的修正计算得到。然而，本专利技术还可以在其它情况下使用，尤其用于当拾取位置在该工具朝着拾取位置的运动已经开始之后并且在修正值变得可用之前需要被修正时通过放置、拾取或中间工具来拾取芯片。为了结合该修正，芯片键合设备或者可以在运动开始之前等待，或者可以在移动至预先计算的位移X-位置Xmd-之后执行结束于被修正目标X-位置Xmd处的修正运动。然而，优选地，使用上面提到的运动混合原则将使该运动在空中改变。此外，放置工具被配置为沿着Z-轨迹ζ (t)运动 从行进期间的最大ζ-位置Zmax处的最大高度e到预转移高度c+i并且从转移高度c返回最大高度e·从最大高度e到预放置高度a+g或放置高度a并且从放置高度a返回最大高度5·在位于转移高度c之上距离k处的安全高度Z1与最大高度e之间·在位于放置高度a之上距离h处的安全高度&与最大高度e之间最大高度e由ζ轴行程的上端给出，或由足以使拾取或放置与这两处ζ-运动的相应安全高度之间的运动时间最小化的较小高度给出，上述的ζ-运动以最大ζ-速度Z' (t) 横穿安全高度之一并仅在最大高度^liax处停止。优选地，e被选择为约等于两倍安全高度， 即，1. 5 < e/h < 2. 5或优选地1. 5 < e/k < 2. 5，或如果将芯片1的厚度t和/或分配器 41 的厚度 BLT 考虑进去，1. 5 < (e-t-BLT) /h < 2. 5 或 1. 5 < (e_t_BLT)/k < 2. 5。所有 ζ-位置都是预先已知的。然而，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种对设备，尤其是芯片键合设备的放置工具，具有Ｎ≥２的自由度ｘ１，．．．，ｘＮ－１，ｚ的运动进行控制的方法，所述方法包括以下步骤ａ．）确定近似目标ｘ－位置ｘｅｎｄａｐｐ＝（ｘ１，ｅｎｄａｐｐ，．．．，ｘＮ－１，ｅｎｄａｐｐ），ｂ．）计算第一ｚ－轨迹ｚｕｐ（ｔ），ｃ．）计算所述设备从开始ｘ－位置ｘｓｔａｒｔ到所述近似目标ｘ－位置ｘｅｎｄａｐｐ的运动的近似ｘ－轨迹ｘａｐｐ（ｔ）＝（ｘ１ａｐｐ（ｔ），．．．，ｘＮ－１ａｐｐ（ｔ）），ｄ．）通过控制系统使所述设备开始从起点ｑａｐｐ（０）＝（ｘｓｔａｒｔ，ｚｕｐ（０））沿着第一轨迹ｑａｐｐ（ｔ）＝（ｘａｐｐ（ｔ），ｚｕｐ（ｔ））运动，ｅ．）一旦在时刻ｔｃｏｒｒ获得修正的目标ｘ－位置ｘｅｎｄ＝（ｘ１，ｅｎｄ，．．．，ｘＮ－１，ｅｎｄ），则（ｉ）确定满足ｘｃｏｒｒ（ｔｂｌｅｎｄ）＝ｘａｐｐ（ｔｂｌｅｎｄ）的到ｘｅｎｄ的修正的目标ｘ－轨迹ｘｃｏｒｒ（ｔ）＝（ｘ１ｃｏｒｒ（ｔ），．．．，ｘＮ－１ｃｏｒｒ（ｔ）），其中ｔｃｏｒｒ≤ｔｂｌｅｎｄ以及（ｉｉ）对于ｔ≥ｔｂｌｅｎｄ，通过所述控制系统使所述设备沿着第二轨迹ｑｃｏｒｒ（ｔ）＝（ｘｃｏｒｒ（ｔ），ｚｕｐ（ｔ））运动，ｆ．）确定使ｘｃｏｒｒ（ｔ２）＝ｘｅｎｄ的最早时刻ｔ２：＝ｍｉｎ｛ｔ｜ｘｃｏｒｒ（ｔ）＝ｘｅｎｄ｝，ｇ．）计算从最大ｚ－位置ｚｍａｘ到目标ｚ－位置ｚｅｎｄ的第二ｚ－轨迹ｚｄｏｗｎ（ｔ）以使（ｉ）对于ｔ＜ｔ２，对于给定的安全高度ｚ２有ｚｄｏｗｎ（ｔ）＞ｚ２，其中，ｚｍａｘ＞ｚ２＞ｚｅｎｄ以及（ｉｉ）对于ｔｄｏｗｎ＞ｔｂｌｅｎｄ的某些时刻，ｚｄｏｗｎ（ｔｄｏｗｎ）＝ｚｕｐ（ｔｄｏｗｎ）＝ｚｍａｘ，以及ｈ．）对于ｔ＞ｔｄｏｗｎ，通过所述控制系统使所述设备沿着第三轨迹ｑｆｉｎａｌ（ｔ）＝（ｘｃｏｒｒ（ｔ），ｚｄｏｗｎ（ｔ））运动。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：提姆·奥利弗·斯戴德尔曼，
申请(专利权)人：KS芯片键合设备产业有限公司，
类型：发明
国别省市：CH
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