CN216310188U - 一种flash晶圆自动检测机 - Google Patents

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庄义发
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陈金锋
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Abstract

本实用新型提供了一种FLASH晶圆自动检测机,包括工作台和驱动电机,所述驱动电机位于所述工作台下方,所述工作台上设有四轴驱动机构及多个检测机构,所述驱动电机分别与四轴驱动机构和检测机构电连接;所述检测机构包括安装板,所述安装板固定安装在所述工作台下表面,所述安装板一侧固定设置有针卡固定组件,另一侧固定设置有产品固定组件,所述产品固定组件位于所述工作台上表面,所述针卡固定组件位于所述产品固定组件的上方。通过四轴驱动机构与检测机构配合,从而实现自动上下料和对产品进行检测。本实用新型解决了手动检测晶圆,人工成本高、操作不便、生产效率较低的问题。

Description

一种FLASH晶圆自动检测机
技术领域
本实用新型涉晶圆检测领域,具体涉及一种FLASH晶圆自动检测机。
背景技术
现如今储蓄产品(例如储存卡、硬盘、储存芯片等)的尺寸越做越小,越做越精细,随之而来对产品检测的要求也越来越苛刻。同时,晶圆是制作IC器件最基础的半导体材料,晶圆的质量将直接决定IC器件成品的质量好坏。由于工艺水平不同,晶圆可能会在生产阶段产生冗余物、晶体缺陷和机械损伤三种缺陷。因此,高效准确的检测设备,是提供高可靠性晶圆材料的保证。相较于传统人工检测技术而言,机器视觉检测具有精度高、效率高、可连续性以及非接触式避免污染等优势。但现有的手动FLASH晶圆检测机由人工上下料、手动检测晶圆,有着成本高、操作不便、生产效率较低、产品摆放位置精度差等一系列问题。在现如今电子产品运用越来越广泛,对于半导体材料的去求量随之也日益增大,因此,对于大批量的晶圆生产,实现高效的自动化检测显得尤为重要。
实用新型内容
为了提高大规模晶圆审查的检测速度和效率,减少人工成本,本实用新型提供了一种FLASH晶圆自动检测机。
本实用新型的技术方案为:一种FLASH晶圆自动检测机,包括工作台和驱动电机,所述驱动电机位于所述工作台下方,所述工作台上设有四轴驱动机构及多个检测机构,所述驱动电机分别与四轴驱动机构和检测机构电连接;其特征在于:所述检测机构包括安装板,所述安装板固定安装在所述工作台下表面,所述安装板一侧固定设置有针卡固定组件,另一侧固定设置有产品固定组件,所述产品固定组件位于所述工作台上表面,所述针卡固定组件位于所述产品固定组件的上方。
具体的,所述产品固定组件包括升降气缸,所述升降气缸上连接有滑块安装板,所述滑块安装板上固定设有夹料滑块,所述升降气缸与所述安装板连接,所述升降气缸与所述驱动电机电连接。
具体的,所述产品固定组件还包括检测槽和位于检测槽下表面的检测底座,所述检测底座上设有贯穿检测底座的推块导孔,所述推块导孔内壁设有推块导杆,所述推块导杆一端连接有推板夹具,另一端连接有轴承安装块,所述轴承安装块上固定设有滚动轴承,所述夹料滑块与所述轴承活动连接。
具体的,所述推板夹具上固定设有定位杆;所述检测槽上设置有与所述定位杆相对应的定位槽,所述定位杆与所述定位槽的内壁滑动连接。
具体的,所述针卡固定组件包括依次相连的旋转气缸、旋转连杆、升降连杆、升降导轨,所述旋转气缸与所述安装板连接,所述升降连杆两端分别与旋转连杆、升降导轨铰接,所述升降导轨上连接有XYZ位移平台,所述XYZ位移平台上连接有针卡固定块,所述针卡固定块位于所述检测槽的上方。
具体的,所述四轴驱动机构包括机械手底座、抓臂及吸嘴气缸,所述机械手底座固定连接在所述工作台上表面,所述抓臂位于所述机械手底座上方,所述抓臂内设有真空气泵,所述真空气泵末端设有气泵连接轴,所述吸嘴气缸通过气泵连接轴与所述真空气泵连接。
具体的,所述吸嘴气缸上设有滑动导轨,所述滑动导轨上连接有吸盘支架所述吸盘支架通过所述滑动导轨与所述吸嘴气缸滑动连接,所述吸盘支架设有真空吸嘴,所述真空吸嘴位于所述吸盘支架的下表面。
具体的,所述工作台上设置有送料装置,所述送料装置包括输送带和料盘挡板,所述料盘挡板位于输送带两侧,所述输送带下方设有料盘挡板,所述料盘挡板上设置有多个传感器和料盘定位气缸,所述送料装置一端固定安装有输送装置电机,所述输送装置电机与所述传感器、料盘定位气缸电连接。
具体的,所述工作台上设有设备机架,所述设备机架上设置有显微镜、显示器及主控系统,所述显微镜、显示器、检测机构及四轴驱动机构与所述主控系统电连接。
具体的,所述针卡固定块下表面设有固定连接的PCB板,所述PCB板上设有针卡探针。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供了一种FLASH晶圆自动检测机,检测机构设有驱动电机和工作台,在工作台上方设置有多个检测机构和四轴驱动机构,通过将检测机构和四轴驱动机构与驱动电机电性连接,将四轴驱动机构上的被检测产品移动至检测机构进行检测,从而代替人工上下料。检测机构的安装板位于工作台下表面用于固定检测机构的安装位置,安装板的一侧设有产品固定组件,通过产品固定组件使被检测产品摆放位置精确化,安装板另一侧设有针卡固定组件,通过针卡固定组件上的针卡固定块对固定好的产品进行检测。本实用新型取代了人工实现了自动化上下料及自动检测,同时还拥有更高的检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型整体结构示意图;
图2为检测机构结构示意图;
图3为检测槽放大图;
图4为四轴驱动装置结构示意图;
图5为送料装置结构示意图;
图6为送料装置放大图。
具体实施方式
通过参考详细的附图和在此阐述的描述,可以最好地理解本实用新型。为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本实用新型提供一种FLASH晶圆自动检测机,如图1和2所示,包括主控单元,工作台1和驱动电机(图中未标注),工作台1上设有固定安装的四轴驱动机构3、设备机架,每台检测设备设置至少有10个或10个以上的检测机构2。其中驱动电机分别与四轴驱动机构3和检测机构2电性连接;检测机构2设有安装板30、产品固定组件28,安装板30和产品固定组件28分别安装在工作台1 的下表面和上表面。安装板30一侧设有产品定位气缸29,产品定位气缸29与驱动电机电连接,所述产品定位气缸29与所述产品固定组件28固定连接,安装板30另一侧还设置有升降导轨25,升降导轨25一端连接XYZ位移平台26,XYZ 位移平台26上固定连接有针卡固定块27,针卡固定块27位于产品固定组件28 的上方。当产品放入产品固定组件28时,位于上方的针卡固定块27对产品进行检测。
具体的,参照2至图4,旋转气缸23上的旋转连杆231旋转带动升降连杆 24,升降连杆24向上滑动带动铰接的升降导轨25向上滑动,升降导轨25带动 XYZ位移平台26,XYZ位移平台26带动针卡固定块27,使针卡固定块27向上移动,此时四轴驱动机构3中的抓臂10带动吸嘴气缸11移动到进料盘21上方,吸嘴气缸11通过气泵连接轴101带动真空吸嘴121,气泵连接轴101连接真空气泵,使真空吸嘴121具有吸附力。吸嘴气缸11上的滑动导轨向下滑动,带动吸盘支架12,使真空吸嘴121与产品接触,与产品接触后形成临时的密闭空间。真空吸取的原理是利用真空吸嘴121与大气压力差形成的力实现物件抓取和移动,相对于其他机械搬运方式,真空吸嘴121能在不伤害产品的前提下完成整个运送过程,因此真空吸嘴121可以牢牢吸住进料盘21中的产品,并将产品运输至检测机构2的产品固定座28。
四轴驱动装置3放置产品至检测机构2后,重复上述步骤将进料盘21上的其他产品依次送至其他检测机构2中。此时,旋转气缸23上的旋转连杆反方向旋转带动升降连杆24,升降连杆24向下滑动带动铰接的升降导轨25向下滑动,升降导轨25带动XYZ位移平台26,XYZ位移平台26带动针卡固定块27,使针卡固定块27向下移动使针卡固定块27下方的检测PCB板,检测PCB板设有针卡探针,通过针卡探针与产品焊点接触,并检测,筛选出不良产品,检测完成后旋转气缸23再次反向旋转,通过升降连杆24带动升降导轨25、XYZ位移平台 26、针卡固定块27,向上运动到初始高度位置,四轴驱动机构3将检测好的产品取出分类,检测机构2准备下一次检测工作。实现了自动化晶圆检测,操作简单,一台设备可以同时对多个产品进行检测,大幅提高产品检测效率。
产品固定组件28包括检测槽282及位于检测槽下表面的检测底座,检测槽 282有容纳产品放置的凹槽,检测底座上设有贯穿检测底座的推块导孔,所述推块导孔内壁设有推块导杆283,所述推块导杆283一端连接推板夹具281,另一端连接轴承安装块284,轴承安装块284上设置有轴承285,产品定位气缸29设有升降机构291,升降机构291上设有滑块安装板292,滑块安装板292上表面设有夹料滑块286,夹料滑块286与所述轴承285活动连接。
具体的,将产品放置于检测槽282后,如图2和图3所示,升降机构上下运动时可以带动滑块安装板292上的夹料滑块286上下移动,由于夹料滑块286是上端细下端粗的椎体,在上下移动的过程中可以带动轴承285安装块和推动导杆 283移动做重复的活塞运动,从而带动推块导杆283一端连接的推板夹具281,通过来回摆动推块导杆283带动推板夹具281和轴承安装块284做重复的活塞运动来带动检测槽282上与定位槽滑动连接的定位杆287,定位杆将产品在检测槽 282内壁进行定位,由于本实施例中有设有两组上述夹料滑块286、推板夹具281、推块导杆283和轴承安装板284,所以可以进行X轴和Y轴的水平固定。使产品始终保持在检测槽282内壁固定的位置,以便上述针卡固定块27中的针卡探针与产品焊点接触对其进行检测。使产品定位更加精确。
本实用新型采用的是四轴驱动机构3,运用的抓臂10其外形紧凑、体积小、重量轻,根据不同场景编制不同的控制系统,具有精度高,性能稳定,速度快,操作方便,关节灵活,定位准确,机身稳定,安全可靠等特点。其具有结构精简、故障率低、能耗低等优点,可迅速提高产品检测效率,增加产能。而采用四轴驱动机构3更是解决了人工操作的惰性,机械式的操作方式只需供电即可重复机械运动,不会有疲劳感。真空吸嘴121为锥形橡皮吸嘴,虽属于气动易损件,但由于采用的是橡胶材质,所以不管被吸物体是什么材料做的,只要能密封,不漏气,均能使用,且吸取或放下的时候不会对产品造成任何损伤,除此之外,橡胶材质还具有不污染环境,环保的特点。
工作台1上表面设置有送料装置13,参照图5图6,送料装置13的一端设有与送料装置13电连接的输送装置电机15,用于给予送料装置13驱动电力。送料装置13包括输送带19和料盘挡板14,料盘挡板14位于输送带19两侧,从两侧固定、保护输送带19,料盘挡板14固定安装在工作台1的上表面,用于固定进料盘21,进料盘21可放置于输送带19上。
具体的,当输送装置电机15通过电力驱动使输送带19运动,挡料盘气缸22 向上升起,输送带19带动进料盘21从图中右侧向左侧滑动到料盘定位气缸17 的位置,料盘定位气缸17和料盘定位传感器16同时感应到进料盘21到达指定位置,料盘定位气缸17则开始将进料盘21夹紧定位,四轴驱动机构3吸取进料盘21中的产品。当进料盘21内产品空了,料盘定位气缸17则松开进料盘21,于此同时挡料盘气缸22向输送带下方运动,进料盘21向右移动,于此同时料盘定位气缸17向输送带19内侧方向推出,阻挡后面的进料盘21进来,当进料盘21被输送带传送到输送带19左侧时,挡料盘气缸22再次上升准备下次作业。通过四轴驱动装置3与送料装置13机械配合,实现自动化上下料,操作简单,提高了晶圆检测的作业效率。
具体的,本实施例中的工作台1上设有设备机架,设备机架可保护检测机构 2,设备机架上放悬吊有显示器4,还在检测机构上方设有显微镜5,可以对细微的晶圆进行观测并通过电性连接的主控系统(图中未出示)将信号反馈到显示器 4中显示。主控系统也是设备的指挥部,它根据一定的逻辑运算要求发出命令,可控制设备晶圆检测的启停。在输入一段程序后启动检测,加工到该段终点后停止加工,再进行输入。
需要声明的是,上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理,在本实用新型所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种FLASH晶圆自动检测机,包括工作台(1)和驱动电机,所述驱动电机位于所述工作台下方,所述工作台(1)上设有四轴驱动机构(3)及多个检测机构(2),所述驱动电机分别与四轴驱动机构(3)和检测机构(2)电连接;其特征在于:所述检测机构(2)包括安装板(30),所述安装板(30)固定安装在所述工作台(1)下表面,所述安装板(30)一侧固定设置有针卡固定组件,另一侧固定设置有产品固定组件(28),所述产品固定组件(28)位于所述工作台上表面,所述针卡固定组件位于所述产品固定组件(28)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述产品固定组件(28)包括升降气缸(29),所述升降气缸(29)上连接有滑块安装板(292),所述滑块安装板(292)上固定设有夹料滑块(286),所述升降气缸(29)与所述安装板(30)连接,所述升降气缸(29)与所述驱动电机电连接。
3.根据权利要求2所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述产品固定组件(28)还包括检测槽(282)和位于检测槽(282)下表面的检测底座,所述检测底座上设有贯穿检测底座的推块导孔,所述推块导孔内壁设有推块导杆(283),所述推块导杆(283)一端连接有推板夹具(281),另一端连接有轴承安装块(284),所述轴承安装块(284)上固定设有滚动轴承(285),所述夹料滑块(286)与所述轴承(285)活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述推板夹具(281)上固定设有定位杆(287);所述检测槽(282)上设置有与所述定位杆(287)相对应的定位槽,所述定位杆(287)与所述定位槽的内壁滑动连接。
5.根据权利要求3所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述针卡固定组件包括依次相连的旋转气缸(23)、旋转连杆(231)、升降连杆(24)、升降导轨(25),所述旋转气缸(23)与所述安装板(30)连接,所述升降连杆(24)两端分别与旋转连杆(231)、升降导轨(25)铰接,所述升降导轨(25)上连接有XYZ位移平台(26),所述XYZ位移平台(26)上连接有针卡固定块(27),所述针卡固定块位于所述检测槽(282)的上方。
6.根据权利要求1所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述四轴驱动机构(3)包括机械手底座(9)、抓臂(10)及吸嘴气缸(11),所述机械手底座(9)固定连接在所述工作台(1)上表面,所述抓臂(10)位于所述机械手底座(9)上方,所述抓臂(10)内设有真空气泵,所述真空气泵末端设有气泵连接轴(101),所述吸嘴气缸(11)通过气泵连接轴(101)与所述真空气泵连接。
7.根据权利要求6所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述吸嘴气缸(11)上连接有滑动导轨,所述滑动导轨上连接有吸盘支架(12),所述吸盘支架(12)通过所述滑动导轨与所述吸嘴气缸(11)滑动连接,所述吸盘支架(12)设有真空吸嘴(121),所述真空吸嘴(121)位于所述吸盘支架(12)的下表面。
8.根据权利要求1所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述工作台(1)上设置有送料装置(13),所述送料装置(13)包括输送带(19)和料盘挡板(14),所述料盘挡板(14)位于输送带(19)两侧,所述输送带(19)下方设有档料盘气缸(22),所述料盘挡板(14)上设置有多个传感器(16)和料盘定位气缸(17),所述送料装置(13)一端固定安装有输送装置电机(15),所述输送装置电机(15)与所述传感器(16)、料盘定位气缸(17)电连接。
9.根据权利要求1所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述工作台(1)上设有设备机架,所述设备机架上设置有显微镜(5)、显示器(4)及主控系统,所述显微镜(5)、显示器(4)、检测机构及四轴驱动机构(3)与所述主控系统电连接。
10.根据权利要求1所述的一种FLASH晶圆自动检测机,其特征在于:所述针卡固定块(27)下表面设有固定连接的PCB板,所述PCB板上设有针卡探针。
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