[发明专利]一种LED晶片分选系统及其分选方法

说明书

本发明公开一种LED晶片分选系统，涉及LED分选技术领域，包括：晶片供给区，晶片摆放区，位于晶片供给区和晶片摆放区之间的摆臂驱动机构，由摆臂驱动机构驱动的摆臂，位于晶片供给区上方的第一CCD相机，位于晶片摆放区上方的第二CCD相机，用于采集第一CCD相机和第二CCD相机的图像采集卡，工控机，运动控制卡，电机驱动器以及电机；本发明还公开一种基于此系统的分选方法，包括工作台定位、摆臂旋转、晶片拾取与摆放过程，在晶片拾取时，吸嘴和顶针同时上升的过程中，所述顶针的加速度大于所述吸嘴的加速度；本发明解决了目前LED晶片分选系统以及分选方法精确度和速度不高的问题，同时减小了LED晶片漏检率。

技术领域

本发明涉及LED分选技术领域，具体涉及一种基于ACS运动控制的LED晶片分选系统及其分选方法。

背景技术

在白光LED晶片生产过程中，特别是晶片检测和分拣阶段，需要进行多次精准定位。视觉定位具有安全可靠、精确度高特点，因此，通常使用CCD相机和计算机软件，利用机器视觉技术实现晶片精确定位。

LED晶片的尺寸小并且数据量巨大，生产不同特性参数和不同功率的晶片，切割晶片的尺寸也会有所不同，LED晶片的尺寸范围大约为6mil*7mil到160mil*160mil。通常一片硅圆片上包含多个等级的LED晶片，数量多达几千至数万个LED晶片。LED分选机分选晶片的实质是将晶片供给区(称为Wafer区域)中相同等级的晶片按照一定顺序分选至晶片摆放区(称为Bin区域)。LED分选系统是复杂的光机电一体化设备，目前国内还依赖进口，研究一种精确、高效、可靠的LED晶片分选系统，对研制此类设备具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：为解决目前LED晶片分选系统精确度和速度不高的问题，本发明提供一种LED晶片分选系统和方法。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开一种LED晶片分选系统，包括：

晶片供给区，晶片摆放区，位于晶片供给区和晶片摆放区之间的摆臂驱动机构，由摆臂驱动机构驱动的摆臂，位于晶片供给区上方的第一CCD相机，位于晶片摆放区上方的第二CCD相机，用于采集第一CCD相机和第二CCD相机图像的图像采集卡，工控机，运动控制卡，电机驱动器以及电机；

所述晶片供给区包括放置硅片盘的Wafer台、用于从下至上推动硅片盘上LED晶片的推顶器以及推顶驱动机构；所述推顶器顶部设有顶针；

所述晶片摆放区包括用于放置料片盘的Bin台；

所述摆臂的两端分别设有第一吸嘴和第二吸嘴，第一吸嘴和第二吸嘴的结构相同，用于对晶片进行拾取和放置；

所述工控机一路连接图像采集卡，另一路连接运动控制卡；

所述电机还通过网口通讯连接工控机，电机包括步进电机、伺服电机、直流电机、直驱电机、音圈电机、直线电机；其中，步进电机、伺服电机和直流电机用于分选系统硅片盘和料片盘的装载和卸载；直驱电机、音圈电机和直线电机用于所述分选系统的晶片分选过程。

具体地，所述晶片供给区在所述硅片盘装卸载过程的硅片、料片盘机械手和晶片供给区旋转台以及硅片升降台的负载较小，通过步进电机驱动，所述步进电机通过开环控制电脉冲信号以控制电机转动的角度；所述晶片供给区和所述晶片摆放区装卸载料片升降台负载较大，通过伺服电机控制，所述伺服电机通过闭环控制精确控制电机的速度和位置，并有较强的过载能力；所述晶片供给区硅片盘装卸载时的上升和下降由直流电机控制，直流电机通过高低电平和转动方向两个信号控制电机转动。

具体地，所述晶片供给区和所述晶片摆放区的X/Y方向各有两个直线电机，用于晶片分选过程X/Y方向的高精度定位；

所述第一吸嘴、所述第二吸嘴和所述推顶器通过音圈电机驱动；

所述摆臂驱动机构采用直驱电机驱动；