CN117983560A - 一种自动上下料的半导体测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于半导体测试技术领域，尤其涉及一种自动上下料的半导体测试设备，所述自动上下料的半导体测试设备包括：底座，所述底座上安装有多个振动电机，振动电机上安装有进料座，底座上安装有两组驱动辊，两组驱动辊上固定安装有带轮，带轮上绕有传动带，底座上安装有动力电机，动力电机用于驱动驱动辊；动态测试机构，所述动态测试机构安装在传动带上；摄像头，所述底座上安装有侧支架，摄像头安装在侧支架上，摄像头用于对测试结果进行校核。本发明利用摄像头识别测试结果，从而反馈给动态测试机构，动态测试机构则根据测试结果完成对半导体元件的分选，大大提高了半导体元件的检测效率，实现了自动化作业，能够融入到流水线中。

Description

一种自动上下料的半导体测试设备

技术领域

本发明属于半导体测试技术领域，尤其涉及一种自动上下料的半导体测试设备。

背景技术

半导体（semiconductor）指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。

发光二极管作为常见的半导体元件，其在生产过程中，需要对其进行测试，现有技术中，无法针对发光二极管进行自动化检测，因此难以将其应用于流水线中，因此存在检测效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动上下料的半导体测试设备，旨在解决现有技术中，无法针对发光二极管进行自动化检测，存在检测效率低下的问题。

本发明是这样实现的，一种自动上下料的半导体测试设备，所述自动上下料的半导体测试设备包括：

底座，所述底座上安装有多个振动电机，所述振动电机上安装有进料座，底座上安装有两组驱动辊，两组驱动辊上固定安装有带轮，所述带轮上绕有传动带，底座上安装有动力电机，动力电机用于驱动驱动辊；

动态测试机构，所述动态测试机构安装在传动带上，动态测试机构用于自动吸附半导体元件，并对其进行测试；

摄像头，所述底座上安装有侧支架，摄像头安装在侧支架上，摄像头用于对测试结果进行校核。

优选的，所述动态测试机构包括电控单元、转轴和安装座，所述转轴的两端转动连接在传动带上，安装座固定安装在转轴上，安装座上安装有定位板，所述定位板上安装固定安装有多组电磁铁，所述定位板上固定安装有多组平行设置的挡板，所述挡板的一侧均设置有夹持板，多组夹持板通过连接杆固定连接，安装座上固定安装有一组电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端与连接杆固定连接，所述夹持板设置有多个触点，每一个触点包括一个第一电极和一个第二电极，电控单元安装在安装座上，第一电极和第二电极上均与电控单元连接，所述挡板上固定安装有导向槽口，所述安装座上固定安装有限位板，所述限位板上设置有多个进料孔，所述进料孔与导向槽口一一对应，所述传动带上安装有导向套，所述安装座上安装有导向杆，所述导向杆滑动设置在导向套内。

优选的，底座内设置有第一储料仓和第二储料仓，第一储料仓和第二储料仓均设置有仓门。

优选的，所述底座上设置有接电柱，所述传动带的外侧设置有接电槽，接电柱与接电槽抵接，所述接电槽与电控单元电性连接，所述摄像头与电控单元通过无线通讯的方式连接。

优选的，所述半导体测试设备的工作过程为：

将半导体元件投放至进料座内，通过振动电机驱动半导体元件在进料座内分散；

通过动态测试机构对进料座内的半导体元件吸附，并通过动态测试机构内置的电控单元对半导体元件进行供电控制；

在进行测试过程中，摄像头与电控单元进行联动作业，摄像头基于实时图像确定不同阶段的测试结果；

动态测试机构基于测试结果将半导体元件投放至第一储料仓或第二储料仓。

优选的，摄像头与电控单元进行联动作业，摄像头基于实时图像确定不同阶段的测试结果的步骤，具体包括：

通过摄像头进行图像检测，检测到画面变动时，进行图像采集，得到实时监控图像，所述实时监控图像包含时间信息；

摄像头识别电控单元的编号，摄像头接收测试指令并保存对应时刻的实时监控图像；

对实时监控图像进行识别，确定限位板上各个半导体元件的坐标以及工作状况，生成测试结果。

优选的，测试过程中，电控单元为第一电极和第二电极进行供电，并在供电预设时长之后，切换第一电极和第二电极的供电极性，在此过程中，第一电极和第二电极的电性始终相反。

本发明提供的自动上下料的半导体测试设备，能够实现对半导体元件的自动化上下料作业，并且通过动态测试机构能够完成对半导体元件的主动测试，利用摄像头识别测试结果，从而反馈给动态测试机构，动态测试机构则根据测试结果完成对半导体元件的分选，大大提高了半导体元件的检测效率，实现了自动化作业，能够融入到流水线中。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自动上下料的半导体测试设备的第一视角示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自动上下料的半导体测试设备的第一视角示意图；

图3为本发明实施例提供的一种自动上下料的半导体测试设备的第一视角示意图；

图4为本发明实施例提供的一种自动上下料的半导体测试设备的第一视角示意图；

图5为本发明实施例提供的动态测试机构的第一视角结构示意图；

图6为本发明实施例提供的动态测试机构的第二视角结构示意图；

图7为图5中A处的局部放大图；

图8为本发明实施例提供的传动带的局部示意图。

附图中：1、底座；2、振动电机；3、进料座；4、第一储料仓；5、第二储料仓；6、动态测试机构；7、驱动辊；8、带轮；9、传动带；10、侧支架；11、摄像头；12、动力电机；13、安装座；14、转轴；15、限位板；16、电磁铁；17、定位板；18、电动伸缩杆；19、连接杆；20、夹持板；21、导向槽口；22、进料孔；23、第一电极；24、第二电极；25、接电槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1、图2、图3和图4所示，为本发明实施例提供的一种自动上下料的半导体测试设备的第一视角示意图，所述自动上下料的半导体测试设备包括：

底座1，所述底座1上安装有多个振动电机2，所述振动电机2上安装有进料座3，底座1上安装有两组驱动辊7，两组驱动辊7上固定安装有带轮8，所述带轮8上绕有传动带9，底座1上安装有动力电机12，动力电机12用于驱动驱动辊7；

动态测试机构6，所述动态测试机构6安装在传动带9上，动态测试机构6用于自动吸附半导体元件，并对其进行测试；

摄像头11，所述底座1上安装有侧支架10，摄像头11安装在侧支架10上，摄像头11用于对测试结果进行校核。

在本实施例中，底座1用于对自动上下料的半导体测试设备进行固定，在进行测试时，将半导体元件投入至进料座3内，半导体元件为发光二极管，发光二极管直接堆叠在进料座3内，在振动电机2的驱动下，进料座3开始往复振动，使得进入其中的半导体元件分散在进料座3内，并且在进料座3振动时，半导体元件也将上下运动，当动态测试机构6从半导体元件上方经过时，半导体元件的电极引脚将会被吸附，从而进入到动态测试机构6内，进而通过动态测试机构6进行测试，并通过摄像头11与动态测试机构6进行配合，识别各个半导体元件的状态，以生成测试结果，基于测试结果对动态测试机构6内的半导体元件进行分类存放。

如图1、图2、图5、图6、图7和图8所示，作为本发明的一个优选实施例，所述动态测试机构6包括电控单元、转轴14和安装座13，所述转轴14的两端转动连接在传动带9上，安装座13固定安装在转轴14上，安装座13上安装有定位板17，所述定位板17上安装固定安装有多组电磁铁16，所述定位板17上固定安装有多组平行设置的挡板，所述挡板的一侧均设置有夹持板20，多组夹持板20通过连接杆19固定连接，安装座13上固定安装有一组电动伸缩杆18，所述电动伸缩杆18的伸缩端与连接杆19固定连接，所述夹持板20设置有多个触点，每一个触点包括一个第一电极23和一个第二电极24，电控单元安装在安装座13上，第一电极23和第二电极24上均与电控单元连接，所述挡板上固定安装有导向槽口21，所述安装座13上固定安装有限位板15，所述限位板15上设置有多个进料孔22，所述进料孔22与导向槽口21一一对应，所述传动带9上安装有导向套，所述安装座13上安装有导向杆，所述导向杆滑动设置在导向套内。

在本实施例中，动态测试机构6用于对半导体元件进行测试，具体的，通过进料座3驱动半导体元件在进料座3内分散，启动动力电机12，利用动力电机12带动驱动辊7转动，驱动辊7带动带轮8转动，带轮8则带动传动带9转动，传动带9则可以带动动态测试机构6沿着传动带9所在的位置进行转动，当动态测试机构6移动至进料座3上方时，电磁铁16通电，利用电磁铁16产生的磁性对位于进料座3内的半导体元件进行吸附，使得半导体元件的引脚从进料孔22进入，进料孔22为喇叭状，进料孔22的上端为喇叭的开放端，进料孔22的底部为收缩端，所述收缩端为扁口，扁口的宽度稍大于半导体元件的引脚直径，如半导体元件的引脚直径为1mm，则扁口的宽度可以设置为2mm，那么在电磁铁16通电之后，半导体元件的引脚将会被吸附，从而进入进料孔22，在进料孔22的引导下，半导体元件的两个引脚将会同步进入到扁口内，此时所有进料孔22内的半导体元件均处于同一姿态，即两组引脚所确定的平面均相互平行，此时通过电控单元对电磁铁16进行控制，降低电磁铁16产生磁场的磁性，此时只有引脚完全进入到扁口内的半导体元件会被吸附住，若多个半导体元件之间由于相互纠缠而未能完全进入到扁口内，则会因为磁性降低而回落至进料座3内，当该动态测试机构6脱离进料座3上方时，则重新增强对应电磁铁16的磁性，使得进入到进料孔22内的半导体元件被稳定的吸附，随着传动带9的进一步转动，半导体元件将会被同步运输到摄像头11下方，此时开始对半导体元件进行测试，并通过摄像头1识别测试结果，以确定出现异常的半导体元件。

如图1、图2、图5、图6、图7和图8所示，作为本发明的一个优选实施例，底座1内设置有第一储料仓4和第二储料仓5，第一储料仓4和第二储料仓5均设置有仓门。

如图1、图2、图5、图6、图7和图8所示，作为本发明的一个优选实施例，所述底座1上设置有接电柱，所述传动带9的外侧设置有接电槽25，接电柱与接电槽25抵接，所述接电槽25与电控单元电性连接，所述摄像头11与电控单元通过无线通讯的方式连接。

在本发明实施例中，由于传动带9处于运动的状态，而动态测试机构6安装在传动带9上，为了解决供电的问题，在传动带9内嵌入或者固定一组线缆，并且在传动带9的一侧设置接电槽25，而接电槽25与电源进行连接，在底座1上设置接电柱，接电柱滑动设置在接电槽25内，两者相互抵接，以实现电力的传输，电控单元与接电槽25连接，在完成测试之后，动态测试机构6继续带着半导体元件转动，当其经过第二储料仓5时，将出现异常的半导体元件投放至其中，当其经过第一储料仓4时，将剩余的所有半导体元件投放至第一储料仓4内。

如图1所示，作为本发明的一个优选实施例，所述半导体测试设备的工作过程为：

将半导体元件投放至进料座3内，通过振动电机2驱动半导体元件在进料座3内分散。

通过动态测试机构6对进料座3内的半导体元件吸附，并通过动态测试机构6内置的电控单元对半导体元件进行供电控制。

在本步骤中，在对半导体元件进行吸附时，电控单元控制电磁铁16产生磁性，利用磁性对半导体元件的引脚进行吸附，促使半导体元件的引脚进入到进料孔22内，并在引脚进入后，降低磁性，使得未进入的半导体元件在自重作用下下落，以完成对半导体元件的筛选。

在进行测试过程中，摄像头11与电控单元进行联动作业，摄像头11基于实时图像确定不同阶段的测试结果。

摄像头11识别电控单元的编号，摄像头11接收测试指令并保存对应时刻的实时监控图像。

对实时监控图像进行识别，确定限位板15上各个半导体元件的坐标以及工作状况，生成测试结果。

动态测试机构6基于测试结果将半导体元件投放至第一储料仓4或第二储料仓5。

在本实施例中，通过摄像头11进行图像检测，检测到画面变动时，进行图像采集，得到实时监控图像，所述实时监控图像包含时间信息，图像采集的时间可以通过电控单元进行控制，在进行测试，通过电控单元控制电动伸缩杆18伸长，需要说明的是，半导体元件两个引脚之间的间距大于扁口长度的二分之一，那么在电动伸缩杆18伸长的时候，夹持板20将会推动第一电极23和第二电极24将引脚固定在挡板上，那么第一电极23和第二电极24将会分别与一个引脚接触，并且同一个半导体元件的两个引脚不会与第一电极23或第二电极24同时接触，那么通过控制单元控制第一电极23作为正极，第二电极24作为负极，向摄像头11发送第一个控制指令，摄像头11接收到第一个控制指令时，进行一次图像采集，摄像头11完成图像采集之后，向控制单元发送第一个反馈信息，那么控制单元接收到第一个反馈信息之后，则控制第一电极23转换为负极，第二电极24转换为正极，那么实现了对半导体元件的供电电极切换，此时，向摄像头11发送第二个控制指令，摄像头11接收到第二个控制指令时，进行一次图像采集，由于发光二极管具有单向导通性，那么切换电极的前后，采集的两组图像中，正常的半导体元件将会出现一亮一灭或者一灭一亮的情况，若出现这两种以外的情况，则说明该半导体元件存在异常，限位板15上的进料孔22呈矩阵分布，可以构建二维坐标系，以确定每一个半导体元件的坐标，也就可以确定每一个半导体元件对应的电磁铁16，那么在半导体元件经过第一储料仓4或者第二储料仓5时，根据测试结果对半导体元件进行释放即可；在上述测试过程中，也可以通过电控单元为第一电极23和第二电极24进行供电，并在供电预设时长之后，切换第一电极23和第二电极24的供电极性，在此过程中，第一电极23和第二电极24的电性始终相反。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，所述自动上下料的半导体测试设备包括：

底座（1），所述底座（1）上安装有多个振动电机（2），所述振动电机（2）上安装有进料座（3），底座（1）上安装有两组驱动辊（7），两组驱动辊（7）上固定安装有带轮（8），所述带轮（8）上绕有传动带（9），底座（1）上安装有动力电机（12），动力电机（12）用于驱动驱动辊（7）；

动态测试机构（6），所述动态测试机构（6）安装在传动带（9）上，动态测试机构（6）用于自动吸附半导体元件，并对其进行测试；

摄像头（11），所述底座（1）上安装有侧支架（10），摄像头（11）安装在侧支架（10）上，摄像头（11）用于对测试结果进行校核。

2.根据权利要求1所述的自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，所述动态测试机构（6）包括电控单元、转轴（14）和安装座（13），所述转轴（14）的两端转动连接在传动带（9）上，安装座（13）固定安装在转轴（14）上，安装座（13）上安装有定位板（17），所述定位板（17）上安装固定安装有多组电磁铁（16），所述定位板（17）上固定安装有多组平行设置的挡板，所述挡板的一侧均设置有夹持板（20），多组夹持板（20）通过连接杆（19）固定连接，安装座（13）上固定安装有一组电动伸缩杆（18），所述电动伸缩杆（18）的伸缩端与连接杆（19）固定连接，所述夹持板（20）设置有多个触点，每一个触点包括一个第一电极（23）和一个第二电极（24），电控单元安装在安装座（13）上，第一电极（23）和第二电极（24）上均与电控单元连接，所述挡板上固定安装有导向槽口（21），所述安装座（13）上固定安装有限位板（15），所述限位板（15）上设置有多个进料孔（22），所述进料孔（22）与导向槽口（21）一一对应，所述传动带（9）上安装有导向套，所述安装座（13）上安装有导向杆，所述导向杆滑动设置在导向套内。

3.根据权利要求1所述的自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，底座（1）内设置有第一储料仓（4）和第二储料仓（5），第一储料仓（4）和第二储料仓（5）均设置有仓门。

4.根据权利要求2所述的自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，所述底座（1）上设置有接电柱，所述传动带（9）的外侧设置有接电槽（25），接电柱与接电槽（25）抵接，所述接电槽（25）与电控单元电性连接，所述摄像头（11）与电控单元通过无线通讯的方式连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，所述半导体测试设备的工作过程为：

将半导体元件投放至进料座（3）内，通过振动电机（2）驱动半导体元件在进料座（3）内分散；

通过动态测试机构（6）对进料座（3）内的半导体元件吸附，并通过动态测试机构（6）内置的电控单元对半导体元件进行供电控制；

在进行测试过程中，摄像头（11）与电控单元进行联动作业，摄像头（11）基于实时图像确定不同阶段的测试结果；

动态测试机构（6）基于测试结果将半导体元件投放至第一储料仓（4）或第二储料仓（5）。

6.根据权利要求5所述的自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，摄像头（11）与电控单元进行联动作业，摄像头（11）基于实时图像确定不同阶段的测试结果的步骤，具体包括：

通过摄像头（11）进行图像检测，检测到画面变动时，进行图像采集，得到实时监控图像，所述实时监控图像包含时间信息；

摄像头（11）识别电控单元的编号，摄像头（11）接收测试指令并保存对应时刻的实时监控图像；

对实时监控图像进行识别，确定限位板（15）上各个半导体元件的坐标以及工作状况，生成测试结果。

7.根据权利要求6所述的自动上下料的半导体测试设备，其特征在于，测试过程中，电控单元为第一电极（23）和第二电极（24）进行供电，并在供电预设时长之后，切换第一电极（23）和第二电极（24）的供电极性，在此过程中，第一电极（23）和第二电极（24）的电性始终相反。