基于非SECS/GEM的半导体生产远程监控系统

摘要

本文以国内某大型半导体后段封装测试企业的生产自动化为背景，针对半导体生产车间存在大量不支持SECS/GEM通信协议的机台设备，设计并实现了一种基于非SECS/GEM的半导体生产远程监控系统。 首先，在对企业生产调研和需求分析的基础之上，对整个远程监控系统进行了总体设计。主要对系统的硬件连接、功能模块和软件进行总体架构设计，并在此基础上对系统的技术架构和数据存储进行了详细的设计。 其次，完成了OCR图像处理模块的研究与设计。整个OCR图像处理模块的研究内容主要包括图像预处理、图像切分、特征提取和字符识别。主要解决了不同设备类型屏幕下的粘连字符和复杂场景等识别难点。 再次，设计和实现了客户端，用于连接中央控制服务器和机台设备系统。客户端的设计除了OCR图像处理模块之外，还包括模板库建立、配置和运行的模块。模板库建立的过程是为不同的设备类型建立字符特征库。配置是为机台设备标识不同的屏幕和参数名称。运行的目的在于接收中央控制服务器发送的指令并执行，无论是读取参数指令还是执行动作指令。 最后，对整个远程监控系统的子模块、数据库模块进行详细的设计。首先对远程监控系统的子模块进行详细设计，主要包括生产过程监控模块、配方管理模块、数据采集模块、报警管理模块和网络服务模块的设计。然后对数据库模块进行设计，实现了对远程监控系统数据的存储与管理。 本文设计的基于非SECS/GEM通信协议的半导体生产远程监控系统，已经在半导体企业生产中得到初步应用，通过实际的生产测试发现，在提高生产效率和降低生产成本方面取得了显著的成效，在一定程度上提高了半导体企业的生产自动化水平。

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摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 半导体生产自动化国内外研究现状

1.2.2 OCR技术国内外研究现状

1.3 主要研究内容、重难点及创新点

1.4 本文的组织结构

第二章 半导体后段远程监控系统总体设计

2.1 需求分析

2.2 总体方案设计

2.2.1 总体架构设计

2.2.2 技术架构设计

2.2.3 数据存储设计

2.3 本章小结

第三章 OCR图像处理模块设计

3.1 OCR技术概述

3.2 OCR图像处理流程

3.3 图像预处理

3.3.1 灰度化

3.3.2 二值化

3.4 切分

3.4.1 切分方法

3.4.2 行切分

3.4.3 字符切分

3.5 识别

3.5.1 特征提取

3.5.2 字符识别

3.5.3 实验结果及分析

3.6 本章小节

第四章 客户端设计

4.1 需求分析

4.2 客户端总体设计

4.2.1 客户端基本术语设计

4.2.2 客户端总体框架设计

4.3 模板库建立

4.4 配置

4.4.1 屏幕配置

4.4.2 屏幕转移路径配置

4.4.3 读取参数配置

4.4.4 写入参数配置

4.4.5 指令参数配置

4.4.6 报警参数配置

4.5 运行

4.5.1 客户端初始化

4.5.2 客户端运行

4.6 日志处理

4.7 本章小结

第五章 远程监控系统的模块设计、总体实现与部署

5.1 系统模块设计

5.1.1 远程监控模块设计

5.1.2 配方管理模块设计

5.1.3 数据采集模块设计

5.1.4 报警管理模块设计

5.1.5 网络服务模块设计

5.2 数据库模块设计

5.3 系统总体实现与测试

5.3.1 客户端实现与测试

5.3.2 远程监控系统模块实现与测试

5.4 系统部署

5.5 本章小节

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文