芯片检测分选机的制作方法

1.本实用新型涉及芯片检测装置技术领域，特别涉及一种芯片检测分选机。


背景技术：

2.当网络、电子通讯及各种电子消费品占据人们生活的各个角落时，奠定这一切基础的半导体产业毋庸置疑地成为国家科技发展中的重中之重。这些微电子行业大量使用的半导体器件制造完成后，需要对其进行检测、分选，或还有在其上下表面打标(标记、商标)、包装(如编带)等处理工序。
3.目前，国内已有的测试分选机功能比较单一，一些机器只能实现检测或者包装，而且运行速度比较慢。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种芯片检测分选机。
5.本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种芯片检测分选机，包括基板；所述基板上设置取料机构、入料机构、测试机构和预定位机构；
7.所述取料机构包括第一电缸；所述第一电缸固定在第一模组安装板上；所述第一模组安装板的两侧分别设置在支撑柱上；所述第一电缸包括第一滚珠丝杠；所述第一滚珠丝杠的丝母连接吸嘴工装；
8.所述入料机构包括料盘夹爪机构；所述料盘夹爪机构包括料盘；所述吸嘴工装位于所述料盘之上；所述料盘的两侧设置夹爪；所述夹爪连接第四气缸的活塞杆；所述料盘的底部抵接顶头；所述顶头连接第五气缸的活塞杆；所述第四气缸的缸体安装在夹爪基板上；所述夹爪基板固定在丝母安装块上；所述丝母安装块和第三滚珠丝杠的丝母连接；所述第三滚珠丝杠的一端连接第一驱动模块，所述第一驱动模块驱动所述第三滚珠丝杠旋转；
9.所述测试机构包括测试座；所述测试座包括芯片测试板；所述测试座上方设置可调光源灯箱；
10.所述预定位机构包括定位板和第四电缸；所述定位板开设多个芯片定位槽；所述芯片测试板和所述定位板在同一水平面；所述定位板的底部安装震动电机；所述定位板通过支承部件固定在滑板上；所述滑板固定在第一滑块上；所述第四电缸包括第五滚珠丝杠；所述第五滚珠丝杠的丝母连接所述第一滑块，且所述第三滚珠丝杠长度所在直线和所述第五滚珠丝杠的长度所在直线相互垂直。
11.其进一步的技术特征在于：所述吸嘴工装包括第一升降机构；第一升降机构包括第一导轨安装板；所述第一导轨安装板的背面连接所述第一滚珠丝杠的丝母；所述第一导轨安装板的正面安装一组直线导轨；所述直线导轨嵌合滑块；所述一组直线导轨)之间安装直线模组；第一升降机构还包括滑块安装板；所述滑块安装板固定在所述滑块之上；所述直线模组和所述滑块安装板机械连接；所述滑块安装板之上固定吸嘴夹板；所述吸嘴夹板上
安装多个分体式吸嘴模块；所述分体式吸嘴模块包括相互连通的第一吸嘴、导向通气轴和第一气接头；所述导向通气轴的一端连接所述第一吸嘴，所述导向通气轴的另一端连接第一气接头。
12.其进一步的技术特征在于：所述第一驱动模块包括第二伺服电机、第二同步带、第三同步带轮和第四同步带轮；所述第二伺服电机的输出轴穿过所述第四同步带轮，所述第二同步带张紧在所述第三同步带轮和所述第四同步带轮上；所述第三同步带轮套在所述第三滚珠丝杠上。
13.其进一步的技术特征在于：所述入料机构还包括入料导轨；所述入料导轨包括一组相互平行的第一导轨；所述第一导轨之上设置至少一组料盘限位组件；一组所述第一导轨之间设置至少一组第二升降机构；所述第二升降机构包括第二驱动模块和第二滚珠丝杠；所述第二滚珠丝杠的丝母和丝母升降板连接；所述丝母升降板通过第一导向轴连接托盘板；一组所述托盘板之间设置所述料盘夹爪机构；所述托盘板可托住所述料盘。
14.其进一步的技术特征在于：所述第二驱动模块包括第一伺服电机、第一同步带轮、第一同步带和第二同步带轮；所述第一伺服电机的输出轴穿过所述第二同步带轮，所述第一同步带张紧在所述第一同步带轮和所述第二同步带轮上；所述第一同步带轮套在所述第二滚珠丝杠上。
15.其进一步的技术特征在于：所述料盘限位组件包括一组导向槽固定块和一组限位导向板；所述一组导向槽固定块和所述一组限位导向板分别定位所述料盘的四个角。
16.其进一步的技术特征在于：所述限位导向板的一侧设置第三气缸；所述第三气缸的活塞杆可穿过所述限位导向板的底部。
17.其进一步的技术特征在于：所述第一导轨之上还安装第二气缸；所述第二气缸的活塞杆连接料盘挡块；所述第二气缸的端盖固定于挡块导向块之上。
18.其进一步的技术特征在于：所述测试机构还包括第三电缸；所述第三电缸包括第四滚珠丝杠；所述第四滚珠丝杠的丝母连接测试上固定板；所述测试上固定板和吸嘴安装板通过第二导向轴连接；所述吸嘴安装板设置多个第二吸嘴。
19.其进一步的技术特征在于：所述测试座还包括一组支撑板；所述一组支撑板支承所述芯片测试板；所述支撑板和所述芯片测试板之间设置隔热板和安装板。
20.本实用新型的有益效果如下：
21.1、本实用新型定位精度足够，使芯片能够准确放入料盘内，避免芯片损坏。为了保证工位定位的精准，使用伺服电机系统、电缸系统和定位传感器组成精确的定位控制系统。同时采用伺服电机驱动滚珠丝杠动作，可获得极高的运行速度。
22.2、本实用新型通过预定位机构，在芯片检测前预先矫正芯片检测槽内的芯片状态，可便于测试机构精准检测芯片，提高设备检测的准确率。
23.3、本实用新型通过可明显提高检测分选效率，填补了高效率的极小型半导体器件测试分选机的市场空白。
附图说明
24.图1为本实用新型的实施例1的俯视图。
25.图2为本实用新型的实施例1的主视图。
26.图3为本实用新型的实施例1的侧视图。
27.图4为取料机构的结构示意图。
28.图5为取料机构的主视图。
29.图6为吸嘴工装的结构示意图。
30.图7为吸嘴工装的俯视图。
31.图8为吸嘴工装的剖面图。
32.图9为入料导轨的结构示意图。
33.图10为入料导轨的剖视图。
34.图11为料盘夹爪机构的结构示意图。
35.图12为料盘夹爪机构的剖面图。
36.图13为料盘夹爪机构的俯视图。
37.图14为测试机构的主视图。
38.图15为测试机构的侧视图。
39.图16为测试座的结构示意图。
40.图17为图16中b处的结构示意图。
41.图18为预定位机构的结构示意图。
42.图19为预定位机构的侧视图。
43.图20为预定位机构的俯视图。
44.图21为图20中a处的结构示意图。
45.图22为本实用新型的实施例2的俯视图。
46.图23为本实用新型的实施例2的主视图。
47.图24为本实用新型的实施例2的侧视图。
48.图25为本实用新型的实施例2的结构示意图。
49.图中：100、基板；200、取料机构；201、支撑柱；202、第一电缸；203、第一模组安装板；204、第一加强筋；205、取料轴主板；206、第一支座；207、第二加强筋；208、吸嘴工装；209、吸嘴；210、导向通气轴；211、第一直线轴承；212、吸嘴夹板；213、吸嘴夹块；214、第一气接头；215、第一气缸安装板；216、第一气缸；217、第一电磁阀组；218、第一导轨安装板；219、端子安装板；220、端子台立柱；221、端子台；222、第二气接头；223、气管转接头；224、止动螺栓；225、调节块；226、基准块；227、限位板；228、滑块安装板；300、入料机构；301、导向槽固定块；302、料盘挡块；303、第二气缸；304、挡块导向块；305、第一导轨；306、限位导向板；307、第三气缸；308、导轨基板；309、第二直线轴承；310、第一导向轴；311、轴固定座；312、丝母升降板；313、第二滚珠丝杠；314、第一伺服电机；315、托盘板；316、第一安装基板；317、挡片；318、缓冲垫；319、第一丝杆固定座；320、第一同步带轮；321、第一同步带；322、第一电机支撑板；323、第一电机安装板；324、第二同步带轮；325、第一料盘；326、第一夹爪；327、第一丝杆支撑座；328、第二导轨；329、丝母滑块连接板；330、丝母安装块； 331、夹爪基板；332、第三滚珠丝杠；333、第二电机安装板；334、第二伺服电机；335、第二同步带；336、第三同步带轮；337、第四同步带轮；338、第二丝杆固定座；339、限位垫；340、第一丝杆支座；341、传感器支架；342、第一接近开关；343、顶头；344、第四气缸；345、第一气缸连接板；346、防护罩；347、第一直线轴承安装板；348、第一导向轴；349、第二直线轴承； 350、第二丝母；351、第五
气缸；400、测试机构；401、测试上顶板；402、减压阀；403、支撑立柱；404、测试上固定板；405、第一轴支座；406、第二直线轴承；407、吸嘴安装板；408、第二导向轴；409、灯箱隔热板；410、可调光源灯箱；411、测试座；4111、芯片测试板；4112、隔热板；4113、安装板；4114、支撑板；4115、测试槽；420、第二轴支座；421、第三导向轴；500、预定位机构；501、定位槽；502、定位板；503、立板；504、滑板；505、第三电缸；506、第一滑块；507、震动电机；600、出料机构；700、 ng机构。
具体实施方式
50.关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
51.下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。
52.实施例1：
53.图1为本实用新型的实施例1的俯视图，图2为本实用新型的实施例1 的主视图，图3为本实用新型的实施例1的侧视图。结合图1～图3，一种芯片检测分选机，包括基板100。基板100上设置一组取料机构200、一组入料机构300、一组测试机构400、一组预定位机构500、一组出料机构600和一组ng机构700。
54.图4为取料机构的结构示意图，图5为取料机构的主视图。结合图4和图 5，取料机构200包括第一电缸202。第一电缸202固定在第一模组安装板203 上。第一模组安装板203的两侧分别设置在支撑柱201上。本实施例中，第一模组安装板203的一侧固定在支撑柱201上，第一模组安装板203的另一侧固定在第一支座206上，并且，在支撑柱201处设置第一加强筋204，在第一支座206处设置第二加强筋207，提高支撑柱201和第一支座206的强度。第一电缸202包括第一滚珠丝杠。第一滚珠丝杠的丝母连接吸嘴工装208。
55.图6为吸嘴工装的结构示意图，图7为吸嘴工装的俯视图，图8为吸嘴工装的剖面图。结合图6～图8，吸嘴工装208包括第一升降机构。第一升降机构包括第一导轨安装板218。第一导轨安装板218的背面连接第一滚珠丝杠的丝母。第一导轨安装板218的正面安装一组直线导轨。直线导轨嵌合滑块。一组直线导轨之间安装直线模组，直线模组为滚珠丝杠型直线模组，将回转运动转化为直线运动。
56.第一升降机构还包括滑块安装板228。滑块安装板228固定在滑块之上。直线模组和滑块安装板228机械连接。滑块安装板228之上固定吸嘴夹板212。吸嘴夹板212上安装多个分体式吸嘴模块。分体式吸嘴模块包括相互连通的第一吸嘴209、导向通气轴210和第一气接头214。导向通气轴210的一端连接第一吸嘴209，导向通气轴210的另一端连接第一气接头214。导向通气轴 210的轴线和第一气接头214的轴线之间有夹角。优选地，夹角的度数为30
°
。导向通气轴210的外壁套有第一直线轴承211，第一直线轴承211穿过吸嘴夹块213，吸嘴夹块213的背面固定限位板227，限位板227安装在吸嘴夹板 212上。第一气接头214连接第一电磁阀组217。吸嘴夹块213连接第一气缸 216的活塞杆。第一气缸216的缸体固定在第一气缸安装板215上，且第一气缸安装板215和吸嘴夹板212相互平行。
57.滑块安装板228和第一导轨安装板218之间安装基准块226，基准块226 之上通过
止动螺栓228固定调节块225，调节块225和基准块226用于芯片检测用固定测试机构的辅助基本定位。第一导轨安装板218之下安装锁紧调整块。基准块226安装在锁紧调整块之上。滑块安装板228的背面安装压紧块。由于芯片厚度有区分，所以增设通过人工微调在调节块225上的止动螺栓228，从而使和基准块226相连的滑块安装板228在直线导轨上进行z轴方向上下的细微调整，从而实现无需更换第一吸嘴209的优势，从而节约换型时间及加工成本。或者，取消第一滚珠丝杠和直线模组，吸嘴工装208根据芯片和第一吸嘴209的相对高度通过人工调节。
58.取料机构200还包括接线模块。接线模块包括端子安装板219。端子安装板219和第一导轨安装板218垂直连接。端子安装板219之上垂直设置多个端子台立柱220。端子台立柱220支承端子台221。接线模块还包括第一电磁阀组217。第一电磁阀组217固定在第一导轨安装板218之上。端子安装板 219之上安装气管转接块。气管转接块内插入多个第二气接头222。
59.图11为料盘夹爪机构的结构示意图，图12为料盘夹爪机构的剖面图。图 13为料盘夹爪机构的俯视图。结合图11～图13，入料机构300包括料盘夹爪机构。料盘夹爪机构包括第一料盘325。吸嘴工装208位于第一料盘325之上。第一料盘325的两侧设置夹爪326。夹爪326连接第四气缸344的活塞杆。第四气缸344的活塞杆连接第一导向轴348，第一导向轴348外套有第二直线轴承349，第二直线轴承349伸入第一直线轴承安装板347，第一直线轴承安装板347固定在夹爪基板331的一侧。料盘325的底部抵接顶头343。顶头 343连接第五气缸351的活塞杆。第四气缸344的缸体安装在夹爪基板331 上。夹爪基板331外设置防护罩346。防护罩346内安装传感器支架341，传感器支架341内设置第一接近开关342。夹爪基板331固定在丝母安装块330 上。丝母安装块330通过丝母滑块连接板329和第二导轨328连接。丝母安装块330和第三滚珠丝杠332的第二丝母350连接。第三滚珠丝杠332的一端连接第一驱动模块，第一驱动模块驱动第三滚珠丝杠332旋转。具体地，第三滚珠丝杠332的的一端伸入第一丝杆支座340，第一丝杆支座340固定在第一丝杆支撑座327上，第三滚珠丝杠332的另一端外壁套有限位垫339，且第三滚珠丝杠332的另一端伸入第二丝杆固定座338内。第一驱动模块包括第二伺服电机334、第二同步带335、第三同步带轮336和第四同步带轮337。第二伺服电机334的输出轴穿过第四同步带轮337，第二同步带335张紧在第三同步带轮336和述第四同步带轮337上。第三同步带轮336套在第三滚珠丝杠332上。第二伺服电机334的端盖固定在第二电机安装板333上。
60.图9为入料导轨的结构示意图，图10为入料导轨的剖视图。结合图9和图10，入料机构300还包括入料导轨。入料导轨包括一组相互平行的第一导轨305。第一导轨305固定在导轨基板308上，导轨基板308固定在第一安装基板316上。第一导轨305之上设置两组料盘限位组件。料盘限位组件包括一组导向槽固定块301和一组限位导向板306。一组导向槽固定块301和一组限位导向板306分别定位料盘325的四个角。限位导向板306的一侧设置第三气缸307。第三气缸307的活塞杆可穿过限位导向板306的底部。
61.第一导轨305之上还安装第二气缸303。第二气缸303的活塞杆连接料盘挡块302。第二气缸303的端盖固定于挡块导向块304之上。
62.一组第一导轨305之间设置两组第二升降机构。第二升降机构包括第二驱动模块和第二滚珠丝杠313。第二滚珠丝杠313的端部套有缓冲垫318，且第二滚珠丝杠313的端部
伸入第一丝杆固定座319内。第二滚珠丝杠313的丝母和丝母升降板312连接。丝母升降板312通过第一导向轴310连接托盘板 315。具体地，第一导向轴310的外壁套有第二直线轴承309，第二直线轴承 309穿过第一安装基板316，第一导向轴310的底部固定在轴固定座311内，轴固定座311固定在丝母升降板312上。一组托盘板315之间设置料盘夹爪机构。托盘板315可托住料盘325。第二驱动模块包括第一伺服电机314、第一同步带轮320、第一同步带321和第二同步带轮324。第一伺服电机314的输出轴穿过第二同步带轮324，第一同步带321张紧在第一同步带轮320和第二同步带轮324上。第一同步带轮320套在第二滚珠丝杠313上。第一伺服电机314的缸体通过第一电机支撑板322和第一电机安装板323固定在导轨基板308上。
63.第一导轨305的左侧为入料端，第一导轨305的右侧为出料端。入料端和出料端各有一个通过第一伺服电机314控制的升降机构来实现第一料盘325 的积料和抽取。
64.左侧单个料盘取出的工作原理如下：
65.人工将多个料盘放入至由导向槽固定块301和限位导向板306组成的料盘放置槽中。启动左侧的升降机构，当第一伺服电机314的输出轴旋转，驱动第二同步带轮324旋转，第二同步带轮324通过第一同步带321将动力传递给第一同步带轮320，第一同步带轮320带动第二滚珠丝杠313旋转，从而带动丝母升降板312向上运动，丝母升降板312沿第一导向轴310的设置方向运动，第一导向轴310的运动带动托盘板315向上运动托住料盘。
66.然后左侧的第二气缸303的活塞杆回收托在料盘底部的料盘挡块302，紧接着第一伺服电机314的输出轴反向旋转，多个第一料盘325整体下降一个料盘厚度，第二气缸303的活塞杆伸出，料盘挡块302拖住上方剩余的多个第一料盘325，第一伺服电机314的输出轴再次旋转，托盘板315再次下降至第一导轨305的平面下方，将单个第一料盘325放置于导轨槽上，再由第一夹爪326夹取输送，完成一次单个料盘取出。
67.右侧料盘堆叠的工作原理如下：
68.启动右侧的升降机构，右侧的第一伺服电机314的输出轴旋转，驱动第二同步带轮324旋转，第二同步带轮324通过第一同步带321将动力传递给第一同步带轮320，第一同步带轮320带动第二滚珠丝杠313旋转，从而带动丝母升降板312向上运动，丝母升降板312沿第一导向轴310的设置方向运动，第一导向轴310的运动带动托盘板315向上运动托住料盘。右侧的第二气缸 303的活塞杆缩回，将第一料盘325送至料盘放置槽后，右侧的第二气缸303 的活塞杆伸出推动料盘挡块302卡住料盘，完成一次单个料盘的堆叠。
69.接着右侧的第一伺服电机314的输出轴反向旋转，右侧的托盘板315下降至第一导轨305的平面下方，将多个第一料盘325堆叠放置于导轨槽上。
70.空盘出料的工作原理如下：
71.当多个第一料盘325内的芯片全部取完，第一料盘325全部已经从左侧移送至右侧叠满，此时料取放完毕。启动右侧的升降机构，右侧的第一伺服电机314的的输出轴旋转，使右侧的托盘板315上升托住第一料盘325，右侧的第二气缸303的活塞杆缩回托在料盘底部的料盘挡块302，接着右侧的第一伺服电机314的输出轴反向旋转，右侧的托盘板315下降至第一导轨305的平面下方，将多个第一料盘325堆叠放置于导轨槽上，再由第一夹爪326夹取最底部料盘，右侧的第三气缸307的活塞杆缩回，带动打开限位导向板306，多个空料盘由右侧移动至左侧，右侧的第三气缸307的活塞杆气缸伸出，带动限位导向板306打开，同时，第
一夹爪326关闭，左侧的第一伺服电机314 上升到最高位，左侧的第二气缸303的活塞杆伸出推动料盘挡块302托住上方的多个空料盘，左侧的第一伺服电机314下降到第一导轨305的平面下，等待人工取出空料盘，放入新料盘。
72.当第一料盘325到达指定位置，第一接近开关342感应到第一料盘325，第四气缸344的活塞杆回缩，驱动第一夹爪326同时运动从而夹持住料盘第一料盘325。之后第五气缸351的活塞杆伸出，驱动顶头343向上顶，完成第一料盘325的防形变夹持。之后由第二伺服电机334的输出轴驱动第四同步带轮337旋转，通过第二同步带335将动力传递给第三同步带轮336，第三同步带轮336带动第三滚珠丝杠332旋转，从而带动第二丝母350及安装在第二丝母350上的丝母安装块330运动，第二丝母350将回转运动转为直线运动，丝母安装块330在第二导轨328上滑动，从而带动料盘夹爪机构作直线运动。
73.图14为测试机构的主视图，图15为测试机构的侧视图。结合图14和图 15，测试机构400包括测试座411。测试座411包括芯片测试板4111。测试座411上方设置可调光源灯箱410。测试机构400还包括第三电缸。第三电缸包括第四滚珠丝杠。第四滚珠丝杠的丝母连接测试上固定板404。测试上固定板404和吸嘴安装板407通过第二导向轴408连接。第二导向轴408的一端外壁套有第二直线轴承406，且第二导向轴408的一端固定在第一轴支座405 内。吸嘴安装板407设置多个第二吸嘴。测试上固定板404固定在测试上顶板401上，测试上顶板401的两侧分别固定在支撑立柱403上。测试上顶板 401之上安装减压阀402。
74.图16为测试座的结构示意图，图17为图16中b处的结构示意图。结合图16和图17，测试座411还包括一组支撑板4114。一组支撑板4114支承芯片测试板4111。支撑板4114和芯片测试板4111之间设置隔热板4112和安装板4113。
75.图18为预定位机构的结构示意图，图19为预定位机构的侧视图，图20 为预定位机构的俯视图，图21为图20中a处的结构示意图。结合图18～图 21，预定位机构500包括定位板502和第四电缸505。定位板502开设多个芯片定位槽501。芯片测试板4111和定位板502在同一水平面。定位板502 的底部安装震动电机507。定位板502通过支承部件固定在滑板504上。支承部件包括立板503，立板503和滑板504垂直连接。滑板504固定在第一滑块506上。第四电缸505包括第五滚珠丝杠。第五滚珠丝杠的丝母连接第一滑块506，且第三滚珠丝杠332长度所在直线和第五滚珠丝杠的长度所在直线相互垂直。
76.将芯片放入芯片定位槽501中，通过定位板502的背面的震动电机507，震动电机507的震动使得操作人员或机械手在放芯片时由多方面原因而造成的芯片姿态不一致矫正成一致，从而使芯片能准确进入下一个测试工位。
77.定位板502安装于立板503之上，立板503安装于滑板504之上，滑板 504安装于第一滑块506之上，通过第四电缸505的伺服电机的输出轴作用下，滑板504在x轴直线运动实现芯片的快速输送。
78.出料机构600的结构和入料机构300的结构相同，且出料机构600的第一导轨305和入料机构300的第一导轨305相互平行。
79.ng机构700包括第二料盘、滚珠丝杠型直线模组、第二滑块和第二导轨，第二滑块和第二导轨相互嵌合，第二料盘固定在第二滑块之上，第二滑块通过连接板和滚珠丝杠型直线模组的丝母相连。滚珠丝杠型直线模组驱动第二滑块沿第二导轨沿x轴方向运动。
80.实施例2：
81.图22为本实用新型的实施例2的俯视图，图23为本实用新型的实施例2 的主视图，图24为本实用新型的实施例2的侧视图，图25为本实用新型的实施例2的结构示意图。结合图22～图25，一种芯片检测分选机，包括基板 100。基板100上设置两组取料机构200、两组入料机构300、两组测试机构 400、两组预定位机构500、两组出料机构600和两组ng机构700。一组取料机构200、一组入料机构300、一组测试机构400、一组预定位机构500、一组出料机构600和一组ng机构700在基板100的一侧，另一组取料机构 200、另一组入料机构300、另一组测试机构400、另一组预定位机构500、另一组出料机构600和另一组ng机构700在基板100的另一侧。
82.本实用新型的工作原理如下：
83.料盘从入料机构300进入，通过取料机构200取出放置于预定位机构500 中，再由测试机构400取入检测，再由测试机构400取出至预定位机构500 中，再由取料机构200取出，分别放入出料机构600和ng机构700中，完成循环。