测试装置及分选机的制作方法

1.本实用新型涉及分选设备技术领域，尤其是涉及一种测试装置及分选机。


背景技术：

2.以测试半导体元件的分选机为例。现有技术中，测试半导体元件的分选机的测试座与测试机电连接。工作时，分选机的载料装置将半导体元件移送至入料位，测试臂在入料位取走半导体元件，并在测试座上对半导体元件进行测试。测试臂对半导体元件完成测试工作后，将半导体元件取走放入出料位，由测试臂将半导体器件移走。此时，有关部件可能发生故障导致测试座的容腔中残留有半导体元件，当新的半导体元件被送至测试座进行测试时，将会发生叠料，影响测试效果，甚至损坏半导体元件和测试座。
3.为了防止以上现象的发生，目前技术中采用了相机采样并对照片数据分析的方法，判断测试座中有无残留的半导体元件。由于半导体元件的尺寸普遍较小，加上分选机的结构紧凑，测试座区域的光线较暗，因而对相机及其测试系统的配置要求较高，而且相机测试系统成本很高，降低了分选机整机的成本竞争力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种测试装置及分选机，以缓解现有技术中存在的分选机对相机及其测试系统的配置要求较高的技术问题。
5.第一方面，本实用新型提供一种测试装置，包括：测试座、测试件以及测距传感器；所述测试座上设有用于放置待测产品的容腔；所述测试件能够相对所述测试座运动，并对放置在所述容腔的待测产品进行测试；所述测距传感器位于所述容腔的上方，所述测距传感器用于采集与所述容腔之间的距离信息，通过将所述距离信息与预设距离信息比较以获取所述容腔内有无残留物。
6.进一步的，所述测距传感器的位置可调，以使所述测距传感器的光源点落在所述容腔的中心位置。
7.进一步的，所述测试座的上方设有用于安装所述测距传感器的安装座，所述安装座包括底板和设置于所述底板的调节块；所述测距传感器上设有固定块，所述固定块与所述调节块之间设有位置调节结构。
8.进一步的，所述位置调节结构包括圆形孔、腰形孔以及穿设于两者之间的连接件；所述固定块和所述调节块两者中的一者设置所述圆形孔，另一者设置所述腰形孔。
9.进一步的，所述底板上设有多个所述测距传感器，多个所述测距传感器采用矩阵式布置，相应的，所述底板上设置与多个所述测距传感器数量相适配的所述调节块；其中，所述底板、多个所述测距传感器以及多个所述调节块构成测试模组；所述容腔为多个且采用矩阵式布置，所述测试模组的数量与所述容腔的数量相匹配。
10.进一步的，所述测试模组为至少两组，相邻两组所述测试模组之间留有用于供所述测试件运动的空间。
11.进一步的，所述容腔和所述测距传感器均为多个，两者的数量相等且位置一一对应。
12.进一步的，多个所述容腔和多个所述测距传感器均采用矩阵式布置。
13.进一步的，所述测试座的两侧分别设有载料组件，所述载料组件包括沿第一方向往复移动的入料板和出料板；所述测试件为两组，所述测试件与所述载料组件对应设置，所述测试件用于使待测产品在相应的所述入料板、所述出料板以及所述容腔之间转移。
14.有益效果：
15.本实用新型提供的测试装置，测试座上设有容腔，在使用时，可将待测产品放置在容腔内，同时，测试件能够相对测试座运动，并可对放置在容腔的待测产品进行测试；由于测距传感器能够采集与容腔之间的距离信息，当该距离信息未达到预设距离信息时，则表明容腔内有残留物，此时，可将残留物取出后再放置待测产品，以避免对待测产品和测试座产生损伤；当该距离信息达到预设距离信息时，则表明容腔内没有残留物，此时，可以放置下一待测产品并继续测试。
16.由前述可知，该测试装置能够利用测距传感器的测距原理，获取容腔内有无残留物的信息，一方面，可减少测试件压坏待测产品或影响测试结果情况的发生；另一方面，与现有技术中采用相机采样相比，该测距传感器对容腔的光线明暗程度没有较高的要求，且成本相对较低，相对提高了分选机整机的成本竞争力和市场竞争优势。
17.第二方面，本实用新型提供一种分选机，包括：前述实施方式任一项所述的测试装置。
18.本实用新型提供的分选机包括前述的测试装置，其中，该分选机所达到的技术优势及效果同样包括测试装置所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的测试装置的结构示意图之一；
21.图2为本实用新型实施例提供的测试装置的结构示意图之二；
22.图3为本实用新型实施例提供的测试装置中的测试座的俯视图；
23.图4为本实用新型实施例提供的测试装置中的测试模组的结构示意图之一；
24.图5为本实用新型实施例提供的测试装置中的测试模组的结构示意图之二；
25.图6为测试座和两组载料装置的工作示意图之一；
26.图7为测试座和两组载料装置的工作示意图之二；
27.图8为测试座、入料板以及出料板三者中的容腔和空腔的一一对应设置的示意图。
28.图标：
29.100
‑
测试座；110
‑
容腔；
30.200
‑
测试件；
31.300
‑
测距传感器；
32.410
‑
底板；420
‑
调节块；430
‑
固定块；440
‑
连接件；421
‑
腰形孔；431
‑
圆形孔；
33.500
‑
载料组件；510
‑
入料板；520
‑
出料板。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
39.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.本实施例提供一种测试装置，如图1至图3所示，该测试装置包括测试座100、测试件200以及测距传感器300；测试座100上设有用于放置待测产品的容腔110；测试件200能够相对测试座100运动，并对放置在容腔110的待测产品进行测试；测距传感器300位于容腔110的上方，测距传感器300用于采集与容腔110之间的距离信息，通过将距离信息与预设距离信息比较以获取容腔110内有无残留物。
42.本实施例提供的测试装置，测试座100上设有容腔110，在使用时，可将待测产品放置在容腔110内，同时，测试件200能够相对测试座100运动，并可对放置在容腔110的待测产品进行测试；由于测距传感器300能够采集与容腔110之间的距离信息，当该距离信息未达到预设距离信息时，则表明容腔110内有残留物(如：待测或已测产品或其他异物)，此时，可
将残留物取出后再放置待测产品，以避免对待测产品和测试座100产生损伤；当该距离信息达到预设距离信息时，则表明容腔110内没有残留物，此时，可以放置下一待测产品并继续测试。
43.简单来说，当容腔110暴露给测距传感器300时，容腔110存在残留物，测距传感器300根据测试距离在异常范围内而报警；若容腔110不存在残留物，则测距传感器300根据测试距离超出异常范围而显示正常。若容腔110被测试件200遮挡：测距传感器300可根据遮挡距离超出异常范围仍显示正常。
44.由前述可知，该测试装置能够利用测距传感器300的测距原理，获取容腔110内有无残留物的信息，一方面，可减少测试件200压坏待测产品或影响测试结果情况的发生；另一方面，与现有技术中采用相机采样相比，该测距传感器300对容腔110的光线明暗程度没有较高的要求，且成本相对较低，相对提高了分选机整机的成本竞争力和市场竞争优势。此外，该测试装置还能解决现有测试区空间有限，安装相机光源、数据线等相关部件时操作难度较高，容易发生干涉的技术问题，通过测距传感器300代替现有方式，能够达到便于安装的效果。
45.需要说明的是，待测产品可以为半导体元件，测试尺寸微小的半导体元件对相机测试系统配置要求较高，其成本大约在十几万左右。本实施例使用的测距传感器300相对于相机测试系统价格低廉，测试方法简单，测试性能稳定，性价比较高。另外，现有技术利用相机拍照判断容腔110中有无半导体元件时，相机本身的体积再加上固定相机的结构，整个测试装置占据了相当一部分空间，存在较大的结构干涉风险，而本实施例使用的测距传感器300的体积较小，安装结构简单且方便，容易调节且干涉风险较小。
46.进一步的，测距传感器300的位置可调，以使测距传感器300的光源点落在容腔110的中心位置，以确保测距传感器300采集信息的准确性。
47.本实施例中，如图4所示，测试座100的上方设有用于安装测距传感器300的安装座，安装座包括底板410和设置于底板410的调节块420；测距传感器300上设有固定块430，固定块430与调节块420之间设有位置调节结构。
48.可选的，底板可采用隔热板。
49.在本技术的一个实施方式中，请继续参照图4，位置调节结构包括圆形孔431、腰形孔421以及穿设于两者之间的连接件440；固定块430和调节块420两者中的一者设置圆形孔431，另一者设置腰形孔421。
50.可选的，连接件440可以为螺杆、螺栓或螺钉等。
51.如图3和图4所示，底板410上设有多个测距传感器300，多个测距传感器300采用矩阵式布置，相应的，底板410上设置与多个测距传感器300数量相适配的调节块420；其中，底板410、多个测距传感器300以及多个调节块420构成测试模组；容腔110为多个且采用矩阵式布置，测试模组的数量与容腔110的数量相匹配。
52.具体的，容腔110可以a
×
b的矩阵形式分布在测试座100中，其中，a≥1(a的取值可以为1、2、3...)且b≥1(b的取值可以为1、2、3...)，相应的，测距传感器300也以a
×
b的矩阵形式布置。
53.进一步的，测试模组为至少两组，相邻两组测试模组之间留有用于供测试件200运动的空间，如此设置，可便于测距传感器300的安装，当容腔110以一定的倍数增减时，可通
过增减相应数量的测试模组与其适应；通过测试模组的设置，使得拆装比较方便。
54.示例性地，当容腔110以2
×
4的矩阵形式布置时，如图5所示，本实施例需要两组测试模组，每组测试模组上设置四个测距传感器300，以与测试座100中的容腔110一一对应设置。通过调节固定块430与调节块420之间的位置，可以使各测距传感器300的光源点落在容腔110的中心位置。当然，测试模组还可以为三组、四组或五组等。以测试模组为四组为例，可在每组测试模组上设置两个测距传感器300，此时对于2
×
4的矩阵来说，需要四组测试模组。其中，测试模组的组数以及测距传感器300的数量可根据容腔110的数量适当的调整。
55.其他实施例中，还可设置一组测试模组，即一组测试模组上设置与容腔110数量相适配的测距传感器300。
56.除上述设置外，容腔110和测距传感器300均为多个，两者的数量相等且位置一一对应。多个容腔110和多个测距传感器300可采用矩阵式布置，但不限于为矩阵式布置，还可以为其他布置方式，例如：环形阵列、半环形阵列等。
57.上面已经描述了测距传感器300的布置形式以及测试模组的设置形式，接下来描述与测试件200进行测试的有关内容。
58.如图6和图7所示，测试座100的两侧分别设有载料组件500，载料组件500包括沿第一方向往复移动的入料板510和出料板520；测试件200为两组，测试件200与载料组件500对应设置，测试件200用于使待测产品在相应的入料板510、出料板520以及容腔110之间转移。
59.需要说明的是，测试件200可采用现有的测试臂形式，测试臂既能运动至入料位和出料位，又能将入料位上的待测产品送至容腔110，同时还能将容腔110的已测产品送至出料位。
60.具体的，当载料装置处于入料位时，对应的测试臂可以移至入料位，取走入料板510上的半导体元件，回到测试座100进行测试；测试完成后，可将半导体元件放入出料位，出料板520将测试完的半导体元件送出。
61.如图6所示，位于上侧的载料装置的入料板510位于入料位，位于下侧的载料装置的出料板520位于出料位；与下侧的载料装置对应的测试臂可将半导体元件放入出料板520，在此过程中，与上侧的载料装置对应的测试臂可将入料板510上的半导体元件取走，并将半导体元件放置在测试座100的容腔110中进行测试。
62.如图7所示，上一半导体元件测试完成后，位于上侧的载料装置的出料板520位于出料位，位于下侧的载料装置的入料板510位于入料位；与上侧的载料装置对应的测试臂可将半导体元件放入出料板520，在此过程中，与下侧的载料装置对应的测试臂可将入料板510上的半导体元件取走，并将半导体元件放置在测试座100的容腔110中进行测试。
63.需要说明的是，同一侧的载料装置对应的入料位和出料位为同一位置，即在需要入料时充当入料位完成入料，反之，在需要出料时充当出料位完成出料。
64.本实施例中，充分利用测距传感器300的测距能力，根据测试座100的容腔110内有无半导体元件以及两个测试臂移动时遮挡存在的距离变化，利用下一次测试前容腔110被暴露给测距传感器300这一段时间，检查测试座100中有无残余半导体元件或其他异物，以避免压坏半导体元件或影响测试结果。
65.简单来说，当测试臂完成测试后，移至出料位，此时测试臂在入料位取完半导体元件，移至测试座100这一过程中，存在一定的时间间隔，测试座100的a
×
b矩阵中所有的容腔
110暴露，对应的测距传感器300可测试容腔110中是否存在半导体元件。
66.进一步的，如图8所示，入料板510和出料板520上均设有与测试座100上的容腔110相适配的空腔(该空腔的结构可与容腔110相同)或工位，以确保测试件200在入料板510或出料板520取放待测产品的同时，还能够将待测产品精准地从测试座100的容腔110中取出或放入。
67.请继续参照图8，示例性地，当容腔110以2
×
4的矩阵形式布置时，需要设置两组测试模组，组成两行测距传感器300，每行四个测距传感器300，对应的，入料板510和出料板520上分别设置2x4的空腔或工位，其中，每行测距传感器300和每列测距传感器300的间距与2x4的容腔110的间距保持一致。
68.本实施例还提供一种分选机，该分选机包括前述的测试装置；其中，该分选机还包括其他装置，其他装置的设置可参照现有技术，在此不再详细赘述。本实施例提供的分选机包括前述的测试装置，其中，该分选机所达到的技术优势及效果同样包括测试装置所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。