CN106938255A - 芯片测试分类机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片测试分类机器人，包括多轨振动上料组件(1)，筛选组件(2)，下压组件(3)，多头旋转组件(4)和收料组件(5)；下压组件(3)下方连接有多头旋转组件(4)；多头旋转组件(4)包括工作分度圆盘(41)、多个吸嘴组件(42)和真空分度盘(43)，真空分度盘(43)设置在工作分度圆盘(41)的轴心位置上，多个吸嘴组件(42)按照等分的间距设置在工作分度圆盘(41)上。该芯片测试分类机器人通过振动盘搭配高速DDR马达传动以及多个测试工位，达到单测、顺测、并测等多样化测试方式，从而提高工作效率、降低人工及材料成本、降低劳动强度和优化生产线等优异效果。

Description

芯片测试分类机器人

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，更为具体地，涉及一种芯片全自动测试装置。

背景技术

目前对合格芯片的筛查多是采用晶圆测试探针台来完成。晶圆测试探针坦是由显微镜、探针座、工作台、承片台、电工系统及界面显示组成的，它搭配测试仪后完成对晶圆的电参数测试及功能测试。这种晶圆测试探针台因为其探针及打点机构的限制，电参数只能设置为两档(合格品与不合格品，不合格品打红点)，电参数低于设置指标的只能作为不合格品归为废料，实际部分不合格品可以归为下一档(良品或中上品)，检测设备的不合理造成了产品的浪费及成本增加。其次，在工作速度上因为需要手动换晶圆并校准以及晶圆平面移动需要X、Y轴同动等方面限制，导致其每小时工作效率并不高。再次，晶圆测试完后需切割成芯片，切割过程中有可能会造成芯片的损伤，切割后需再次筛选一遍，导致成本增加和效率降低。

目前虽然也有多轨道进料检测设备，能够实现同时取料，同时检测和收纳功能，大大提高了工作效率，但这类设备一次取料只能检测一种参数，无法对待测产品性能做全面测试，也制约了其使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片测试分类机器人及其测试方法，改变传统的芯片制造工序。通过振动盘搭配高速DDR马达传动以及多个测试工位，达到单测、顺测、并测等多样化测试方式，从而实现提高工作效率、降低人工及材料成本、降低劳动强度、优化生产线等优异效果。

一种芯片测试分类机器人，包括多轨振动上料组件1，筛选组件2，下压组件3，多头旋转组件4和收料组件5；下压组件3下方连接有多头旋转组件4；所述多头旋转组件4包括工作分度圆盘41、多个吸嘴组件42和真空分度盘43，真空分度盘43设置在工作分度圆盘41的轴心位置上，多个吸嘴组件42按照等分的间距设置在工作分度圆盘41上；多轨振动上料组件1，筛选组件2和收料组件5依次相邻设置在多头旋转组件4的下方，且与吸嘴组件42的吸嘴425相对设置。

此外，优选的结构是，多轨振动上料组件1包括圆轨上料震动组件11，圆轨上料震动组件11的上料出口端邻接第一直轨上料振动组件12，第一直轨上料振动组件12的上料出口端邻接第二直轨上料振动组件13，第二直轨上料振动组件13的上料出口端邻接第三直轨上料振动组件15，第三直轨上料振动组件15的侧下方设有直轨回料振动组件14，直轨回料振动组件14的上料出口端邻接圆轨上料震动组件11的上料入口端。

此外，优选的结构是，筛选组件2包括一个筛选底板23，筛选底板23上具有一个内凹平台，内凹平台内依次相邻设置多个测试组件22，每个测试组件22旁边对应设置一个氮气输送组件21，筛选底板23的底部连接有高低调节组件24。

此外，优选的结构是，下压组件3包括下压曲杆32，下压曲杆32的一端连接有下压杆31，下压曲杆32上还设有多个下压气缸33，每个下压气缸33的底部连接有下压胶头。

此外，优选的结构是，吸嘴组件42包括止转杆426，止转杆426固定在工作分度圆盘41上，止转杆426上连接有止转块421，止转块421固定连接吸嘴导杆422，吸嘴导杆422穿过工作分度圆盘41，其下部通过直线轴承427连接吸嘴座424，吸嘴座424上设有吸嘴425，处于止转块421和工作分度圆盘41之间的吸嘴导杆422外部套装有弹簧423。

此外，优选的结构是，真空分度盘43包括固定分度盘431和旋转分度盘432，固定分度盘431和旋转分度盘432紧密贴合在一起，固定分度盘431上设有控制气管接头433，旋转分度盘432上设有执行气管接头434，执行气管接头434通过气管与吸嘴425连接。

此外，优选的结构是，收料组件5包括料盒载体53，接料盒54收纳在料盒载体53内，料盒载体53上端设有接料口51，接料口51的出口通向接料盒54。

此外，优选的结构是，还包括外部机架，多轨振动上料组件1，筛选组件2，下压组件3，多头旋转组件4和收料组件5均设置在外部机架内的平台上。

此外，本发明还提供了利用上述芯片测试分类机器人进行检测的方法，具体为：

1.通电后打开空压泵及真空泵，待两泵压力表示数达到设定要求后开机。

2.点开触摸屏进入控制系统进行系统设定，系统设定包括测试模式选择、连续不良报警选择、马达设定、测试信号选择。

3.参数设定后，返回自动运行界面，打开多轨上料组件1和敲击气缸。点击开始，机器人自动运行，界面自动显示工作状态、每小时产能UPH、收料组件5各接料盒54数量并显示百分比、报警显示。当收料组件5中数量达到设定值，机器人自动停止，蜂鸣器鸣笛，检测工作结束。

此外，测试模式包括单站测试、两站并测、三站并测、两站顺测和三站顺测，具体为：

单站测试：选定一个测试组件22作为测试站，其他测试组件22下压气缸33不动作，吸嘴组件42吸取产品后转动到相应测试站的上方，只有选定测试站对应下压气缸33动作；

两站并测：选定两个测试组件22作为测试站，两个吸嘴组件42依次吸取产品后转动到相应测试站的上方，并同时选定测试站对应下压气缸33动作；

三站并测：选定三个测试组件22作为测试站，三个吸嘴组件42依次吸取产品后转动到相应测试站的上方，并同时选定测试站对应下压气缸33动作；

两站顺测：选定两个测试组件22作为测试站，吸嘴组件42吸取产品转动到第一个测试站，选定对应下压气缸33动作，测试完毕后，下压气缸33升起，吸嘴组件42吸取产品转动到第二个测试站，选定对应下压气缸33动作，完成第二项测试项目的测试。

三站顺测：选定三个测试组件22作为测试站，吸嘴组件42吸取产品依次转动到每个测试站，选定对应下压气缸33动作，逐一完成每一个测试站的测试工作。

本发明的芯片测试分类机器人，由振动盘传送芯片搭配DDR马达高速传动，不损伤芯片，节省人力；设置多个测试组件，可根据实际需求提供单站、双站、三站及顺测、并测等多样化测试方式，达到工序的节省、操作控制使用简便等效果，提高了工作效率。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明芯片测试分类机器人的结构示意图一；

图2为根据本发明芯片测试分类机器人的结构示意图二；

图3为多轨振动上料组件的结构示意图；

图4为筛选组件的结构示意图；

图5为下压组件的结构示意图；

图6为多头旋转组件的结构示意图；

图7为吸嘴组件的结构示意图；

图8为真空分度盘的结构示意图；

图9为收料组件的结构示意图。

其中的附图标记包括：多轨振动上料组件1、筛选组件2、下压组件3、多头旋转组件4、收料组件5、圆轨上料震动组件11、第一直轨上料振动组件12、第二直轨上料振动组件13、直轨回料振动组件14、第三直轨上料振动组件15、产品压板16、氮气输送组件21、测试组件22、筛选底板23、高低调节组件24、下压杆31、下压曲杆32、下压气缸33、工作分度圆盘41、吸嘴组件42、真空分度盘43、接料口51、料盒到位开关52、止转块421、吸嘴导杆422、弹簧423、吸嘴座424、吸嘴425、止转杆426、固定分度盘431、旋转分度盘432、控制气管接头433、执行气管接头434。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

为详细描述本发明实施例的木人桩结构，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别从不同角度示出了本发明实施例的一种芯片测试分类机器人的结构。

如图1和图2共同所示，一种芯片测试分类机器人，包括多轨振动上料组件1，筛选组件2，下压组件3，多头旋转组件4和收料组件5；下压组件3下方连接有多头旋转组件4；所述多头旋转组件4包括工作分度圆盘41、多个吸嘴组件42和真空分度盘43，真空分度盘43设置在工作分度圆盘41的轴心位置上，多个吸嘴组件42按照等分的间距设置在工作分度圆盘41上；多轨振动上料组件1，筛选组件2和收料组件5依次相邻设置在多头旋转组件4的下方，且与吸嘴组件42的吸嘴425相对设置。

如图6所示，多头旋转组件4由工作分度圆盘41带动吸嘴组件42不间断做360度圆周旋转，通过配合下压组件吸取和测试产品，并通过控制真空分度盘43把产品分配到不同的收料盒中。多头数量可以通过放大圆盘直径扩展到更多。

如图8所示，真空分度盘43包括固定分度盘431和旋转分度盘432，固定分度盘431和旋转分度盘432紧密贴合在一起达到密封的效果，固定分度盘431上设有控制气管接头433，旋转分度盘432上设有执行气管接头434，执行气管接头434通过气管与吸嘴425连接。旋转分度盘432转动一次，执行气管接头434就旋转对应到下一个控制气管接头434，最终使真空和压力空气可以精确的控制到每一个气路的通断，从而控制吸嘴组件42吸料放料。

如图3所示，多轨振动上料组件1包括圆轨上料震动组件11，圆轨上料震动组件11的上料出口端邻接第一直轨上料振动组件12，第一直轨上料振动组件12的上料出口端邻接第二直轨上料振动组件13，第二直轨上料振动组件13的上料出口端邻接第三直轨上料振动组件15，第三直轨上料振动组件15的侧下方设有直轨回料振动组件14，直轨回料振动组件14的上料出口端邻接圆轨上料震动组件11的上料入口端。

多轨振动上料组件1将产品输送到第三直轨上料振动组件15顶端，第三直轨上料振动组件15的顶端与多头旋转组件4的原点处吸嘴425对齐，下压组件3下压使吸嘴425吸住产品，并保证吸取时芯片只吸一颗产品，即做到产品不并排，不重叠，不反向。下压组件3上升，吸嘴425抬起，多头旋转组件4将吸嘴425旋转到筛选组件2处测试筛选，筛选完成后多头旋转组件4带动吸嘴425将筛选完成的产品分类到相应的收料组件5中。

通过更换多轨振动上料组件1中的第三直轨上料振动组件15和多头旋转组件4中吸嘴组件42的吸嘴425，本设备可适用于44mil-150mil的芯片筛选，多轨振动上料组件1的位置可微调，调节范围XYZ：10*10*3mm。

如图4所示，筛选组件2包括一个筛选底板23，筛选底板23上具有一个内凹平台，内凹平台内依次相邻设置三个测试组件22，每个测试组件22旁边对应设置一个氮气输送组件21，筛选底板23的底部连接有高低调节组件24。氮气输送组件21可有效防止电火花，测试组件22其由钨铜制作，耐磨损，筛选底板23可直观的观察到设备掉料率，并根据掉料率微调设备，同时防止掉料落入收料组件，高低调节组件24操作简便，高效调整测试件的高低，提高产品测试成功率。

筛选组件2的筛选方式由测试组件22和程序控制下压组件3的下压气缸33数量来选择。可做到单站测试、两站并测、三站并测、两站顺测、三站顺测等多种筛选方式。

本实施例中共设置了三个测试组件22，可分别记为A站、B站和C站。以下列举几种不同的筛选方式。

单站测试：选定ABC三站中其中一站作为测试站，其他两站下压气缸33不动作，只有选定测试站对应下压气缸33动作。其工作效率在同样的工作环境和测试条件下，要比其他设备的UPH高出1K。

两站并测：选定ABC三站中两站组合(如AB、AC、BC)，选定测试站对应下压气缸33动作，效率高于单站测试2K每小时。

三站并测：ABC三站同时测试，效率高于单站测试4K每小时。

两站顺测：选定ABC三站中两站组合(如AB、AC、BC)，选定测试站对应下压气缸33动作，如选定AB两站，则A站测产品的1号参数，B站测产品的2号参数，不用因为产品需要两种参数鉴定其优劣，而重复测。

三站顺测：ABC三站都动作，原理和两站顺测一样，多一种测试参数。

如图5所示，下压组件3包括下压曲杆32，下压曲杆32的一端连接有下压杆31，下压曲杆32上还设有多个下压气缸33，每个下压气缸33的底部连接有下压胶头。

下压组件3实行高速往复运动，下压杆31和下压气缸33通过下压曲杆32实现同步运作，下压杆31和下压气缸33通过下压吸嘴组件42控制产品的吸取和测试，其中下压气缸33可由程序控制来实现筛选方式。下压组件3的数量最大可以扩展到产品吸嘴数量的3/4。

吸嘴组件42包括止转杆426，止转杆426固定在工作分度圆盘41上，止转杆426上连接有止转块421，止转块421固定连接吸嘴导杆422，吸嘴导杆422穿过工作分度圆盘41，其下部通过直线轴承427连接吸嘴座424，吸嘴座424上设有吸嘴425，处于止转块421和工作分度圆盘41之间的吸嘴导杆422外部套装有弹簧423。吸嘴组件42为多头旋转送料组件4的重要组成部分，负责产品的吸取，运送和测试。吸嘴座424采用绝缘材料，杜绝漏电。

如图9所示，收料组件5包括料盒载体53，接料盒54收纳在料盒载体53内，料盒载体53上端设有接料口51，接料口51的出口通向接料盒54。收料组件中接料口51、接料盒54都由偏软性材料加工成，有效防止产品撞碎，接料盒54上还设有料盒到位开关52，用于防止接料盒54未放置到位。

该芯片测试分类机器人可实现全自动筛选，具体操作为：

1.通电后打开空压泵及真空泵，待两泵压力表示数达到设定要求方可开机。

2.压力表示数达标后，点开触摸屏进入延时设定和系统设定；延时设定主要使机器人各部件联系更紧密，工作动作更顺畅，增加工作效率。系统设定包括测试模式选择、连续不良报警选择、马达设定、测试信号选择。测试模式选择用于选定筛选方式，不同的筛选方式工作模式不同；连续不良报警的主要功能是若测试站出现多次连续不良报警那么意味着测试仪表或者测抓出问题，这样设置方便检修；设定DDR马达各项参数，DDR马达是机器人重要组成部分，其各项参数设定出厂前已设定，未经工程师同意不要更改；测试信号选择：配合测试仪表，分配优良差品。

3.参数设定后，返回自动运行界面，打开多轨上料组件1和敲击气缸。点击开始机器人自动运行，界面自动显示工作状态、每小时产能UPH、收料组件5各接料盒54数量并显示百分比、报警显示。当收料组件5中数量达到设定值(比如10000)，机器人自动停止，蜂鸣器鸣笛，工作人员上前将已测好的产品装入包装袋，然后点击开始机器人继续运行。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的一种芯片测试分类机器人。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的一种咏春拳实战木人桩，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种芯片测试分类机器人，其特征在于，包括多轨振动上料组件(1)，筛选组件(2)，下压组件(3)，多头旋转组件(4)和收料组件(5)；下压组件(3)下方连接有多头旋转组件(4)；所述多头旋转组件(4)包括工作分度圆盘(41)、多个吸嘴组件(42)和真空分度盘(43)，真空分度盘(43)设置在工作分度圆盘(41)的轴心位置上，多个吸嘴组件(42)按照等分的间距设置在工作分度圆盘(41)上；多轨振动上料组件(1)，筛选组件(2)和收料组件(5)依次相邻设置在多头旋转组件(4)的下方，且与吸嘴组件(42)的吸嘴(425)相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，多轨振动上料组件(1)包括圆轨上料震动组件(11)，圆轨上料震动组件(11)的上料出口端邻接第一直轨上料振动组件(12)，第一直轨上料振动组件(12)的上料出口端邻接第二直轨上料振动组件(13)，第二直轨上料振动组件(13)的上料出口端邻接第三直轨上料振动组件(15)，第三直轨上料振动组件(15)的侧下方设有直轨回料振动组件(14)，直轨回料振动组件(14)的上料出口端邻接圆轨上料震动组件(11)的上料入口端。

3.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，筛选组件(2)包括一个筛选底板(23)，筛选底板(23)上具有一个内凹平台，内凹平台内依次相邻设置多个测试组件(22)，每个测试组件(22)旁边对应设置一个氮气输送组件(21)，筛选底板(23)的底部连接有高低调节组件(24)。

4.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，下压组件(3)包括下压曲杆(32)，下压曲杆(32)的一端连接有下压杆(31)，下压曲杆(32)上还设有多个下压气缸(33)，每个下压气缸(33)的底部连接有下压胶头。

5.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，吸嘴组件(42)包括止转杆(426)，止转杆(426)固定在工作分度圆盘(41)上，止转杆(426)上连接有止转块(421)，止转块(421)固定连接吸嘴导杆(422)，吸嘴导杆(422)穿过工作分度圆盘(41)，其下部通过直线轴承(427)连接吸嘴座(424)，吸嘴座(424)上设有吸嘴(425)，处于止转块(421)和工作分度圆盘(41)之间的吸嘴导杆(422)外部套装有弹簧(423)。

6.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，真空分度盘(43)包括固定分度盘(431)和旋转分度盘(432)，固定分度盘(431)和旋转分度盘(432)紧密贴合在一起，固定分度盘(431)上设有控制气管接头(433)，旋转分度盘(432)上设有执行气管接头(434)，执行气管接头(434)通过气管与吸嘴(425)连接。

7.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，收料组件(5)包括料盒载体(53)，接料盒(54)收纳在料盒载体(53)内，料盒载体(53)上端设有接料口(51)，接料口(51)的出口通向接料盒(54)。

8.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，还包括外部机架，多轨振动上料组件(1)，筛选组件(2)，下压组件(3)，多头旋转组件(4)和收料组件(5)均设置在外部机架内的平台上。

9.利用权利要求1-8任一项所述的一种芯片测试分类机器人进行检测的方法，其特征在于，具体为：

1.通电后打开空压泵及真空泵，待两泵压力表示数达到设定要求后开机。

2.点开触摸屏进入控制系统进行系统设定，系统设定包括测试模式选择、连续不良报警选择、马达设定、测试信号选择。

3.参数设定后，返回自动运行界面，打开多轨上料组件1和敲击气缸。点击开始，机器人自动运行，界面自动显示工作状态、每小时产能UPH、收料组件5各接料盒54数量并显示百分比、报警显示。当收料组件5中数量达到设定值，机器人自动停止，蜂鸣器鸣笛，检测工作结束。

10.根据权利要求1所述的一种芯片测试分类机器人，其特征在于，测试模式包括单站测试、两站并测、三站并测、两站顺测和三站顺测，具体为：

单站测试：选定一个测试组件22作为测试站，其他测试组件22下压气缸33不动作，吸嘴组件42吸取产品后转动到相应测试站的上方，只有选定测试站对应下压气缸33动作；

两站并测：选定两个测试组件22作为测试站，两个吸嘴组件42依次吸取产品后转动到相应测试站的上方，并同时选定测试站对应下压气缸33动作；

三站并测：选定三个测试组件22作为测试站，三个吸嘴组件42依次吸取产品后转动到相应测试站的上方，并同时选定测试站对应下压气缸33动作；

两站顺测：选定两个测试组件22作为测试站，吸嘴组件42吸取产品转动到第一个测试站，选定对应下压气缸33动作，测试完毕后，下压气缸33升起，吸嘴组件42吸取产品转动到第二个测试站，选定对应下压气缸33动作，完成第二项测试项目的测试。

三站顺测：选定三个测试组件22作为测试站，吸嘴组件42吸取产品依次转动到每个测试站，选定对应下压气缸33动作，逐一完成每一个测试站的测试工作。