CN102360062A - 一种smd led贴片分光机用芯片探测装置 - Google Patents

Abstract

一种SMDLED贴片分光机用芯片探测装置，包括有支撑板，支撑板的一侧设置有驱动源，支撑板的另一侧设置有弹性探针组件和同步驱动机构，同步驱动机构的一端与驱动源连接，同步驱动机构的另一端与弹性探针组件配合连接，驱动源驱动同步驱动机构，弹性探针组件在同步驱动机构的作用下可同时接触或者远离待测试芯片。本发明是一种基于芯片固定、探针移动的芯片探测装置，与现有技术相比，具有结构简单、容易实现、能够避免频繁更换探针的特点，而且能够保证测试精度，并且探针片的使用寿命为现有技术针式结构的探针的30倍以上。

Description

一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置

技术领域

本发明涉及LED分光机技术领域，特别是涉及一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置。

背景技术

贴片式发光二极管(SMD LED)是一种新型表面贴装式半导体发光器件，具有体积小、散射角大、发光均匀性好、可靠性高等优点，发光颜色包括白光在内的各种颜色，因此，被广泛应用于显示屏、液晶面板背光、装饰灯光和通用照明等各种电子产品上。

由于LED封装出厂前必须进行分色分光处理，按照波长、亮度和工作电压等参数把LED分成很多档（Bin）和类别，然后自动根据设定的测试标准把LED分装在不同的Bin管内。

现有技术中的LED分光机包括LED直插分光机、SMD（surface mount device） LED贴片分光机、大功率LED分光机等。SMD LED贴片分光机就是对SMD LED 进行在线分类的一种专用设备，其结构主要包括：高速光学光谱仪、电参量测量仪和机械传送系统。具体的，其机械传送系统主要包括振动入料、吸料移送、芯片定位、芯片测试、芯片转向、分料机构、收料机构等。

芯片测试是LED分光机的核心机构，测试时，芯片电极与探针应充分接触并保持一定的接触压力，这种通过相对运动接触检测然后脱离的过程，一般有两种实现方式：一种是带有缓冲功能的探针固定，芯片移向探针，探针接触到芯片电极后缓冲保持接触，检测后芯片再移开；另一种是芯片固定不动，探针机构移动接触芯片的各个电极，探针也有缓冲机构，接触后缓冲保持接触，检测后芯片电极再移开。上述探针固定缓冲的方案，对探针的结构要求较简单，多数为针形结构，其具体结构为在针管内放置弹簧，针轴在针管内可弹性伸缩，然而，这种针形结构的探针顶住芯片电极时，由于接触面小、接触电阻大、接触部位容易氧化，使得一方面对芯片电极有影响，另一方面探针表面氧化也会影响导电性能，从而导致测量结果不准确。再者，针管内的弹簧寿命也有限，这种针形结构的探针的运动寿命一般在100万次以内，尺寸越小，寿命越短。

由于LED芯片数量大，检测速度高，当前主流检测速度为20KUPH，即一秒钟要检测6颗LED芯片，按照一天12小时测量计算，每月的检测量最高可达720万颗芯片。因此，上述针形结构的探针，最大的问题就是探针的寿命问题，由于探针更换频繁，探针将作为易损件，间隔不到5天就要更换一次，导致设备成本不断增加，而且在更换探针的同时需要停机操作，进而影响整个设备的工作效率。

因此，为解决上述问题，亟需提供一种结构简单、测试精确，且能够避免频繁更换探针的SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的技术尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、测试精确，且能够避免频繁更换探针的SMD LED贴片分光机用芯片探测装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，包括有支撑板，所述支撑板的一侧设置有驱动源，所述支撑板的另一侧设置有弹性探针组件和同步驱动机构，所述同步驱动机构的一端与所述驱动源连接，所述同步驱动机构的另一端与所述弹性探针组件配合连接，所述驱动源驱动所述同步驱动机构，所述弹性探针组件在所述同步驱动机构的作用下可同时接触或者远离待测试芯片。

其中，所述弹性探针组件包括有第一弹性探针组件和第二弹性探针组件，所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件分别包括有探针片、探针滑轨、滑动杆、弹簧和滑动杆座，所述探针滑轨设置有导向槽，所述探针片与所述导向槽滑动配合，所述探针片的尾端与所述滑动杆的一端抵接，所述滑动杆的另一端通过所述弹簧与所述滑动杆座配合连接。

其中，所述同步驱动机构包括有转动件、第一销轴、第二销轴、第一连杆滑块机构、第二连杆滑块机构以及第一滑轨和第二滑轨；所述第一连杆滑块机构包括有第一驱动连杆和第一滑块，所述第二连杆滑块机构包括有第二驱动连杆和第二滑块；所述第一滑轨和所述第二滑轨均设置于所述支撑板；所述转动件的一端与所述驱动源连接，所述转动件的另一端设置有第一偏心轴孔和第二偏心轴孔，所述第一销轴的一端部与所述第一偏心轴孔配合连接，所述第一销轴的另一端部与所述第一驱动连杆的一端连接，所述第一驱动连杆的另一端与所述第一滑块连接，所述第一滑块与所述第一滑轨配合连接；所述第二销轴的一端部与所述第二偏心轴孔配合连接，所述第二销轴的另一端部与所述第二驱动连杆的一端连接，所述第二驱动连杆的另一端与所述第二滑块连接，所述第二滑块与所述第二滑轨配合连接；所述第一弹性探针组件设置于所述第一滑块，所述第二弹性探针组件设置于所述第二滑块。

其中，所述第一偏心轴孔与所述转动件的回转中心之间的距离等于所述第二偏心轴孔与所述转动件的回转中心之间的距离。

其中，所述第一滑块设置有第一限位弹簧，所述第一限位弹簧的一端与所述第一滑块连接，所述第一限位弹簧的另一端与设置于所述支撑板的第一定位柱连接；所述第二滑块设置有第二限位弹簧，所述第二限位弹簧的一端与所述第二滑块连接，所述第二限位弹簧的另一端与设置于所述支撑板的第二定位柱连接。

其中，所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的探针片均设置有两个。

其中，所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的探针片均为钨钢制成。

其中，所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的探针片的上方均设置有探针盖板；所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的滑动杆座的尾端均设置有滑动杆座盖板。

其中，所述支撑板设置有限位固定块。

其中，所述驱动源为电动机。

本发明的有益效果：

本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，包括有支撑板，该支撑板的一侧设置有驱动源，该支撑板的另一侧设置有弹性探针组件和同步驱动机构，同步驱动机构的一端与驱动源连接，同步驱动机构的另一端与弹性探针组件配合连接，驱动源驱动同步驱动机构，弹性探针组件在同步驱动机构的作用下可同时接触或者远离待测试芯片。本发明是一种基于芯片固定、探针移动的芯片探测装置。与现有技术相比，具有结构简单、容易实现、能够避免频繁更换探针的特点，而且能够保证测试精度，并且探针片的使用寿命为现有技术针式结构的探针的30倍以上。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的结构示意图。

图2是本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的分解结构示意图。

图3是本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的机构原理示意图。

图4是本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的弹性探针组件的分解结构示意图。

图5是本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的同步驱动机构的结构示意图。

在图1、图2、图3、图4和图5中包括有：

1——支撑板、11——限位固定块、

2——驱动源、

3——弹性探针组件、31——探针盖板、32——探针片、33——探针滑轨、331——导向槽、34——滑动杆、35——弹簧、36——滑动杆座、361——滑动杆孔、37——滑动杆座盖板、

4——同步驱动机构、41——转动件、42——第一销轴、43——第一驱动连杆、441——第一滑动板、442——第一滑块、443——第一滑轨、444——第一托板、445——第一限位弹簧、446——第一定位柱、45——第二销轴、46——第二驱动连杆、471——第二滑动板、472——第二滑块、473——第二滑轨、474——第二托板、475——第二限位弹簧、476——第二定位柱、

5——芯片。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的具体实施方式之一，如图1、图2和图3所示，包括有支撑板1，支撑板1的一侧设置有驱动源2，支撑板1的另一侧设置有弹性探针组件3和同步驱动机构4，同步驱动机构4的一端与驱动源2连接，同步驱动机构4的另一端与弹性探针组件3配合连接，驱动源2驱动同步驱动机构4，弹性探针组件3在同步驱动机构4的作用下可同时接触或者远离待测试的芯5。本发明是一种基于芯片5固定、探针移动的芯片探测装置。与现有技术相比，具有结构简单、容易实现、能够避免频繁更换探针的特点，而且能够保证测试精度，并且探针片32的使用寿命为现有技术针式结构的探针的30倍以上。

工作原理：芯片5从芯片定位和芯片转向工位旋转到芯片测试的工位时，系统给出开始测试的信号，驱动源2启动，从而同步驱动机构4工作，在同步驱动机构4的作用下，弹性探针组件3可同时随同步驱动机构4被推出或者拉回，从而实现弹性探针组件3能够从芯片5的两侧同时靠近接触芯片电极或者远离芯片电极。

实施例2

本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的具体实施方式之二，如图4和图5所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。

本实施例与实施例1的区别在于，弹性探针组件3包括有第一弹性探针组件和第二弹性探针组件，第一弹性探针组件和第二弹性探针组件分别包括有探针片32、探针滑轨33、滑动杆34、弹簧35和滑动杆座36，探针滑轨33设置有导向槽331，探针片32与导向槽331滑动配合，探针片32的尾端与滑动杆34的一端抵接，滑动杆34的另一端通过弹簧35与滑动杆座36配合连接。滑动杆座36设置有与滑动杆34相配合的滑动杆孔361，滑动杆34可在滑动杆孔361内往复运动。

探针片32可沿探针滑轨33中的导向槽331的轨道滑动，弹簧35通过滑动杆34将探针片32压向最前端，探针片32的尾端卡设于导向槽331外的槽壁，构成弹簧缓冲。探针片32接触芯片电极后，需要保持一定的接触压力便于可靠测量芯片5的光电参数，但压力不可以过大，否则会损坏探针片32和芯片电极，因此，采用弹簧缓冲，使得当探针片32的前端接触到芯片电极时，受到来自芯片电极的外力（即与弹簧35压力相反方向的外力），探针片32在弹簧35的作用下可相对于探针滑轨33作缓冲移动向后收缩，当此外力消除时，探针片32恢复初始伸长状态。

设置导向槽331，对探针片32的滑动起到导向作用，由于探针片32是嵌设于导向槽331内、并与导向槽331滑动配合，从而限制了探针片32的五个自由度，仅保留了一个往返运动的自由度，确保导向精确。导向槽331的材料采用硬度较大的材料制造，由于探针片32在导向槽331的运动是高频率的运动，探针片32在导向槽331中运动时产生摩擦，使得探针片32逐渐被磨损，然而探针片32的寿命与现有技术中的针形结构的探针相比，使用寿命可以达到3000万次，即4个月更换一次，更换方便，提升了芯片测试探针装置的测试效率。

支撑板1包括第一托板444和第二托板474，第一托板444和第二托板474之间留空，用于芯片5的输送，第一托板444用于支撑第一弹性探针组件，第二托板474用于支撑第二弹性探针组件。

具体的，同步驱动机构4包括有转动件41、第一销轴42、第二销轴45、第一连杆滑块机构、第二连杆滑块机构以及第一滑轨443和第二滑轨473；第一连杆滑块机构包括有第一驱动连杆43和第一滑块442，第二连杆滑块机构包括有第二驱动连杆46和第二滑块472；第一滑轨443和第二滑轨473均设置于支撑板1；转动件41的一端与驱动源2连接，转动件41的另一端设置有第一偏心轴孔和第二偏心轴孔，第一销轴42的一端部与第一偏心轴孔配合连接，第一销轴42的另一端部与第一驱动连杆43的一端连接，第一驱动连杆43的另一端与第一滑块442连接，第一滑块442与第一滑轨443配合连接；第二销轴45的一端部与第二偏心轴孔配合连接，第二销轴45的另一端部与第二驱动连杆46的一端连接，第二驱动连杆46的另一端与第二滑块472连接，第二滑块472与第二滑轨473配合连接；第一弹性探针组件设置于第一滑块442，第二弹性探针组件设置于第二滑块472。探针片32的同步驱动机构4为由同一个转动件41驱动的两个连杆滑块机构实现。

另外，第一连杆滑块机构还设置有第一滑动板441，第一滑动板441的下表面与第一滑块442连接，第一滑动板441的上表面设置有第一弹性探针组件，该第一弹性探针组件在第一滑块442的带动下，带动第一滑动板441往复运动，增设第一滑动板441可以在第一滑动板441设置安装第一弹性探针组件的安装孔，而不损坏第一滑块442；同理，第二连杆滑块机构还设置有第二滑动板471，第二滑动板471的下表面与第二滑块472连接，第二滑动板471的上表面设置有第二弹性探针组件，该第二弹性探针组件在第二滑块472的带动下，带动第二滑动板471往复运动，增设第二滑动板471可以在第二滑动板471设置安装第二弹性探针组件的安装孔，而不损坏第二滑块472。

工作原理：芯片5从定位和转向工位旋转到芯片测试的工位，系统给出开始测试的信号。此时，驱动源2启动，带动转动件41旋转，转动件41分别带动第一连杆滑块机构和第二连杆滑块机构运动，转动件41在驱动源2的带动下逆时针转动时，第一驱动连杆43和第二驱动连杆46分别拉动第一弹性探针组件和第二弹性探针组件向相反的方向移动，第二弹性探针组件被推出，第一弹性探针组件被拉回。此时，两组弹性探针组件3将位于两个组件中间的芯片5夹紧，当两组弹性探针组件3中的探针片32接触芯片电极时，在第一限位弹簧445和第二限位弹簧475的作用下保持一定的弹性压力，然后给电极通电测试；测试完成后，转动件41在驱动源2的带动下顺时针转动时，第一驱动连杆43和第二驱动连杆46分别拉动第一弹性探针组件和第二弹性探针组件向相反的方向移动，第二弹性探针组件被拉回，第一弹性探针组件被推出，然后测试后的芯片5进入下一步工序。

具体的，第一滑块442设置有第一限位弹簧445，第一限位弹簧445的一端与第一滑块442连接，第一限位弹簧445的另一端与设置于支撑板1的第一定位柱446连接；第二滑块472设置有第二限位弹簧475，第二限位弹簧475的一端与第二滑块472连接，第二限位弹簧475的另一端与设置于支撑板1的第二定位柱476连接。

具体的，第一弹性探针组件和第二弹性探针组件的探针片32均设置有两个。分别对应芯片电极。

具体的，第一弹性探针组件和第二弹性探针组件的探针片32均为钨钢制成。采用钨钢制作探针片32，是由于其具有耐磨、韧性好、抗氧化、导电性强等特点。

具体的，第一弹性探针组件和第二弹性探针组件的探针片32的上方均设置有探针盖板31；第一弹性探针组件和第二弹性探针组件的滑动杆座36的尾端均设置有滑动杆座盖板37。探针盖板31限制探针片32的向上运动，滑动杆座盖板37限制滑动杆34向后移动的最大位移。

具体的，支撑板1设置有限位固定块11。限制第二弹性探针组件进一步向转动件41的方向滑动，避免第二弹性探针组件与转动件41碰撞。

具体的，驱动源2为电动机。电动机的电机输出轴与转动件41的轴心的轴孔枢接，转动件41的转动靠电动机直接驱动实现。

实施例3

本发明的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置的具体实施方式之三，本实施例的主要技术方案与实施例2相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例2中的解释，在此不再进行赘述，本实施例与实施例2的区别在于，第一偏心轴孔与转动件41的回转中心之间的距离等于第二偏心轴孔与转动件41的回转中心之间的距离。更好的满足同步驱动，而且受力均匀，没有滞后性，提高了第一连杆滑块机构和第二连杆滑块机构的传动精准性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：包括有支撑板，所述支撑板的一侧设置有驱动源，所述支撑板的另一侧设置有弹性探针组件和同步驱动机构，所述同步驱动机构的一端与所述驱动源连接，所述同步驱动机构的另一端与所述弹性探针组件配合连接，所述驱动源驱动所述同步驱动机构，所述弹性探针组件在所述同步驱动机构的作用下可同时接触或者远离待测试芯片。

2.根据权利要求1所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述弹性探针组件包括有第一弹性探针组件和第二弹性探针组件，所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件分别包括有探针片、探针滑轨、滑动杆、弹簧和滑动杆座，所述探针滑轨设置有导向槽，所述探针片与所述导向槽滑动配合，所述探针片的尾端与所述滑动杆的一端抵接，所述滑动杆的另一端通过所述弹簧与所述滑动杆座配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述同步驱动机构包括有转动件、第一销轴、第二销轴、第一连杆滑块机构、第二连杆滑块机构以及第一滑轨和第二滑轨；所述第一连杆滑块机构包括有第一驱动连杆和第一滑块，所述第二连杆滑块机构包括有第二驱动连杆和第二滑块；所述第一滑轨和所述第二滑轨均设置于所述支撑板；所述转动件的一端与所述驱动源连接，所述转动件的另一端设置有第一偏心轴孔和第二偏心轴孔，所述第一销轴的一端部与所述第一偏心轴孔配合连接，所述第一销轴的另一端部与所述第一驱动连杆的一端连接，所述第一驱动连杆的另一端与所述第一滑块连接，所述第一滑块与所述第一滑轨配合连接；所述第二销轴的一端部与所述第二偏心轴孔配合连接，所述第二销轴的另一端部与所述第二驱动连杆的一端连接，所述第二驱动连杆的另一端与所述第二滑块连接，所述第二滑块与所述第二滑轨配合连接；所述第一弹性探针组件设置于所述第一滑块，所述第二弹性探针组件设置于所述第二滑块。

4.根据权利要求3所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述第一偏心轴孔与所述转动件的回转中心之间的距离等于所述第二偏心轴孔与所述转动件的回转中心之间的距离。

5.根据权利要求3所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述第一滑块设置有第一限位弹簧，所述第一限位弹簧的一端与所述第一滑块连接，所述第一限位弹簧的另一端与设置于所述支撑板的第一定位柱连接；所述第二滑块设置有第二限位弹簧，所述第二限位弹簧的一端与所述第二滑块连接，所述第二限位弹簧的另一端与设置于所述支撑板的第二定位柱连接。

6.根据权利要求2所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的探针片均设置有两个。

7.根据权利要求2所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的探针片均为钨钢制成。

8.根据权利要求2所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的探针片的上方均设置有探针盖板；所述第一弹性探针组件和所述第二弹性探针组件的滑动杆座的尾端均设置有滑动杆座盖板。

9.根据权利要求1所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述支撑板设置有限位固定块。

10.根据权利要求1所述的一种SMD LED贴片分光机用芯片探测装置，其特征在于：所述驱动源为电动机。

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