一种固晶漏固的扫描检测设备

本发明涉及芯片固晶，具体为一种固晶漏固的扫描检测设备。

背景技术：

1、固晶是半导体行业、电子行业中封装流程的重要工序，常用设备为固晶机。

2、由于固晶机的生产速度很快，在固晶过程中有时会发生漏固的现象，即焊头未吸起芯片或焊头在芯片上的拾取位置有偏差，导致在固晶臂摆臂的过程中，芯片从焊头上脱落。此时便需要视觉系统进行辅助，通过工业摄像机高速抓拍并识别固晶臂是否吸起芯片，以及通过焊头中的传感器感应焊头上是否吸有芯片，防止固晶机出现漏固的情况。

3、固晶臂和摄像机固定在同一机架上，由于固晶机的固晶速度很快，如万福达、卓兴等企业生产的固晶机，其固晶速度能达到50k/h，在固晶臂高频的摆动下，会对机架产生高频率的振动，容易使摄像机的固定件发生松动，造成摄像机位置产生偏移，影响摄像机对固晶臂的漏固检测，如摄像机偏移后，芯片未完全处于摄像机的识别区，而导致摄像机错误判断焊头已经将芯片吸走，该情况下，在固晶臂在放下芯片时，固晶区的摄像机未感应到有芯片被固晶臂放下，于是，在计算机系统的控制下，固晶臂需要返回，再次对芯片进行拾取，这意味着固定臂需要对同一芯片进行多次拾取操作，降低生产效率，所以每次开机前都需要对镜头的位置进行校准。

4、在固晶机开始工作之前，需要将焊头、顶针和摄像机的中心调整到同一竖直线上，焊头和顶针的位置可通过系统控制调整，摄像头位置则通过人工手动进行调整，通过调节控制镜头x轴和y轴的旋转螺丝，将镜头十字线中心调到焊头中心和顶针中心上，保证上料系统能够准确地抓取和放置晶片，防止晶片漏固。但是由于摄像机的显示屏距离旋转螺丝较远，需要多人合作或每调节一次便去观察显示屏一次，对于单个工人而言，无法做到边观察边调节，需要较长的时间，而且每台固晶机通常只配备一位工人，甚至一位工人管理多台固晶机，能调动去配合完成对准的工人有限，造成每次校准都需要消耗很多的时间，降低了摄像机的扫描检测效率。

5、为此，提出一种固晶漏固的扫描检测设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种固晶漏固的扫描检测设备，通过在镜头的下方安装光线发射器，利用光线发射器所发射线的聚集性和笔直性，使得操作员能够在调整摄像机位置的同时能够观察镜头与焊头的中心是否重合，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种固晶漏固的扫描检测设备，包括：

4、摄像机，所述摄像机包括镜头和机身；

5、机架，所述机架的上部设有调节单元，移动平台，所述移动平台上码放有多枚芯片，所述摄像机固定安装在调节单元上，所述机架的下部转动安装有拾取移动平台上的芯片的固晶臂，所述固晶臂的端部固定安装有焊头，所述调节单元用于调整摄像机的位置。

6、多枚芯片被整齐码放在移动平台上，移动平台的底部设有顶针，由于焊头和移动平台通过系统控制，所以焊头和顶针可通过系统调整中心在同一轴线上，焊头分为上部的吸嘴帽和下部的吸嘴，吸嘴中部开设通孔，吸嘴帽为可拆卸安装，将吸嘴帽拆下后，调整镜头对准吸嘴中部的通孔；调节单元主要部件为旋转螺丝以及旋钮，通过旋钮控制转动螺丝调整摄像机在固定的水平面上移动，将镜头的中心和焊头的中心对准，以此做到三点一线；固晶臂将芯片从移动平台上取下后转移到预先点胶过的pcb板上，使芯片固定pcb板上，完成一个固晶过程。

7、所述镜头上固定安装有外壳，所述外壳位于焊头的上方，所述外壳底壁上设有对准单元，操作员通过观察对准单元所发出的射线是否穿过焊头快速判断镜头与焊头的同轴度，并且对准单元设置在外壳的侧壁上后，可检测工作过程中镜头与焊头的中心是否发生偏移，所述外壳上设置有环形光源，所述环形光源的直径小于焊头的最大直径，操作员通过观察环形光源落在移动平台上的光斑，判断镜头得偏移方向。

8、优选的，所述对准单元包括固定安装在镜头上的外壳，所述外壳的下部螺纹安装有校准环，所述校准环内固定安装有四根固定杆，四根所述固定杆上共同固定安装有光线发射器，所述光线发射器的射线方向与镜头的圆心同轴。

9、进一步的，所述四根固定杆表面做磨砂处理。

10、光线发射器通过固定杆安装在校准环内，校准环通过螺纹安装在外壳的底部，在安装校准环时，转动固定杆，使校准环旋入外壳中，固定杆的表面做磨砂处理，增大与手指的摩擦力，对校准环的安装增加方便，而且防止手指在固定杆上打滑，避免校准环在旋入外壳的过程中受力不均。

11、在调整镜头中心对准焊头中心时，先将校准环安装在外壳的底部，外壳为圆筒形，其圆心与镜头的中心在同一直线上，即位于校准环圆心处的光线发射器与镜头的中心在同一直线上，光线发射器的射线朝下，通过直接观察光线发射器发射的射线是否穿过焊头下部的吸嘴，即可判断镜头的圆心与焊头的中心是否处在同一竖直线上，单人即可完成，减少人力使用。在完成对准后将校准环拆下即可，不影响摄像机的正常工作。

12、环形光源固定安装在光线发射器上，焊头的通孔直径小于1mm，在镜头与焊头存在微小的偏差时，射线仍旧可以穿过焊头，造成操作员错误判断镜头已经对准焊头，由于芯片与吸嘴通孔的尺寸很小，微小的偏差可能会造成吸嘴对芯片的吸力不均，芯片在被吸起时容易掉落或偏移。

13、为了更好地确认焊头与镜头的同轴度，减少两者的偏差，在光线发射器的外围加设了环形光源，环形光源以光线发射器所发的射线为圆心，环形光源的直径小于焊头的最大直径，当调节摄像机的位置，使光线发射器的射线穿过焊头而环形光源的射线完全被焊头遮挡时，便说明焊头与镜头的中心同轴，反之则为不同轴，并且，通过观察环形光源落在移动平台上的光斑可以清楚地知道光线发射器的偏移方向，如环形光源的光斑显示在焊头投影面的左侧，则说明镜头向左侧偏移，从而更好的调整镜头的位置。

14、同样的，光线发射器也可校准焊头是否竖直安装在固晶臂上，在吸取不同类型的芯片时，或焊头发生损坏时，需要拆卸原有的焊头，在镜头未发生偏移的前提下，光线发射器的射线能够完全穿过焊头则说明焊头为正确安装。

15、现有技术中，不免有在显示屏处外接显示器的固晶机存在，用以方便操作员在开机前调整镜头的位置，但是，调节单元中旋转螺丝的发生松动是随机的，有时操作员在开机前检查镜头位置时未发现异常则无需移动镜头，外接显示屏的使用频率则会降低，而外接显示屏的成本较高。本发明通过光线发射器的射线与焊头的配合关系，直接判断镜头与焊头的对准程度，与外接显示器相比成本更低廉。

16、同样的，为了更方便的将校准环旋入外壳中，也可以套筒的外侧壁做磨砂处理。通过转动套筒将校准环旋入外壳中。与通过推动固定杆安装校准环的方式相比，由于转动套筒时，手掌张开的程度更小，更有利于手腕的转动，或者只需要食指和拇指在套筒上做间歇性接触的往复运动，无需转动手腕，安装的过程更为顺畅，但是由于手指的发力点距离校准环的圆心相对更近，在转动时产生的扭矩更小，当镜头的直径较大时，安装校准环时会更为吃力。

17、优选的，所述光线发射器包括与多个固定杆相连接的套筒，所述套筒内滑动安装有限位块，所述限位块上固定安装有激光指示器。

18、由于校准环为人工安装，每次完成镜头的校准后都需要拆下，所以在安装时难免有人为误差，使得校准环没有水平安装在外壳上，造成激光指示器的射线无法穿过焊头，影响镜头的校准工作。

19、激光指示器滑动安装在套筒内，在将校准环安装完成后，上下移动激光指示器，观察激光指示器射在焊头上的光斑是否发生移动，若光斑保持静止，则说明校准环为水平状态；反之则表示校准环为倾斜的状态，需要调整或重新安装，保证在镜头校准时，激光指示器为竖直状态，确保镜头的校准精度。

20、优选的，所述外壳的侧壁上固定安装有两组滑轨，两组所述滑轨上滑动安装有滑块，所述滑块上转动安装有与校准环相互配合的收纳环，所述滑块采用磁性材料，所述滑轨的顶部固定安装有磁铁，所述收纳环内设有用于固定校准环的固定部，所述机架上设有检查组件，所述检查组件用于实时检测摄像机是否发生偏移。

21、优选的，所述固定部包括开设在收纳环上的螺纹。

22、为了不影响摄像机的正常工作，完成镜头校准后的校准环需要拆下，为了方便校准环的收纳和再次使用，将校准环设置在外壳侧壁的滑轨上。

23、具体为，校准环转动安装在滑块上，在完成校准后，转动收纳环至外壳的底部，并且收纳环的顶壁与外壳的底壁相接触，由于收纳环上的螺纹与外壳下部的螺纹相同，但是旋转方向相反，在将校准环从外壳上旋下时，顺着拆卸时的转动方向将校准环旋入收纳环内，收纳环的厚度大于校准环的厚度，当无法转动校准环时，说明校准环已经完全装入收纳环内，沿着滑块翻转收纳环至竖直状态，使得滑块向上移动时，收纳环可以位于滑轨之间，当滑块移动至滑轨顶部后，滑块被磁铁固定，并且磁铁所产生的磁力大于校准环的重力。

24、将校准环固定在收纳环的方式是多种的，如在校准环上设置卡块等方式，但是，通过螺纹安装的好处是，在将收纳环转动至外壳底壁时，通过固定杆转动校准环可以直接将校准环从收纳转移至外壳内，由于外壳与收纳环内的螺纹是相同且连续的，当校准环完成镜头与焊头的校准后，用同样的方式将校准环转移至收纳环内时，能够保证校准环在外壳内始终是水平状态，避免了安装误差，而且实现固定所采用的结构简单高效。

25、优选的，所述检测组件包括固定安装在机架上的固定板，所述固定板上固定安装有圆台形镜面。

26、当摄像机发生小幅度的偏移时，操作员难以通过显示屏上参照观察到。校准环位于滑轨内时，光线发射器为水平状态，此时关闭环形光源，激光指示器射在圆台形镜面的上底面，由于其上底面的面积与焊头的通孔直径相等，此时激光指示器的射线被反射在固定板之外，而当调节单元发生位置变化，激光指示器的射线打圆台形镜面的侧壁上时，射线被反射在固定板上，所以即便调节单元在固晶过程中发生微小的偏差，仍旧能够通过圆台形镜面对光线的反射位置，判断出调节单元的偏离方向和偏离程度，实现对摄像机位置偏移的实时检测。

27、优选的，所述外壳上安装有与收纳环对称的配重环。

28、固晶臂和调节单元共同安装在机架上，在固晶臂摆动时，调节单元受到不断地振动，由于收纳环安装在外壳的一侧，使得调节单元的重心偏离摄像机的轴线，增大了调节单元的振动幅度。

29、配重环的重量和尺寸与收纳环相等，使得调节单元的重心尽可能地位于与摄像机的轴线上，在固晶臂的摆动过程中，降低摄像机的振动幅度。

30、同样的，配重环可以是装有校准环的收纳环，将其中的校准环充当备用，由于校准环经常被人工拆卸，人手上的油脂或污渍会附着在环形光源和激光指示器的镜片上，造成激光指示器的光线暗淡或部分被遮挡等情况。或者激光指示器和环形光源的内部元件突发故障，短期内无法使用等情况，这时便可以使用备用的校准环，并且该校准环就设置在外壳上，放置和拿取均较为方便。可以理解为，外壳的两侧均安装有收纳环、校准环、滑轨和滑块，在不使用时，备用的收纳环通过滑块固定在滑轨的顶部。当需要使用时，再将校准环从收纳环上取下。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、1、在镜头上设置对准单元，通过在镜头的下方安装光线发射器，利用光线发射器所发射线的聚集性和笔直性，使得操作员能够在调整摄像机位置的同时能够观察镜头与焊头的中心是否重合，减少摄像机与焊头的校准时间，提高摄像机的扫描检测效率。

33、2、在激光指示器的外围设置环形光源，环形光源的射线以激光指示器的射线为圆心，环形光源的直径小于焊头的最大直径，当调节摄像机的位置时，在激光指示器的射线穿过焊头而环形光源的射线完全被焊头遮挡时，便可以完全保证镜头与焊头的同轴度，使操作员更好的确认焊头与镜头的重合度。并且，通过观察环形光源落在移动平台上的光斑可以清楚的知道激光指示器的偏移方向，从而更好的调整镜头的位置。

34、3、激光指示器通过限位块滑动安装在套筒内，将校准环安装完成后，上下移动激光指示器，观察激光指示器射在焊头上的光斑是否发生移动，若光斑保持静止，则说明校准环为水平状态；反之则表示校准环为倾斜的状态，需要调整或重新安装，保证在镜头校准时，激光指示器为竖直状态，确保镜头的校准精度。