摘 要：微电子封装是集成电路最终电气、光学、热学和力学性能的重要环节。该环节既是集成电路芯片内部接合点与外界的电连接，又为 IC芯片提供了一个稳定、可靠的工作环境。作为高速、高精度、光机电一体化的精密电子工艺生产设备，微电子封装的核心设备包括设备运行状态信息、工艺参数信息、故障信息、维护信息、数据采集、数据压缩、数据传输的稳定性。由于资料量大，资料的处理与分析也变得困难。同时，由于维修方式多为常规检修或事后检修，维护难度大、费用高，且设备厂商不能实时获得用户现场的大量工作状况等信息，难以及时为用户提供有效的运维服务，也不能及时对产品的设计和升级进行优化。微电子封装设备是一种高精密、高精密的电子工艺设备，其生产过程中会产生大量的数据，而数据的采集是实现设备智能化的前提。当前，尚不能获得现场设备使用者的实时资料。本文着重介绍了智能设备数据感知技术、传输网络设计技术、数据管理及应用技术，并给出了一种切实可行的数据采集系统。利用先进的数据采集、数据处理与挖掘技术，使仪器的采集量和质量都得到了极大的改善。 关键词：微电子封装设备；运行数据；智能感知；数据采集
1设备数据智能感知
1.1设备数据智能感知系统架构
智能数据采集、编码、输出设备的物理状态信息，并能对关键参数的正确判断，从而达到对现场设备的监测。
图1 现场数据采集系统架构图
系统由专用现场数据采集终端完成，现场数据采集终端是连接工业现场与网络的关键器件，采集终端采用多单片机+FPGA（FieldProgrammableGateArray）混编形式实现工业现场数据采集，单片机负责整个系统的管理和数据的预处理，FPGA实现多通道数据的并行采集，保证信号的时统特性。 该系统包括：传感器输入接口、现场应急控制接口、设备控制接口、现场报警接口、数据接入接口。在此过程中，外部传感器的数据端口可用于采集现场的物理量，而现场的紧急控制界面则是对具有高优先权的数据参数进行现场控制，这一部分是由判定系统来实现的，在这些数据超出了预定的阈值范围时，能够迅速作出响应，以便对现场的设备进行迅电磁屏蔽导电胶
抗石击涂料速的调节，并通过现场报警界面向设备管理员通报。设备控制界面主要是为了输出来自网络的下行链路控制信号，便于管理者在现场发布和加载数据。无线数据接口主要是为了收集和传送无线数据，并使数据进入网络。
1.2数据智能感知系统工作流程陶瓷展架
本系统完成后，可以将通讯链接探测信号传送给远程服务器控制终端，并等待接收来自远程服务器控制终端的响应信号。如果没有，那就再发一次，如果能收到，就说明你的数据连接是正常的。在接收到响应信号后，该数据采集终端与该装置进行通讯，并通过RS485、工业以太网等装置进行通讯，读取该装置的状况，如果出现了故障，将该故障信息上传到该远程服务器的控制终端，并通知现场的工作人员进行检查。在设备连接正确的情况下，数据采集终端将配置参数命令发送给远程服务器控制终端，由远程服务器控制终端接收到请求，配置数据采集终端的参数，远程服务器控制终端可以独立地设置一个数据采集终端的参数，或者可以设置多个数据采集终端的参数。在参数设置完毕后，采集终端进行了数据的采集和在线实时的分析。如果出现异常，就会触发现场警报，并将错误码和资料上载。当出现报警信号时，要立即对所述设备进行检查，并向所述远程服务器的控制终端报告。通过对系统的故障信息和现场工作人员的观察，远程服务器的控制终端进行相应的处理，并对数据采集终端进行参数的调整。在数据正常的情况下，数据采集终端会对数据进行编码、存储，并定时向远程服务器进行数据传输。
图2 数据采集终端的工作流程图
1.3智能感知系统数据编码方式
在智能感知系统获得数据之后，为了确保服务器端对数据进行高效的解释，必须设计出相应的编码/译码协议。由于工业领域的大量数据，以及不同的设备之间的参数数目、参数类型之间的不一致性，使得多个设备不能共享一个代码。因此，在网络服务器端，根据设备识别特性，通过现场译码的方法，对特定的数据进行分析。现场采集终端的编码功能只要求确保数据的安全传输，而在网络服务器端，则要依据特定的设备类型和识别特性来实现。在接收到数据之后，通过预存的分析 LUT (LookupTable)，解决了由于设备、参数等原因导致的编码不一致，并确保了在传输过程中数据的安全性。对数据采集终端的采集传感器信息进行码表设计（见表1），保证设备物理状态信息的有效传输。
Preamble：数据包的包头，暂定数据包包头0XFF00，占用两个字节。ID1：表示车间编号，使用一个字节表示，编号从0到255，占用一个字节。ID2：表示数据采集系统编号，
钼铋系催化剂生产厂家使用两个字节表示，编号从0到65535，占用两个字节。Type：表示发送的数据类型，“00001111”表示发送故障信息，“11110000”表示发送数据，占用一个字节。Count：表示数据data的长度，data长度最大256字节，占用一个字节。Data：表示发送内容，最大256字节。CRC：循环冗余校验，采用16位的CRC校验。END：数据包结束标志位，使用0X00FF作为结束标志位。
2设备数据传输网络
2.1设备数据传输网络方式分析
外墙陶土板目前，无线通信系统的组网模式有两种：无线组网模式和有线组网模式。无线组网可以分为长程通讯和长程低功率通讯（LPWAN）两种。对于 ZigBee、 Bluetooth、 WIFI等短程通讯技术，只适合小型无线终端网络的组网，而 LoRa等低功率广域网（LPWAN)，例如NB-IoT和 LoRa，适合大规模远程无线接入网。在有线组网技术中，设备间的连接是由诸如线路载波或载频、同轴线、开关信号线、RS232、RS485、 USB接口等的物理线路，不能满足大规模的物联网网络需要。近年来， LoRa （LoRa）等低功率无线局域网（LPWAN）技术（LoRa）技术，具有更好的适应现代物联网需要的特性，是当前最具发
展潜力的低功率广域网技术。NB-IoT明显的优势是可以通过升级现有的网络设施来提供网络部署，但是这种升级仅限于某些特定的4G/LTE，并且花费较高，WIFI、NB-IoT和LoRa网络性能对比分析见表2。
格栅井表2WIFI、NB-IoT和LoRa对比分析
考虑到微电子封装设备的生产场地特性，设备高度密集，终端接入的数据以物理状态为主，数据量少，就地取电容易，故建议采用 LoRa技术。每一个工业场地都由多个装置组成，这些装置的物理信息是由一个数据采集终端获得的，然后经过 LoRa通讯模块汇集到一个网关，该网关由内部网或公共网（3 G、4 G或互联网）以及一个网络服务器向数据采集中心传送。
