助焊剂爬胶高度检测装置及检测方法与流程

本发明涉及芯片封装技术领域，具体而言，涉及一种助焊剂爬胶高度检测装置及检测方法。

背景技术：

随着半导体行业的快速发展，电子产品微型化、减薄化以满足用户的需求以及产品性能，以及内存越来越高，因此，采用倒装芯片(flipchip)技术的芯片封装产品越来越多。

倒装芯片技术主要利用芯片bump(凸点)沾取助焊剂，以通过回流焊方式完成芯片与基板焊接。能够通过助焊剂黏住芯片方便焊接，同时，可以提高焊锡的活性，使焊接点更坚固，避免虚焊、冷焊的发生。因此芯片bump沾取助焊剂后，助焊剂的爬胶高度对于焊接质量尤为重要，所以需要在焊接前对助焊剂的爬胶高度进行测量，以保证芯片bump在相应的沾胶槽内沾取助焊剂的高度。

现有助焊剂测量仪，为直接在测量区利用铣削机械加工方式将测量区铣削加工出不同的深度槽，最左边为零点位置，深度槽高度从左往右依次递增(例如：20um-100um)，每个深度槽利用刻度线标注。测量助焊剂时，手握把手，测量区接触沾胶槽内的助焊剂，利用毛细作用，查看深度槽上的爬胶，找到对应的刻度线完成测量，测量值为刻度线值。现有测量治具，其深度槽的规格与沾胶槽的槽深相对应，因此，当沾胶槽规格不同时，需要相应更换对应规格的测量治具，其广泛适用性较低，并且需要人工手动操作，测量精度以及效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种助焊剂厚度检测装置及检测方法，能够自动检测相应沾胶槽内助焊剂的爬胶高度，并且适用于不同规格的沾胶槽。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种助焊剂爬胶高度检测装置，包括：移动机台、测量治具、测量机台以及沾胶平台，沾胶平台一侧设置有沾胶槽，沾胶槽用于容置待沾取的助焊剂，测量治具包括气缸以及伸缩设置于气缸内的伸缩杆，伸缩杆上设置有测量刻度，移动机台上设置有治具安装头，治具安装头用于安装测量治具，移动机台用于移动测量治具至沾胶平台，测量机台设置有检测相机，检测相机用于接收测量治具的伸缩杆沾取助焊剂后的图像信息。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置还包括用于存放测量治具的治具存放架，移动机台上还设置有识别相机，治具存放架上设置有对应于测量治具存放位置的第一识别特征点，测量治具上对应设置有第二识别特征点。

可选地，沾胶平台设置沾胶槽的一侧还设置有第三识别特征点。

可选地，沾胶平台背离沾胶槽的一侧设置有第一驱动装置，第一驱动装置用于驱动升降沾胶平台的高度。

可选地，沾胶平台设置沾胶槽的一侧还设置有清洁槽，第一驱动装置背离沾胶平台的一侧设置有清洁剂容置槽，清洁槽与清洁剂容置槽通过注射管连接。

可选地，沾胶平台设置沾胶槽的一侧还设置有用于存放助焊剂的助焊剂存放区，助焊剂存放区设置有刮刀，沾胶平台背离沾胶槽的一侧设置有与刮刀驱动连接的第二驱动装置，第二驱动装置用于驱动刮刀向沾胶槽移动。

本发明实施例的另一方面，提供一种助焊剂爬胶高度检测方法，基于上述任意一项的助焊剂爬胶高度检测装置，该方法包括：

通过移动机台上设置的治具安装头安装固定测量治具；

根据沾胶平台设置的沾胶槽的槽深调节测量治具上的伸缩杆的伸缩长度；

通过移动机台移动测量治具至沾胶平台，以使测量治具的伸缩杆沾取沾胶平台的沾胶槽内的助焊剂；

通过移动机台移动测量治具至测量机台；

通过测量机台上设置的检测相机，接收测量治具的伸缩杆沾取助焊剂后的图像信息并识别对应刻度值。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置包括第一驱动装置时，通过测量机台上设置的检测相机，接收测量治具的伸缩杆沾取助焊剂后的图像信息并识别对应刻度之后，该方法还包括：

判断刻度值是否满足预设范围；

若否，则通过第一驱动装置驱动调节沾胶平台高度，并重新通过移动机台移动测量治具至沾胶平台，以使测量治具的伸缩杆沾取沾胶平台的沾胶槽内的助焊剂。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置还包括清洁槽时，重新通过移动机台移动测量治具至沾胶平台，以使测量治具的伸缩杆沾取沾胶平台的沾胶槽内的助焊剂之前，该方法还包括：

通过移动机台移动测量治具至沾胶平台，使测量治具的伸缩杆伸入清洁槽以清洁伸缩杆。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置包括助焊剂存放区、刮刀以及第二驱动装置时，通过移动机台移动测量治具至沾胶平台，以使测量治具的伸缩杆沾取沾胶平台的沾胶槽内的助焊剂之前，该方法还包括：

通过第二驱动装置驱动刮刀向沾胶槽移动，以将助焊剂刮布在沾胶槽内。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种助焊剂爬胶高度检测装置，包括移动机台、测量治具、测量机台以及沾胶平台。其中，沾胶平台一侧设置有沾胶槽，沾胶槽内可以容置待沾取的助焊剂。测量治具包括气缸以及伸缩设置于气缸内的伸缩杆，伸缩杆上设置有测量刻度，可以通过伸缩杆沾取沾胶槽内的助焊剂。移动机台上设置有治具安装头，通过治具安装头可以将测量治具安装固定在移动机台上。在测量机台上设置有检测相机，利用检测相机能够接收测量治具的伸缩杆沾取助焊剂之后的图像信息。在实际应用中，可以通过移动机台上的治具安装头将测量治具进行安装固定，然后利用移动机台将测量治具移动至沾胶平台，并且，测量治具的伸缩杆可以在气缸的气动控制下进行伸缩，以使其伸出于气缸的部分的刻度范围能够满足沾胶槽对应的规格要求(即调节伸缩长度使伸缩杆能够与沾胶槽内的助焊剂接触且具有爬胶空间)。通过移动机台将测量治具下压以使其伸缩杆能够沾取沾胶槽内的助焊剂，然后将测量治具移动至测量机台，通过测量机台上设置的检测相机接收沾取有助焊剂的伸缩杆的图像信息，从而能够根据该图像信息识别出助焊剂爬胶高度所对应的刻度值，以完成测量。通过该装置能够实现助焊剂爬胶高度的自动检测，并且能够通过测量治具的伸缩杆的伸缩调节，以适用于不同规格的沾胶槽测量，提高该测量治具的广泛适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的助焊剂厚度检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的助焊剂厚度检测装置的治具存放架的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的助焊剂厚度检测装置的沾胶平台的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的助焊剂厚度检测方法的流程示意图。

图标：110-移动机台；111-治具安装头；112-识别相机；120-测量治具；121-气缸；122-伸缩杆；123-第二识别特征点；130-测量机台；131-检测相机；140-沾胶平台；141-沾胶槽；142-第三识别特征点；143-第一驱动装置；144-清洁槽；145-清洁剂容置槽；146-刮刀；147-第二驱动装置；150-治具存放架；151-第一识别特征点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。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。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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；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。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发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种助焊剂爬胶高度检测装置，如图1所示，包括：移动机台110、测量治具120、测量机台130以及沾胶平台140，沾胶平台140一侧设置有沾胶槽141，沾胶槽141用于容置待沾取的助焊剂，测量治具120包括气缸121以及伸缩设置于气缸121内的伸缩杆122，伸缩杆122上设置有测量刻度，移动机台110上设置有治具安装头111，治具安装头111用于安装测量治具120，移动机台110用于移动测量治具120至沾胶平台140，测量机台130设置有检测相机131，检测相机131用于接收测量治具120的伸缩杆122沾取助焊剂后的图像信息。

其中，在沾胶平台140上设置的沾胶槽141，通常为芯片贴装时芯片凸点沾取助焊剂所采用的沾胶槽141。根据该沾胶槽141的规格(槽深)不同，可以通过调节测量治具120的伸缩杆122的伸缩长度以进行对应适配，使伸缩杆122沾取沾胶槽141内的助焊剂时能够具有一定的爬胶空间。

通常，在实际应用中，该助焊剂爬胶高度检测装置中的移动机台110可以直接采用芯片贴装机台，相应地，治具安装头111为芯片贴装机台的贴装头。当然，在本发明实施例中，本领域技术人员还可以采用其他常见的移动机台110，例如三轴移动机台110等，或者还可以根据实际需求设计相应的移动机台110，此处不做限制，只要移动机台110能够带动测量治具120移动至沾胶平台140并沾取助焊剂以及带动测量治具120移动至测量机台130即可。

本发明实施例提供的助焊剂爬胶高度检测装置，包括移动机台110、测量治具120、测量机台130以及沾胶平台140。其中，沾胶平台140一侧设置有沾胶槽141，沾胶槽141内可以容置待沾取的助焊剂。测量治具120包括气缸121以及伸缩设置于气缸121内的伸缩杆122，伸缩杆122上设置有测量刻度，可以通过伸缩杆122沾取沾胶槽141内的助焊剂。移动机台110上设置有治具安装头111，通过治具安装头111可以将测量治具120安装固定在移动机台110上。在测量机台130上设置有检测相机131，利用检测相机131能够接收测量治具120的伸缩杆122沾取助焊剂之后的图像信息。在实际应用中，可以通过移动机台110上的治具安装头111将测量治具120进行安装固定，然后利用移动机台110将测量治具120移动至沾胶平台140，并且，测量治具120的伸缩杆122可以在气缸121的气动控制下进行伸缩，以使其伸出于气缸121的部分的刻度范围能够满足沾胶槽141对应的规格要求(即调节伸缩长度使伸缩杆122能够与沾胶槽141内的助焊剂接触且具有爬胶空间)。通过移动机台110将测量治具120下压以使其伸缩杆122能够沾取沾胶槽141内的助焊剂，然后将测量治具120移动至测量机台130，通过测量机台130上设置的检测相机131接收沾取有助焊剂的伸缩杆122的图像信息，从而能够根据该图像信息识别出助焊剂爬胶高度所对应的刻度值，以完成测量。通过该装置能够实现助焊剂爬胶高度的自动检测，并且能够通过测量治具120的伸缩杆122的伸缩调节，以适用于不同规格的沾胶槽141测量，提高该测量治具120的广泛适用性。

可选地，如图2所示，助焊剂爬胶高度检测装置还包括用于存放测量治具120的治具存放架150，移动机台110上还设置有识别相机112(如图1所示)，治具存放架150上设置有对应于测量治具120存放位置的第一识别特征点151，测量治具120上对应设置有第二识别特征点123。

其中，治具存放架150上可以设置与测量治具120的伸缩杆122相对应的通孔，测量治具120可以通过伸缩杆122插入通孔进行存放。

通过设置治具存放架150能够便于测量治具120的存放。而通过在移动机台110上设置识别相机112，并在治具存放架150上对应设置第一识别特征点151，以及在测量治具120上对应设置第二识别特征点123，能够使移动机台110可以根据识别相机112对相应识别特征点的识别，更加方便准确的定位到治具存放架150以及测量治具120，从而实现移动机台110自动取放测量治具120，提高该助焊剂爬胶高度检测装置的自动化程度，并提高检测效率。

需要说明的是，当移动机台110采用芯片贴装机台时，则识别相机112，相应地为芯片贴装机台上的贴装头相机。

可选地，如图3所示，沾胶平台140设置沾胶槽141的一侧还设置有第三识别特征点142。

通过在沾胶平台140上设置第三识别特征点142，能够利用识别相机112对第三识别特征点142的识别，判断沾胶平台140是否处于水平状态，从而根据判断结果调节沾胶平台140以使其能够保持水平，从而提高测量治具120沾取助焊剂的效果，提高测量精度。

可选地，如图1所示，沾胶平台140背离沾胶槽141的一侧设置有第一驱动装置143，第一驱动装置143用于驱动升降沾胶平台140的高度。

通过设置第一驱动装置143以对沾胶平台140的高度进行调节，从而能够使爬胶高度测量结果不符合芯片贴装沾取助焊剂所需的要求时，可以利用第一驱动装置143对沾胶平台140的调节以改变测量治具120沾取助焊剂时的深度，从而使重新测量的结果能够符合要求，进而使测量完成后可以直接利用该沾胶平台140上的沾胶槽141进行助焊剂沾取以良好焊接芯片。

其中，第一驱动装置143可以是驱动方向沿沾胶平台140高度方向的直线电机，直线气缸121等，此处不做限制。

可选地，如图1所示，沾胶平台140设置沾胶槽141的一侧还设置有清洁槽144，第一驱动装置143背离沾胶平台140的一侧设置有清洁剂容置槽145，清洁槽144与清洁剂容置槽145通过注射管连接。

通过设置清洁槽144以及清洁剂容置槽145，清洁剂容置槽145内的清洁剂能够通过注射管注入清洁槽144，从而可以利用移动平台移动测量治具120至清洁槽144并将伸缩杆122插入清洁槽144内，以利用清洁剂对测量治具120的伸缩杆122进行清洁，祛除之前测量时残留的助焊剂，从而避免助焊剂残留造成测量误差，提高测量精度。

可选地，如图1所示，沾胶平台140设置沾胶槽141的一侧还设置有用于存放助焊剂的助焊剂存放区，助焊剂存放区设置有刮刀146，沾胶平台140背离沾胶槽141的一侧设置有与刮刀146驱动连接的第二驱动装置147，第二驱动装置147用于驱动刮刀146向沾胶槽141移动。

通过设置助焊剂存放区能够对助焊剂进行存放，并且通过设置在助焊剂存放区的刮刀146，能够在第二驱动装置147的驱动下朝向沾胶槽141移动以将助焊剂存放区存放的助焊剂刮布到沾胶槽141内，从而实现对沾胶槽141内的助焊剂进行自动填料，从而进一步减少人工介入，提高工作效率。

其中，第二驱动装置147可以设置为驱动方向朝向沾胶槽141的直线电机、直线气缸121等，此处不做限制。

本发明实施例的另一方面，提供一种助焊剂爬胶高度检测方法，基于上述任意一项的助焊剂爬胶高度检测装置，其执行主体可以是控制助焊剂爬胶高度检测装置的控制装置等。

如图4所示，该方法包括：

s201：通过移动机台110上设置的治具安装头111安装固定测量治具120。

s202：根据沾胶平台140设置的沾胶槽141的槽深调节测量治具120上的伸缩杆122的伸缩长度。

s203：通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂。

s204：通过移动机台110移动测量治具120至测量机台130。

s205：通过测量机台130上设置的检测相机131，接收测量治具120的伸缩杆122沾取助焊剂后的图像信息并识别对应刻度值。

其中，识别检测相机131接收测量治具120的伸缩杆122沾取助焊剂后的图像信息中，助焊剂爬胶高度对应的刻度值，可以是根据图像中助焊剂部分的灰度值识别出助焊剂的爬胶部分，进而读取相应的刻度值。

在实际应用中，通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂之前，还可以将测量治具120移动至测量机台130，以利用检测相机131对没有沾取助焊剂的测量治具120的伸缩杆122进行识别标定，从而能够提高后续测量识别是准确性，提高测量精度。

其中，当助焊剂爬胶高度检测装置包括治具存放架150，识别相机112，治具存放架150上设置有对应于测量治具120存放位置的第一识别特征点151，测量治具120上对应设置有第二识别特征点123时，通过移动机台110上设置的治具安装头111安装固定测量治具120可以包括，根据识别相机112对第一识别特征点151和第二识别特征点123的识别，定位治具存放架150以及测量治具120；移动机台110的治具安装头111根据治具存放架150以及测量治具120的位置移动至测量治具120的存放位置并拿取安装测量治具120。从而实现移动机台110自动取放测量治具120，提高该助焊剂爬胶高度检测装置的自动化程度，并提高检测效率。

当沾胶平台140设置沾胶槽141的一侧还设置有第三识别特征点142时，在通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂之前，该方法还可以包括通过识别相机112识别第三识别特征点142，以控制第一驱动装置143调节沾胶平台140为水平状态。从而提高测量治具120沾取助焊剂的效果，提高测量精度。

本发明实施例提供的助焊剂爬胶高度检测方法，可以首先通过移动机台110上设置的治具安装头111安装固定测量治具120；之后根据沾胶平台140设置的沾胶槽141的槽深调节测量治具120上的伸缩杆122的伸缩长度；然后通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂；最后通过移动机台110移动测量治具120至测量机台130；并通过测量机台130上设置的检测相机131，接收测量治具120的伸缩杆122沾取助焊剂后的图像信息并识别对应刻度值。能够实现助焊剂爬胶高度的自动检测，并且能够通过测量治具120的伸缩杆122的伸缩调节，以适用于不同规格的沾胶槽141测量，提高该测量治具120的广泛适用性。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置包括第一驱动装置143时，通过测量机台130上设置的检测相机131，接收测量治具120的伸缩杆122沾取助焊剂后的图像信息并识别对应刻度之后，该方法还包括：

判断刻度值是否满足预设范围；

若否，则通过第一驱动装置143驱动调节沾胶平台140高度，并重新通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂，如此循环直至测量的刻度值满足预设范围。

其中，刻度值所满足的预设范围可以是芯片贴装时芯片凸点沾取助焊剂所需的爬胶高度范围。

通过上述步骤，能够根据爬胶高度测量结果对沾胶平台140进行调节，从而使测量完成后可以直接利用该沾胶平台140上的沾胶槽141进行助焊剂沾取，以得到符合要求的助焊剂爬胶高度进行良好的芯片焊接。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置还包括清洁槽144时，重新通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂之前，该方法还包括：

通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，使测量治具120的伸缩杆122伸入清洁槽144以清洁伸缩杆122。

通过对测量治具120的伸缩杆122进行清洁，能够祛除之前测量时残留的助焊剂，从而避免助焊剂残留造成测量误差，提高测量精度。

可选地，助焊剂爬胶高度检测装置包括助焊剂存放区、刮刀146以及第二驱动装置147时，通过移动机台110移动测量治具120至沾胶平台140，以使测量治具120的伸缩杆122沾取沾胶平台140的沾胶槽141内的助焊剂之前，该方法还包括：

通过第二驱动装置147驱动刮刀146向沾胶槽141移动，以将助焊剂刮布在沾胶槽141内。

通过利用刮刀146将助焊剂刮布在沾胶槽141内，能够提高助焊剂向沾胶槽141内填充的效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的助焊剂爬胶高度检测方法的具体实施方式和效果，还可以参考前述助焊剂爬胶高度检测装置实施例中的对应描述和解释，本发明中不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。