CN114769165B - 一种用于高性能单光子探测芯片检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片检测技术领域，尤其涉及一种用于高性能单光子探测芯片检测设备及方法，包括：传输平台、检测装置、升降平台、动力机构、传动机构、治具；本发明通过对单光子探测芯片检测完成后，所得为合格单光子探测芯片或不合格芯片，以控制单光子探测芯片向上/向下移动或向上的不同高度移动，从而对合格与不合格的单光子探测芯片进行分流，防止人工分拣时混乱，并且本发明通过动力机构与传动机构相互配合，完成单光子探测芯片的包裹（连接）、单光子探测芯片移动向检测点、单光子探测芯片引脚与多个触点的连接、不合格单光子探测芯片的返回、合格单光子探测芯片的移出。

Description

一种用于高性能单光子探测芯片检测设备及方法

技术领域

本发明涉及单光子探测芯片检测技术领域，尤其涉及一种用于高性能单光子探测芯片检测设备及方法。

背景技术

单光子探测芯片在加工完成后或出厂前需要进行芯片检测，现有的单光子探测芯片检测设备在对芯片进行检测时，一般需要利用治具对单光子探测芯片进行定位，在对芯片测试完成后，需要对治具上的单光子探测芯片进行分拣，将检测合格与检测不合格的单光子探测芯片分开存放，但现有的检测设备无法对检测后的单光子探测芯片进行标记，人工在对治具上的单光子探测芯片进行分拣时，不容易区分合格单光子探测芯片与不合格的单光子探测芯片，导致分拣混乱。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目在于一种用于高性能单光子探测芯片检测设备及方法，检测单光子探测芯片后，通过对单光子探测芯片合格与不合格进行分流，以防止人工分拣时混乱，本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，包括：传输平台、检测装置、升降平台、动力机构、传动机构、治具。

所述传输平台包括：输送平台一、返回平台一、输出平台，所述输送平台一、返回平台一、输出平台上分别设置有两条滑槽。

所述检测装置对应传输平台的一端，所述检测装置包括：触点、探针母板、探针，所述触点为金属弹片，所述触点朝向治具移动方向的一侧壁面为倾斜状，所述触点数量为多个，所述探针抵合探针母板。

所述升降平台数量为两个，所述升降平台包括：托板、电动滑轨，所述托板上设置有滑槽一，所述滑槽一相对壁面的上端分别设置有啮合板。

所述治具包括：夹板一、夹板二、滑块，单光子探测芯片的两侧引脚位于夹板一的两侧，所述夹板一连接有齿条，所述夹板二与夹板一滑动连接，且连接处设置有弹簧，所述夹板一底面设置有滑块，所述滑块的相反壁面分别设置有卡槽。

所述动力机构数量为两个，所述动力机构包括：齿形皮带、滑道，两个所述齿形皮带分别位置输送平台一两条所述滑槽两侧的上方，所述齿形皮带内设置有滑道。

所述传动机构包括：圆柱凸轮组、推行框一、连接板，所述凸轮组包括：上圆柱凸轮、下圆柱凸轮、连接件，所述下圆柱凸轮的底面轴心设置有圆柱滑槽，所述下圆柱凸轮的一侧与连接件相固定，所述连接件下端处与齿形皮带的内壁相固定，所述推行框一数量为两个，所述连接板连接两个所述上圆柱凸轮。

优选的，所述输送平台一位于返回平台一上方，且上下相互对齐，所述输出平台位于输送平台一上方的一侧，所述输出平台与输送平台一、返回平台一之间有一定间距，间距处设置有检测装置。

优选的，夹板一为九十度翻转的“L”形，所述单光子探测芯片的两侧引脚位于夹板一水平段的两侧，所述夹板一的垂直段上连接有齿条。

优选的，所述推行框一为“凹”形，所述推行框一朝向检测装置的一侧为开放式，所述推行框一朝向检测装置的下端设置有推板，所述推板垂直设置，所述推板的下端沿输送平台一的滑槽延伸至返回平台一的滑槽内。

优选的，所述单光子探测芯片的两侧引脚与推行框一内壁有一定间距。

优选的，所述输出平台一端的下方设置有输送平台二与返回平台二，所述返回平台二位于输送平台二的上方，所述返回平台二的长度小于输送平台二，所述返回平台二的一端设置有分离段二，所述分离段二倾斜向下设置，所述输出平台、输送平台二、返回平台二上分别设有滑槽，所述输出平台与输送平台二与返回平台二有一定间距。

优选的，所述检测装置与输送平台二的端部对齐，所述检测装置的触点数量为多个，多个所述触点组成四个检测点，四个检测点的下方分别设置有四个托板，四个所述托板的下方设置有电磁铁，所述电磁铁内设置有永磁铁。

优选的，所述传动机构的连接板上连接有两个推行框二，所述推行框二初始位于输送平台二上，所述推行框二为“凹”形，所述推行框二的长度大于两个所述治具的总长，所述推行框二的中部处的下端设有隔板，所述推行框二的朝向检测装置一侧的下端设有推板二，所述推行框二内放置两个所述治具。

本发明有益效果：

发明通过对单光子探测芯片检测完成后，所得为合格单光子探测芯片或不合格单光子探测芯片，以控制单光子探测芯片向上/向下移动或向上的不同高度移动，从而对合格单光子探测芯片与不合格单光子探测芯片进行分流，防止人工分拣时混乱。

本发明通过动力机构与传动机构相互配合，完成单光子探测芯片的包裹（连接）、单光子探测芯片移动向检测点、单光子探测芯片引脚与多个触点的连接、不合格单光子探测芯片的返回、合格单光子探测芯片的移出。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明传输平台结构示意图一。

图4 为本发明传输平台结构示意图二。

图5为本发明检测装置结构示意图一。

图6为本发明升降平台结构示意图一。

图7为本发明治具结构示意图一。

图8为本发明治具结构示意图二。

图9为本发明动力机构与传动机构结构示意图。

图10为本发明传动机构局部结构示意图。

图11为本发明推行框一结构示意图。

图12为本发明推行框推动治具移动示意图。

图13为本发明传动机构沿传动机构运动示意图。

图14为本发明检测为不合格治具运动示意图。

图15为本发明检测为合格治具运动示意图。

图16为本发明检测装置结构示意图二。

图17为本发明推行框二结构示意图。

图18为本发明升降平台结构示意图二。

图19为本发明电磁铁结构示意图。

图20为本发明一侧结构示意图。

图21为本发明推行框二运动示意图。

具体实施方式

本发明优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例，然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例，另外，为了更清楚地描述本发明，与发明没有连接的部件将从附图中省略。

第一实施：

如图1-2所示，一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，包括：传输平台1、检测装置2、升降平台3、动力机构4、传动机构5、治具6。

如图3-4所示，所述传输平台1包括：输送平台一11、返回平台一12、输出平台13，所述输送平台一11位于返回平台一12上方，且上下相互对齐，所述输出平台13位于输送平台一11上方的一侧，所述输出平台13与输送平台一11、返回平台一12之间有一定间距，间距处设置有检测装置2，所述输送平台一11、返回平台一12、输出平台13上分别设置有两条滑槽，所述输送平台一11、返回平台一12、输出平台13上的两条滑槽相互对应，所述返回平台一12一端设置有分离段一121，所述分离段一121倾斜向下设置。

所述检测装置2对应传输平台1的一端，如图5所示，所述检测装置2包括：触点21、探针母板22、探针23，所述触点21为金属弹片，所述触点21朝向治具6移动方向的一侧壁面为倾斜状，所述触点21数量为多个，多个所述触点21组成两个检测点，多个所述触点21分别连接两个单光子探测芯片，所述探针母板22位于输送平台一11的一侧，所述探针23数量为多个，多个所述探针23抵合探针母板22，通过多个所述探针23对两个单光子探测芯片进行检测。

所述升降平台3数量为两个，两个所述升降平台3位于两个检测点下方，如图6所示，所述升降平台3包括：托板31、电动滑轨32，所述托板31上设置有滑槽一311，所述滑槽一311对应输送平台一11、返回平台一12、输出平台13的滑槽，所述滑槽一311相对壁面的上端分别设置有啮合板312，所述升降平台3用于承接单光子探测芯片，并带动单光子探测芯片向上或向下移动。

所述治具6用于夹持单光子探测芯片，并带动单光子探测芯片沿输送平台一11、返回平台一12、输出平台13水平移动，如图7-8所示，所述治具6包括：夹板一61、夹板二62、滑块63，所述夹板一61为九十度翻转的“L”形，所述夹板一61的水平段用于支撑单光子探测芯片，所述单光子探测芯片的两侧引脚位于夹板一61水平段的两侧，所述夹板一61的垂直段上连接有齿条611，所述夹板二62与夹板一61滑动连接，所述夹板二62与夹板一61的连接处设置有弹簧，拉动夹板二62，以扩大夹板一61与夹板二62的间距，从而放置单光子探测芯片，再通过弹簧拉动夹板二62复位，夹板一61与夹板二62对单光子探测芯片进行夹持，所述夹板二62朝向单光子探测芯片的一面设置有橡胶层，所述夹板一61底面设置有滑块63，所述滑块63能够啮合在输送平台一11、返回平台一12、输出平台13的滑槽内，所述滑块63的相反壁面分别设置有卡槽631，两个所述卡槽631能够与托板31上的两个所述啮合板312相啮合，初始把治具6放置在输送平台一11的一端，且输送平台一11的滑槽与滑块63相啮合。

所述动力机构4数量为两个，如图9所示，所述动力机构4包括：齿形皮带41、滑道42，所述齿形皮带41的长度大于输送平台一11，两个所述齿形皮带41分别位置输送平台一11两条所述滑槽两侧的上方，所述齿形皮带41与输送平台一11的间距大于治具6的厚度，所述齿形皮带41通过电机进行驱动，两个所述齿形皮带41相对旋转，所述齿形皮带41内设置有滑道42。

所述传动机构5连接两个所述动力机构4，如图10-11所示，所述传动机构5包括：圆柱凸轮组51、推行框一52、连接板53，所述凸轮组51包括：上圆柱凸轮511、下圆柱凸轮512、连接件513，所述下圆柱凸轮512的底面轴心设置有圆柱滑槽，所述圆柱滑槽下端啮合在滑道42内，所述下圆柱凸轮512的一侧与连接件513相固定，所述连接件513下端处与齿形皮带41的内壁相固定，所述推行框一52数量为两个，两个所述推行框一52分别对应输送平台一11的两条滑槽，所述推行框一52为“凹”形，所述推行框一52的长度大于治具6，所述推行框一52朝向检测装置2的一侧为开放式，所述推行框一52朝向检测装置2的下端设置有推板521，所述推板521垂直设置，所述推板521的下端沿输送平台一11的滑槽延伸至返回平台一12的滑槽内，所述连接板53用于把两个所述凸轮组51、两个推行框一52连接成一个整体，具体的所述连接板53连接两个所述凸轮组51的上圆柱凸轮511，所述治具6位于推行框一52内，通过推行框一52推动治具6沿输送平台一11或返回平台一12移动，所述单光子探测芯片的两侧引脚与推行框一52内壁有一定间距。

本发明还提供了一种用于高性能单光子探测芯片检测设备的方法:

S1：两个所述治具6上分别放置有单光子探测芯片，再把两个治具6放置在输送平台一11的端部，两个所述推行框一52向下分别包裹两个所述治具6，动力机构4带动传动机构5水平移动，如图12所示，推行框一52把治具6移动至检测点，托板31支撑治具6，且治具6的卡槽631与啮合板312相啮合，在推行框一52进入检测点的过程中，推行框一52的两侧壁面挤压多个所述触点21，此时多个所述触点21与单光子探测芯片的引脚不碰触，防止触点21对单光子探测芯片的引脚造成损坏。

S2：如图13所示，两个所述连接件513以两个所述齿形皮带41的一端端部为轴心进行旋转，从而两个所述凸轮组51的上圆柱凸轮511与下圆柱凸轮512上下交错，通过上圆柱凸轮511连接的连接板53带动两个所述推行框一52上升，推行框一52向上与多个所述触点21分离，多个所述触点21复位抵合单光子探测芯片的多个引脚，并通过多个所述探针23进行检测，同时两个所述齿形皮带41停止。

S3：如单光子探测芯片检测不合格，如图14所示，升降平台3带动治具6下降，治具6与返回平台一12平行，连接件513移动至齿形皮带41的另一侧，以带动两个所述推行框一52反向水平移动，通过推行框一52的推板521推动治具6沿返回平台一12反向移动，从而便于人工回收，即回收不合格的单光子探测芯片，当两个所述连接件513移动至两个所述齿形皮带41的另一端端部时，两个所述连接件513沿两个所述齿形皮带41的另一端端部为轴心进行旋转，两个所述凸轮组51的上圆柱凸轮511与下圆柱凸轮512再次啮合，两个所述推行框一52下降，重新包裹另一所述治具6，即未检测的单光子探测芯片。

S4：如单光子探测芯片检测合格，如图15所示，升降平台3带动治具6上降，治具6与输出平台13平行，且治具6的齿条611与齿形皮带41的齿相啮合，通过齿形皮带41带动治具6移动向输出平台13，而后人工在输出平台13上取出治具6，即取出合格的单光子探测芯片。

第二实施:

所述输出平台13一端的下方设置有输送平台二14与返回平台二15，所述返回平台二15位于输送平台二14的上方，所述返回平台二15的长度小于输送平台二14，所述返回平台二15的一端设置有分离段二151，所述分离段二151倾斜向下设置，所述输出平台13、输送平台二14、返回平台二15上分别设有滑槽，所述输出平台13与输送平台二14与返回平台二15有一定间距，间距处设置检测装置2。

所述检测装置2与输送平台二14的端部对齐，如图16所示，所述检测装置2的触点21数量为多个，多个所述触点21组成四个检测点，四个检测点的下方分别设置有四个托板31，如图18所示，四个所述托板31的下方设置有电磁铁33，如图19所示，所述电磁铁33内设置有永磁铁332，所述电磁铁33的铁芯331连接托板31，断电时铁芯331下端与永磁铁332贴合。

所述传动机构5的连接板53上连接有两个推行框二54，如图20所示，所述推行框二54初始位于输送平台二14上，所述推行框二54为“凹”形，所述推行框二54的长度大于两个所述治具6的总长，如图17所示，所述推行框二54的中部处的下端设有隔板541，所述推行框二54的朝向检测装置2一侧的下端设有推板二542，所述推行框二54内放置两个所述治具6。

发明工作原理:

动力机构4带动传动机构5沿输送平台二14水平移动，两个所述推行框二54把四个所述治具6推送至四个检测点内，两个所述连接件513以两个所述齿形皮带41的一端端部为轴心进行旋转，从而两个所述凸轮组51的上圆柱凸轮511与下圆柱凸轮512上下交错，通过上圆柱凸轮511连接的连接板53带动两个所述推形框二54上升，推形框二54与多个所述触点21分离，多个所述触点21抵合四个单光子探测芯片的引脚进行检测，此时两个所述推形框二54位于返回平台二15的上方。

如单光子探测芯片检测合格，对电磁铁33通电，通电后铁芯331与永磁铁332相对端磁极相同，从而通过铁芯331推动托板31上升，治具6与输出平台13平行，且治具6的齿条611与齿形皮带41的齿相啮合，通过齿形皮带41带动治具6移动向输出平台13，而后人工在输出平台13上取出治具6，即取出合格的单光子探测芯片。

如单光子探测芯片检测不合格，对电磁铁33通电，此电量小于单光子探测芯片检测合格时的输出电量，从而通过铁芯331推动托板31上升，托板31的上升距离小于单光子探测芯片检测合格时是上升距离，治具6与返回平台二15平行，而后两个所述推行框二54反向水平移动，通过推行框二54的推板二541推动治具6沿返回平台二15反向移动，如图21所示，当治具6移动至分离段二151时，治具6倾斜向下与推行框二54分离，人工在分离段二151回收治具6，即回收不合格的单光子探测芯片。

Claims (10)

1.一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，包括：传输平台（1）、检测装置（2）、升降平台（3）、动力机构（4）、传动机构（5）、治具（6）；其特征在于：所述传输平台（1）包括：输送平台一（11）、返回平台一（12）、输出平台（13），所述输送平台一（11）、返回平台一（12）、输出平台（13）上分别设置有两条滑槽；

所述输出平台（13）与输送平台一（11）、返回平台一（12）之间有一定间距，间距处设置有检测装置（2）,所述检测装置（2）包括：触点（21）、探针母板（22）、探针（23）；

所述升降平台（3）数量为两个，所述升降平台（3）包括：托板（31）、电动滑轨（32），所述托板（31）上设置有滑槽一（311），所述滑槽一（311）相对壁面的上端分别设置有啮合板（312）；

所述治具（6）包括：夹板一（61）、夹板二（62）、滑块（63），所述夹板一（61）为九十度翻转的“L”形，所述夹板一（61）的垂直段上连接有齿条（611），所述夹板二（62）与夹板一（61）滑动连接，所述夹板一（61）底面设置有滑块（63），所述滑块（63）的相反壁面分别设置有卡槽（631）；

所述动力机构（4）数量为两个，所述动力机构（4）包括：齿形皮带（41）、滑道（42），两个所述齿形皮带（41）相对设置，所述齿形皮带（41）内设置有滑道（42）；

所述传动机构（5）包括：圆柱凸轮组（51）、推行框一（52）、连接板（53），所述凸轮组（51）包括：上圆柱凸轮（511）、下圆柱凸轮（512）、连接件（513），所述下圆柱凸轮（512）的底面轴心设置有圆柱滑槽，所述下圆柱凸轮（512）的一侧与连接件（513）相固定，所述连接件（513）下端处与齿形皮带（41）的内壁相固定，所述推行框一（52）数量为两个，所述连接板（53）连接两个所述上圆柱凸轮（511）。

2.根据权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述触点（21）为金属弹片，所述触点（21）朝向治具（6）移动方向的一侧壁面为倾斜状，所述触点（21）数量为多个，所述探针（23）抵合探针母板（22）。

3.根据权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述输送平台一（11）位于返回平台一（12）上方，且上下相互对齐，所述输出平台（13）位于输送平台一（11）上方的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述单光子探测芯片的两侧引脚位于夹板一（61）水平段的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述推行框一（52）为“凹”形，所述推行框一（52）朝向检测装置（2）的一侧为开放式，所述推行框一（52）朝向检测装置（2）的下端设置有推板（521），所述推板（521）垂直设置，所述推板（521）的下端沿输送平台一（11）的滑槽延伸至返回平台一（12）的滑槽内。

6.根据权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述单光子探测芯片的两侧引脚与推行框一（52）内壁有一定间距。

7.根据权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述输出平台（13）一端的下方设置有输送平台二（14）与返回平台二（15），所述返回平台二（15）位于输送平台二（14）的上方，所述返回平台二（15）的长度小于输送平台二（14），所述返回平台二（15）的一端设置有分离段二（151），所述分离段二（151）倾斜向下设置，所述输出平台（13）、输送平台二（14）、返回平台二（15）上分别设有滑槽，所述输出平台（13）与输送平台二（14）与返回平台二（15）有一定间距。

8.根据权利要求7所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述检测装置（2）与输送平台二（14）的端部对齐，所述检测装置（2）的触点（21）数量为多个，多个所述触点（21）组成四个检测点，四个检测点的下方分别设置有四个托板（31），四个所述托板（31）的下方设置有电磁铁（33），所述电磁铁（33）内设置有永磁铁（332）。

9.根据权利要求7所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，其特征在于：所述传动机构（5）的连接板（53）上连接有两个推行框二（54），所述推行框二（54）初始位于输送平台二（14）上，所述推行框二（54）为“凹”形，所述推行框二（54）的长度大于两个所述治具（6）的总长，所述推行框二（54）的中部处的下端设有隔板（541），所述推行框二（54）的朝向检测装置（2）一侧的下端设有推板二（542），所述推行框二（54）内放置两个所述治具（6）。

10.一种用于高性能单光子探测芯片检测方法，其特征在于：该方法采用权利要求1所述的一种用于高性能单光子探测芯片检测设备，具体如下：

S1：两个所述治具（6）上分别放置有单光子探测芯片，再把两个治具（6）放置在输送平台一（11）的端部，两个所述推行框一（52）向下分别包裹两个所述治具（6），动力机构（4）带动传动机构（5）水平移动，推行框一（52）把治具（6）移动至检测点，托板（31）支撑治具（6），且治具（6）的卡槽（631）与啮合板（312）相啮合，在推行框一（52）进入检测点的过程中，推行框一（52）的两侧壁面挤压多个所述触点（21），此时多个所述触点（21）与单光子探测芯片的引脚不碰触，防止触点（21）对单光子探测芯片的引脚造成损坏；

S2：两个所述连接件（513）以两个所述齿形皮带（41）的一端端部为轴心进行旋转，从而两个所述凸轮组（51）的上圆柱凸轮（511）与下圆柱凸轮（512）上下交错，通过上圆柱凸轮（511）连接的连接板（53）带动两个所述推行框一（52）上升，推行框一（52）向上与多个所述触点（21）分离，多个所述触点（21）复位抵合单光子探测芯片的多个引脚，并通过多个所述探针（23）进行检测，同时两个所述齿形皮带（41）停止；

S3：如单光子探测芯片检测不合格，升降平台（3）带动治具（6）下降，治具（6）与返回平台一（12）平行，连接件（513）移动至齿形皮带（41）的另一侧，以带动两个所述推行框一（52）反向水平移动，通过推行框一（52）的推板（521）推动治具（6）沿返回平台一（12）反向移动，从而便于人工回收，即回收不合格的单光子探测芯片，当两个所述连接件（513）移动至两个所述齿形皮带（41）的另一端端部时，两个所述连接件（513）沿两个所述齿形皮带（41）的另一端端部为轴心进行旋转，两个所述凸轮组（51）的上圆柱凸轮（511）与下圆柱凸轮（512）再次啮合，两个所述推行框一（52）下降，重新包裹另一所述治具（6），即未检测的单光子探测芯片；

S4：如单光子探测芯片检测合格，升降平台（3）带动治具（6）上降，治具（6）与输出平台（13）平行，且治具（6）的齿条（611）与齿形皮带（41）的齿相啮合，通过齿形皮带（41）带动治具（6）移动向输出平台（13），而后人工在输出平台（13）上取出治具（6），即取出合格的单光子探测芯片。

Images