一种双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外观检测，具体地说，涉及一种双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。

5、进一步地，现有技术的检测设备当中，相机以及光源在采集完图像后，大多需要等待下一批芯片上料并运输至检测位置，故而这样会导致相机以及光源在工作过程中存在较长的空档期，从而导致检测过程的效率难以更好的提高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种双流道式芯片编带外观缺陷检测方法，其基于一种双流道的芯片编带外观缺陷检测设备实现，其特征在于：两条流道交替上的芯片编带交替进行检测，两条流道采用同一可沿交替检测方向移动的多站式检测系统进行检测，每条输送流道所采用的检测步骤具体如下，

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、可以理解地，相对于单流道式的检测方法，双流道式的检测过程中，可移动的多站式视检系统能够通过来回移动不间断地交替对两条流道进行检测，中途间隔空档较少；从而能够较佳地提高检测效率。

17、此外，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每条输送流道均能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。

18、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。

19、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。

20、此外，正反面检测能够较佳地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。

21、作为优选，双流道的芯片编带外观缺陷检测设备包括设备主体；设备主体处设有平行布置的两条用于输送芯片编带的输送流道；设备主体处还布置有用于对两条输送流道处的芯片编带交替进行外观采图以识别检测的多站式视检系统；多站式视检系统沿交替检测方向可移动地布置于设备主体处。

22、作为优选，两条输送流道均包括流道主体；流道主体包括沿编带运送方向平行布置的固定轨道组件和调整轨道组件；固定轨道组件和调整轨道组件的上端面及两者之间的区域共同构成芯片编带运送的输送通路；两条输送流道均相对于设备主体的中部呈对称结构；远多站式视检系统的输送流道的长度相较于另一条输送流道长度较短。

23、具体说明地，通过将两条输送流道的布置长度不同，一方面能够便于操作人员将两条输送流道以进行直观上的区分；另一方面也能够更好地便于后续的电机布置并起到让位作用。

24、作为优选，固定轨道组件包括通过支撑块悬空固定于设备主体处的固定导向杆；调整轨道组件包括通过调整滑动座悬空活动设置于设备主体处的调整导向杆；调整滑动座为两个并分别对称布置于调整导向杆长度方向上的两侧；调整滑动座滑动布置于调整滑动导轨处；调整滑动导轨的布置方向与编带运送方向相正交并与交替检测方向相一致；固定导向杆以及调整导向杆的下侧布置有调整丝杆模组；调整丝杆模组中设置有两个滑动座；两个滑动座分别与两条输送流道中的调整导向杆下部相连接以携带调整导向杆移动。

25、具体地，不同的厂家使用的芯片编带的宽度不一，本发明中固定导向杆和调整导向杆之间的间距也即输送流道的宽度能够通过调整丝杆模组并配合调整滑动导轨以进行灵活方便的调节；从而使得本发明中的输送流道能够较佳地适用于不同宽度的芯片编带，具有较佳的通用性。

26、作为优选，设备主体处位于两条输送流道沿编带运送方向上的两侧位置分别设有用于收卷芯片编带的料盘；两条输送流道所对应的料盘布置高度一上一下以形成交错；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；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；

27、料盘中心轴可拆卸地安装于料盘快换轴处；料盘中心轴的中部沿轴向形成有用于与料盘快换轴过盈配合的配合通孔；配合通孔远马达座的一侧的周向侧壁具有弹性；该侧的周向侧壁环形分布有多个弧形空置槽；料盘快换轴的周向外壁处形成有沿其轴面方向的深度空置槽。

28、具体说明地，本发明中的料盘中心轴在与料盘快换轴的安装过程中是直接沿轴向将料盘中心轴通过配合通孔推到料盘快换轴上的。但是，料盘快换轴在加工过程中实际存在着一个外扩的问题，实际加工出来的料盘快换轴的轴截面实际近似于梯形的形状；也即料盘快换轴的两端的内径存在差别。故而，针对这种情况，本发明中的料盘中心轴处的配合通孔一方面采取弹性结构，另一方面也布置有多个环形空置槽；从而能够在沿轴向将料盘卡入料盘快换轴的过程中，能够形成局部的柔性接触以便于操作人员将料盘定位安装在料盘快换轴上。

29、作为优选，料盘与输送流道之间自料盘至输送流道依次布置有第一过渡组件和第二过渡组件；第一过渡组件包括竖直布置的第一安装竖板；第一安装竖板的上部自上而下分别设置有第一压轮和第一针轮；第一压轮和第一针轮之间形成用于芯片编带通过的第一过渡通路；第一压轮的下部外壁用于与芯片编带的上表面相配合以形成压抵；第一针轮的上部与芯片编带的下表面相配合并卡合于芯片编带上的孔内以带动芯片编带移动；第一安装竖板远第一针轮的一侧侧壁处布置有第一驱动电机；第一步进电机的输出端通过连接轴与针轮的轴部相定位连接；第一压轮通过与其同轴第一固定杆布置于第一安装竖板的上部；第一压轮与第一固定杆之间活动连接，第一压轮相对于第一固定杆绕两者共同轴线转动；

30、第二过渡组件包括竖直布置的第二安装竖板；第二安装竖板的上部处设有第二压轮；第二压轮位于固定导向杆的上侧；固定导向杆位于第二压轮正下方的位置处形成有环形配合槽；第二压轮和环形配合槽之间的区域形成用于芯片编带通过的第二过渡通路；第二压轮的下部环体用于与芯片编带的上表面相配合；第二压轮的环形侧壁处沿周向形成有多个用于与芯片编带上的孔相卡合的压齿以带动芯片编带移动；第二压轮通过与其同轴的第二连接轴安装于第二安装竖板处，第二连接轴处布置有传动轮；第二安装竖板的下部通过第二电机安装板安装有用于通过传动带带动传动轮转动的第二驱动电机；

31、设备主体两侧的料盘主体处的料盘中心轴、第一过渡组件处的第一过渡通路、第二过渡组件处的第二过渡通路以及流道主体处的输送通路共同配合组成芯片编带通过的完整轨路。

32、具体说明地，在实际的检测过程中，由于芯片编带大多为塑料材质，并且编带的宽度较窄且软；故而类似皮带一样靠摩擦传动来带动芯片编带移动很难实现；本发明中，第一针轮和第二压轮均能够通过电机驱动而带动芯片编带移动，从而确保了实际检测过程中芯片编带的稳定移动；同时，第二压轮还能够起到类似于张紧轮的作用，从而有效地避免芯片编带被拉伤。

33、总的来说，设备主体两侧的料盘主体处的料盘中心轴、第一过渡组件处的第一过渡通路、第二过渡组件处的第二过渡通路以及流道主体处的输送通路共同配合组成芯片编带通过的完整轨路。

34、可以理解地，通过该完整轨路能够较佳地确保芯片编带保持在一个稳定的移动路线，从而能够有效地避免移动路线出现偏差错位等情况，进而能够较佳地配合多站式检测系统进行检测。

35、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。

36、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。

37、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。

38、作为优选，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。

39、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。

40、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。

41、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。

42、本发明中的相机主体采用500w工业相机，镜头选用型号为东正mc5028b，镜头与待检测区域间的竖直距离保持为100±1mm。从而能够配合各个光源实现较佳的图像采集效果。

43、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；两侧的视觉滑动架上部连接有水平布置的同一视觉安置板；视觉安置板的上端面处沿交替检测方向布置有视觉移动导轨和视觉丝杆模组；视觉丝杆模组通过视觉伺服电机以驱动；视觉移动导轨和视觉丝杆模组中的丝杆滑轨分别安装于两侧的视觉安装架的正上方；视觉移动导轨处布置有沿两个间隔设置的且与其滑动配合的视觉滑动块；丝杆滑轨处设有沿丝杆轴向移动的丝杆滑动座；视觉滑动块和丝杆滑动座的上部连接有与视检安装板相连接的视检连接板；丝杆滑动座的外侧壁处连接有l型的感应片；丝杆滑轨与感应片同侧的侧壁处布置有两组用于与感应片配合的传感器；两组传感器之间的距离与两条输送流道之间的距离相对应以用于识别并自动控制两条输送流道的交替检测；传感器的信号输出至视觉伺服电机以用于控制丝杆滑动座以控制多站式视检系统的移动。

44、具体说明地，通过上述结构能够确保多站式视检系统沿稳定的移动路线进行平稳的移动，从而保证了多站式视检系统能够顺利地配合输送流道的调整来进行移动；进而能够较佳地便于检测人员进行工作。

45、此外，本发明中结构通过感应片和传感器与伺服视觉电机之间的协同配合能够较佳地实现多站式视检系统在两条输送流道处的检测区域间的自动来回移动；具有较佳的便捷性；从而能够为两条输送流道的交替不间断检测提供一个较佳的操作支持。

46、作为优选，设备主体处沿运送方向远多站式视检系统的一侧设有不良品打标组件；不良品打标组件包括沿竖直方向布置的竖直升降模组；竖直升降模组处布置有沿竖直方向移动的升降座；升降座处连接有打标移动模组；打标移动模组包括打标机和带动打标机沿处布置有沿交替检测方向移动的水平移动模组；

47、竖直升降模组包括沿竖直方向布置的升降安装架；升降安装架通过安装基座安装于设备主体处；升降安装架的内侧形成有竖直空腔；竖直空腔的两侧形成斜坡部，中部形成沿竖直方向的竖直部；竖直空腔的竖直部处沿竖直方向布置有竖直丝杆；竖直丝杆的下端活动安装于竖直部的底部；竖直丝杆的上端穿过升降安装架的上端面伸出；竖直丝杆的上端固定连接有用于带动竖直丝杆转动的手动摇把；

48、竖直丝杆处设有沿竖直方向与其滑动配合的丝杆滑动块；升降座安装于丝杆滑动块处；升降座包括升降主板和位于升降主板两侧的升降侧板；打标移动模组水平布置于升降侧板的上表面处；升降主板的中部处形成有多个螺孔；升降主板和丝杆滑动块之间通过螺纹紧固件与螺孔间的螺纹配合可拆卸连接；升降主板远升降侧板的一侧端面两侧可拆卸地活动布置有滚动轮；竖直空腔的斜坡部处远竖直部的一侧形成有沿竖直方向的圆弧竖槽；圆弧竖槽处布置有沿竖直方向的圆柱限位杆；滚动轮的滚动弧面与圆柱限位杆的弧形侧壁相滚动配合以形成限位；

49、打标移动模组包括沿交替检测方向布置的无杆气缸；无杆气缸的气缸滑动块上部连接有沿交替检测方向布置的打标移动板；打标移动板的上部布置有朝向输送流道一侧的打标机；

50、打标机包括机体和打标头；机体与打标移动板固定连接；打标头布置于机体近输送流道的一侧；打标头的打标方向朝向正下方。

51、具体说明地，在使用时，打标机能够通过升降座实现竖直方向的移动以确保打标机与待打标对象之间保持较为合适的距离以保证打标工作的顺利进行；此外，水平移动模组能够携带打标机沿交替检测方向移动，从而能够交替地对两条输送流道上的芯片编带进行打标；进而使得该打标机的打标空档期较少，故而能够保持较高的效率。