一种芯片检测系统的制作方法

文档序号:23489531发布日期:2021-01-01 13:32阅读:144来源:国知局
一种芯片检测系统的制作方法

本实用新型涉及芯片检测设备,具体为一种芯片检测系统。



背景技术:

芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。电子芯片是一种微型电子器件或部件,采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。电子芯片设备在生产完电子芯片之后,需要对电子芯片进行综合测试及各种电流电压的测试,目前的电子芯片的检测方式就是检测工人手持着从电气检测箱上引出的检测探针,通过观察着电气检测箱上的指示灯的状态和显示屏所显示的参数大小来判断着该电子芯片是否合格,然而这种检测方式不仅极大的增加着检测人员的工作强度,同时也会导致检测过程中检测探针发生晃动所引起的误差,严重影响着检测精度,实用性差。因此设计一种快速、高效检测芯片的一种自动化设备成为一种迫切的要求。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是:提供了一种快速检测芯片的一种芯片检测装置、芯片检测系统及方法。

本实用新型要解决的技术问题的技术方案是:一种芯片检测系统,包括柜体,柜体内设有控制器、装料机械手、卸料机械手、设于装料机械手一侧的芯片盘托架,设于卸料机械手一侧的分料盘,其特征在于:所述装料机械手、卸料机械手之间设有芯片检测装置;所述芯片检测装置包括:与柜体固定连接的支撑板;架设在两支撑板之间的检测台;设于检测台上部的探针座;设于支撑板上驱动探针座上下运动的第一驱动装置;设于支撑板上驱动检测台转动的第二驱动装置;所述控制器和装料机械手、卸料机械手、芯片检测装置电气连接,控制装料机械手将芯片盘托架上的芯片放置在转动的检测台上;芯片转动至上部时探针座下降对芯片进行检测;卸料机械手将检测台上检测完的芯片取下并放置在对应的分料盘内部。

更好的,所述检测台包括:

转盘:柱体结构,两端与支撑板转动连接;

真空环:一端面与支撑板固定连接,另一端的端面与转盘的端面密封转动连接;

所述转盘设有主气孔,所述主气孔设于转盘轴向方向上且其靠近真空环的一端敞开另一端封闭;所述主气孔至少设有三个且在圆周方向上均匀分布,所述主气孔的长度方向上设有均匀分布的支气孔,所述支气孔的孔口开设于转盘侧面;所述转盘侧面对应主气孔的位置设有芯片测试盘;所述芯片测试盘上设有芯片放置槽,所有芯片测试盘上的芯片放置槽的底部电性连通,所述芯片放置槽的底部中心设有吸附通孔,所述吸附通孔和支气孔位置对应且密封连通;所述真空环设有负压气孔,所述负压气孔的一个孔口位于与转盘相对接的端面上且与主气孔位于同一圆周上,另一个孔口通过进气阀与负压气源连通;所述负压气孔的孔口处或主气孔的孔口处设有连通槽,用以在负压气孔与主气孔错开时实现两者的连通。

更好的,所述负压气孔设有一个,相应的,所述连通槽为环形。

更好的,所述负压气孔设有三个,所述真空环还设有一个正压气孔;在其中一个芯片测试盘位于上部水平面时:三个负压气孔和上部的三个主气孔位置对应并连通,正压气孔和下部的主气孔的位置对应并连通;相应的,所述连通槽设于主气孔的孔口处,所述连通槽为弧形,所述连通槽的长度小于或等于两个主气孔之间的间距;所述正压气孔用以与正压气源连接。

更好的,所述转盘为圆柱体,或所述转盘为正多面柱体,正多面柱体侧面的面数至少为三面;所述芯片测试盘长度方向与转盘轴向方向相同,且芯片测试盘在转盘柱面的长度方向上依次排列。

更好的,每一个所述主气孔对应两组芯片测试盘,相应的,主气孔设有两组支气孔分别与两组芯片测试盘的吸附通孔连通。

更好的,所述分料盘为的上部敞开的盒体,分料盘并列设置在芯片检测装置的右侧,所述分料盘的上部设有倾斜滑板。

更好的,还包括溢料盒,所述溢料盒设于检测台的下部,溢料盒和支撑板或柜体可拆卸连接。

更好的,所述探针座的探针设于与正压惰性气源连通的空腔内部,所述空腔在探针针头所在的一面敞开;所述空腔由探针座和设于探针座外周围挡组成;所述围挡或者探针座上设有主保护气孔和分散气孔;所述主保护气孔的长度方向与探针排列的长度方向平行,所述分散气孔连通主保护气孔和空腔,所述主保护气孔和正压惰性气源连通。

更好的,所述分散气孔长度方向指向探针的端部。

更好的,还包括进料装置,所述进料装置包括升降平台、转运托盘、固定平台和转动驱动装置、升降驱动装置,所述芯片盘托架中部设有贯通的缺口,所述转运托盘设于缺口内部;所述固定平台中部设有上下贯通的空腔,空腔四周设有稳固孔,所述升降平台下部对应稳固孔的位置设有稳固杆,所述稳固杆滑动插接在稳固孔中,所述升降平台对应空腔的位置设有转轴孔;所述转运托盘的下部设有与其固定连接的托盘转动轴,所述托盘转动轴的中部插设于固定平台的空腔和升降平台的转轴孔中,并且与转轴孔转动连接;所述升降驱动装置为直线运动驱动装置,升降驱动装置与升降平台连接用以驱动升降平台升降;所述转动驱动装置为圆周运动驱动装置,转动驱动装置与托盘转动轴的下端连接,用以驱动转运托盘转动,所述升降驱动装置、转动驱动装置和控制器电气连接。

更好的,所述固定平台上部设有限位支柱,所述限位支柱为管状,所述限位支柱的管腔与稳固孔上下重合。

更好的,所述升降驱动装置包括滑台、气缸、顶杆;所述滑台与固定平台固定连接,所述气缸设于滑台上,所述固定平台内侧设有水平的位移槽,所述顶杆的上部与升降平台的下部铰接连接,所述顶杆的下部与气缸的推杆铰接连接,所述顶杆下端设有凸起并滑动设置在位移槽内部。

更好的,所述转动驱动装置包括电机、u形联动架、转轴固定座;所述u形联动架的闭合端中部设有联动轴,所述联动轴与转轴固定座连接;所述托盘转动轴的下部插接在u形联动架的开口端的中部,托盘转动轴的两侧通过直线轴承和u形联动架的两分支滑动连接;所述电机驱动联动轴转动,进而带动通过u形联动架带动托盘转动轴转动。

更好的,装料机械手包括水平移动模块、设于水平移动模块上的上下移动模块,设于上下移动模块下端的转动模块,转动模块上设有吸附模组,所述上下移动模块上设有气阀,气阀一端与吸附模组连通,另一端与气源连接。

更好的,包括以下步骤:系统启动后,接通真空环上负压气孔的负压气源和正压气孔的正压气源;转动的转盘上的主气孔通过真空环获取气源;

a、控制装料机械手移动至芯片盘的上部,调整真空吸头朝下,使真空吸头与芯片盘上的一列芯片对应;装料机械手接通负压气源,装料机械手向下移动,直至真空吸头吸附芯片盘上芯片;或者,装料机械手向下移动,直至真空吸头与芯片靠近时接通负压气源将芯片吸附到真空吸头上;控制装料机械手上移,并转动操作臂使真空吸头与转盘上的芯片测试盘上的芯片放置槽相对;控制装料机械手向转盘移动,直至将芯片放置到芯片放置槽内部,断开装料机械手的负压气源;重复本步骤,直至将转盘左侧的芯片放置槽填满;

b、所述转盘转动至其中一侧面为水平面且位于上部时,控制第一驱动装置驱动探针座下降,使探针座上的探针与芯片放置槽中的芯片抵接;启动测试程序进行芯片测试;芯片测试完成后记录测试结果,控制第一驱动装置驱动探针座上升;c、接通卸料机械手的负压气源,调整真空吸头与转盘右侧的芯片放置槽相对;控制卸料机械手向转盘移动,直至真空吸头吸附转盘上的检测完成的芯片;所述卸料机械手的真空吸头的真空度大于转盘上的真空度;读取检测结果,根据检测结果控制卸料机械手移动至相应的分料盘的上部;控制卸料机械手向下移动,当真空吸头位于分料盘上部之后,断开卸料机械手的负压气源,芯片落入分料盘内部;

d、未被吸附或者卡接在芯片放置槽中的芯片所在的侧面在转盘转动到位于下部的水平面时,由于下部的主气孔中通的正压气源,将残留的芯片排入溢料盒中;

e、当芯片盘上的芯片全部检测完成之后,升降驱动装置将升降平台抬起,升降平台将转运托盘抬起,转运托盘将柜体内部已检测完的芯片盘和位于柜体外部未检测的芯片盘托起并脱离芯片盘托架;转动驱动装置驱动转运托盘转动180度,使柜体内部和外部芯片盘转换位置;升降驱动装置将升降平台落下,升降平台将转运托盘落下,转运托盘将柜体外部未检测完的芯片盘放置在芯片盘托架。

更好的,所述分料盘的上部设有倾斜滑板,所述步骤c中:接通卸料机械手的负压气源,调整真空吸头与转盘右侧的芯片放置槽相对;控制卸料机械手向转盘移动,直至真空吸头吸附转盘上的检测完成的芯片;吸附芯片之后,转动真空吸头使其朝向分料盘内部的倾斜滑板,读取检测结果,根据检测结果控制卸料机械手移动至相应的分料盘的上部;控制卸料机械手向下移动,当真空吸头位于分料盘上部之后,断开卸料机械手的负压气源并切换正压气源,芯片落到倾斜滑板上然后滑落入分料盘内部。

更好的,所述转盘为正六面柱体且设有六个主气孔,所述真空环设有三个负压气孔和一个正压气孔;在其中一个芯片测试盘位于上部水平面时:三个负压气孔和上部的三个主气孔位置对应并连通,正压气孔和下部的主气孔的位置对应并连通;相应的,所述连通槽设于主气孔的孔口处,所述连通槽为弧形,所述连通槽的长度小于或等于两个主气孔之间的间距;所述正压气孔用以与正压气源连接;主气孔转动过程中通过连通槽实现气源的导通、并且在转动过程中切换主气孔与不同的真空环的负压气孔和正压气孔的连通;所述步骤c中:

接通卸料机械手的负压气源,调整真空吸头与转盘右侧的芯片放置槽相对;控制卸料机械手向转盘移动,直至真空吸头移动到检测完的芯片附近;此时关闭与检测完的芯片对应的负压气孔的气源,启动卸料机械手的负压气源,将芯片吸附;吸附芯片之后,启动转动之前关闭的负压气孔的负压气源,真空吸头并移动到对应的分料盘之后,停止卸料机械手的负压气源芯片落到分料盘内部。

本实用新型的有益效果为:

1、在转盘转动的过程中,完成芯片的填装、芯片的检测以及芯片的分类通过自动化控制程序控制自动完成,具有比现有人工以及流水线更加快速和高效的有益效果。

2、具有溢料盒,可以防止芯片卡在芯片放置槽内部,提高了芯片放置槽的利用率,降低芯片的损坏和浪费。

3、具有转动进料平台可以实现自动进料,工作人员定时更换外部的空置的芯片盘即可,降低了劳动成本和体力消耗。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的立体示意图,

图2是本实用新型一种实施例的转盘主视图,

图3是本实用新型一种实施例的转盘左视图,

图4是本实用新型一种实施例的转盘的剖视图,

图5是图1中a区域放大图,

图6是本实施中真空环的示意图,

图7是本实用新型一种芯片检测系统的示意图,

图8是本实用新型一种芯片检测系统的真空式机械手的示意图,

图9是本实用新型一种芯片检测系统转运托盘平台的示意图,

图10是本实用新型一种实施例的探针座的示意图,

图11是本实用新型一种实施例的探针座的示意图,

图12是真空环与转盘连接部位的放大图。

图中:

903、吸附模组;910、装料机械手;800、分料盘;900、水平滑轨;600、柜体;904、旋转驱动装置;101、滑动轨道;111、起降连接板;511、稳固杆;531、限位支柱;521、托盘转动轴;550、升降驱动装置;909、水平滑动块;902、操作臂;901、上下滑动臂;540、转动驱动装置;530、固定平台;520、转运托盘;510、升降平台;500、转动进料平台;920、卸料机械手;910、装料机械手;700、芯片盘托架;600、柜体;402、正压气孔;401、负压气孔;222、芯片放置槽;213、连通槽;221、吸附通孔;212、支气孔;211、主气孔;220、芯片测试盘;130、第二驱动装置;400、真空环;120、第一驱动装置;110、探针座;100、支撑板;113、围挡;112、分散气孔;111、主保护气孔;110、探针座;120、第一驱动装置;222、芯片放置槽;213、连通槽;300、溢料盒;200、转盘;

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚,下面对本实用新型的实施方式做进一步的详细解释。

一种芯片检测系统,包括柜体600,柜体600内设有控制器、装料机械手910、卸料机械手920、设于装料机械手910一侧的芯片盘托架700,设于卸料机械手920一侧的分料盘800。装料机械手910和卸料机械手920用以实现芯片的吸附抓取。在装料机械手910、卸料机械手920之间设有芯片检测装置,装料机械手910将芯片盘托架700上的芯片放置到芯片检测装置上,卸料机械手将芯片检测装置上的芯片取下并放置到相应的分料盘800内部。

芯片检测装置包括:与柜体600固定连接的支撑板100;架设在两支撑板100之间的检测台;设于检测台上部的探针座110;设于支撑板100上驱动探针座110上下运动的第一驱动装置120;设于支撑板100上驱动检测台转动的第二驱动装置130。为了实现上述操作控制器和装料机械手910、卸料机械手920、芯片检测装置电气连接,控制装料机械手910将芯片盘托架700上的芯片放置在转动的检测台上;芯片转动至上部时探针座110下降对芯片进行检测;卸料机械手920将检测台上检测完的芯片取下并放置在对应的分料盘800内部。

支撑板100用以架设检测台。在支撑板100与柜体600固定连接,其中,柜体600的中部设有水平的平台,支撑板100的底部安装在平台上。支撑板100设有两个,支撑板100为板状,两个支撑板100的平面平行设置。两个支撑板100可以设置在一个底座上用以保证其稳定。如图1所示,两个支撑板100与底座一体成型为截面形状为设有u形的一种框架结构,其包括一个底座部分和两个竖直的支撑部分。更好的,为了保持稳定,在两个支撑板100之间设有连杆以保证稳定。

检测台用以放置待检测的芯片,在芯片转动至最上部时,探针降落并与芯片结合,然后进行检测。为了控制探针的上下移动,在支撑板100的外侧面设有第一驱动装置120。第一驱动装置120具有直线运动功能,如电动推杆、电动液压推杆、直线电机等,也可以为气缸或者液压缸推杆。本实施例中,为了保持探针座110的水平,两侧的支撑板上的升降距离一致,第一驱动装置120设置于两个支撑板100的下部,即设于柜体600中部的水平平台的下部,在水平平台绳开设有通孔已放置起降连接板。第一驱动装置120与柜体下部固定连接。具体为,第一驱动装置120为电动丝杠和滑块组成的直线驱动装置。在支撑板100的外侧面设有滑动轨道101和起降连接板119。滑动轨道101长度方向为竖直方向,起降连接板119的中部与滑动轨道101滑动连接,起降连接板119的上部探针座110固定连接。探针座架设在两个起降连接板119之间。两个起降连接板119的下端通过一个横梁连接,横梁的中部与第一驱动装置120的滑块固定连接。第一驱动装置120启动之后电动丝杠转动驱动滑块上下移动,进而通过起降连接板119带动探针座110升降。

探针座110用以安装探针,探针包括测试针头和公共端针头。检测台位于探针座110的下部,两者的长度方向平行且上下重合。探针座110下降后,探针与芯片测试盘220上的芯片接触,此时测试针头与芯片的上部连接,公共端针头与芯片测试盘220连接,芯片测试盘220与芯片的下部连接,进而可以实现通电检测。

更好的,探针座110上还设有测试控制电路。同时测试控制电路可以设置在本体之外,并通过导线连接。但是检测时如果信号传输距离较远检测结果就会存在较大的误差,因此测试控制电路设置在探针座110上部,就近检测,并将检测结果存储或者通过通信线传输到其他设备。

更好的,由于在芯片检测的过程中,探针与芯片接触的瞬间会产生火花,进而会影响芯片的质量。为了防止火花的产生,采用惰性气体保护的方式实现。因此探针座110的探针设于与正压惰性气源连通的空腔115内部。空腔115在探针针头所在的一面敞开。由于空腔115和正压惰性气源连接,空腔内部的氧气被驱赶进而氧气浓度降低,防止了触电时火花的产生,保证了芯片的质量。

空腔115由探针座110和设于探针座110外周围挡113组成。围挡113或者探针座110上设有主保护气孔111和分散气孔112。主保护气孔111的长度方向与探针排列的长度方向平行。分散气孔112连通主保护气孔111和空腔115。主保护气孔111和正压惰性气源连通。围挡113为长条片状,与探针座垂直设置,通过螺接或者卡接的方式实现连接。设于探针的四周,并且在外周方向上闭合。围挡组成一个下部敞开的腔体115。为了实现惰性气体的导通,围挡113或者探针座110上设有主保护气孔111和分散气孔112。主保护气孔111的长度方向与探针排列的长度方向平行,所述分散气孔112连通主保护气孔111和围挡113围成的空腔115,如图7所示,本实施例中保护主气孔111设于探针座110上部。并且围挡上设有进气接口与保护主气孔连通。为了四线气体的分散同时保证探针接触部位的惰性气体的含量,分散气孔下部向探针的端部倾斜。通过设置在探针座或者围挡上的进气接口将保护主气孔111和外部的正压惰性气体连通。更好的,正压惰性气体采用氮气。

为了实现密封同时为了保证探针与芯片的接触,围挡113下端距离探针座110底面的距离略小于探针底端距离探针座110底面的距离。

或者围挡113的上部与探针座110上下滑动连接,围挡113先与芯片测试盘220抵接使空腔115封闭度增加惰性气体浓度更高。探针座110继续下降与芯片接触进行检测。

更好的,为了保证惰性气体的浓度,至少有两个分散气孔112的长度方向探针的针头处倾斜。此时气体向针头处吹,针头与芯片接触时可处于惰性气体中。

检测台用以实现连续地进行芯片检测,其主要包括转盘200、真空环400和第二驱动装置130。

转盘200为柱体,在转盘200的柱面上设有至少三组均匀分布的芯片测试盘220。每组芯片测试盘220至少设有多个,芯片测试盘220的长度方向与轴向方向相同,并且每一组的芯片测试盘220在柱面的按长度方向排列成一行。

芯片测试盘220的为矩形,且其长度方向与转盘200的轴向方向重合。为了增加转盘的结构强度一般采用金属结构,为了防止芯片测试盘220导电,芯片测试盘220设计为多层结构。芯片测试盘220下部为绝缘材料制成,用以与转盘200接触。中部或者上部嵌设有金属材料用以实现导电,作为芯片测试盘的公共端,芯片放置槽开设在金属材料上。芯片测试盘220中的芯片放置槽222需要给芯片提供电源,因此所有的芯片放置槽222为导体且所有的芯片放置槽电性连接作为芯片检测的公共端。探针中有一个探针单独与芯片放置槽接触实现公共端的电气连接。芯片测试盘220的长度可以略小于转盘200的长度,即侧面的一个弧度范围内设有一个芯片测试盘220即可。芯片测试盘220上设有芯片放置槽222,用以放置芯片放置槽222。为了保持芯片的稳定吸附,芯片放置槽222的中部设有吸附通孔221,吸附通孔221与支气孔212相通。更好的,为了减少气源浪费,节约能源,吸附通孔221与支气孔212密封连接。

现有技术中,芯片的检测是单独检测,即测试探针单独带电进行测试,此时循环检测的耗时较长。因此为了提高检测速度,芯片测试盘220设置成多组,每组多个的形式。即在柱面的一个与轴向方向平行的长度方向上设有多个排列成一行芯片测试盘220。每一个芯片测试盘220中芯片同时检测则可以大大提高检测效率。即芯片测试盘220设有至少三组,每一组设有多个,并且在转盘的长度方向上依次排列成一行。

转盘200长度方向的两端与支撑板转动连接。如图所示,转盘200两端延伸有固定轴或者与固定轴连接,在支撑板100上设有轴承固定座用以安装固定轴。其中一端的固定轴穿过真空环400与支撑板100转动连接。其中一端的固定轴和第二驱动装置130的转动输出机构连接。本实施了中第二驱动装置130为电机,其中一端的固定轴和电机的转轴固定连接。

转盘200可以设置为圆柱体,芯片测试盘220在圆柱面面上设置。芯片测试盘220与转盘接触的一面可以设计为与转盘曲率相同的弧面,以便于两者贴合。两者可以通过螺丝实现连接。

为了便于芯片测试盘220的安装,转盘200可以设置为正多面柱体,正多面柱体的面数至少为三面。更好的,设计为正六面柱体和正八面柱体。芯片测试盘220安装在正多面柱体的每一侧面上。如图所示,本实施例中采用正六面柱体,也是最优的设计方案。

在转盘转动的过程中,以及在放置芯片和取下芯片、检测芯片的过程中,芯片可能会脱落,为了收集脱落的芯片,在转盘200的下部设置了溢料盒300。溢料盒300为长条形的矩形盒,其两端分别和两支撑板100固定连接或者可拆卸式连接。溢料盒300的开口朝上,用以收集脱落的芯片。

更好的,转盘200每一侧面上或者侧面的一个弧度范围内设有多行芯片测试盘220,以此来提高效率。进一步的,芯片测试盘220上设有多行芯片放置槽222,优选的设有两行或者三行。相应的,转盘上设有同等数量的支气孔212来连通芯片放置槽222的吸附通孔221。

为了实现气源的导通,以便通过真空吸附的方式实现芯片的固定。转盘200设有长度方向与转盘200轴向方向平行的主气孔211。主气孔211与芯片测试盘220的组数相同。主气孔与芯片测试盘220在径向方向上一一对应。转盘200的主气孔211靠近真空环400的端面上的孔口敞开,另一孔口封闭。芯片测试盘220与主气孔211位于同一径向方向上。

为了实现给每一个芯片放置槽222供气,转盘还设有支气孔212。支气孔212连通主气孔与芯片测试盘220的吸附通孔221。或者,每一个主气孔211与两组相邻的芯片测试盘对应,每个主气孔211上设有两组支气孔。

本实用新型通过转动转盘200的方式实现连续的检测,因此需要设置第二驱动装置130来驱动转盘200转动。第二驱动装置130为驱动转动的装置,常见的有步进电机、伺服电机、磁阻电机等,也可以应用气动转动驱动装置。第二驱动装置130设于另一支撑板100上,第二驱动装置130的转轴与转盘200直接连接或者通过减速器、联轴器等连接以驱动转盘200转动。为了增加稳定性,第二驱动装置130的转轴通过轴承与支撑板100转动连接。

第二驱动装置130的功能是驱动转盘200转动,真空环400用以实现气源的接通。真空环400为环状,其中部用以穿过用以固定转盘200的固定轴,该固定轴与支撑板100通过轴承转动连接。真空环400的一端面与支撑板100固定连接,另一端的端面与转盘200的端面密封转动连接。两者相对接的面为镜面,并且对接面上涂有润滑脂。真空环400上设有丝孔,真空环400通过丝孔安装在支撑板100的上部。真空环400作为一个阀门控制主气孔211内部的气源。

真空环400设有负压气孔401,用以给主气孔211通气。负压气孔401的一个孔口位于与转盘200相对接的端面上且与主气孔211位于同一圆周上,另一个孔口用以连接负压气源。为了便于控制,负压气孔401通过电控气阀与负压气源连接。

由于转盘200在工作时是转动的,因此主气孔211和负压气孔401有时会相对,有时会错开,为了保证连续通气,在负压气孔401的孔口处或主气孔211的孔口处设有连通槽213,用以在负压气孔401与主气孔211错开时实现两者的连通。

当连通槽213设置在转盘200上时,主气孔211的孔口或者主气孔211的截面形状可以与连通槽213的形状相同。

真空环的实例一

真空环400可设有一个负压气孔,此时主气孔211位置的连通槽213为圆环形。连通槽213的宽度大于或者等于主气孔211的直径。

此时真空环400还可以设置一个正压气孔402。负压气孔401与正压气孔402上下对称设置。正压气孔402用以与正压气源连接。此时连通槽213设于真空环400上。负压气孔401对应的连通槽213的弧度大于180度,正压气孔402对应的连通槽213的弧度小于d,d=360/n,其中n为主气孔211的个数。因此不管设有多少个主气孔,在最下的主气孔211和正压气源连通,用以将卡接在芯片放置槽222内部的芯片吹落。

真空环的实例二

真空环400设有三个负压气孔401,转盘200转至其中一个芯片测试盘220位于上部水平时,此时,其中一个主气孔211位于上部最高点,三个负压气孔401和上部的主气孔211以及与上部主气孔211相邻的两个主气孔211的位置对应,即负压气孔与上部的三个主气孔连通。负压气孔401与负压气源连接,或者通过气阀与负压气源连通。此时主气孔211位置的连通槽213为弧形,两个连通槽213之间的间距大于负压气孔401的半径小于负压气孔401的直径。

此时真空环400还可设有一个正压气孔402,在转盘200转至其中一个芯片测试盘220位于上部水平时,三个负压气孔401和上部的主气孔211以及与上部主气孔211相邻的两个主气孔211的位置对应,同时正压气孔402和与溢料盒300对应的主气孔211的位置对应。正压气源可以通过正压气孔402将遗留或者卡接在芯片放置槽222内部的芯片吹入溢料盒300内部。

在运行过程中,转盘200在第二驱动装置130的驱动下进行转动。由于位于转盘上部的主气孔211通过真空环400和负压气源连接,因此芯片放置槽222内部可以吸附芯片。可以通过人工或者自动化机械结构将芯片放置到芯片放置槽222内部。其放置的原则为,以转盘轴线水平放置且顺时针转动为例,将芯片放置在端面看转盘竖直方向的左侧,芯片转动至最上部时,第一驱动装置120驱动探针座下降,由于探针座上的探针和芯片放置槽的位置对应,因此探针会和芯片接触,实现导电,进而实现测试。转盘可以采用步进式转动,一走一停,在停顿的时候进行芯片检测。检测完成后,芯片转动到转盘竖直方向的右侧,此时通过手动或者机械的方式将芯片取下。更好的,为了实现自动控制,本实用新型可以与plc控制器电气连接,控制器和本实用新型中的电气部件电气连接,包括第一、二驱动装置、探针、检测电路等。

更好的,为了增加稳定性,在转盘200的转轴上设置一个遮光片,遮光片对应转盘200侧面中心线的位置设有缝隙,同时设计对射检测装置,通过对射检测装置检测位置,在检测的时候短暂停转。

现有为了提高效果,现在多采用机械臂的形式进行芯片的装料和卸料的操作。在实际的运行过程中,由于各种原因,芯片可能卡接在芯片放置槽222内部,为了排除卡接的芯片,在转盘200侧面转动到下部的平面时,由于正压气孔402与下部的主气孔211连通,气体由主气孔211内部向外吹,因此可以将芯片吹入溢料盒300的内部。

芯片检测装置位于柜体中部水平平台的中部,装料机械手和卸料机械手分别位于芯片检测装置的两侧。装料机械手和卸料机械手结构相同。装料机械手采用真空式吸附型的机械手。

装料机械手910包括水平移动模块、设于水平移动模块上的上下移动模块,设于上下移动模块下端的转动模块,转动模块上设有吸附模组903,所述上下移动模块上设有气阀,气阀一端与吸附模组903连通,另一端与气源连接。

如图所示,水平移动模块包括水平滑轨900、水平滑动块909以及水平驱动装置。水平滑动块909和水平滑轨900滑动连接,水平驱动装置驱动水平滑动块909在水平滑轨900上水平移动。直线运动的驱动属于较为成熟的技术,本实施例中采用直线电机实现直线运动的驱动,在图中水平驱动装置设置在水平滑轨900内部,没有示出。

上下移动模块包括上下滑动臂901和上下驱动装置905,上下滑动臂和水平滑动块上下滑动连接,上下驱动装置905驱动其上下移动。上下滑动臂901的上端和水平滑动块909滑动连接,上下驱动装置905设置在水平滑动块909上,用以驱动上下滑动臂901上下滑动。

转动模块包括操作臂902、吸附模组903以及驱动装置。其中驱动装置和操作臂设置在上下滑动臂901的下部,操作臂902与上下滑动臂901下端转动连接,旋转驱动装置904驱动操作臂902转动。由于芯片位于水平面上,芯片测试盘220可能处于竖直平面或者斜面,因此需要转动操作臂902实现芯片的吸取和放置。吸附模组903设置在操作臂902的端部,吸附模组903上端设有进气孔,下端设有真空吸头。驱动装置还包括气阀,用以控制进气孔气源的通断。更好的,为了实现吸气和喷气,可以设置双向的切换阀,或者设置三通,通过两个气阀分别连接正压气源和负压气源。此时,在完成芯片吸附的工作后,采用正压气源将吸附的芯片吹出,以防止其遗漏或者卡在真空吸头上。为了实现气源的控制,在上下滑动臂上设置了气阀,气阀为电动气阀或电磁气阀,通过控制器其通断。气阀一端与气源连接,另一端与吸附模组连通。

卸料机械手将转盘上的芯片取出后放置在分料盘800内部。分料盘800为的上部敞开的盒体,分料盘800并列设置在芯片检测装置的右侧,更好的,分料盘800为多个并排设置,卸料机械手从所有分料盘上部经过,到达相应的位置时切换气源将芯片吹入分料盘。更好的,为了实现缓冲,分料盘800内部的上部设有倾斜滑板,倾斜滑板和分料盘800的内壁固定连接。吸附芯片之后,转动真空吸头使其朝向分料盘800内部的倾斜滑板,当真空吸头移动至分料盘800上部的时候,真空吸头与倾斜滑板具有一定的夹角,最好的为30~80度的夹角,以免芯片直接撞击分料盘或者分料盘800内部的芯片。芯片首先吹落在滑板上,再由滑板滑下实现缓冲。

为了便于芯片盘的更换,将检测完的空芯片盘移出,将新的芯片盘放入,在柜体的芯片盘托架的下部设置了进料装置。为了便于更换新的芯片盘。在柜体600位于芯片盘托架700的位置设有缺口。芯片盘托架700延伸至外部。可将芯片盘从缺口处推入柜体600内部,或者从柜体600内部取出。芯片盘托架700一端设于柜体内部另一端设于柜体外部,芯片盘托架的主体形状为框形,即芯片盘托架700中部设有缺口。其两端可以支撑芯片盘。

转运托盘520正好嵌设在缺口内部,在需要进行芯片盘更换的时候,转运托盘升起,与芯片盘托架700处于两个平面,因此可以通过转动实现转运托盘两端的位置的调换,进而实现新的芯片盘的进入,空的芯片盘的退出。转动完成之后,转运托盘落入缺口中,芯片盘架设在芯片盘托架上。

为了实现上述升降和转动功能,本实用新型包括升降平台510、转运托盘520、固定平台530和转动驱动装置540、升降驱动装置550。

转运托盘520、升降平台510、固定平台530由上之下依次设置。固定平台530中部设有上下贯通的空腔。固定平台530可为矩形框,或者其中部镂空,镂空部分的外周设有稳固孔。稳固孔的轴向方向为上下方向。由于升降平台510要与固定平台530之间产生上下方向的位移,因此在升降平台510对应稳固孔的位置设置了稳固杆511,稳固杆511插接在稳固孔中,并且可以在稳固孔中上下滑动。为了保证升降平台510上下滑动顺利,减少升降驱动装置550的压力,在固定平台530与升降平台510之间设置了限位支柱531。本实施例中限位支柱531和固定平台530固定连接。更好的,为了节约成本,限位支柱531为管状,并且限位支柱的管腔与稳固孔上下重合,稳固杆插接在限位支柱的管腔和稳固孔中,并在其中滑动。

为了便于托盘转动轴521的安装,除了固定平台530中部设有空腔外,升降平台510对应固定平台530的空腔的位置设有转轴孔。托盘转动轴521中部设于固定平台530的空腔内并且与空腔的壁不接触。托盘转动轴521插设在转轴孔中并且与转轴孔通过轴承转动连接。通过轴承连接之后,形成了对托盘转动轴521的固定作用。托盘转动轴521的上端与转运托盘520固定连接,以驱动转运托盘520转动。

升降驱动装置550为直线运动驱动装置,升降驱动装置550与升降平台510连接用以驱动升降平台510升降。

升降驱动装置550可为电动推杆。电动推杆和固定平台530固定连接。电动推杆的上端和升降平台510固定连接。电动推杆便可实现对升降平台升降的控制。

更好的,升降驱动装置550包括滑台552、气缸551、顶杆553。

滑台552与固定平台530固定连接,滑台为一安装平台,气缸551设于滑台552上。顶杆553的上部与升降平台510的下部铰接连接,顶杆553的下部与气缸551的推杆铰接连接。为了限定顶杆的运动轨迹,固定平台530内侧设有水平的位移槽,顶杆下端设有凸起并滑动设置在位移槽内部。顶杆在推杆的作用下,顶杆的下部在位移槽内水平滑动。在顶杆下端靠近气缸的位置时,顶杆倾斜设置,推杆推动顶杆之后,顶杆由倾斜向竖直变化,并将升降平台顶起。

转动驱动装置540为圆周运动驱动装置,转动驱动装置540与托盘转动轴521连接,用以驱动转运托盘520转动。

转动驱动装置540包括电机、联动管。联动管管腔截面形状为非圆形。电机和固定平台530固定连接。托盘转动轴521的下端的截面形状与联动管的管腔的截面形状相同,并且插接在联动管的管腔内部。电机的转轴与联动管连接,或者电机的转轴通过减速器和联动管连接。托盘转动轴521插入联动管的长度大于升降平台510最大的升起高度。

或者,转动驱动装置540包括电机、u形联动架、转轴固定座。u形联动架的闭合端的中部设有联动轴,联动轴与u形联动架固定连接。联动轴通过轴承与转轴固定座连接。转轴固定座用以保持联动轴和盒u形联动架的稳定。转轴固定座通过矩形板等支架与固定平台连接,矩形板长度方向为上下方向,转动固定座设于矩形板的下部,并与托盘转动轴转动连接。或者转轴固定座安装在其他固定的结构上,如检测设备的箱体或者柜体上。托盘转动轴521的下部插接在u形联动架542的开口端的中部,托盘转动轴521的两侧通过直线轴承和u形联动架的两端滑动连接。此时,既可以实现两者的上下方向的相对滑动,u形联动架还可带动托盘转动轴转动。电机与联动轴通过皮带或者齿轮联动。或者电机的转轴直接与联动轴连接来驱动其转动。联动轴通过u形联动架542带动托盘转动轴521转动。该结构可以大大的提高托盘转动轴的稳定性。电机可以通过支架与固定平台530,也可以固定在其他设备上。

更好的,为了保持在转动过程中,芯片盘的稳定,在转运托盘的两端设置了定位凸起。相应的,芯片盘对应的位置可以设置定位凹槽。通过该定位凸起,不仅可以实现定位的功能,还可实现稳固作用,防止在转动的过程中,芯片盘与转运托盘发生相对移动,致使芯片盘进入后无法到达指定的位置。

该装置应用于一种芯片检测设备,芯片检测设备设有框形的芯片盘托架,芯片盘托架700一端设于检测设备内部,另一端设于检测设备外部,升降平台510位于芯片盘托架700的内部。本实用新型在工作过程中,转运托盘520和芯片盘托架相同,一端位于芯片检测设备的内部,另一端位于芯片检测设备的外,通过转动的方式,将位于芯片检测设备内部的空芯片盘与位于芯片检测设备外部的新的芯片盘进行位置的调换,在出料的同时,完成了进料,进而实现芯片盘的进出,具体的:

升降驱动装置550将升降平台510抬起,升降平台510将转运托盘520抬起,转运托盘520将检测设备内部已检测完的芯片盘和位于检测设备外部未检测的芯片盘托起并脱离芯片盘托架700;

转动驱动装置540驱动转运托盘520转动180度,使检测设备内部和外部芯片盘转换位置;

升降驱动装置550将升降平台510落下,升降平台510将转运托盘520落下,转运托盘520将检测设备外部未检测的芯片盘放置在芯片盘托架700位于检测设备内部的一端,完成芯片盘的更换。

与传统的推入推出的方式可以大大提高效率。同时优化了工作流程,工作人员只需将位于芯片检测设备外部的空的芯片盘更换为新的芯片盘即可,无需在设备处等待,因此具有提高工作效率的有益效果,一人可以看管多台设备。

本实施例中,转盘200为正六面柱体,每个侧面上设有芯片检测盘,侧面的下部设有主气孔。主气孔211共设有六个。真空环400设有三个负压气孔401,一个正压气孔402,当芯片检测盘转动至上部水平位置时,上部的三个主气孔211和负压气孔正对,下部的一个正压气孔和最下部的主气孔相对。本方案中的电气设备和控制器电气连接,控制器采用plc模块,机械手以及芯片检测装置需要应用气源的气阀设于电磁气阀,电磁气阀与控制器连接,同时对外与气源连接,控制器控制气源的导通的关闭。基于该实施例本实用新型的控制方法为:

转盘轴线方法水平,转动臂与转盘的轴线方向平行,从转盘看向真空环,以顺时针转动为例,主气孔转动一定的角度后会切换为与另一负压孔连通,因此检测完的芯片放置盘对应的负压气孔可以实现单独断气,以便于芯片的卸下。转动至正压气孔时,气体由主气孔向外吹,将卡在芯片放置槽中的芯片吹落。转盘转动的过程即实现了气源切换的过程。

启动之后,接通真空环400上的负压气源和正压气源;

a、控制装料机械手910移动至芯片盘的上部,调整真空吸头朝下,使真空吸头与芯片盘上的一列芯片对应。

装料机械手910接通负压气源,装料机械手910向下移动,直至真空吸头吸附芯片盘上芯片。

或者,装料机械手910向下移动,直至真空吸头与芯片靠近时接通负压气源将芯片吸附到真空吸头上。此时可以减少对其他芯片的影响,防止扰动其他芯片进而避免漏取芯片的发生。

吸附芯片之后,控制装料机械手910上移,并转动操作臂902使真空吸头与转盘200上的芯片测试盘220上的芯片放置槽222相对;

控制装料机械手910向转盘200移动,直至将芯片放置到芯片放置槽222内部,此时,断开装料机械手910的负压气源;由于转盘本身具有负压,吸附通孔将放置的芯片吸住。

重复本步骤,直至将转盘200左侧的芯片放置槽222填满;

b、所述转盘200转动至其中一侧面为水平面且位于上部时,控制第一驱动装置120驱动探针座110下降,使探针座110上的探针与芯片放置槽222中的芯片抵接;

启动测试程序进行芯片测试;

芯片测试完成后记录测试结果,控制第一驱动装置120驱动探针座110上升;记录的测试结果发送给控制器。

c、接通卸料机械手920的负压气源,调整真空吸头与转盘200右侧的芯片放置槽222相对;

控制卸料机械手920向转盘200移动,直至真空吸头吸附转盘200上的检测完成的芯片;所述卸料机械手的真空吸头的真空度大于转盘上的真空度;

读取检测结果,根据检测结果控制卸料机械手920移动至相应的分料盘800的上部;

控制卸料机械手920向下移动,当真空吸头位于分料盘800上部之后,断开卸料机械手920的负压气源,芯片落入分料盘800内部。

或者,控制卸料机械手920移动至真空吸头具分料盘合适的高度,该高度为两者的垂直距离,然后控制卸料机械手920由近处的分料盘向远处的分料盘移动,根据读取的检测结果,在卸料机械手920移动的相应的分料盘的位置时,切换气源使芯片落入分料盘中。

d、未被吸附或者卡接在芯片放置槽222中的芯片所在的侧面在转盘200转动到位于下部的水平面时,由于下部的主气孔211中通的正压气源,将残留的芯片排入溢料盒300中。

e、当芯片盘上的芯片全部检测完成之后,

升降驱动装置550将升降平台510抬起,升降平台510将转运托盘520抬起,转运托盘520将柜体600内部已检测完的芯片盘和位于柜体600外部未检测的芯片盘托起并脱离芯片盘托架700;

转动驱动装置540驱动转运托盘520转动180度,使柜体600内部和外部芯片盘转换位置;

升降驱动装置550将升降平台510落下,升降平台510将转运托盘520落下,转运托盘520将柜体600外部未检测完的芯片盘放置在芯片盘托架700。

在运行过程中,装料机械手、卸料机械手和转盘同时运作,大大提高了芯片的检测效率。

为了增加对芯片的保护,分料盘800的上部设有倾斜滑板,所述步骤c中:

接通卸料机械手920的负压气源,调整真空吸头与转盘200右侧的芯片放置槽222相对;

控制卸料机械手920向转盘200移动,直至真空吸头吸附转盘200上的检测完成的芯片;

吸附芯片之后,转动真空吸头使其朝向分料盘800内部的倾斜滑板,

读取检测结果,根据检测结果控制卸料机械手920移动至相应的分料盘800的上部;

控制卸料机械手920向下移动,当真空吸头位于分料盘800上部之后,断开卸料机械手920的负压气源并切换正压气源,芯片落到倾斜滑板上然后滑落入分料盘800内部。

更好的,基于转盘200为正六面柱体且设有六个主气孔211。真空环400设有三个负压气孔401和一个正压气孔402;在其中一个芯片测试盘220位于上部水平面时:三个负压气孔401和上部的三个主气孔211位置对应并连通,正压气孔402和下部的主气孔211的位置对应并连通;相应的,连通槽213设于主气孔211的孔口处,所述连通槽213为弧形,所述连通槽213的长度小于或等于两个主气孔211之间的间距;正压气孔402用以与正压气源连接,并且同电磁气阀与正压气源连通以实现开闭控制。

主气孔211转动过程中通过连通槽213实现气源的导通、并且在转动过程中切换主气孔211与不同的真空环的负压气孔401和正压气孔402的连通。

所述步骤c中:

接通卸料机械手920的负压气源,调整真空吸头与转盘200右侧的芯片放置槽222相对。

控制卸料机械手920向转盘200移动,直至真空吸头移动到检测完的芯片附近。

此时关闭与检测完的芯片对应的负压气孔401的气源,启动卸料机械手920的负压气源,将芯片吸附;

吸附芯片之后,启动转动之前关闭的负压气孔401的负压气源,真空吸头并移动到对应的分料盘800之后,停止卸料机械手920的负压气源芯片落到分料盘800内部。

综上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用来限定本实用新型的范围,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,凡依本实用新型的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰,均应包括与本实用新型的权利要求范围内。

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