CN115763309A - 植球治具吸球缺球检测装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植球治具吸球缺球检测装置及使用方法，其中，一种植球治具吸球缺球检测装置，包含：底板；铺球模块，铺球模块设置在底板的顶部，用于阵列排布待植球的焊料球；移动驱动模块，移动驱动模块设置在底板的顶部，用于提供Y、Z轴的驱动力；植球模块，植球模块设置在移动驱动模块的输出端上；检测模块，检测模块设置在底板的顶部；废料回收模块，废料回收模块设置在底板的顶部。本发明在植球治具吸球完成后，可及时判断植球治具是否有缺球和多球，若有缺球和多球则移动至废料回收位置进行抛料，抛料完成后，重新吸取，实现了吸球良率100%才去植球，进而提高植球良率。

Description

植球治具吸球缺球检测装置及使用方法

技术领域

本发明涉及植球检测技术领域，特别涉及一种植球治具吸球缺球检测装置及使用方法。

背景技术

BGA(Ball Grid Array)封装技术，即球栅阵列封装技术在20世纪90年代开始应用，现主要应用于高端器件的封装。

BGA(Ball Grid Array)封装技术是在模块底部或上表面焊有按阵列形式分布的许多球状凸点，通过焊料凸点实现封装体与基板之间互联的一种封装技术。

BGA(Ball Grid Array)封装的焊料球是以阵列形式排布在封装基板下面，需要设备完成焊料球的阵列形式铺排后，由植球头吸取植入基板。

随着PCB板层数的堆叠越来越多，导致芯片制成环节到植球前成本已经非常高，所以客户对植球率要求接近100%。为了保证这一指标，吸球率就必须要保证100%。本方案就是为了更好实现这一目标而发明的。

现有技术方案：

光敏组件和激光对射传感器构成的。缺球检查过程，光敏传感器需要放置到植球头内，吸球后到固定位置进行光照，如有缺球光敏则会输出I/0信号，但是并不知道哪个位置缺球。多球检查过程是吸球后植球头需要经过激光对射区域，锡球会有1/3陷入对应的锡球治具孔内，如果有锡球粘在治具上没有进入孔径中，则会比正常的锡球高则判定为多球。这就需要激光对射光柱直径0.1mm，与锡球治具移动路径上完全平行才能保证，实际调试过程中很难实现。否则，会导致误检率高。

传统的吸球缺球检测方案是由光敏组件和激光对射传感器构成的。效率低，误检率高，对周围机构的制作复杂和组装难度大。如客户治具发生固定为堵塞，无法报警告知客户治具异常。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种植球治具吸球缺球检测装置，包含：

底板；

铺球模块，铺球模块设置在底板的顶部，用于阵列排布待植球的焊料球；

移动驱动模块，移动驱动模块设置在底板的顶部，用于提供Y、Z轴的驱动力；

植球模块，植球模块设置在移动驱动模块的输出端上，用于吸附铺球模块上阵列排布待植球的焊料球，并进行植球；

检测模块，检测模块设置在底板的顶部，用于检测植球模块吸附的焊料球是否存在漏球；

废料回收模块，废料回收模块设置在底板的顶部，用于回收废料。

进一步，铺球模块包含：

铺球治具，铺球治具设置在底板的顶部，铺球治具的顶部设有阵列排布的若干第一真空吸孔；

铺球盒，铺球盒移动设置在铺球治具上，用于存放焊料球。

进一步，移动驱动模块包含：

龙门机构，龙门机构设置在底板的顶部，用于提供Y轴的驱动力；

Z轴直线模组，Z轴直线模组与龙门机构相连，Z轴直线模组的输出端与植球模块相连，用于提供Z轴的驱动力。

进一步，植球模块包含：

植球头，植球头设置在移动驱动模块的输出端上；

植球治具，植球治具与植球头相连，植球治具的底部设有阵列排布的若干第二真空吸孔。

进一步，检测模块包含：检测相机，检测相机设置在底板的顶部，用于检测植球模块吸附的焊料球是否存在漏球。

进一步，废料回收模块包含：废料收集盒，废料收集盒设置在底板的顶部，用于回收废料。

根据本发明又一实施例，提供了一种植球治具吸球缺球检测装置的使用方法，包含如下步骤：

将存放焊料球的铺球盒在铺球治具上移动，在铺球治具上的若干第一真空吸孔吸附作用下，使得若干第一真空吸孔上均铺设有焊料球；

通过龙门机构带动植球治具沿Y轴移动至铺球治具的顶部，再由Z轴直线模组带动植球治具沿Z轴下降，并在植球治具上的若干第二真空吸孔吸附作用下，使得若干第二真空吸孔吸取若干第一真空吸孔上铺设的焊料球；

再通过龙门机构带动植球治具沿Y轴移动至检测相机的顶部，检测相机对若干第二真空吸孔吸取的焊料球进行检测；

若存在漏球，则通过龙门机构将植球治具沿Y轴移动至废料收集盒的顶部进行抛料动作；

若不存在漏球，则通过龙门机构将植球治具沿Y轴移动至预设的植球位置进行植球。

根据本发明实施例的植球治具吸球缺球检测装置及使用方法，植球治具吸球完成后，可及时判断植球治具是否有缺球和多球，若有缺球和多球则移动至废料回收位置进行抛料，抛料完成后，重新吸取，实现了吸球良率100%才去植球，进而提高植球良率。且本发明采用视觉图像处理技术，简化了吸球结构以及安装精度，同时提高了检测效率和更好的兼容性，如固定位置多次吸球不良，则会报警告知用户检查治具异常。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本发明实施例植球治具吸球缺球检测装置的立体结构示意图。

图2为根据本发明实施例植球治具吸球缺球检测装置的局部放大结构示意图。

图3为根据本发明实施例植球治具吸球缺球检测装置的左视结构示意图。

图4为根据本发明实施例植球治具吸球缺球检测装置的使用方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1~3描述根据本发明实施例的植球治具42吸球缺球检测装置，用于进行植球的检测，其应用场景很广。

如图1~3所示，本发明实施例的植球治具42吸球缺球检测装置，具有底板1、铺球模块、移动驱动模块、植球模块、检测模块以及废料回收模块。

具体地，如图1~3所示，在本实施例中，铺球模块设置在底板1的顶部，用于阵列排布待植球的焊料球，便于植球模块进行吸球。铺球模块包含：铺球治具21、铺球盒22。铺球治具21设置在底板1的顶部，铺球治具21的顶部设有阵列排布的若干第一真空吸孔（图上未示出）；铺球盒22移动设置在铺球治具21上，用于存放焊料球。铺球盒22携带焊料球在铺球治具21上移动，将焊料球铺设在阵列排布的若干第一真空吸孔上。

具体地，如图1~3所示，在本实施例中，移动驱动模块设置在底板1的顶部，用于提供Y、Z轴的驱动力。移动驱动模块包含：龙门机构31以及Z轴直线模组32。龙门机构31设置在底板1的顶部，用于提供Y轴的驱动力；Z轴直线模组32与龙门机构31相连，Z轴直线模组32的输出端与植球模块相连，Z轴直线模组32可为伺服直线模组，用于提供Z轴的驱动力。

具体地，如图1~3所示，在本实施例中，植球模块设置在移动驱动模块的输出端上，用于吸附铺球模块上阵列排布待植球的焊料球，并进行植球。植球模块包含：植球头41、植球治具42。植球头41设置在移动驱动模块的输出端上；植球治具42与植球头41相连，植球治具42的底部设有阵列排布的若干第二真空吸孔（图上未示出），若干第二真空吸孔用于与若干第一真空吸孔相匹配，吸取若干第一真空吸孔上的焊料球。

具体地，如图1~3所示，在本实施例中，检测模块设置在底板1的顶部，用于检测植球模块吸附的焊料球是否存在漏球。检测模块包含：检测相机51，检测相机51设置在底板1的顶部，用于检测植球模块吸附的焊料球是否存在漏球，采用视觉图像处理技术，简化了吸球结构以及安装精度，同时提高了检测效率和更好的兼容性。

具体地，如图1~3所示，在本实施例中，废料回收模块设置在底板1的顶部，用于回收废料。废料回收模块包含：废料收集盒61，废料收集盒61设置在底板1的顶部，用于回收废料（即当植球治具42吸取的球存在缺球或多球时，进行抛料回收）。

如图4所示，根据本发明又一实施例，提供了一种植球治具42吸球缺球检测装置的使用方法，包含如下步骤：

如图4所示，在S1中：将存放焊料球的铺球盒22在铺球治具21上移动，在铺球治具21上的若干第一真空吸孔吸附作用下，使得若干第一真空吸孔上均铺设有焊料球；

如图4所示，在S2中：通过龙门机构31带动植球治具42沿Y轴移动至铺球治具21的顶部，再由Z轴直线模组32带动植球治具42沿Z轴下降，并在植球治具42上的若干第二真空吸孔吸附作用下，使得若干第二真空吸孔吸取若干第一真空吸孔上铺设的焊料球；

如图4所示，在S3中：再通过龙门机构31带动植球治具42沿Y轴移动至检测相机51的顶部，检测相机51对若干第二真空吸孔吸取的焊料球进行检测；

如图4所示，在S4中：若存在漏球，则通过龙门机构31将植球治具42沿Y轴移动至废料收集盒61的顶部进行抛料动作；

如图4所示，在S5中：若不存在漏球，则通过龙门机构31将植球治具42沿Y轴移动至预设的植球位置进行植球。

以上，参照图1~4描述了根据本发明实施例的植球治具42吸球缺球检测装置及使用方法，植球治具42吸球完成后，可及时判断植球治具42是否有缺球和多球，若有缺球和多球则移动至废料回收位置进行抛料，抛料完成后，重新吸取，实现了吸球良率100%才去植球，进而提高植球良率。且本发明采用视觉图像处理技术，简化了吸球结构以及安装精度，同时提高了检测效率和更好的兼容性，如固定位置多次吸球不良，则会报警告知用户检查治具异常。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种植球治具吸球缺球检测装置，其特征在于，包含：

底板；

铺球模块，所述铺球模块设置在所述底板的顶部，用于阵列排布待植球的焊料球；

移动驱动模块，所述移动驱动模块设置在所述底板的顶部，用于提供Y、Z轴的驱动力；

植球模块，所述植球模块设置在所述移动驱动模块的输出端上，用于吸附所述铺球模块上阵列排布待植球的焊料球，并进行植球；

检测模块，所述检测模块设置在所述底板的顶部，用于检测所述植球模块吸附的焊料球是否存在漏球；

废料回收模块，所述废料回收模块设置在所述底板的顶部，用于回收废料。

2.如权利要求1所述植球治具吸球缺球检测装置，其特征在于，所述铺球模块包含：

铺球治具，所述铺球治具设置在所述底板的顶部，所述铺球治具的顶部设有阵列排布的若干第一真空吸孔；

铺球盒，所述铺球盒移动设置在所述铺球治具上，用于存放焊料球。

3.如权利要求1所述植球治具吸球缺球检测装置，其特征在于，所述移动驱动模块包含：

龙门机构，所述龙门机构设置在所述底板的顶部，用于提供Y轴的驱动力；

Z轴直线模组，所述Z轴直线模组与所述龙门机构相连，所述Z轴直线模组的输出端与所述植球模块相连，用于提供Z轴的驱动力。

4.如权利要求1所述植球治具吸球缺球检测装置，其特征在于，所述植球模块包含：

植球头，所述植球头设置在所述移动驱动模块的输出端上；

植球治具，所述植球治具与所述植球头相连，所述植球治具的底部设有阵列排布的若干第二真空吸孔。

5.如权利要求1所述植球治具吸球缺球检测装置，其特征在于，所述检测模块包含：检测相机，所述检测相机设置在所述底板的顶部，用于检测所述植球模块吸附的焊料球是否存在漏球。

6.如权利要求1所述植球治具吸球缺球检测装置，其特征在于，所述废料回收模块包含：废料收集盒，所述废料收集盒设置在所述底板的顶部，用于回收废料。

7.一种植球治具吸球缺球检测装置的使用方法，其特征在于，包含如下步骤：

将存放焊料球的铺球盒在铺球治具上移动，在所述铺球治具上的若干第一真空吸孔吸附作用下，使得若干第一真空吸孔上均铺设有焊料球；

通过龙门机构带动植球治具沿Y轴移动至所述铺球治具的顶部，再由Z轴直线模组带动所述植球治具沿Z轴下降，并在所述植球治具上的若干第二真空吸孔吸附作用下，使得所述若干第二真空吸孔吸取所述若干第一真空吸孔上铺设的焊料球；

再通过龙门机构带动所述植球治具沿Y轴移动至检测相机的顶部，所述检测相机对所述若干第二真空吸孔吸取的焊料球进行检测；

若存在漏球，则通过所述龙门机构将所述植球治具沿Y轴移动至废料收集盒的顶部进行抛料动作；

若不存在漏球，则通过所述龙门机构将所述植球治具沿Y轴移动至预设的植球位置进行植球。

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