CN109712918B

CN109712918B - 芯片检测收集设备及其使用方法

Info

Publication number: CN109712918B
Application number: CN201811641089.4A
Authority: CN
Inventors: 班友根; 徐善林; 高双全; 阮少周; 高志超; 赵松
Original assignee: TONGLING FUSHI SANJIA MACHINE CO Ltd
Current assignee: TONGLING FUSHI SANJIA MACHINE CO Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2038-12-29
Also published as: CN109712918A

Abstract

本发明公开了芯片检测收集设备，它包括机架（5）和集成于机架上的可水平直线移动的托盘组件（1）、可水平直线移动的视觉检测组件（2）、可上下移动的抓手组件（3）和位于抓手组件下方的收集组件（4），收集组件包括安装在机架下方的底板（41），底板上安装有夹持组件，夹持组件内夹持有柱形芯片弹夹（46），柱形芯片弹夹的两端开口，机架底部通过直线滑轨（412）滑动配合有上下移动板（411），上下移动板由驱动机构驱动上下移动，上下移动板上表面安装有顶杆（413），顶杆位于芯片弹夹下方。本发明的有益效果是自动化程度高，减轻工人的劳动强度；同时也大大减少了因人工检测误检、人工收集失误导致的芯片的损坏及损失。

Description

芯片检测收集设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装领域，尤其涉及封装完毕后的芯片检测收集设备及其使用方法。

背景技术

现有的半导体芯片收集通常采用人工检测收集的方式，对人工要求量比较大，同时检测也受到人为因素的影响，容易造成误检。在收集方面现有的工艺大部分采用人工收集装盒的方式，容易造成芯片的损坏。同时人工检测收集需要大量人力，也有一定的劳动强度。

中国发明专利公开号CN106847722A公开了一种半导体芯片的全自动检测机，通过中部转盘检测装置和侧部转盘检测装置相互配合，实现半导体芯片的多个检测工序一体化进行，并且可以对电阻率采用对个电阻率检测装置进行检测求平均值，可以变换多种外界温度、光线和辐射等因素进行导电检测，还可以对上下两面进行CCD摄像头外观检测，极大的提高了检测的效率，降低了检测工时，但该检测机的收集装置8是通过收集架49、导带筒54、接料带盘55和收带盘59实现的，这种收集效率较低，一次只能收集一片芯片，芯片从接料带盘55和收带盘59排出后做自由落体运动，这种收集方式可能会对芯片产生损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的芯片检测及收集没有专用的设备，或者虽然有用于芯片的检测收集装置，但是收集机构结构不合理，收集效率低，可能对芯片造成损伤，为此提供一种芯片检测收集设备。

本发明的技术方案是：芯片检测收集设备，它包括机架和集成于机架上的可水平直线移动的托盘组件、可水平直线移动的视觉检测组件、可上下移动的抓手组件和位于抓手组件下方的收集组件，所述收集组件包括安装在机架下方的底板，所述底板上安装有夹持组件，所述夹持组件内夹持有柱形芯片弹夹，所述柱形芯片弹夹的两端开口，所述机架底部通过直线滑轨滑动配合有上下移动板，所述上下移动板由驱动机构驱动上下移动，所述上下移动板上表面安装有顶杆，所述顶杆位于芯片弹夹下方。

上述方案中所述夹持组件包括安装于机架上的底板、上固定板和下支撑板，所述底板上安装有前固定板和后固定板，所述上固定板、下支撑板、前固定板和后固定板围成一个矩形空间将柱形芯片弹夹夹持在内。

上述方案中所述驱动机构包括安装在机架下方的电机安装板，所述电机安装板上安装有顶杆电机，所述顶杆电机通过同步轮带动丝杆旋转，所述丝杆通过丝杆螺母带动上下移动板在直线滑轨上上下移动。

上述方案的改进是所述顶杆上套接有顶杆导套。

上述方案中所述柱形芯片弹夹有两个，与之对应的顶杆气缸、顶杆、顶杆导套、同步轮、丝杆、丝杆螺母和直线滑轨分别有两个。

上述方案中所述托盘组件包括安置在机架上的直线导轨和滑动配合在直线导轨上的芯片托盘，所述芯片托盘底部通过连接块与皮带连接，所述皮带通过同步轮与伺服电机传动连接。

上述方案中所述视觉检测组件包括由伺服电机一驱动水平移动的上直线模组和由伺服电机二驱动水平移动的下直线模组，所述上直线模组安装有位于托盘组件上方的上视觉相机和上圆顶光源，所述下直线模组安装有位于托盘组件下方的下视觉相机和下圆顶光源。

上述方案中所述抓手组件包括通过支架安装在机架上方的气缸，所述气缸底部安装有旋转电缸,所述旋转电缸底部通过夹爪安装板安装有夹爪，所述夹爪内设有芯片定位块，所述夹爪通过夹爪顶杆控制开合。

上述方案的进一步改进是所述气缸两侧安装有穿过支架的立柱，所述立柱与支架之间套接有缓冲弹簧。

芯片检测收集设备的使用方法，它包括以下步骤：（1）、将芯片放入托盘组件上，托盘组件沿着机架水平移动将芯片送至检测组件工位；（2）、检测组件沿着机架移动完成对芯片的视觉检测；（3）、托盘组件带动芯片移动至抓手组件下方，抓手组件将芯片抓取出来，托盘组件回归原位；（4）、抓手组件将芯片放入柱形芯片弹夹内，顶杆初始高度位于柱形芯片弹夹上方，随着芯片的不断放入驱动机构带动上卡移动板沿着直线导轨下移，顶杆随之下移，直至柱形芯片弹夹被芯片填满。

本发明的有益效果是采用机器参与芯片检测收集，自动化程度高，节省大量人工成本，减轻工人的劳动强度；同时也大大减少了因人工检测误检、人工收集失误导致的芯片的损坏及损失；并且本设备也可以和芯片封装等工序配套使用，大大提高生产自动化程度。

附图说明

图1是本发明的芯片检测收集设备示意图；

图2是图1中托盘组件示意图；

图3是图1中检测组件示意图；

图4是图1中抓手组件示意图；

图5是图1中收集组件示意图；

图中，1、托盘组件，2、检测组件，3、抓手组件，4、收集组件，5、机架，12、直线导轨，13、芯片托盘，14、电机安装板一， 16、同步轮一，17、皮带，18、连接块，21、上直线模组，22、上视觉相机，23、上圆顶光源，24、伺服电机一，25、下直线模组，26、下视觉相机，27、下圆顶光源，28、伺服电机二，31、气缸，32、旋转电缸，33、夹爪，34、芯片板定位块，35、夹爪顶杆，36、缓冲弹簧，41、底板，42、后固定板，43、前固定板，44、上固定板，45、下支撑板，46、柱形芯片弹夹，47、电机安装板二，48、顶杆电机，49、同步轮二，410、丝杆，411、上下移动板，412、直线滑轨，413、顶杆，414、顶杆导套。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明的芯片检测收集设备，它包括机架5和集成于机架上的可水平直线移动的托盘组件1、可水平直线移动的视觉检测组件2、可上下移动的抓手组件3和位于抓手组件下方的收集组件4，所述收集组件包括安装在机架下方的底板41，所述底板上安装有夹持组件，所述夹持组件内夹持有柱形芯片弹夹46，所述柱形芯片弹夹的两端开口，所述机架底部通过直线滑轨412滑动配合有上下移动板411，所述上下移动板由驱动机构驱动上下移动，所述上下移动板上表面安装有顶杆413，所述顶杆位于芯片弹夹下方。

实施例1：机架5上安装有托盘组件1、检测组件2设置在托盘组件1的上下端、抓手组件3置于托盘组件1轨道的末端上方、收集组件4在托盘组件1上下方。机架上设置有直线导轨12，直线导轨上安装一芯片托盘13，芯片托盘分左右两个部分分别可以同时装夹两片芯片板，同时芯片托盘中间部分镂空方便后面检测工序对芯片下方进行检测，动力部分通过安装在电机安装板一14上的伺服电机带动同步轮一16与皮带17一起运动，皮带通过连接块18与芯片托盘连接。

实施例2：视觉检测组件包括由伺服电机一24驱动水平移动的上直线模组21和由伺服电机二28驱动水平移动的下直线模组25，所述上直线模组安装有位于托盘组件上方的上视觉相机22和上圆顶光源23，所述下直线模组安装有位于托盘组件下方的下视觉相机26和下圆顶光源27。上下直线模组对托盘上的芯片进行左右循环扫描检测。

实施例3：抓手组件包括通过支架安装在机架上方的气缸31，所述气缸底部安装有旋转电缸32,所述旋转电缸底部通过夹爪安装板安装有夹爪33，所述夹爪内设有芯片定位块34，所述夹爪通过夹爪顶杆35控制开合。

实施例4：与实施例3的区别在于气缸两侧安装有穿过支架的立柱，所述立柱与支架之间套接有缓冲弹簧36，整个抓取组件在运行过程中在接近芯片时，通过上方的缓冲弹簧来起到缓冲作用。

实施例5：夹持组件包括安装于机架上的上固定板44和下支撑板45，所述底板上安装有前固定板43和后固定板42，所述上固定板、下支撑板、前固定板和后固定板围成一个矩形空间将柱形芯片弹夹夹持在内。上固定板、下支撑板、前固定板和后固定板之间的距离可以根据需要调节，以适应不同尺寸的芯片夹持要求。

实施例6：驱动机构包括安装在机架下方的电机安装板二47，所述电机安装板二上安装有顶杆电机48，所述顶杆电机通过同步轮二49带动丝杆410旋转，所述丝杆通过丝杆螺母带动上下移动板在直线滑轨上上下移动。顶杆上套接有顶杆导套414，用于保证顶杆垂直顶出。

实施例7：柱形芯片弹夹有两个，与之对应的顶杆气缸、顶杆、顶杆导套、同步轮、丝杆、丝杆螺母和直线滑轨分别有两个。当左边柱形芯片弹夹收集满之后再收集另一个柱形芯片弹夹。

上述实施例可以根据需要任意结合，只要得到的方案不冲突都属于本发明的保护范围内。

如图1-5所示，如图所示，所述托盘组件1中设置有芯片托盘13，我们将封装成型的芯片搬运至芯片托盘13内，下方安装在电机安装板14上的伺服电机通过同步轮16带动皮带17运动，皮带17与芯片托盘13通过连接块18连接。伺服电机控制装有封装完成的芯片的芯片托盘13往前运动至检测工序。

如图所示，所述检测组件来完成检测工序，当芯片托盘13运动到此检测位置后，伺服电机一24控制上直线模组21带动视觉组件左右循环扫描检测，视觉组件由视觉相机一22与上圆顶光源23组成。为了防止上下光源之间相互干扰，我们采取间隔检测的方式，同时由于视野有限问题，我们对整个芯片长度方向进行三次检测，上下一共六次。上表面第一次检测完成，光源及摄像头关闭，伺服电机二28带动下直线模组25带动视觉相机二26与下圆顶光源27检测一次，检测完毕后，托盘组件1在向前步进一个距离，下表面继续检测检测完毕后伺服电机二28与下圆顶光源27关闭，上表面继续检测。依次顺序穿插着上下检测完成整个芯片上下表面封装达标的检测。

检测工序完成后，所述托盘组件1将通过检测的芯片送到抓手组件3下方位置，抓手组件中夹爪顶杆35将四组夹爪33顶开，上方气缸31伸出带动整个抓手组件下降至取料位置，此时每组夹爪中间的芯片定位板34将芯片定位完成，夹爪33抓取住芯片后夹爪顶杆35松开使夹爪抓紧芯片，气缸31回收托盘组件1退回初始位置。

所述收集组件4中通过安装在底板41与机架5上的后固定板42、前固定板43、上固定板44与下支撑板45将两个芯片弹夹定位在抓手组件3正下方，以上所有定位机构均可调节，可适应各种大小不一的芯片弹夹。下方在两个弹夹中各穿插有两个顶杆413，顶杆安装在上下支撑板45上，顶杆413通过顶杆导套414来控制其竖直顶出。上下支撑板45由顶杆电机48带动同步带通过轮丝杆410在直线滑轨412上上下移动。在上方芯片弹夹还是空置的状态时顶杆处于芯片弹夹46最上方，抓手组件3由气缸31带动向下移动至放料位置，上方缓冲弹簧此时压缩使其送料过程足够缓慢平稳，左边的夹爪顶杆35顶开左边两组夹爪，将芯片放入。此时再由气缸31下方的旋转电缸32转动180度，将右边夹爪上的芯片放到左边弹夹中。依次步骤，将左边芯片弹夹装满过后取出装满的芯片弹夹再装右边空置的芯片弹夹。

Claims

1.芯片检测收集设备，其特征是：它包括机架（5）和集成于机架上的可水平直线移动的托盘组件（1）、可水平直线移动的视觉检测组件（2）、可上下移动的抓手组件（3）和位于抓手组件下方的收集组件（4），所述收集组件包括安装在机架下方的底板（41），所述底板上安装有夹持组件，所述夹持组件内夹持有柱形芯片弹夹（46），所述柱形芯片弹夹的两端开口，所述机架底部通过直线滑轨（412）滑动配合有上下移动板（411），所述上下移动板由驱动机构驱动上下移动，所述上下移动板上表面安装有顶杆（413），所述顶杆位于芯片弹夹下方。

2.如权利要求1所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述夹持组件包括安装于机架上的上固定板（44）和下支撑板（45），所述底板上安装有前固定板（43）和后固定板（42），所述上固定板、下支撑板、前固定板和后固定板围成一个矩形空间将柱形芯片弹夹夹持在内。

3.如权利要求1所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述驱动机构包括安装在机架下方的电机安装板二（47），所述电机安装板二上安装有顶杆电机（48），所述顶杆电机通过同步轮二（49）带动丝杆（410）旋转，所述丝杆通过丝杆螺母带动上下移动板在直线滑轨上上下移动。

4.如权利要求1所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述顶杆上套接有顶杆导套（414）。

5.如权利要求3所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述柱形芯片弹夹有两个，与之对应的顶杆气缸、顶杆、顶杆导套、同步轮、丝杆、丝杆螺母和直线滑轨分别有两个。

6.如权利要求1所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述托盘组件包括安置在机架上的直线导轨（12）和滑动配合在直线导轨上的芯片托盘（13），所述芯片托盘底部通过连接块（18）与皮带（17）连接，所述皮带通过同步轮一（16）与伺服电机传动连接。

7.如权利要求1所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述视觉检测组件包括由伺服电机一（24）驱动水平移动的上直线模组（21）和由伺服电机二（28）驱动水平移动的下直线模组（25），所述上直线模组安装有位于托盘组件上方的上视觉相机（22）和上圆顶光源（23），所述下直线模组安装有位于托盘组件下方的下视觉相机（26）和下圆顶光源（27）。

8.如权利要求1所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述抓手组件包括通过支架安装在机架上方的气缸（31），所述气缸底部安装有旋转电缸（32）,所述旋转电缸底部通过夹爪安装板安装有夹爪（33），所述夹爪内设有芯片定位块（34），所述夹爪通过夹爪顶杆（35）控制开合。

9.如权利要求8所述的芯片检测收集设备，其特征是：所述气缸两侧安装有穿过支架的立柱，所述立柱与支架之间套接有缓冲弹簧（36）。

10.如权利要求1所述的芯片检测收集设备的使用方法，其特征是它包括以下步骤：（1）、将芯片放入托盘组件上，托盘组件沿着机架水平移动将芯片送至检测组件工位；（2）、检测组件沿着机架移动完成对芯片的视觉检测；（3）、托盘组件带动芯片移动至抓手组件下方，抓手组件将芯片抓取出来，托盘组件回归原位；（4）、抓手组件将芯片放入柱形芯片弹夹内，顶杆初始高度位于柱形芯片弹夹上方，随着芯片的不断放入驱动机构带动上下移动板沿着直线导轨下移，顶杆随之下移，直至柱形芯片弹夹被芯片填满。