《面向晶片智慧型固化過程的時空多模型監控系統》是依託中南大學，由李涵雄擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向晶片智慧型固化過程的時空多模型監控系統
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李涵雄
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目將從多場信息融合的角度出發，通過智慧型手段將建模、控制及檢測集成一體，旨在提高晶片固化的智慧型水準。具體研究如下：（1）建立多場信息融合的時空智慧型模型；通過時空信息融合，構建給定工作區域的局部模型，並進行最佳化調試；採用自適應的方法劃分工作區域，並將各工作區域上的局部時空模型智慧型合成為一個全局溫度場動態模型，用於實時揭示溫度場的時空動態變化；（2）基於多模型動態系統和感測器的最佳化配置，深入研究時空智慧型控制系統，先設計局部模糊控制器，再通過智慧型合成手段形成全局時空控制系統；（3）基於全局時空模型和有限的感測器輸出建立低維可觀測的固化質量漂移模型，並建立相應的質量檢測專家系統，用於過程的故障診斷及預警，最終提升晶片固化的質量。本項目旨在用有限的時空測量手段、系統控制論、機械工程和質量工程方法，進行多區域的時空信息融合，將建模、控制及檢測智慧型集成，提升晶片固化的智慧型化水準，為智慧型製造作出貢獻。
結題摘要
微電子技術是當前信息產業的“心臟”，而封裝技術又是微電子製造中非常關鍵的一環。在晶片封裝過程中，需要將晶片引線框架置於固化爐的基板上在特定溫度下進行固化。爐中溫度場的均勻控制是保證晶片固化質量最為重要的環節，不均勻的溫度分布將會造成晶片的屈服，進而影響這些晶片的功能。然而，溫度場的建模與均勻控制通常是非常困難的。當前大部分建模和控制方法都是針對集總參數系統提出的，這些集總參數系統都是用常微分方程（ODE）描述。而很多工業過程，如熱處理過程，屬於用偏微分方程（PDE）描述的分散式參數系統（DPS）。如何能在有限的感測器和驅動器下，使溫度場能實時滿足生產所需要的時空分布軌跡。這對智慧型晶片固化操作的實施提出了極大的挑戰，同時也制約微電子封裝技術的進一步發展。 項目的主要研究內容將包括，研究針對複雜的熱處理過程的最佳化設計方法，並開發一個能適用於全工作區域的時空模型；在最佳化設計和智慧型建模的基礎上，設計一個能適用於工作點全局變化的智慧型時空控制理論及方法；研究在強幹擾下的質量監控專家系統。這是一個開創性的研究，在未來許多年裡都將是個挑戰。 本項目取得了多項成果，簡述如下：（1）從多場信息融合的角度，首次建立了基於多工況條件的智慧型時空模型，可以有效模擬大工況範圍的固化溫度。（2）提出了一種基於實驗數據的SVD/RSM的混合建模的全新的解耦最佳化設計，完成了固化爐的結構最佳化設計。（3）提出了多種不同的智慧型時空控制方法，並且探討了在溫度場中的套用實現; 特別是設計出全新的空間微分模糊控制器，可以取得滿意的時空控制性能。（4）針對複雜的智慧型監控問題，做了相應的基礎理論研究；提出了全新的機率支持向量機用於強噪聲下的分類，和機率模糊系統用於不確定環境下的專家知識提取，為今後深入研究打下了紮實的基礎。本項目涉及多個學科的交叉，及理論和實際的結合。發表高水平論文（SCI檢索）20餘篇，英文專著一本，發明專利一個，參與組織國際會議10餘次，在國際會議上多次做主題報告和分組報告。
