时间/压力点胶机广泛应用于半导体封装工业,常用它来进行集成电路元件密封和芯片固定以及对其进行机械保护,减缓材质温度差产生的应力。它利用高压气体将定量的工业胶体挤到基板上,具有操作简单、适应环境广、维护方便等优点。对点胶基本要求在整个过程胶体流速保持一致,时间/压力点胶由于气压传送中受到影响和胶体非线性的流变特性等因素,点胶质量难以保持一致,对其控制是件极具挑战性的工作。为了实现点胶过程的分析和控制,建立了基于PC 机和计算机视觉检测的点胶系统。点胶机是一个复杂的系统,需要精确控制点胶流量和点胶的位置。点胶过程受许多因素的影响,导致过程质量很难一致,尤其在高速运行中,这需要从多方面考虑系统设计。本文运用集成设计和控制的原理,从硬件、软件和控制上综合考虑了系统的设计,建立了精密的机械运动和气动系统。根据系统的硬件环境,基于PC 机编写应用软件,解决了微量点胶中气压采集和系统控制问题。点胶中胶体的粘性不是一个常数,流体粘性依赖于剪切应变、温度甚至剪切时间,因而胶体流速和体积受其影响很大。本文分析了流体的粘性特征,并总结了点胶中胶体有关的流变特性经验模型。通过将实验室装配的点胶设备气体传动系统进行分解,建立对应气体传动模型; 接着对针尖的胶体受力分析基础上建立流速的微分方程模型; 此外阐述了胶点形成过程,拉丝和拖尾的现象形成过程。时间/压力点胶过程涉及气体传动和复杂多变的非牛顿流体特性; 而且随点胶的进行,过程条件发生变化,从而改变了气动系统的动态特性。这些对点胶造成影响,仅依靠硬件改造难以达到理想要求,所以需要加以控制。传统上一直是开环控制,严重依赖操作人员的经验。本文着重分析了点胶中气压随高度的变化,在时间上进行补偿高度影响。首先对气压在不同高度上的响应作了分析,并借此建立用采样的气压变化估计高度的方法。随后对过程控制中一些控制方法的分析,将其应用于点胶过程。针对针尖胶体的受力情况,建立了一个简单的流量或胶点体积估计模型。以此模型,基于SPC 统计过程控制原理和PI 算法进行控制,仿真和实验结果显示具有明显的效果。