四轴机械手分选机的制作方法

1.本实用新型涉及一种芯片测试设备技术领域，尤其涉及一种四轴机械手分选机。


背景技术：

2.目前对芯片的测试大多数都可以通过自动化测试设备来进行，但也有少部分芯片因为需要进行常温、低温和高温复杂测试，而无法直接导入到自动化测试设备中。现有的对这部分芯片进行测试的方式是利用表面接触式的加热源来对芯片进行加热，然后人工手动地对芯片进行点测，但表面接触式加热只能使得芯片与加热源接触的一面达到测试温度，并不能保证整个芯片的温度都达到测试温度，并且每次手动测试的操作存在差异，上述两个因素会影响芯片的测试结果，而导致测试良率无法保持稳定，测试效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种测试良率稳定的四轴机械手分选机，有利于提高芯片测试效率并节省人力成本。
4.为了实现上述目的，本实用新型公开了一种四轴机械手分选机，其包括高低温箱、取盘装置、移料装置和测试装置；所述高低温箱具有温度可调节的腔室，所述腔室内放置有第一芯片盘，所述第一芯片盘上放置有若干待测芯片，所述腔室用于使待测芯片的温度处于测试温度，所述高低温箱的一侧具有一可开合的取料口，所述取料口与所述腔室连通；所述取盘装置包括取盘机构和支撑机构，所述取盘机构用于从所述取料口取出所述第一芯片盘以及用于将所述第一芯片盘放回所述高低温箱，所述支撑机构用于支撑取出的所述第一芯片盘；所述移料装置用于拾取取出的所述第一芯片盘上的待测芯片并将拾取的待测芯片转移；所述测试装置用于接收所述移料装置转移的待测芯片并对待测芯片进行测试，于待测芯片完成测试后，所述移料装置根据所述测试装置的测试结果将芯片分类转移。
5.本实用新型包括高低温箱、取盘装置、移料装置和测试装置，放置有待测芯片的第一芯片盘设置在高低温箱的腔室内，腔室能够使待测芯片处于测试温度，取盘装置将第一芯片盘从高低温箱中取出，移料装置将取出的第一芯片盘上的待测芯片转移至测试装置，测试装置对待测芯片进行测试，待测芯片完成测试后，移料装置根据测试装置的测试结果将芯片分类转移。高低温箱能够使得整个待测芯片的温度准确地达到芯片测试所要求的温度，并且测试装置在取盘装置和移料装置的配合下能够接收到待测芯片并对其进行测试，从而避免了手动测试时的操作差异，有利于四轴机械手分选机的测试良率保持稳定，提高芯片测试效率并节省人力成本。
6.可选地，所述腔室内设置有换盘装置，所述换盘装置包括换盘驱动机构和载料架，所述载料架上下间隔设置有多层承托架，所述承托架用于承托所述第一芯片盘，所述换盘驱动机构用于驱动所述载料架上移或下移以使其中一所述第一芯片盘与所述取料口相对。
7.可选地，所述取盘装置还包括至少一取盘滑轨，所述取盘机构包括取盘驱动机构和受所述取盘驱动机构驱动的取盘组件，所述支撑机构包括支撑驱动机构和受所述支撑驱
动机构驱动的支撑组件，所述取盘组件和所述支撑组件滑设于所述取盘滑轨，所述取盘组件在所述取盘驱动机构的驱动下经所述取料口伸入所述腔室并拉动所述第一芯片盘移动至靠近所述移料装置的位置，所述支撑组件在所述支撑驱动机构的驱动下沿所述取盘滑轨滑动以支撑所述取盘组件拉动的所述第一芯片盘。
8.可选地，所述取盘组件包括推块和可摆动连接在所述推块上的钩持件，所述钩持件的自由端形成钩部，所述钩持件常态时处于被限制向下摆动的位置且所述钩部向前超出所述推块；所述第一芯片盘的一端设有钩持槽和位于所述钩持槽外侧的把手部；放回所述第一芯片盘时，所述钩持件的钩部设置在所述钩持槽，所述推块在所述取盘驱动机构的驱动下推动所述第一芯片盘移动至所述腔室内；所述钩持件在所述取盘驱动机构的驱动下朝向所述腔室移动以进行取盘时，所述钩部受到所述把手部的推动而向上摆动进而越过所述把手部并钩持在所述钩持槽，所述钩持件在所述取盘驱动机构的驱动下反向移动时，拉动所述把手部以带动所述第一芯片盘从所述取料口移出。
9.可选地，所述移料装置包括机械手以及设置在所述机械手的自由端的取料器和第一视觉装置，所述机械手用于带动所述取料器和所述第一视觉装置移动，所述第一视觉装置用于获取所述第一芯片盘上待测芯片的位置信息和获取所述测试装置上放置待测芯片的位置信息，所述取料器根据所述位置信息拾取和放置待测芯片。
10.可选地，四轴机械手分选机还包括第二视觉装置，所述移料装置用于带动待测芯片或完成测试的芯片移动至与所述第二视觉装置的拍摄端对应，所述第二视觉装置用于获取芯片的身份信息。
11.可选地，四轴机械手分选机还包括移盘装置和第一存放机构，所述移盘装置的输出端设置有第一移盘夹具，所述第一移盘夹具用于夹持所述支撑机构上的所述第一芯片盘，于所述第一芯片盘上所有的待测芯片被转移后，所述移盘装置用于驱动所述第一移盘夹具移动以将空盘的所述第一芯片盘转移至所述第一存放机构。
12.可选地，还包括第二存放机构和第三存放机构，所述第二存放机构和所述第三存放机构分别放置有第二芯片盘和第三芯片盘，所述第二芯片盘用于接收所述移料装置转移的通过所述测试装置测试的芯片，所述第三芯片盘用于接收所述移料装置转移的未通过所述测试装置测试的芯片。
13.可选地，所述第二存放机构包括接收机构和补充机构，所述接收机构放置有所述第二芯片盘，所述补充机构放置有多个空盘的第二芯片盘，所述四轴机械手分选机还包括移盘装置，所述移盘装置的输出端设置有第二移盘夹具，所述第二移盘夹具用于夹持所述补充机构的所述第二芯片盘，于所述接收机构的所述第二芯片盘满盘后，所述移盘装置用于驱动所述第二移盘夹具移动以将所述补充机构的所述第二芯片盘转移至所述接收机构。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例四轴机械手分选机的立体结构图。
15.图2为本实用新型实施例四轴机械手分选机隐藏高低温箱和密封装置后的立体结构图。
16.图3为本实用新型实施例四轴机械手分选机隐藏高低温箱、密封装置、测试装置和移料装置后的立体结构图。
17.图4为本实用新型实施例中取盘装置的立体结构图。
18.图5为图4中a的放大立体结构图。
19.图6为本实用新型实施例中高低温箱和密封装置的立体结构图。
20.图7为本实用新型实施例中换盘装置和导引支撑架的分解立体结构图。
具体实施方式
21.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
22.请参阅图1至图7，本实用新型公开了一种四轴机械手分选机100，其包括高低温箱1、取盘装置2、移料装置3和测试装置4；高低温箱1具有温度可调节的腔室11，腔室11内放置有第一芯片盘10，第一芯片盘10上放置有若干待测芯片，腔室11用于使待测芯片处于测试温度，高低温箱1的一侧具有一可开合的取料口12，取料口12与腔室11连通；取盘装置2包括取盘机构21和支撑机构22，取盘机构21用于从取料口12取出第一芯片盘10以及用于将第一芯片盘10放回高低温箱1，支撑机构22用于支撑取出的第一芯片盘10；移料装置3用于拾取取出的第一芯片盘10上的待测芯片并将拾取的待测芯片转移；测试装置4用于接收移料装置3转移的待测芯片并对待测芯片进行测试，于待测芯片完成测试后，移料装置3根据测试装置4的测试结果将芯片分类转移。
23.本实用新型包括高低温箱1、取盘装置2、移料装置3和测试装置4，放置有待测芯片的第一芯片盘10设置在高低温箱1的腔室11内，腔室11能够使待测芯片处于测试温度，取盘装置2将第一芯片盘10从高低温箱1中取出，移料装置3将取出的第一芯片盘10上的待测芯片转移至测试装置4，测试装置4对待测芯片进行测试，待测芯片完成测试后，移料装置3根据测试装置4的测试结果将芯片分类转移。高低温箱1能够使得整个待测芯片的温度准确地达到芯片测试所要求的温度，并且测试装置4在取盘装置2和移料装置3的配合下能够接收到待测芯片并对其进行测试，从而避免了手动测试时的操作差异，有利于四轴机械手分选机100的测试良率保持稳定，提高芯片测试效率并节省人力成本。
24.具体地，在本实施例中，测试装置4包括测试机41和设置在测试机41上的芯片测试座42，芯片测试座42用于接收移料装置3转移的待测芯片，测试机41与芯片测试座42通过排线连接，测试机41通过芯片测试座42对待测芯片进行测试，并在测试完成后将测试结果发送给移料装置3。
25.参阅图1、图6和图7，腔室11内设置有换盘装置13，换盘装置13包括换盘驱动机构131和载料架132，载料架132上下间隔设置有多层承托架1321，承托架1321用于承托第一芯片盘10，换盘驱动机构131用于驱动载料架132上移或下移以使其中一第一芯片盘10与取料口12相对。载料架132的设置使得高低温箱1内能够放置多个第一芯片盘10，进而能够节省加热待或冷却测芯片的时间，有利于提升整体的测试效率；而换盘驱动机构131的设置则使得取盘装置2能够顺利地取出载料架132上不同位置的第一芯片盘10，有利于取盘装置2与高低温箱1之间的配合。
26.具体地，在本实施例中，每层承托架1321包括分别设置在载料架132的相对两侧的两承托部1320，但不限于此，两承托件1320分别用于承托第一芯片盘10的相对两侧。
27.具体地，换盘装置13还包括导引支撑架133，导引支撑架133包括沿竖向延伸的导
柱1331，载料架132的外侧形成有连接结构1322，连接结构1322设置有导孔1323和螺纹孔1324，导柱1331穿设于导孔1323，换盘驱动机构131包括主齿轮1311、副齿轮1312、齿轮驱动器1313以及沿竖向延伸的丝杆1314，丝杆1314与螺纹孔1324螺纹连接，主齿轮1311安装在齿轮驱动器1313的输出端，主齿轮1311和副齿轮1312啮合连接，副齿轮1312与丝杆1314固定连接，丝杆1314在齿轮驱动器1313的作用下转动以带动载料架132沿导柱1331上移或下移。
28.具体地，第一芯片盘10被配置为部分超出载料架132远离取料口12的一端，腔室11内设置有检测传感器14和复位传感器15，检测传感器14用于检测与取料口12相对的第一芯片盘10是否放置到位。复位传感器15用于感应载料架132的位置，于换盘驱动机构131驱动载料架132移动复位时，换盘装置13根据感应信息停止驱动载料架132移动。
29.参阅图1至图5，取盘装置2还包括至少一取盘滑轨23，取盘机构21包括取盘驱动机构211和受取盘驱动机构211驱动的取盘组件212，支撑机构22包括支撑驱动机构221和受支撑驱动机构221驱动的支撑组件222，取盘组件212和支撑组件222滑设于取盘滑轨23，取盘组件212在取盘驱动机构211的驱动下经取料口12伸入腔室11并拉动第一芯片盘10移动至靠近移料装置3的位置，支撑组件222在支撑驱动机构221的驱动下沿取盘滑轨23滑动以支撑取盘组件212拉动的第一芯片盘10。取盘组件212在支撑组件222的配合下能够自动地拉出第一芯片盘10，并且在移料装置3拾取待测芯片后将第一芯片盘10推回高低温箱1，以使第一芯片盘10上的待测芯片保持在测试温度，提升芯片测试准确性，进而有利于测试良率保持稳定。
30.参阅图3至图5，取盘组件212包括推块2121和可摆动连接在推块2121上的钩持件2122，钩持件2122的自由端形成钩部2120，钩持件2122常态时处于被限制向下摆动的位置且钩部2120向前超出推块2121；第一芯片盘10的一端设有钩持槽101和位于钩持槽101外侧的把手部102；放回第一芯片盘10时，钩持件2122的钩部2120设置在钩持槽101，推块2121在取盘驱动机构211的驱动下推动第一芯片盘10移动至腔室11内；钩持件2122在取盘驱动机构211的驱动下朝向腔室11移动以进行取盘时，钩部2120受到把手部102的推动而向上摆动进而越过把手部102并钩持在钩持槽101，钩持件2122在取盘驱动机构211的驱动下反向移动时，拉动把手部102以带动第一芯片盘10从取料口12移出。钩持件2122与把手部102之间的配合使得取盘组件212能够拉动第一芯片盘10，而在推块2121的作用下，取盘组件212也能够将第一芯片盘10推回，有利于自动化取放盘的实现。
31.具体地，取盘驱动机构211包括设置在取盘滑轨23两侧的第一主动轮2111和第一传动轮2112、绕设于第一主动轮2111和第一传动轮2112之间的第一传动带2113以及与第一主动轮2111连接的第一驱动器2114；推块2121包括推动部2123和连接部2124，连接部2124的下端滑设于取盘滑轨23并通过第一固定块2125与第一传动带2113连接，推动部2123安装在连接部2124的上端，推动部2123设置有安装槽2126，钩持件2122设置在安装槽2125，其钩部2120超出推动部2123，钩持件2122的尾端与安装槽2125的侧壁枢接，连接部2124在第一驱动器2114的驱动下沿取盘滑轨23滑动以带动推动部2123移动。
32.具体地，在本实施例中，支撑机构22还包括两支撑架223。支撑驱动机构221包括设置在取盘滑轨23两侧的第二主动轮2211和第二传动轮2212、绕设于第二主动轮2211和第二传动轮2212之间的第二传动带2213以及与第二主动轮2211连接的第二驱动器2214；支撑组
件222包括支撑连接件2221以及两支撑件2222，两支撑件2222通过连接块2223固定连接，推块2121的推动部2123能够在两支撑件2222之间移动，两支撑件2222的下表面分别设置有支撑滑轨2224，支撑滑轨2224与固设在支撑架223上的支撑滑块2231滑动连接，支撑连接件2221的下端滑设于取盘滑轨23并通过第二固定块2225与第二传动带2213连接，支撑连接件2221的上端与其中一支撑件2222固定连接，支撑连接件2221在第二驱动器2214的驱动下沿取盘滑轨23滑动以带动支撑件2222沿支撑架223滑动，支撑件2222在取盘组件212将第一芯片盘10拉出和推回时支撑第一芯片盘10。
33.优选地，两支撑件2222靠近取料口12的一端组合形成有与第一芯片盘10相匹配的支撑凹槽2223，取盘组件212拉出的第一芯片盘10放置在支撑凹槽2223内，以使第一芯片盘10每次取出时都处于特定的位置，有利于取料器32准确地拾取待测芯片。
34.参阅图1和图2，移料装置3包括机械手31以及设置在机械手31的自由端的取料器32和第一视觉装置33，机械手31用于带动取料器32和第一视觉装置33移动，第一视觉装置33用于获取第一芯片盘10上待测芯片的位置信息和获取测试装置4上放置待测芯片的位置信息，取料器32根据位置信息拾取和放置待测芯片。上述第一视觉装置33的设置有利于取料器32准确地拾取和放置芯片。
35.具体地，机械手31为四轴机械手，取料器32包括多个真空吸嘴以及真空发生器，但不限于此，在本实施例中，移料装置3通过侦测真空吸嘴吸取待测芯片时的真空值来保证真空吸嘴吸取待测芯片。在真空吸嘴吸取待测芯片和放置待测芯片之前，第一视觉装置33会对芯片位置和放料位置进行视觉确认，并且检测第一芯片盘10上的芯片是否存在丢失和歪斜的情况以及检测测试装置4的芯片测试座42上是否有遗留芯片。
36.参阅图1至图3，四轴机械手分选机100还包括第二视觉装置6，移料装置3用于带动待测芯片或完成测试的芯片移动至与第二视觉装置6的拍摄端对应，第二视觉装置6用于获取芯片的身份信息。在本实施例中，在进行芯片测试之前，移料装置3先将待测芯片转移至与第二视觉装置6对应以获取芯片的身份信息，但获取芯片的身份信息的操作步骤并不局限于此，例如移料装置3还可以先将待测芯片转移至测试装置4，在芯片完成测试之后，移料装置3再将完成测试的芯片转移至与第二视觉装置6对应以获取芯片的身份信息。
37.具体地，芯片的身份信息印在芯片的底部，芯片的身份信息为芯片序列号(sn码)，但不限于此，第二视觉装置6的拍摄端朝上，取料器32在机械手31的驱动下带动待测芯片移动至第二视觉装置6的拍摄端的上方以识别芯片序列号。四轴机械手分选机100在完成对芯片的测试后会生成测试日记(测试log)，并且利用第二视觉装置6识别的芯片序列号对芯片的测试日记进行命名，然后将测试日记上传至服务器。
38.参阅图1至图3，四轴机械手分选机100还包括移盘装置7和第一存放机构81，移盘装置7的输出端设置有第一移盘夹具71，第一移盘夹具71用于夹持支撑机构22上的第一芯片盘10，于第一芯片盘10上所有的待测芯片被转移后，移盘装置7用于驱动第一移盘夹具71移动以将空盘的第一芯片盘10转移至第一存放机构81。上述移盘装置7和第一移盘夹具71的设置能够自动转移支撑机构22上的空盘的第一芯片盘10，自动化程度高且有利于提升整体的测试效率。
39.具体地，在本实施例中，第一移盘夹具71包括第一夹持驱动器711以及安装在第一夹持驱动器711的输出端的两第一夹持件712，第一夹持驱动器711用于驱动两第一夹持件
712相向移动以使两第一夹持件712分别夹持第一芯片盘10相对的两侧。
40.具体地，在本实施例中，移盘装置7包括移盘支架72、设置在移盘支架72上的移盘滑轨73、滑动连接于移盘滑轨73的移盘连接件74以及驱动移盘连接件74滑动的移盘驱动机构75，第一移盘夹具71设置在移盘连接件74上；移盘驱动机构75包括设置在移盘滑轨73两侧的第三主动轮751和第三传动轮752、绕设于第三主动轮751和第三传动轮752之间的第三传动带753以及与第三主动轮751连接的第三驱动器754；移盘连接件74与第三传动带753连接，移盘连接件74在第三驱动器754的驱动下沿移盘滑轨73滑动以带动第一移盘夹具71转移空盘的第一芯片盘10。
41.参阅图1至图3，四轴机械手分选机100还包括第二存放机构82和第三存放机构83，第二存放机构82和第三存放机构83分别放置有第二芯片盘820和第三芯片盘830，第二芯片盘820用于接收移料装置3转移的通过测试装置4测试的芯片，第三芯片盘830用于接收移料装置3转移的未通过测试装置4测试的芯片。上述第二存放机构82和第三存放机构83的设置有利于完成测试的芯片根据测试结果分类存放。
42.参阅图1至图3，第二存放机构82包括接收机构821和补充机构822，接收机构821放置有第二芯片盘820，补充机构822放置有多个空盘的第二芯片盘820，四轴机械手分选机100还包括移盘装置7，移盘装置7的输出端设置有第二移盘夹具76，第二移盘夹具76用于夹持补充机构822的第二芯片盘820，于接收机构821的第二芯片盘820满盘后，移盘装置7用于驱动第二移盘夹具76移动以将补充机构822的第二芯片盘820转移至接收机构821。上述补充机构822和第二移盘夹具76的设置能够自动地将空盘的第二芯片盘820补充至接收机构821，有利于提升整体的测试效率。
43.具体地，第二移盘夹具76包括第二夹持驱动器761以及安装在第二夹持驱动器761的输出端的两第二夹持件762，第二夹持驱动器761用于驱动两第二夹持件762相向移动以使两第二夹持件762分别夹持第二芯片盘820相对的两侧。在本实施例中，第二移盘夹具76和上述第一移盘夹具71设置在同一个移盘装置7上，第二移盘夹具76安装在移盘装置7的移盘连接件74，但不限于此，例如四轴机械手分选机100还可以设置两个移盘装置7，第二移盘夹具76和第一移盘夹具71分别设置在两移盘装置7的输出端。
44.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。