[发明专利]一种基于PC控制的QFP芯片外观抽检系统

说明书

技术领域

本发明属于半导体后道封装测试系统，尤其涉及一种QFP芯片外观抽检系统。

背景技术

四方扁平半导体(QFP)广泛的应用在汽车电子和消费电子上。但随着用户对芯片的要求的不断提高。使芯片越来越向着小尺寸多I/O的方向发展。这也使其对加工工艺的要求越来越高。那么原有的在QFP切筋成型后的人工测量已经不能满足需要。

目前对于QFP芯片的几个关键测量项包括Tip-Tip(管脚尖到对面管脚尖的距离)，Stand-off(管脚尖到塑封体底面的距离)和共面性(将芯片自由放在一个平面上，每个管脚尖到这个面的距离为该管脚的共面性值)，人工测量的方法如下：

(1)对于Tip-Tip，利用投影仪手摇测出两个管脚尖的距离。但受限于目测管脚尖边缘标准不确定，且芯片摆放角度也会对测量造成偏差，以致测量结果的准确性和重复性都不高。而且人为从托盘中拿取芯片并测量的过程也有可能对芯片的管脚造成伤害。

(2)对于stand-off，同样利用投影仪进行测量。将QFP利用真空固定在一个治具上，使其垂直竖起。这种测量发放的缺点如上所述，有很多方面都会影响其测量结果。

(3)对于共面性，利用电子显微镜，将芯片放置一有135°镜面磨光的金属台上，使芯片侧面可以通过反射成像于电子显微镜后的屏幕上。然后测量管脚底部到平面的距离。这种方法的缺点除了上面的问题，还可能由于打开的光源不同成像也不同，测量结果自然会有差别。

综上，管脚尺寸越小的半导体，人工测量越难以满足要求。而视觉检测系统具有精度高，测量结果线性好，重复性好，检测时间短等优点，越来越多地被用在半导体尺寸测量和外观检测上。特别是在半导体后道出货前的检测，许多半导体生产厂正在越来越多的利用视觉系统取代人工测量。

目前，有很多视觉检测设备的厂商，有托盘到托盘的全检设备。但对于产量大品种少且制程稳定的半导体封装测试厂来说，100％全检又是一种资源的浪费。那么在视觉检测系统精度不变的情况下，降低运动控制系统的复杂度和成本来专门进行QFP产品的少量抽检，以确定芯片管脚的尺寸是否满足标准，并及时反映切筋成型工序的模具状态，则成了一个特殊的课题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于PC控制的QFP芯片外观抽检系统，在现有成熟的视觉检测系统，设计半导体传输的运动控制系统，以及与视觉系统对接的PCB，用PC控制其整个传输-测量的过程，可以实现全自动的抽检代替原有的人工抽检，本发明抽检系统的测量精度高，速度快，自动化程度高，成本低。

为了解决上述测量实际问题，本发明提出的一种基于PC控制的QFP芯片外观抽检系统，包括PC、吸放装置、上料装置和视觉检测装置；所述吸放装置包括X向移动组件、Z向移动组件及器件吸放组件，所述X向移动组件包括基座、X轴电机和设置在基座上的电缸，所述电缸包括X向丝杠、与所述X向丝杠配合的螺母和与所述螺母固定的滑架，所述X轴电机的输出轴通过联轴器与所述X向丝杠相连，所述基座上设有滑架行程限位结构，所述Z向移动组件包括固定在所述滑架上的背板，所述背板上固定有Z向导轨和可Z向调整的电机固定架；所述Z向导轨上装配有滑块；所述电机固定架上固定有Z轴电机，所述Z轴电机的输出轴设有同步轮-同步齿形带传动机构，所述滑块与所述同步轮-同步齿形带传动机构中的同步齿形带固定；所述器件吸放组件包括设置在所述背板上的光电传感器和设置在所述滑块上的光电传感器挡片和吸杆支架，所述吸杆支架上穿过有一可Z向移动的吸杆，所述吸杆与吸杆支架之间设有缓冲结构；所述吸杆连接有管路，所述管路上还设有歧管块，所述管路通过所述歧管块与真空电磁阀和压缩空气电磁阀相连，所述歧管块连接有真空传感器；所述上料装置包括自下而上布置的底板、Y向移动单元和托盘固定底板；所述底板上设有Y向导轨，所述Y向移动单元包括Y向移动座和驱动装置，所述Y向移动座的底部设有与Y向导轨配合的滑块，所述Y向移动座的位于X方向的两侧均设有一个缓冲器；所述托盘固定底板的底部设有与所述Y向移动座固定的托架，所述托盘固定底板的上面设有托盘限位结构和识别装置；所述吸放装置中的所述X轴电机的驱动器和Z轴电机的驱动器通过运动控制接线端子板与所述PC相连；所述吸放装置中的光电传感器、所述真空传感器、所述真空电磁阀和所述压缩空气电磁阀均通过I/O子板模块与所述PC相连；所述视觉检测装置将检测到的信号传输给所述PC。