一种光磁电半导体器件一体化智能制造系统与方法与流程

本发明涉及智能制造，尤其涉及一种光磁电半导体器件一体化智能制造系统与方法。

背景技术：

1、在信息与人工智能时代,对各种电子与电子光学器件以及集成电路的需要不断增加，不仅需要高密度的器件，也需要低密度大功率多功能低成本的智能化器件；现有的电子与电子光学器件以及集成电路的制造存在着一体化程度不高、智能化程度不足的情况，导致制造的效率不高，制造的产品的标准和质量不能满足相关制造需求和要求。

2、本发明相近的一种方案是将将半导体电子与光电器件的芯片制造与封装测试建在一个工厂的一条生产线内，这种方式可以显著降低生产成本，缩短生产周期至少50％，但是这种方法还是无法满足客户对于器件性能，密度以及可靠性的要求；本发明最相近的一种方案是采用3d增材半导体器件设计与制造工艺将半导体电子与光电器件的芯片制造与封装测试建在一个工厂内，这种方式可以显著降低生产成本,缩短生产周期至少50％，但是这种方法还是无法满足客户对于器件性能，密度以及可靠性的要求；随着3d增材半导体器件设计与制造工艺的发明,其器件高频性能与密度的局限性逐步显现，亟需在3d增材半导体器件制造的基础上开发一种智能化制造封装一体化平台。

3、因此，有必要提供一种光磁电半导体器件一体化智能制造系统与方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种光磁电半导体器件一体化智能制造系统与方法，通过根据制造需求数据和光磁电半导体器件的基础数据，结合光磁电半导体器件的全流程制造工序，构建全流程制造模型和一体化制造流程树模型，用于实施光磁电半导体器件一体化制造，可提高光磁电半导体器件的产品制造质量，实现产品制造的可靠性和智能化程度，满足客户对产品制造的多样化需求。

2、本发明提供了一种光磁电半导体器件一体化智能制造系统，包括：

3、制造数据获取模块，用于获取制造需求数据和光磁电半导体器件的基础数据；

4、一体化制造流程树模型构建模块，用于基于光磁电半导体器件的全流程制造工序，构建全流程制造模型和一体化制造流程树模型；

5、制造实施模块，用于根据制造需求数据和基础数据，利用制造流程树模型，实施光磁电半导体器件一体化制造。

6、进一步地，制造数据获取模块包括第一数据获取单元和数据校验提取单元；

7、第一数据获取单元，用于获取第一制造需求数据和光磁电半导体器件的第一基础数据；

8、数据校验提取单元，用于基于大数据云平台获取的产品信息数据库，获取光磁电半导体器件产品的成品信息数据，基于成品信息数据，与第一制造需求数据进行匹配，获得匹配通过的第二制造需求数据，将第二制造需求数据作为制造需求数据；根据第一基础数据，基于预设的数据检验提取模板，提取获得光磁电半导体器件的基础数据。

9、进一步地，一体化制造流程树模型构建模块包括全流程制造模型生成单元和一体化制造流程树模型生成单元；

10、全流程制造模型生成单元，用于基于光磁电半导体器件的全流程制造工序，利用数据挖掘技术进行功能项提取和建模，生成光磁电半导体器件的全流程制造模型；全流程制造模型包括设计流程子模型、制造流程子模型、测试流程子模型和封装流程子模型；

11、一体化制造流程树模型生成单元，用于基于全流程制造模型，根据数据结构中的树形结构，结合知识图谱技术，构建基于全流程制造模型的树形结构模型，生成一体化制造流程树模型。

12、进一步地，全流程制造模型生成单元包括功能项提取生成子单元和模型构建子单元；

13、功能项提取生成子单元，用于根据光磁电半导体器件的制造流程工序，利用计算机辅助设计软件，通过数据挖掘技术进行功能项提取，生成若干个工作流程阶段功能项；

14、模型构建子单元，用于基于计算机建模软件，对工作流程阶段功能项进行建模，生成光磁电半导体器件的全流程制造模型。

15、进一步地，一体化制造流程树模型生成单元包括流程树节点获取子单元和流程树模型生成子单元；

16、流程树节点获取子单元，用于基于设计流程子模型，获取设计流程的第一终端数据；基于预设的设计流程子模型与制造流程子模型的知识图谱，在第一终端数据中提取获得与制造流程子模型的第一映射关联数据；基于第一映射关联数据，生成第一节点信息；

17、基于制造流程子模型，获取制造流程的第二终端数据；基于预设的制造流程子模型与测试流程子模型的知识图谱，在第二终端数据中提取获得与测试流程子模型的第二映射关联数据；基于第二映射关联数据，生成第二节点信息；

18、基于测试流程子模型，获取测试流程的第三终端数据；基于预设的测试流程子模型与封装流程子模型的知识图谱，在第三终端数据中提取获得与封装流程子模型的第三映射关联数据；基于第三映射关联数据，生成第三节点信息；

19、流程树模型生成子单元，用于根据全流程制造模型，以及第一节点信息、第二节点信息、第三节点信息，构建生成一体化制造流程树模型。

20、进一步地，制造实施模块包括实施准备单元和实施控制单元；

21、实施准备单元，用于根据制造需求数据和基础数据，结合光磁电半导体器件制造的软件程序和硬件设备，做好实施准备；

22、实施控制单元，用于基于一体化制造流程树模型，利用全流程制造模型的执行检验标准数据，以及强化学习中的马尔可夫模型决策过程数学模型，对光磁电半导体器件的制造进行一体化智能控制。

23、进一步地，实施控制单元包括流程子模型检验控制子单元和一体化制造流程树模型节点状态转换控制子单元；

24、流程子模型检验控制子单元，用于基于预设的流程子模型执行检验标准数据，与流程子模型执行数据进行匹配，若匹配通过则转入执行一体化制造流程树模型节点转换控制；

25、进一步地，一体化制造流程树模型节点状态转换控制子单元，用于基于马尔可夫模型决策过程数学模型对第一节点信息、第二节点信息和第三节点信息分别进行预设的当前节点状态的评估和节点状态转移的控制；评估包括：根据预设的流程子模型中的工作任务运行状态集合，以及流程工作任务运行状态转换动作集合，利用预设的奖励函数获取流程子模型的工作任务运行状态转换的预期奖励值；节点状态转移的控制包括：若奖励值达到预设的奖励值阈值，则控制实施流程子模型的工作任务运行状态转换。

26、进一步地，一体化制造流程树模型节点状态转换控制子单元还包括工作任务运行状态转换确认分子单元；

27、工作任务运行状态转换确认分子单元，用于基于光磁电半导体器件一体化智能制造的历史数据，获取若干组流程子模型转换控制的关键节点特征数据，并生成关键节点特征数据集；基于关键节点特征数据集对预设的神经网络模型进行训练，获得工作任务运行状态转换确认数据映射模型；利用工作任务运行状态转换确认数据映射模型，对工作任务运行状态转换的控制实施数据进行数据匹配度的确认，若数据匹配度大于预设的匹配度阈值，则对工作任务运行状态转换进行确认并实施。

28、进一步地，还包括云架构协同管理应用模块，云架构协同管理应用模块包括云架构协同管理应用平台构建单元和云架构协同管理应用设置单元；

29、云架构协同管理应用平台构建单元，用于基于云平台和微服务架构，结合物联网、局域网和远程互联网络，构建云架构协同管理应用平台；

30、云架构协同管理应用设置单元，用于设置云架构协同管理应用平台的基础连接层、数据管理层和应用链接层；基础连接层用于提供连接云架构协同管理应用平台和一体化制造流程树模型的若干个网络接口；数据管理层，用于基于区块链技术，建立一体化制造流程树模型到云架构协同管理应用平台的数据管理调用链；应用链接层，用于基于一体化制造流程树模型，构建链接到云架构协同管理应用平台，以及连入云架构协同管理应用平台的若干个终端设备的app应用程序的链接路径。

31、一种光磁电半导体器件一体化智能制造方法，包括：

32、s1：获取制造需求数据和光磁电半导体器件的基础数据；

33、s2：基于光磁电半导体器件的全流程制造工序，构建全流程制造模型和一体化制造流程树模型；

34、s3：根据制造需求数据和基础数据，利用制造流程树模型，实施光磁电半导体器件一体化制造。

35、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：通过根据制造需求数据和光磁电半导体器件的基础数据，结合光磁电半导体器件的全流程制造工序，构建全流程制造模型和一体化制造流程树模型，用于实施光磁电半导体器件一体化制造，可提高光磁电半导体器件的产品制造质量，降低生产线成本，缩短生产周期，实现产品制造的可靠性和智能化程度，满足客户对产品制造的多样化需求；

36、与现有的3d增材半导体器件设计与制造工艺系统相比，本发明的系统从满足客户对于器件性能,密度以及可靠性等性能指标的需求出发，采用一体化制造的方式，不需要繁琐的设计到封装的工序周期，节省了生产周期；生产和运输成本得到大幅缩减；在产品的可靠性上，由于采用结构树模型进行智能化的执行，并控制生产环节的转换，可充分保证产品的可靠性；同时，在器件的具体性能指标，如密度、高频特性上，由于采用计算机辅助系统进行设计并进行模型化的封装处理，可满足用户对于产品精确度的要求。

37、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

38、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。