一种单流道的芯片编带外观缺陷检测设备的制作方法

本发明涉及芯片编带检测，具体地说，涉及一种单流道的芯片编带外观缺陷检测设备。

背景技术：

1、芯片编带也即装载有芯片的编带结构；芯片编带的上表面处开设有多个用于装载芯片的装配槽以及用于与针轮或压齿卡合的孔；芯片编带的下部作为载带。

2、现有的半导体行业中，芯片编带作为一种常用的芯片包装方法被广泛应用；但是由于在包装过程中可能芯片以及芯片编带出现异物崩边以及划痕等外观缺陷；故而需要对于芯片以及芯片编带进行外观检测。

3、传统的检测方法多为人工肉眼检测或者大体积的多工位检测方法；这样的检测方法一方面检测效率较低；另一方面，人力成本以及装置布置成本较高且对于场地布置要求较为繁琐。此外，现有的检测设备中缺乏合理的光源布置，同时难以对于芯片编带上可能存在外观缺陷的正反两面形成覆盖；从而导致现有检测方法的外观缺陷的检出率较差；并且，由于不同厂家的芯片编带宽度存在差异，故而传统的检测方法难以较佳地通用于不同宽度的芯片编带检测。

4、故而，现有技术中缺乏一种结构紧凑、光源布置合理、覆盖芯片编带正反两面、检测效率较高、通用性较佳且操作较方便的针对芯片编带外观缺陷的检测设备及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种单流道式芯片编带检测方法，其基于一种单流道的芯片编带外观缺陷检测设备实现，其具体包括以下步骤：

2、步骤一、一次上料

3、将待检测的芯片编带收卷于检测设备一侧的料盘处并从料盘内将芯片编带抽出牵拉至输送流道并保持正面朝上；

4、步骤二、正面检测

5、通过动力驱动芯片编带沿输送流道移动并进入检测区域后中断动力停止运送，然后多站式视检系统对于芯片编带的正面进行外观视觉采图并将图像传输至算法处理；

6、步骤三、一次收料

7、针对正面检测结果，检测结果提示不良品时人工进行判定处理后恢复动力，检测结果未提示不良品时，无需人工处理直接恢复动力；然后动力驱动芯片编带沿输送流道移动，并将正面检测结束的芯片编带收卷在检测设备另一侧的料盘处固定绕紧；

8、步骤四、二次上料

9、从步骤三中收卷的料盘处将芯片编带抽出至输送流道内并保持反面朝上；

10、步骤五、反面检测

11、通过动力驱动芯片编带沿输送流道移动并进入检测区域后中断动力停止运送，然后多站式视检系统对于芯片编带的反面进行外观视觉采图并将图像传输至算法处理；

12、步骤六、二次收料

13、针对正面检测结果，检测结果提示不良品时人工进行判定处理后恢复动力，检测结果未提示不良品时，无需人工处理直接恢复动力；然后动力驱动芯片编带沿输送流道移动，并将正面检测结束的芯片编带收卷在步骤一中进行一次上料的料盘处；

14、步骤七、下料

15、将料盘及料盘内正反面检测完成的芯片编带卸下。

16、具体说明地，芯片编带作为ic芯片包装的一种常用方式，由于在包装过程中可能会导致或者是编带本身就存在着异物，崩边，划痕等问题，此外，在包装过程中还可能会导致或者是芯片本身就存在着芯片字符漏印、芯片处存在异物崩边和划痕等问题。编带以及芯片的这些问题通过单面检测是无法完整地进行覆盖，故而，本发明中的检测方法能够通过单一输送流道依次完成正反两面的检测以对于芯片以及编带中可能出现的问题实现较全面的覆盖。

17、并且，本发明中通过两个料盘配合一个输送流道共同构成一个编带移动轨路，一方面，两个料盘结构相同，生产和布置上比较方便但能够较佳地满足检测需要；另一方面，两个料盘均可以作为上料段或者是收料段，并且输送流道的输送方向为双向通行；从而使得整个检测过程的操作更为灵活，进而使得检测人员能够通过较为简单的操作便能够实现正反两面的双面检测以较大程度地将芯片编带可能存在的外观缺陷进行检测覆盖。

18、进一步地，为了便于检测过程中的灵活操作，料盘的收卷和拆卸也需要具有较佳的灵活性以确保整个检测过程的方便稳定进行，本检测设备中的料盘也采用特定的料盘以实现灵活操作。

19、此外，正反面检测能够为外观缺陷检测进行覆盖，但是如何选配最为合适的相机及光源以实现最好的检测效果从而确保不良品检出率仍是现有技术中亟待解决的问题；本发明中的检测方法通过多站式视检系统对检测区域处的芯片编带进行视觉图像采集；其中多站式视检系统采用特定的光源布置方法以配合相机进行图像采集；从而能够实现较佳的图像采集效果。

20、作为优选，单流道的芯片编带外观缺陷检测设备包括设备主体，设备主体的两侧设有用于收卷芯片编带的料盘；两侧的料盘之间形成有用于输送芯片编带的输送流道；设备主体处还设有用于对芯片编带进行检测的多站式视检系统；多站式视检系统处形成有检测区域；输送流道经过所述检测区域。

21、作为优选，多站式视检系统包括系统主体，系统主体通过视检安装板以安装固定；多站式视检系统包括沿流道运送方向相邻竖直布置于视检安装板处的用于检测异物和崩边的第一检测组件、用于对芯片字符进行检测的第二检测组件和用于对崩边划痕进行检测的第三检测组件；

22、第一检测组件包括第一相机和第一光源，第一光源包括近距离红外光和条光，第一光源配合第一相机采集图像以用于检测异物和崩边；第二检测组件包括第二相机和第二光源，第二光源为同轴光源，第二光源用于配合第二相机采集图像以用于对芯片字符进行检测；第三检测组件包括第三相机和第三光源，第三光源为环形光；第三光源用于配合第三相机采集图像以对崩边划痕进行检测；第一相机、第二相机、第三相机均采用500w相机且三者的拍摄范围均覆盖检测区域；第一光源、第二光源和第三光源均采用频闪工作且间隔闪光；第一光源、第二光源和第三光源的打光范围均覆盖检测区域。

23、具体说明地，通过将第一检测组件、第二检测组件及第三检测组件相邻布置能够使得整个多站式视检系统的布置更为紧凑，从而确保了整个输送流道上的检测区域集中在一个确定的区域内；也即，三组检测组件的检测范围中的交集作为本多站式视检系统的检测区域。

24、这样布置的话，一方面，能够使得待检测的芯片编带在运送过程中只需要在这一检测区域处停留即可完成所有检测，从而使得动力的控制操作更为简单，全程只需在该检测区域的位置处中断一次动力即可，这样也能较佳地加快真个检测过程的进行，从而较佳地提高检测效率；另一方面，这样布置使得该多站式视检系统整体结构更为紧凑，所占位置空间更小，从而能够较佳地减小该视检系统对于设备主体中的其他器件的使用以及布置过程产生影响。

25、具体说明地，本发明中的近距离红外光采用的型号为cst-ros78-r，并且近距离红外光与待检测区域间的竖直距离保持在40mm，此外，红色组合条光相较于水平面45度可调；条光选用为白色且设置于待检测区域的底部，条光采用的型号为锐视p-blf-237-18-w，条光与待检测区域间的竖直距离保持在3mm；通过近距离红外光与条光之间的配合能够实现较佳的打光效果从而确保采集的图像清晰；进而保证了图像算法能够对于编带或者芯片处的异物和崩边进行识别以判出不良品。

26、此外，第二光源为同轴光源，同轴光源的具体型号为p-col-55-40-w，同轴光源为白色，且白色同轴光源与待检测区域间的竖直距离保持在20mm，通过该型号的白色同轴光源能够实现较佳的打光效果从而确保采集的图像清晰；进而保证了图像算法能够对于芯片字符进行识别以判出不良品。

27、进一步地，第三光源为环形光源，环形光源的选用的型号为锐视p-rl-74-30-r，并且红色环形光源与待检测区域间的竖直距离保持为15mm，具体说明地，通过该环形光源能够较佳地进行打光以提高所采集图像的品质质量。

28、作为优选，第一相机、第二相机和第三相机均包括相机主体，相机主体包括电源端和镜头端；电源端和镜头端之间通过机身部相连接；电源端均通过相机安装板可滑动安装于视检安装板处的手动位移台处；相机主体随相机安装板沿竖直方向通过手动位移台移动；视检安装板处还设有用于固定镜头端的镜头固定块；在相机主体通过手动位移台位移调整完成后，镜头固定块处布置有用于对镜头端周向及轴向形成固定的镜头固定优力胶；

29、视检安装板处还设有分别用于安装第一光源和第三光源的光源安装板；光源安装板布置于前述镜头端与检测区域之间以用于安装光源；光源安装板呈环形结构，光源安装板的中部形成有与镜头中心轴线同轴的通孔；通孔的外围处形成有多个螺孔；光源安装板远镜头端的一侧底板四周设有用于安装的光源安装座；光源安装座与光源安装板之间通过前述螺孔内旋入螺栓相可拆卸紧固连接；光源安装座包括相对设置的光源安装竖板；两侧的光源安装竖板相对内壁处均活动连接有安装销；光源组件通过安装销活动安装于两侧的光源安装竖板之间；光源组件相对于光源安装座旋转以调整打光角度。

30、作为优选，料盘通过固定臂安装于设备主体的两侧；料盘包括料盘主体；料盘主体包括平行间隔布置的两个环形盘体；两个环形盘体之间通过与环形盘体同轴的料盘中心轴相连接；料盘中心轴的环形外壁与芯片编带相接触配合以用于收卷；两侧的环形盘体对收卷于料盘中心轴处的芯片编带形成轴向上的限位；两侧的环形盘体处均沿周向方向形成有呈环形阵列的多个弧形通孔；固定臂远料盘主体的一侧设有马达座；马达座处设有料盘驱动电机，料盘驱动电机的输出端通过联轴器连接有料盘快换轴；

31、料盘中心轴可拆卸地安装于料盘快换轴处；料盘快换轴处沿其轴向依次布置有料盘限位环、料盘固定定板和料盘固定动板；料盘固定动板通过安装销活动布置于料盘快换轴处的开口槽内；料盘固定动板以安装销为轴沿开口槽深度方向旋转；开口槽内设有用于驱使料盘固定动板向开口槽外部旋转的回弹弹簧；料盘固定动板自料盘固定定板由近及远形成有一体结构的第一斜坡和第二斜坡；第一斜坡和第二斜坡的交界处向两侧方向均呈下坡；料盘中心轴的中心位置形成有连接通孔；连接通孔的内侧壁处沿周向方向形成有多个用于与料盘固定定板及料盘固定动板相面接触配合的配合槽。

32、具体说明地，在将料盘安装于料盘快换轴上时，将料盘中心轴通过连接通孔沿轴向推入料盘快换轴；随着料盘中心轴沿轴向推进，料盘中心轴处的配合槽与料盘固定动板处的第二斜坡相接触并将料盘固定动板压入开口槽内；料盘中心轴进行推进直至料盘中心轴的端部抵至料盘限位环；此时，料盘中心轴处的配合槽卡入料盘固定定板内，同时，料盘固定动板回弹并通过第一斜坡与配合槽之间的配合将料盘中心轴卡住；

33、详细说明地，料盘固定定板能够将料盘中心轴的周向方向进行定位；并且料盘固定顶板能够相当于平键的作用实现料盘快换轴与料盘中心轴之间的同步旋转；此外，料盘限位环以及料盘固定动板能够对料盘中心轴轴向上的两侧进行定位。总地来说，料盘限位环、料盘固定定板和料盘固定动板能够较佳地确保了料盘中心轴在料盘快换轴处周向及轴向上的定位稳定性并且能够实现同步旋转。

34、作为优选，设备主体的输送流道包括平行布置的两个流道导条；流道导条的上部安装有与其延伸方向相同的流道压板；流道压板位于检测区域的位置处形成开口；两个流道压板相对的内壁下侧处形成有流道槽；两侧的流道槽之间的区域形成用于输送芯片编带的输送轨路；流道槽的两端形成有向外部扩大的斜角；流道导条长度方向上的两端朝向料盘一侧向下延伸形成有呈弧形结构的流道导向座；两个流道导条处的流道导向座之间形成用于将芯片编带导向进入输送轨路的导向通道；流道导向座与料盘之间设置有张力机构；张力机构安装于固定臂处，张力机构包括用于与芯片编带相接触以形成张紧的张力摆轮；张力摆轮安装于张力摆臂处；张力摆臂远张力摆轮的一端与用于提供张力的张力轴相连接，张力轴通过轴承安装于固定臂处；料盘主体处的中心轴、张力摆轮、流道导向座处的导向通道以及流道导条间的输送轨路共同配合组成用于芯片编带运送的输送路线。

35、作为优选，流道压板长度方向的两侧靠近端部的位置处形成有开口；开口的上下两侧布置有压轮和针轮；针轮与芯片编带上的孔相卡合以通过针轮的转动带动芯片编带沿输送轨路移动；设备主体处设有用于驱动针轮旋转的编带驱动伺服电机；压轮活动安装于设备主体处的压轮安装板上，压轮安装板的下部与举升气缸的活塞杆相连接以沿竖直方向移动；压轮的下部外壁用于与芯片编带相抵压配合；输送流道处检测区域两侧的位置处设有对射光电传感器；对射光电传感器通过对射光电安装支架安装于设备主体处；对射光电传感器用于识别芯片编带完全进入检测区域和完全脱离检测区域；对射光电传感器的识别信号传输给编带驱动伺服电机并控制其动力通断。

36、作为优选，设备主体处输送流道的两端处设有流道调节导轨；流道调节导轨的布置方向与编带运送方向相正交；流道调节导轨处设有与之滑动配合的流道调节座；流道调节座的上部与远多站式视检系统的一侧流道导条相连接以携带其沿流道调节导轨移动以调节两流道导条之间的间距；输送流道近多站式视检系统的一侧设有用于驱动远多站式视检系统的一侧流道导条移动的丝杆模组；丝杆模组处沿丝杆滑动的丝杆滑动座与远多站式视检系统的一侧流道导条相连接；丝杆模组处的丝杆伺服电机提供动力以驱动丝杆滑动座及流道导条移动。

37、作为优选，视检安装板通过视觉安装模组安装于设备主体处；视觉安装模组包括竖直布置的视觉安装架；视觉安装架设有两个且对称布置于视检安装板的两侧；两个视觉安装架的上部设有视觉移动导轨；视觉移动导轨布置方向与编带运送方向相垂直；两个视觉移动导轨处均布置有两个间隔设置的且与其滑动配合的视觉滑动块；同一视觉移动导轨处的两个视觉滑动块上部安置有与两者均固定连接的视觉滑动板；两侧的视觉滑动板上部连接有水平布置的同一视觉移动板；视觉移动板通过视觉连接竖板与视检安装板相连接；视觉连接竖板与视检安装板沿竖直方向相贴合；视觉连接竖板与视觉移动板之间连接有加强肋板；两侧视觉安装架之间水平布置有气缸布置板；气缸布置板处布置有与视觉移动导轨布置方向一致的视觉驱动气缸模组；视觉驱动气缸模组的移动活塞杆与视检安装板相连接以驱动视检安装板及多站式视检系统移动。

38、作为优选，设备主体还包括下机体；下机体的一侧外壁处设有用于使用人员控制使用的键盘盒、控制按钮以及电源转换开关；下机体的上表面处设有遮蔽多站式视检系统的视觉防护罩；视觉防护罩的上表面处设有用于显示实时检测信息的显示屏以及用于显示设备运行状态的三色灯；下机体处还设有用于照亮设备的设备照明灯；用于控制设备运行的工控机放置于下机体的内底壁处。