CN208357277U - 一种六面检的芯片检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种六面检的芯片检测装置，包括取料部分、检测部分、控制部分和收料部分；控制部分分别与取料部分、检测部分、收料部分连接；经过检测后的物料放置于收料部分；所述的控制部分为控制系统；该装置将复杂的直线运动检测拆分为简单的圆弧运动搬运与静态光学检测，在物料搬运途中加入X‑Y‑θ旋转校正功能，最大限度减少了运动造成的精度损失，对物料六个面的检测均为无振动的静态检测，保证精度高的同时提高了检测稳定度，实现了对高精度半导体器件的高速度六面光学立体检测。该装置还加入自动识别、自动分选功能，实现对高精度半导体器件的选检同步。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片检测技术领域，具体是一种六面检的芯片检测装置。
背景技术
目前在集成电路IC制造中，半导体设备贯穿整个封装流程，而后段封装工序完成后，需要对半导体芯片、或半导体器件进行外观检测，六面检测芯片装置可以实现所需的检测、挑选功能。六面检装置对高精度半导体器件的外观进行六个表面的光学立体检测。实现在对芯片的吸取运动中全自动高精度识别、检测、挑选功能，完成从膜到淬盘、从淬盘到淬盘的芯片高精度分选功能。
目前的技术对高精度半导体器件的检测，分国内、国外两种方式：
（1）国内对半导体器件的六面检测主要是通过工艺流程管理来控制产品质量的，通过人工对封装后的芯片进行一定数量比例的抽检来完成；
（2）国外对半导体器件的六面检测，是通过带有直线电机的运动检测装置来实现，该装置能够实现工作要求。但由于其直线电机运动速度加快的同时，机械臂的振动加大，检测精度的误差提高；机械臂工作时，必须对其进行X-Y-Z-θ四相运动控制；并且由于装置在检测过程的直线运行设计、摄像头的位置设计，在检测器件六个面时，必须进行一次旋转；由于上述诸多因素，造成该装置机械器件的动作复杂、精度要求高，运动控制困难、速度控制困难，机械部件设计、维修复杂，设备设计、制造、维护成本高，设备使用、运动速率慢，工业生产效率低等不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种六面检的芯片检测装置，该装置将复杂的直线运动检测拆分为简单的圆弧运动搬运与静态光学检测，在物料搬运途中加入X-Y-θ旋转校正功能，最大限度减少了运动造成的精度损失，对物料六个面的检测均为无振动的静态检测，保证精度高的同时提高了检测稳定度，实现了对高精度半导体器件的高速度六面光学立体检测。该装置还加入自动识别、自动分选功能，实现对高精度半导体器件的选检同步。机械动作简单，运动、速度易控制，设备设计、制造、维护成本低，设备使用、运动速率快，检测效率高。
实现本实用新型目的的技术方案是：
一种六面检的芯片检测装置，包括取料部分、检测部分、控制部分和收料部分；控制部分分别与取料部分、检测部分、收料部分连接；经过检测后的物料放置于收料部分；
所述的控制部分为控制系统。
所述的取料部分，包括XY取料工作台、取料定位摄像头、取料摆臂，取料定位摄像头设在XY取料工作台的正上方；所述的XY取料工作台、取料定位摄像头、取料摆臂分别与控制部分的控制系统连接。
所述的检测部分，包括定位检测校正摄像头、2个检测摆臂、XYθ校正检测工作台、2个五面检测机构；所述的2个检测摆臂、2个五面检测机构分别对称设在XYθ校正检测工作台两侧；所述的XYθ校正检测工作台和五面检测机构分别设置在以检测摆臂的轴为圆心、以检测摆臂的臂长为半径的圆上；定位检测校正摄像头设在XYθ校正检测工作台的正上方；所述的定位检测校正摄像头、检测摆臂、XYθ校正检测工作台、五面检测机构分别与控制部分的控制系统连接。
所述的检测摆臂，摆臂末端设有吸嘴，吸住待检物料的正上方。
所述的五面检测机构，包括五面检测台和设在其内的第一检测摄像头、第二检测摄像头、第三检测摄像头、第四检测摄像头、第五检测摄像头、第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜和第四棱镜；第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、第四棱镜分别设置在五面检测台内待检物料的正前方、正后方、正左侧和正右侧；第一检测摄像头设在待检物料经过第一棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第一棱镜的反射光；第二检测摄像头设在待检物料经过第二棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第二棱镜的反射光；第三检测摄像头设在待检物料经过第三棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第三棱镜的反射光；第四检测摄像头设在待检物料经过第四棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第四棱镜的反射光；第五检测摄像头五面检测台的正下方；第一检测摄像头、第二检测摄像头、第三检测摄像头、第四检测摄像头、第五检测摄像头分别与控制部分的控制系统连接。
所述的第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、第四棱镜，为等腰直角棱镜。
所述的收料部分，包括收料定位摄像头、XY收料工作台、收料定位摄像头设在XY收料台的上方，XY收料工作台分为正品区和次品区；所述的收料定位摄像头、XY收料工作台分别与控制部分的控制系统连接。
该装置的工作过程：初始状态，将待检测的芯片放置在XY取料工作台上。启动该装置，控制系统通过处理取料定位摄像头采集的芯片图像坐标数据，控制XY取料工作台移动至取料摆臂的坐标原点；控制系统控制取料摆臂及摆臂末端的吸嘴完成待测芯片的拾取。
控制系统通过定位检测校正摄像头与X-Y-θ校正检测工作台计算芯片的目标定位，控制取料摆臂将待检芯片摆送至X-Y-θ校正检测工作台；取料摆臂复位，定位检测摄像头采集芯片正上面的图像数据及坐标位移、偏转等参数，控制系统对数据进行处理，控制X-Y-θ校正检测工作台进行X轴、Y轴的坐标调整和θ角度的旋转调整，完成芯片坐标的精确校正，并将芯片正上面的图像信息传输至控制系统。
控制系统控制检测摆臂将芯片从X-Y-θ校正检测工作台精确摆送至五面检测机构正上方；五面检测机构内的芯片正前面、正后面、左侧面和右侧面的原始图像，依次通过第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜和第四棱镜反射至与之对应的第一检测摄像头、第二检测摄像头、第三检测摄像头和第四检测摄像头上，四个检测摄像头将光学反射后的图像数据采集，并传输至控制系统，芯片正下面的图像数据由第五检测摄像头进行图像采集。控制系统对五面检测机构采集来的图像数据进行检测，判别标识出芯片的正品或次品。
控制系统通过对已检芯片标识的正品或次品的数据处理，确定已检芯片在收料X-Y工作台的目标坐标；控制系统再通过收料定位摄像头采集的图像数据计算匹配已检芯片的目标坐标，控制收料X-Y工作台精确调整至目标定位，等待目标芯片拾放；控制检测摆臂将已检芯片从五面检测机构精确摆送至X-Y收料工作台的正品或次品的淬盘或新膜组中，再控制摆臂末端的吸嘴完成已检芯片的拾放，实现对高精度半导体器件的高速度六面光学立体检测。
有益效果：本实用新型提供的一种六面检的芯片检测装置，该装置先对第一检测台上对芯片的上表面进行检测，再在第一检测台的两侧对称设置五面检测机构对其他五面进行检测，是利用等腰棱镜的临界角特性，将芯片的表面情况经过等腰直角棱镜的反射进入检测摄像头中，实现了芯片的六面高精度和效率检测。
附图说明
图1为本实用新型的一种六面检的芯片检测装置的结构框图；
图2为五面检测机构和检测摆臂分别对称设在XYθ校正检测工作台两侧的示意图；
图3为五面检测机构的结构框图；
图中，1.取料摆臂 2.取料定位摄像头 3.XY取料工作台 4. XYθ校正检测工作台5.五面检测台 6.XY收料工作台 7.收料检测摄像头 8.控制系统 9.检测摆臂 10.定位检测校正摄像头 11.第四棱镜 12.第二检测摄像头 13.第四检测摄像头 14.第五检测摄像头 15.第一检测摄像头 16.第三检测摄像头 17.第一棱镜 18.第三棱镜 19.待检芯片20.吸头 21.第二棱镜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。
实施例：
如图1所示，一种六面检的芯片检测装置，包括取料部分、检测部分、控制部分和收料部分；控制部分分别与取料部分、检测部分、收料部分连接；经过检测后的物料放置于收料部分；
所述的控制部分为控制系统8。
所述的取料部分，包括XY取料工作台3、取料定位摄像头2、取料摆臂1，取料定位摄像头2设在XY取料工作台3的正上方；所述的XY取料工作台3、取料定位摄像头2、取料摆臂1分别与控制部分的控制系统8连接。
如图2、图3所示，所述的检测部分，包括定位检测校正摄像头10、2个检测摆臂9、XYθ校正检测工作台4、2个五面检测机构；所述的2个检测摆臂9、2个五面检测机构分别对称设在XYθ校正检测工作台4两侧；所述的XYθ校正检测工作台4和五面检测机构分别设置在以检测摆臂9的轴为圆心、以检测摆臂9的臂长为半径的圆上；定位检测校正摄像头10设在XYθ校正检测工作台4的正上方；所述的定位检测校正摄像头10、检测摆臂9、XYθ校正检测工作台4、五面检测机构分别与控制部分的控制系统8连接。
所述的检测摆臂9，摆臂末端设有吸嘴20，吸住待检物料的正上方。
所述的五面检测机构，包括五面检测台5和设在其内的第一检测摄像头15、第二检测摄像头12、第三检测摄像头16、第四检测摄像头13、第五检测摄像头14、第一棱镜17、第二棱镜21、第三棱镜18和第四棱镜11；第一棱镜17、第二棱镜21、第三棱镜18、第四棱镜11分别设置在五面检测台5内待检物料的正前方、正后方、正左侧和正右侧；第一检测摄像头15设在待检物料经过第一棱镜17反射后的反射光线的光路上，接收第一棱镜17的反射光；第二检测摄像头12设在待检物料经过第二棱镜21反射后的反射光线的光路上，接收第二棱镜21的反射光；第三检测摄像头16设在待检物料经过第三棱镜18反射后的反射光线的光路上，接收第三棱镜18的反射光；第四检测摄像头13设在待检物料经过第四棱镜11反射后的反射光线的光路上，接收第四棱镜11的反射光；第五检测摄像头14五面检测台5的正下方；第一检测摄像头15、第二检测摄像头12、第三检测摄像头16、第四检测摄像头13、第五检测摄像头14分别与控制部分的控制系统8连接。
所述的第一棱镜17、第二棱镜21、第三棱镜18和第四棱镜11，为等腰直角棱镜。
所述的收料部分，包括收料定位摄像头7、XY收料工作台6、收料定位摄像头7设在XY收料台6的上方，XY收料工作台6分为正品区和次品区；所述的收料定位摄像头7、XY收料工作台6分别与控制部分的控制系统8连接。
该装置的工作过程：初始状态，将待检测的芯片19放置在XY取料工作台3上。启动该装置，控制系统8通过处理取料定位摄像头2采集的芯片图像坐标数据，控制XY取料工作台移动3至取料摆臂1的坐标原点；控制系统8控制取料摆臂1及摆臂末端的吸嘴完成待测芯片的拾取。
控制系统8通过定位检测校正摄像头10与X-Y-θ校正检测工作台4计算芯片的目标定位，控制取料摆臂1将待检芯片19摆送至X-Y-θ校正检测工作台4；取料摆臂1复位，定位检测摄像头10采集芯片正上面的图像数据及坐标位移、偏转等参数，控制系统8对数据进行处理，控制X-Y-θ校正检测工作台4进行X轴、Y轴的坐标调整和θ角度的旋转调整，完成芯片坐标的精确校正，并将芯片正上面的图像信息传输至控制系统8。
控制系统8控制检测摆臂9将芯片从X-Y-θ校正检测工作台4精确摆送至五面检测机构正上方；五面检测机构内的芯片正前面、正后面、左侧面和右侧面的原始图像，依次通过第一棱镜17、第二棱镜21、第三棱镜18和第四棱镜11反射至与之对应的第一检测摄像头15、第二检测摄像头12、第三检测摄像头16、第四检测摄像头13上，四个检测摄像头将光学反射后的图像数据采集，并传输至控制系统8，芯片正下面的图像数据由第五检测摄像头14进行图像采集。控制系统8对五面检测机构采集来的图像数据进行检测，判别标识出芯片的正品或次品。
控制系统8通过对已检芯片标识的正品或次品的数据处理，确定已检芯片在收料X-Y工作台6的目标坐标；控制系统8再通过收料定位摄像头7采集的图像数据计算匹配已检芯片的目标坐标，控制收料X-Y工作台6精确调整至目标定位，等待目标芯片拾放；控制检测摆臂9将已检芯片从五面检测机构精确摆送至X-Y收料工作台6的正品或次品的淬盘或新膜组中，再控制摆臂末端的吸嘴完成已检芯片的拾放，实现对高精度半导体器件的高速度六面光学立体检测。
Claims (7)
1.一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，包括取料部分、检测部分、控制部分和收料部分；控制部分分别与取料部分、检测部分、收料部分连接；经过检测后的物料放置于收料部分；
所述的控制部分为控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，所述的取料部分，包括XY取料工作台、取料定位摄像头、取料摆臂，取料定位摄像头设在XY取料工作台的正上方；所述的XY取料工作台、取料定位摄像头、取料摆臂分别与控制部分的控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，所述的检测部分，包括定位检测校正摄像头、2个检测摆臂、XYθ校正检测工作台、2个五面检测机构；所述的2个检测摆臂、2个五面检测机构分别对称设在XYθ校正检测工作台两侧；所述的XYθ校正检测工作台和五面检测机构分别设置在以检测摆臂的轴为圆心、以检测摆臂的臂长为半径的圆上；定位检测校正摄像头设在XYθ校正检测工作台的正上方；所述的定位检测校正摄像头、检测摆臂、XYθ校正检测工作台、五面检测机构分别与控制部分的控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，所述的检测摆臂，摆臂末端设有吸嘴，吸住待检物料的正上方。
5.根据权利要求3所述的一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，所述的五面检测机构，包括五面检测台和设在其内的第一检测摄像头、第二检测摄像头、第三检测摄像头、第四检测摄像头、第五检测摄像头、第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜和第四棱镜；第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、第四棱镜分别设置在五面检测台内待检物料的正前方、正后方、正左侧和正右侧；第一检测摄像头设在待检物料经过第一棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第一棱镜的反射光；第二检测摄像头设在待检物料经过第二棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第二棱镜的反射光；第三检测摄像头设在待检物料经过第三棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第三棱镜的反射光；第四检测摄像头设在待检物料经过第四棱镜反射后的反射光线的光路上，接收第四棱镜的反射光；第五检测摄像头五面检测台的正下方；第一检测摄像头、第二检测摄像头、第三检测摄像头、第四检测摄像头、第五检测摄像头分别与控制部分的控制系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，所述的第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、第四棱镜，为等腰直角棱镜。
7.根据权利要求1所述的一种六面检的芯片检测装置，其特征在于，所述的收料部分，包括收料定位摄像头、XY收料工作台、收料定位摄像头设在XY收料台的上方，XY收料工作台分为正品区和次品区；所述的收料定位摄像头、XY收料工作台分别与控制部分的控制系统连接。
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| CN108080293A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-05-29 | 桂林立德爱博半导体装备有限公司 | 一种六面检的芯片检测装置 |
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2018
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| CN108080293B (zh) * | 2018-02-09 | 2024-05-14 | 芜湖立德智兴半导体有限公司 | 一种六面检的芯片检测装置 |
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