CN219842971U - 一种双视觉对位装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双视觉对位装置，包括：基座、移动架、静视觉结构和动视觉结构，所述基座包括安装部和延伸部；所述移动架设置在所述安装部，所述移动架和所述安装部之间设置有移动机构，所述移动架通过所述移动机构相对于安装部进行移动；所述静视觉结构安装在所述延伸部，所述静视觉结构用于拍摄第一目标对象；所述动视觉结构安装在所述移动架上，所述动视觉结构用于引导第二目标对象，所述动视觉结构可以随着所述移动架相对于所述安装部移动。本申请用于引导第二目标对象在封装基板上进行工作，满足对固晶(芯片)时视觉引导的需求，也满足了固晶机整体机构系统设计的要求。

Description

一种双视觉对位装置

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及双视觉对位装置一种双视觉对位装置。

背景技术

在半导体封装测试领域，半导体固晶机是其中占比最大的关键设备之一，这种设备上的视觉对位装置是最为关键的模组之一，起到引导第二目标对象拾取芯片以及放置芯片到封装基板上的作用，其设计方法和系统精度影响着固晶机的系统设计和精度。

当前，半导体固晶机普遍都分别使用两套视觉系统，一套用于晶圆工作台顶部，用来引导第二目标对象拾取芯片，另一套用于封装基板的顶部，用于引导第二目标对象将芯片固定(封装)在基板上。封装基板的形式多样，除了材料不同外，还有一些封装基板的宽度较大，接近100mm宽，这就要求视觉系统具备大视野的性能。这时，常见的视觉系统不能简单的依靠改进视觉系统的视野范围去满足封装基板变大的情形，因为改进视觉系统的视野要变更视觉硬件(镜头、光源、相机)，这可能进而会影响固晶机整体机构系统的设计。

发明内容

基于此，有必要针对封装基板变大后的视觉对位的问题，提供一种双视觉对位装置，包括：基座、移动架、静视觉结构和动视觉结构，所述基座包括安装部和延伸部；所述移动架设置在所述安装部，所述移动架和所述安装部之间设置有移动机构，所述移动架通过所述移动机构相对于安装部进行移动；所述静视觉结构安装在所述延伸部，所述静视觉结构用于拍摄第一目标对象；所述动视觉结构安装在所述移动架上，所述动视觉结构用于引导第二目标对象，所述动视觉结构可以随着所述移动架相对于所述安装部移动。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括驱动组件和移动轨道，所述驱动组件设置在所述安装部，用于驱动所述移动架沿着所述移动轨道运动。

在其中一个实施例中，所述移动轨道包括动轨和定轨，所述定轨安装在所述安装部上，所述动轨安装在所述移动架上。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括驱动电机和丝杠，所述驱动电机与所述丝杠连接，用于驱动所述丝杠转动，所述丝杠和所述移动架连接，用于带动所述移动架沿着所述移动轨道运动。

在其中一个实施例中，所述基座的内部开设容置腔，所述驱动组件设置在所述容置腔内。

在其中一个实施例中，所述安装部上设置有传感器，所述移动架上设置有感应片，所述感应片的位置和所述传感器的位置重合后，所述感应片阻断所述传感器信号，用于确定所述移动架相对于所述安装部的位置。

在其中一个实施例中，所述传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器和第三传感器设置在所述第二传感器两侧，所述第一传感器和所述第三传感器的位置为所述移动架相对于所述安装部运动的极限位置，所述第二传感器的位置为所述移动架相对于所述安装部运动的初始位置。

在其中一个实施例中，所述静视觉结构包括静视觉相机、静视觉镜头和静视觉光源，所述静视觉结构设置在所述延伸部上，且与所述动视觉结构平行。

在其中一个实施例中，所述动视觉结构包括动视觉相机、动视觉镜头和动视觉光源，所述动视觉结构随着移动架运动，保持和第二目标对象在竖直方向上同轴，用于引导第二目标对象。

在其中一个实施例中，所述安装部底部设置有安装模块，安装模块用于将所述基座安装到待使用机上。

本申请提出的一种固晶机视觉对位装置针对固晶机整体设计，设置了静视觉结构和动视觉结构结合的方案，其中静视觉结构位置相对不变，通过移动机构带动移动架移动，进而来带动动视觉结构移动的方式来使得动视觉结构的位置可以变化，用于引导第二目标对象在封装基板上进行工作，满足对固晶(芯片)时视觉引导的需求，也满足了固晶机整体机构系统设计的要求。

附图说明

图1为本申请提供的双视觉对位装置一实施例结构图。

图2为本申请提供的双视觉对位装置一实施例中基座结构图。

图3为本申请提供的双视觉对位装置一实施例侧视图。

附图标号：

1000-基座；

1100-安装部；

1110-传感器；

1111-第一传感器；

1112-第二传感器；

1113-第三传感器；

1120-容置腔；

1130-安装模块；

1200-延伸部；

2000-移动架

2001-感应片；

3000-移动机构；

3100-驱动组件；

3101-驱动电机；

3102-丝杠；

3200-移动轨道；

3201-动轨；

3202-定轨；

4000-静视觉结构；

4100-静视觉相机；

4200-静视觉镜头；

4300-静视觉光源；

5000-动视觉结构；

5100-动视觉相机；

5200-动视觉镜头；

5300-动视觉光源。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的一种双视觉对位装置，包括：基座1000、移动架2000、静视觉结构4000和动视觉结构5000，所述基座1000包括安装部1100和延伸部1200；所述移动架2000设置在所述安装部1100，所述移动架2000和所述安装部1100之间设置有移动机构3000，所述移动架2000通过所述移动机构3000相对于安装部1100进行移动；所述静视觉结构4000安装在所述延伸部1200，所述静视觉结构4000用于拍摄第一目标对象；所述动视觉结构5000安装在所述移动架2000上，所述动视觉结构5000用于引导第二目标对象，所述动视觉结构5000可以随着所述移动架2000相对于所述安装部1100移动。

在该实施例中，本申请提供了一种双视觉对位装置，该双视觉对位装置用于半导体固晶机，其中，本申请提供的双视觉对位装置包括有基座1000，基座1000用于将该双视觉对位装置安装到半导体固晶机上，同时用于承载移动架2000、静视觉结构4000和动视觉结构5000。

在该实施例中，本申请提供的双视觉对位装置包括有静视觉和动视觉，其中，静视觉由静视觉结构4000完成对位，动视觉由动视觉结构5000完成对位。静视觉结构4000用于拍摄第一目标对象，该第一目标对象具体为晶圆工作台上的芯片，该静视觉结构4000和基座1000之间是相对静止，不会进行运动，放置在固晶机的晶圆工作台上方，用于拍摄晶圆上的芯片；动视觉结构5000用于引导第二目标对象，该第二目标对象具体为焊头，其中，焊头用于将芯片焊接在固晶机的封装基板上的固晶区，动视觉结构5000相对于基座1000进行运动，用于时刻和焊头以及待焊接的固晶区保持同轴，对焊头的做工实施引导。

在该实施例中，动视觉机构设置在移动架2000上，移动架2000安装在基座1000的安装部1100，移动架2000和基座1000之间可以进行相对运动，进而带动设置在移动架2000上的动视觉结构5000进行移动；静视觉结构4000设置在基座1000的延伸部1200上。在该实施例中，移动架2000上设置有移动结构，移动架2000凭借该移动结构进行相对于基座1000的位移。

在该实施例中，静止的静视觉结构4000用于拍摄固晶机的晶圆工作台，用于保证晶圆工作台上的芯片准确被焊头拾取，动视觉结构5000用于引导焊头带着拾取的的芯片准确来到封装基板上指定位置的固晶区，并且将芯片固定在准确的位置，本申请通过设置了可以移动的动视觉结构5000，进而引导焊头在封装基板上的位置，扩大了视觉系统的视野范围，在不改变固晶机的整体机构系统的情况下，实现了可以高速高频高精度移动，满足对固晶(芯片)时视觉引导的需求，也满足了固晶机整体机构系统设计的要求。

在其中一个实施例中，所述移动机构3000包括驱动组件3100和移动轨3201道3200，所述驱动组件3100设置在所述安装部1100，用于驱动所述移动架2000沿着所述移动轨3201道3200运动。在该实施例中，移动机构3000包括有用于驱动移动架2000相对于基座1000移动的驱动组件3100，以及对移动架2000的移动路径进行限定的移动轨3201道3200，使得该移动架2000只能沿着安装部1100上的移动轨3201道3200进行运动，实现了动视觉结构5000可以被精准操控，准确引导第一目标对象进行做工。

在其中一个实施例中，所述移动轨3201道3200包括动轨3201和定轨3202，所述定轨3202安装在所述安装部1100上，所述动轨3201安装在所述移动架2000上。在该实施例中，移动轨3201道3200分为动轨3201和定轨3202，其中，定位具体为设置在安装部1100上之后，和基座1000的位置固定不变的轨道，而动轨3201则是安装在移动架2000上的，通过定轨3202和动轨3201的配合，不但限定了移动架2000相对于基座1000的运动轨3201迹，而且还减小了移动架2000相对于基座1000移动时所需要的能量。需要说明的是，动轨3201和定轨3202为可以互相卡合配合，并且可以相互滑动的轨道，在动轨3201和定轨3202上设置有相应的凸起和凹槽，使得动轨3201和定轨3202能够相互配合，避免在移动过程中出现脱轨等现象。

在其中一个实施例中，所述驱动组件3100包括驱动电机3101和丝杠3102，所述驱动电机3101与所述丝杠3102连接，用于驱动所述丝杠3102转动，所述丝杠3102和所述移动架2000连接，用于带动所述移动架2000沿着所述移动轨3201道3200运动。在该实施例中，驱动组件3100包括有电机和丝杠3102，其中电机用于提供动能，丝杠3102用于将动能传递到移动架2000上。丝杠3102的设置和移动轨3201道3200处于平行状态，使得丝杠3102传递的动能能够带动移动架2000沿着移动轨3201道3200进行运动；丝杠3102和电机都设置在基座1000的安装部1100，同时在移动加上设置有能够和丝杠3102进行配合的螺纹，在丝杠3102转动时，带动移动架2000进行运动。在该另一实施例中，移动架2000上设置有对应的丝杠3102连接装置，丝杠3102连接装置设置在移动架2000上靠近基座1000一端，同时丝杠3102连接装置套设在丝杠3102上，丝杠3102连接装置和丝杠3102连接的位置设置有螺纹，丝杠3102转动时，丝杠3102上的螺纹和丝杠3102连接装置上的螺纹进行卡合，带动丝杠3102连接装置进行位移，进而使得移动架2000相对于基座1000进行移动。

在其中一个实施例中，所述基座1000的内部开设容置腔1120，所述驱动组件3100设置在所述容置腔1120内。在该实施例中，基座1000的安装部1100设置有一处容置腔1120，容置腔1120内设置有驱动组件3100，该驱动组件3100设置在容置腔1120中，既能够使得驱动结构和基座1000之间稳定连接，还能够节省驱动结构安装的空间，大大缩小了本申请提供的双视觉对位装置的尺寸，此外，容置腔1120的设置，还能够对驱动组件3100起到保护作用，延长本申请提供的双视觉对位装置的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述安装部1100上设置有传感器1110，所述移动架2000上设置有感应片2001，所述感应片2001的位置和所述传感器1110的位置重合后，所述感应片2001阻断所述传感器1110信号，用于确定所述移动架2000相对于所述安装部1100的位置。在该实施例中，基座1000上设置有传感器1110，具体设置在安装部1100的顶部，该传感器1110和安装在移动架2000上的感应片2001进行配合；移动架2000在移动时，能够带动感应片2001进行移动，当感应片2001的位置和传感器1110重合时，感应片2001插入传感器1110发射端蛇接收端的中间，阻断了传感器1110发射的信号，此时，传感器1110传递警告信号。根据传感器1110安装的位置，在感应片2001插入传感器1110中间，使得传感器1110发出警告信号，此时可以确定感应片2001的位置和传感器1110的位置重合，由于感应片2001固定在移动架2000上，感应片2001和移动架2000的相对位置并不会发生改变，所以此刻也能确定移动架2000的位置；所以，利用传感器1110和感应片2001的配合，能够确定移动架2000相对于基座1000的位置。在该实施例中，感应片2001的选择不做限定，可以是能够插入传感器1110发射端和接收端之间的任何感应片2001，特别的，感应片2001的厚度需要小于传感器1110发射端和接收端的距离。

在其中一个实施例中，所述传感器1110包括第一传感器1111、第二传感器1112和第三传感器1113，所述第一传感器1111和第三传感器1113设置在所述第二传感器1112两侧，所述第一传感器1111和所述第三传感器1113的位置为所述移动架2000相对于所述安装部1100运动的极限位置，所述第二传感器1112的位置为所述移动架2000相对于所述安装部1100运动的初始位置。

在该实施例中，传感器1110包括有第一传感器1111、第二传感器1112和第三传感器1113，参阅图一可知，第一传感器1111、第二传感器1112和第三传感器1113依此设置在基座1000安装部1100的顶部，第一传感器1111、第二传感器1112和第三传感器1113均匀分布；其中，第二传感器1112设置在第一传感器1111和第三传感器1113的中间，第二传感器1112所标识的位置为移动架2000的初始位置，第一传感器1111和第三传感器1113分别设置在第二传感器1112的两侧，第一传感器1111和第三传感器1113与第二传感器1112的距离相等，分别为两个方向上的极限位置，当第一传感器1111和第三传感器1113报警传出信号后，便可得知此刻移动架2000正处于两端能够移动的极限位置，使得移动架2000可以及时停下，避免超越极限位置造成损伤。

在其中一个实施例中，所述静视觉结构4000包括静视觉相机4100、静视觉镜头4200和静视觉光源4300，所述静视觉结构4000设置在所述延伸部1200上，且与所述动视觉结构5000平行。在该实施例中，，所述静视觉结构4000包括静视觉相机4100、静视觉镜头4200和静视觉光源4300，分别用于拍摄、聚焦和补光，静视觉结构4000和动视觉结构5000平行设置，使得第二目标对象静视觉机构的拍摄下拾取芯片之后，能够迅速转移至动视觉结构5000的视野中，避免第二目标对象进入视野盲区。

在其中一个实施例中，所述动视觉结构5000包括动视觉相机5100、动视觉镜头5200和动视觉光源5300，所述动视觉结构5000随着移动架2000运动，保持和第二目标对象在竖直方向上同轴，用于引导第二目标对象。在该实施例中，动视觉结构5000包括有动视觉相机5100、动视觉镜头5200和动视觉光源5300，分别用于拍摄、聚焦和补光，动视觉结构5000始终与第二目标对象在竖直方向上同轴，起到应该第二目标对象的作用。

在其中一个实施例中，所述安装部1100底部设置有安装模块1130，安装模块1130用于将所述基座1000安装到待使用机上。在该实施例中，基座1000的安装部1100底部设置有安装模块1130，该安装模块1130为制式设计，使得本申请提供的双视觉对位结构能够安装在任何一个设置有能与安装模块1130卡合的结构的固晶机上，便于安装和拆卸。

本申请提出的一种固晶机视觉对位装置针对固晶机整体设计，设置了静视觉结构4000和动视觉结构5000结合的方案，其中静视觉结构4000位置相对不变，通过移动机构3000带动移动架2000移动，进而来带动动视觉结构5000移动的方式来使得动视觉结构5000的位置可以变化，用于引导第二目标对象在封装基板上进行工作，满足对固晶(芯片)时视觉引导的需求，也满足了固晶机整体机构系统设计的要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双视觉对位装置，其特征在于，所述双视觉对位装置包括：

基座，所述基座包括安装部和延伸部；

移动架，所述移动架设置在所述安装部，所述移动架和所述安装部之间设置有移动机构，所述移动架通过所述移动机构相对于安装部进行移动；

静视觉结构，所述静视觉结构安装在所述延伸部，所述静视觉结构用于拍摄第一目标对象；

动视觉结构，所述动视觉结构安装在所述移动架上，所述动视觉结构用于引导第二目标对象，所述动视觉结构可以随着所述移动架相对于所述安装部移动。

2.根据权利要求1所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述移动机构包括驱动组件和移动轨道，所述驱动组件设置在所述安装部，用于驱动所述移动架沿着所述移动轨道运动。

3.根据权利要求2所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述移动轨道包括动轨和定轨，所述定轨安装在所述安装部上，所述动轨安装在所述移动架上。

4.根据权利要求2所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和丝杠，所述驱动电机与所述丝杠连接，用于驱动所述丝杠转动，所述丝杠和所述移动架连接，用于带动所述移动架沿着所述移动轨道运动。

5.根据权利要求2所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述基座的内部开设容置腔，所述驱动组件设置在所述容置腔内。

6.根据权利要求1所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述安装部上设置有传感器，所述移动架上设置有感应片，所述感应片的位置和所述传感器的位置重合后，所述感应片阻断所述传感器信号，用于确定所述移动架相对于所述安装部的位置。

7.根据权利要求6所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器和第三传感器设置在所述第二传感器两侧，所述第一传感器和所述第三传感器的位置为所述移动架相对于所述安装部运动的极限位置，所述第二传感器的位置为所述移动架相对于所述安装部运动的初始位置。

8.根据权利要求1所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述静视觉结构包括静视觉相机、静视觉镜头和静视觉光源，所述静视觉结构设置在所述延伸部上，且与所述动视觉结构平行。

9.根据权利要求1所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述动视觉结构包括动视觉相机、动视觉镜头和动视觉光源，所述动视觉结构随着移动架运动，保持和第二目标对象在竖直方向上同轴，用于引导第二目标对象。

10.根据权利要求1所述的双视觉对位装置，其特征在于，所述安装部底部设置有安装模块，安装模块用于将所述基座安装到待使用机上。