[发明专利]一种在线检测芯片与陶瓷基板焊接水平度的系统和方法

说明书

本发明涉及一种在线检测芯片与陶瓷基板焊接水平度的系统和方法，系统包括控制系统和芯片倒装设备，控制系统包括数据收集模块、数据分析模块、设备控制模块、报警通信模块和数据生成模块，数据收集模块接收芯片倒装设备输送的检测高度，数据分析模块将检测高度与预设的合格数值进行对比，设备控制模块控制芯片倒装设备停机，报警通信模块向工作人员发送报警信息，数据生成模块将数据归纳统计生成可视化数据发送到监控室，采用本发明的系统和方法后，能够在焊接时检测芯片与陶瓷基板的焊接水平度，及时发现水平度异常现象，降低不良品的产生，消除隐患，自动化程度高，无需依靠人力检测，大大降低生产成本，满足生产需求。

技术领域

本发明涉及摄像头模组生产领域，具体涉及一种在线检测芯片与陶瓷基板焊接水平度的系统和方法。

背景技术

倒装芯片，又叫Flip chip，被广泛地运用于电子封装行业中，其中在摄像头模组生产领域，倒装芯片引脚往往较多，可达上百个引脚，每一引脚凸点都要通过焊接同时焊接到陶瓷基板，这就要求芯片、陶瓷基板的水平度必需达到要求，才能使凸点水平并且良好的焊接在陶瓷基板上，但在实际生产过程中，由于陶瓷基板和芯片的易碎性，设备的焊接平台上经常残留基板碎屑，基板碎屑没有及时清除会使基板倾斜水平度得不到保证，若焊接时基板不水平，相对水平的芯片与基板焊接后，芯片就会相对基板倾斜，造成一边凸点过压，一边凸点没有压缩完全，甚至没有压缩，芯片无法与陶瓷基板良好连接，严重时若芯片与基板连接异常会导致整个摄像头模组就会出现电性不良的失效模式，使得产品无法实现应有的功能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种在线检测芯片与陶瓷基板焊接水平度的系统和方法，能实现焊接时在线检测芯片与陶瓷基板焊接水平度，具体技术方案如下：

一种在线检测芯片与陶瓷基板焊接水平度的系统，包括控制系统和将芯片倒装焊接时的检测高度输送到控制系统的芯片倒装设备，控制系统包括数据收集模块、数据分析模块、设备控制模块、报警通信模块和数据生成模块，数据收集模块接收芯片倒装设备输送的检测高度，数据分析模块将检测高度与预设的合格数值进行对比，设备控制模块控制芯片倒装设备停机，报警通信模块向工作人员发送报警信息，数据生成模块将数据归纳统计生成可视化数据发送到监控室。

作为本发明的一种优选方案，所述芯片倒装设备包括伺服电机、滚珠丝杆、连接板、音圈马达、间隙传感器、数据传输线、弹簧安装块、弹簧、底板、感应片和焊接工具，伺服电机通过滚珠丝杆驱动连接板上下移动，连接板下方固定安装音圈马达，音圈马达边侧安装间隙传感器和弹簧安装块，弹簧安装块下方套装弹簧，音圈马达下方安装底板，底板表面与弹簧相接触，底板上方安装与间隙传感器位置相对应的感应片，底板底部安装焊接工具，焊接工具吸取芯片进行倒装焊接，间隙传感器感应到感应片的检测数值通过数据传输线输送到设备数据处理器，同时将对应的检测高度输送到数据收集模块。

作为本发明的一种优选方案，所述控制系统由eCIM工程计算机集成制造系统和EAP设备自动收集系统组成。

作为本发明的一种优选方案，音圈马达后方安装滑轨，滑轨滑动连接滑块，滑块安装于侧板，侧板固定连接底板且与底板相互垂直。

一种在线自动检测芯片和陶瓷基板焊接水平度的方法，包括以下步聚，

①伺服电机通过滚珠丝杆驱动连接板、音圈马达、焊接工具快速下移接近下方焊接平台上的陶瓷基板，音圈马达预设有定值的设定力；

②连接板、音圈马达、焊接工具快速下移到设定高度后，伺服电机通过滚珠丝杆驱动连接板、音圈马达、焊接工具慢速下移，芯片底部的凸点接触到基板，音圈马达继续下移使弹簧压缩，弹簧压缩到一定量使弹簧的回弹力与音圈马达的设定力相等时，间隙传感器感应到感应片的检测高度即为伺服电机的行程位置；

③检测高度通过数据传输线输送到数据收集模块，数据收集模块实现收集数据并保存；