CN219464078U - 一种激光芯片外观检测分选机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光芯片外观检测分选机，包括机壳和位于机壳内的机架，所述机架上方设有台面板，台面板一侧设有芯片检测工位，另一侧设有芯片分选工位；芯片检测工位上设有第一膜盘固定机构，第一膜盘固定机构上方设有芯片定位检测相机，芯片分选工位上设有可放置至少两个膜盘的第二膜盘固定机构，第二膜盘固定机构上方设有芯片放置定位相机，芯片检测工位和芯片分选工位之间设有芯片拾取机构，所述第一膜盘固定机构下方设有将膜盘指定芯片位置向上顶起的顶针机构。本实用新型激光芯片外观检测分选机能够自动完成检测分选，有效解决人工检测的诸多缺陷，实现了自动化生产的需求，大大提高检测分选效率，减少误判，提高检测的准确度和分选的可靠性。

Description

一种激光芯片外观检测分选机

技术领域

本实用新型涉及激光芯片检测技术领域，特别是一种激光芯片外观检测分选机。

背景技术

现有激光芯片外观检测方式多是采用人工检测，通过CCD将芯片放大到显示屏，通过人眼识别芯片的缺陷、脏污、划痕以及有无检测标识等外观。人工检测外观效率低，长时间人工肉眼观看容易疲劳，有误判可能，需要复测或多人换班检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种使用方便，实用性强的激光芯片外观检测分选机，能够自动完成检测分选，大大提高检测分选效率，减少误判。

本实用新型采用以下方案实现：一种激光芯片外观检测分选机，包括机壳和位于机壳内的机架，所述机架上设有台面板，所述台面板一侧设有芯片检测工位，另一侧设有芯片分选工位；芯片检测工位上设有第一膜盘固定机构，第一膜盘固定机构上方设有芯片定位检测相机，芯片分选工位上设有可放置至少两个膜盘的第二膜盘固定机构，第二膜盘固定机构上方设有芯片放置定位相机，芯片检测工位和芯片分选工位之间设有芯片拾取机构。

进一步的，所述芯片拾取机构包括旋转装置、升降装置和摆臂装置；所述摆臂装置包括连接于升降装置上的连接座以及后端连接于连接座、前端向前伸出的摆臂，所述摆臂前端连接有吸管；所述摆臂后端与连接座之间连接有一弹片，所述摆臂后端设有向后延伸的延伸部，所述摆臂的延伸部连接有向上拉动延伸部的弹力调节栓。

进一步的，所述连接座上侧连接有位于摆臂延伸部上方的连接板，所述弹力调节栓包括下端连接于摆臂延伸臂、上端穿过连接板的拉杆，所述拉杆上端设有螺纹部并连接有调节螺母，拉杆上还套设有位于连接板和调节螺母之间的弹簧；摆臂的延伸部后端上侧连接有第一触头，连接板上设有与第一触头配合的第二触头。

进一步的，台面板芯片检测工位和芯片分选工位之间设有立柱，所述立柱上端设有向前伸出的支撑架；所述旋转装置安装于支撑架前端下侧，旋转装置采用Z轴电动旋转台，所述升降装置采用平板音圈电机；所述芯片定位检测相机和芯片放置定位相机分别通过第一XY轴手动微调平移台和第二XY轴手动微调平移台安装于支撑架两侧。

进一步的，所述第一膜盘固定机构包括第一座板和位于第一座板下方的第一X轴电动滑台、第一Y轴电动滑台，所述第一座板上设有膜盘放置位，第一座板在膜盘放置位中间设有通槽，膜盘放置位上设有用以抱紧膜盘的缺口环，缺口环内孔下边缘设有支撑膜盘的环形凸部，所述缺口环外围套设有拉紧带；所述第一座板上还设有用以驱动缺口环转动的旋转驱动机构

进一步的，所述旋转驱动机构包括驱动电机、若干同步带轮和套设在同步带轮上的同步带，所述缺口环侧部连接有弧形块，所述同步带贴着弧形块的外侧弧形面，所述缺口环下端连接有与其同心的转动环，转动环直径大于缺口环外径，转动环周围设置有若干与转动环配合的导轮。

进一步的，所述第二膜盘固定机构包括第二座板和位于第二固定座下方的第二X轴电动滑台、第二Y轴电动滑台，所述第二座板设有至少两个膜盘放置位，每个膜盘放置位上均膜片限位机构，所述膜片限位机构包括位于膜盘放置位一侧的压紧块和至少两个位于膜盘放置位另一侧的限位挡销，压紧块旁侧设有推动压紧块压紧膜片的弹性插销。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型激光芯片外观检测分选机设计合理，使用方便，实用性强，能够自动完成检测分选，有效解决人工检测的诸多缺陷，实现了自动化生产的需求，大大提高检测分选效率，减少误判，提高检测的准确度和分选的可靠性。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例整体立体图；

图2是本实用新型实施例省去机壳的立体图；

图3是本实用新型实施例中芯片拾取机构侧视图；

图4是本实用新型实施例中芯片拾取机构仰视图；

图5是本实用新型实施例中摆臂装置立体图；

图6是本实用新型实施例中摆臂装置剖视图；

图7是本实用新型实施例中第一膜盘固定机构使用状态立体图；

图8是图7省去保护壳的立体图；

图9是图8省去膜盘的立体图；

图10是本实用新型实施例中第二膜盘固定机构使用状态立体图；

图11是本实用新型实施例中顶针机构整体结构立体图；

图12是本实用新型实施例中升降机构的立体构造示意图；

图13是本实用新型实施例中顶针座的主视剖面构造示意图；

图14是本实用新型实施例中顶针夹具的立体构造示意图；

图15是本实用新型实施例中顶针套筒的立体构造示意图；

图中标号说明：100-顶针机构；101-支撑座；102-顶针座；103-顶针穿孔；104-负压吸附孔；105-升降机构；106-顶针；107-顶针底座；108-顶针套筒；109-竖向通孔；110-负压腔室；111-顶针夹具；112-竖向夹持孔；113-径向通孔；114-竖向连接孔；115-连接螺孔；116-竖向连杆；117-偏心轮；118-连接块；119-升降电机；120-抽气腔；121-抽气孔；122-导气槽；123-密封圈；124-直线轴承；125-密封垫；126-第三XY轴手动微调平移台；200-机架；210-台面板；220-立柱；230-支撑架；240-第一XY轴手动微调平移台；250-第二XY轴手动微调平移台；260-脚轮；300-第一膜盘固定机构；310-第一座板；320-第一X轴电动滑台；330-第一Y轴电动滑台；340-缺口环；341-环形凸部；342-弧形块；350-拉紧带；360-旋转驱动机构；361-驱动电机；362-同步带轮；363-同步带；370-转动环；380-导轮；390-保护壳；400-芯片定位检测相机；500-第二膜盘固定机构；510-第二座板；520-第二X轴电动滑台；530-第二Y轴电动滑台；540-压紧块；550-限位挡销；560-弹性插销；600-芯片放置定位相机；700-芯片拾取机构；710-旋转装置；711-限位挡块；712-位置传感器；713-感应块、720-升降装置；730-摆臂装置；731-连接座；732-摆臂；733-吸管；734-弹片；735-连接板；736-第一触头；737-第二触头；740-弹力调节栓；741-拉杆；742-调节螺母；743-弹簧；800-机壳；900-膜盘。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1~15所示，一种激光芯片外观检测分选机，包括机壳800和位于机壳内的机架200，所述机架底部设有脚轮260，机架上设有台面板210，所述台面板一侧设有芯片检测工位，另一侧设有芯片分选工位；芯片检测工位上设有第一膜盘固定机构300，第一膜盘固定机构上方设有芯片定位检测相机400，芯片分选工位上设有可放置至少两个膜盘的第二膜盘固定机构500，第二膜盘固定机构上方设有芯片放置定位相机600，芯片检测工位和芯片分选工位之间设有芯片拾取机构700。用于芯片分类放置的空膜盘装夹在第二膜盘固定机构500，放置有待检测芯片的膜盘放置第一膜盘固定机构300，实现芯片自动上料，芯片吸取前搜索定位，芯片定位检测相机400即实现芯片定位功能，也具有外观检测和芯片ID读取功能，采用OPENCV算法可实现芯片缺失、脏污、划痕、ID码无法识别进行检测，芯片放料实现了不良品分类放置和不同功率的芯片分区放置，芯片功率数据来源于服务器，是上一道芯片测试的工序数据存放服务器的固定文件位置，根据芯片上的ID读取对应芯片的测试数据，然后根据功率设置参数进行分区放置；该激光芯片外观检测分选机有效解决人工检测的诸多缺陷，实现了自动化生产的需求，大大提高检测分选效率，减少误判概率，提高检测的准确度和分选的可靠性，并可以根据客户需求对激光芯片的功率进行更进一步的筛选，以满足客户需求，提高客户的满意度。

在本实施例中，所述芯片拾取机构700包括旋转装置710、升降装置720和摆臂装置730；所述摆臂装置730包括连接于升降装置上的连接座731以及后端连接于连接座、前端向前伸出的摆臂732，摆臂的材质采用碳纤维，重量轻；所述摆臂前端连接有吸管733；所述摆臂后端与连接座之间连接有一弹片734，弹片734的厚度0.2mm；所述摆臂后端设有向后延伸的延伸部，所述摆臂的延伸部连接有向上拉动延伸部的弹力调节栓740，吸管下端呈锥形，上端连接抽气管，通过吸气来拾取芯片；利用弹片作为摆臂的摆动支点，同时通过弹力调节栓来控制吸管取料时对芯片的压力，便于控制取料时的力度，以保护芯片拾取时不被压碎或有裂痕。

在本实施例中，所述旋转装置旁侧设有用以感应旋转装置最大转动角度的位置传感器712，旋转装置上设有与位置传感器配合工作的感应块713，两个位置传感器用以控制旋转装置转动的最大角度；为了提高角度限制的可靠性，避免位置传感器失效，旋转装置旁侧还设有一对用以限制旋转装置最大转动角度的限位挡块711，作为机械限位。

在本实施例中，所述连接座上侧连接有位于摆臂延伸部上方的连接板735，所述弹力调节栓740包括下端连接于摆臂延伸臂、上端穿过连接板的拉杆741，所述拉杆上端设有螺纹部并连接有调节螺母742，拉杆上还套设有位于连接板和调节螺母之间的弹簧743，弹簧743为吸管和芯片接触时提供缓冲作用，控制两者接触是的压力，通过转动调节螺母，调整弹簧的压缩量，可以实现对压力的调节。

在本实施例中，摆臂的延伸部后端上侧连接有第一触头736，连接板上设有与第一触头配合的第二触头737；第一触头和第二触头连接于检测电路中，在吸管接触芯片时，摆臂前端会稍向上抬起，使摆臂后端随之下沉，第一触头和第二触头分离，以此来判断吸管是否已经接触到芯片，精准控制摆臂的下降高度。

在本实施例中，台面板芯片检测工位和芯片分选工位之间设有立柱220，所述立柱上端设有向前伸出的支撑架230；所述旋转装置安装于支撑架前端下侧，旋转装置采用Z轴电动旋转台，Z轴电动旋转台采用DD马达驱动，所述升降装置采用平板音圈电机，完成摆臂快速移动功能；所述芯片定位检测相机400和芯片放置定位相机600分别通过第一XY轴手动微调平移台240和第二XY轴手动微调平移台250安装于支撑架两侧，通过XY轴手动微调平移台可以调整相机的位置。

在本实施例中，所述第一膜盘固定机构300包括第一座板310和位于第一座板下方的第一X轴电动滑台320、第一Y轴电动滑台330，所述第一座板上设有膜盘放置位，第一座板在膜盘放置位中间设有通槽，该通槽用于顶针机构100的顶针向上穿过来顶起膜盘上的膜片，膜盘放置位上设有用以抱紧膜盘的缺口环340，缺口环内孔下边缘设有支撑膜盘的环形凸部341，所述缺口环外围套设有拉紧带350；所述第一座板上还设有用以驱动缺口环转动的旋转驱动机构，第一X轴电动滑台320和第一Y轴电动滑台330控制整个第一座板沿X轴和Y轴运动，同时利用旋转驱动机构可以驱动缺口环转动，也就是带动膜盘转动，实现膜盘三轴驱动，实现将需要检测拾取的芯片准确的移动至吸管正下方。

在本实施例中，所述旋转驱动机构360包括驱动电机361、若干同步带轮362和套设在同步带轮上的同步带363，其中一个同步带轮安装于驱动电机的主轴上，同步带轮为三个并呈等腰三角形分布，所述缺口环侧部连接有弧形块342，弧形块通过螺钉连接于缺口环上，所述同步带贴着弧形块的外侧弧形面以使同步带运动时利用摩擦力通过弧形块带动缺口环转动，所述缺口环下端连接有与其同心的转动环370，转动环也是通过螺钉连接于缺口环上，转动环直径大于缺口环外径使得转动环的边缘部从缺口环周侧伸出，转动环周围设置有若干与转动环配合的导轮380，保证缺口环转动的稳定性。

在本实施例中，所述第二膜盘固定机构500包括第二座板510和位于第二固定座下方的第二X轴电动滑台520、第二Y轴电动滑台530，所述第二座板设有至少两个膜盘放置位，每个膜盘放置位上均膜片限位机构，所述膜片限位机构包括位于膜盘放置位一侧的压紧块540和至少两个位于膜盘放置位另一侧的限位挡销550，压紧块旁侧设有推动压紧块压紧膜片的弹性插销560，利用人工拉动弹性插销便可顺利进行膜盘的取放，操作简单。

在本实施例中，第一XY轴手动微调平移台、第二XY轴手动微调平移台和第三XY轴手动微调平移台均为现有技术，均有X轴手动微调平移台和Y手动微调平移台构成，再次不对其结构和工作原理做具体阐述。

在本实施例中，所述第一膜盘固定机构下方设有将膜盘的膜片指定位置向上顶起的顶针机构100。所述顶针机构包括顶针座102，所述顶针座102的顶面中部设有顶针穿孔103，所述顶针穿孔103的外侧设有若干个分布在顶针座顶面的负压吸附孔104；所述顶针座102的内部设有与负压吸附孔104相连通的负压腔室110，所述负压腔室110内设置有由升降机构105驱动向上贯穿顶针穿孔103的顶针106。工作时，顶针位于需要拾取的指定芯片正下方，顶针座上端贴着膜盘的膜片下侧面，顶针座内部的经过抽气后形成负压腔室，顶针座顶部的若干个负压吸附孔利用负压吸附住膜盘的膜片，之后升降机构驱动顶针向上移动并穿过顶针穿孔，顶针将指定芯片所在位置的膜片部分向上顶起，经顶针顶起的指定芯片可更好的与吸管相接触而被拾取，而指定芯片周围部分膜片被负压吸附住而不会被顶起；这样在拾取芯片时，吸管只需要下降至接近指定芯片即可，由顶针通过顶起芯片与吸管接触，以保护芯片拾取时不被压碎或有裂痕。

在本实施例中，所述顶针座102包括T型状的顶针底座107和套设在顶针底座107上端外侧的顶针套筒108，所述顶针底座107的中部设有竖向通孔109，所述竖向通孔109与顶针套筒108的内部相连通并形成负压腔室110；所述顶针穿孔103和负压吸附孔104均设置在顶针套筒108的顶面。

在本实施例中，所述顶针套筒108的上端内部设有顶针夹具111，所述顶针夹具111的上端中部设有用于容置顶针106的竖向夹持孔112，所述竖向夹持孔112的下端连通设有径向通孔113，所述径向通孔内螺接有用于锁紧顶针的顶针锁紧螺丝；所述顶针夹具111的下端设有竖向连接孔114，所述竖向连接孔114的侧壁设有连接螺孔115，连接螺孔内螺接有连杆锁紧螺丝，所述顶针夹具的下端与升降机构相连接。

在本实施例中，所述升降机构105包括竖向连杆116、偏心轮117、连接块118以及升降电机119，所述竖向连杆116通过直线轴承124与竖向通孔109滑动配合，竖向连杆116的上端伸入竖向连接孔114并经连杆锁紧螺丝锁紧；所述升降电机119横向设置，升降电机119的电机轴与偏心轮117的一端中部相连接，所述偏心轮117的另一端与连接块118的下端偏心相连接，所述连接块118的上端通过连接件与竖向连杆116的下端相连接。工作时，升降电机驱动偏心轮转动，偏心轮通过连接块带动竖向连杆沿着竖向通孔上下滑动，竖向连杆通过顶针夹具带动顶针上下移动，以实现顶针的升降。

本实施例中，所述竖向通孔109的下端侧壁设有环形抽气腔120，所述抽气腔120的侧壁设有抽气孔121，抽气孔用于经管路与负压产生设备相连接；所述竖向通孔109的上端侧壁设有一对沿竖向延伸的导气槽122，所述导气槽122的下端与抽气腔120相连通，导气槽122的上端和顶针套筒108的上端内部相连通。工作时，顶针套筒的上端内部、一对导气槽、环形抽气腔以及抽气孔相连通，负压产生设备通过抽气孔进行抽吸空气，以形成负压结构。

本实施例中，为了方便在初始状态下调整顶针的位置，所述顶针座102安装在其下方的支撑座101顶部，所述支撑座安装于其下方的第三XY轴手动微调平移台126上，第三XY轴手动微调平移台可用于手动沿X轴（即横向）和Y轴方向（即纵向）调节顶针的位置。

本实施例中，为了提高负压腔室的密封效果，所述顶针底座104的上端外侧壁与顶针套筒108的下端内壁之间设有密封圈123；所述支撑座137的顶部设有圆形凹部，圆形凹部的竖向通孔的位置相对应，圆形凹部内设置有密封垫125。

本实用新型激光芯片外观检测分选机的工作过程：

（1）将装有待测芯片的膜盘装在第一膜盘固定机构的缺口环中，将空膜盘放置到第二膜盘固定机构膜盘放置位上并用压紧块夹紧；

（2）通过转动缺口环上的膜盘手动调整首颗待测芯片拾取搜索位置，然后利用拉紧带使缺口环夹紧膜盘，芯片定位检测相机获取首颗待测芯片坐标位置参数发给控制器；

（3）第一膜盘固定机构接收到芯片定位检测相机的数据进行校正移动，芯片定位检测相机获取芯片ID号及外观图片；获取ID后到服务器提取相应的测试参数及芯片外观判断；

（4）摆臂移动到芯片拾取坐标点后下降到预设位置，顶针机构将芯片顶起后吸管下端将芯片吸附住；

（5）摆臂上升并转动，将芯片转移至芯片分选工位，芯片分选工位上第二膜盘固定机构根据参数设定标准和外观，将指定空膜盘移动至摆臂的吸管下方，摆臂下降到预设位置后将吸管上的芯片放置于膜盘上，完成芯片分类放置。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种激光芯片外观检测分选机，其特征在于：包括机壳和位于机壳内的机架，所述机架上方设有台面板，所述台面板一侧设有芯片检测工位，另一侧设有芯片分选工位；芯片检测工位上设有第一膜盘固定机构，第一膜盘固定机构上方设有芯片定位检测相机，芯片分选工位上设有可放置至少两个膜盘的第二膜盘固定机构，第二膜盘固定机构上方设有芯片放置定位相机，芯片检测工位和芯片分选工位之间设有芯片拾取机构。

2.根据权利要求1所述的激光芯片外观检测分选机，其特征在于：所述芯片拾取机构包括旋转装置、升降装置和摆臂装置；所述摆臂装置包括连接于升降装置上的连接座以及后端连接于连接座、前端向前伸出的摆臂，所述摆臂前端连接有吸管；所述摆臂后端与连接座之间连接有一弹片，所述摆臂后端设有向后延伸的延伸部，所述摆臂的延伸部连接有向上拉动延伸部的弹力调节栓。

3.根据权利要求2所述的激光芯片外观检测分选机，其特征在于：所述连接座上侧连接有位于摆臂延伸部上方的连接板，所述弹力调节栓包括下端连接于摆臂延伸臂、上端穿过连接板的拉杆，所述拉杆上端设有螺纹部并连接有调节螺母，拉杆上还套设有位于连接板和调节螺母之间的弹簧；摆臂的延伸部后端上侧连接有第一触头，连接板上设有与第一触头配合的第二触头。

4.根据权利要求2所述的激光芯片外观检测分选机，其特征在于：台面板芯片检测工位和芯片分选工位之间设有立柱，所述立柱上端设有向前伸出的支撑架；所述旋转装置安装于支撑架前端下侧，旋转装置采用Z轴电动旋转台，所述升降装置采用平板音圈电机；所述芯片定位检测相机和芯片放置定位相机分别通过第一XY轴手动微调平移台和第二XY轴手动微调平移台安装于支撑架两侧。

5.根据权利要求1所述的激光芯片外观检测分选机，其特征在于：所述第一膜盘固定机构包括第一座板和位于第一座板下方的第一X轴电动滑台、第一Y轴电动滑台，所述第一座板上设有膜盘放置位，第一座板在膜盘放置位中间设有通槽，膜盘放置位上设有用以抱紧膜盘的缺口环，缺口环内孔下边缘设有支撑膜盘的环形凸部，所述缺口环外围套设有拉紧带；所述第一座板上还设有用以驱动缺口环转动的旋转驱动机构。

6.根据权利要求5所述的激光芯片外观检测分选机，其特征在于所述旋转驱动机构包括驱动电机、若干同步带轮和套设在同步带轮上的同步带，所述缺口环侧部连接有弧形块，所述同步带贴着弧形块的外侧弧形面，所述缺口环下端连接有与其同心的转动环，转动环直径大于缺口环外径，转动环周围设置有若干与转动环配合的导轮。

7.根据权利要求1所述的激光芯片外观检测分选机，其特征在于：所述第二膜盘固定机构包括第二座板和位于第二固定座下方的第二X轴电动滑台、第二Y轴电动滑台，所述第二座板设有至少两个膜盘放置位，每个膜盘放置位上均膜片限位机构，所述膜片限位机构包括位于膜盘放置位一侧的压紧块和至少两个位于膜盘放置位另一侧的限位挡销，压紧块旁侧设有推动压紧块压紧膜片的弹性插销。