工控4U整机在LED固晶机中的设计与应用

　　系统概述

　　随着科学技术和半导体行业的发展，LED也在越来越多的领域中应用。LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个"P-N结".当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。

　　显示屏、交通讯号、广告业多媒体、城市亮化显示光源的应用LED 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏，分为全色、三色和单色显示屏，全国有100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LED, 因为采用LED 信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更新换代，而且推广速度快，市场需求量很大，是个很好的市场机会。

　　深圳很多LED自动化设备提供商长期致力于电子元器件设备的研发、生产、销售及服务，在LED固晶机设备制造上实力雄厚，在选用固晶机的中枢计算机控制系统时，与行业专用计算机高新企业华北工控达成友好合作，华北工控4U整机被LED固晶机系统集成商选用作为控制主机，客户反映应用效果良好。下面详细介绍华北工控4U整机在LED固晶机中的应用方案。

　　系统原理

　　LED固晶机是一种将LED晶片从晶片盘吸取后贴装到PCB（印刷线路板）上，实现LED晶片的自动健合和缺陷晶片检测功能的自动化设备，可满足大多数LED生产线的需求，适于各种高品质、高亮度LED（红色、绿色、白色、黄色等）的生产，部分可适用于三极管、半导体分立器件、DIP和SOP等产品的生产，适用范围广，通用性强。

　　发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。

　　工作原理：由上料机构把PCB板传送到工作台卡具上的工作位置，先由点胶机构将PCB需要键合晶片的位置点胶，然后键合臂从原点位置运动到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撑的扩张器晶片盘上，键合臂到位后吸嘴向下运动，顶针向上运动顶起晶片，在拾取晶片后键合臂返回原点位置，键合臂再从原点位置运动到键合位置，吸嘴向下键合晶片后键合臂再次返回原点位置，这样就是一个完整的键合过程。PCB板的点胶键合位置也是同样的过程，直到PCB板上所有的点胶位置的键合好晶片，再由传送机构把PCB板从工作台移走，并装上新的PCB板开始新的工作循环。

　　系统优势

　　LED固晶机系统的运动控制部分由伺服电机和步进电机实现，其中的各个电机运动都是由行业专用计算机和运动控制卡来控制，行业专用计算机是LED固晶机控制系统的部分，主要负责人机交互界面管理和控制系统实时监控工作，发布运动指令，有效处理控制卡采集传输的信息，使各个环节实现预期运动，确保机械位置检测和操作安全。

　　在Windows平台的行业专用计算机控制下，LED固晶机系统可以充分利用硬件资源，大大加快了数据处理速度，提高了系统运行效率。

　　系统框图：

　　系统配置

　　工业机箱： 4U 弧门工业机箱

　　◆ 4U、19英寸可上架，欧美风格，符合EIARS-310C 标准

　　◆ 多可安装5个3.5"驱动器

　　◆ 前面板带锁，防止误操作，前端2个USB接口

　　◆ 前面板提供电源以及硬盘指示灯

　　◆ 特殊的弧形压梁设计，弧形压条高度可调

　　全长工业CPU卡

　　◆支持超线程技术的Socket 478接口，全系列IntelPentium 4处理器

　　◆采用Intel 865GV+ICH5芯片组

　　◆2条184Pin DDR DIMM插槽，支持双通道，DDR 266/333/400MHz,可达2GB

　　◆北桥集成显卡，动态共享96MB系统内存为显存

　　◆AC'97 CODEC,提供 Speak out,Line-IN,MIC-IN,CD-IN功能

　　◆RTL8100C 控制器，1个10/100Mbps RJ45接口

　　◆ LAN/2IDE/2SATA/4USB/LPT/2COM/ FDD

　　工业底板：PBP-15P12

　　电源：PW-300硬盘：80G

　　系统评价：

　　华北工控该系统被系统集成商采纳，在LED自动化设备中已得到广泛应用。而且获得很高的评价。上述应用只是华北工控多年来在LED自动化设备应用中的部分成功，多年来华北工控在自动化控制、机器视觉、数控机床设计上积累了诸多经验和成功，华北工控将不懈努力，为大家提供高性价比的产品和技术服务。