CN209858590U - 芯片处理机构和芯片检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种芯片处理机构和芯片检测装置，包括支架、吹气组件和吸注组件，吸注组件包括音圈驱动电机、安装架、吸取管和加注管，吸取管和加注管均设置在安装架上，安装架、吸取管和加注管均位于芯片测试位的上方，音圈驱动电机的驱动端与安装架连接，音圈驱动电机驱动安装架朝向或远离芯片测试位移动，吸取管的吸取口和加注管的加注口均朝向芯片测试位。采用音圈驱动电机来对安装架进行升降驱动，其结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性使得吸取管和加注管的移动动作响应更快。

Description

芯片处理机构和芯片检测装置

技术领域

本实用新型涉及芯片检测领域，尤其涉及一种芯片处理机构和芯片检测装置。

背景技术

生物芯片技术是通过缩微技术，根据分子间特异性地相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。按照芯片上固化的生物材料的不同，可以将生物芯片划分为基因芯片、蛋白质芯片、多糖芯片和神经元芯片。

处理生物芯片时，检验员需要经过一系列的操作：首先加注待检测物，然后加注杂交液，随后温度在预设温度之内进行反应，然后再需要一系列反应的试剂进行反应，最后是通过离心机或吹气的方式清洁表面继而能够通过CCD摄像仪器进行观察分析，可见，在处理期间牵涉的设备包括保温设备、手动加样器、离心设备、清洗设备、风枪等多个装置，工序复杂程度高、人工操作效率低、程序繁琐，继而容易出现人为失误，使检测失败。

为了提高芯片检测的自动化，CN107356772A提供一种芯片检测装置，其通过注液组件的第一导管朝向测试芯片加注测试液，由于第一导管的出口用于朝向测试芯片的侧部，且第一导管呈倾斜于水平面地设置，使得在测试芯片的测试位上产生对流，继而有效提高清洁力，然而由于是通过加注液体作为产生对流的驱动力，而芯片位的液体容量是有限的，满了将会溢出，使得加注液体不能长时间保持加注或保持长时间的对流，故会影响持续的清洁力或持续的充分反应，不利于提高检测精度，以及同时也需要对设备更小型化轻便化提出新的要求。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种体积小且动作响应快的芯片处理机构。

本实用新型的第二目的是提供一种安装有上述芯片处理机构的芯片检测装置。

为了实现本实用新型的第一目的，本实用新型提供一种芯片处理机构，包括支架、吹气组件和吸注组件，支架设置有芯片测试位，吹气组件包括第一气管和第二气管，第一气管设置有第一出气口，第二气管设置有第二出气口，第一出气口和第二出气口分别位于芯片测试位相对的两侧上，第一出气口的第一出气方向与第二出气口的第二出气方向呈相互错开设置，第一出气口和第二出气口均朝向芯片测试位且呈相对布置；吸注组件包括音圈驱动电机、安装架、吸取管和加注管，吸取管和加注管均设置在安装架上，安装架、吸取管和加注管均位于芯片测试位的上方，音圈驱动电机的驱动端与安装架连接，音圈驱动电机驱动安装架朝向或远离芯片测试位移动，吸取管的吸取口和加注管的加注口均朝向芯片测试位。

由上述方案可见，处理液在气体的驱动力作用下，呈旋涡地流动起来，只要保持气管的气体输出就能使处理液能够长时间在芯片测试位流动，从而可以提高清洁效果、反应效果以及反应稳定性，且通过可升降的吸取管和加注管，继而使得芯片处理机构能够实现吸取测试液和加注测试液，以便芯片处理机构能够实现多种不同的处理工序，另外，采用音圈驱动电机来对安装架进行升降驱动，其结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性使得吸取管和加注管的移动动作响应更快。

更进一步的方案是，吸注组件还包括吸注架体，吸注架体围成安装腔体，音圈驱动电机位于安装腔体内。

更进一步的方案是，吸注架体贯穿地设置有定位槽，安装架穿过定位槽地与音圈驱动电机连接。

更进一步的方案是，吸注架在安装腔体内设置有导柱，导柱沿竖直方向延伸，导柱穿过音圈驱动电机。

由上可见，通过安装腔体的布置，对音圈驱动电机起保护作用，且利用定位槽和导柱的限位设置，使得安装架的升降更为准确，使得吸取和加注能够更为准确地对位。

更进一步的方案是，吹气组件还包括第一角度调节架，第一角度调节架可转动地设置在支架上，第一气管设置在第一角度调节架上，第一角度调节架驱动第一气管在竖直面上转动。

更进一步的方案是，支架包括两个侧架，两个侧架分别位于芯片测试位相对的两侧，第一角度调节架可转动地架设在两个侧架之间。

更进一步的方案是，吸取口位于加注口的下方。

由上可见，吸取口位于较为下方的位置有利于将处理液吸取完全，而加注口位于上方，使得加注处理液是能够悬空地对芯片测试位进行加注，防止加注管和处理液的相互污染，提高检测精度。

更进一步的方案是，吸注组件还包括吹干管，吹干管设置在安装架上，吹干管的出风口位于芯片测试位的上方。

更进一步的方案是，吸注组件还包括隔板，隔板设置在安装架上且位于吹干管的一侧上。

由上可见，通过设置吹干管的吹干设置，继而可实现芯片测试位的吹干功能，以便后续图像的拍摄以及相应的检测，以及通过设置隔板，防止被吹气的处理液相互串扰，提高检测的稳定性。

为了实现本实用新型的第二目的，本实用新型提供一种芯片检测装置，包括如上述方案的芯片处理机构。

由上述方案可见，处理液在气体的驱动力作用下，呈旋涡地流动起来，只要保持气管的气体输出就能使处理液能够长时间在芯片测试位流动，从而可以提高清洁效果、反应效果以及反应稳定性，且通过可升降的吸取管和加注管，继而使得芯片处理机构能够实现吸取测试液和加注测试液，以便芯片处理机构能够实现多种不同的处理工序，另外，采用音圈驱动电机来对安装架进行升降驱动，其结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性使得吸取管和加注管的移动动作响应更快。

附图说明

图1是本实用新型芯片检测装置实施例中测试反应装置的结构图。

图2是本实用新型芯片检测装置实施例中测试反应装置在另一视角下的结构图。

图3是本实用新型芯片处理机构第一实施例的结构图。

图4是本实用新型芯片处理机构第一实施例在另一视角下的结构图。

图5是本实用新型芯片处理机构第一实施例的结构分解图。

图6是本实用新型芯片处理机构第一实施例中管路和芯片的结构图。

图7是本实用新型芯片处理机构第二实施例的结构图。

图8是本实用新型图像拍摄机构实施例的结构分解图。

图9是本实用新型图像拍摄机构实施例沿检测拍摄模块的分布方向的剖视图。

图10是本实用新型图像拍摄机构实施例沿行进方向的剖视图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

CN107356772A提供了一种芯片检测装置，芯片检测装置设置有三个并排布置的测试反应装置，参照图1和图2，图1和图2是测试反应装置的结构图，测试反应装置包括传动机构1、芯片处理机构2、芯片处理机构3和图像拍摄机构4，芯片处理机构2、芯片处理机构3和图像拍摄机构4可选择地设置在不同的传动机构1的不同位置上，本案为了说明方便，将芯片处理机构2、芯片处理机构3和图像拍摄机构4均放置在同一传动机构1上，当然其可以设置在同一传动机构1，亦可分别设置在不同位置，且传动机构1上还能够增加设置盖体、恒温板和加热装置等均可。

传动机构1包括支架11，沿着支架11的延伸方向设置有两个滑槽，在该滑槽内设置有传动带13，在支架11的端部分别设置有驱动轮12，传动带13连接驱动轮12之间，通过驱动轮12的转动继而带动传动带13在滑槽内的行走，且传动带13上设置有多个挡块14，相邻挡块14之间形成芯片放置位，测试芯片10放置在该芯片放置位上，测试芯片10设置有呈直线布置多个芯片测试位101，可随着传动带13的行走实现不同处理工位的转移。

参照图3至图5，芯片处理机构2包括支架、吹气组件和吸注组件，支架包括两个侧架21，侧架21呈条状地设置在支架11上并位于传动带13的两侧上，吹气组件包括多个第一气管231、多个第二气管232、第一角度调节架221和第二角度调节架222，第一角度调节架221和第二角度调节架222呈柱状设置，第一角度调节架221可转动地架设在两个侧架21之间，第二角度调节架222可转动地架设在两个侧架21之间，支架设置有芯片测试位，支架的芯片测试位与测试芯片10上的芯片测试位101是相匹配的，故下面以芯片测试位101进行示意说明，由于芯片10随传动带13的行进方向移动，故芯片测试位101也是具有相应的行进方向。第一角度调节架221和第二角度调节架222分别设置在芯片测试位101的行进方向相对的两侧上，侧架21位于芯片测试位101的行进方向的侧部，第一角度调节架221、第二角度调节架222和两个侧架21包围在芯片测试位101的外周。

多个第一气管231和多个第二气管232分别呈细管状设置，第一气管231沿径向设置在第一角度调节架221上，第一角度调节架221驱动第一气管231在竖直面上转动，第二气管232沿径向设置在第二角度调节架222上，第二角度调节架222驱动第二气管232在竖直面上转动，第一气管231的下端部设置有第一出气口，第二气管232的下端部设置有第二出气口。

参照图6，第一气管231和第二气管232分别位于芯片测试位101的行进方向的两个端部上，且分别位于芯片测试位101的行进方向的两个端部上，第一气管231的第一出气口和第二气管232的第二出气口分别位于芯片测试位101相对的两侧上，第一出气口的第一出气方向与第二出气口的第二出气方向呈相互错开设置，第一出气口和第二出气口均朝向芯片测试位101且呈相对布置。

吸注组件包括吸注架体24、升降驱动装置、安装架25、多个吸取管271和多个加注管272，在本实施例中，升降驱动装置采用音圈驱动电机261，吸注架体24围成安装腔体241，音圈驱动电机261位于安装腔体241内，吸注架体在侧壁贯穿地设置有两个定位槽242，吸注架在安装腔体241内设置有导柱262，导柱262沿竖直方向延伸，导柱262穿过音圈驱动电机261，安装架25呈板状布置，安装架25设置有两个连接部，安装架25的两个连接部与穿过定位槽242地与音圈驱动电机261的驱动端连接，安装架25沿纵向设置有多个安装孔。

吸取管271和加注管272均设置在安装架25的安装孔上，安装架25、吸取管271和加注管272均位于芯片测试位101的上方，吸取管271下端部的吸取口和加注管272下端部的加注口均朝向芯片测试位101，吸取口位于加注口的下方，加注口位于吸取口的上方，并且，加注口相比于吸取口更靠近芯片测试位101的中部，而加注口和吸取口位于芯片测试位101的端部。由于芯片测试位101在行进方向的两端分别设置有圆槽，随着音圈驱动电机261驱动安装架25朝向或远离芯片测试位101移动，使得加注口和吸取口也随着朝向或远离芯片测试位101移动，继而吸取口插入至该圆槽的底部，而加注口芯片测试位101的上方，并具备一定的隔空距离。

参照图7，基于芯片处理机构2的相同原理下，芯片处理机构3还在安装架35设置有吹干管373和隔板351，吹干管373下端设置有出风口，出风口位于加注口的上方，出风口相比于加注口更加靠近芯片测试位101的中部，吹干管373的出风口位于芯片测试位101的上方并朝向芯片测试位101设置，吹干管373、加注管272和吸取管271沿行进方向直线布置，且吹干管373、加注管272和吸取管271位于芯片测试位101的中线位置，吸取管271和加注管272分别位于吹干管373、加注管272、吸取管271的两侧上，一组吹干管373、加注管272和吸取管271对应一个芯片测试位101。隔板351设置在安装架25的下端面上且位于吹干管373的一侧上，隔板351位于相邻两组吹干管373、加注管272和吸取管271之间，隔板351的下端部具有槽部，当安装架25朝向芯片测试位101移动至，隔板351的下端可以测试芯片10邻接，且隔板351位于相邻两个芯片测试位101之间，可有效防止相互污染干扰。

以芯片处理机构3的控制方法进行说明，控制方法包括：

步骤一：测试芯片10的芯片测试位101一般会承载有第一处理液，第一处理液可以是反应试剂，随着传动带13的移动，测试芯片10的芯片测试位101移动至支架对应的芯片测试位上。

步骤二：升降驱动装置驱动安装架25朝下移动，并使吸取管371吸取走反应试剂，继而使加注管373加注清洗液，升降驱动装置驱动安装架25朝上移动。

步骤三：使第一气管231和第二气管232吹气，利用相对的气流驱动清洗液，使得位于芯片测试位101的清洗液涡流转动，可有效地提高清洁度。

此时，可以不断重复上述布置步骤二和步骤三，可根据实际需求，加注管373亦可加注其他液体，进行不断的清洗和反应。

步骤四：升降驱动装置驱动安装架25朝下移动，并使吸取管371吸取走液体，并使吹干管373对芯片测试位101吹干，使芯片测试位101上没有液体的残留。最后随着传动带13的移动，将该测试芯片10输送至图像拍摄机构4进行图像拍摄和检测。

参照图8至图10，图像拍摄机构4包括安装支架、拍摄单元、半透镜42和光源44，安装支架包括顶板414、两个侧板411、背板412和面板413，顶板414、两侧板411、背板412和面板413相互连接呈矩形安装支架，安装支架围成相对密闭的安装腔体，多个检测拍摄模块451、光源和半透镜均位于安装腔体内，安装支架设置有多个芯片测试位，芯片测试位与测试芯片的芯片测试位101相对应，下面以测试芯片的芯片测试位101进行说明，安装腔体在下侧设置有开口，开口与芯片测试位101相对。拍摄单元包括电路基板453，拍摄单元在电路基板453上设置有多个检测拍摄模块451和标识拍摄模块452，多个检测拍摄模块451和标识拍摄模块452沿直线布置，多个检测拍摄模块451的分布方向垂直于芯片测试位101的行进方向，检测拍摄模块451包括检测传感器和检测目镜，检测目镜设置在检测传感器上。标识拍摄模块452包括标识传感器和标识目镜，标识目镜设置在标识传感器上。

半透镜42设置有透射面和反射面，半透镜42在朝上的透射面设置透射膜，半透镜42在朝下的反射面设置反射膜，拍摄单元设置在透射面的上方，多个检测拍摄模块451均朝向透射面，半透镜42位于芯片测试位101和检测拍摄模块451之间，光源44和多个芯片测试位101分别位于反射面的光路两端上，光源44设置安装支架的内侧壁上并朝向反射面，且位于半透镜42的侧部，芯片测试位101位于半透镜42的下部，一个检测拍摄模块451与一个芯片测试位101相对应地布置。

图像拍摄机构还包括镜片安装架43，镜片安装架43安装在安装支架上，镜片安装架43设置有安装槽431，半透镜设置在安装槽431中，安装支架的第一侧壁即侧板411贯穿地设置有滑槽415，滑槽415呈倾斜方向延伸，螺钉穿过滑槽415与镜片安装架43连接，镜片安装架43和半透镜42呈倾斜布置，半透镜42的倾斜角度可以在5度-45度之间调节。侧板411的上端还设置有安装槽416，电路基板453架设在两侧板411的安装槽416之间。

安装支架设置还有芯片标识位，芯片标识位与测试芯片10的芯片标识位103相匹配，测试芯片10的芯片标识位103具有条形码或二维码等具有身份ID信息的图样，标识拍摄模块452直接朝向芯片标识位103。

进行拍摄检测工序时，随着传动带13的移动，测试芯片10移动至安装支架的芯片测试位和芯片标识位。

启动光源44，光源44选择地采用不同的光源，如可见光、不可见光、红外光或紫外光等，在本实施例中光源44采用可见光的面光投射，并朝向半透镜42的反射面上，使得光照射在芯片标识位103和芯片测试位101上。

芯片标识位103和芯片测试位101上的光分别进行反射，芯片标识位103的光直接反射进入标识拍摄模块452，并被标识拍摄模块452拍摄行程图像，以及可进行后续的识别身份ID，多个芯片测试位101的光分别反射并穿过半透镜42进入对应的检测拍摄模块451，使得检测拍摄模块451能够获取对应芯片测试位101的图像，以及可进行后续的检测识别。拍摄完毕后传动带13可输送下一测试芯片10来到芯片测试位和芯片标识位，继而可实现高效识别检测。

当然，上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，在实际应用是可以具有更多变化，当然可以不采用上述传动机构，采用输送带的常规传输方式亦可，芯片处理机构和图像拍摄机构4的位置可根据实际需求调节，以及芯片处理机构的吸取管和加注管的数量还可根据实际需求增加或减少。

由上可见，通过位于相对两侧的第一气管和第二气管，且出气方向相互错开以及出气口相对，当第一气管和第二气管对芯片测试位吹气时，位于芯片测试位上的处理液在气体的驱动力作用下，呈旋涡地流动起来，只要保持气管的气体输出就能使处理液能够长时间在芯片测试位流动，从而可以提高清洁效果、反应效果以及反应稳定性。

并且，采用音圈驱动电机来对安装架进行升降驱动，其结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性使得吸取管和加注管的移动动作响应更快。通过安装腔体的布置，对音圈驱动电机起保护作用，且利用定位槽和导柱的限位设置，使得安装架的升降更为准确，使得吸取和加注能够更为准确地对位。

另外，通过多个芯片测试位和多个检测拍摄模块的设置，并利用一个检测拍摄模块与一个芯片测试位相对应地布置，以及半透镜的光路处理，使得图像拍摄机构能够同时对多个芯片测试位进行拍摄和检测，从而有效提高检测效率且检测效果良好。通过半透镜的设置，使得光源的光可以反射到测试位上，并通过半透镜使得图像拍摄机构获取图像，以及利用镜片安装架和滑槽的设置，可以方便地对半透镜的角度和位置进行调节。通过相对密闭的腔体从而减少外界的干扰，提高图像获取的品质。通过多个检测拍摄模块沿直线布置，且垂直于行进方向的布置，故能够大大提高检测效率。再增设标识拍摄模块对芯片的标识进行拍摄识别，能够将测试芯片的身份ID、检测图像和检测结果关联，其能够大大提高检测的自动化，提高检测效率，且利用目镜能够提高图像精度和检测精度。利用目镜能够提高图像精度和检测精度。

Claims (10)

1.芯片处理机构，包括支架、吹气组件和吸注组件，所述支架设置有芯片测试位；

其特征在于：

所述吹气组件包括第一气管和第二气管，所述第一气管设置有第一出气口，所述第二气管设置有第二出气口，所述第一出气口和所述第二出气口分别位于所述芯片测试位相对的两侧上，所述第一出气口的第一出气方向与所述第二出气口的第二出气方向呈相互错开设置，所述第一出气口和所述第二出气口均朝向所述芯片测试位且呈相对布置；

所述吸注组件包括音圈驱动电机、安装架、吸取管和加注管，所述吸取管和所述加注管均设置在所述安装架上，所述安装架、所述吸取管和所述加注管均位于所述芯片测试位的上方，所述音圈驱动电机的驱动端与所述安装架连接，所述音圈驱动电机驱动所述安装架朝向或远离所述芯片测试位移动，所述吸取管的吸取口和所述加注管的加注口均朝向所述芯片测试位。

2.根据权利要求1所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吸注组件还包括吸注架体，所述吸注架体围成安装腔体，所述音圈驱动电机位于所述安装腔体内。

3.根据权利要求2所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吸注架体贯穿地设置有定位槽，所述安装架穿过所述定位槽地与所述音圈驱动电机连接。

4.根据权利要求2所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吸注架在所述安装腔体内设置有导柱，所述导柱沿竖直方向延伸，所述导柱穿过所述音圈驱动电机。

5.根据权利要求1所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吹气组件还包括第一角度调节架，所述第一角度调节架可转动地设置在所述支架上，所述第一气管设置在所述第一角度调节架上，所述第一角度调节架驱动所述第一气管在竖直面上转动。

6.根据权利要求5所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述支架包括两个侧架，两个所述侧架分别位于所述芯片测试位相对的两侧，所述第一角度调节架可转动地架设在两个所述侧架之间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吸取口位于所述加注口的下方。

8.根据权利要求7所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吸注组件还包括吹干管，所述吹干管设置在所述安装架上，所述吹干管的出风口位于所述芯片测试位的上方。

9.根据权利要求8所述的芯片处理机构，其特征在于：

所述吸注组件还包括隔板，所述隔板设置在所述安装架上且位于所述吹干管的一侧上。

10.芯片检测装置，其特征在于，包括如上述权利要求1至8任一项所述的芯片处理机构。