[發(fā)明專利]一種基于PC控制的QFP芯片外觀抽檢系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710056135.3
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN107068582A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓超;穆朝絮;王鼎;齊兆彬
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 李麗萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體后道封裝測試系統(tǒng)，尤其涉及一種QFP芯片外觀抽檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)

四方扁平半導(dǎo)體(QFP)廣泛的應(yīng)用在汽車電子和消費電子上。但隨著用戶對芯片的要求的不斷提高。使芯片越來越向著小尺寸多I/O的方向發(fā)展。這也使其對加工工藝的要求越來越高。那么原有的在QFP切筋成型后的人工測量已經(jīng)不能滿足需要。

目前對于QFP芯片的幾個關(guān)鍵測量項包括Tip-Tip(管腳尖到對面管腳尖的距離)，Stand-off(管腳尖到塑封體底面的距離)和共面性(將芯片自由放在一個平面上，每個管腳尖到這個面的距離為該管腳的共面性值)，人工測量的方法如下：

(1)對于Tip-Tip，利用投影儀手搖測出兩個管腳尖的距離。但受限于目測管腳尖邊緣標準不確定，且芯片擺放角度也會對測量造成偏差，以致測量結(jié)果的準確性和重復(fù)性都不高。而且人為從托盤中拿取芯片并測量的過程也有可能對芯片的管腳造成傷害。

(2)對于stand-off，同樣利用投影儀進行測量。將QFP利用真空固定在一個治具上，使其垂直豎起。這種測量發(fā)放的缺點如上所述，有很多方面都會影響其測量結(jié)果。

(3)對于共面性，利用電子顯微鏡，將芯片放置一有135°鏡面磨光的金屬臺上，使芯片側(cè)面可以通過反射成像于電子顯微鏡后的屏幕上。然后測量管腳底部到平面的距離。這種方法的缺點除了上面的問題，還可能由于打開的光源不同成像也不同，測量結(jié)果自然會有差別。

綜上，管腳尺寸越小的半導(dǎo)體，人工測量越難以滿足要求。而視覺檢測系統(tǒng)具有精度高，測量結(jié)果線性好，重復(fù)性好，檢測時間短等優(yōu)點，越來越多地被用在半導(dǎo)體尺寸測量和外觀檢測上。特別是在半導(dǎo)體后道出貨前的檢測，許多半導(dǎo)體生產(chǎn)廠正在越來越多的利用視覺系統(tǒng)取代人工測量。

目前，有很多視覺檢測設(shè)備的廠商，有托盤到托盤的全檢設(shè)備。但對于產(chǎn)量大品種少且制程穩(wěn)定的半導(dǎo)體封裝測試廠來說，100％全檢又是一種資源的浪費。那么在視覺檢測系統(tǒng)精度不變的情況下，降低運動控制系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本來專門進行QFP產(chǎn)品的少量抽檢，以確定芯片管腳的尺寸是否滿足標準，并及時反映切筋成型工序的模具狀態(tài)，則成了一個特殊的課題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種基于PC控制的QFP芯片外觀抽檢系統(tǒng)，在現(xiàn)有成熟的視覺檢測系統(tǒng)，設(shè)計半導(dǎo)體傳輸?shù)倪\動控制系統(tǒng)，以及與視覺系統(tǒng)對接的PCB，用PC控制其整個傳輸-測量的過程，可以實現(xiàn)全自動的抽檢代替原有的人工抽檢，本發(fā)明抽檢系統(tǒng)的測量精度高，速度快，自動化程度高，成本低。

為了解決上述測量實際問題，本發(fā)明提出的一種基于PC控制的QFP芯片外觀抽檢系統(tǒng)，包括PC、吸放裝置、上料裝置和視覺檢測裝置；所述吸放裝置包括X向移動組件、Z向移動組件及器件吸放組件，所述X向移動組件包括基座、X軸電機和設(shè)置在基座上的電缸，所述電缸包括X向絲杠、與所述X向絲杠配合的螺母和與所述螺母固定的滑架，所述X軸電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與所述X向絲杠相連，所述基座上設(shè)有滑架行程限位結(jié)構(gòu)，所述Z向移動組件包括固定在所述滑架上的背板，所述背板上固定有Z向?qū)к壓涂蒢向調(diào)整的電機固定架；所述Z向?qū)к壣涎b配有滑塊；所述電機固定架上固定有Z軸電機，所述Z軸電機的輸出軸設(shè)有同步輪-同步齒形帶傳動機構(gòu)，所述滑塊與所述同步輪-同步齒形帶傳動機構(gòu)中的同步齒形帶固定；所述器件吸放組件包括設(shè)置在所述背板上的光電傳感器和設(shè)置在所述滑塊上的光電傳感器擋片和吸桿支架，所述吸桿支架上穿過有一可Z向移動的吸桿，所述吸桿與吸桿支架之間設(shè)有緩沖結(jié)構(gòu)；所述吸桿連接有管路，所述管路上還設(shè)有歧管塊，所述管路通過所述歧管塊與真空電磁閥和壓縮空氣電磁閥相連，所述歧管塊連接有真空傳感器；所述上料裝置包括自下而上布置的底板、Y向移動單元和托盤固定底板；所述底板上設(shè)有Y向?qū)к墸鯵向移動單元包括Y向移動座和驅(qū)動裝置，所述Y向移動座的底部設(shè)有與Y向?qū)к壟浜系幕瑝K，所述Y向移動座的位于X方向的兩側(cè)均設(shè)有一個緩沖器；所述托盤固定底板的底部設(shè)有與所述Y向移動座固定的托架，所述托盤固定底板的上面設(shè)有托盤限位結(jié)構(gòu)和識別裝置；所述吸放裝置中的所述X軸電機的驅(qū)動器和Z軸電機的驅(qū)動器通過運動控制接線端子板與所述PC相連；所述吸放裝置中的光電傳感器、所述真空傳感器、所述真空電磁閥和所述壓縮空氣電磁閥均通過I/O子板模塊與所述PC相連；所述視覺檢測裝置將檢測到的信號傳輸給所述PC。