专利名称：一种带led缺陷检测装置的焊线机的制作方法
一种带LED缺陷检测装置的焊线机
本发明涉及一种LED芯片封装的焊线机，特别是一种带LED缺陷检测装置的焊线机。
LED (Light Emitting Diode，发光二极管)具有体积小、耗电省、寿命长、可靠性 高等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域。由于发光二极管的 市场竞争激烈，其生产和封装过程必须十分重视成品率和质量，所以生产和封装过程的 在线缺陷检测和质量控制十分重要。
LED芯片封装的工艺过程是将外引线连接到LED芯片的电极上，同时保护好LED 芯片，并且起到提高光取出效率的作用。压焊是LED封装工艺的关键环节，其目的是 将外电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。部分LED芯片由于表面光 刻胶剥离不干净等原因会造成焊接难和虚焊，在灌胶和封装后，随着运输和应用时的振 动，极易出现LED断路，从而影响最终的产品质量。另夕卜，待封装的LED芯片也可能 存在次品(即芯片功能失效)。如果没有LED缺陷检测装置，就无法阻断功能失效及焊 接质量不合格的LED芯片的后续封装工序，造成材料的浪费，增加LED生产成本。目 前在国内外的LED封装工业中还没有任何带有LED功能状态及焊接质量检测装置的焊 线机。 [发明内容]
本发明的目的在于提供一种可在LED封装过程中使用的带LED缺陷检测装置的焊 线机。该种带LED缺陷检测装置的焊线机，它包括普通焊线机中的系统控制模块、焊 接装置、机械装置和光学装置，它与普通焊线机的不同之处在于它还在焊线机上增加一 个LED缺陷检测装置。
所述的LED缺陷检测装置包括检测控制及信号采集处理装置、检测激励光源、 激励光聚焦及定位透镜、检测装置和相对位置调整装置；检测控制及信号采集处理装置 与焊线机的系统控制模块通信连接；检测激励光源为检测提供激励光，激励光聚焦及定 位透镜将激励光汇聚后并定位照射在LED芯片上，相对位置调整装置安装在机械装置 的位移工作台上，调整LED芯片的封装支架或基板和检测装置的相对位置，检测装置 提取检测信号并把获取的检测信号输入到检测控制及信号采集处理装置，检测控制及信
号采集处理装置采集、处理和分析检测信号并实现对相对位置调整装置及检测激励光源 的驱动控制。
所述的装夹机械装置和检测装置，分别安置在位移工作台上或相对位置调整装置上 并可互换位置。
所述的激励光聚焦及定位透镜可由光学装置中的内置透镜充当。 所述的检测装置由磁芯和绕在磁芯上的线圈构成。 所述的线圈或为单组线圈，或由初级线圈和次级线圈构成。 所述的检测装置还可由一对金属探头构成。
本发明的有益技术效果是在LED压焊过程中能够及时地，快速地，预先筛选出 功能失效及焊接质量不合格的LED芯片，对虚焊情况能及时进行补焊，以减少后期封 装过程中材料的浪费，最终提高LED芯片封装的成品率。 [
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附图l，典型焊线机结构示意附图2，采用外置透镜作为激励光聚焦及定位透镜的焊线机实施例的一种结构附图3，采用外置透镜作为激励光聚焦及定位透镜的焊线机实施例的另一种结构附图4，采用带光学装置的焊线机的内置透镜作为激励光聚焦及定位透镜的焊线机 实施例的一种结构附图5，采用带光学装置的焊线机的内置透镜作为激励光聚焦及定位透镜的焊线机 实施例的另一种结构附图6， LED缺陷检测装置的光路附图7，检测装置的一种结构附图8，检测装置的另一种结构附图中系统控制模块l、光学装置2、焊接装置3、机械装置4、位移工作台5、 位移驱动装置6、焊头移动定位装置7、装夹机械装置8、 LED芯片9、 LED缺陷检测 装置IO、检测控制及信号采集处理装置ll、检测激励光源12、激励光聚焦及定位透镜 13、检测装置14、相对位置调整装置15、内置透镜16、磁芯17、线圈18、磁芯19、 初级线圈20、次级线圈21。 [具体实施方式
]
参见附图1， 一般的典型焊线机包括系统控制模块1、光学装置2、焊接装置3 和机械装置4四部分构成；其中机械装置4包括位移工作台5、位移驱动装置6、焊
头移动定位装置7和装夹机械装置8;系统控制模块1分别与光学装置2、焊接装置3 和机械装置4通信连接，系统控制模块1接收和处理光学装置2采集的信号，并对焊接 装置3和机械装置4作相应的控制。
LED缺陷检测装置10的工作过程可简述为检测装置14把采集到的信号输入检测 控制及信号采集处理装置11，由检测控制及信号采集处理装置11对检测激励光源12 和相对位置调整装置15作相应控制，并同时把信号输入与之相连的焊线机的系统控制 模块l，由系统控制模块1对焊线机的光学装置2、焊接装置3和机械装置4也作相应 控制。
其中LED缺陷检测装置IO包括检测控制及信号采集处理装置11、检测激励光源 12、激励光聚焦及定位透镜13、检测装置14和相对位置调整装置15;检测控制及信号 采集处理装置11与焊线机的系统控制模块1通信连接；检测激励光源12为检测提供激 励光，激励光聚焦及定位透镜13将激励光汇聚后并定位照射在LED芯片9上，相对位 置调整装置15安装在机械装置4的位移工作台5上，调整LED芯片9的封装支架或基 板和检测装置14的相对位置，检测装置14提取检测信号并把获取的检测信号输入到检 测控制及信号采集处理装置11，检测控制及信号采集处理装置11采集、处理和分析检 测信号并实现对相对位置调整装置15及检测激励光源12的驱动控制。
所述的装夹机械装置8和检测装置14，分别安置在位移工作台5上或相对位置调整 装置15上并可互换位置。
所述的激励光聚焦及定位透镜13可由光学装置2中的内置透镜16充当(现在典型 的焊线机都带有光学装置2，只有原来一些老式的焊线机不带光学装置2，如果这些老 式焊线机要实施本发明的方案则须先加装光学装置2，否则无法采用本发明的方案)。
所述的检测装置14由磁芯17和绕在磁芯上的线圈18构成。
所述的线圈18或为单组线圈，或由初级线圈20和次级线圈21构成。
所述的检测装置14可由一对金属探头构成。
实施例l:
参见附图1、附图2，本发明的一种实现方案为在现有的典型焊线机上，增加一 个LED缺陷检测装置10。
附图2中的焊线机上的相对位置调整装置15，安置在位移工作台5上，检测装置 14安装在相对位置调整装置15上，通过相对位置调整装置15来移动检测装置14,调 整LED芯片9的封装支架或基板和检测装置14的相对位置；检测装置14获取检测信
号并把获取的检测信号输入到检测控制及信号采集处理装置11，由检测控制及信号采集 处理装置11实现对检测信号的采集、分析和处理及对相对位置调整装置15的驱动控制。
参见附图3，还可以将检测装置14固定在位移工作台5上，把装夹机械装置8安置 在相对位置调整装置15上，通过相对位置调整装置15来移动装夹机械装置8来调整 LED芯片9的封装支架或者基板和检测装置14的相对位置。
参见附图7，对金属支架支承LED芯片并引出电极的LED封装，所述检测装置14 可由磁芯17和绕在磁芯17上的单组线圈18构成；
参见附图8，对基板支承LED芯片并引出电极的LED封装，所述检测装置14可由 磁芯19和绕在磁芯19上的初级线圈20与次级线圈21两组线圈构成；
所述检测装置14还可由一对测试笔构成。
参见附图6所示的LED缺陷检测装置的光路图，检测激励光源12发射出激励光经 激励光聚焦及定位透镜13汇聚后定位照射在被检测的LED芯片9上，此时即可检测 LED的功能状态和焊接质量。
实施例2:
参见图l、附图4、附图5，本发明的另一种实现方案为本实施例与实施例l不同 之处在于本实施例中利用光学装置2的内置透镜16作为激励光聚焦及定位透镜13。
本实施例中的光路仍为附图3所示的光路，检测激励光源12发射出激励光经激励 光聚焦及定位透镜13 (即典型焊线机的内置透镜16)汇聚后定位照射在被检测的LED 芯片9上，然后可检测LED的功能状态和焊接质量。
权利要求
1、一种带LED缺陷检测装置的焊线机，包括系统控制模块(1)、焊接装置(3)、机械装置(4)和光学装置(2)，其特征在于在焊线机上增加一个LED缺陷检测装置(10)。
2、 根据权利要求1所述的带LED缺陷检测装置的焊线机，其特征在于所述的LED 缺陷检测装置(10)包括检测控制及信号采集处理装置(11)、检测激励光源(12)、 激励光聚焦及定位透镜(13)、检测装置(14)和相对位置调整装置(15);检测控制及 信号采集处理装置(11)与焊线机的系统控制模块(1)通信连接；检测激励光源(12) 为检测提供激励光，激励光聚焦及定位透镜(13)将激励光汇聚后并定位照射在LED芯 片(9)上；相对位置调整装置(15)安装在机械装置(4)的位移工作台(5)上，用于 调整LED芯片(9)的封装支架或基板和检测装置(14)的相对位置；检测装置(14) 提取检测信号并把获取的检测信号输入到检测控制及信号采集处理装置(11)，检测控制 及信号采集处理装置(11)采集、处理和分析检测信号并实现对相对位置调整装置(15) 及检测激励光源(12)的驱动控制。
3、 根据权利要求2所述的带LED缺陷检测装置的焊线机，其特征在于所述的装 夹机械装置(8)和检测装置(14)，分别安置在位移工作台(5)上或相对位置调整装置(15)上并可互换位置。
4、 根据权利要求2所述的带LED缺陷检测装置的焊线机，其特征在于所述的激 励光聚焦及定位透镜(13)可由光学装置(2)中的内置透镜(16)充当。
5、 根据权利要求2所述的带LED缺陷检测装置的焊线机，其特征在于所述的检 测装置(14)由磁芯(17)和绕在磁芯上的线圈(18)构成。
6、 根据权利要求5所述的带LED缺陷检测装置的焊线机，其特征在于所述的线 圈(18)或为单组线圈，或由初级线圈(20)和次级线圈(21)构成。
7、 根据权利要求2所述的带LED缺陷检测装置的焊线机，其特征在于所述的检 测装置(14)可由一对金属探头构成。
全文摘要
本发明公开了一种带LED缺陷检测装置的焊线机，它包括系统控制模块、焊接装置、机械装置、光学装置及一个LED缺陷检测装置，其中LED缺陷检测装置包括检测控制及信号采集处理装置、检测激励光源、激励光聚焦及定位透镜、检测装置和相对位置调整装置；激励光汇聚后并定位照射在LED芯片上，检测装置提取检测信号并把获取的检测信号输入到检测控制及信号采集处理装置，检测控制及信号采集处理装置采集、处理和分析检测信号并实现对相对位置调整装置的驱动控制；本发明的有益技术效果是对虚焊情况能及时进行补焊，减少后期封装过程中材料的浪费，最终提高LED芯片封装的成品率。
文档编号H01L33/00GK101170155SQ200710093098
公开日2008年4月30日 申请日期2007年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者静 文, 文玉梅, 平 李, 恋 李 申请人:重庆大学