CN101456020A - 半导体封装芯片自动质量测试的分选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体封装芯片自动质量测试的分选机，包括：机架；设置于机架上且相连接的水平工作台和倾斜工作台；进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置；设置于机架上的控制装置，该控制装置包括：产生控制信号的控制单元；带触摸屏的人机界面单元，且触摸屏通过RS232总线连接控制单元；多个分别用于检测进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置工作状态信息的感应器；多个用于执行控制单元输出的控制信号，分别带动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置自动协调工作完成对半导体封装芯片自动质量测试的执行单元。本发明优化分选机的人机界面，便于对分选机进行监控和维护处理。

Description

半导体封装芯片自动质量测试的分选机

技术领域

本发明涉及一种测试设备，尤其是涉及一种半导体封装芯片自动质量测试的分选机。

背景技术

分选机是半导体加工工艺中，最后对半导体封装芯片(IC)进行质量品质测试，按不同的品质分类收集成品的机械设备。

分选机是由气动元件、马达和传感器等组成的机电一体化设备，包括对半导体封装芯片进行进料处理、传送处理、测试处理、分选处理和卸料处理。但由于现有的分选机采用从动式通用通信协议的触摸屏，用户与分选机进行信息交互比较被动，不利于对分选机进行实时监控和异常排除处理。

发明内容

本发明提出一种半导体封装芯片自动质量测试的分选机，通过在控制装置中提供触摸屏与控制器进行双向主动通信，从而优化分选机的人机界面，便于对分选机进行监控和维护处理。

为解决本发明的技术问题，本发明公开一种半导体封装芯片自动质量测试的分选机，包括：形成相连接的水平工作台和倾斜工作台的机架；设置于水平工作台之上的进料装置；自上而下依次设置于倾斜工作台的传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置；设置于机架上的控制装置，该控制装置包括：

产生控制信号的控制单元；

带触摸屏的人机界面单元，用于提供用户设置分选机的工作参数及提供故障排除操作界面，且触摸屏通过RS232总线连接控制单元；

多个分别用于检测进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置工作状态信息的感应器；

多个用于执行控制单元输出的控制信号，分别带动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置自动协调工作完成对半导体封装芯片自动质量测试的执行单元。

优选的，所述人机界面单元还包括：

分别控制操作分选机的急停、电源、开始、停止和复位的5个操作按键；

分别控制设置分选机进入声音/静音、测试/清料、清数、产量、装料/待料工作状态的5个触摸开关；

以及根据触发提供用户设置分选机的工作参数的操作界面的多个功能按键。

优选的，所述工作参数包括：每个料管中半导体封装芯片的数量；料管之间的管距；出料管号码；测试计数。

优选的，所述执行单元包括：

多个分别驱动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置自动协调工作的气缸；

由控制单元控制，用于驱动分选装置的马达，以及用于根据控制单元输出的控制信号控制马达的马达控制电路。

优选的，所述控制单元为单片机。

优选的，所述进料装置包括：

设置于水平工作台的料管堆垛站、顶料管机构、推料管机构、夹料管机构和料管翻转机构；

且推料管机构设置于料管堆垛站的下方，顶料管机构、夹料管机构和料管翻转机构设置于料管堆垛站的一侧。

优选的，所述传递装置包括：

设置于倾斜工作台上的放料管、主导料轨和进料步进机构和步进电机驱动机构；

主导料轨、顶料管机构、夹料管机构和料管翻转机构设置于同一条工作直线。

优选的，所述测试装置为具有可更换的标准测试座的测试站，该测试座为PDIP测试座、SOP测试座或HSOP测试座；

测试站的进料口对应于进料步进机构的出料口。

优选的，所述分选装置为进料口对应于测试站的出料口的分料梭。

优选的，所述卸料装置包括：

进料口对应于分料梭的出料口的分料堆站；

进料口对应于分料堆站的出料口的接料管。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、触摸屏与控制单元的双向主动通信，优化分选机的人机界面，便于对分选机进行监控和维护处理：在分选机运转时，人机界面单元处于主菜单画面，便于操作人员随时监控；在分选机产生异常情况时，自动检测何处产生异常，将异常信息显示在人机界面单元的主菜单画面上，便于操作人员根据提示通过手动方式排除异常。

2、控制单元由多颗8位单片机组成，运用C语言编写，较之PLC控制系统，程序编写灵活性更高，且保密性强。

3、测试座是可换的标准测试座，且测试座方便拆卸，便于更换，满足不同的测试分类要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电气控制框图；

图3是本发明的运行过程处理示意图。

具体实施方式

本发明公开的分选机是机电一体化的半导体芯片封装专用设备，配合封装形式为PDIP(Plastic Dual-In-Line Package，双列直插封装)、SOP(small Outline Package，小外型封装)、HSOP(HeatSink Small Outline Package，带散热器的小外型封装)的IC测试仪，完成产品质量的分档工作。

如图1所示，本发明公开的分选机包括：机架17；设置于机架17底部的滚轮19；设置于机架17上且相连接的水平工作台2和倾斜工作台3；设置于水平工作台2之上的进料装置；自上而下依次设置于倾斜工作台3的传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置；设置于机架17上的控制装置18。

进料装置包括：设置于水平工作台2的料管堆垛站9、顶料管机构5、推料管机构7、夹料管机构8和料管翻转机构6；且推料管机构7设置于料管堆垛站9的下方，顶料管机构5、夹料管机构8和料管翻转机构6设置于料管堆垛站(9)的一侧。传递装置包括：设置于倾斜工作台3上的放料管10、主导料轨4和进料步进机构11和步进电机驱动机构13；并且，主导料轨4、顶料管机构5、夹料管机构8和料管翻转机构6设置于同一条工作直线。测试装置为具有可更换的标准测试座的测试站12，该测试座为PDIP测试座、SOP测试座或HSOP测试座；且测试站12的进料口对应于进料步进机构11的出料口。分选装置为进料口对应于测试站12的出料口的分料梭14。卸料装置包括：进料口对应于分料梭14的出料口的分料堆站15；进料口对应于分料堆站15的出料口的接料管16。

结合图2所示，控制装置18包括：由多颗MC68B09 8位单片机所组成，同时间可以处理多个任务的控制单元182，其可以产生控制信号控制分选机进行工作；带触摸屏1的人机界面单元181，用于提供用户设置分选机的工作参数及提供故障排除操作界面，且触摸屏1通过RS232总线连接控制单元182；多个分别用于检测进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置工作状态信息的感应器183；多个用于执行控制单元182输出的控制信号，分别带动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置自动协调工作完成对半导体封装芯片自动质量测试的执行单元184。

执行单元184包括：多个分别带动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置自动协调工作的气缸；由控制单元控制，用于驱动分选装置的马达，以及用于根据控制单元182输出的控制信号控制马达的马达控制电路。

人机界面单元181还包括：分别控制操作分选机的急停、电源、开始、停止和复位的5个操作按键；分别控制设置分选机进入声音/静音、测试/清料、清数、产量、装料/待料工作状态的5个触摸开关；以及根据触发提供用户设置分选机的工作参数的操作界面的功能按键F1-F5。

声音/静音触摸开关，用于设定出现故障时是否发出声音；测试/清料触摸开关，当选择测试时，使分选机处于测试系统时的运行模式，当选择清料时，使分选机不处于测试系统时的运行模式；清数触摸开关用于控制清除触摸屏1上对物料的计数，可将各料管的IC计数及总产量的计数归零；产量触摸开关，用于显示各出料管所测试的产量及总测试量；装料/待料触摸开关，当选择装料时，使受测物料料管自动从入料槽推出并翻转到夹管翻转机构，当选择待料时，使受测物料料管无法自动从入料槽推出并翻转到夹管翻转机构。

结合图3所示。当分选机接通电源，并按下操作按键“电源”后，其人机界面单元181被启动，进入人机界面的主菜单，此时，操作人员可按下功能按键F5进入每管数量设定选项，按下功能按键F4后，通过触摸屏1输入所需的设定值后按ENT，点击Send即可完成；再按下功能按键F3进入管距设定选项，通过上下箭头两个按钮来选择所需设定的管号，之后，通过+-两个按钮设定管距值；如需设定出料管号码，按下功能按键F4，通过上下箭头、左右箭头选取即可。以上设定完成离开后，按下操作按键“开始”，便可启动分选机开始进行IC的分选，此时画面停留在主菜单，并可由画面中得知各出料管内IC数量、总产量，当出料管内数量达到设定值时，该人机界面系统会自动送出一个告知信号(灯亮)，通知操作人员更换料管。

当分选机有异常情况发生时，通过感应器183自动检测出何处产生异常，同时将异常信息显示在人机界面单元181上，操作人员可根据提示进行异常状况的排除，使分选机恢复正常。为便于校正及排除异常情况，该人机界面单元181设定了手动排料功能，手动调节气缸的动作。按下操作按键“停止”按钮，使机器处于停机状态后，按下功能按键F1，进入手动排料画面，在触摸屏1上点击所需的按钮以手动操作运行机器，按下功能按键F5即可退出。

本发明的分选机的工作原理：通过料管堆垛站9将装有IC的料管整齐排列，并由推料管机构7依次推出一个料管后，由顶料管机构5将料管顶向主导料轨4入口圆弧面，经夹料管机构8夹紧料管，料管翻转机构6向上反转，使得料管与主导料轨道4对准，被测IC进入主导料轨道4，然后进料步进机构11将被测IC一颗一颗放置测试站12，由测试站12对被测IC定位、夹持、下行至测试座12测试完成后，释放到分料梭14，分料梭14将测试完成的IC根据测试结果由步进电机驱动机构13驱动放入分料堆站15相应通道，然后由接料管16将测试完成的IC按找分类要求完成收集。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、触摸屏与控制单元的双向主动通信，优化分选机的人机界面，便于对分选机进行监控和维护处理：在分选机运转时，人机界面单元处于主菜单画面，便于操作人员随时监控；在分选机产生异常情况时，自动检测何处产生异常，将异常信息显示在人机界面单元的主菜单画面上，便于操作人员根据提示通过手动方式排除异常。

2、控制单元由多颗8位单片机组成，运用C语言编写，较之PLC控制系统，程序编写灵活性更高，且保密性强。

3、测试座是可换的标准测试座，且测试座方便拆卸，便于更换，满足不同的测试分类要求。

Claims (10)

1、一种半导体封装芯片自动质量测试的分选机，包括：机架(17)；设置于机架(17)上且相连接的水平工作台(2)和倾斜工作台(3)；设置于水平工作台(2)之上的进料装置；自上而下依次设置于倾斜工作台(3)的传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置；其特征在于，还包括：设置于机架(17)上的控制装置(18)，该控制装置(18)包括：

产生控制信号的控制单元(182)；

带触摸屏(1)的人机界面单元(181)，用于提供用户设置分选机的工作参数及提供故障排除操作界面，且触摸屏(1)通过RS232总线连接控制单元(182)；

多个分别用于检测进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置工作状态信息的感应器(183)；

多个用于执行控制单元(182)输出的控制信号，分别带动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置和卸料装置自动协调工作完成对半导体封装芯片自动质量测试的执行单元(184)。

2、根据权利要求1所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述人机界面单元(181)还包括：

分别控制操作分选机的急停、电源、开始、停止和复位的5个操作按键；

分别控制设置分选机进入声音/静音、测试/清料、清数、产量、装料/待料工作状态的5个触摸开关；

以及根据触发提供用户设置分选机的工作参数的操作界面的多个功能按键。

3、根据权利要求1所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述工作参数包括：每个料管中半导体封装芯片的数量；料管之间的管距；出料管号码；测试计数。

4、根据权利要求1所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述执行单元(184)包括：

多个分别驱动进料装置、传递装置、测试装置、分选装置自动协调工作的气缸；

由控制单元控制，用于驱动分选装置的马达，以及用于根据控制单元(182)输出的控制信号控制马达的马达控制电路。

5、根据权利要求1所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述控制单元(182)为单片机系统。

6、根据权利要求1-5任意一项所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述进料装置包括：

设置于水平工作台(2)的料管堆垛站(9)、顶料管机构(5)、推料管机构(7)、夹料管机构(8)和料管翻转机构(6)；

且推料管机构(7)设置于料管堆垛站(9)的下方，顶料管机构(5)、夹料管机构(8)和料管翻转机构(6)设置于料管堆垛站(9)的一侧。

7、根据权利要求6所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述传递装置包括：

设置于倾斜工作台(3)上的放料管(10)、主导料轨(4)和进料步进机构(11)和步进电机驱动机构(13)；

主导料轨(4)、顶料管机构(5)、夹料管机构(8)和料管翻转机构(6)设置于同一条工作直线。

8、根据权利要求7所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述测试装置为具有可更换的标准测试座的测试站(12)，该测试座为PDIP测试座、SOP测试座或HSOP测试座；

测试站(12)的进料口对应于进料步进机构(11)的出料口。

9、根据权利要求8所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述分选装置为进料口对应于测试站(12)的出料口的分料梭(14)。

10、根据权利要求9所述半导体封装芯片自动质量测试的分选机，其特征在于，所述卸料装置包括：

进料口对应于分料梭(14)的出料口的分料堆站(15)；

进料口对应于分料堆站(15)的出料口的接料管(16)。

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