CN110544644B - 一种半封装堆叠晶片检测分类装置 - Google Patents

一种半封装堆叠晶片检测分类装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于晶片检测技术领域，具体的说是一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括压接机构，所述压接机构包括可升降的下压杆，所述下压杆底端连接一个内部具有检测晶片的下压治具组，所述压接机构下方设有调整机构，所述调整机构包括底板，所述底板顶端固定有检测座，所述底板顶端固定有两个推杆电机，所述推杆电机对称分布在检测座的两端，两个所述推杆电机的输出轴端均固定有推板；本发明通过设置有限位筒和压板等结构，通过推杆电机直接带动压板移动，配合推杆电机间接带动限位筒移动，能对半封装堆叠晶片的位置进行检测和限制，让半封装堆叠晶片能处于正确的检测位置，提高晶片的检测效率。

Description

一种半封装堆叠晶片检测分类装置
技术领域
本发明属于晶片检测技术领域，具体的说是一种半封装堆叠晶片检测分类装置。
背景技术
采用堆叠结构可在三维方向上增加封装密度。它可应用于不同层次或级别的封装，例如封装堆叠和封装中封装、晶片堆叠、芯片与芯片或圆晶堆叠，晶片堆叠封装常见于手机产品。它的优点在于采用现有设备和工艺即可实现标准芯片和引线键合以及后续封装，但它对整个封装体的厚度有限制，不能过大。目前，已可实现在一个封装体内多达8个晶片的垂直安装，而其厚度小于1.2mm，这就要求薄晶片、薄基板、低引线弧度、低模封盖高度等。
在对晶片进行检测时，难以判断是顶部晶片还是底部晶片的问题，同时，在晶片放置到检测座的过程中，会出现晶片位置不正或者晶片破损的情况，这些情况都会导致晶片检测失败，影响检测的效率，据此，本发明提出了一种半封装堆叠晶片检测分类装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括限位筒和压板等结构，通过推杆电机直接带动压板移动，配合推杆电机间接带动限位筒移动，能对半封装堆叠晶片的位置进行检测和限制，让半封装堆叠晶片能处于正确的检测位置，提高晶片的检测效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括压接机构，所述压接机构包括可升降的下压杆，所述下压杆底端连接一个内部具有检测晶片的下压治具组，所述压接机构下方设有调整机构，所述调整机构包括底板，所述底板顶端固定有检测座，所述底板顶端固定有两个推杆电机，所述推杆电机对称分布在检测座的两端，两个所述推杆电机的输出轴端均固定有推板，两个所述推板的另一侧均固定有连杆，两个所述连杆的另一端均固定有压板，所述检测座的两端均设有方形槽，所述方形槽与压板为间隙配合，所述检测座上设有两个以上的压力传感器，所述压力传感器顶端铺设有板状气囊，所述板状气囊顶端放置有半封装堆叠晶片，所述板状气囊用于承托半封装堆叠晶片，工作时，在摆正了半封装堆叠晶片后，检测仪器上的下压杆向下垂直方向作动进行压迫，下压治具组自检测晶片处电性导接并向检测座的方向延伸出多个检测探点，或以伸缩式探针取代，因此当下压杆进行压迫使下压治具组的多个检测探点迫紧抵触于检测座上的待测半封装半封装堆叠晶片的接点时，将使该下压治具组内部的检测晶片、待测半封装堆叠晶片及检测座电性相接形成一检测回路，随即开始进行实境检测，而在检测时，半封装堆叠晶片可能会存在位置不正或者破损的情况，造成检测的失败，这会耽误很多的时间，所以通过设置有气囊和压力传感器等结构，在半封装堆叠晶片进行检测前，对半封装堆叠晶片位置进行调整，调整时，先通过取放器将半封装堆叠晶片移动到检测座的板状气囊上，半封装堆叠晶片在重力作用下会对板状气囊产生一个下压力，这个下压力会均匀的分布到压力传感器上，压力传感器将得到的数据传递给控制器，若是压力传感器得到的压力数据都相同，说明半封装堆叠晶片摆放位置是正的，无需调整，若是压力传感器得到的压力数据不相同，说明半封装堆叠晶片摆放位置不正，而这种情况有可能是由于半封装堆叠晶片卡在检测座内侧壁上了，此时需要对半封装堆叠晶片进行调整，接着控制器控制两个推杆电机，使得推杆电机带动压板左右往复移动，压板的移动能推动半封装堆叠晶片产生移动和晃动，在压板推动的过程中，使得半封装堆叠晶片逐渐与检测座完全接触，这时压力传感器再对下压力进行检测，若得到的数据相同，说明半封装堆叠晶片位置已调整好，若是压力传感器得到的数据还是不同，说明半封装堆叠晶片自身有问题，问题可能是由于半封装堆叠晶片产生破损，这种情况下，控制器控制取放器将半封装堆叠晶片取走，半封装堆叠晶片无需检测，检测完成后，将未通过检测和通过检测的半封装堆叠晶片分别集中，便于半封装堆叠晶片的后期分类处理，本装置通过压板的设置，可以在控制器的控制下，对半封装堆叠晶片的检测位置进行检测和矫正，使得半封装堆叠晶片避免因自身损坏或者摆放位置不正导致的检测失败，节省了工作时间，提高了半封装堆叠晶片的检测效率。
优选的，所述检测座的左右两端均固定有气囊，检测座侧壁上设有四个滑槽，四个滑槽处均设有气缸，四个气缸均与最近的气囊连接，四个气缸分为前后两组，每组气缸的输出端均固定有移动板，两个移动板的表面均固定有限位筒，工作时，即使半封装堆叠晶片达到了与检测平面平行的状态，在压板推动的过程中也可能会出现半封装堆叠晶片在水平方面的歪斜情况，这同样会导致检测失败，通过增加的气囊等结构，使得推杆电机在接近气囊的过程中会挤压气囊，使得气囊中的气体进入到与气囊连通的气缸内，从而使得气缸可以推动移动板移动，移动板在滑槽内移动的同时，使得两个限位筒互相靠近，限位筒靠近的过程中，会碰到半封装堆叠晶片，因为两个限位筒互相平行，从而能够对半封装堆叠晶片进行位置调整，使得半封装堆叠晶片在水平方向的位置被摆正，从而使得半封装堆叠晶片保持预定检测位置，保证了检测的有效性。
优选的，所述板状气囊上设有竖直方向的通孔，通孔处设有吸盘，吸盘固定在检测座上，工作时，在检测的过程中，下压治具组会伸出许多触手，这些触手在接触半封装堆叠晶片时可能会使得半封装堆叠晶片产生移动，吸盘可以吸紧半封装堆叠晶片下侧面，使得半封装堆叠晶片不会轻易产生偏移，避免了因半封装堆叠晶片移位导致的检测失败，提高了检测成功率。
优选的，所述吸盘的底侧壁上连接有长绳，长绳的另一端固定有铁块，检测座的前侧壁上固定有电磁铁和套管，长绳和铁块均位于套管内，工作时，吸盘会吸住半封装堆叠晶片，使得半封装堆叠晶片不会产生偏移，但是吸盘会一直吸住半封装堆叠晶片，在取走半封装堆叠晶片时会对取放器产生干扰，所以，在检测完成后，控制器控制电磁铁，使得电磁铁产生吸力，电磁铁产生的吸力可以吸引铁块朝向电磁铁的方向移动，移动的铁块可以带动长绳移动，使得吸盘产生变形，变形的吸盘与半封装堆叠晶片之间形成的密闭空间被破坏，使得吸盘内腔压强与外界压强相同，从而导致吸盘与半封装堆叠晶片脱离，避免了吸盘对半封装堆叠晶片的取放过程造成干扰。
优选的，所述限位筒互相靠近的侧面为斜面，限位筒的截面宽度自上而下逐渐变小，工作时，因限位筒侧面为斜面，使得限位筒在挤压半封装堆叠晶片时可以使得半封装堆叠晶片与限位筒之间产生一定位移，限位筒能对半封装堆叠晶片产生一定的下压力，使得半封装堆叠晶片与吸盘吸附更紧，同时限位筒与半封装堆叠晶片之间的相对位移避免了限位筒的移动过度对半封装堆叠晶片造成挤压变形，避免了半封装堆叠晶片的损坏。
优选的，所述铁块的侧壁设有圆弧面，铁块的圆弧面与套管接触，工作时，因铁块在套管内腔移动，铁块的侧壁与套管内腔形成一定的摩擦力，这个摩擦力属于有害摩擦，所以将铁块的侧壁设成不连续的圆弧面，这种不连续的圆弧面使得铁块与套管内腔接触面积减小，减小了铁块与套管之间的有害摩擦，增加了铁块在套管内移动的流畅度，从而使得吸盘能快速与半封装堆叠晶片完成脱离，不会影响到取放器的操作，保证了工作的正常进行。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括压板和推杆电机等结构，通过控制器控制推杆电机，推杆电机能带动压板移动，在堆叠晶片位置不正的时候，能推动晶片移动，实现晶片的位置调整。
2.本发明所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括移动板和限位筒等结构，在移动板移动的时候，带动限位筒移动，使得限位筒能对晶片进行限位，从而使得晶片处于正确的检测位置。
3.本发明所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括吸盘和电磁铁等结构，在晶片检测的时候，吸盘能吸住晶片，提供一个辅助定位作用，使得晶片固定更加牢固。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中调整机构的三维图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明中调整机构的俯视图；
图4是图2中A处的剖视图；
图5是图2中B处的放大示意图；
图6是限位筒的截面剖视图；
图7是铁块的截面剖视图；
图中：底板1、检测座2、推杆电机3、推板4、压板5、方形槽6、压力传感器7、板状气囊8、气囊9、滑槽10、气缸11、移动板12、限位筒13、吸盘14、长绳15、铁块16、电磁铁17、半封装堆叠晶片18、下压杆19、下压治具组20。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括压接机构，所述压接机构包括可升降的下压杆19，所述下压杆19底端连接一个内部具有检测晶片的下压治具组20，所述压接机构下方设有调整机构，所述调整机构包括底板1，所述底板1顶端固定有检测座2，所述底板1顶端固定有两个推杆电机3，所述推杆电机3对称分布在检测座2的两端，两个所述推杆电机3的输出轴端均固定有推板4，两个所述推板4的另一侧均固定有连杆，两个所述连杆的另一端均固定有压板5，所述检测座2的两端均设有方形槽6，所述方形槽6与压板5为间隙配合，所述检测座2上设有两个以上的压力传感器7，所述压力传感器7顶端铺设有板状气囊8，所述板状气囊8顶端放置有半封装堆叠晶片18，所述板状气囊8用于承托半封装堆叠晶片18，工作时，在摆正了半封装堆叠晶片18后，检测仪器上的下压杆19向下垂直方向作动进行压迫，下压治具组20自检测晶片处电性导接并向检测座2的方向延伸出多个检测探点，或以伸缩式探针取代，因此当下压杆19进行压迫使下压治具组20的多个检测探点迫紧抵触于检测座2上的待测半封装半封装堆叠晶片18的接点时，将使该下压治具组20内部的检测晶片、待测半封装堆叠晶片18及检测座2电性相接形成一检测回路，随即开始进行实境检测，而在检测时，半封装堆叠晶片18可能会存在位置不正或者破损的情况，造成检测的失败，这会耽误很多的时间，所以通过设置有气囊12和压力传感器7等结构，在半封装堆叠晶片18进行检测前，对半封装堆叠晶片18位置进行调整，调整时，先通过取放器将半封装堆叠晶片18移动到检测座2的板状气囊8上，半封装堆叠晶片18在重力作用下会对板状气囊8产生一个下压力，这个下压力会均匀的分布到压力传感器7上，压力传感器7将得到的数据传递给控制器，若是压力传感器7得到的压力数据都相同，说明半封装堆叠晶片18摆放位置是正的，无需调整，若是压力传感器7得到的压力数据不相同，说明半封装堆叠晶片18摆放位置不正，而这种情况有可能是由于半封装堆叠晶片18卡在检测座2内侧壁上了，此时需要对半封装堆叠晶片18进行调整，接着控制器控制两个推杆电机3，使得推杆电机3带动压板5左右往复移动，压板5的移动能推动半封装堆叠晶片18产生移动和晃动，在压板5推动的过程中，使得半封装堆叠晶片18逐渐与检测座2完全接触，这时压力传感器7再对下压力进行检测，若得到的数据相同，说明半封装堆叠晶片18位置已调整好，若是压力传感器7得到的数据还是不同，说明半封装堆叠晶片18自身有问题，问题可能是由于半封装堆叠晶片18产生破损，这种情况下，控制器控制取放器将半封装堆叠晶片18取走，半封装堆叠晶片18无需检测，检测完成后，将未通过检测和通过检测的半封装堆叠晶片18分别集中，便于半封装堆叠晶片18的后期分类处理，本装置通过压板5的设置，可以在控制器的控制下，对半封装堆叠晶片18的检测位置进行检测和矫正，使得半封装堆叠晶片18避免因自身损坏或者摆放位置不正导致的检测失败，节省了工作时间，提高了半封装堆叠晶片18的检测效率。
作为本发明的一种具体实施方式，所述检测座2的左右两端均固定有气囊9，检测座2侧壁上设有四个滑槽10，四个滑槽10处均设有气缸11，四个气缸11均与最近的气囊9连接，四个气缸11分为前后两组，每组气缸11的输出端均固定有移动板12，两个移动板12的表面均固定有限位筒13，工作时，即使半封装堆叠晶片18达到了与检测平面平行的状态，在压板5推动的过程中也可能会出现半封装堆叠晶片18在水平方面的歪斜情况，这同样会导致检测失败，通过增加的气囊9等结构，使得推杆电机3在接近气囊9的过程中会挤压气囊9，使得气囊9中的气体进入到与气囊9连通的气缸11内，从而使得气缸11可以推动移动板12移动，移动板12在滑槽10内移动的同时，使得两个限位筒13互相靠近，限位筒13靠近的过程中，会碰到半封装堆叠晶片18，因为两个限位筒13互相平行，从而能够对半封装堆叠晶片18进行位置调整，使得半封装堆叠晶片18在水平方向的位置被摆正，从而使得半封装堆叠晶片18保持预定检测位置，保证了检测的有效性。
作为本发明的一种具体实施方式，所述板状气囊8上设有竖直方向的通孔，通孔处设有吸盘14，吸盘14固定在检测座2上，工作时，在检测的过程中，下压治具组20会伸出许多触手，这些触手在接触半封装堆叠晶片18时可能会使得半封装堆叠晶片18产生移动，吸盘14可以吸紧半封装堆叠晶片18下侧面，使得半封装堆叠晶片18不会轻易产生偏移，避免了因半封装堆叠晶片18移位导致的检测失败，提高了检测成功率。
作为本发明的一种具体实施方式，所述吸盘14的底侧壁上连接有长绳15，长绳15的另一端固定有铁块16，检测座2的前侧壁上固定有电磁铁17和套管，长绳15和铁块16均位于套管内，工作时，吸盘14会吸住半封装堆叠晶片18，使得半封装堆叠晶片18不会产生偏移，但是吸盘14会一直吸住半封装堆叠晶片18，在取走半封装堆叠晶片18时会对取放器产生干扰，所以，在检测完成后，控制器控制电磁铁17，使得电磁铁17产生吸力，电磁铁17产生的吸力可以吸引铁块16朝向电磁铁17的方向移动，移动的铁块16可以带动长绳15移动，使得吸盘14产生变形，变形的吸盘14与半封装堆叠晶片18之间形成的密闭空间被破坏，使得吸盘14内腔压强与外界压强相同，从而导致吸盘14与半封装堆叠晶片18脱离，避免了吸盘14对半封装堆叠晶片18的取放过程造成干扰。
作为本发明的一种具体实施方式，所述限位筒13互相靠近的侧面为斜面，限位筒13的截面宽度自上而下逐渐变小，工作时，因限位筒13侧面为斜面，使得限位筒13在挤压半封装堆叠晶片18时可以使得半封装堆叠晶片18与限位筒13之间产生一定位移，限位筒13能对半封装堆叠晶片18产生一定的下压力，使得半封装堆叠晶片18与吸盘14吸附更紧，同时限位筒13与半封装堆叠晶片18之间的相对位移避免了限位筒13的移动过度对半封装堆叠晶片18造成挤压变形，避免了半封装堆叠晶片18的损坏。
作为本发明的一种具体实施方式，所述铁块16的侧壁设有圆弧面，铁块16的圆弧面与套管接触，工作时，因铁块16在套管内腔移动，铁块16的侧壁与套管内腔形成一定的摩擦力，这个摩擦力属于有害摩擦，所以将铁块16的侧壁设成不连续的圆弧面，这种不连续的圆弧面使得铁块16与套管内腔接触面积减小，减小了铁块16与套管之间的有害摩擦，增加了铁块16在套管内移动的流畅度，从而使得吸盘14能快速与半封装堆叠晶片18完成脱离，不会影响到取放器的操作，保证了工作的正常进行。
工作时，在摆正了半封装堆叠晶片18后，检测仪器上的下压杆19向下垂直方向作动进行压迫，下压治具组20自检测晶片处电性导接并向检测座2的方向延伸出多个检测探点，或以伸缩式探针取代，因此当下压杆19进行压迫使下压治具组20的多个检测探点迫紧抵触于检测座2上的待测半封装半封装堆叠晶片18的接点时，将使该下压治具组20内部的检测晶片、待测半封装堆叠晶片18及检测座2电性相接形成一检测回路，随即开始进行实境检测，而在检测时，半封装堆叠晶片18可能会存在位置不正或者破损的情况，造成检测的失败，这会耽误很多的时间，所以通过设置有气囊12和压力传感器7等结构，在半封装堆叠晶片18进行检测前，对半封装堆叠晶片18位置进行调整，调整时，先通过取放器将半封装堆叠晶片18移动到检测座2的板状气囊8上，半封装堆叠晶片18在重力作用下会对板状气囊8产生一个下压力，这个下压力会均匀的分布到压力传感器7上，压力传感器7将得到的数据传递给控制器，若是压力传感器7得到的压力数据都相同，说明半封装堆叠晶片18摆放位置是正的，无需调整，若是压力传感器7得到的压力数据不相同，说明半封装堆叠晶片18摆放位置不正，而这种情况有可能是由于半封装堆叠晶片18卡在检测座2内侧壁上了，此时需要对半封装堆叠晶片18进行调整，接着控制器控制两个推杆电机3，使得推杆电机3带动压板5左右往复移动，压板5的移动能推动半封装堆叠晶片18产生移动和晃动，在压板5推动的过程中，使得半封装堆叠晶片18逐渐与检测座2完全接触，这时压力传感器7再对下压力进行检测，若得到的数据相同，说明半封装堆叠晶片18位置已调整好，若是压力传感器7得到的数据还是不同，说明半封装堆叠晶片18自身有问题，问题可能是由于半封装堆叠晶片18产生破损，这种情况下，控制器控制取放器将半封装堆叠晶片18取走，半封装堆叠晶片18无需检测，本装置通过压板5的设置，可以在控制器的控制下，对半封装堆叠晶片18的检测位置进行检测和矫正，使得半封装堆叠晶片18避免因自身损坏或者摆放位置不正导致的检测失败，节省了工作时间，提高了半封装堆叠晶片18的检测效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种半封装堆叠晶片检测分类装置，包括压接机构，所述压接机构包括可升降的下压杆(19)，所述下压杆(19)底端连接一个内部具有检测晶片的下压治具组(20)，其特征在于，所述压接机构下方设有调整机构，所述调整机构包括底板(1)，所述底板(1)顶端固定有检测座(2)，所述底板(1)顶端固定有两个推杆电机(3)，所述推杆电机(3)对称分布在检测座(2)的两端，两个所述推杆电机(3)的输出轴端均固定有推板(4)，两个所述推板(4)的另一侧均固定有连杆，两个所述连杆的另一端均固定有压板(5)，所述检测座(2)的两端均设有方形槽(6)，所述方形槽(6)与压板(5)为间隙配合，所述检测座(2)上设有两个以上的压力传感器(7)，所述压力传感器(7)顶端铺设有板状气囊(8)，所述板状气囊(8)顶端放置有半封装堆叠晶片(18)，所述板状气囊(8)用于承托半封装堆叠晶片(18)；
通过取放器将半封装堆叠晶片(18)移动到检测座(2)的板状气囊(8)上，半封装堆叠晶片(18)在重力作用下会对板状气囊(8)产生一个下压力，这个下压力会均匀的分布到压力传感器(7)上，压力传感器(7)将得到的数据传递给控制器，若是压力传感器(7)得到的压力数据都相同，说明半封装堆叠晶片(18)摆放位置是正的；若是压力传感器(7)得到的压力数据不相同，说明半封装堆叠晶片(18)摆放位置不正；此时需要对半封装堆叠晶片(18)进行调整，在压板(5)推动的过程中，使得半封装堆叠晶片(18)逐渐与检测座(2)完全接触，这时压力传感器(7)再对下压力进行检测，若得到的数据相同，说明半封装堆叠晶片(18)位置已调整好，若是压力传感器(7)得到的数据还是不同，说明半封装堆叠晶片(18)自身有问题，这种情况下，控制器控制取放器将半封装堆叠晶片(18)取走，半封装堆叠晶片(18)无需检测，检测完成后，将未通过检测和通过检测的半封装堆叠晶片(18)分别集中，用于半封装堆叠晶片(18)的后期分类处理。
2.根据权利要求1所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，其特征在于：所述检测座(2)的左右两端均固定有气囊(9)，检测座(2)侧壁上设有四个滑槽(10)，四个滑槽(10)处均设有气缸(11)，四个气缸(11)均与最近的气囊(9)连接，四个气缸(11)分为前后两组，每组气缸(11)的输出端均固定有移动板(12)，两个移动板(12)的表面均固定有限位筒(13)。
3.根据权利要求1所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，其特征在于：所述板状气囊(8)上设有竖直方向的通孔，通孔处设有吸盘(14)，吸盘(14)固定在检测座(2)上。
4.根据权利要求3所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，其特征在于：所述吸盘(14)的底侧壁上连接有长绳(15)，长绳(15)的另一端固定有铁块(16)，检测座(2)的前侧壁上固定有电磁铁(17)和套管，长绳(15)和铁块(16)均位于套管内。
5.根据权利要求2所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，其特征在于：所述限位筒(13)互相靠近的侧面为斜面，限位筒(13)的截面宽度自上而下逐渐变小。
6.根据权利要求4所述的一种半封装堆叠晶片检测分类装置，其特征在于：所述铁块(16)的侧壁设有圆弧面，铁块(16)的圆弧面与套管接触。
CN201910864174.5A 2019-09-12 2019-09-12 一种半封装堆叠晶片检测分类装置 Expired - Fee Related CN110544644B (zh)

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