CN114325298B - 光通讯激光器芯片测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光通讯激光器芯片测试机，包括：基座、竖直安装于基座上的第一电机、第二电机和吸嘴杆，所述固定座的上方设置有夹持条、弧形齿条，此夹持条的前端与所述吸嘴杆上端夹持连接，夹持条的后端与弧形齿条通过一连杆连接，所述弧形齿条与第一电机输出轴上的齿轮啮合连接，且此弧形齿条的圆心与吸嘴杆的轴心重叠，一左弹簧两端分别连接夹持条、固定座上部各自的左侧面，一右弹簧两端分别连接夹持条、固定座下部并位于左弹簧右侧。本发明提高了对角度进行计算、调整的精度以及在长时间高频使用后保持精度的稳定性，还大大提高了对光通讯芯片一次性吸附的成功率、避免了对光通讯芯片的损伤。

Description

光通讯激光器芯片测试机

技术领域

本发明涉及一种光通讯激光器芯片测试机，属于半导体芯片贴片和测试技术领域。

背景技术

半导体行业芯片的生产和使用过程中，芯片的测试和贴片是必不可少的几个关键工序，在贴片和测试环节，就存在对芯片的高精度搬运，而作为测试机和贴片机中直接接触芯片的部件，对芯片进行拾取的吸嘴扮演重要角色。在光通信行业的贴片和测试环节，由于工艺制程要求，对芯片的位置精度，以及贴片、测试过程中吸嘴与芯片之间的接触压力有较高的要求，如何实现通过吸嘴对拾取的芯片进行大范围的角度调整以扩展应用情形，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光通讯激光器芯片测试机，该光通讯激光器芯片测试机在实现大范围且正反双向动态角度调整芯片的角度的同时，提高了对角度进行计算、调整的精度以及在长时间高频使用后保持精度的稳定性，还大大提高了对光通讯芯片一次性吸附的成功率、避免了对光通讯芯片的损伤。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光通讯激光器芯片测试机，包括：基座、竖直安装于基座上的第一电机、第二电机和吸嘴杆，所述第二电机固定于一基板上，此基板与基座通过一Z轴滑动机构连接，所述第二电机的输出轴与Z轴滑动机构连接；

一位于第一电机下方的固定座安装于基座上，此固定座前端面上具有至少2个沿竖直方向间隔设置的凸块，每个所述凸块上安装有一对轴承，每对轴承中左轴承水平安装于凸块左侧，每对轴承中右轴承水平安装于凸块右侧，从而使得每对轴承中间隔设置的左轴承、右轴承之间形成一夹持通道，所述吸嘴杆位于至少2对轴承的夹持通道内；

所述固定座的上方设置有夹持条、弧形齿条，此夹持条的前端与所述吸嘴杆上端夹持连接，夹持条的后端与弧形齿条通过一连杆连接，所述弧形齿条与第一电机输出轴上的齿轮啮合连接，且此弧形齿条的圆心与吸嘴杆的轴心重叠；

一左弹簧两端分别连接夹持条、固定座上部各自的左侧面，一右弹簧两端分别连接夹持条、固定座下部并位于左弹簧右侧，所述左弹簧与夹持条连接的一端高于其另一端，左弹簧一端靠近弧形齿条并位于弧形齿条的下方，另一端连接到夹持条远离弧形齿条的一端，此左弹簧与水平方向呈倾斜设置，所述右弹簧呈竖直设置，所述左弹簧的拉力大于右弹簧的拉力。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述夹持条的下方安装有一与固定座上表面滚动接触的轴承。

2. 上述方案中，所述连杆连接到弧形齿条的中间处。

3. 上述方案中，所述固定座进一步包括座体和固定块，此座体与基座连接，固定块安装于座体上。

4. 上述方案中，所述固定块与座体通过螺栓连接。

5. 上述方案中，所述右弹簧的下端通过一水平设置的右挂片与固定座连接，此右挂片一端与固定座底面通过螺栓连接。

6. 上述方案中，所述夹持条的前端面上具有一向外延伸并用于与右弹簧的上端连接的挂片部，所述挂片部上具有若干个沿竖直方向分布的通孔，所述右弹簧的上端与一个所述通孔连接。

7. 上述方案中，所述左弹簧的另一端通过一左挂片与固定座连接，此左挂片上具有若干个通孔，所述左弹簧的另一端与一个所述通孔连接。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明光通讯激光器芯片测试机，其在实现大范围且正反双向动态角度调整芯片的角度、扩展应用情形的同时，提高了对角度进行计算、调整的精度以及在长时间高频使用后保持精度的稳定性，也能逐渐增加吸嘴杆与光通讯芯片的接触压力，有效避免了芯片吸附失败导致的芯片损失和二次位置偏移，大大提高了对光通讯芯片一次性吸附的成功率和进一步提高了对角度调整的准确性，还避免了对光通讯芯片的损伤。

附图说明

附图1为本发明光通讯激光器芯片测试机的右视结构示意图；

附图2为本发明光通讯激光器芯片测试机的局部结构的立体示意图；

附图3为本发明光通讯激光器芯片测试机未安装吸嘴杆时的局部结构放大图。

以上附图中：1、基座；2、第一电机；3、轴承；5、第二电机；6、吸嘴杆；7、基板；8、Z轴滑动机构；9、固定座；901、凸块；902、座体；903、固定块；10、夹持通道；11、左轴承；12、右轴承；13、夹持条；131、挂片部；14、弧形齿条；15、连杆；16、齿轮；17、左弹簧；171、左挂片；172、通孔；18、右弹簧；181、右挂片。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种光通讯激光器芯片测试机，包括：基座1、竖直安装于基座1上的第一电机2、吸嘴杆6和安装于基座1上的固定座9，位于第一电机2下方的固定座9前端面上具有至少2个沿竖直方向间隔设置的凸块901，每个所述凸块901上安装有一对轴承，每对轴承中左轴承11水平安装于凸块901左侧，每对轴承中右轴承12水平安装于凸块901右侧，从而使得每对轴承中间隔设置的左轴承11、右轴承12之间形成一夹持通道10，所述吸嘴杆6位于至少2对轴承的夹持通道10内；

所述固定座9的上方设置有夹持条13、弧形齿条14，此夹持条13的前端与所述吸嘴杆6上端夹持连接，夹持条13的后端与弧形齿条14通过一连杆15连接，所述弧形齿条14与第一电机2输出轴上的齿轮16啮合连接，且此弧形齿条14的圆心与吸嘴杆6的轴心重叠；

一左弹簧17两端分别连接夹持条13、固定座9上部各自的左侧面，一右弹簧18两端分别连接夹持条13、固定座9下部并位于左弹簧17右侧，所述左弹簧17与夹持条13连接的一端高于其另一端，左弹簧17一端靠近弧形齿条14并位于弧形齿条14的下方，另一端连接到夹持条13远离弧形齿条14的一端，此左弹簧17与水平方向呈倾斜设置，所述右弹簧18呈竖直设置，所述左弹簧17的拉力大于右弹簧18的拉力。

上述夹持条14的下方安装有一与固定座9上表面滚动接触的轴承3；上述连杆15连接到弧形齿条14的中间处；上述固定座9进一步包括座体902和固定块903，此座体902与基座1连接，固定块903安装于座体902上；上述固定块903与座体902通过螺栓连接；上述左轴承11、右轴承12各自的外周面为中间凸起的弧形表面。

实施例2：一种光通讯激光器芯片测试机，包括：基座1、竖直安装于基座1上的第一电机2、第二电机5和吸嘴杆6，所述第二电机5固定于一基板7上，此基板7与基座1通过一Z轴滑动机构8连接，所述第二电机5的输出轴与Z轴滑动机构8连接；

一位于第一电机2下方的固定座9安装于基座1上，此固定座9前端面上具有至少2个沿竖直方向间隔设置的凸块901，每个所述凸块901上安装有一对轴承，每对轴承中左轴承11水平安装于凸块901左侧，每对轴承中右轴承12水平安装于凸块901右侧，从而使得每对轴承中间隔设置的左轴承11、右轴承12之间形成一夹持通道10，所述吸嘴杆6位于至少2对轴承的夹持通道10内；

所述固定座9的上方设置有夹持条13、弧形齿条14，此夹持条13的前端与所述吸嘴杆6上端夹持连接，夹持条13的后端与弧形齿条14通过一连杆15连接，所述弧形齿条14与第一电机2输出轴上的齿轮16啮合连接，且此弧形齿条14的圆心与吸嘴杆6的轴心重叠；

一左弹簧17两端分别连接夹持条13、固定座9上部各自的左侧面，一右弹簧18两端分别连接夹持条13、固定座9下部并位于左弹簧17右侧，所述左弹簧17与夹持条13连接的一端高于其另一端，左弹簧17一端靠近弧形齿条14并位于弧形齿条14的下方，另一端连接到夹持条13远离弧形齿条14的一端，此左弹簧17与水平方向呈倾斜设置，所述右弹簧18呈竖直设置，所述左弹簧17的拉力大于右弹簧18的拉力。

上述右弹簧18的下端通过一水平设置的右挂片181与固定座9连接，此右挂片181一端与固定座9底面通过螺栓连接；

上述夹持条13的前端面上具有一向外延伸并用于与右弹簧18的上端连接的挂片部131，上述挂片部131上具有若干个沿竖直方向分布的通孔，上述右弹簧18的上端与一个上述通孔连接；

上述左弹簧17的另一端通过一左挂片171与固定座9连接，此左挂片171上具有若干个通孔172，上述左弹簧17的另一端与一个上述通孔172连接；

上述Z轴滑动机构8进一步包括套装有螺母的丝杆、至少一对滑轨和滑块，上述第二电机5的输出轴与丝杆一端连接，上述第二电机5的输出轴与丝杆一端通过一联轴器连接。

采用上述光通讯激光器芯片测试机时，吸嘴杆通过真空吸附的方式对芯片进行吸附拾取、运送，待拾取的芯片一般会存在或大或小角度上的位置偏差，需要通过吸嘴杆的旋转对芯片的角度进行调整校正，以满足光通讯芯片贴装、测试过程中对精度的高要求，设备整体的精度可以达到±0.003mm，单颗芯片的重复位置精度达到±0.001mm，具体为：

位于第一电机输出轴上的齿轮正转或者反转驱动弧形齿条相应的正向旋转或反向旋转，扩大了角度的调整范围达到了±45°，满足了各种情形的角度调整需求，扩展了应用情形；

进一步，其弧形齿条也带着连杆、夹持条相应的旋转，由于弧形齿条的圆心与吸嘴杆的轴心重叠，吸嘴杆又位于至少2对轴承的夹持通道内，使得在左右轴承的定位下吸嘴杆绕其自身的轴心旋转，避免了对左右轴承的侧压力，从而避免大量反复吸取芯片工作后出现的定位偏移，在长时间高频使用后依然保持精度的稳定性；

进一步，其左弹簧两端分别连接夹持条、固定座上部各自的左侧面，左弹簧与夹持条连接的一端高于其另一端，左弹簧一端靠近弧形齿条并位于弧形齿条的下方，另一端连接到夹持条远离弧形齿条的一端，左弹簧的拉力部分转为扭力，保证了第一电机输出轴上的齿轮无论是正转还是反转弧形齿条的齿与齿轮的齿均无间隙接触、消除了齿与齿之间的间隙，从而根据待调整的角度能准确计算给第一电机的脉冲数目，使得实际齿轮和吸嘴杆的旋转角度与脉冲期待的旋转角度一致，提高了角度计算和调整的精度；

进一步，其右弹簧两端分别连接夹持条、固定座下部并位于左弹簧右侧，左弹簧与水平方向呈倾斜设置，右弹簧呈竖直设置，左弹簧的拉力大于右弹簧的拉力，左弹簧的拉力中的部分转为对夹持条向下的压力与右弹簧共同作用，减少对左右轴承的侧压力同时，在吸嘴杆接近芯片的过程中，逐渐地增加与芯片接触的压力，使得吸嘴杆的吸嘴能和芯片表面接触良好，有利于提高一次性吸附成功率，且由于吸嘴杆内通过形成负压吸附芯片，因此芯片周围的气流会快速流向吸嘴杆的吸嘴处，本申请施加的压力避免了芯片在气流作用下位置和角度发生二次偏移而导致之前计算的角度和实际角度不同、影响旋转精度进而影响精度的情况，也避免了对光通讯芯片的损伤；

在实现大范围且正反双向动态角度调整芯片的角度、扩展应用情形的同时，提高了对角度进行计算、调整的精度以及在长时间高频使用后保持精度的稳定性，也能逐渐增加吸嘴杆与光通讯芯片的接触压力，有效避免了芯片吸附失败导致的芯片损失和二次位置偏移，大大提高了对光通讯芯片一次性吸附的成功率和进一步提高了对角度调整的准确性，还避免了对光通讯芯片的损伤。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：包括：基座（1）、竖直安装于基座（1）上的第一电机（2）、第二电机（5）和吸嘴杆（6），所述第二电机（5）固定于一基板（7）上，此基板（7）与基座（1）通过一Z轴滑动机构（8）连接，所述第二电机（5）的输出轴与Z轴滑动机构（8）连接；

一位于第一电机（2）下方的固定座（9）安装于基座（1）上，此固定座（9）前端面上具有至少2个沿竖直方向间隔设置的凸块（901），每个所述凸块（901）上安装有一对轴承，每对轴承中左轴承（11）水平安装于凸块（901）左侧，每对轴承中右轴承（12）水平安装于凸块（901）右侧，从而使得每对轴承中间隔设置的左轴承（11）、右轴承（12）之间形成一夹持通道（10），所述吸嘴杆（6）位于至少2对轴承的夹持通道（10）内；

所述固定座（9）的上方设置有夹持条（13）、弧形齿条（14），此夹持条（13）的前端与所述吸嘴杆（6）上端夹持连接，夹持条（13）的后端与弧形齿条（14）通过一连杆（15）连接，所述弧形齿条（14）与第一电机（2）输出轴上的齿轮（16）啮合连接，且此弧形齿条（14）的圆心与吸嘴杆（6）的轴心重叠；

一左弹簧（17）两端分别连接夹持条（13）、固定座（9）上部各自的左侧面，一右弹簧（18）两端分别连接夹持条（13）、固定座（9）下部并位于左弹簧（17）右侧，所述左弹簧（17）与夹持条（13）连接的一端高于其另一端，左弹簧（17）一端靠近弧形齿条（14）并位于弧形齿条（14）的下方，另一端连接到夹持条（13）远离弧形齿条（14）的一端，此左弹簧（17）与水平方向呈倾斜设置，所述右弹簧（18）呈竖直设置，所述左弹簧（17）的拉力大于右弹簧（18）的拉力。

2.根据权利要求1所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述夹持条（13）的下方安装有一与固定座（9）上表面滚动接触的轴承（3）。

3.根据权利要求1或2所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述连杆（15）连接到弧形齿条（14）的中间处。

4.根据权利要求1或2所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述固定座（9）进一步包括座体（902）和固定块（903），此座体（902）与基座（1）连接，固定块（903）安装于座体（902）上。

5.根据权利要求4所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述固定块（903）与座体（902）通过螺栓连接。

6.根据权利要求1或2所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述右弹簧（18）的下端通过一水平设置的右挂片（181）与固定座（9）连接，此右挂片（181）一端与固定座（9）底面通过螺栓连接。

7.根据权利要求6所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述夹持条（13）的前端面上具有一向外延伸并用于与右弹簧（18）的上端连接的挂片部（131），所述挂片部（131）上具有若干个沿竖直方向分布的通孔，所述右弹簧（18）的上端与一个所述通孔连接。

8.根据权利要求1所述的光通讯激光器芯片测试机，其特征在于：所述左弹簧（17）的另一端通过一左挂片（171）与固定座（9）连接，此左挂片（171）上具有若干个通孔（172），所述左弹簧（17）的另一端与一个所述通孔（172）连接。