一种致冷芯片热像检测设备的制作方法

本发明涉及致冷芯片制造领域，尤其是一种致冷芯片热像检测设备。

背景技术：

半导体致冷芯片，也叫热电致冷芯片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。

在致冷芯片的生产加工后，检测致冷芯片是否合格是一道不可或缺的工序。但在实际检测中，通过给致冷芯片通电，检测致冷芯片的电阻从而判断致冷芯片是否合格，但这种方法只能区分合格和不合格，不能准确的分析究竟是致冷芯片哪个位置，什么原因导致不合格。而且，现有的致冷芯片检测设备自动化程度低，还需要人工干预，所以，现有的致冷芯片检测设备已经无法满足人们的需求。

因此，需要开发一种致冷芯片热像检测设备来解决上述的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、检测效率高、能准确分析不合格产品问题、提高工作效率减少人工成本的致冷芯片热像检测设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种致冷芯片热像检测设备，其特征是，包括机架,所述机架上设可循环运转的输送线，所述输送线上划分有上料区、成品区和不良品区；所述输送线上设有若干个用于放置待检致冷芯片的工装模块，所述工装模块随所述输送线运转于所述上料区、成品区与不良品区内移动；所述机架上还设有用于检测待检致冷芯片的检测模块；所述检测模块包括朝待检致冷芯片布置的热成像仪、至少一组用于接通待检致冷芯片导线的导电头组，所述导电头组压合于工装模块上并与待检致冷芯片的导线电连通；还包括数据处理模块，所述热成像仪与所述数据处理模块通信连接；所述数据处理模块接收所述热成像仪上传的数据并判定待检致冷芯片的质量，控制所述输送线将待检致冷芯片送入成品区或不良品区。

本发明的工作原理如下：

首先启动机器，输送线开始运转，在工装模块上，带检测的致冷芯片被输送到输送线上；然后输送线将致冷芯片输送到检测模块；继而，导电头组电连接致冷芯片的电线接口；导电头组接通致冷芯片，热像仪对致冷芯片进行检测，并将数据输送到数据处理模块，并判断待检测致冷芯片的质量，进而控制输送线将致冷芯片送入成品去或不良品区。

为了适应不同型号的致冷芯片，适应不同致冷芯片的电线长度，有选的是，所述工装模块包括工装座，所述工装座上设有用于放置待检致冷芯片的定位板和用于夹紧待检致冷芯片导线的夹线器，所述夹线器滑动连接于所述工装座；所述定位板与所述夹线器之间布置有用于调整夹线器与定位板间距的导向条，所述导向条内设置有沿自身纵向布置的导向长孔，所述导向长孔内滑动连接有连接块，所述连接块与所述夹线器相连；所述夹线器滑动连接于所述工装座与所述导向条之间。

为了保证致冷芯片顺利接入电源，优选的是，所述机架上设置有检测机械手组件；所述检测机械手组件包括与所述工装座同向布置的直线导向模组、安设在直线导向模组上且可往复升降的第一驱动部；所述第一驱动部朝向待检致冷芯片的导线布置并与导电头组相连；所述导电头组上设有可与待检致冷芯片的导线电连接的探针。

为了适应不同型号的致冷芯片，优选的是，所述导电头组与待检致冷芯片导线接触的端面的截面呈波浪状。

为了提高设备的自动化程度，提高工作效率，保证致冷芯片被远远不断地转移到输送线上，优选的是，所述机架上设有将待检致冷芯片置入上料区内的上料组件；所述上料组件包括若干个用于装承待检致冷芯片的料盒和用于推动料盒升降的推升组件；所述料盒内设有开口朝上的安装腔，所述安装前的底部设有与外部连通的预留口，待检致冷芯片位于所述安装腔内并置于所述预留口内；所述推升组件包括可相对料盒升降的推升块和驱动所述推升块动作的推升驱动装置，所述推升块伸入预留口内并与待检致冷芯片抵接；所述机架上设有将待检致冷芯片放入工装模块的转移装置；所述转移装置包括位于所述上料区内并处于所述输送线上方的取料组件和驱动取料组件移动的取料驱动装置，所述取料组件包括用于吸附待检致冷芯片的吸附部和用于抓取待检致冷芯片导线的夹取部。

为了保证检测致冷芯片的精准性，保证成像的准确性，优选的是，所述热成像仪的数量至少为两个，其中一个热成像仪位于所述输送线的上方并朝向待检致冷芯片布置，另一个热成像仪位于所述输送线的下方并朝向待检致冷芯片布置。

为了保证更好的检测致冷芯片的质量，优选的是，所述热成像仪倾斜于所述待检致冷芯片布置；位于所述输送线上方的热成像仪的拍摄方向与待检致冷芯片之间的夹角在75°～90°范围内，位于所述输送线下方的热成像仪的拍摄方向与待检致冷芯片之间的夹角在50°～70°范围内。

为了区分出合格致冷芯片和不合格的致冷芯片，优选的是，还包括第一输送带和第二输送带；所述第一输送带位与所述成品区相接，所述第二输送带与所述不良品区相接；所述成品区内设有用于将致冷芯片从所述成品区转移到第一输送带上的第一机械手组件；所述不良品区内设有用于将致冷芯片从不良品区转移到第二输送带上的第二机械手组件。

本发明具有自动化程度高、检测效率高、能准确分析不合格产品问题、提高工作效率减少人工成本的致冷芯片热像检测设备的优点。

附图说明

图1是本发明实施例中检测设备的立体结构示意图之一；

图2是本发明实施例中检测设备的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例中检测设备的工装座的结构示意图；

图4是本发明实施例中检测设备的料盒的结构示意图；

图5是本发明实施例中检测设备的立体结构示意图之二；

图6是图5中a的局部结构示意图；

图7是本发明实施例中检测设备的立体结构示意图之三；

图8是图7中b的局部结构示意图；

图9是本发明实施例中检测设备的立体结构示意图之四

图10是图9中c的局部结构示意图。

附图标记说明：1-机架；2-输送线；3-第一热像仪；4-第二热像仪；5-第一检测工位；6-第二检测工位；7-第一导电头；8-第二导电头；9-工装座；91-定位板；92-夹线器；921-底座；922-夹持部；923-调整块；93-导向条；931-长条型通孔；10-通电机械手；101-测试直线模组；102-第一驱动气缸；103-探针；104-连接板；11-上料组件；111-上料直线模组；112-料盒；1121-安装腔；1122-预留孔；113-推升组件；12-转移装置；121-取料直接模组；122-夹取部；123-吸料直线模组；13-第一输出工位；14-第二输出工位；15-第一输送带；16-第二输送带；17-第一机械手组件；171-第一下料直线模组；172-第一吸盘块；173-第一升降直线模组；18-第二机械手组件；181-第二下料直线模组；182-第二吸盘块；183-第二升降直线模组；19-致冷芯片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1～10所示的一种致冷芯片热像检测设备，包括机架1；机架1上设有用于输送致冷芯片19的输送线2；输送线上划分有上料区、成品区和不良品区，沿输送线2的输送方向，机架1上依次设有用于将致冷芯片19放置在输送线2上的工装模块、用于检测致冷芯片19是否合格的检测模块、用于区分且输出合格致冷芯片19和不合格致冷芯片19的输出模块。

其中，检测模块包括用于检测致冷芯片19在通电情况下的致冷芯片19成像的热像仪，热像仪包括用于照射致冷芯片19正面的第一热像仪3和用于照射致冷芯片19背面的第二热像仪4。检测模块包括第一检测工位5和第二检测工位6；沿输送线2的输送方向，第二检测工位6位于第一检测工位5的下游；于第一检测工位5内，设有2个第一热像仪3位于致冷芯片19的上方并朝向致冷芯片19，第一热像仪3可以控制照射倾斜角度80°，每个第一热像仪3可以同时照射2个致冷芯片19；于第二检测工位6内，2个第二热像仪4位于致冷芯片19的上方并朝向致冷芯片19的背面，第二热像仪4可以控制照射倾斜角度为60°，每个第二热像仪4可以同时照射2个致冷芯片19；第一检测工位5和第二检测工位6各安设4组用于与致冷芯片19电连接的第一导电头7和第二导电头8；还包括用于接收第一热像仪3、第二热像仪4上传的数据并判定待检致冷芯片的质量的数据处理模块；热像仪与数据处理模块通信连接；第一导电头7和第二导电头8分别与致冷芯片19的正负极接口电连接；当第一导电头7为正极，第二导电头8为负极时，第一热像仪3检测致冷芯片19的正面；当第一导电头7为负极，第二导电头8为正极时，第二热像仪4检测致冷芯片19的背面；输出模块与数据处理模块通信连接。

如图2所示，本实施例为了适应不同型号的致冷芯片19，适应不同致冷芯片19的电线长度，输送线2上包括有若干个用于放置致冷芯片19的工装座9；工装座9上设有用于限制致冷芯片19位置的定位板91、用于夹取致冷芯片19电线的夹线器92和沿工装座9的长度方向布置的导向条93；夹线器92包括底座921和设于底座921上的2个两个用于夹取致冷芯片19的电线的夹持部922；底座921上还设有调整夹线器922与定位板91相对位置的调整块923；沿导向条93的中轴线方向，导向条93上设有长条型通孔931，调整块923安设在长条型通孔931内并可在长条型通孔931内，从而实现夹持器在长条形通孔931内往复运动，从而适应不同型号致冷芯片19的电线长度。

如图5～6所示，本实施例为了保证致冷芯片19顺利接入电源，检测模块还包括通电机械手组件10；通电机械手组件10位于致冷芯片19的电线接口的端部；通电机械手组件10包括沿工装座9长度方向布置的测试直线模组101、安设在测试直线模组101上且往复运动的第一驱动部，即第一驱动气缸102；第一驱动气缸102的运动部朝向致冷芯片19的电线接口且连接有连接板104；4组第一导电头7和第二导电头8位于连接板104上，且第一导电头7和第二导电头8上分别设有2条与致冷芯片19的电线接口电连接的探针103，当探针103在压时有一定的缓冲距离和压紧力，从而保证探针不易损坏且保证电接触稳定。

此外，为了适应不同型号的致冷芯片19，第一导电头7和第二导电头8的外轮廓均为长方体状，且第一导电头7和第二导电头8与致冷芯片19电线接口的接触面呈波浪形设计。

本实施例为了提高致冷芯片19的输送效率，输送线2包括沿机架1长度方向布置的链条组和用于驱动链条组圆周循环运动的驱动电机；链条组上平铺有若干块用于放置工装座9的承载板。

如图3～4和7～8所示，本实施例为了提高设备的自动化程度，提高工作效率，保证致冷芯片19被源源不断地转移到输送线2上，机架1上还设有将致冷芯片19置入上料区内的上料组件11；上料组件11位于工装模块的一侧；上料组件11包括沿输送线2输送方向布置的上料直线模组111、可拆装在上料直线模组111上的料盒112和用于控制致冷芯片19上升的推升组件113；料盒112内设有放置致冷芯片19的开口朝上的安装腔1121，且底部设有预留口1122；预留口1122与安装腔1121连通；推升组件113括可相对料盒112升降的推升块和驱动推升块动作的推升驱动装置，即第二气缸1131；第二气缸的运动部，即推升块朝向预留口1122且跟致冷芯片19抵接；工装模块还包括将致冷芯片19从上料组件11转移到到输送线2上的转移装置12；转移装置12包括位于料盒112上方和输送线2上方的取料直接模组121；取料直线模组122的运动方向与输送线2的输送方向垂直；取料直线模组121上滑动连接有吸料直线模组123、用于吸附致冷芯片19的吸附部和用于抓取致冷芯片19电线的夹取部122；吸料直线模组123的运动部朝向致冷芯片19；夹取部位于料盒112和夹取部122之间。

如图9～10所示，本实施例为了区分出合格致冷芯片19和不合格的致冷芯片19，输出模块包括用于输出合格致冷芯片19的第一输出工位13和用于输出不合格致冷芯片19的第二输出工位14；沿输送线2的输送方向，第二输出工位位14于第一输出工位13的下游；还包括与成品区相接的第一输送带15和与不良品区相接的第二输送带16；第一输送带15位于第一输出工位13的一侧，且第一输送带15的输送方向与输送线2的输送方向相反；第二输送带16位于第二输出工位14的一侧，且第二输送带16的输送方向与输送线2的输送方向一致；成品区，即第一输出工位13上设有用于将合格致冷芯片19从第一输出工位13转移到第一输送带15上的第一机械手组件17；第一机械手组件17包括位于第一输出工位13上方和第一输送带15上方的的第一下料直线模组171和用于吸附致冷芯片19的第一吸盘块172；第一下料直线模组171的长度方向与输送线2的输送方向垂直；第一下料直线模组171上还设置有用于驱动第一吸盘块172接触致冷芯片19的第一升降直线模组173；第一升降直线模组173的运动方向与第一下料直线模组171的运动方向垂直。不良品区，即第二输出工位14上设有用于将不合格致冷芯片19从第二输出工位14转移到第二输送带16上的第二机械手组件18；第二机械手组件18包括位于第二输出工位14上方和第二输送带16上方的的第二下料直线模组181和用于吸附致冷芯片19的第二吸盘块182；第二下料直线模组181的长度方向与输送线2的输送方向垂直；第二下料直线模组181上还设置有用于驱动第二吸盘块182接触致冷芯片19的第二升降直线模组183；第二升降直线模组183的运动方向与第二下料直线模组181的运动方向垂直。

首先启动机器，在驱动电机的带动下，链条组带动承载板进行圆周循环运动，当4个工装座9停留在工装模块时，驱动电机停止，工装模块的转移装置12将位于料盒112内的待检测致冷芯片19转移到工装座9上；然后驱动电机继续运作，将致冷芯片19输送到第一检测工位5；继而第一导电头7和第二导电头8分别电连接致冷芯片19的电线接口，第一导电头7接入10vdc，第二导电头8接入0vdc,第一热像仪3照射致冷芯片19的正面，并形成成像且将成像输送到数据处理模块；继而，将致冷芯片19输送到第二检测工位6；继而第一导电头7和第二导电8头分别电连接致冷芯片19的电线接口，第一导电头7接入0vdc，第二导电头8接入10vdc,第二热像仪4照射致冷芯片19的背面，并形成成像且将成像输送到数据处理模块；进一步，数据处理模块接收第一热像仪3和第二热像仪4的数据并通过分析制冷芯片19是否存在单点短路、小面积短路、大面积短路、单点虚焊、小面积虚焊、大面积虚焊、虚焊加短路和侧边短路等问题，从而判断致冷芯片19是否合格，如果不存以上问题，该致冷芯片19将视为合格，如果存在其中任一一项问题，该致冷芯片19将视为不合格；进一步的，数据处理模块将处理结果转换成电信号，将致冷芯片19合格信号发送给第一输出工位13，将致冷芯片19不合格信号发送第二输出工位14；进一步，第一机械手组件17将合格的致冷芯片19吸附并转移到第一输送带15上，而不合格的致冷芯片19被继续输送到第二输出工位14，第二机械手组件18将不合格的致冷芯片19转移到第二输送带16上，并累计到一定数量由人工取走。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或应用，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。