CN115213111A - 一种在线双面检测***及ic载板双面检测方法 - Google Patents

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张宏林
张体瑞
杨云仙
管仕兴
邵梦豪
张仁政
余江
黄黎明
曹葵康
温延培
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/02—Measures preceding sorting, e.g. arranging articles in a stream orientating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms

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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明提供了一种在线双面检测***及IC载板双面检测方法，属于IC载板检测领域，包括安装于***台架上的上料仓、正面扫描平台、上料移载臂、正面检测模块、翻转移载臂、翻转模块、反面扫描平台、反面检测模块、下料移载臂、NG料仓、OK下料模块和包括图像处理单元的控制器；正面检测模块和反面检测模块对待测产品的双面光学图像采集，并由控制器实时处理采集的光学图像从而获得对应产品的检测结果，控制器根据检测结果实通过下料移载臂将检测后产品移载至NG料仓或OK下料模块下料；本申请的在线双面检测***基于光学检测和图像处理技术，实时的将IC载板双面检测并分类下料，显著提高了检测质量和效率，便于在板类产品中推广应用。

Description

一种在线双面检测***及IC载板双面检测方法
技术领域
本发明属于IC载板的检测领域，具体涉及一种在线双面检测***及IC载板双面检测方法。
背景技术
IC载板，又被成为IC封装基材，是用于集成电路卡模块或芯片封装用的一种关键专用基础材料，主要起到保护芯片并作为集成电路芯片和外界接口的作用，同时还起到排热功效。
随着技术和产业发展，多行业对IC载板的需求大量提升，对其工艺、集成度、质量和生产效率等要求也就越来越高。因此在下线前，需要对IC载板进行缺陷检测。目前，对于IC载板外观缺陷检测大多使用模板匹配的方法或传统的人工目检。长时间工作易产生疲劳，对质量的把控也会下降，导致效率低下。
因此，需要提高对IC载板检测的自动化及智能化，以期提高检测效率和准确度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在线双面检测***及IC载板双面检测方法，其能解决上述问题。
一种在线双面检测***，***包括安装于***台架上的上料仓、正面扫描平台、上料移载臂、正面检测模块、翻转移载臂、翻转模块、反面扫描平台、反面检测模块、下料移载臂、NG料仓、OK下料模块和包括图像处理单元的控制器；所述正面检测模块和反面检测模块对待测产品的正面和反面进行光学图像采集，并由控制器的图像处理单元实时处理采集的光学图像从而获得对应产品的检测结果，控制器根据检测结果实通过下料移载臂将检测后产品移载至NG料仓或OK下料模块下料。
进一步的，所述上料仓和NG料仓布置在对应正面扫描平台和反面扫描平台的前端处；所述上料仓和NG料仓采用顶升式结构，以堆栈方式逐层出仓或入仓。
进一步的，所述上料移载臂和下料移载臂移动的设置在同一个垂直于扫描平台的龙门架上；所述上料移载臂用于将上料仓内的待测产品拾取转移至正面扫描平台上；所述下料移载臂用于将检测完的产品按实时检测结果分类放置于NG料仓或OK下料模块。
进一步的，所述翻转移载臂和翻转模块布置在正面扫描平台和反面扫描平台的末端之间，用于将正面扫描平台上正面检测完的产品翻转并移载至反面扫描平台上；其中，所述翻转移载臂用于将产品从正面扫描平台的正面检测位上移载至翻转模块上；翻转模块用于将产品翻转180度并放置于反面扫描平台上。
进一步的，***还包括正面粘尘机构和反面粘尘机构；所述正面粘尘机构布置在正面检测模块上游的正面扫描平台上方，用于正面待检的产品检前正面粘尘；所述反面粘尘机构布置在反面检测模块上游的反面扫描平台上方，用于反面待检的产品检前反面粘尘。
本发明还提供了一种基于前述在线双面检测***的IC载板双面检测方法，其特征在于，方法包括：
S1、人工上料，人工将IC载板装载至上料仓；
S2、正面检上料，上料移载臂将上料仓内的IC载板拾取移载至正面扫描平台；
S3、正面除尘，正面扫描平台将正面朝上的待检产品移送至除尘位，并由正面粘尘机构对产品正面除尘；
S4、正面检测，正面扫描平台将正面除尘后的待检产品移送至正面检位，由正面检测模块对产品正面进行光学图像采集，并实时将采集的正面光学图像传输给控制器的图像处理单元进行图像处理，得到正面检测结果；
S5、产品翻转，先由翻转移载臂将正面检测完的产品移载至翻转模块，翻转模块翻转180度后将反面朝上的产品放置于反面扫描平台；
S6、反面除尘，反面扫描平台将反面朝上的待检产品移送至除尘位，并由反面粘尘机构对产品反面除尘；
S7、反面检测，反面扫描平台将反面除尘后的待检产品移送至反面检位，由反面检测模块对产品反面进行光学图像采集，并实时将采集的反面光学图像传输给控制器的图像处理单元进行图像处理，得到反面检测结果；
S8、产品下料，反面扫描平台将反面检测后的产品移送至下料位，下料移载臂将位于下料位上的产品依据检测结果移送至NG料仓或OK下料模块。
进一步的，OK下料模块按设定数量缓存OK产品，待达到缓存阈值后自动下料或由人工取料完成缓存的OK产品下料。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行前述方法的步骤。
本发明还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有注册图片和能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行前述方法的步骤。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请的在线双面检测***基于光学检测和图像处理技术，实时的将IC载板双面检测并分类下料，显著提高了检测质量和效率，便于在板类产品中推广应用。
附图说明
图1为本发明在线双面检测***一个视角的示意图；
图2为在线双面检测***另一视角的示意图；
图3为在线双面检测***的俯视图；
图4为IC载板双面检测方法的流程图。
图中，
100、上料仓；
200、正面扫描平台；
300、上料移载臂；
400、正面粘尘机构；
500、正面检测模块；
600、翻转移载臂；
700、翻转模块；
800、反面扫描平台；
900、反面粘尘机构；
1000、反面检测模块；
1100、下料移载臂；
1200、NG料仓；
1300、OK下料模块；
1400、***台架。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应当理解，本说明书中所使用的“***”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的***所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
在线双面检测***
一种在线双面检测***，参见图1-图3，***包括安装于***台架1400上的上料仓100、正面扫描平台200、上料移载臂300、正面检测模块500、翻转移载臂600、翻转模块700、反面扫描平台800、反面检测模块1000、下料移载臂1100、NG料仓1200、OK下料模块1300和包括图像处理单元的控制器。
***原理：正面检测模块500和反面检测模块1000对待测产品的正面和反面进行光学图像采集，并由控制器的图像处理单元实时处理采集的光学图像从而获得对应产品的检测结果，控制器根据检测结果实通过下料移载臂1100将检测后产品移载至NG料仓1200或OK下料模块1300下料。
布置关系：所述正面扫描平台200和反面扫描平台800平行间隔设置；所述上料仓100和NG料仓1200布置在对应正面扫描平台200和反面扫描平台800的前端处；所述上料移载臂300和下料移载臂1100移动的设置在同一个垂直于扫描平台的龙门架上；所述上料移载臂300用于将上料仓100内的待测件拾取转移至正面扫描平台200上；所述下料移载臂1100用于将检测完的产品按实时检测结果分类放置于NG料仓1200或OK下料模块1300；所述正面检测模块500和反面检测模块1000对应的布置在正面扫描平台200和反面扫描平台800的下游检测位处，用于对待测产品的正面或反面进行光学图像采集；所述翻转移载臂600和翻转模块700布置在正面扫描平台200和反面扫描平台800的末端之间，用于将正面扫描平台200上正面检测完的产品翻转并移载至反面扫描平台800上。
其中，平行间隔设置的正面扫描平台200和反面扫描平台800包括导轨组件和滑移组件，所述滑移组件承载产品并沿着导轨组件移动；所述导轨组件的底面固定至一个U型或H型大理石底板上。采用大理石板能提高***的抗振性，保证待测产品的平面度。
其中，所述上料仓100布置在正面扫描平台200前端左侧处，所述NG料仓1200布置在反面扫描平台800的前端左侧处。上料仓100和NG料仓1200采用顶升式结构，以堆栈方式逐层出仓或入仓。当然，为了实现堆栈进出料仓，需要在料仓上设置物料感应器件，实现对物料进出的技术和实时感应。
其中，横跨所述上料仓100和NG料仓1200布置一个龙门架，在龙门架的横梁上安装所述上料移载臂300和下料移载臂1100。所述上料移载臂300用于将左前方的上料仓100内的待测产品拾取转移至正面扫描平台200上；所述下料移载臂1100用于将检测完的产品按实时检测结果分类放置于NG料仓1200或OK下料模块1300。
一个示例中，上料移载臂300和下料移载臂1100的拾取头采用真空吸盘组件，为了不留痕迹，可以采用带有防痕吸嘴或伯努利吸盘等，以此提高检测质量。当然，可替换的，也可以采用夹爪式结构，包括刚性和柔性夹爪等。
其中，所述正面检测模块500布置在正面扫描平台200下游处的正面检位上，用于对待测产品的正面进行光学图像采集；所述反面检测模块1000布置在反面扫描平台800的下游处的反面检位处，用于对产品的反面进行光学图像采集。
所述正面检测模块500和反面检测模块1000包括相机、镜头和光学高度滑移组件，且通过所述光学高度滑移组件使得相机和/或镜头的高度可调。具体示例中，相机和镜头分开连接，滑移组件包括大滑移件和小滑移件，大滑移件用于调节景深，小滑移件用于确定共轭距。当然，低成本的，相机和镜头可以采用接圈连接，并采用一个Z轴滑移组件调节景深。
进一步的，正面检测模块500和反面检测模块1000除了光学图像采集单元外，还可以包括X光检测单元、超声波扫描检测单元、红外热成像检测单元、磁流成像检测单元或表面声波检测单元的一种或多种的选配。实现对氧化、压痕、划痕、异物、撕裂、方向检测、引脚检测(引脚宽、引脚长、引脚过短、引脚确实、引脚过长、引脚间距、引脚翘起、引脚站高共面度)、壳体破损、印字(损坏缺失、多印或重印、字符偏移、印字污渍、印字倾斜、有无印字)、封装表面划伤、封装表面异物污染、封装表面起泡孔洞、漏芯、有无器件等的检测。
其中，所述翻转移载臂600和翻转模块700布置在正面扫描平台200和反面扫描平台800的末端之间，用于将正面扫描平台200上正面检测完的产品翻转并移载至反面扫描平台800上；其中，所述翻转移载臂600用于将产品从正面扫描平台200的正面检测位上移载至翻转模块700上；翻转模块700用于将产品翻转180度并放置于反面扫描平台800上。
翻转移载臂600和翻转模块700的拾取头均可采用防痕吸嘴、伯努利吸盘、刚性或柔性夹爪等。
进一步的，另一示例中，***还包括正面粘尘机构400和反面粘尘机构900；所述正面粘尘机构400布置在正面检测模块500上游的正面扫描平台200上方，用于正面待检的产品检前正面粘尘；所述反面粘尘机构900布置在反面检测模块1000上游的反面扫描平台800上方，用于反面待检的产品检前反面粘尘。
正面粘尘机构400和反面粘尘机构900包括粘尘辊单元和离子风刀单元，用于除尘和除静电，保证检测质量。
为了给***内器件提供负压，***还包括外置的真空源，所述真空源采用放置于隔音箱中的鼓风机模组。
为了减少空间，上述在线双面检测***整体呈π形或H形布置，为了适应特殊场景，可以设置成直线布置或圆环形布置等，此类拓展方案跟进实际应用环境进行设计。
IC载板双面检测方法
一种基于前述在线双面检测***的IC载板双面检测方法，参见图3和图4，方法包括：
S1、人工上料，人工将IC载板装载至上料仓100；
S2、正面检上料，上料移载臂300将上料仓100内的IC载板拾取移载至正面扫描平台200；
S3、正面除尘，正面扫描平台200将正面朝上的待检产品移送至除尘位，并由正面粘尘机构400对产品正面除尘；
S4、正面检测，正面扫描平台200将正面除尘后的待检产品移送至正面检位，由正面检测模块500对产品正面进行光学图像采集，并实时将采集的正面光学图像传输给控制器的图像处理单元进行图像处理，得到正面检测结果；
S5、产品翻转，先由翻转移载臂600将正面检测完的产品移载至翻转模块700，翻转模块700翻转180度后将反面朝上的产品放置于反面扫描平台800；
S6、反面除尘，反面扫描平台800将反面朝上的待检产品移送至除尘位，并由反面粘尘机构900对产品反面除尘；
S7、反面检测，反面扫描平台800将反面除尘后的待检产品移送至反面检位，由反面检测模块1000对产品反面进行光学图像采集，并实时将采集的反面光学图像传输给控制器的图像处理单元进行图像处理，得到反面检测结果；
S8、产品下料，反面扫描平台800将反面检测后的产品移送至下料位，下料移载臂1100将位于下料位上的产品依据检测结果移送至NG料仓1200或OK下料模块1300。
进一步的，OK下料模块1300按设定数量缓存OK产品，待达到缓存阈值后自动下料或由人工取料完成缓存的OK产品下料。
存储介质
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行前述方法的步骤。其中，所述方法请参见前述部分的详细介绍，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
终端
本发明还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有数据提供方信息和能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行前述方法的步骤。其中，所述方法请参见前述部分的详细介绍，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种在线双面检测***，其特征在于：
***包括安装于***台架(1400)上的上料仓(100)、正面扫描平台(200)、上料移载臂(300)、正面检测模块(500)、翻转移载臂(600)、翻转模块(700)、反面扫描平台(800)、反面检测模块(1000)、下料移载臂(1100)、NG料仓(1200)、OK下料模块(1300)和包括图像处理单元的控制器；
所述正面检测模块(500)和反面检测模块(1000)对待测产品的正面和反面进行光学图像采集，并由控制器的图像处理单元实时处理采集的光学图像从而获得对应产品的检测结果，控制器根据检测结果实通过下料移载臂(1100)将检测后产品移载至NG料仓(1200)或OK下料模块(1300)下料。
2.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
所述正面扫描平台(200)和反面扫描平台(800)平行间隔设置；两个扫描平台包括导轨组件和滑移组件，所述滑移组件承载产品并沿着导轨组件移动；所述导轨组件的底面固定至一个U型或H型大理石底板上。
3.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
所述上料仓(100)和NG料仓(1200)布置在对应正面扫描平台(200)和反面扫描平台(800)的前端处；所述上料仓(100)和NG料仓(1200)采用顶升式结构，以堆栈方式逐层出仓或入仓。
4.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
所述上料移载臂(300)和下料移载臂(1100)移动的设置在同一个垂直于扫描平台的龙门架上；所述上料移载臂(300)用于将上料仓(100)内的待测产品拾取转移至正面扫描平台(200)上；所述下料移载臂(1100)用于将检测完的产品按实时检测结果分类放置于NG料仓(1200)或OK下料模块(1300)。
5.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
所述正面检测模块(500)和反面检测模块(1000)布置在对应的正面扫描平台(200)和反面扫描平台(800)的下游检测位处，用于对待测产品的正面或反面进行光学图像采集；所述正面检测模块(500)和反面检测模块(1000)包括相机、镜头和光学高度滑移组件，且通过所述光学高度滑移组件使得相机和/或镜头的高度可调。
6.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
所述翻转移载臂(600)和翻转模块(700)布置在正面扫描平台(200)和反面扫描平台(800)的末端之间，用于将正面扫描平台(200)上正面检测完的产品翻转并移载至反面扫描平台(800)上；其中，所述翻转移载臂(600)用于将产品从正面扫描平台(200)的正面检测位上移载至翻转模块(700)上；翻转模块(700)用于将产品翻转180度并放置于反面扫描平台(800)上。
7.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
***还包括正面粘尘机构(400)和反面粘尘机构(900)；所述正面粘尘机构(400)布置在正面检测模块(500)上游的正面扫描平台(200)上方，用于正面待检的产品检前正面粘尘；所述反面粘尘机构(900)布置在反面检测模块(1000)上游的反面扫描平台(800)上方，用于反面待检的产品检前反面粘尘。
8.根据权利要求1所述的在线双面检测***，其特征在于：
***还包括外置的真空源，所述真空源采用放置于隔音箱中的鼓风机模组。
9.一种基于权利要求7所述在线双面检测***的IC载板双面检测方法，其特征在于，方法包括：
S1、人工上料，人工将IC载板装载至上料仓(100)；
S2、正面检上料，上料移载臂(300)将上料仓(100)内的IC载板拾取移载至正面扫描平台(200)；
S3、正面除尘，正面扫描平台(200)将正面朝上的待检产品移送至除尘位，并由正面粘尘机构(400)对产品正面除尘；
S4、正面检测，正面扫描平台(200)将正面除尘后的待检产品移送至正面检位，由正面检测模块(500)对产品正面进行光学图像采集，并实时将采集的正面光学图像传输给控制器的图像处理单元进行图像处理，得到正面检测结果；
S5、产品翻转，先由翻转移载臂(600)将正面检测完的产品移载至翻转模块(700)，翻转模块(700)翻转180度后将反面朝上的产品放置于反面扫描平台(800)；
S6、反面除尘，反面扫描平台(800)将反面朝上的待检产品移送至除尘位，并由反面粘尘机构(900)对产品反面除尘；
S7、反面检测，反面扫描平台(800)将反面除尘后的待检产品移送至反面检位，由反面检测模块(1000)对产品反面进行光学图像采集，并实时将采集的反面光学图像传输给控制器的图像处理单元进行图像处理，得到反面检测结果；
S8、产品下料，反面扫描平台(800)将反面检测后的产品移送至下料位，下料移载臂(1100)将位于下料位上的产品依据检测结果移送至NG料仓(1200)或OK下料模块(1300)。
10.根据权利要求9所述的IC载板双面检测方法，其特征在于：OK下料模块(1300)按设定数量缓存OK产品，待达到缓存阈值后自动下料或由人工取料完成缓存的OK产品下料。
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