一种芯片输送装置和方法与流程

本发明属于芯片入料检测的，具体涉及一种芯片输送装置和方法。

背景技术：

1、一般在生产出芯片后，需要将其运输至测试区进行测试，以完成芯片的生产质量判断。在将芯片运输至测试区的过程中，是将芯片通过机械臂抓取后放置于入料梭内，然后通过移动入料梭以实现对芯片的运输。其中，在通过机械臂将芯片转移至入料梭内后，放置于入料梭内的芯片容易出现翘料的情况，在入料梭将翘料的芯片输送至测试区后，由于进行吸取芯片的测试浮动头具有较大的压力，从而容易压坏芯片，最终导致生产的芯片品质异常，同时也容易影响芯片的测试效率。现有为了解决芯片运输过程中的翘料问题，多采用检测芯片翘料后直接人工校正的方式进行避免，而由于需要多频次的人工介入，导致对芯片的运输效率大大降低，无法很好的适用于实际芯片生产过程中。

2、现有输送芯片的方案如专利cn110436201a，其公开了一种芯片的自动运输与分拣装置，包括机身，所述滑动空间内转动安装转动轴，所述转动轴上螺纹安装滑动块，所述滑动块下侧面固定安装空心的支撑座，电机带动转动轴转动，转动轴带动滑动块向左或者向右滑动实现夹取过程中的运输，其通过连杆的夹紧夹取芯片的同时，配合抽气泵将芯片吸住，便于芯片的夹取，防止芯片在运输过程中掉落，通过螺纹螺杆的联动使凸轮转动接触杠杆，控制杠杆向上或者向下转动，实现支撑座的向左移动，大大降低了芯片在运输过程中的损坏程度，以及大大提高的分拣输送的效率。

3、因此，如何提供一种可以提高芯片运输效率和测试效率的输送装置是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种芯片输送装置和方法。可以快速将芯片运输至测试区进行测试，同时实现运输过程中芯片的翘料校正，提高其运输效率和测试效率。

2、第一方面，本发明提供一种芯片输送装置，包括输送组件、入料梭、振动组件、传感组件和控制器；

3、输送组件包括输送底座和滑动机构，滑动机构和入料梭设置于输送底座上，且滑动机构带动入料梭运动；入料梭上设有若干用于容置芯片的芯片槽；

4、传感组件检测入料梭内的芯片入料和翘料情况；

5、振动组件带动入料梭振动，以调整芯片槽内芯片的位置；

6、控制器分别与滑动机构、振动组件和传感组件通信连接，并根据传感组件的检测结果控制滑动机构的运动状态和振动组件的振动参数，使各芯片槽内的芯片以无翘料的状态输送。

7、进一步的，输送底座包括输送上底座和输送下底座，输送上底座和输送下底座之间设有滑动机构；

8、滑动机构包括滑动组件和驱动组件，滑动组件包括导轨和滑动设于导轨上的多个滑块，导轨固定于输送下底座上，多个滑块固定于输送上底座的底部，并沿输送上底座的长度方向布置，驱动组件包括驱动电机、从动轮和皮带，驱动电机输出端固定有主动轮，主动轮和从动轮沿输送上底座的长度方向间隔设置，皮带绕设于主动轮和从动轮上，输送上底座上设有与皮带固定的固定板。

9、进一步的，振动组件包括振动电机、偏心轮和振动轴，振动电机固定于输送上底座底部，其输出端固定偏心轮，振动轴一端与偏心轮转动连接，另一端穿过输送上底座与入料梭底部转动连接；

10、输送上底座上设有多个定位孔，入料梭上设有与定位孔位置匹配的多个限位孔，定位孔中固定有定位销，输送上底座和入料梭之间设有套设于定位销上的缓冲弹簧。

11、进一步的，入料梭顶部设有若干芯片槽，芯片槽沿入料梭长度方向和宽度方向间隔排列形成矩阵型结构，入料梭顶部设有分别沿其长度方向和宽度方向布置的多个横向沟槽和多个纵向沟槽，横向沟槽串联同排的芯片槽，纵向沟槽串联同列的芯片槽。

12、进一步的，入料梭顶部设有若干组定位柱，每组定位柱分别设于芯片槽的两侧。

13、进一步的，传感组件包括第一传感器组和第二传感器组，第一传感器组包括与横向沟槽数量匹配的多对激光传感器，第二传感器组包括与纵向沟槽数量匹配的多对激光传感器，第一传感器组，每对激光传感器包括激光发射器和激光接收器，第一传感器组的激光发射器和激光接收器分设于滑动机构两端，以检测入料梭内的芯片入料情况，第二传感器组的激光发射器和激光接收器分设于滑动机构两侧，以检测入料梭内的芯片翘料情况。

14、进一步的，根据传感组件的检测结果控制滑动机构的运动状态和振动组件的振动参数，包括：

15、控制器在传感组件检测到入料梭内的芯片槽上料后，控制输送组件带动入料梭运动至预定位置；

16、传感组件对位于预定位置的入料梭内的芯片进行检测并给出翘料结果；

17、控制器在传感组件给出未存在翘料的结果时，控制输送组件带动入料梭输送至测试区；在传感组件给出存在翘料的结果时，控制器根据芯片的结构参数和振动电机的性能参数调节振动电机的输入功率，并在预定调节周期内持续获取传感组件检测的翘料结果，当预定调节周期内传感组件检测到未存在翘料的结果时，控制器控制振动电机停止振动，当预定调节周期内传感组件检测的结果均为存在翘料时，控制器进行预警操作。

18、进一步的，控制器根据芯片的结构参数和振动电机的性能参数调节振动电机的输入功率，满足以下关系：

19、

20、式中，p为电机的输入功率，α为振动系数，η为电机的转化效率，d1为芯片的边长，d0为芯片槽的边长，g为重力加速度，l为电机输出轴和偏心轴的距离，m为电机的转动惯量，k为电机的转矩系数，n为电机的极对数。

21、进一步的，传感组件包括视觉识别组件，视觉识别组件设置于输送组件上方，其用于采集入料梭图像并进行识别分析；

22、芯片的结构参数通过视觉识别组件进行识别给出，具体包括：

23、视觉识别组件在入料梭内的芯片槽上料后采集入料梭图像；

24、对入料梭图像进行预处理，获得入料梭处理图像；

25、基于预先构建的芯片检测模型，对入料梭处理图像进行分析处理，给出芯片图像；

26、对入料梭处理图像和芯片图像分别进行边缘检测，给出入料梭和芯片的边缘坐标；

27、基于芯片的边缘坐标给出芯片的像素尺寸，基于入料梭的边缘坐标给出入料梭的像素尺寸；

28、基于入料梭的像素尺寸、入料梭的实际尺寸和芯片的像素尺寸，给出芯片的实际尺寸。

29、进一步的，基于芯片的边缘坐标给出芯片的像素尺寸，包括：

30、基于入料梭和芯片的边缘坐标分别给出入料梭和芯片的边界；

31、将芯片的边界与入料梭的边界进行比对，给出每个边界均与入料梭至少一个边界平行的芯片；

32、将给出的每一芯片的相邻边界与给出的其他芯片的相邻边界进行比对，确定相邻边界比对结果相同且相同数量最多的芯片；

33、基于确定的芯片对应边界给出芯片每个边界的像素尺寸。

34、进一步的，预定调节周期包括第一调节周期和第二调节周期，其中第一调节周期不小于第二调节周期；

35、在预定调节周期内持续获取传感组件检测的翘料结果，包括：

36、在第一调节周期内持续获取检测到翘料的激光传感器对数，当第一调节周期内检测到翘料的激光传感器对数增多或不变，则给出预定调节周期内均为存在翘料的检测结果，当第一调节周期内某一时刻检测到翘料的激光传感器对数为零，则给出预定调节周期内未存在翘料的检测结果，当第一调节周期内检测到翘料的激光传感器对数减少时，在第二调节周期内持续获取检测到翘料的激光传感器对数，当第二调节周期内某一时刻检测到翘料的激光传感器对数为零，则给出预定调节周期内未存在翘料的检测结果，当第二调节周期内检测到翘料的激光传感器对数不为零，则给出预定调节周期内均为存在翘料的检测结果。

37、第二方面，本发明还提供一种芯片测试用输送方法，采用上述芯片输送装置，具体包括：

38、传感组件检测到芯片入料后，控制器控制输送组件将入料梭输送预定位置；

39、传感组件对预定位置的芯片检测翘料情况，进行如下操作：

40、控制器在传感组件检测存在翘料时控制振动组件的振动参数，以调整芯片槽内芯片的位置；或者

41、控制器在传感组件检测未存在翘料时控制滑动机构的运动状态，以将入料梭输送至测试区。

42、进一步的，根据传感组件的检测结果控制滑动机构的运动状态和振动组件的振动参数，包括：

43、控制器在传感组件检测到入料梭内的芯片槽上料后，控制输送组件带动入料梭运动至预定位置；

44、传感组件对位于预定位置的入料梭内的芯片进行检测并给出翘料结果；

45、控制器在传感组件给出未存在翘料的结果时，控制输送组件带动入料梭输送至测试区；在传感组件给出存在翘料的结果时，控制器根据芯片的结构参数和振动电机的性能参数调节振动电机的输入功率，并在预定调节周期内持续获取传感组件检测的翘料结果，当预定调节周期内传感组件检测到未存在翘料的结果时，控制器控制振动电机停止振动，当预定调节周期内传感组件检测的结果均为存在翘料时，控制器进行预警操作。

46、进一步的，芯片的结构参数通过视觉识别组件进行识别给出，具体包括：

47、视觉识别组件在入料梭内的芯片槽上料后采集入料梭图像；

48、对入料梭图像进行预处理，获得入料梭处理图像；

49、基于预先构建的芯片检测模型，对入料梭处理图像进行分析处理，给出芯片图像；

50、对入料梭处理图像和芯片图像分别进行边缘检测，给出入料梭和芯片的边缘坐标；

51、基于芯片的边缘坐标给出芯片的像素尺寸，基于入料梭的边缘坐标给出入料梭的像素尺寸；

52、基于入料梭的像素尺寸、入料梭的实际尺寸和芯片的像素尺寸，给出芯片的实际尺寸。

53、进一步的，基于芯片的边缘坐标给出芯片的像素尺寸，包括：

54、基于入料梭和芯片的边缘坐标分别给出入料梭和芯片的边界；

55、将芯片的边界与入料梭的边界进行比对，给出每个边界均与入料梭至少一个边界平行的芯片；

56、将给出的每一芯片的相邻边界与给出的其他芯片的相邻边界进行比对，确定相邻边界比对结果相同且相同数量最多的芯片；

57、基于确定的芯片对应边界给出芯片每个边界的像素尺寸。

58、进一步的，预定调节周期包括第一调节周期和第二调节周期，其中第一调节周期不小于第二调节周期；

59、在预定调节周期内持续获取传感组件检测的翘料结果，包括：

60、在第一调节周期内持续获取检测到翘料的激光传感器对数，当第一调节周期内检测到翘料的激光传感器对数增多或不变，则给出预定调节周期内均为存在翘料的检测结果，当第一调节周期内某一时刻检测到翘料的激光传感器对数为零，则给出预定调节周期内未存在翘料的检测结果，当第一调节周期内检测到翘料的激光传感器对数减少时，在第二调节周期内持续获取检测到翘料的激光传感器对数，当第二调节周期内某一时刻检测到翘料的激光传感器对数为零，则给出预定调节周期内未存在翘料的检测结果，当第二调节周期内检测到翘料的激光传感器对数不为零，则给出预定调节周期内均为存在翘料的检测结果。

61、本发明提供的一种芯片输送装置和方法，至少包括如下有益效果：

62、(1)通过输送组件、振动组件和传感组件的配合作用，可以快速将芯片运输至测试区进行测试，同时实现运输过程中芯片的翘料校正，提高芯片品质，以及提高运输效率和测试效率。

63、(2)通过振动组件和定位销的设置，可以使得入料梭在振动的同时不会脱离输送上底座，从而在振动完成后，可以通过滑动机构带动入料梭运动至测试区。

64、(3)通过第一传感器组和第二传感器组，可以实现对入料梭内芯片的入料情况和翘料情况进行检测，为后续控制滑动机构和振动组件提供理论基础。

65、(4)通过视觉识别组件的设置，可以根据检测的边界情况，进行初步判断翘料情况，同时还可以实现对芯片尺寸的识别。