一种芯片托盘检测工位浮动对位缓冲装置的制作方法

本发明涉及芯片托盘检测设备，具体为一种芯片托盘检测工位浮动对位缓冲装置。

背景技术：

1、在半导体封装载板的自动化检测过程中，通常需要利用检测托盘对封装载板进行承载，并通过输送机构将检测托盘依次转移至不同检测工位；为保证后续检测位置准确，检测托盘进入对应工位后需要完成落位和定位，使托盘上的封装载板与检测机构保持规定的位置关系；现有设备中通常采用定位销、定位柱或限位块与托盘定位孔配合的方式进行定位，这类结构简单，能够满足定位孔尺寸和位置较为稳定时的使用要求。

2、但检测托盘在加工、重复周转以及不同温度环境下使用后，托盘定位孔容易出现尺寸公差、孔位偏移、椭圆变形或局部磨损；当仍采用固定式定位销或定位柱进行配合时，定位件与实际孔壁之间容易产生单侧挤压，严重时会出现定位孔难以顺利套入、托盘卡滞或者孔壁持续磨损的问题。

3、部分设备采用弹性定位件或允许承载结构产生一定范围浮动，以减小刚性定位产生的干涉，但这类结构通常只能在受力后产生被动退让，各定位方向之间缺少相互关联，难以根据定位孔的实际形状对托盘位置进行连续调整，因此在定位孔存在偏心或不规则变形时，仍可能出现托盘位置与检测基准存在偏差的情况。

4、同时，现有检测工位中的托盘定位结构与承压结构通常相互独立;当托盘定位孔未完全套入、托盘发生倾斜或者某一侧定位件出现卡滞时，承压机构仍可能继续动作，使异常定位状态下的托盘承受进一步的轴向载荷，载荷还可能传递至托盘内部承载的半导体封装载板。虽然通过传感器检测和电控联锁能够对部分异常状态进行判断，但其需要增加检测元件和控制程序，且定位结构本身不能直接根据机械对位状态限制承压动作。

5、此外，检测托盘由输送机构转移至检测托盘承载板时具有一定的下落冲击，现有结构多采用弹簧、橡胶垫或弹性支撑件进行缓冲，此类结构虽然能够吸收部分冲击能量，但弹性件受压后会产生恢复力，当缺少相应的限位保持结构时，容易带动托盘发生反向回弹，使已经完成或正在进行的定位产生二次位移和振动，进而影响后续检测位置的稳定性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种芯片托盘检测工位浮动对位缓冲装置，解决了现有芯片托盘检测工位采用刚性定位结构时，容易因封装载板检测托盘的定位孔存在制造公差、重复使用变形或局部形变而出现定位卡滞、对位偏差以及孔壁挤压磨损，且在托盘未完全落位、单侧卡滞或异常倾斜时，检测工位仍可能继续向托盘施加压力而造成封装载板损伤，同时托盘落位产生的瞬时冲击及弹性回弹容易引起托盘二次振动和检测位置漂移的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种芯片托盘检测工位浮动对位缓冲装置，包括机架、进料区和设置于机架内的分度转盘，所述分度转盘上设置有检测托盘承载板，用于承载封装载板检测托盘，且检测托盘承载板与分度转盘之间设置有xy浮动框架，使检测托盘承载板能够相对于分度转盘进行xy方向的微量浮动调整。

4、所述检测托盘承载板对应封装载板检测托盘的托盘定位孔设置有对位组件，且所述对位组件包括定位头以及沿定位头周向设置的多组相对布置的伸缩触指，相对设置的伸缩触指分别与齿条相联动，两根相对设置的齿条共同与浮动齿轮啮合，以利用伸缩触指与托盘定位孔不同方向孔壁之间的接触状态，实现封装载板检测托盘的自适应取中定位。

5、进一步地，所述对位组件还包括压环、导向杆、释放环、第一连接杆以及定位底座，定位头和导向杆设置于定位底座上，多层释放环通过第一连接杆相互连接，压环用于在封装载板检测托盘落位时推动多层释放环沿导向杆同步移动。

6、进一步地，所述释放环内壁设置有触指滑块，伸缩触指上设置有限位凸块，触指滑块与限位凸块卡接配合；定位头与限位凸块之间设置有触指弹簧，释放环轴向移动后使触指滑块与限位凸块解除卡接，由触指弹簧推动限位凸块及伸缩触指沿径向向外移动，并与托盘定位孔的实际孔壁接触。

7、进一步地，所述伸缩触指设置有六个并两两相对形成三组，各伸缩触指分别与齿条联动，同组的两根齿条共同啮合一个浮动齿轮，浮动齿轮转动设置于齿轮座上；三组齿条、齿轮座及浮动齿轮沿定位头轴向分层设置，使三组伸缩触指能够分别获取托盘定位孔不同方向上的孔壁状态，并利用孔壁反力推动封装载板检测托盘、检测托盘承载板及xy浮动框架进行平面微量调整。

8、所述定位头内还设置有承压许可组件，所述承压许可组件包括导轨、承压板、配重块、状态凸轮盘、许可销、许可弹簧、凸环、导向环、第二连接杆以及导向滑块；状态凸轮盘分别与对应的浮动齿轮同轴连接，状态凸轮盘外周设置有大径圆弧面以及向内凹陷的许可凹弧，许可销沿状态凸轮盘径向设置，其一端与状态凸轮盘外周抵接，许可弹簧用于使许可销保持朝向状态凸轮盘移动的弹性趋势。

9、进一步地，所述导向环套设于许可销外围，并通过第二连接杆进行支撑，用于限定许可销的径向移动；承压板通过导向滑块与沿z向设置的导轨滑动配合，配重块与承压板连接；当任一状态凸轮盘未转动至许可位置时，对应许可销保持伸出并限制承压板移动；当各状态凸轮盘的许可凹弧均与对应许可销配合时，各许可销缩回，承压板在配重块的重力作用下移动至预定承力位置，从而使封装载板检测托盘在完成正常定位后方可进入承压状态。

10、所述检测托盘承载板上还设置有缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲支撑块、弹性片、弹片座、卡持片以及限位块，弹性片的一端连接于弹片座，另一端形成能够弹性变形的活动端，缓冲支撑块对应弹性片的受力位置设置；卡持片与弹性片的活动端连接，两个限位块间隔设置于卡持片的运动路径两侧。

11、封装载板检测托盘落位时，缓冲支撑块受压并带动弹性片产生弯曲变形，以吸收托盘落位产生的部分冲击能量；弹性片继续变形时带动卡持片移动，当卡持片越过两限位块形成的限位位置后形成卡持，使弹性片及缓冲支撑块保持在缓冲后的稳定状态，以抑制封装载板检测托盘的二次回弹。

12、本发明提供了一种芯片托盘检测工位浮动对位缓冲装置，具备以下有益效果：

13、通过设置对位组件，在封装载板检测托盘落位时下压压环并带动释放环移动，使触指滑块与限位凸块解除卡接，触指弹簧推动多组伸缩触指向外伸出并接触托盘定位孔孔壁，各组伸缩触指通过齿条与浮动齿轮形成差动配合，同时配合xy浮动框架带动托盘进行微量调整，使存在偏心、椭圆或局部变形的托盘定位孔也能够完成自适应对位，减少刚性定位造成的卡滞和定位偏差；

14、采用承压许可组件，在伸缩触指对位过程中由浮动齿轮同步带动状态凸轮盘转动，利用状态凸轮盘上的许可凹弧控制许可销的伸出与缩回；当任一方向存在未完全定位或卡滞时，许可销限制承压板移动，只有各组伸缩触指均完成正常定位后，承压板才在配重块作用下进入承力位置，从而实现定位状态与承压动作之间的机械联动，避免托盘异常定位时继续受压，降低封装载板因异常压紧产生损伤的风险；

15、利用缓冲组件使封装载板检测托盘落位时首先作用于缓冲支撑块，并由缓冲支撑块压动弹性片发生弯曲变形，以吸收托盘落位产生的冲击；弹性片继续变形时带动卡持片进入两个限位块之间并形成卡持，使缓冲支撑块在完成缓冲后保持在相应位置，限制弹性片立即反向恢复，从而减小托盘落位后的二次回弹和振动，有利于保持封装载板在后续检测过程中的位置稳定。