一种多工位移动型显微镜检测设备的制作方法

文档序号:15633502发布日期:2018-10-12 21:11阅读:143来源:国知局

本发明属于机械自动化技术领域,具体地说,尤其涉及一种多工位移动型显微镜检测设备。



背景技术:

随着科技发展,电子产业突飞猛进,各种集成、控制电路需求急剧增长,对芯片封装的需求也增长迅猛,其中芯片由硅晶片制成,对硅晶片进行多元化检测是确保产品质量的最终目的。目前市场上的硅晶片大多采用人工控制显微镜进行检测,不仅检测精度受人工影响大,而且生产效率低,同时,一些检测需要在特定的环境,如高温、易爆、腐蚀等环境下进行检测,容易对工作人员造成损伤。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种检测精度高、硅晶片无损化、自动化程度高的多工位移动型显微镜检测设备。

为了实现上述技术目的,本发明多工位移动型显微镜检测设备采用的技术方案为:

一种多工位移动型显微镜检测设备,包括底座,所述底座表面设有输送硅晶片的输送装置,端部设有用于装夹硅晶片的定位夹具,侧部设有控制箱,所述控制箱内侧固定连接有架于输送装置上方的固定桥臂,所述桥臂端部连接有多功能显微镜,所述多功能显微镜正对于输送装置;

所述输送装置包括与定位夹具背面固定连接的沿y轴轴向运动的y轴运动机构、与y轴运动机构固定连接的沿z轴轴向运动的z轴运动机构以及架设于底座表面的沿x轴轴向运动的x轴运动机构,所述x轴运动机构两侧设有手动滑动机构,所述y轴运动机构包括固定连接于定位夹具背面的第一滑块,所述第一滑块底部与y轴滑轨滑动连接,所述y轴滑轨设于定位夹具底部,且滑道设于定位夹具内侧,所述第一滑块背面与z轴滑轨滑动连接,所述z轴运动机构包括设于定位夹具外侧的z轴滑轨,所述z轴滑轨竖直设置,且其表面滑动连接第一滑块,所述x轴运动机构包括正对于定位夹具出口的x轴滑轨,所述x轴滑轨表面滑动连接有第二滑块,所述第二滑块表面固定连接有用于吸附硅晶片的吸附夹具,所述手动滑动机构包括设于x轴滑轨两侧的滑动平台,所述滑动平台沿x轴轴向设置,其底部设有用于驱使滑动平台滑动的移动盘,所述移动盘底部设有支撑架,所述支撑架置于底座上方,所述滑动平台底部设有l形连接块,所述l形连接块前端设有促使滑动平台移动的手动启动按钮。

优选的,所述定位夹具包括盛放硅晶片的盒体,盒体表面设有盒盖,盒体侧部设有沟形插槽,沟形插槽内插设有阻挡板,阻挡板表面固定连接于第一滑块内侧。通过设置盒体,使硅晶片稳定有序地存放,同时也被后续的检测作好准备。

优选的,所述吸附夹具包括固定于第二滑块表面截面成l形的陶瓷基底,陶瓷基底前端上、下表面均设有多个密集微孔,陶瓷基底后端通过螺钉与第二滑块固定连接,密集微孔内填充有用于吸附硅晶片的硅胶。利用陶瓷基底上、下表面的密集微孔,形成吸物理吸附性,再利用硅胶的摩擦吸附性能,使硅晶片稳定于陶瓷基底表面,提升检测的精确性。

优选的,所述控制箱内侧设有用以显示测试结果的数据显示屏。利用数据显示屏直观展示检测结果。

优选的,所述控制箱内部设有用于传输数据的rs232c通信数据接口以及电源。

优选的,所述多功能显微镜底部设有快换目镜机构,快换目镜机构包括设于显微镜底部的旋转盘,旋转盘均布有多个目镜。通过设置快换目镜机构,使显微镜依据检测要求进行更换,从而令使用范围得到扩展。

优选的,所述多功能显微镜内设有光栅尺,光栅尺包括设于焦面板上的米字线和虚线。利用米字线,令观测时具有准确的校准线,避免采用直线观测时,基准不精确的问题。

优选的,所述多功能显微镜内还设有焦点追踪器,使显微镜始终对准焦点。

优选的,所述桥臂底部设有用于感应硅晶片的感应器。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明利用输送装置,使硅晶片通过多个工位移动后准确输送至显微镜下,不仅输送方向多样化,定位精准化,而且避免了工作人员在高温、易爆、腐蚀等环境下的工作,提升了人员的安全性;

2、本发明利用吸附夹具对硅晶片进行吸引移用,不仅使硅晶片稳定运输,而且避免人工取用硅晶片时,污染硅晶片,从而造成测量下降的问题,提升了测量的精度;

3、本发明中立架、立柱为稳固的刚性体,输送装置中设有高直度的线性运动机构,提升了仪器的精准性;

4、本发明中输送和检测均采用自动化控制,减轻了操作人员的劳动强度,同时通过设置手动滑动机构,令设备自动控制发生故障时,仍可继续进行检测,保证设备的稳定运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图2是本发明中陶瓷基底的结构示意图。

图中:1.底座;2.控制箱;3.桥臂;4.多功能显微镜;5.第一滑块;6.y轴滑轨;7.z轴滑轨;8.x轴滑轨;9.第二滑块;10.滑动平台;11.移动盘;12.支撑架;13.l形连接块;14.手动启动按钮;15.盒体;16.盒盖;17.阻挡板;18.陶瓷基底;19.微孔;20.数据显示屏;21.旋转盘;22.目镜;23.感应器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1—图2所示,一种多工位移动型显微镜检测设备,包括底座1,所述底座1表面设有输送硅晶片的输送装置,端部设有用于装夹硅晶片的定位夹具,侧部设有控制箱2,所述控制箱2内侧固定连接有架于输送装置上方的固定桥臂3,所述桥臂3端部连接有多功能显微镜4,所述桥臂3底部设有用于感应硅晶片的感应器23,所述多功能显微镜4正对于输送装置,所述定位夹具包括盛放硅晶片的盒体15,盒体15表面设有盒盖16,盒体15侧部设有沟形插槽,沟形插槽内插设有阻挡板17,阻挡板17表面固定连接于第一滑块5内侧,所述控制箱2内侧设有用以显示测试结果的数据显示屏20,所述控制箱2内部设有用于传输数据的rs232c通信数据接口以及电源;

所述输送装置包括与定位夹具背面固定连接的沿y轴轴向运动的y轴运动机构、与y轴运动机构固定连接的沿z轴轴向运动的z轴运动机构以及架设于底座1表面的沿x轴轴向运动的x轴运动机构,所述x轴运动机构两侧设有手动滑动机构,所述y轴运动机构包括固定连接于定位夹具背面的第一滑块5,所述第一滑块5底部与y轴滑轨6滑动连接,所述y轴滑轨6设于定位夹具底部,且滑道设于定位夹具内侧,所述第一滑块5背面与z轴滑轨7滑动连接,所述z轴运动机构包括设于定位夹具外侧的z轴滑轨7,所述z轴滑轨7竖直设置,且其表面滑动连接第一滑块5,所述x轴运动机构包括正对于定位夹具出口的x轴滑轨8,所述x轴滑轨8表面滑动连接有第二滑块9,所述第二滑块9表面固定连接有用于吸附硅晶片的吸附夹具,所述吸附夹具包括固定于第二滑块9表面截面成l形的陶瓷基底18,陶瓷基底18前端上、下表面均设有多个密集微孔19,陶瓷基底18后端通过螺钉与第二滑块9固定连接,密集微孔19内填充有用于吸附硅晶片的硅胶,所述手动滑动机构包括设于x轴滑轨8两侧的滑动平台10,所述滑动平台10沿x轴轴向设置,其底部设有用于驱使滑动平台10滑动的移动盘11,所述移动盘11底部设有支撑架12,所述支撑架12置于底座1上方,所述滑动平台10底部设有l形连接块13,所述l形连接块13前端设有促使滑动平台10移动的手动启动按钮14。其中,所述多功能显微镜4底部设有快换目镜机构,快换目镜机构包括设于显微镜4底部的旋转盘21,旋转盘21均布有多个目镜22,所述多功能显微镜4内设有光栅尺,光栅尺包括设于焦面板上的米字线和虚线,所述多功能显微镜4内还设有焦点追踪器,使显微镜始终对准焦点。

本发明工作时,控制箱启动按钮,第一滑块5沿z轴滑轨7竖直向上滑动,带动第一滑块5背面的阻挡板17从沟形滑槽内滑出,从而令单层硅晶片从盒体15内露出,第二滑块9沿x轴滑轨8向盒体15靠近,直至l形陶瓷基底18前端插入单层硅晶片底部,由于陶瓷基底18上下表面的前端设有密集微孔19,微孔19对硅晶片形成物理吸附,同时由于微孔19内填充有硅胶,进一步加强对硅晶片的吸附,使硅晶片被稳定吸附于陶瓷基底18表面,随后第二滑块9沿x轴滑轨8反向滑动,直至桥臂3下方感应器感23应到硅晶片,从而第二滑块9停止滑动,显微镜4对硅晶片进行检测,显微镜4内设有光栅尺,利用焦面板上设置的米字线,使镜头更好地对准中心,较一般直线,坐标更为精确,控制箱2内设置的rs232c通信数据接口将检测结果传输至数据显示屏20,同时传输至外部控制电脑,检测完成后,第二滑块9沿x轴滑轨8反向滑动,直至表面的硅晶片返回盒体15;

当检测要求不同时,旋转旋转盘21,更换不同规格目镜22,实现如金相检测、尺寸检测、平行度、清洁度等多种规格检测;

当自动控制系统出现问题时,启动手动启动按钮14,使滑动平台10在移动盘11的作用下沿x轴方向移动,从而便于显微镜4进行检测。

其中,显微镜4采用10~50倍物镜,检测时,先采用粗略对焦,瞬间将焦点对准中心,由于显微镜4内设有焦点追踪器,因此,随着检测的进行,能够始终对准焦点,无需重新调焦。

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