CN217726313U - 一种芯片倒装焊接线体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片倒装焊接线体装置，属于检测设备技术领域。芯片倒装焊接线体装置包括：输送机构、焊接机构和检测单元，检测单元包括芯片检测模块、基板检测模块和移动机架，芯片检测模块和基板检测模块间隔设置于移动机架朝向移动托盘的端面上，芯片检测模块与基板检测模块之间的间距等于相邻两个移动托盘之间的间距。将检测区设置在倒装焊接区的下一工位，无需整个生产流程结束才进行检测，在工艺过程早期查找和消除错误，以实现良好的过程控制，对后续的不良分析提供了更大的便利，移动托盘间距以及芯片检测模块与基板检测模块之间的间距一致，保证可以同时拍照，节省位移时间，能同时进行芯片及基板的检测，提升生产效率。

Description

一种芯片倒装焊接线体装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种芯片倒装焊接线体装置。

背景技术

随着用户需求的不断提高，随着人们对手机摄像头的成像效果要求越来越高，摄像头组装工艺也面临着一次次的升级。其中倒装芯片焊接工艺相比其它的技术，在尺寸、性能、外观、柔性、可靠性以及成本等方面有很大的优势。在手机摄像头倒装芯片焊接中艺中，芯片需要先进行金球凸点移植，然后通过倒装芯片焊接机搭载在基板上。由于芯片的边缘相对来说比较脆弱，在焊接过程中如有异常会导致芯片发生破损，如焊接头脏污、基板异物、生产中碎屑等。基板在焊接过程中则会由于底部异物凸起、基板本身翘曲等问题，导致焊接后基板破损的情况。若芯片及基板发生了破损，会直接导致产品电性失效，这在自动化生产过程中会造成大量的不良，影响产品良率。

目前，为了避免芯片及基板发生破损，是通过在生产完成后对产品进行电性测试来发现芯片及基板破损的不良，这种方法只能等产品完成后才能确定不良率，并不能在生产过程中进行有效的监控，在发现不良率较高时采取措施为时已晚，严重时只能停线改善，并且难以定位不良发生的具体工位，无法保证产品的良率和生产效率。

为此，亟需提供一种芯片倒装焊接线体装置以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种芯片倒装焊接线体装置，在生产过程中监控芯片及基板破损，实现良好的过程控制，防止批量不良产品的发生。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种芯片倒装焊接线体装置，包括：

输送机构，设置有若干个移动托盘，用于承载并输送产品，所述输送机构沿输送方向设置有倒装焊接区和检测区；

焊接机构，设置于所述倒装焊接区；

检测单元，设置于所述检测区，所述检测单元包括芯片检测模块、基板检测模块和移动机架，所述芯片检测模块和所述基板检测模块间隔设置于所述移动机架朝向所述移动托盘的端面上，所述芯片检测模块与所述基板检测模块之间的间距等于相邻两个所述移动托盘之间的间距。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述移动托盘凹设有多个容置槽，用于放置多个产品，所述移动机架能够沿第一水平方向往复移动，且所述第一水平方向垂直于所述输送方向。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述芯片检测模块包括第一CCD相机和第一同轴光源，所述第一CCD相机的固定端安装于所述移动机架，所述第一CCD相机的拍照端设置有所述第一同轴光源。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述芯片检测模块还包括环形光源，所述环形光源设置于所述第一同轴光源远离所述第一CCD相机的一端。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述基板检测模块包括第二CCD相机和第二同轴光源，所述第二CCD相机的固定端安装于所述移动机架，所述第二CCD相机的拍照端设置有所述第二同轴光源。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述基板检测模块还包括碗形光源，所述碗形光源设置于所述第二同轴光源远离所述第二CCD相机的一端。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，还包括显示器和与所述显示器电性连接的主机，所述第一CCD相机和所述第二CCD相机均与所述主机电性连接。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述输送机构包括第一传动辊轮、第二传动辊轮、轨道和皮带，所述轨道沿输送方向延伸设置，所述第一传动辊轮和所述第二传动辊轮转动设置于所述轨道，所述皮带绕设于所述第一传动辊轮和所述第二传动辊轮的外周壁，所述移动托盘放置于所述皮带上。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述输送机构还包括驱动电机，所述驱动电机与所述第一传动辊轮传动连接。

作为芯片倒装焊接线体装置的可选方案，所述输送机构包括多个端部设置有齿轮的第三传动辊轮、轨道和传动链，所述轨道沿输送方向延伸设置，多个所述第三传动辊轮转动设置于所述轨道，所述传动链与所述传动辊轮的齿轮啮合，所述移动托盘放置于多个所述第三传动辊轮上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的芯片倒装焊接线体装置，在输送机构上设置有多个移动托盘，产品可以放置在移动托盘并随移动托盘沿输送方向依次经过倒装焊接区和检测区，其中在倒装焊接区设置焊接机构，用于将倒置后的芯片焊接在基板上，在检测区设置芯片检测模块、基板检测模块和移动机架，用于对完成倒装焊接后的产品进行芯片检测和基板检测，待完成后移动托盘则沿输送方向进入下一工位继续完成组装，形成全自动化的芯片及基板的破损在线检测生产线，由于将检测区设置在倒装焊接区的下一工位，检测区的芯片检测模块和基板检测模块可以将完成焊接的芯片和基板及时进行检测，无需整个生产流程结束以后才进行检测，降低了生产中产品电性不良的产生，在工艺过程早期查找和消除错误，以实现良好的过程控制，对后续的不良分析提供了更大的便利；使用同一条输送机构，可以连续作业，不影响生产效率；由于移动托盘间距以及芯片检测模块与基板检测模块之间的间距一致，保证可以同时拍照，节省位移时间，能同时进行芯片及基板的检测，提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中芯片倒装焊接线体装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中输送机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中输送机构和检测单元的侧视图(焊接机构未示出)；

图4为本实用新型实施例中芯片和基板产生破损的结构示意图。

附图标记：

1、输送机构；2、焊接机构；3、检测单元；4、显示器；5、主机；6、基板；61、第一破损处；7、芯片；71、第二破损处；

11、移动托盘；111、容置槽；12、倒装焊接区；13、检测区；14、第一传动辊轮；15、第二传动辊轮；16、轨道；17、皮带；

31、芯片检测模块；311、第一CCD相机；312、第一同轴光源；313、环形光源；

32、基板检测模块；321、第二CCD相机；322、第二同轴光源；323、碗形光源；33、移动机架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

目前，为了避免芯片及基板发生破损，是通过在生产完成后对产品进行电性测试来发现芯片及基板破损的不良，这种方法只能等产品完成后才能确定不良率，并不能在生产过程中进行有效的监控，在发现不良率较高时采取措施已经为时已晚，严重时只能停线改善，并且难以定位不良发生的具体工位，无法保证产品的良率和生产效率。

为了在生产过程中监控芯片及基板破损，实现良好的过程控制，防止批量不良产品的发生，本实施例提供一种芯片倒装焊接线体装置，应用于手机摄像头模组倒装芯片焊接工艺。以下结合图1至图4对本实施例的具体内容进行详细描述。

如图1和图2所示，芯片倒装焊接线体装置包括输送机构1、焊接机构2和检测单元3。其中输送机构1上设置有若干个移动托盘11，用于承载并输送产品，输送机构1沿输送方向设置有倒装焊接区12和检测区13。将焊接机构2设置于倒装焊接区12。将检测单元3设置于检测区13，其中检测单元3包括芯片检测模块31、基板检测模块32和移动机架33，芯片检测模块31和基板检测模块32间隔设置于移动机架33朝向移动托盘11的端面上，芯片检测模块31与基板检测模块32之间的间距等于相邻两个移动托盘11之间的间距。

简而言之，本实用新型所提供的芯片倒装焊接线体装置，在输送机构1上设置有多个移动托盘11，产品可以放置在移动托盘11并随移动托盘11沿输送方向依次经过倒装焊接区12和检测区13，其中在倒装焊接区12设置焊接机构2，用于将倒置后的芯片7焊接在基板6上，在检测区13设置芯片检测模块31、基板检测模块32和移动机架33，用于对完成倒装焊接后的产品进行芯片7检测和基板6检测，待完成后移动托盘11则沿输送方向进入下一工位继续完成组装，形成全自动化的芯片7及基板6的破损在线检测生产线，由于将检测区13设置在倒装焊接区12的下一工位，检测区13的芯片检测模块31和基板检测模块32可以将完成焊接的芯片7和基板6及时进行检测，无需整个生产流程结束以后才进行检测，降低了生产中产品电性不良的产生，作为芯片7及基板6破损不良率最高发的芯片倒装工位，也能在此处进行拦截，在工艺过程早期查找和消除错误，以实现良好的过程控制，对后续的不良分析提供了更大的便利；使用同一条输送机构1，可以连续作业，不影响生产效率；由于移动托盘11间距以及芯片检测模块31与基板检测模块32之间的间距一致，保证可以同时拍照，节省位移时间，能同时进行芯片7及基板6的检测，提升生产效率。

在本实施例中，如图2所示，X方向为输送机构的输送方向，Y方向为第一水平方向。进一步地，移动托盘11凹设有多个容置槽111，用于放置多个产品，移动机架33能够沿第一水平方向往复移动，且第一水平方向垂直于输送方向。通过在一个移动托盘11上凹设有多个容置槽111，可以增加产品在移动托盘11的放置数量，提高生产和检测效率。移动机架33能够带动芯片检测模块31和基板检测模块32沿第一水平方向往复移动，用来横向扫描芯片7和基板6，输送方向与第一水平方向垂直，便于芯片检测模块31和基板检测模块32纵向扫描芯片7和基板6。示例性地，移动托盘11上的产品既可以进行Z字形路径进行扫描，也可以沿一字形进行扫描，还可以沿S形进行扫描，在此不作过多限制。

为了提高识别芯片7及基板6的破损的成功率，使用不同的照明搭配，适应不同材料下最佳的采集图像模式。

进一步地，如图1和图3所示，芯片检测模块31包括第一CCD相机311和第一同轴光源312，第一CCD相机311的固定端安装于移动机架33，第一CCD相机311的拍照端设置有第一同轴光源312。通过在第一CCD相机311的下方设置在第一同轴光源312，可以消除芯片7表面不平整引起的阴影，消除干扰，提高第一CCD相机311的检测精度。

进一步地，芯片检测模块31还包括环形光源313，环形光源313设置于第一同轴光源312远离第一CCD相机311的一端。环形光源313更适用于芯片7表面的检测，能提高第一CCD相机311的检测精度，将拍摄到的芯片7的图像与控制系统中保存的合格样品图像进行比较，将不良产品剔除出来。

进一步地，基板检测模块32包括第二CCD相机321和第二同轴光源322，第二CCD相机321的固定端安装于移动机架33，第二CCD相机321的拍照端设置有第二同轴光源322。通过在第二CCD相机321的下方设置在第二同轴光源322，可以消除基板6的表面不平整引起的阴影，消除干扰，提高第二CCD相机321的检测精度。

进一步地，基板检测模块32还包括碗形光源323，碗形光源323设置于第二同轴光源322远离第二CCD相机321的一端。碗形光源323可以不同角度三色照明，更适用于基板6的表面曲面、凹凸三维信息的检测，能提高第二CCD相机321的检测精度，将拍摄到的基板6的图像与系统中保存的合格样品图像进行比较，将不良品剔除出来。

进一步地，芯片倒装焊接线体装置还包括显示器4和与显示器4电性连接的主机5，第一CCD相机311和第二CCD相机321均与主机5电性连接，通过设置显示器4和主机5，可以将不合格产品的破损部位显示出来，方便质检人员的观察。更进一步地，检测结果经过设备的显示器4显示出来，并追加管控系统，发生不良产品则停机检查，防止批量不良产品的产生。

本实施例中，第一CCD相机311和第二CCD相机321自动检测装置的原理是：当进行检测时，CCD摄像头通过自动扫描芯片7及基板6的图像，将光信号转化成可以记录的电信号，输出的电信号就是CCD采集的图像信号。普通的图像都是由各种的点构成的，这些点被称为像素(pix)，这些点的集合就形成了一整幅图像。经过图像处理，将采集到的图像与数据库中已保存的合格样品图像进行比较，检查出芯片7及基板6上的破损，并通过显示器4把破损位置标示出来。并且两组CCD相机间距与规定的双工位间距一致，保证两组CCD相机同时拍照，节省位移时间，能同时进行芯片7及基板6检测，提升生产效率。本实施例中的双工位间距为第一CCD相机311朝下对应的工位和第二CCD相机321朝下对应的工位之间的间距。

示例性地，在本实施例中，如图1至图3所示，输送机构1包括第一传动辊轮14、第二传动辊轮15、轨道16和皮带17，轨道16沿输送方向延伸设置，第一传动辊轮14和第二传动辊轮15转动设置于轨道16，皮带17绕设于第一传动辊轮14和第二传动辊轮15的外周壁，移动托盘11放置于皮带17上，通过采用皮带17传动的方式对移动托盘11上放置的多个产品进行输送，提高输送效率。

进一步地，输送机构1还包括驱动电机，驱动电机与第一传动辊轮14传动连接，驱动电机作为动力源，使第一传动辊进行转动，进而使皮带17可以带动产品沿输送方向移动。

本实施例中的芯片倒装焊接线体装置的具体工作步骤如下：

1、基板6完成焊接：将基板6放置于移动托盘11上，在轨道16的导引作用下运输至倒装焊接区12，焊接机构2将芯片7焊接在基板6上，完成焊接作业。

2、基板6进入检测区13：移动托盘11上的基板6全部完成焊接作业后，第一传动辊轮14开始运动，移动托盘11在皮带17的作用下沿轨道16运输至检测区13的检测单元3的下方。

3、芯片7破损检测：1)第一CCD相机311在移动机架33的作用下移动至移动托盘11上的第一个容置槽111的位置上，并设定好移动机架33的每次移动的间距值及移动方向(使第一CCD相机311沿Z字形路径扫描)，方便摄像头进行搜索。2)打开环形光源313及第一同轴光源312，将拍摄到的芯片7图像与系统中保存的合格样品图像进行比较，将不良品打出来，芯片7破损如图4所示。3)芯片7破损检测完成后，移动托盘11沿轨道16继续运行至基板检测模块32的下方。

4、基板6破损检测：1)第二CCD相机321在移动机架33的作用下移动至移动托盘11上的第一个容置槽111的位置上，并同样的设定好与检测芯片7破损时同样的移动机架33的每次移动的间距值及移动方向。2)打开碗形光源323及第二同轴光源322，将拍摄到的基板6图像与系统中保存的合格样品图像进行比较，将不良品打出来，基板6破损如图4所示。3)基板6破损检测完成后，移动托盘11沿轨道16继续运行至下一工位。在本实施例中检测单元3的下方同时放置有两个移动托盘11，芯片检测模块31和基板检测模块32双工位同时分别检测。

5、结果输出：检测结果经过设备的显示器4显示出来，并追加管控系统，发现不良产品时进行停机检查。

实施例二

本实施例提供了一种芯片倒装焊接线体装置，与实施例一相比，本实施例提供的芯片倒装焊接线体装置的基本结构与实施例一相同，仅输送机构1的设置存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

进一步地，输送机构1包括多个端部设置有齿轮的第三传动辊轮、轨道16和传动链，轨道16沿输送方向延伸设置，多个第三传动辊轮转动设置于轨道16，传动链与传动辊轮的齿轮啮合，移动托盘11放置于多个第三传动辊轮上。采用传动链的传动方式，对产品进行平稳输送。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，包括：

输送机构(1)，设置有若干个移动托盘(11)，用于承载并输送产品，所述输送机构(1)沿输送方向设置有倒装焊接区(12)和检测区(13)；

焊接机构(2)，设置于所述倒装焊接区(12)；

检测单元(3)，设置于所述检测区(13)，所述检测单元(3)包括芯片检测模块(31)、基板检测模块(32)和移动机架(33)，所述芯片检测模块(31)和所述基板检测模块(32)间隔设置于所述移动机架(33)朝向所述移动托盘(11)的端面上，所述芯片检测模块(31)与所述基板检测模块(32)之间的间距等于相邻两个所述移动托盘(11)之间的间距。

2.根据权利要求1所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述移动托盘(11)凹设有多个容置槽(111)，用于放置多个产品，所述移动机架(33)能够沿第一水平方向往复移动，且所述第一水平方向垂直于所述输送方向。

3.根据权利要求1所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述芯片检测模块(31)包括第一CCD相机(311)和第一同轴光源(312)，所述第一CCD相机(311)的固定端安装于所述移动机架(33)，所述第一CCD相机(311)的拍照端设置有所述第一同轴光源(312)。

4.根据权利要求3所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述芯片检测模块(31)还包括环形光源(313)，所述环形光源(313)设置于所述第一同轴光源(312)远离所述第一CCD相机(311)的一端。

5.根据权利要求4所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述基板检测模块(32)包括第二CCD相机(321)和第二同轴光源(322)，所述第二CCD相机(321)的固定端安装于所述移动机架(33)，所述第二CCD相机(321)的拍照端设置有所述第二同轴光源(322)。

6.根据权利要求5所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述基板检测模块(32)还包括碗形光源(323)，所述碗形光源(323)设置于所述第二同轴光源(322)远离所述第二CCD相机(321)的一端。

7.根据权利要求5或6所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，还包括显示器(4)和与所述显示器(4)电性连接的主机(5)，所述第一CCD相机(311)和所述第二CCD相机(321)均与所述主机(5)电性连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述输送机构(1)包括第一传动辊轮(14)、第二传动辊轮(15)、轨道(16)和皮带(17)，所述轨道(16)沿输送方向延伸设置，所述第一传动辊轮(14)和所述第二传动辊轮(15)转动设置于所述轨道(16)，所述皮带(17)绕设于所述第一传动辊轮(14)和所述第二传动辊轮(15)的外周壁，所述移动托盘(11)放置于所述皮带(17)上。

9.根据权利要求8所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述输送机构(1)还包括驱动电机，所述驱动电机与所述第一传动辊轮(14)传动连接。

10.根据权利要求1-6任一项所述的芯片倒装焊接线体装置，其特征在于，所述输送机构(1)包括多个端部设置有齿轮的第三传动辊轮、轨道(16)和传动链，所述轨道(16)沿输送方向延伸设置，多个所述第三传动辊轮转动设置于所述轨道(16)，所述传动链与所述传动辊轮的齿轮啮合，所述移动托盘(11)放置于多个所述第三传动辊轮上。

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