时间/压力型流体点胶技术在半导体封装过程中有着广泛的应用。它利用压缩空气将一定量的粘接剂(流体)挤压到基板或基片上,以实现芯片和基板之间的粘接。由于点胶过程涉及到气体、液体等多种介质,且所用的粘接剂(多为环氧树脂)为非牛顿流体,其复杂多变的性能使得点胶的性能和质量难以保证。传统上点胶过程一直是开环控制,严重依赖操作人员的经验并且性能可靠性不高。目前对点胶过程缺乏研究,一直没有得到一个理想的过程模型,实现高精度、高稳定性的点胶已经成为封装过程中一大难题。本论文从封装过程的实践出发,以提高点胶过程性能为目标,从建模和控制的角度来研究半导体封装中的精确点胶问题。论文首先对包括点胶技术在内的半导体封装过程的研究发展情况进行了综述。对当前的半导体封装技术的发展、主要的封装过程等进行了介绍。值得一提的是对半导体封装过程的技术特点及其关键技术进行了概括。对当前的各种流体点胶技术进行了对比研究,指出了各自技术上的优缺点和影响点胶质量的各种相关因素。其次对点胶过程建立了一个物理上准确、数学上简洁的近似过程模型。首先针对点胶过程的气动系统中的非线性、连接气管、试管腔的动态特性,对气动系统建立了一个过程模型。然后针对一类复杂的非牛顿流体,采用有限元方法对其建模分析,得到的结果可以为进一步的简化解析建模提供参考。最后对描述流体运动的非线性偏微分方程采用了解析方法建模,通过合理选择基函数并采用谱方法求解,结果推导出了一个近似的流体运动模型。该模型在精度没有显著下降的基础上,在复杂度上比有限元模型有了大大的简化。最后将气动系统模型和胶体流动模型进行集成,就得到了一个简单有效的工业点胶过程物理模型。然后基于所建立的点胶过程模型来对点胶过程设计出了一套批量控制方案。由于过程的物理模型难以直接应用于控制器设计,因此首先基于ANFIS模糊建模系统对过程进行了简化,结果得到了面向控制的分段线性系统模型。其次,根据该面向控制的近似过程模型,设计出了EWMA控制方案并对稳定性进行了分析。最后根据过程的物理模型,采用了对过程关键参数进行在线估计的方法来对控制器进行更新。仿真和实验验证了所提出的控制方案确实有助于点胶性能的提高。 <WP=5>最后研究了所设计出的控制方案在PC机上的具体实现问题。首先对常见的PC上的基于Windows的工业控制系统方案进行了比较。再根据点胶系统的硬件环境,通过充分挖掘现有资源设计出高精度的控制系统定时方案。最后对软件的控制流程和应用中的若干问题进行了说明。最终的实验证明了方案的有效性。