基于貝葉斯學習的PID 溫控算法在芯片烘箱中的應用*

梁達平，趙利民，王鴻斌

（1.天水師范學院電信與電氣工程學院，甘肅天水 741000；2.天水華天科技股份有限公司，甘肅天水 741000）

1 引言

傳統PID 控制技術出現在20 世紀30 年代末，如今已被廣泛應用于自動控制的各個領域，例如集成電路封裝生產線中重要的生產設備——芯片無氧化烘箱（用于芯片裝片后導電膠的固化）中的溫控系統就是通過PID 控制實現的。該控制算法能夠通過比例、積分、微分3 類功能元件的合理搭配兼顧系統的穩定性、準確性和快速性，是一種設計簡便巧妙、滿足工業級生產需求的控制方式。當然，傳統的PID 算法也存在一些缺點，針對芯片烘箱固化導電膠時具有較大的系統慣性、不一致的加熱腔體環境、不穩定的冷卻裝置結構等問題，均缺乏足夠的自適應性和快速調節能力。目前市場上的芯片烘箱主要分為兩個檔次，性能最好的是日本與韓國制造的產品，特別是韓國產烘箱（如大韓、LABTECH 等）在國內大型封裝企業使用較多，但是價格也相對較貴。而國產烘箱設備則處于第二檔次，優點是價格較低，但產品質量參差不齊，加熱性能也相對較差。如前所述，設備控制算法的精度及自適應性不夠，是這類產品的瓶頸問題之一。

目前，貝葉斯學習算法在工業控制領域中主要應用在概念分類判斷、故障診斷及方案提供等較為直觀的對接場景中。例如，文獻[1]利用貝葉斯網絡推理算法以及相關的區間運算規則，對規劃模型求解，獲取測量系統產生誤差的概率以及相關部件的重要特征信息。……