本发明涉及到集成芯片生产加工,具体涉及一种基于视觉检测的芯片包装设备。
背景技术:
1、集成芯片是现代化生产中的一种核心半导体元件,而集成芯片需要进行烧录作业及包装。芯片为颗粒状结构,一般会采用托盘封装或芯片卷带包装。其中,芯片载带包装为芯片卷盘,芯片载带上具备连续的装载槽位,而芯片装载在装载槽位内,并由密封膜进行封装。密封膜有分为自粘型密封膜和热压密封膜。
2、然而,在现有的芯片热压密封包装设备中,芯片外观检查、打标识以及包装都是分别进行,不仅需要设置更多的工位和工人,而且不能适应现在自动化流水线生产的需要,影响生产产能。
3、此外,在包装前的芯片外观检查通常采用人工使用4k显微镜进行芯片外观检查,以避免烧录过程造成芯片歪脚、上翘和折断等异常而影响到产品的品质及ic制造后续工艺环节的顺利进行。但是上述全程需要人工操作,不仅由于芯片的管脚多且密,效率低,长期的人工作业的稳定性差、失误率高,检查结果不够可靠;而且此工位工作强度大,在人力成本越来越高的背景下,人力物力成本投入也越来越大,产出比低,不利于生产的进行。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种基于视觉检测的芯片包装设备,该设备能够实现全自动芯片的打点标记、外观检查与包装。
2、为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
3、一种基于视觉检测的芯片包装设备,其关键在于:包括控制箱体,在该控制箱体的顶部设置有工作台,在所述工作台上沿输料方向依次设置有导料机构、加热调节机构、热压包装机构,所述导料机构的进料口设于烧录装置的出料口处,在所述导料机构的上方悬设有视觉检测机构与打点标识机构,所述视觉检测机构用于检查经过导料机构的芯片外观,所述打点标识机构用于对经过导料机构的芯片载带进行打点标记,在所述热压包装机构的后方设有密封膜放卷机构,在所述控制箱体的左侧设有芯片载带放卷机构与芯片料带收卷机构,所述芯片载带放卷机构输出的芯片载带经设于所述控制箱体背侧的第一导向组件后输入导料机构,并与密封膜放卷机构输出的密封膜经所述加热调节机构的加热、以及热压包装机构的热压封膜后输入所述芯片料带收卷机构;
4、所述视觉检测机构包括与所述控制箱体固定连接的安装支板,在该安装支板上滑动安装有第一上下调节板,该第一上下调节板的顶端连接有前后调节板,在所述前后调节板的前端连接有第二上下调节板,在所述第二上下调节板上安装有外观检查摄像头;
5、所述打点标识机构包括与所述控制箱体固定连接的固定块,该固定块通过位移组件连接有打点标记组件,所述位移组件能够带动打点标记组件沿着xyz三个方向往复移动。
6、进一步的,所述导料机构包括相对设置的第一导流板与第二导流板,所述第一导流板固定设置于所述工作台的后侧,在所述第一导流板与第二导流板之间形成所述料道,所述第二导流板的前侧固定连接有l字形支撑块,该l字形支撑块的底部通过滑块滑动支撑在滑轨上,在所述工作台的前侧固定有安装块,在该安装块上固定有驱动电机,该驱动电机的输出轴通过联轴器与丝杆相连接,所述丝杆的中部与所述第二导流板转动连接,所述丝杆的后端与所述第一导流板固定连接。
7、进一步的,所述加热调节机构包括固定在所述工作台上的加热底座,该加热底座上固定有第一滑座,所述第一滑座上安装有第一驱动缸,所述第一滑座上活动设置有第一滑块,所述第一驱动缸的输出轴与第一滑块相连接,所述第一滑块的运动方向与料道的输料方向相垂直,在所述第一滑块上设置有第二滑座,该第二滑座的内侧设置有第一加热块,在所述第二滑座上固定有第二驱动缸,该第二驱动缸的伸缩杆朝上设置并连接有驱动块,该驱动块的内侧连接有第二加热块。
8、进一步的,在所述第二上下调节板两侧的前后调节板上连接有光源连接板,在两个光源连接板之间跨接有光源固定板,在所述光源固定板的下表面安装有检查光源,在所述光源固定板与所述检查光源的中心形成有通孔,所述外观检查摄像头的下端伸入该通孔内。
9、进一步的,在所述光源固定板上还罩设有护罩,该护罩的前侧以及左右两侧向下延伸形成遮光板。
10、进一步的,所述位移组件包括第一滑台、第二滑台与第三滑台,所述第一滑台固定安装在所述固定块上,所述第二滑台设置在所述第一滑台上,所述第三滑台通过滑台固定座设置在第二滑台上,在所述第三滑台上设置所述打点标记组件,所述第一滑台用于带动第二滑台沿y轴方向往复滑动,所述第二滑台用于带动所述滑台固定座沿x轴方向往复滑动,所述第三滑台用于带动所述打点标记组件沿z轴方向上下往复滑动。
11、进一步的,所述打点标记组件包括气缸安装板,在该气缸安装板的上部设置有打点气缸,在所述气缸安装板的中部和下部分别连接有打点支撑板与打点挡板,在所述打点支撑板的下方设置有墨盒,在所述打点支撑板与打点挡板之间的气缸安装板上竖向设置有打点滑轨,所述打点滑轨上滑动支撑有打点滑块,该打点滑块的顶部与所述打点气缸的伸缩端相连,在所述打点滑块上连接有翻转打点结构,该翻转打点结构与所述打点气缸的伸缩端相连接,所述打点气缸能推动所述翻转打点结构的打点头翻转进出所述墨盒。
12、进一步的,所述翻转打点结构包括活动块、活动轴、旋转块与开设有活动槽的限位板,所述活动块与所述打点滑块固定连接,在所述活动块上开设有旋转孔,所述活动轴穿设于旋转孔内并穿过所述旋转块后滑动限位于所述活动槽内,所述打点头连接于所述旋转块上,所述限位板的上下两侧分别与所述打点支撑板、打点挡板连接固定。
13、进一步的,在所述打点挡板上还连接有打点块,该打点块的前侧连接有打点挡片,所述打点头伸入该打点挡片开设的打点限位孔内;
14、在所述活动块上还连接有弹性顶针,该弹性顶针的下端在活动块向下运动后能够与所述打点块相接触。
15、在实现对芯片的自动打点标识的基础上,可以有效防止芯片被端部具有墨水的打底头带起而出现浮料的情况,既可以保证打点过程的顺畅、有序进行,又可以保证后续对芯片进行包装时的完整性。
16、进一步的,所述芯片载带放卷机构包括与所述控制箱体固定连接的放料支撑臂,在所述放料支撑臂的远端转动设置有放料轴,该放料轴与固定于放料支撑臂另一侧的放料电机输出轴相连,在所述放料轴上设置有放料限位盘与放料卡盘,所述放料限位盘靠近放料支撑臂设置,在所述放料卡盘上穿设有用于固定其位置的放料锁紧螺栓,在所述放料锁紧螺栓的外端连接有放料扳手;
17、所述芯片料带收卷机构包括与所述控制箱体架固定连接的收料支撑臂,在该收料支撑臂的近端通过收料支撑板安装有第二导向组件,在所述收料支撑臂的远端置有收料电机,该收料电机的输出轴上连接有收料轴,在所述收料轴上设置有收料限位盘与收料卡盘,所述收料限位盘靠近收料支撑臂设置,在所述收料卡盘上穿设有用于固定其位置的收料锁紧螺栓,在所述收料锁紧螺栓的外端连接有收料扳手。
18、本发明的显著效果是:
19、1、通过在现有包装机上设置的视觉检测机构、打点标识机构、加热调节机构、热压包装机构,实现了自动化芯片外观检查、芯片打点标记以及自动化封装,生产效率高,重复性精度高,稳定性好,同时通过视觉检测机构能检测芯片外观是符合要求,操作方式简单,大大降低了工作强度,节约人力成本,提高了芯片外观检查效率。此自动芯片包装设备运行稳定可靠,自动化生产程度高,能与自动化流水线对接,提高产能。
20、2、直接将烧录完成由烧录装置输出的芯片经导料机构送入芯片料带收卷机构内,调整检查光源的亮度和波长,将调整好的检查光源对待检芯片进行照明,然后通过可调焦的视觉检测机构对被照明的芯片进行拍照得到拍照数据,将拍照数据与预存图像对比数据进行对比,若拍照数据与图像对比数据相同,则待检芯片合格;若拍照数据与图像对比数据不相同,则待检芯片不合格;通过拍照数据与图像对比数据的对比可快速分辨出待检芯片是否合格,不需要人工用眼去检查,提高了检查待检芯片是否合格的准确率、速率和准确性;视觉检测机构通过上下、前后的调节外观检查摄像头的位置,从而适用于不同规格芯片的外观检查,适应性更好;
21、3、打点标识机构的第一滑台、第二滑台、第三滑台能带动翻转打点结构在xyz三轴六个方向上移动,通过调节滑台带动翻转打点结构,到达理想的打点位置,进行打点,位置精准,调节方便;打点气缸在上下运动时,活动轴的两端限位于限位板开设的弧形活动槽内,从而使得打点气缸能推动活动轴沿活动槽的曲线运动,将旋转块、打点头旋转180°,打点头在上面粘取油墨后,打点头转向180°朝下打点,以此往复工作。
22、4、导料机构通过驱动电机、丝杆带动第二导流板沿着滑轨移动,实现第一导流板与第二导流板之间距离的调节,也即是实现料道宽度的调节,确保料带始终平整的通过料道,避免因料带翻折造成的芯片遮盖而计数不准确的现象。
23、5、加热调节机构的第一加热块、第二滑座、第二加热块能够在第一驱动缸的带动下,随着第一滑块向内或向外移动,从而使得两侧加热调节组件的第一加热块之间的距离可调,从而适应于不同芯片料带的宽度。此外,第二加热块可以在第二驱动缸的带动下,随着驱动块上下移动,从而使得第二加热块的位置可调,从而使得第一加热块、第二加热块构成的整个加热面可以适应于不同高度的芯片料带的高度,从而确保在需要重新封膜时,能够适配于不同规格尺寸的芯片料带的良好封膜;第一加热块与第二加热块之间采用部分重合的方式,可以使得二者之间组合形成的加热面具有更大的面积,同时限位台阶的设置可以使得第二加热块在运动后的最低位置进行限位,使其不会过度向下运动后与第一加热块之间发生卡涩而不能再次移动的现象。