一种用于检测芯片的外观检测装置及外观检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及芯片生产技术领域，尤其是一种用于检测芯片的外观检测装置及外观检测设备。


背景技术：

2.随着3c产品的小型化、轻薄化，其检测要求也越来越高；现有一种工件，其上部具有深度为0.2mm的开口向上的芯片封装孔，在生产的过程中：首先将长宽均为0.25mm的芯片置入该芯片封装孔后，然后向芯片封装孔灌注透明的胶水对芯片进行封装，最后对芯片上部的形状进行检测以判断芯片的上部是否存在气泡和/或异物。
3.现有生产线中，采用的检测方法是人工操作显微镜，进而在显微镜下进行观察和检测；但是现有的人工检测存在着操作难度高、检测效率低、错检漏检率高等诸多不足之处；其中，人工检测效率约为20pcs/h。
4.因此，现有技术有待于改善和提高。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题是针对上述现有技术中的问题，提供一种用于检测芯片的外观检测装置及外观检测设备，目的是为快速自动检测芯片提供硬件基础。
6.作为本实用新型的第一方面，本实用新型采取的一种技术方案如下：
7.一种用于检测芯片的外观检测装置,包括：多轴移动机构；视觉定位机构，与所述多轴移动机构传动而能多轴运动，用于检测芯片的水平位置；高度测量机构，与所述多轴移动机构传动而能多轴运动，用于检测芯片的高度位置；红外光源，与所述多轴移动机构传动而能多轴运动，用于向芯片表面发射红外光；红外传感器，与所述多轴移动机构传动而能多轴运动，用于接收芯片表面反射的红外光。
8.作为对上述技术方案的进一步阐述：
9.在上述技术方案中，所述视觉定位机构包括与所述多轴移动机构传动的相机和装设在所述相机上的镜头。
10.在上述技术方案中，所述视觉定位机构还包括装设在所述相机旁侧的光源，其用于向所述相机的成像处打光。
11.在上述技术方案中，所述高度测量机构包括测高仪。
12.在上述技术方案中，所述多轴移动机构包括横向直线模组和装设在所述横向直线模组上并受所述横向直线模组驱动而横向运动的升降直线模组；其中，所述视觉定位机构、所述高度测量机构、所述红外传感器和所述红外光源顺次横向排列设置，均装设在所述升降直线模组上，并受所述升降直线模组驱动而垂直运动。
13.在上述技术方案中，所述横向直线模组为滑台气缸、直线电机、滚珠丝杆型直线模组或者同步带型直线模组中的一种；或者，所述升降直线模组为滑台气缸、直线电机、滚珠丝杆型直线模组或者同步带型直线模组中的一种。
14.在上述技术方案中，所述横向直线模组包括：底板；第一滑台，可横向运动地滑动安装在所述底板上，用于安装所述升降直线模组；滚珠丝杆副，其丝杆装设在转动安装在所述底板上，其丝杆螺母固定设置在所述第一滑台上；第一电机，安装在所述底板上，并与所述滚珠丝杆副的丝杆传动。
15.在上述技术方案中，所述横向直线模组还包括架设在所述底板上的坦克链支架；所述坦克链支架位于所述滚珠丝杆副的上方，用于安装坦克链。
16.作为本实用新型的第二方面，本实用新型采取的另一种技术方案如下：一种芯片外观检测设备，包括有外观检测装置，所述外观检测装置为第一方面所述的一种用于检测芯片的外观检测装置。本实用新型的有益效果在于：
17.本实用新型首先通过视觉定位机构判断芯片的水平位置，然后通过高度测量机构检测芯片的高度位置，进而得到芯片的三维空间坐标，接着多轴移动机构调整红外光源和红外传感器至准确的位置，最后通过红外光源和红外传感器的配合检测芯片上部的形状，进而判断芯片表面的情况；由此可见，本实用新型具有检测效率高、漏检错检率低的优点。
附图说明
18.图1是本实用新型的实施例1的立体图。
19.图中各标号分别是：
20.1、多轴移动机构；11、横向直线模组；111、底板；112、第一滑台；113、滚珠丝杆副；114、第一电机；115、坦克链支架；12、升降直线模组；121、立板；122、第二滑台；123、第二电机；124、连接板；
21.2、视觉定位机构；21、相机；22、镜头；23、光源；
22.3、高度测量机构；31、测高仪；
23.4、红外光源；
24.5、红外传感器。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
26.通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件
内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.实施例1
28.参考附图1，一种用于检测芯片的外观检测装置,包括：多轴移动机构1；视觉定位机构2，其与所述多轴移动机构1传动而能多轴运动，用于检测芯片的水平位置；高度测量机构3，与所述多轴移动机构1传动而能多轴运动，用于检测芯片的高度位置；红外光源4，与所述多轴移动机构1传动而能多轴运动，用于向芯片表面发射红外光；红外传感器5，与所述多轴移动机构1传动而能多轴运动，用于接收芯片表面反射的红外光。
29.下面结合工作流程对本实用新型的工作原理进行解释说明：首先，所述多轴移动机构1驱动所述视觉定位机构2下降至指定位置，所述视觉定位机构2拍摄治具内的芯片的照片，并识别出芯片在水平面内的平面坐标；然后，所述多轴移动机构1驱动所述高度测量机构3横向移动至芯片的正上方，并检测芯片的高度，结合所述视觉定位机构2所检测的平面坐标可以得到芯片的三维空间坐标；接着，根据芯片的三维空间坐标，所述多轴移动机构1驱动所述红外光源4和所述红外传感器5在垂直方向和横向上进行二轴移动，外部的纵向直线模组驱动治具带动芯片进行纵向移动，进而调整所述红外光源4、所述红外传感器5和芯片之间的精确位置；再接着，所述红外光源4向芯片上发生红外光，所述红外光源4发出的红外光经芯片漫反射后被所述红外传感器5接收；最后，外接的工控系统根据所述红外传感器5接收的红外光成像出芯片的外表面，以检测芯片表面是否含有异物和气泡。
30.优选的，所述视觉定位机构2包括与所述多轴移动机构1传动的相机21、装设在所述相机21上的镜头22和装设在所述相机21旁侧的光源23，其用于向所述相机21的成像处打光。
31.具体的，所述相机21为面阵相机，其工作时：首先，当所述视觉定位机构2移动至指定位置后，所述光源23启动并向芯片的上表面打光；接着，所述相机21向自上往下拍摄芯片的上表面照片；最后，所述视觉定位机构2内置的图片识别软件对所述相机21拍摄的照片进行识别并得到芯片的水平面的平面坐标。
32.优选的，所述高度测量机构3包括测高仪31。
33.优选的，所述多轴移动机构1包括横向直线模组11和装设在所述横向直线模组11上并受所述横向直线模组11驱动而横向运动的升降直线模组12；其中，所述视觉定位机构2、所述高度测量机构3、所述红外传感器5和所述红外光源4横向排列设置，均装设在所述升降直线模组12上，并受所述升降直线模组12驱动而垂直运动。
34.具体地，所述多轴移动机构1在工作时：由所述横向直线模组11驱动所述升降直线模组12以及安装在所述升降直线模组12上的所述视觉定位机构2、所述高度测量机构3、所述红外传感器5、所述红外光源4同步进行横向移动，由所升降直线模组12驱动所述视觉定位机构2、所述高度测量机构3、所述红外传感器5和所述红外光源4同步进行横向移动垂直
方向的升降；此外，根据本实用新型的工作流程，将所述视觉定位机构2、所述高度测量机构3、所述红外传感器5、所述红外光源4按顺序横向排列设置，使得所述横向直线模组11只需要驱动所述升降直线模组12横向单向运动即可，减速了在横向上来回运动所浪费的时间，具有工作效率更高的优点。
35.优选的，所述横向直线模组11为滑台气缸、直线电机、滚珠丝杆型直线模组或者同步带型直线模组中的一种；或者，所述升降直线模组12为滑台气缸、直线电机、滚珠丝杆型直线模组或者同步带型直线模组中的一种。
36.具体的，所述横向直线模组11包括底板111；第一滑台112，可横向运动地滑动安装在所述底板111上，用于安装所述升降直线模组12；滚珠丝杆副113，其丝杆装设在转动安装在所述底板111上，其丝杆螺母固定设置在所述第一滑台112上；第一电机114，安装在所述底板111上，并与所述滚珠丝杆副113的丝杆传动。
37.所述横向直线模组11的工作原理是：所述第一电机114接于外部电源，并驱动所述滚珠丝杆副113的丝杆旋转；所述滚珠丝杆副113的丝杆旋转时驱动其丝杆螺母左右运动，该丝杆螺母带动所述第一滑台112左右运动。
38.具体的，所述升降直线模组12包括：立板121；第二滑台122，其可升降地滑动安装在所述立板121上；传送带组件，其支架垂直安装在所述立板121上，其第二电机123驱动皮带在所述其支架上循环转动，其皮带转动的过程中带动所述第二滑台122上下运动。其中，所述视觉定位机构2、所述高度测量机构3、所述红外传感器5和所述红外光源4均通过连接板124装设在所述第二滑台122上。
39.优选的，所述横向直线模组11还包括架设在所述底板111上的坦克链支架115；所述坦克链支架115位于所述滚珠丝杆副113的上方，用于安装坦克链。
40.实施例2
41.一种芯片外观检测设备，包括有实施例1所述的一种用于检测芯片的外观检测装置。
42.具体的，所述一种芯片外观检测设备还包括工作台，所述工作台上设置有纵向移动模组，所述纵向移动模组上安装有治具，所述治具用于固定工件，在所述工件的上部具有0.2mm深的芯片封装孔位，芯片置入工件的封装孔位孔表面填充透光的胶水。
43.其中，实施例1所述的一种用于检测芯片的外观检测装置，安装在所述工作台1的龙门架上，进而实现架设在所述治具的上方。由此，由所述纵向移动模组和实施例1所述的一种用于检测芯片的外观检测装置组成三轴联动，完成工件的芯片的表面检测。
44.本实用新型对芯片的检测速度可以达到2400pcs/h，约为人工检测速度的120倍。
45.以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。