CN209379452U - 一种全方位芯片外观自动光学检测平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种检测效率高，并有利于设备的安装和维护，能有效降低设备成本的全方位芯片外观自动光学检测平台。本实用新型包括平台、与所述平台固定连接的上料模组及与所述平台固定连接的下料模组，所述上料模组与所述下料模组分别对称设置于所述平台的两端，所述上料模组的一侧设有与所述平台固定连接的五面检测模组，所述上料模组中部的上方设有若干个上料机械手，所述下料模组的一侧设有与所述平台固定连接的上表面检测模组，所述下料模组中部的上方设有若干个下料机械手。本实用新型应用于芯片检测的技术领域。

Description

一种全方位芯片外观自动光学检测平台

技术领域

本实用新型涉及一种芯片外观检测平台，特别涉及一种全方位芯片外观自动光学检测平台。

背景技术

随着电子行业的飞速发展，电子元器件朝着微型化发展，对封装芯片的检测成为了一个新的技术挑战。封装芯片在生产过程中的贴装、焊点和印刷质量存在不良，为避免不良品进入后续的生产环节中，对封装芯片外观的检测是一项重要的环节。传统的芯片外观检测方法是通过人工肉眼检测，这种检测方法检测不仅效率低、成本较高，而且可靠性差。随着工业技术的快速发展，现有的芯片外观检测方法主要是利用光学检测技术，封装芯片放置在光学检测平台中，通过相机获得芯片外观的图像，进而经过图像识别判断封装芯片的贴装、焊点和印刷质量。根据检测方式的不同，光学检测平台可分为手动光学检测平台、半自动光学检测平台和自动光学检测平台。

目前，对封装芯片外观的AOI检测平台主要对芯片进行2D单面外观检测和3D六面进行外观检测，多采用振动盘自动上料的方式。采用振动盘上料易对芯片外表面造成损伤，同时不能去除产生的静电。进行2D检测的AOI平台主要对芯片的一个外表面进行外观检测，存在一定的局限性，不能检测出其余5面的外观质量和贴装质量。3D AOI检测平台主要通过多个相机采集芯片的外观图像，使用相机的数量增加，不仅增加了设备的成本，而且对设备的安装和维护比较困难，同时图像处理的时间会较长，影响检测效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种检测效率高，并有利于设备的安装和维护，能有效降低设备成本的全方位芯片外观自动光学检测平台。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括平台、与所述平台固定连接的上料模组及与所述平台固定连接的下料模组，所述上料模组与所述下料模组分别对称设置于所述平台的两端，所述上料模组的一侧设有与所述平台固定连接的五面检测模组，所述上料模组中部的上方设有若干个上料机械手，所述下料模组的一侧设有与所述平台固定连接的上表面检测模组，所述下料模组中部的上方设有若干个下料机械手。

由上述方案可见，所述上料机械手与所述下料机械手的数量均为三个；芯片在检测过程中，通过三个所述上料机械手向所述五面检测模组进行交替上料，对应地，通过三个所述下料机械手向所述上表面检测模组进行交替下料，大大提高检测效率，同时，本实用新型通过在所述五面检测模组对芯片的五个面同时进行外观检测，接着通过在所述上表面检测模组对芯片电路所在的上表面进行检测，仅通过两个相机拍照检测工位便完成对芯片的六个面进行检测，减少了检测设备的成本和安装维护问题。

一个优选方案是，所述平台的材质为大理石。

由上述方案可见，所述平台的材质为大理石，能有效减小机构运动过程中产生的震动。

一个优选方案是，所述上料模组包括上料盘机械手、上料满料仓及上料空料仓，所述上料盘机械手设于所述平台的上方，所述上料满料仓与所述上料空料仓均对称固定在所述平台上。

由上述方案可见，所述上料盘机械手实现将装满芯片的料盘从所述上料满料仓输送到所述上料机械手的下方，所述上料盘机械手实现将空料盘输送所述下料空料仓；所述上料满料仓用于堆叠装满待检测芯片的料盘；所述下料空料仓用于堆叠空料的料盘。

一个优选方案是，所述下料模组包括下料盘机械手、下料满料仓及下料空料仓，所述下料盘机械手设于所述平台的上方，所述下料满料仓与所述下料空料仓均对称固定在所述平台上。

由上述方案可见，所述下料盘机械手实现将装满检测完的芯片的料盘从所述下料机械手的下方输送到所述下料满料仓，所述下料盘机械手实现将空料盘从所述下料空料仓输送所述下料机械手的下方；所述下料满料仓用于堆叠装满检测完成芯片的料盘；所述下料空料仓用于堆叠空料的料盘。

一个优选方案是，所述五面检测模组包括固定在所述平台上的机台及设于所述机台上的检测槽，所述检测槽与芯片相适配，所述检测槽内设有五个配合设置的检测相机。

由上述方案可见，通过设置所述检测槽配合五个所述检测相机完成对芯片的五个外表面进行检测。

一个优选方案是，所述上表面检测模组包括与所述平台固定连接的基座、设于所述基座上方的上表面检测相机及与所述上表面检测相机滑动连接的直线模组，所述基座上设有第一检测工位、第二检测工位及两个第一光源，所述第一检测工位与所述第二检测工位上均设有若干个均与芯片相适配的凹槽，两个所述第一光源对称设于所述基座的两端，所述上表面检测相机的下方设有与所述上表面检测相机相配合的第二光源，所述直线模组包括滑轨及与所述滑轨滑动连接的滑块，所述滑块与所述上表面检测相机传动连接。

由上述方案可见，所述凹槽的数量为四个；两个所述第一光源实现对所述第一检测工位及所述第二检测工位照明；所述第二光源随着所述上表面检测相机的移动，进而依次对所述凹槽上的芯片进行照明；所述滑块在所述滑轨上滑动，进而带动所述上表面检测相机，最终所述上表面检测相机对所述第一检测工位或所述第二检测工位的所述凹槽上的芯片依次进行拍摄检测。

一个优选方案是，所述上表面检测模组与所述下料模组之间设有不良品收集区。

由上述方案可见，检测不通过的芯片，由所述下料机械手搬运到所述不良品收集区。

一个优选方案是，所述上料机械手与所述下料机械手上均设有若干个并列设置的真空吸嘴，所述真空吸嘴与外部的真空发生器相连通。

由上述方案可见，所述真空吸嘴与外部的真空发生器相连通，进而实现对芯片的吸附和搬运；三个所述上料机械手及三个所述下料机械手上的真空吸嘴的数量均为四个，即每次所述上料机械手或所述下料机械手搬运芯片的数量为四个，大大提高检测效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是所述五面检测模组及所述上料机械手的结构示意图；

图3是所述上表面检测模组的结构示意图；

图4是所述上表面检测模组及所述上料机械手的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，在本实施例中，本实用新型包括平台1、与所述平台1固定连接的上料模组2及与所述平台1固定连接的下料模组3，所述平台1的材质为大理石，所述上料模组2与所述下料模组3分别对称设置于所述平台1的两端，所述上料模组2的一侧设有与所述平台1固定连接的五面检测模组4，所述上料模组2中部的上方设有若干个上料机械手5，所述下料模组3的一侧设有与所述平台1固定连接的上表面检测模组6，所述下料模组3中部的上方设有若干个下料机械手7，此设计中，通过将芯片放置在料盘中通过若干所述上料机械手5及所述下料机械手7进行上下料，在所述五面检测模组4和所述上表面检测模组6的检测工位上采用防静电材料，避免在自动上料和检测过程中对芯片造成损伤；同时，本实用新型通过设有两个相机拍照工位，减少了检测设备的成本和安装维护问题，并且通过多组机械手进行交替上下料，采用多个芯片同时检测的方法，使检测效率提升。

所述上料模组2包括上料盘机械手21、上料满料仓21及上料空料仓22，所述上料盘机械手21设于所述平台1的上方，所述上料满料仓21与所述上料空料仓22均对称固定在所述平台1上。

所述下料模组3包括下料盘机械手、下料满料仓31及下料空料仓32，所述下料盘机械手设于所述平台1的上方，所述下料满料仓31与所述下料空料仓32均对称固定在所述平台1上。

所述五面检测模组4包括固定在所述平台1上的机台41及设于所述机台41上的检测槽42，所述检测槽42与芯片相适配，所述检测槽42内设有五个配合设置的检测相机。

所述上表面检测模组6包括与所述平台1固定连接的基座61、设于所述基座61上方的上表面检测相机62及与所述上表面检测相机62滑动连接的直线模组63，所述基座61上设有第一检测工位64、第二检测工位65及两个第一光源66，所述第一检测工位64与所述第二检测工位65上均设有若干个均与芯片相适配的凹槽67，两个所述第一光源66对称设于所述基座61的两端，所述上表面检测相机62的下方设有与所述上表面检测相机62相配合的第二光源68，所述直线模组63包括滑轨631及与所述滑轨631滑动连接的滑块632，所述滑块632与所述上表面检测相机62传动连接。

所述上表面检测模组6与所述下料模组3之间设有不良品收集区8。

所述上料机械手5与所述下料机械手7上均设有若干个并列设置的真空吸嘴51，所述真空吸嘴51与外部的真空发生器相连通。

本实用新型的工作原理：

芯片放置在料盘中，料盘堆叠在所述上料满料仓21，所述上料模组2将满料盘移送到所述五面检测模组4下方的工作区上，所述上料机械手5通过所述真空吸嘴51从料盘中吸取四个芯片移动到所述五面检测模组4，所述真空吸嘴51依次将一个芯片放在所述五面检测模组4的所述检测槽42上，五个所述检测相机依次对芯片进行五面检测，五面检测合格后，通过所述上料机械手5将4个芯片移动到所述第一检测工位64或第二检测工位65的所述凹槽67上，所述上表面检测相机62对四个芯片依次进行上表面的外观检测，检测不合格的芯片通过所述下料机械手7放入所述不良品收集区8，检测合格的芯片通过所述下料机械手7放置在所述下料模组3工作区的空料盘内；在所述五面检测模组4的工作区内，当一个料盘中的待检测芯片检测完后，所述上料模组2上的所述上料盘机械手21将空料盘移动到所述上料空料仓22，随后所述上料盘机械手21将满料盘从所述上料满料仓21移动到所述五面检测模组4的工作区上；当所述下料模组3的工作区内的空料盘被放满检测完成的芯片后，由所述下料盘机械手将满料盘移动到所述下料满料仓31，随后所述下料盘机械手将空料盘从所述下料空料仓32移动到所述下料模组3的工作区上。

本实用新型的有益效果是包括以下几点：

1.通过多组机械手进行上下料，采用多个芯片同时检测的方法，能有效提高芯片AOI检测效率；

2.可实现芯片的全方位六面外观AOI检测，有利于设备的安装和维护，同时降低设备的成本；

3.有效的减少检测过程中对芯片造成的损伤。

本实用新型应用于芯片检测的技术领域。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：它包括平台（1）、与所述平台（1）固定连接的上料模组（2）及与所述平台（1）固定连接的下料模组（3），所述上料模组（2）与所述下料模组（3）分别对称设置于所述平台（1）的两端，所述上料模组（2）的一侧设有与所述平台（1）固定连接的五面检测模组（4），所述上料模组（2）中部的上方设有若干个上料机械手（5），所述下料模组（3）的一侧设有与所述平台（1）固定连接的上表面检测模组（6），所述下料模组（3）中部的上方设有若干个下料机械手（7）。

2.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述平台（1）的材质为大理石。

3.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述上料模组（2）包括上料盘机械手、上料满料仓（21）及上料空料仓（22），所述上料盘机械手设于所述平台（1）的上方，所述上料满料仓（21）与所述上料空料仓（22）均对称固定在所述平台（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述下料模组（3）包括下料盘机械手、下料满料仓（31）及下料空料仓（32），所述下料盘机械手设于所述平台（1）的上方，所述下料满料仓（31）与所述下料空料仓（32）均对称固定在所述平台（1）上。

5.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述五面检测模组（4）包括固定在所述平台（1）上的机台（41）及设于所述机台（41）上的检测槽（42），所述检测槽（42）与芯片相适配，所述检测槽（42）内设有五个配合设置的检测相机。

6.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述上表面检测模组（6）包括与所述平台（1）固定连接的基座（61）、设于所述基座（61）上方的上表面检测相机（62）及与所述上表面检测相机（62）滑动连接的直线模组（63），所述基座（61）上设有第一检测工位（64）、第二检测工位（65）及两个第一光源（66），所述第一检测工位（64）与所述第二检测工位（65）上均设有若干个均与芯片相适配的凹槽（67），两个所述第一光源（66）对称设于所述基座（61）的两端，所述上表面检测相机（62）的下方设有与所述上表面检测相机（62）相配合的第二光源（68），所述直线模组（63）包括滑轨（631）及与所述滑轨（631）滑动连接的滑块（632），所述滑块（632）与所述上表面检测相机（62）传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述上表面检测模组（6）与所述下料模组（3）之间设有不良品收集区（8）。

8.根据权利要求1所述的一种全方位芯片外观自动光学检测平台（1），其特征在于：所述上料机械手（5）与所述下料机械手（7）上均设有若干个并列设置的真空吸嘴（51），所述真空吸嘴（51）与外部的真空发生器相连通。