一种高效率芯片外观全面AOI检测设备的制作方法

本发明涉及一种芯片aoi检测设备，特别涉及一种高效率芯片外观全面aoi检测设备。

背景技术：

随着人工智能的快速发展，电子行业迅速庞大，对电子元器件的需求和生产效率逐渐提高。目前，对pcb、柔性屏和smt贴装芯片的外观检测逐步由人工检测转变为机器视觉检测，通过机器视觉进行光学外观自动检测的设备即为aoi检测设备。与传统人工检测相比，aoi检测设备的检测效率更高、检测成本更低，同时检测数据能进行反馈和存档，可靠性更高。

目前，aoi检测设备主要应用于pcb检测领域和平面显示屏检测领域，这些检测产品尺寸相对较大；而对于微小芯片的aoi检测，相应的aoi检测设备应用较少。同时，芯片aoi检测设备主要对芯片进行单面外观检测，主要对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。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能有效检测微小芯片六个外表面并且具有高精度定位取放和高速运动性能的高效率芯片外观全面aoi检测设备。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括机架、显示屏、操作按钮及键盘，它还包括设于机架内部的基座、设于所述基座中部的第一机械手、设于所述基座一端的上料机构、设于所述基座另一端的下料机构、设于所述上料机构上方的第二机械手、设于所述下料机构上方的第三机械手、设于所述第一机械手及所述第二机械手之间的上表面相机模组、设于所述上表面相机模组下方的上表面模组及设于所述上料机构一侧的五面模组，所述上表面相机模组、所述第一机械手、所述第二机械手及所述第三机械手均与所述基座滑动连接。

由上述方案可见，所述第一机械手、所述第二机械手及所述第三机械手能实现芯片各个工位的自动搬运，机械手均由直线电机驱动，所述上料机构及所述下料机构实现芯片的料盘自动搬运，综上所述的结构实现了本设备的高精度定位取放和高速运动性能；所述五面模组实现芯片的五个外表面的检测，即四个外侧面及一个底面的外观检测，机械手每次搬运四个芯片至所述五面模组，所述五面模组依次对四个芯片进行检测；所述上表面相机模组可对放置在所述上表面模组上的四个芯片依次进行上表面的外观检测；所以，本发明的能实现芯片的自动上下料和aoi检测，能实现芯片的六个面检测，即3d5s检测和msi检测；本发明通过图像处理识别系统和芯片检测系统，能将检测画面和检测参数实时反馈到所述显示屏上，便于掌握本发明的实时状况，具有操作便利、高检测精度、高检测效率和良好的人机互动体验的优点。

一个优选方案是，所述第一机械手、所述第二机械手及所述第三机械手均包括两组机械手，所述机械手上设有若干个真空吸嘴。

由上述方案可见，本发明采用六组所述机械手进行芯片的自动取放料操作，六组所述机械手均通过直线电机提供动力，每个所述机械手上设有四个真空吸嘴，所述真空吸嘴与外部真空发生器相连通，具有高精度定位取放和高速运动的特点。

一个优选方案是，所述第一机械手上的两组所述机械手分别通过两条平行设置的第一滑轨与所述基座滑动连接。

一个优选方案是，所述上表面模组与所述下料机构之间设有不良品收集区。

由上述方案可见，设置有所述不良品收集区，实现不合格芯片的堆积。

一个优选方案是，所述上料机构及所述下料机构均包括空料仓、与所述空料仓对称设置的满料仓及设于所述空料仓与所述满料仓之间的导轨。

由上述方案可见，用于堆装芯片的料盘在所述满料仓和所述空料仓之间的移动通过所述导轨来实现自动运输。

一个优选方案是，所述上表面相机模组包括直线滑轨、与所述直线滑轨传动连接的上表面相机及与所述上表面相机配合设置的放大镜片。

由上述方案可见，所述上表面相机通过所述直线滑轨移动到所述上表面模组的上表面检测工位的上方；所述放大镜片的设置，放大芯片上表面拍摄的图像。

一个优选方案是，所述上表面模组上设有两个上表面检测工位及与所述上表面检测工位一一对应设置的上表面光源，所述上表面检测工位上设有若干个上表面检测凹槽。

由上述方案可见，两个所述上表面检测工位均设有四个所述上表面检测凹槽，四个所述上表面检测凹槽呈直线的均匀排布，大大提高芯片的检测效率。

一个优选方案是，所述五面模组上设有五面检测凹槽，所述五面检测凹槽上设有五个检测相机及五个与所述检测相机一一对应设置的检测光源。

由上述方案可见，所述检测光源实现芯片四个外侧面及一个底面的亮度补充；五个所述检测相机同时拍摄，每次完成一个芯片的五面检测。

一个优选方案是，所述机架的内部设有电控组件，所述第一机械手、所述第二机械手、所述第三机械手、所述上表面相机模组、所述上表面模组及所述五面模组均与所述电控组件电信号连接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的部分结构示意图；

图3是所述上表面相机模组及所述五面模组的结构示意图；

图4是所述上表面模组及所述五面模组的结构示意图；

图5是所述第二机械手及所述第三机械手的结构示意图；

图6是所述第二机械手及所述第三机械手的另一结构示意图；

图7是所述第一机械手的结构示意图；

图8是所述上表面模组的工作原理示意图；

图9是所述五面模组的工作原理示意图。

具体实施方式

如图1至图9所示，在本实施例中，本发明包括机架1、显示屏2、操作按钮3、键盘4、设于机架1内部的基座5、设于所述基座5中部的第一机械手11、设于所述基座5一端的上料机构12、设于所述基座5另一端的下料机构13、设于所述上料机构12上方的第二机械手14、设于所述下料机构13上方的第三机械手15、设于所述第一机械手11及所述第二机械手14之间的上表面相机模组16、设于所述上表面相机模组16下方的上表面模组17及设于所述上料机构12一侧的五面模组18，所述上表面相机模组16、所述第一机械手11、所述第二机械手14及所述第三机械手15均与所述基座5滑动连接，此设计中，本发明的箱体主要由钣金外壳，保证本设备的稳定性，其所述机架1底部的四角设有脚杯脚轮，方便本设备的移动，其内部设置有电气控制元件；本aoi检测设备的操作和实时检测状态主要通过所述键盘4、所述操作按钮3和显示屏2来完成，通过所述操作键盘4和所述显示屏2可以对设备的性能参数进行设置，并实时查看检测状态，通过所述操作按钮3可对设备进行启动、复位和急停的操作，本发明操作简单方便，具备良好的人机互动体验。

所述第一机械手11、所述第二机械手14及所述第三机械手15均包括两组机械手，所述机械手上设有若干个真空吸嘴，所述第一机械手11上的两组所述机械手分别通过两条平行设置的第一滑轨111与所述基座5滑动连接，所述上表面模组17与所述下料机构13之间设有不良品收集区19，此设计中，每个所述机械手上均设有四个真空吸嘴，所述机械手由直线电机提供动力，所述真空吸嘴与外部真空发生器相连通，所述机械手每次吸取四个芯片；所述第一机械手11上的其一所述机械手和所述第二机械手14能将芯片从所述上料机构12依次搬运到所述五面模组18及所述上表面模组17上进行检测和上下料工序的操作，所述第一机械手11上的另一所述机械手能将芯片从所述五面模组18依次搬运到所述上表面模组17及所述下料机构13上进行检测和上下料工序的操作；所述第三机械手15能将芯片从所述上表面模组17搬运到所述下料机构13进行下料工序；经由所述上表面相机模组16检测完的芯片，当芯片不符合要求时，该芯片由对应的所述机械手输送到所述不良品收集区19上进行堆积，当芯片符合要求时，该芯片便被输送到所述下料机构13上的料盘中。

所述上料机构12及所述下料机构13均包括空料仓121、与所述空料仓121对称设置的满料仓122及设于所述空料仓121与所述满料仓122之间的导轨123，此设计中，所述空料仓121用于堆积空料盘，所述满料仓122用于堆积满料的料盘，料盘在所述空料仓121与所述满料仓122之间的搬运通过电机提供动力被结合所述导轨123进行运输。

所述上表面相机模组16包括直线滑轨161、与所述直线滑轨161传动连接的上表面相机162及与所述上表面相机162配合设置的放大镜片163，此设计中，所述上表面相机162透过所述放大镜片163对芯片进行拍照检测。

所述上表面模组17上设有两个上表面检测工位及与所述上表面检测工位一一对应设置的上表面光源171，所述上表面检测工位上设有若干个上表面检测凹槽172，此设计中，两个所述上表面检测工位均设有四个所述上表面检测凹槽172，四个所述上表面检测凹槽172呈直线均匀排布，大大提高芯片的检测效率。

所述五面模组18上设有五面检测凹槽181，所述五面检测凹槽181上设有五个检测相机及五个与所述检测相机一一对应设置的检测光源。

所述机架1的内部设有电控组件6，所述第一机械手11、所述第二机械手14、所述第三机械手15、所述上表面相机模组16、所述上表面模组17及所述五面模组18均与所述电控组件6电信号连接。

本发明的工作原理：

装满待测芯片的料盘堆叠在所述上料机构12的所述满料区上，通过所述导轨123将满料盘移送到工作区，所述第一机械手11或所述第二机械手14的一组所述机械手从料盘中吸取四个芯片移动到所述五面模组18上依次进行五面的外观检测，检测合格后，通过所述机械手将四个芯片放置到所述上表面检测工位的四个所述上表面检测凹槽172，所述上表面相机162对四个芯片依次进行上表面外观检测，检测不合格的芯片通过所述机械手放入所述不良品收集区19中堆积，检测合格的芯片通过所述机械手放置在所述下料机构13的料盘内；当一个料盘中的芯片检测完后，所述上料机构12的空料盘通过所述导轨123移动到所述上料机构12的所述空料仓121内，同时将满料盘从所述上料机构12的所述满料仓122移动到工作区，所述下料机构13将满料盘移动到所述下料机构13的所述满料仓122内，同时将空料盘从所述下料机构13的所述空料仓121移动到工作区。

综上所述，本发明能完整的实现对芯片六个外表面的aoi检测过程，完成芯片的自动上下料。

本发明具有以下特点：

1.能实现微小芯片的全面aoi检测；

2.通过直线电机驱动六组所述机械手，具有高精度定位取放、高速运动和高效率的特点；

3.通过图像处理识别系统和芯片检测系统，本设备能将检测画面和检测参数实时反馈到显示屏2上，便于掌握aoi检测设备的实时状况，具有操作便利、高精度、高效率和良好的人机互动体验的优点。

本发明应用于芯片aoi检测设备的技术领域。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。