Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Thiết kế bộ điều khiển cho máy hành chipset BGA

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích chính của đề tài là đáp ứng nhu cầu quá cấp thiết trong thời đại công nghệ mới nên đề tài đưa ra nhiều mẫu máy hàn chipset BGA. Cơ sở của máy hàn chipset BGA là bài toán nhiệt, do đó bộ điều khiền sẽ được phân tích kỹ lưỡng và sẽ upload miễn phí cho mọi người.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Thiết kế bộ điều khiển cho máy hành chipset BGA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- VÕ HOA SƠN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY HÀN CHIPSET BGA LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 605202202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- VÕ HOA SƠN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY HÀN CHIPSET BGA LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 605202202 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS: HỒ ĐẮC LỘC TS: NGUYỄN THANH PHƯƠNG TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2013
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Hồ Đắc Lộc, TS Nguyễn Thanh Phương (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. HCM ngày 22 tháng 01 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1.PGS TS. Bùi Xuân Lâm - Chủ tịch hội đồng 2.PGS TS. Ngô Văn Dưỡng - Ủy viên 3.TS. Đồng Văn Hướng - Phản biện 1 4.TS. Trương Việt Anh - Phản biện 2 5.TS. Nguyễn Hùng -Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA TP. HCM VIỆT NAM PHÒNG QLKH - ĐTSĐH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. HCM, ngày..… tháng….. năm 20..… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ HOA SƠN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh:08/01/1959 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV:1181031049 I- TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY HÀN CHIPSET BGA II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Mục đích chính của đề tài là đáp ứng nhu cầu quá cấp thiết trong thời đại công nghệ mới nên đề tài đưa ra nhiều mẫu máy hàn chipset BGA. Cơ sở của máy hàn chipset BGA là bài toán nhiệt, do đó bộ điều khiền sẽ được phân tích kỹ lưỡng và sẽ upload miễn phí cho mọi người. Điểm mới của đề tài Dùng hàm năng lượng để giải bài toán điều khiển theo mô hình PID thay thế cho các phương pháp khác Với mong muốn ở nước ta sớm có nhà máy sản xuất các board mạch , đề tài đưa ra mô hình máy đóng chipset tự động dưa trên 2 cơ sở là ứng dụng kỹ thuật đồ họa và tác dụng nhiệt độ curie lên vật liệu từ dùng để định vị chipset . III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:21- 06 - 2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM :29 – 12 - 2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS HỒ ĐẮC LỘC, TS NGUYỄN THANH PHƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM TP. Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 201.. BẢN CAM ĐOAN Họ và tên học viên:Võ Hoa Sơn Ngày sinh: 08/01/1959 Nơi sinh: Bình Định Trúng tuyển đầu vào năm:2011 Là tác giả luận văn:Thiết kế bộ điều khiển cho máy hành chip set BGA Chuyên ngành:Kỹ thuật điện Mã ngành:605202202 Bảo vệ ngày: 22 Tháng 01 năm 2013 Điểm bảo vệ luận văn:8,2 Tôi cam đoan chỉnh sửa nội dung luận văn thạc sĩ với đề tài trên theo góp ý của Hội đồng đánh giá luận văn Thạc sĩ. Các nội dung đã chỉnh sửa: Định dạng lại chương mục rỏ ràng cụ thể Đánh giá kết quả của 03 sản phảm thiết kế Người cam đoan Cán bộ Hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn VÕ HOA SƠN
ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin bày tỏ lời cám ơn sâu sắc đến PGS.TSKH. Hồ Đắc Lộc, TS. Nguyễn Thanh Phương đã tạo nhiều điều kiện, hướng dẫn cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng cám ơn quý Thầy, Cô khoa Điện - Điện tử, Phòng Quản lý Khoa học - Đào tạo sau đại học, Trường Đại học kỹ thuật công nghệ TP. HCM đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý giá giúp tôi hoàn thiện luận văn này. Tôi cũng xin cám ơn bạn bè, đồng nghiệp, gia đình đã động viên trong suốt quá trình học tập. Tp. HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2012 Võ Hoa Sơn
iii TÓM TẮT Đề tài thiết kế bộ điều khiển cho máy hành chip set BGA dựa trên yêu cầu bức thiết trong lãnh vực kỹ thuật trong thời đại công nghệ. Như chúng ta đã biết, các board mạch trước đây được thiết kế bằng các linh kiện điện tử có “chân hàn” bên ngoài. Ngày nay, để làm gọn nhẹ và tăng tốc cho các thiết bị, người ta thiết kế ra các chipset có “chân bi chì ” gọi là chipset BGA. Các chipset BGA ra đời dần dần thay thế các chipset cũ, vì vậy máy hàn chipset BGA là rất cần thiết trong các hoạt động kỹ thuật. Hàng năm chúng ta phải tốn rất nhiều ngoại tệ nhập máy hàn chipset BGA phục vụ cho kỹ thuật. Các cơ sở đào tạo cũng rất khó khăn để có phòng thực hành đóng chipset BGA vì quá đắt. Từ thực tế nêu trên, đề tài giới thiệu nhiều mô hình điều khiển máy hàn chipset BGA và đưa ra nhiều mẫu máy hàn từ rẻ tiền đến cao cấp từ vài triệu đồng đến vài trăm triệu đồng rất có ý nghĩa trong ứng dụng thực tế. Ngoài ra để tăng hàm lượng nghiên cứu sáng tạo đề tài còn đưa ra một cái nhìn mới về mô hình PID – đó là dùng hàm năng lượng với mong muốn bổ sung vào các mô hình PID theo công thức thực nghiệm ZIEGLER-NICHOLS và mô hình PID-MỜ đã từng được xem là kinh điển khi tối ưu bộ điều khiển. Cuối cùng với mong muốn có nhà máy sản xuất board mạch như các nước tiên tiến đề tài cũng đưa ra giải pháp “Dây chuyền đóng chip set trong nhà máy” với hai ý tưởng kỹ thuật đồ họa trong thiết bị hàn chipset và phương pháp định vị chipset bằng vật liệu từ với mong muốn được đóng góp để hoàn chỉnh .
iv ABSTRACT Threads "CONTROLLER DESIGN FOR SOLDERING BGA CHIPSET MACHINE" based on urgent requirements in the field of technology in. As we know, the previous circuit boards are designed by the electronic components to have "solder pins " outside. Today, to make to compact and acceleration devices, one designed chipset with "lead ball pins" called BGA chipset. The BGA chipsets gradually replace the old chipsets. Therefore, soldering BGA chipset machine is indispensable in technique activities . Every year we have a lot of foreign currency to import soldering BGA chipset machines . Training facilities is also very difficult to have close BGA chipset practice room because it is too expensive. From the above fact, the subjest introduced many chipset soldering machine controller and offers many models from cheaper to expensive from several million to several hundred million and it is significant in practical applications. In addition to increased levels of creativity research, subject was given a new look model PID that use energy desired function to add the PID model , which it is according to Ziegler-Nichols empirical formula and the PID-model has been considered a classic optimization controller. Finally, with the expectation that factory circuit board as the advanced countries subject also provides chipset solutions "line close chipset solvering in factory” with two ideas are technical graphic applications for soldrering chipset machine and positioning method chipset from magnetic materials.
v MỤC LỤC Lời cam đoan .................................................................................................................. i Lời cảm ơn ...................................................................................................................... ii Tóm tắt ........................................................................................................................... iii Abtrast ........................................................................................................................... iv Mục lục ........................................................................................................................... v Danh mục các từ viết tắt ................................................................................................ x Danh mục các bảng ....................................................................................................... xi Danh mục các biểu đồ, hình ảnh .................................................................................. xii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài ............................................................................................ 1 3. Điểm mới của đề tài .......................................................................................... 2 4. Cấu trúc luận văn .............................................................................................. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA SÚNG BẮN NHIỆT ..................................................................................................... 3 1.1. Giới thiệu ..................................................................................................... 3 1.2. Cơ sở nhiệt học ............................................................................................ 5 1.2.1. Các giải pháp điều chỉnh nhiệt độ ....................................................... 5 1.2.2. Giới thiệu đặt tính đóng mở của các loại công suất ............................ 6 1.2.3. Vai trò độ rộng xung trong súng bắn nhiệt ........................................ 7 1.2.4. Bài toán ngắt mở bán dẫn công suất ................................................... 8 1.3. Các loại linh kiện bán dẫn công suất ........................................................... 9 1.3.1. GTO ...................................................................................................... 9 1.3.2 THYRISTOR ......................................................................................... 9 1.3.3.TRIAC ................................................................................................. 11 1.3.4 .SSR ...................................................................................................... 11
vi 1.4. Mạch động lực............................................................................................. 12 CHƯƠNG 2: BỘ ĐIỀU KHIỂN VI, TÍCH PHÂN TỈ LỆ .................................... 14 2.1. Giới thiệu ................................................................................................... 14 2.1.1. Bộ điều khiển ON-OFF ................................................................... 14 2.1.2. Bộ điều khiển PID ........................................................................... 14 2.2. Bộ điều khiển PID dùng trong súng bắn nhiệt ........................................... 17 2.3. Bộ điều khiển PID dùng trong thiết bị hàn chipset ..................................... 18 2.4. Mô hình phức hợp thiết bị hàn chipset........................................................ 19 CHƯƠNG 3: LOGIC MỜ CHO SÚNG BẮN NHIỆT .......................................... 21 3.1.Giới thiệu ..................................................................................................... 21 3.2.Hệ thống xử lý mờ ....................................................................................... 22 3.2.1.Hệ mờ tĩnh ....................................................................................... 22 3.2.2.Logic mờ cho bài toán nhiệt đơn giản ............................................ 23 3.3.Hệ mờ động .................................................................................................. 24 3.4.Quan điểm về Logic mờ trong bài toán nhiệt .............................................. 25 3.4.1.Mờ hóa ............................................................................................ 25 3.4.1.1.Hệ mờ tập vào .............................................................................. 25 3.4.1.2.Tập mờ đầu ra .............................................................................. 27 3.5.Quan điểm mới về Logic mở trong bài toán nhiệt ..................................... 30 3.5.1.Đặt vấn đề ....................................................................................... 30 3.5.2.Mô hình điều khiển theo PID-MỜ ................................................... 33 3.6.Phương pháp dùng hàm năng lượng ............................................................. 35 3.6.1.Cơ sở lý thuyết ................................................................................. 35 3.6.2.Cơ sở tính toán ................................................................................ 36 3.6.2.1.Thành phần tích phân ................................................................... 37 3.6.2.2.Thành phần vi phân ...................................................................... 37 3.6.2.3.Thành phần tỉ lệ ............................................................................ 38
vii 3.6.3. Thuật giải ................................................................................................ 38 3.6.4. Kết luận ................................................................................................ 339 CHƯƠNG 4: CẢM BIẾN VÀ MẠCH CHUYỂN ĐỔI .......................................... 40 4.1.Cảm biến ..................................................................................................... 40 4.1.1. Thermocouple .................................................................................. 41 4.1.2. Điện trở nhiệt ................................................................................... 42 4.1.3. Thermistor ....................................................................................... 42 4.1.4. IC bán dẫn......................................................................................... 44 4.2.Mạch chuyển đổi ........................................................................................ 46 4.2.1.Tổng quát ........................................................................................ 46 4.2.2.Môi trường đo lý tưởng ................................................................... 47 4.2.3.Hiển thị nhiệt độ .............................................................................. 48 CHƯƠNG 5 : CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN CHIPSET BGA .......................................................................................................... 50 5.1.Giới thiệu ................................................................................................. 50 5.2..Giải pháp mạch tổ hợp ............................................................................. 50 5.2.1.Cơ sở lý thuyết ................................................................................ 50 5.2.2.Sơ đồ mạch điều khiển nhiệt độ dùng DIOD muỗi ......................... 53 5.2.3.Board mạch điều khiển nhiệt độ ..................................................... 53 5.2.4.Mạch Timer ..................................................................................... 54 5.2.4.1.Giới thiệu VXL AT89C2051 ................................................. 54 5.2.4.2.Mạch hiển thị LED 7 đoạn dùng VXL AT89C2051 ............. 56 5.2.4.3.Chương trình phục vụ ........................................................... 58 5.2.5. Nạp chương trình ............................................................................ 58 5.2.6. Thiết kế ........................................................................................... 59 5.2.7. Kết nối thiết bị................................................................................. 62 5.2.8. Mẫu hoàn chỉnh ............................................................................... 63
viii 5.3.Giải pháp dùng vi điều khiển dùng PIC 16 xx ............................................ 63 5.3.1.Giới thiệu ....................................................................................... 63 5.3.2.Sơ đồ chân,sơ đồ khối..................................................................... 64 5.3.3 Thiết kế phần cứng ......................................................................... 65 5.3.4.Các chương trình phục vụ .............................................................. 65 5.3.4.1.Chương trình chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số . ......... 65 5.3.4.2.Chương trình điều khiển bàn phím...................................... 67 5.3.4.3.Chương trình hiển thị nhiệt độ lên LCD 1602. ................... 69 5.3.4.Thuật giải ....................................................................................... 69 5.4.Giải pháp dùng PLC ................................................................................ 69 5.4.1.Giới thiệu . ..................................................................................... 69 5.4.2.Cấu trúc PLC. ................................................................................ 70 5.4.3.Nguyên lý hoạt độngcủa PLC ....................................................... 71 5.4.4.Sơ đồ chức năng . .......................................................................... 74 5.4.5.Thiết kế máy hàn chipset BGA dùng PLC .................................... 75 5.4.5.1.Giới thiệu mẫu PLC. ........................................................... 75 5.4.5.2.Giới thiệu màn hình đa điểm chạm (HMI). ......................... 75 5.4.5.3.Bộ nguồn ............................................................................ 77 5.4.5.3.Giới thiệu cable giao tiếp PLC va HMI .............................. 77 5.4.5.4.Giới thiệu cable chuyên dụng giao tiếp PC và bộ xử lý. ..... 78 5.4.6.Thiết lập dự án cho máy hàn chipset BGA. .................................. 78 5.4.6.1.Cài đặt WINCC và STEP7 ................................................ 78 5.4.6.2.Sơ đồ công nghệ ................................................................. 79 5.4.6.3.Thực hiện kết nối ,truyền thông ......................................... 80 5.4.6.4.Mẫu hoàn chỉnh ................................................................... 84
ix CHƯƠNG 6 : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỒ HỌA TRONG MÁY HÀN CHIPSET BGA . ......................................................................................................... 85 6.1.Đặt vấn đề ............................................................................................... 85 6.2.Kỹ thuật đồ họa trong thiết bị hàn chipset BGA ..................................... 86 6.2.1.Hệ trục tương đối 2 chiều . .......................................................... 86 6.2.2.Ứng dụng kỹ thuật đồ họa . ........................................................ 87 6.3 .Phương pháp định vị chipset bằng vật liệu từ ...................................... 90 6.3.1.Mối liên hệ giữa nhiệt độ và từ trường . ..................................... 90 6.3.2.Lý thuyết Langevin và lý thuyết lượng tử ................................. 91 6.3.3.Các tính chất đặc trưng của chất sắt từ ...................................... 92 6.3.4.Ứng dụng sắt từ để định vị chipset BGA .................................. 94 6.3.4.1.Chế tạo keo sắt từ ............................................................ 94 6.3.4.2.Cách đặt chipset lên trục định vị ..................................... 94 6.4.Thao tác tự động hóa dây chuyền đóng chipset BGA trong nhà máy 94 CHƯƠNG 7 : KẾT LUẬN , KIẾN NGHỊ ............................................................... 96 Tài liệu tham khảo ...................................................................................................... 97
x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BGA BALL GRID ARRAY ALU ARITHMETIC CPU CENTER PROFESSOR UNIT ROM READ ONLY MEMORY RAM READ ACESSERY MEMORY VXL VI XỬ LÝ
xi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Hàm thành viên tật Et ........................................................................ 26 Bảng 3.2 Hàm thành viên tập DET ..................................................................... 27 Bảng 5.1 Chức năng các chân của PICf877……………………………….…. 67
xii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ,HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mẫu súng bắn nhiệt và chipset BGA ........................................................ 4 Hình 1.2 Mô hình súng bắn nhiệt ........................................................................... 5 Hình 1.3 Mô hình điện tử công suất ....................................................................... 6 Hình 1.4 Độ phụ thuộc điện tử công suất vào độ rộng xung ................................... 7 Hình 1.5 Độ phụ thuộc độ rộng xung và góc mở linh kiện .................................... 8 Hình 1.6 Đặc tính GTO ........................................................................................... 8 Hình 1.7 Đặctính Thyristor .................................................................................... 10 Hình 1.8 Đặc tính Triac ........................................................................................ 11 Hình 1.9 Các dạng SSR ......................................................................................... 12 Hình 1.10 Sơ đồ chức năng mạch động lực ........................................................... 13 Hình 2.1 Mô hình tổng quát bộ điều khiển PID .................................................... 14 Hình 2.2 Thành phần tích phân ............................................................................. 15 Hình 2.3 Thành phần vi phân ............................................................................... 16 Hình 2.4 Thao tác cơ bản trong quá trình điều khiển súng bắn nhiệt ................... 19 Hình 2.5 Sơ đồ chức năng mạch điều khiển phức hợp ......................................... 20 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống xử lý mờ ................................................................ 22 Hình 3.2 Khối mờ hóa nhiệt độ ............................................................................ 23 Hình 3.3 Giản đồ mô tả sự liên hệ giữa nhiệt độ và hệ số hồi tiếp ....................... 23 Hình 3.4 Tập mờ Et ............................................................................................... 25 Hình 3.5 Tập mờ DET ........................................................................................... 23 Hình 3.6 Giản đồ hàm DET ................................................................................... 28 Hình 3.7 Giản đồ hàm Et ....................................................................................... 28 Hình 3.8 Sơ đồ khối hệ thống PID ………………...…………...…………..…. ..32 Hình 3. 9 Mẫu PID-MỜ ........................................................................................ 34 Hình 3.10 Giản đồ hàm năng lượng……………………………………………..36
xiii Hình 3.11 Thuật giải HÀM NĂNG LƯỢNG ....................................................... 38 Hình 4.1 Thermocouple ......................................................................................... 41 Hình 4.2 Điện trở nhiệt ......................................................................................... 42 Hình 4.3 Thermistor............................................................................................... 43 Hình 4.4 Cảm biến dùng IC ................................................................................... 44 Hình 4.5 Các loại cảm biến bán dẫn ……………………………………… …..45 Hình 4.6 Hệ thống điều khiển nhiệt độ .................................................................. 46 Hình 4.7 Sơ đồ mạch chuyển đổi .......................................................................... 47 Hình 4.8 Sơ đồ cấu tạo của OP-AMP ................................................................... 47 Hình 4.9 Mạch đo nhiệt độ dùng IC LM335 ......................................................... 49 Hình 5.1. Mã hóa BCD .......................................................................................... 51 Hình 5.2 Hình dạng sơ đồ chân của 74LS1190………………….……… …….51 Hình 5.3 Sơ đồ mạch điều khiển dùng DIOD muỗi ............................................. 53 Hình 5.4 Board mạch chỉnh nhiệt độ dùng DIOD muỗi ....................................... 54 Hình 5.5. Sơ đồ mạch Timer ................................................................................. 56 Hình 5.6. Board mạch Timer ................................................................................. 57 Hình 5.7. Board mạch nạp chương trình chuyên dụng .......................................... 58 Hình 5.8. Các bước thiết kế đầu khò ..................................................................... 60 Hình 5.9. Bộ phận hâm ......................................................................................... 61 Hình 5.10. Bộ phận gá ........................................................................................... 61 Hình 5.11.Panel .................................................................................................... 62 Hình 5.12.Kết nối thiết bị ..................................................................................... 62 Hình 5.13. Mẫu hoàn chỉnh .................................................................................. 63 Hình 5.14.Sơ đồ chân và sơ đồ khối pic16f877… ……………………… ……64 Hình 5.15.Sơ đồ khối thiết bị hàn chipset dùng PIC 16 ........................................ 65 Hình 5.16. Sơ đồ mạch vxl PIC16 và LCD 16x2 ................................................. 66 Hình 5.17. Sơ đồ bàn phím .................................................................................. 67
xiv Hinh 5.18 Thuật giải bộ điều khiển dùng PIC……………………………… …..69 Hình 5.19. Mẫu PLC hộp đơn ............................................................................... 73 Hình 5.20 Sơ đồ khối máy hàn chipset BGA dùng PLC . ..................................... 74 Hình 5.21.Bộ PLC trong máy hàn chipset BGA hảng Shutter star ....................... 75 Hình 5.22. Màn hình HMI ..................................................................................... 76 Hình 5.23. Màn hình HMI giá rẻ ........................................................................... 76 Hình 5.24 .Bộ nguồn ............................................................................................. 77 Hình 5.25 Cable giao tiếp PLC và HMI .............................................................. 77 Hình 5.26. Cable giao tiếp PC và HMI.................................................................. 78 Hình 5.27.Sơ đồ công nghệ .................................................................................. 79 Hình 5.28. Mẫu hoàn chỉnh ................................................................................... 84 Hình 6.1.Thao tác hàn chipset BGA tự động ........................................................ 86 Hình 6.2.Mô tả trên trục tọa độ ............................................................................. 86 Hình 6.3.Mô tả thành phần ................................................................................... 87 Hình 6.4. Hiển thị trên màn hình ........................................................................... 88 Hình 6.5.Màn hình hiển thị dùng phần mềm chuyên dụng DEXPOT .................. 89 Hình 6.6 Ảnh từ trễ. ............................................................................................... 93 Hình 6.7.Qui trình tổng quát .................................................................................. 94
1 MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thời đại mà nền khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão và chi phối hoàn toàn mọi lãnh vực. Có thể nói rằng phát triển công nghệ mang yếu tố quyết định cho sự phát triển nền kinh tế quốc gia. Từ lâu, các quốc gia như Mỹ, Nhật. nhờ công nghệ mà trở thành cường quốc. Gần đây, cũng nhờ công nghệ mà Trung Quốc, Ấn Độ có bước phát triển vượt bậc. Để làm được điều kỳ diệu đó, những công nghệ cũ kỹ, lỗi thời sẽ dần bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến, hiện đại và cũng vì lẽ đó mà “công nghệ hàn chipset” là không thể thiếu được. Như chúng ta đã biết, các board mạch trước đây được thiết kế bằng các linh kiện điện tử có “chân hàn” bên ngoài. Ngày nay, để làm gọn nhẹ và tăng tốc cho các thiết bị, người ta thiết kế ra các chipset “chân bi chì ” gọi là chipset BGA, các chipset BGA ra đời dần dần thay thế các chipset cũ và tỏ rất có nhiều ưu điểm. Do vậy với các kỹ thuật viên, các kỹ sư và các nhà sản suất thì thiết bị hàn chipset BGA là không thể thiếu được. Thiết bị hàn chipset BGA mang yếu tố quyết định cho sự thành công cho các cơ sở kỹ thuật và là một yêu cầu thực sự cấp bách . Thiết bị hàn chipset BGA dựa trên cơ sở của bài toán là bài toán nhiệt. Như chúng ta đã biết, bài toán nhiệt thường rất khô khan và cũ kỹ, tuy nhiên khi nghiên cứu về bài toán nhiệt cho thiết bị hàn chipset BGA thì lại có quá nhiều điểm mới mẻ Sở dĩ như vậy vì nó quá hợp trong thời đại công nghệ cao, do đó phần cứng, phần mềm, giải pháp điều được khai thác tối đa. II. Mục đích của đề tài Mục đích chính của đề tài là đáp ứng nhu cầu quá cấp thiết trong thời đại công nghệ mới nên đề tài đưa ra nhiều mẫu máy hàn chipset BGA. Cơ sở của máy hàn chipset BGA là bài toán nhiệt, do đó bộ điều khiền sẽ được phân tích kỹ lưỡng và sẽ upload miễn phí cho mọi người.