CN110007213A - 一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，包括底座、控制器、顶板、固定机构、支撑机构和四个支脚，支撑机构包括导气盒、风机、升降组件、升降板、检测组件和四个支撑组件，固定机构包括固定块、第一电机、转盘和四个固定组件，固定组件包括夹板、移动杆和传动单元，该防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备通过支撑机构便于支撑芯片，带动芯片漂浮至固定块下方，减轻了顶针对芯片的压力，避免芯片受到压力过大而损坏，不仅如此，通过固定机构在检测前固定了芯片的位置，避免芯片发生偏移滑动，进而保障了设备的检测精度，提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及芯片检测设备领域，特别涉及一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备。
背景技术
集成电路(Integrated Circuit，IC)，也称微芯片、晶片或芯片，在电子学中是一种把电路(包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面。
随着半导体行业的发展，集成电路芯片的厚度越做越薄，芯片的尺寸也越来越多样化，而在芯片的生产加工过程中，常常需要进行芯片检测的操作。现有的芯片检测设备主要将芯片放置在各个顶针的上方，通过顶针与芯片接触，再配合一系列检测电路对芯片的性能进行测试，采用这种方式进行检测时，芯片缺乏相应的固定装置，芯片容易发生滑动偏移，影响顶针与芯片的接触，从而降低芯片检测精度，从而影响芯片的检测结果，不仅如此，芯片与顶针之间相互压力较大，顶针容易戳破芯片的表面，对芯片造成损伤，进一步降低了现有的芯片检测设备的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，包括底座、控制器、顶板、固定机构、支撑机构和四个支脚，所述控制器和支脚均固定在底座的上方，所述控制器内设有PLC，所述顶板的四侧的中心处分别与四个支脚的顶端固定连接，所述底座的四侧的中心处分别与四个支脚的底端固定连接，所述支撑机构位于底座的上方；
所述支撑机构包括导气盒、风机、升降组件、升降板、检测组件和四个支撑组件，所述导气盒固定在底座的上方，所述导气盒的外周的下部设有进气口，所述风机固定在导气盒内，所述风机与PLC电连接，四个支撑组件分别位于导气盒的上方的四角处，所述升降组件、升降板和检测组件分布在四个支撑组件之间，所述支撑组件包括喷头和喷管，所述喷头通过喷管固定在导气盒的上，所述喷头通过喷管与导气室连通，所述升降组件与升降板传动连接，所述检测组件包括若干检测单元，所述检测单元均匀分布在升降板的上方；
所述固定机构包括固定块、第一电机、转盘和四个固定组件，所述固定块和第一电机分别固定在顶板的下方和上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与转盘传动连接，四个固定组件周向均匀分布在转盘的外周，所述固定组件与支脚一一对应；
所述固定组件包括夹板、移动杆和传动单元，所述转盘通过传动单元与移动杆连接，所述夹板固定在移动板的远离支脚的一端。
作为优选，为了驱动升降板升降移动，所述升降组件包括第二电机和两个升降单元，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机位于两个升降单元之间，所述升降单元包括丝杆、轴承、移动块和支杆，所述第二电机和轴承均固定在导气盒的上方，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述移动块通过支杆与升降板铰接。
作为优选，为了实现升降板的稳定移动，所述升降板的四角处设有限位单元，所述限位单元与支撑组件一一对应，所述限位单元包括滑环和滑轨，所述滑环与升降板固定连接，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端与喷管固定连接，所述滑环套设在滑轨上。
作为优选，为了避免导气盒内进灰，所述进气口内设有滤网。
作为优选，为了便于对芯片进行检测，所述检测单元从下而上依次包括调节单元、平板和顶针，所述调节单元与平板传动连接，所述顶针固定在平板的上方。
作为优选，为了确保顶针与芯片接触，所述调节单元包括气缸、压力传感器和弹簧，所述气缸的缸体固定在升降板上，所述气缸的气杆的顶端与压力传感器连接，所述压力传感器通过弹簧与平板的下方连接，所述气缸和压力传感器均与PLC电连接，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了固定顶针的移动方向，所述检测组件还包括固定板和四个竖杆，所述固定板的四角处分别通过四个竖杆固定在升降板的上方，所述固定板套设在顶针上。
作为优选，为了通过转盘的转动带动移动杆和夹板移动，所述传动单元包括传动杆、连接杆和条形口，所述条形口设置在顶板上，所述传动杆的一端与转盘铰接，所述传动杆的另一端与连接杆的顶端铰接，所述连接杆的底端穿过条形口与移动杆固定连接。
作为优选，为了固定移动杆的移动方向，所述固定组件还包括定向杆，所述定向杆水平设置，所述定向杆的一端固定在支脚上，所述定向杆的另一端设置在移动杆内。
作为优选，为了避免芯片受损，所述固定块的制作材料为海绵。
本发明的有益效果是，该防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备通过支撑机构便于支撑芯片，带动芯片漂浮至固定块下方，减轻了顶针对芯片的压力，避免芯片受到压力过大而损坏，不仅如此，通过固定机构在检测前固定了芯片的位置，避免芯片发生偏移滑动，进而保障了设备的检测精度，提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备的结构示意图；
图2是本发明的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备的俯视图；
图3是本发明的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备的支撑机构的结构示意图；
图4是图3的A部放大图；
图中：1.底座，2.控制器，3.顶板，4.支脚，5.导气盒，6.风机，7.升降板，8.喷头，9.喷管，10.固定块，11.第一电机，12.转盘，13.夹板，14.移动杆，15.第二电机，16.丝杆，17.轴承，18.移动块，19.支杆，20.滑环，21.滑轨，22.滤网，23.平板，24.顶针，25.气缸，26.压力传感器，27.弹簧，28.固定板，29.竖杆，30.传动杆，31.连接杆，32.定向杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，包括底座1、控制器2、顶板3、固定机构、支撑机构和四个支脚4，所述控制器2和支脚4均固定在底座1的上方，所述控制器2内设有PLC，所述顶板3的四侧的中心处分别与四个支脚4的顶端固定连接，所述底座1的四侧的中心处分别与四个支脚4的底端固定连接，所述支撑机构位于底座1的上方；
PLC，即可编程逻辑控制器2，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
用户在使用该设备对芯片进行测试时，将芯片放置在支撑机构上，而后用户通过控制器2操作设备运行，通过控制器2支撑机构带动芯片向上移动，与固定机构接触后，固定芯片的位置，避免检测过程中，芯片发生偏移滑动，通过固定芯片的位置，保证设备的检测精度，而后支撑机构与芯片进行接触，完成对芯片的检测。
如图3所示，所述支撑机构包括导气盒5、风机6、升降组件、升降板7、检测组件和四个支撑组件，所述导气盒5固定在底座1的上方，所述导气盒5的外周的下部设有进气口，所述风机6固定在导气盒5内，所述风机6与PLC电连接，四个支撑组件分别位于导气盒5的上方的四角处，所述升降组件、升降板7和检测组件分布在四个支撑组件之间，所述支撑组件包括喷头8和喷管9，所述喷头8通过喷管9固定在导气盒5的上，所述喷头8通过喷管9与导气室连通，所述升降组件与升降板7传动连接，所述检测组件包括若干检测单元，所述检测单元均匀分布在升降板7的上方；
使用支撑机构时，用户首先将芯片放置在导气盒5上方四角处的喷头8上，而后用户通过控制器2操作支撑机构运行，由PLC控制导气盒5内的风机6启动，将外部的空气引入到导气盒5内后，空气通过喷管9从喷头8向上喷出，使得芯片向上浮动与固定机构接触后，固定机构对芯片进行固定，而后PLC控制升降组件启动，带动升降板7向上移动，使得升降板7上的各个检测单元中的顶针24与芯片接触，对芯片进行测试。由于在检测过程中，通过固定机构固定了芯片的位置，防止芯片偏移，同时利用喷头8喷出气流对芯片进行支撑，减小了顶针24对芯片的向上的压力，从而避免了顶针24对芯片压力过大导致芯片损坏，并通过保证顶针24与芯片之间的接触，保证了设备的检测精度。
如图1-2所示，所述固定机构包括固定块10、第一电机11、转盘12和四个固定组件，所述固定块10和第一电机11分别固定在顶板3的下方和上方，所述第一电机11与PLC电连接，所述第一电机11与转盘12传动连接，四个固定组件周向均匀分布在转盘12的外周，所述固定组件与支脚4一一对应；
所述固定组件包括夹板13、移动杆14和传动单元，所述转盘12通过传动单元与移动杆14连接，所述夹板13固定在移动板的远离支脚4的一端。
固定机构中，固定块10固定在顶板3的上方，当PLC控制风机6启动，使得喷头8喷出气流支撑芯片上浮后，芯片移动至固定块10的下表面，而后PLC控制第一电机11启动，带动转盘12转动，转盘12作用在四个固定组件上，通过传动单元带动移动杆14进行水平方向移动，使得夹板13远离支脚4靠近芯片移动，进而使得四个固定组件中的夹板13同时抵靠在芯片的四侧，对芯片进行固定，防止测试过程中芯片发生偏移影响检测结果。
如图3所示，所述升降组件包括第二电机15和两个升降单元，所述第二电机15与PLC电连接，所述第二电机15位于两个升降单元之间，所述升降单元包括丝杆16、轴承17、移动块18和支杆19，所述第二电机15和轴承17均固定在导气盒5的上方，所述第二电机15与丝杆16的一端传动连接，所述丝杆16的另一端设置在轴承17内，所述移动块18套设在丝杆16上，所述移动块18的与丝杆16的连接处设有与丝杆16匹配的螺纹，所述移动块18通过支杆19与升降板7铰接。
PLC控制第二电机15启动，带动两侧的升降单元中的丝杆16在轴承17的支撑作用下旋转，丝杆16通过螺纹作用在移动块18上，使得移动块18沿着丝杆16的轴线进行移动，进而带动支杆19转动，通过支杆19带动升降板7进行升降移动。
作为优选，为了实现升降板7的稳定移动，所述升降板7的四角处设有限位单元，所述限位单元与支撑组件一一对应，所述限位单元包括滑环20和滑轨21，所述滑环20与升降板7固定连接，所述滑轨21的形状为U形，所述滑轨21的两端与喷管9固定连接，所述滑环20套设在滑轨21上。
利用固定在喷管9上的滑轨21固定了滑环20的移动方向，由于滑环20与升降板7保持固定连接，因此固定了升降板7的移动方向，使得升降板7保持稳定的移动。
作为优选，为了避免导气盒5内进灰，所述进气口内设有滤网22。当外部空气通过进气口进入导气盒5内时，利用滤网22对空气中的灰尘进行过滤，避免导气盒5内进灰后，喷头8喷出灰尘在芯片表面，影响芯片的清洁度和性能。
如图4所示，所述检测单元从下而上依次包括调节单元、平板23和顶针24，所述调节单元与平板23传动连接，所述顶针24固定在平板23的上方。
检测单元中，顶针24与芯片接触，从而方便设备对芯片进行检测，通过调节单元可带动平板23进行升降移动，调节顶针24与芯片的接触力度，避免顶针24与芯片接触力度过大而导致芯片损坏。
作为优选，为了确保顶针24与芯片接触，所述调节单元包括气缸25、压力传感器26和弹簧27，所述气缸25的缸体固定在升降板7上，所述气缸25的气杆的顶端与压力传感器26连接，所述压力传感器26通过弹簧27与平板23的下方连接，所述气缸25和压力传感器26均与PLC电连接，所述弹簧27处于压缩状态。
PLC控制气缸25启动，可调节气缸25的缸体内的空气量，进而通过气缸25的气杆带动压力传感器26进行升降移动，在顶针24接触到芯片后，平板23的位置固定不变，随着气缸25的气杆移动，压力传感器26与平板23之间的距离发生变化，使得弹簧27的压缩程度发生变化，压力传感器26将检测到的压力数据传递给PLC，PLC根据压力数据控制气缸25运行，调节气杆的位置，在确保顶针24与芯片接触的同时，避免定制对芯片压力过大而损坏芯片。
作为优选，为了固定顶针24的移动方向，所述检测组件还包括固定板28和四个竖杆29，所述固定板28的四角处分别通过四个竖杆29固定在升降板7的上方，所述固定板28套设在顶针24上。利用四个竖杆29将固定板28固定在了升降板7的上方，将顶针24穿过固定板28，使得调节单元运行时，固定了定制的移动方向。
作为优选，为了通过转盘12的转动带动移动杆14和夹板13移动，所述传动单元包括传动杆30、连接杆31和条形口，所述条形口设置在顶板3上，所述传动杆30的一端与转盘12铰接，所述传动杆30的另一端与连接杆31的顶端铰接，所述连接杆31的底端穿过条形口与移动杆14固定连接。
第一电机11带动转盘12转动后，改变了传动杆30的角度位置，通过传动杆30带动连接杆31沿着条形口移动，进而带动移动杆14和夹板13进行移动。
作为优选，为了固定移动杆14的移动方向，所述固定组件还包括定向杆32，所述定向杆32水平设置，所述定向杆32的一端固定在支脚4上，所述定向杆32的另一端设置在移动杆14内。利用固定在支脚4上的定向杆32的远离支脚4的一端设置在移动杆14内，固定了移动杆14的移动方向，使得夹板13保持平稳的移动。
作为优选，为了避免芯片受损，所述固定块10的制作材料为海绵。固定块10采用海绵制成，使得固定块10具有柔软的弹性，避免芯片抵靠在固定块10下方后，固定块10对芯片挤压过大造成芯片损坏。
该芯片检测设备使用时，将芯片放置在四个喷头8上，由风机6启动，带动喷头8喷出气流，使得芯片抵靠在由海绵制成的固定块10后，第一电机11带动转盘12转动，使得四个固定组件中的夹板13同时移动，抵靠在芯片的四侧后，固定了芯片的位置，避免芯片检测过程中发生偏移而影响检测结果，不仅如此，在固定芯片位置后，升降组件带动升降板7向上移动，利用检测组件中的各个顶针24与芯片接触对芯片进行接触，由于通过喷头8喷出的气流对芯片进行支撑，减小了芯片受到的顶针24的压力，避免了芯片受损，进而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备通过支撑机构便于支撑芯片，带动芯片漂浮至固定块10下方，减轻了顶针24对芯片的压力，避免芯片受到压力过大而损坏，不仅如此，通过固定机构在检测前固定了芯片的位置，避免芯片发生偏移滑动，进而保障了设备的检测精度，提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，包括底座(1)、控制器(2)、顶板(3)、固定机构、支撑机构和四个支脚(4)，所述控制器(2)和支脚(4)均固定在底座(1)的上方，所述控制器(2)内设有PLC，所述顶板(3)的四侧的中心处分别与四个支脚(4)的顶端固定连接，所述底座(1)的四侧的中心处分别与四个支脚(4)的底端固定连接，所述支撑机构位于底座(1)的上方；
所述支撑机构包括导气盒(5)、风机(6)、升降组件、升降板(7)、检测组件和四个支撑组件，所述导气盒(5)固定在底座(1)的上方，所述导气盒(5)的外周的下部设有进气口，所述风机(6)固定在导气盒(5)内，所述风机(6)与PLC电连接，四个支撑组件分别位于导气盒(5)的上方的四角处，所述升降组件、升降板(7)和检测组件分布在四个支撑组件之间，所述支撑组件包括喷头(8)和喷管(9)，所述喷头(8)通过喷管(9)固定在导气盒(5)的上，所述喷头(8)通过喷管(9)与导气室连通，所述升降组件与升降板(7)传动连接，所述检测组件包括若干检测单元，所述检测单元均匀分布在升降板(7)的上方；
所述固定机构包括固定块(10)、第一电机(11)、转盘(12)和四个固定组件，所述固定块(10)和第一电机(11)分别固定在顶板(3)的下方和上方，所述第一电机(11)与PLC电连接，所述第一电机(11)与转盘(12)传动连接，四个固定组件周向均匀分布在转盘(12)的外周，所述固定组件与支脚(4)一一对应；
所述固定组件包括夹板(13)、移动杆(14)和传动单元，所述转盘(12)通过传动单元与移动杆(14)连接，所述夹板(13)固定在移动板的远离支脚(4)的一端。
2.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述升降组件包括第二电机(15)和两个升降单元，所述第二电机(15)与PLC电连接，所述第二电机(15)位于两个升降单元之间，所述升降单元包括丝杆(16)、轴承(17)、移动块(18)和支杆(19)，所述第二电机(15)和轴承(17)均固定在导气盒(5)的上方，所述第二电机(15)与丝杆(16)的一端传动连接，所述丝杆(16)的另一端设置在轴承(17)内，所述移动块(18)套设在丝杆(16)上，所述移动块(18)的与丝杆(16)的连接处设有与丝杆(16)匹配的螺纹，所述移动块(18)通过支杆(19)与升降板(7)铰接。
3.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述升降板(7)的四角处设有限位单元，所述限位单元与支撑组件一一对应，所述限位单元包括滑环(20)和滑轨(21)，所述滑环(20)与升降板(7)固定连接，所述滑轨(21)的形状为U形，所述滑轨(21)的两端与喷管(9)固定连接，所述滑环(20)套设在滑轨(21)上。
4.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述进气口内设有滤网(22)。
5.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述检测单元从下而上依次包括调节单元、平板(23)和顶针(24)，所述调节单元与平板(23)传动连接，所述顶针(24)固定在平板(23)的上方。
6.如权利要求5所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述调节单元包括气缸(25)、压力传感器(26)和弹簧(27)，所述气缸(25)的缸体固定在升降板(7)上，所述气缸(25)的气杆的顶端与压力传感器(26)连接，所述压力传感器(26)通过弹簧(27)与平板(23)的下方连接，所述气缸(25)和压力传感器(26)均与PLC电连接，所述弹簧(27)处于压缩状态。
7.如权利要求5所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述检测组件还包括固定板(28)和四个竖杆(29)，所述固定板(28)的四角处分别通过四个竖杆(29)固定在升降板(7)的上方，所述固定板(28)套设在顶针(24)上。
8.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述传动单元包括传动杆(30)、连接杆(31)和条形口，所述条形口设置在顶板(3)上，所述传动杆(30)的一端与转盘(12)铰接，所述传动杆(30)的另一端与连接杆(31)的顶端铰接，所述连接杆(31)的底端穿过条形口与移动杆(14)固定连接。
9.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述固定组件还包括定向杆(32)，所述定向杆(32)水平设置，所述定向杆(32)的一端固定在支脚(4)上，所述定向杆(32)的另一端设置在移动杆(14)内。
10.如权利要求1所述的防损伤的具有固定功能的高精度芯片检测设备，其特征在于，所述固定块(10)的制作材料为海绵。
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