CN112371535A - 一种mc&qc aoi检查设备及其检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MC&QC AOI检查设备及其检查方法，包括底座、产品移栽机构、上料机构、下料机构、检测机构和自动变距轨道；在底座上表面沿从左至右依次设有上料机构、自动变距轨道和下料机构，且自动变距轨道的两端分别与上料机构以及下料机构对接连通；在自动变距轨道的前侧设有产品移栽机构，且在其后侧设有检测机构，检测机构的检测端朝自动变距轨道的工作轨道方向竖直向下设置；上料机构将基板送至自动变距轨道的进料端，通过产品移栽机构将基板水平横向移动至检测机构的检测范围内进行检测，检测完的基板由下料机构进行收集。本发明能够自动检查产品，检查时间短，测量数据精确，从而降低人力成本和时间成本，提高生产效率。

Description

一种MC&QC AOI检查设备及其检查方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种MC&QC AOI检查设备及其检查方法。

背景技术

在半导体封装生产过程中，装片和键合工序需要对设备做出来的产品进行外观检查，以确认产品是否符合作业标准，包括作业员的自检，MC&QC的抽检。

现有的外观检查是检验员通过测量显微镜对整条框架上单个产品进行筛选检查，并计算出测量数据，与作业标准进行核对来判断产品的合格性。这种人工检查方式测量数据误差大，检查时间长，效率不高，还有一定的人为隐患存在。随着半导体的发展，产品越做越小，检查难度也越来高，这种人工手动检查的方式可操作性也越来越小。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种MC&QC AOI检查设备及其检查方法，能够自动检查装片、键合工序的不同大小和不同厚度的产品，检查时间短，测量数据精确，并可以自动保存数据和上传数据，从而大大降低了人力成本和时间成本，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种MC&QC AOI检查设备，其创新点在于：包括底座、产品移栽机构、上料机构、下料机构、检测机构和自动变距轨道；所述底座水平设置，且在其上表面沿其长度方向还从左至右依次水平设有上料机构、自动变距轨道和下料机构，所述自动变距轨道的两端分别与所述上料机构以及所述下料机构对接连通，且所述自动变距轨道的工作轨道水平横向朝上设置；在所述自动变距轨道的工作轨道前侧沿其长度方向还水平横向设有产品移栽机构，所述产品移栽机构的移动端水平设置在所述自动变距轨道的工作轨道正上方，并沿其长度方向做水平横向往复运动；在所述自动变距轨道的工作轨道后侧还水平设有检测机构，所述检测机构的固定端固定设置在所述底座的上表面，且其检测端朝所述自动变距轨道的工作轨道中间位置方向竖直向下设置；所述上料机构将基板送至自动变距轨道的工作轨道进料端，通过产品移栽机构将基板水平横向移动至检测机构的检测范围内进行检测，检测完的基板由下料机构进行收集。

优选的，还包括二维码读取器和上位机；所述二维码读取器固定设置在所述底座的上表面，且设于靠所述上料机构一侧，所述二维码读取器与所述上位机电性连接，并通过二维码读取器扫描随工单来调取运行程序和数据；所述上位机固定设置在所述底座的上表面，且设于靠所述下料机构一侧，并分别与所述上料机构、自动变距轨道、产品移栽机构、检测机构以及下料机构电性连接。

优选的，所述上料机构包括上料料架、第一传送带、第一挡块、上料料框和上料夹框装置；在所述自动变距轨道的进料端一侧还分别水平设有上料料架和上料夹框装置，且所述上料料架和所述上料夹框装置分别前后设置在所述底座的上表面；所述上料料架上下分割成两个相同大小的满料层和空料层，且在所述上料料架的满料层内还水平纵向依次放置设有数个上料料框，并在每一所述上料料框内均上下均布水平放置设有数个基板，每一所述基板的放置方向均与所述自动变距轨道的工作轨道设置方向相一致，且靠近上料夹框装置的对应所述上料料框的基板抓取端与所述自动变距轨道的进料端对接连通；在所述上料料架的满料层上设有用于将其上的上料料框往上料夹框装置方向水平移动的第一传送带，且在所述上料料架的满料层靠上料夹框装置一侧还设有对上料料框水平移动进行限位的第一挡块；所述产品移栽机构将靠上料夹框装置的对应上料料框内的基板依次抓取移动到自动变距轨道的工作轨道内后，上料夹框装置将空的上料料框夹取放置到所述上料料架的空料层，同时第一传送带将下一个装满基板的上料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置。

优选的，所述上料夹框装置包括第一固定框架、第二电机、第一下夹块、第一上夹块、第一直线模组、第一导轨、第一丝杆和第三电机；在所述上料料架的后侧还水平纵向设有第一丝杆，且在所述第一丝杆远离上料料架的一端还水平纵向设有第三电机，所述第三电机水平固定设置在所述底座的上表面，且其输出端与所述第一丝杆联动连接；在所述第一丝杆的左右两侧还水平纵向对称设有第一导轨，且每一所述第一导轨均水平固定设置在所述底座的上表面；所述第一直线模组竖直设置，且其下端面与所述第一丝杆螺接套接，并分别与两个所述第一导轨水平纵向滑动连接；在所述第一直线模组的移动端还竖直滑动设有第一固定框架，且所述第一固定框架沿第一直线模组做竖直上下往复运动；在所述第一固定框架的内底面还水平设有第一下夹块，且所述第一下夹块的夹取端水平延伸出所述第一固定框架；在所述第一固定框架内还竖直设有第三丝杆，所述第三丝杆的下端与所述第一下夹块的固定端转动连接，且其上端竖直向上延伸出所述第一固定框架，并与竖直设置的所述第二电机的输出端联动连接；在所述第三丝杆上还套接设有第一上夹块，所述第一上夹块的固定端与所述第三丝杆螺接，且其抓取端水平延伸出所述第一固定框架，并在第二电机的驱动下做竖直上下运动；所述第一上夹块的抓取端与所述第一下夹块的抓取端相对设置，且通过第一上夹块和第一下夹块的配合夹取上料料框，并通过第一直线模组做竖直上下和水平纵向运动。

优选的，所述自动变距轨道包括侧板、导向杆、第三直线模组和轨道基座；两个所述轨道基座左右间隔水平设置在所述底座的上表面，且每一所述轨道基座均为水平纵向设置的U形结构；在每一所述轨道基座内还水平纵向设有导向杆，且每一所述导向杆分别与对应所述轨道基座的两侧面固定连接；在两个所述轨道基座之间还分别前后间隔竖直平行设有两个侧板，且每一所述侧板均为水平横向设置的L形结构，靠检测机构的对应所述侧板的竖直边左右两端分别套接在对应所述导向杆上，并与对应所述导向杆水平滑动连接；另一所述侧板的竖直边左右两端分别套接在对应所述导向杆上，并与对应所述导向杆固定连接；在两个所述侧板的水平边正下方还水平纵向设有第三直线模组，所述第三直线模组的固定端固定设置在所述底座的上表面，且其移动端与靠检测机构的对应所述侧板固定连接；靠检测机构的对应所述侧板通过第三直线模组做水平纵向运动，并与另一所述侧板之间形成与基板相匹配的工作轨道。

优选的，所述产品移栽机构包括第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪、第三导轨、齿条、齿轮、第一电机和底板；所述底板水平横向设置在所述自动变距轨道的前侧，且在其上表面还前后间隔分别设有齿条和第三导轨，所述齿条和第三导轨均水平横向设置，且在所述第三导轨上沿其长度方向还从左至右依次间隔滑动设有第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪，所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪的固定端分别与所述第三导轨水平横向滑动连接，且其抓取端分别延伸至所述自动变距轨道的工作轨道内；在所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪的固定端还分别竖直设有第一电机，且每一所述第一电机分别竖直向下延伸出对应所述第一夹爪、第二夹爪以及第三夹爪，并分别与对应所述齿轮联动连接；通过齿轮与齿条的啮合配合，所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪分别水平横向移动，来抓取移动基板。

优选的，所述检测机构包括XYZ三轴运动机构、相机和高度检测头；所述XYZ三轴运动机构由X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构依次联动连接构成，且在所述Z轴运动机构的活动端还水平设有相机，所述相机的光源端朝所述自动变距轨道的工作轨道方向竖直向下设置，且通过XYZ三轴运动机构进行X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，并对其检测范围内的基板进行检测；在所述Z轴运动机构的活动端还水平设有高度检测头，所述高度检测头的检测端朝所述自动变距轨道的工作轨道方向竖直向下设置，且通过XYZ三轴运动机构进行X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，并对其检测范围内的基板进行测量高度。

优选的，所述下料机构包括下料料架、第二传送带、第二挡块、下料料框和下料夹框装置；在所述自动变距轨道的出料端一侧还分别水平设有下料料架和下料夹框装置，且所述下料料架和所述下料夹框装置分别前后设置在所述底座的上表面；所述下料料架上下分割成两个相同大小的空料层和满料层，且在所述下料料架的空料层内还水平纵向依次放置设有数个下料料框，每一所述下料料框的内部结构均与对应所述上料料框的内部结构相一致，且靠近下料夹框装置的对应所述下料料框的基板抓取端与所述自动变距轨道的出料端对接连通；在所述下料料架的空料层上设有用于将其上的下料料框往下料夹框装置方向水平移动的第二传送带，且在所述下料料架的空料层靠下料夹框装置一侧还设有对下料料框水平移动进行限位的第二挡块；所述产品移栽机构将检测好的基板依次抓取放置到靠下料夹框装置的对应下料料框内，装满基板后，下料夹框装置将装满基板的下料料框夹取放置到所述下料料架的满料层，同时第二传送带将下一个空的下料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置。

优选的，所述下料夹框装置包括第二固定框架、第四电机、第二下夹块、第二上夹块、第二直线模组、第二导轨、第二丝杆和第五电机；在所述下料料架的后侧还水平纵向设有第二丝杆，且在所述第二丝杆远离下料料架的一端还水平纵向设有第五电机，所述第五电机水平固定设置在所述底座的上表面，且其输出端与所述第二丝杆联动连接；在所述第二丝杆的左右两侧还水平纵向对称设有第二导轨，且每一所述第二导轨均水平固定设置在所述底座的上表面；所述第二直线模组竖直设置，且其下端面与所述第二丝杆螺接套接，并分别与两个所述第二导轨水平纵向滑动连接；在所述第二直线模组的移动端还竖直滑动设有第二固定框架，且所述第二固定框架沿第二直线模组做竖直上下往复运动；在所述第二固定框架的内底面还水平设有第二下夹块，且所述第二下夹块的夹取端水平延伸出所述第二固定框架；在所述第二固定框架内还竖直设有第四丝杆，所述第四丝杆的下端与所述第二下夹块的固定端转动连接，且其上端竖直向上延伸出所述第二固定框架，并与竖直设置的所述第四电机的输出端联动连接；在所述第四丝杆上还套接设有第二上夹块，所述第二上夹块的固定端与所述第四丝杆螺接，且其抓取端水平延伸出所述第二固定框架，并在第四电机的驱动下做竖直上下运动；所述第二上夹块的抓取端与所述第二下夹块的抓取端相对设置，且通过第二上夹块和第二下夹块的配合夹取下料料框，并通过第二直线模组做竖直上下和水平纵向运动。

本发明的一种MC&QC AOI检查设备的检查方法，其创新点在于包括以下步骤：

步骤一：首先通过二维码读取器扫描随工单来调取运行程序和数据；

步骤二：然后将装有待检测基板的上料料框放入上料料架的满料层内，并将空的下料料框放入下料料架的空料层内；

步骤三：产品移栽机构的第一夹爪将靠上料夹框装置的对应上料料框内的基板依次抓取移动到自动变距轨道的工作轨道内后，上料夹框装置将空的上料料框夹取放置到上料料架的空料层，同时第一传送带将下一个装满基板的上料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置；

步骤四：产品移栽机构的第二夹爪将基板移到检测机构的检测区域后松开，然后相机移动到基板上第一个芯片的第一个焊珠位置上面，在设定的第一个高度拍照，并在第一个焊珠附近的芯片面上取一个坐标值；在设定的第二个高度拍照，并在第一个焊珠的上表面上取一个坐标值；在设定的第三个高度拍照，并在第一个焊珠的键合线弧最高点处取一个坐标值；然后高度检测头移到设定的高度，再分别移到三个坐标值的位置进行测量高度；

步骤五：通过公式焊珠高度=芯片面的测量值-焊珠上表面的测量值，以及公式键合线弧高=芯片面的测量值-键合线弧最高点的测量值，得出焊珠高度和键合线弧高，再将焊珠高度以及键合线弧高的数值上传保存到上位机，并对不合格的数值进行编码标识； 依次循环上述步骤直至检测完基板上的所有芯片上所有焊珠和键合弧线；

步骤六：产品移栽机构的第三夹爪将检测好的基板依次抓取放置到靠下料夹框装置的对应下料料框内，装满基板后，下料夹框装置将装满基板的下料料框夹取放置到下料料架的满料层，同时第二传送带将下一个空的下料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置；

步骤七：连续运行，完成该批次的基板检测作业，并通过上位机统计该批次的不良品相关信息。

本发明的有益效果：本发明调动预先设定的程序，能够自动检查装片、键合工序的不同大小和不同厚度的产品，检查时间短，测量数据精确，并可以自动保存数据和上传数据，从而大大降低了人力成本和时间成本，提高了生产效率。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种MC&QC AOI检查设备的结构示意图。

图2为图1中底座上表面部分的分布示意图。

图3为图1中上料机构的结构示意图。

图4为图1中下料机构的结构示意图。

图5为图1中产品移栽机构的结构示意图。

图6为图1中自动变距轨道的结构示意图。

图7为图1中检测机构的结构示意图。

图8为图1中基板的示意图。

图9为图8中芯片的示意图。

其中，1-底座；2-产品移栽机构；3-上料机构；4-下料机构；5-检测机构；6-自动变距轨道；7-二维码读取器；8-上位机；9-基板；10-上料料框；11-下料料框；21-第一夹爪；22-第二夹爪；23-第三夹爪；24-齿条；25-齿轮；26-第一电机；27-底板；28-第三导轨；31-上料料架；311-第一传送带；312-第一挡块；32-第一固定框架；33-第二电机；34-第一下夹块；35-第一上夹块；36-第一直线模组；37-第一导轨；38-第一丝杆；39-第三电机；41-下料料架；411-第二传送带；412-第二挡块；42-第二固定框架；43-第四电机；44-第二下夹块；45-第二上夹块；46-第二直线模组；47-第二导轨；48-第二丝杆；49-第五电机；51-相机；52-高度检测头；53-XYZ三轴运动机构；531-X轴运动机构；532-Y轴运动机构；533-Z轴运动机构；61-侧板；62-导向杆；63-第三直线模组；64-轨道基座；65-工作轨道。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的一种MC&QC AOI检查设备，包括底座1、产品移栽机构2、上料机构3、下料机构4、检测机构5和自动变距轨道6；如图1~7所示，底座1水平设置，且在其上表面沿其长度方向还从左至右依次水平设有上料机构3、自动变距轨道6和下料机构4，自动变距轨道6的两端分别与上料机构3以及下料机构4对接连通，且自动变距轨道6的工作轨道65水平横向朝上设置；在自动变距轨道6的工作轨道65前侧沿其长度方向还水平横向设有产品移栽机构2，产品移栽机构2的移动端水平设置在自动变距轨道6的工作轨道65正上方，并沿其长度方向做水平横向往复运动；在自动变距轨道6的工作轨道65后侧还水平设有检测机构5，检测机构5的固定端固定设置在底座1的上表面，且其检测端朝自动变距轨道6的工作轨道65中间位置方向竖直向下设置；本发明中上料机构3将基板9送至自动变距轨道6的工作轨道65进料端，通过产品移栽机构2将基板9水平横向移动至检测机构5的检测范围内进行检测，检测完的基板9由下料机构4进行收集。

如图1、图2所示，二维码读取器7固定设置在底座1的上表面，且设于靠上料机构3一侧，二维码读取器7与上位机8电性连接，并通过二维码读取器7扫描随工单来调取运行程序和数据；上位机8固定设置在底座1的上表面，且设于靠下料机构4一侧，并分别与上料机构3、自动变距轨道6、产品移栽机构2、检测机构5以及下料机构4电性连接。

本发明中上料机构3包括上料料架31、第一传送带311、第一挡块312、上料料框10和上料夹框装置；如图2、图3所示，在自动变距轨道6的进料端一侧还分别水平设有上料料架31和上料夹框装置，且上料料架31和上料夹框装置分别前后设置在底座1的上表面；上料料架31上下分割成两个相同大小的满料层和空料层，且在上料料架31的满料层内还水平纵向依次放置设有数个上料料框10，并在每一个上料料框10内均上下均布水平放置设有数个基板9，每一个基板9的放置方向均与自动变距轨道6的工作轨道65设置方向相一致，且靠近上料夹框装置的对应上料料框10的基板9抓取端与自动变距轨道6的进料端对接连通；在上料料架31的满料层上设有用于将其上的上料料框10往上料夹框装置方向水平移动的第一传送带311，且在上料料架31的满料层靠上料夹框装置一侧还设有对上料料框10水平移动进行限位的第一挡块312。本发明中产品移栽机构2将靠上料夹框装置的对应上料料框10内的基板9依次抓取移动到自动变距轨道6的工作轨道65内后，上料夹框装置将空的上料料框10夹取放置到上料料架31的空料层，同时第一传送带311将下一个装满基板9的上料料框10水平移动至产品移栽机构2的抓取位置。

其中，上料夹框装置包括第一固定框架32、第二电机33、第一下夹块34、第一上夹块35、第一直线模组36、第一导轨37、第一丝杆38和第三电机39；如图2、图3所示，在上料料架31的后侧还水平纵向设有第一丝杆38，且在第一丝杆38远离上料料架31的一端还水平纵向设有第三电机39，该第三电机39水平固定设置在底座1的上表面，且其输出端与第一丝杆38联动连接；在第一丝杆38的左右两侧还水平纵向对称设有第一导轨37，且每一个第一导轨37均水平固定设置在底座1的上表面；第一直线模组36竖直设置，且其下端面与第一丝杆38螺接套接，并分别与两个第一导轨37水平纵向滑动连接；

如图2、图3所示，在第一直线模组36的移动端还竖直滑动设有第一固定框架32，且第一固定框架32沿第一直线模组36做竖直上下往复运动；在第一固定框架32的内底面还水平设有第一下夹块34，且第一下夹块34的夹取端水平延伸出第一固定框架32；在第一固定框架32内还竖直设有第三丝杆，第三丝杆的下端与第一下夹块34的固定端转动连接，且其上端竖直向上延伸出第一固定框架32，并与竖直设置的第二电机33的输出端联动连接；在第三丝杆上还套接设有第一上夹块35，该第一上夹块35的固定端与第三丝杆螺接，且其抓取端水平延伸出第一固定框架32，并在第二电机33的驱动下做竖直上下运动；本发明中第一上夹块35的抓取端与第一下夹块34的抓取端相对设置，且通过第一上夹块35和第一下夹块34的配合夹取上料料框10，并通过第一直线模组36做竖直上下和水平纵向运动。

本发明中自动变距轨道6包括侧板61、导向杆62、第三直线模组63和轨道基座64；如图2、图6所示，两个轨道基座64左右间隔水平设置在底座1的上表面，且每一个轨道基座64均为水平纵向设置的U形结构；在每一个轨道基座64内还水平纵向设有导向杆62，且每一个导向杆62分别与对应轨道基座64的两侧面固定连接；在两个轨道基座64之间还分别前后间隔竖直平行设有两个侧板61，且每一个侧板61均为水平横向设置的L形结构，靠检测机构5的对应侧板61的竖直边左右两端分别套接在对应导向杆62上，并与对应导向杆62水平滑动连接；另一个侧板61的竖直边左右两端分别套接在对应导向杆62上，并与对应导向杆62固定连接；

如图2、图6所示，在两个侧板61的水平边正下方还水平纵向设有第三直线模组63，该第三直线模组63的固定端固定设置在底座1的上表面，且其移动端与靠检测机构5的对应侧板61固定连接；靠检测机构5的对应侧板61通过第三直线模组63做水平纵向运动，并与另一个侧板61之间形成与基板9相匹配的工作轨道65；从而使得自动变距轨道6的工作轨道65可根据实际待检测的基板9进行实时调整，适用范围广。

本发明中产品移栽机构2包括第一夹爪21、第二夹爪22、第三夹爪23、第三导轨28、齿条24、齿轮25、第一电机26和底板27；如图2、图5所示，底板27水平横向设置在自动变距轨道6的前侧，且在其上表面还前后间隔分别设有齿条24和第三导轨28，齿条24和第三导轨28均水平横向设置，且在第三导轨28上沿其长度方向还从左至右依次间隔滑动设有第一夹爪21、第二夹爪22和第三夹爪23，第一夹爪21、第二夹爪22和第三夹爪23的固定端分别与第三导轨28水平横向滑动连接，且其抓取端分别延伸至自动变距轨道6的工作轨道65内；在第一夹爪21、第二夹爪22和第三夹爪23的固定端还分别竖直设有第一电机26，且每一个第一电机26分别竖直向下延伸出对应第一夹爪21、第二夹爪22以及第三夹爪23，并分别与对应齿轮25联动连接；本发明通过齿轮25与齿条24的啮合配合，第一夹爪21、第二夹爪22和第三夹爪23分别水平横向移动，来抓取移动基板9。

本发明中检测机构5包括XYZ三轴运动机构53、相机51和高度检测头52；如图2、图7所示，XYZ三轴运动机构53由X轴运动机构531、Y轴运动机构532和Z轴运动机构533依次联动连接构成，且在Z轴运动机构533的活动端还水平设有相机51，相机51的光源端朝自动变距轨道6的工作轨道65方向竖直向下设置，且通过XYZ三轴运动机构53进行X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，并对其检测范围内的基板9进行检测；在Z轴运动机构533的活动端还水平设有高度检测头52，高度检测头52的检测端朝自动变距轨道6的工作轨道65方向竖直向下设置，且通过XYZ三轴运动机构53进行X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，并对其检测范围内的基板9进行测量高度；从而增强了检测机构5的灵活性。

本发明中下料机构4包括下料料架41、第二传送带411、第二挡块412、下料料框11和下料夹框装置；如图2、图4所示，在自动变距轨道6的出料端一侧还分别水平设有下料料架41和下料夹框装置，且下料料架41和所述下料夹框装置分别前后设置在底座1的上表面；下料料架41上下分割成两个相同大小的空料层和满料层，且在下料料架41的空料层内还水平纵向依次放置设有数个下料料框11，每一个下料料框11的内部结构均与对应上料料框10的内部结构相一致，且靠近下料夹框装置的对应下料料框11的基板9抓取端与自动变距轨道6的出料端对接连通；在下料料架41的空料层上设有用于将其上的下料料框11往下料夹框装置方向水平移动的第二传送带411，且在下料料架41的空料层靠下料夹框装置一侧还设有对下料料框11水平移动进行限位的第二挡块412；本发明中产品移栽机构2将检测好的基板9依次抓取放置到靠下料夹框装置的对应下料料框11内，装满基板9后，下料夹框装置将装满基板9的下料料框11夹取放置到下料料架41的满料层，同时第二传送带411将下一个空的下料料框11水平移动至产品移栽机构2的抓取位置。

其中，下料夹框装置包括第二固定框架42、第四电机43、第二下夹块44、第二上夹块45、第二直线模组46、第二导轨47、第二丝杆48和第五电机49；如图2、图4所示，在下料料架41的后侧还水平纵向设有第二丝杆48，且在第二丝杆48远离下料料架41的一端还水平纵向设有第五电机49，该第五电机49水平固定设置在底座1的上表面，且其输出端与第二丝杆48联动连接；在第二丝杆48的左右两侧还水平纵向对称设有第二导轨47，且每一个第二导轨47均水平固定设置在底座1的上表面；第二直线模组46竖直设置，且其下端面与第二丝杆48螺接套接，并分别与两个第二导轨47水平纵向滑动连接；

如图2、图4所示，在第二直线模组46的移动端还竖直滑动设有第二固定框架42，且第二固定框架42沿第二直线模组46做竖直上下往复运动；在第二固定框架42的内底面还水平设有第二下夹块44，且第二下夹块44的夹取端水平延伸出第二固定框架42；在第二固定框架42内还竖直设有第四丝杆，该第四丝杆的下端与第二下夹块44的固定端转动连接，且其上端竖直向上延伸出第二固定框架42，并与竖直设置的第四电机43的输出端联动连接；在第四丝杆上还套接设有第二上夹块45，第二上夹块45的固定端与第四丝杆螺接，且其抓取端水平延伸出第二固定框架42，并在第四电机43的驱动下做竖直上下运动；本发明中第二上夹块45的抓取端与第二下夹块44的抓取端相对设置，且通过第二上夹块45和第二下夹块44的配合夹取下料料框11，并通过第二直线模组46做竖直上下和水平纵向运动。

本发明的一种MC&QC AOI检查设备的检查方法，如图1~9所示，包括以下步骤：

步骤一：首先通过二维码读取器7扫描随工单来调取运行程序和数据；

在上述步骤中，本设备根据当前的程序和数据进行复位和运行；然后自动变距轨道6根据轨道间距数据进行调整，检测机构5根据相机51数据进行调整。

步骤二：然后将装有待检测基板9的上料料框10放入上料料架31的满料层内，并将空的下料料框11放入下料料架41的空料层内。

步骤三：产品移栽机构2的第一夹爪21将靠上料夹框装置的对应上料料框10内的基板9依次抓取移动到自动变距轨道6的工作轨道65内后，上料夹框装置将空的上料料框10夹取放置到上料料架31的空料层，同时第一传送带311将下一个装满基板9的上料料框10水平移动至产品移栽机构2的抓取位置。

步骤四：产品移栽机构2的第二夹爪22将基板9移到检测机构5的检测区域后松开，然后相机51移动到基板9上第一个芯片的第一个焊珠位置上面，在设定的第一个高度拍照，并在第一个焊珠附近的芯片面上取一个坐标值；在设定的第二个高度拍照，并在第一个焊珠的上表面上取一个坐标值；在设定的第三个高度拍照，并在第一个焊珠的键合线弧最高点处取一个坐标值；然后高度检测头52移到设定的高度，再分别移到三个坐标值的位置进行测量高度；

在上述步骤中，产品移栽机构2的第二夹爪22将基板9分三段进行移动，从而便于配合检测机构5的移动进行基板9的检测，减少了第二夹爪22的启停次数，提高了检测效率。

步骤五：通过公式焊珠高度=芯片面的测量值-焊珠上表面的测量值，以及公式键合线弧高=芯片面的测量值-键合线弧最高点的测量值，得出焊珠高度和键合线弧高，再将焊珠高度以及键合线弧高的数值上传保存到上位机8，并对不合格的数值进行编码标识；依次循环上述步骤直至检测完基板9上的所有芯片上所有焊珠和键合弧线；

在上述步骤中，基板9的每个芯片在上位机8中均有对应编码，将基板9的每个芯片的焊珠高度和键合线弧高测得值与设定值进行对比，并对不合格的值进行标识，从而方便后续工序操作。

步骤六：产品移栽机构2的第三夹爪23将检测好的基板9依次抓取放置到靠下料夹框装置的对应下料料框11内，装满基板9后，下料夹框装置将装满基板9的下料料框11夹取放置到下料料架41的满料层，同时第二传送带411将下一个空的下料料框11水平移动至产品移栽机构2的抓取位置。

步骤七：连续运行，完成该批次的基板9检测作业，并通过上位机8统计该批次的不良品相关信息。

本发明可兼容多种基板9的检测作业，且可储存多种基板9的运行程序和数据。

本发明的有益效果：本发明调动预先设定的程序，能够自动检查装片、键合工序的不同大小和不同厚度的产品，检查时间短，测量数据精确，并可以自动保存数据和上传数据，从而大大降低了人力成本和时间成本，提高了生产效率。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (10)

1.一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：包括底座、产品移栽机构、上料机构、下料机构、检测机构和自动变距轨道；所述底座水平设置，且在其上表面沿其长度方向还从左至右依次水平设有上料机构、自动变距轨道和下料机构，所述自动变距轨道的两端分别与所述上料机构以及所述下料机构对接连通，且所述自动变距轨道的工作轨道水平横向朝上设置；在所述自动变距轨道的工作轨道前侧沿其长度方向还水平横向设有产品移栽机构，所述产品移栽机构的移动端水平设置在所述自动变距轨道的工作轨道正上方，并沿其长度方向做水平横向往复运动；在所述自动变距轨道的工作轨道后侧还水平设有检测机构，所述检测机构的固定端固定设置在所述底座的上表面，且其检测端朝所述自动变距轨道的工作轨道中间位置方向竖直向下设置；所述上料机构将基板送至自动变距轨道的工作轨道进料端，通过产品移栽机构将基板水平横向移动至检测机构的检测范围内进行检测，检测完的基板由下料机构进行收集。

2.根据权利要求1所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：还包括二维码读取器和上位机；所述二维码读取器固定设置在所述底座的上表面，且设于靠所述上料机构一侧，所述二维码读取器与所述上位机电性连接，并通过二维码读取器扫描随工单来调取运行程序和数据；所述上位机固定设置在所述底座的上表面，且设于靠所述下料机构一侧，并分别与所述上料机构、自动变距轨道、产品移栽机构、检测机构以及下料机构电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述上料机构包括上料料架、第一传送带、第一挡块、上料料框和上料夹框装置；在所述自动变距轨道的进料端一侧还分别水平设有上料料架和上料夹框装置，且所述上料料架和所述上料夹框装置分别前后设置在所述底座的上表面；所述上料料架上下分割成两个相同大小的满料层和空料层，且在所述上料料架的满料层内还水平纵向依次放置设有数个上料料框，并在每一所述上料料框内均上下均布水平放置设有数个基板，每一所述基板的放置方向均与所述自动变距轨道的工作轨道设置方向相一致，且靠近上料夹框装置的对应所述上料料框的基板抓取端与所述自动变距轨道的进料端对接连通；在所述上料料架的满料层上设有用于将其上的上料料框往上料夹框装置方向水平移动的第一传送带，且在所述上料料架的满料层靠上料夹框装置一侧还设有对上料料框水平移动进行限位的第一挡块；所述产品移栽机构将靠上料夹框装置的对应上料料框内的基板依次抓取移动到自动变距轨道的工作轨道内后，上料夹框装置将空的上料料框夹取放置到所述上料料架的空料层，同时第一传送带将下一个装满基板的上料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置。

4.根据权利要求3所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述上料夹框装置包括第一固定框架、第二电机、第一下夹块、第一上夹块、第一直线模组、第一导轨、第一丝杆和第三电机；在所述上料料架的后侧还水平纵向设有第一丝杆，且在所述第一丝杆远离上料料架的一端还水平纵向设有第三电机，所述第三电机水平固定设置在所述底座的上表面，且其输出端与所述第一丝杆联动连接；在所述第一丝杆的左右两侧还水平纵向对称设有第一导轨，且每一所述第一导轨均水平固定设置在所述底座的上表面；所述第一直线模组竖直设置，且其下端面与所述第一丝杆螺接套接，并分别与两个所述第一导轨水平纵向滑动连接；在所述第一直线模组的移动端还竖直滑动设有第一固定框架，且所述第一固定框架沿第一直线模组做竖直上下往复运动；在所述第一固定框架的内底面还水平设有第一下夹块，且所述第一下夹块的夹取端水平延伸出所述第一固定框架；在所述第一固定框架内还竖直设有第三丝杆，所述第三丝杆的下端与所述第一下夹块的固定端转动连接，且其上端竖直向上延伸出所述第一固定框架，并与竖直设置的所述第二电机的输出端联动连接；在所述第三丝杆上还套接设有第一上夹块，所述第一上夹块的固定端与所述第三丝杆螺接，且其抓取端水平延伸出所述第一固定框架，并在第二电机的驱动下做竖直上下运动；所述第一上夹块的抓取端与所述第一下夹块的抓取端相对设置，且通过第一上夹块和第一下夹块的配合夹取上料料框，并通过第一直线模组做竖直上下和水平纵向运动。

5.根据权利要求1所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述自动变距轨道包括侧板、导向杆、第三直线模组和轨道基座；两个所述轨道基座左右间隔水平设置在所述底座的上表面，且每一所述轨道基座均为水平纵向设置的U形结构；在每一所述轨道基座内还水平纵向设有导向杆，且每一所述导向杆分别与对应所述轨道基座的两侧面固定连接；在两个所述轨道基座之间还分别前后间隔竖直平行设有两个侧板，且每一所述侧板均为水平横向设置的L形结构，靠检测机构的对应所述侧板的竖直边左右两端分别套接在对应所述导向杆上，并与对应所述导向杆水平滑动连接；另一所述侧板的竖直边左右两端分别套接在对应所述导向杆上，并与对应所述导向杆固定连接；在两个所述侧板的水平边正下方还水平纵向设有第三直线模组，所述第三直线模组的固定端固定设置在所述底座的上表面，且其移动端与靠检测机构的对应所述侧板固定连接；靠检测机构的对应所述侧板通过第三直线模组做水平纵向运动，并与另一所述侧板之间形成与基板相匹配的工作轨道。

6.根据权利要求5所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述产品移栽机构包括第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪、第三导轨、齿条、齿轮、第一电机和底板；所述底板水平横向设置在所述自动变距轨道的前侧，且在其上表面还前后间隔分别设有齿条和第三导轨，所述齿条和第三导轨均水平横向设置，且在所述第三导轨上沿其长度方向还从左至右依次间隔滑动设有第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪，所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪的固定端分别与所述第三导轨水平横向滑动连接，且其抓取端分别延伸至所述自动变距轨道的工作轨道内；在所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪的固定端还分别竖直设有第一电机，且每一所述第一电机分别竖直向下延伸出对应所述第一夹爪、第二夹爪以及第三夹爪，并分别与对应所述齿轮联动连接；通过齿轮与齿条的啮合配合，所述第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪分别水平横向移动，来抓取移动基板。

7.根据权利要求1所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述检测机构包括XYZ三轴运动机构、相机和高度检测头；所述XYZ三轴运动机构由X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构依次联动连接构成，且在所述Z轴运动机构的活动端还水平设有相机，所述相机的光源端朝所述自动变距轨道的工作轨道方向竖直向下设置，且通过XYZ三轴运动机构进行X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，并对其检测范围内的基板进行检测；在所述Z轴运动机构的活动端还水平设有高度检测头，所述高度检测头的检测端朝所述自动变距轨道的工作轨道方向竖直向下设置，且通过XYZ三轴运动机构进行X轴、Y轴以及Z轴方向的移动，并对其检测范围内的基板进行测量高度。

8.根据权利要求3所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述下料机构包括下料料架、第二传送带、第二挡块、下料料框和下料夹框装置；在所述自动变距轨道的出料端一侧还分别水平设有下料料架和下料夹框装置，且所述下料料架和所述下料夹框装置分别前后设置在所述底座的上表面；所述下料料架上下分割成两个相同大小的空料层和满料层，且在所述下料料架的空料层内还水平纵向依次放置设有数个下料料框，每一所述下料料框的内部结构均与对应所述上料料框的内部结构相一致，且靠近下料夹框装置的对应所述下料料框的基板抓取端与所述自动变距轨道的出料端对接连通；在所述下料料架的空料层上设有用于将其上的下料料框往下料夹框装置方向水平移动的第二传送带，且在所述下料料架的空料层靠下料夹框装置一侧还设有对下料料框水平移动进行限位的第二挡块；所述产品移栽机构将检测好的基板依次抓取放置到靠下料夹框装置的对应下料料框内，装满基板后，下料夹框装置将装满基板的下料料框夹取放置到所述下料料架的满料层，同时第二传送带将下一个空的下料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置。

9.根据权利要求8所述的一种MC&QC AOI检查设备，其特征在于：所述下料夹框装置包括第二固定框架、第四电机、第二下夹块、第二上夹块、第二直线模组、第二导轨、第二丝杆和第五电机；在所述下料料架的后侧还水平纵向设有第二丝杆，且在所述第二丝杆远离下料料架的一端还水平纵向设有第五电机，所述第五电机水平固定设置在所述底座的上表面，且其输出端与所述第二丝杆联动连接；在所述第二丝杆的左右两侧还水平纵向对称设有第二导轨，且每一所述第二导轨均水平固定设置在所述底座的上表面；所述第二直线模组竖直设置，且其下端面与所述第二丝杆螺接套接，并分别与两个所述第二导轨水平纵向滑动连接；在所述第二直线模组的移动端还竖直滑动设有第二固定框架，且所述第二固定框架沿第二直线模组做竖直上下往复运动；在所述第二固定框架的内底面还水平设有第二下夹块，且所述第二下夹块的夹取端水平延伸出所述第二固定框架；在所述第二固定框架内还竖直设有第四丝杆，所述第四丝杆的下端与所述第二下夹块的固定端转动连接，且其上端竖直向上延伸出所述第二固定框架，并与竖直设置的所述第四电机的输出端联动连接；在所述第四丝杆上还套接设有第二上夹块，所述第二上夹块的固定端与所述第四丝杆螺接，且其抓取端水平延伸出所述第二固定框架，并在第四电机的驱动下做竖直上下运动；所述第二上夹块的抓取端与所述第二下夹块的抓取端相对设置，且通过第二上夹块和第二下夹块的配合夹取下料料框，并通过第二直线模组做竖直上下和水平纵向运动。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种MC&QC AOI检查设备的检查方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：首先通过二维码读取器扫描随工单来调取运行程序和数据；

步骤二：然后将装有待检测基板的上料料框放入上料料架的满料层内，并将空的下料料框放入下料料架的空料层内；

步骤三：产品移栽机构的第一夹爪将靠上料夹框装置的对应上料料框内的基板依次抓取移动到自动变距轨道的工作轨道内后，上料夹框装置将空的上料料框夹取放置到上料料架的空料层，同时第一传送带将下一个装满基板的上料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置；

步骤四：产品移栽机构的第二夹爪将基板移到检测机构的检测区域后松开，然后相机移动到基板上第一个芯片的第一个焊珠位置上面，在设定的第一个高度拍照，并在第一个焊珠附近的芯片面上取一个坐标值；在设定的第二个高度拍照，在第一个焊珠的上表面上取一个坐标值；在设定的第三个高度拍照，并在第一个焊珠的键合线弧最高点处取一个坐标值；然后高度检测头移到设定的高度，再分别移到三个坐标值的位置进行测量高度；

步骤五：通过公式焊珠高度=芯片面的测量值-焊珠上表面的测量值，以及公式键合线弧高=芯片面的测量值-键合线弧最高点的测量值，得出焊珠高度和键合线弧高，再将焊珠高度以及键合线弧高的数值上传保存到上位机，并对不合格的数值进行编码标识； 依次循环上述步骤直至检测完基板上的所有芯片上所有焊珠和键合弧线；

步骤六：产品移栽机构的第三夹爪将检测好的基板依次抓取放置到靠下料夹框装置的对应下料料框内，装满基板后，下料夹框装置将装满基板的下料料框夹取放置到下料料架的满料层，同时第二传送带将下一个空的下料料框水平移动至产品移栽机构的抓取位置；

步骤七：连续运行，完成该批次的基板检测作业，并通过上位机统计该批次的不良品相关信息。

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