CN221224860U - 一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，该测试设备包括依次设置的用以进行待测产品上料的上料装置，用以对上料后的待测产品进行测试的测试装置和用以接收测试合格的待测产品的收料装置；以及用以在各个装置间传送待测产品的取放料装置；所述测试装置包括用以承载待测产品的下模座以及上模座；所述下模座可沿水平方向运动至与上模座相对应的位置；所述上模座可沿竖直方向运动使得待测产品被压接于下模座与上模座之间以对待测产品进行测试，从而解决现有的对微型温差电致冷组件的测试方式无法保证测量精度且工作效率较低的问题。

Description

一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备

技术领域

本实用新型涉及半导体测试及制造设备技术领域。更具体地，涉及一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备。

背景技术

目前，对于常规温差电致冷组件，使用电桥对常规组件的电阻进行测试，测试过程中的组件内阻采用手工探针测量的方式。测试过程中，需要通过人工单颗摆放方式将元器件摆放入工装治夹具，并在工装夹具中完成后续测试。

但针对测试尺寸仅为10mm×10mm以下的微型致冷器组件，在传统测试模式中，采用手工探针的方式无法进行测试，需要借助特定的装夹装置进行测试。并且在生产过程中，小尺寸组件不带引出线检测难度很大，无法保证测量精度和每次测量的一致性操作效率低下，如何实现精准测量和消除测试误差非常重要；另外，对于人员的需求量较大，手工操作极易对元器件表面造成损伤，可能影响最终的产品性能。所以，急需采取自动化生产模式，以替代传统作业模式。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备以解决现有的对微型温差电致冷组件的测试方式无法保证测量精度且工作效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，包括：

依次设置的用以进行待测产品上料的上料装置，用以对上料后的待测产品进行测试的测试装置和用以接收测试合格的待测产品的收料装置；以及

用以在各个装置间传送待测产品的取放料装置；

所述测试装置包括用以承载待测产品的下模座以及上模座；所述下模座可沿水平方向运动至与上模座相对应的位置；所述上模座可沿竖直方向运动使得待测产品被压接于下模座与上模座之间以对待测产品进行测试。

优选方案是，所述上料装置包括弹夹升降机构及载具吸取机构；

所述弹夹升降机构包括用以承载产品载具的弹夹以及用以驱动所述弹夹沿竖直方向运动的升降组件；

所述载具吸取机构包括用以吸附弹夹上的产品载具的吸附组件以及用以驱动所述吸附组件沿水平方向运动的驱动组件。

优选方案是，所述测试装置还包括用以对待测产品进行定位的定位机构，用以存放定位不合格的待测产品的定位NG收料结构以及用以存放电阻测试不合格的待测产品的测试NG收料结构。

优选方案是，所述收料装置包括驱动模组以及配置于驱动模组的移动部上的第一收料台和第二收料台；所述驱动模组可驱动第一收料台和第二收料台同时沿水平方向运动。

优选方案是，所述取放料装置包括吸嘴以及用以驱动所述吸嘴运动的调整机构；

所述调整机构可带动吸嘴沿水平方向和竖直方向运动且可使吸嘴以竖直方向为轴转动。

优选方案是，所述调整机构包括用以驱动吸嘴转动的转动电机，用以驱动转动电机沿竖直方向运动的第三驱动件，用以驱动第三驱动件沿第二方向运动的第二驱动件以及用以驱动第二驱动件沿第一方向运动的第一驱动件；在同一水平面内，第一方向与第二方向相垂直。

优选方案是，所述测试设备还包括壳体以及配置于壳体内的安装基板；

所述上料装置，测试装置，收料装置以及取放料装置均配置于安装基板上。

优选方案是，所述测试装置还包括用以驱动下模座沿水平方向运动的水平模组以及用以驱动上模组沿竖直方向运动的升降模组。

本实用新型的有益效果为：

考量军用微型温差电致冷组件应用场景下的工况，本实用新型通过依次设置的上料装置，测试装置，收料装置以及取放料装置的配合，可实现致冷组件电阻的精确测量；实现了内阻的批量测试以及测试数据的可视化，并实现内阻的数据统计；同时，解决了人工成本问题，能兼容多种产品的通用性测试，通过CCD精准定位，自动识别产品位置，并根据产品位置判断是否摆放不良，提升生产效率，保障测试的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的壳体结构示意图。

图3是本实用新型的取放料装置的结构示意图。

图4是本实用新型的弹夹升降机构的结构示意图。

图5是本实用新型的载具吸取机构的结构示意图。

图6是本实用新型的测试装置的结构示意图。

图7是本实用新型的收料装置的结构示意图。

图8是本实用新型的控制系统的原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有的对微型温差电致冷组件的测试方式无法保证测量精度且工作效率较低的问题。本实用新型提供一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，结合图1至图8所示，具体地所述微型温差电致冷组件自动电阻测试设备包括：依次设置的用以进行待测产品上料的上料装置，用以对上料后的待测产品进行测试的测试装置和用以接收测试合格的待测产品的收料装置；以及用以在各个装置间传送待测产品的取放料装置40；所述测试装置包括测试治具；所述测试治具包括用以承载待测产品的下模座22以及上模座23；所述下模座22可沿水平方向运动至与上模座23相对应的位置即测试工位21；所述上模座23可沿竖直方向运动使得待测产品被压接于下模座22与上模座23之间以对待测产品进行测试。本实用新型通过专用的测试治具对微型温差电致冷组件的内阻进行测试并进行测试数据的统计，有效的解决现有技术中微型致冷器件传统测试方法中存在的操作效率低下，人员需求量大等问题，实现了高效率、高精度的批量测试。该测试设备包括与上料装置对应的上料工位11，与测试装置对应的测试工位21以及与收料装置对应的收料工位31。

关于上料装置的具体结构，所述上料装置包括弹夹升降机构及载具吸取机构；所述弹夹升降机构包括用以承载产品载具的弹夹121以及用以驱动所述弹夹121沿竖直方向运动的升降组件122；所述载具吸取机构包括用以吸附弹夹121上的产品载具的吸附组件131以及用以驱动所述吸附组件131沿水平方向运动的驱动组件132；当所述弹夹121在升降组件122的驱动下移动至与吸附组件131对应配合的位置时，所述吸附组件131可吸取弹夹121上的产品载具；具体的，升降组件122驱动弹夹121按照预设的位置上下运动，当弹夹121到达预定位置后载具吸取机构将弹夹121里的产品载具吸取到指定位置，单个弹夹121可装载49个产品载具；吸附组件131包括真空吸附件，由驱动组件132带动真空吸附件131到达设定位置后，开启真空吸附，将产品载具从弹夹121里面吸附出来。

在一具体实施例中，所述测试装置还包括用以对待测产品进行定位的定位机构24，用以存放定位不合格的待测产品的定位NG收料结构25和用以存放电阻测试不合格的待测产品的测试NG收料结构26；所述测试装置还包括用以驱动下模座22沿水平方向运动的水平模组27以及用以驱动上模组23沿竖直方向运动的升降模组28；定位机构24包括定位光源及相机，待测产品由取放料装置40从产品载具中吸取后，相机拍照定位，确定位置坐标，放入测试治具的下模座22中，测试治具的下模座22到达设定位置后，上模座23下压并启动测试；测试完成后，根据测试结果取放料装置40将测试治具中的产品放入指定位置。

关于收料装置的具体结构，所述收料装置包括驱动模组34以及配置于驱动模组34的移动部上的第一收料台32和第二收料台33；所述驱动模组34可驱动第一收料台32和第二收料台33同时沿水平方向运动，每个收料台可自定义料盘收料or晶圆盘收料(6寸)，当第一收料台32收满后，可通过驱动模组34切换为第二收料台33进行收料。

关于取放料装置40的具体结构，所述取放料装置40包括吸嘴41以及用以驱动所述吸嘴41运动的调整机构；所述调整机构可带动吸嘴41沿水平方向和竖直方向运动且可使吸嘴41以竖直方向为轴转动，取放料装置40能够移动到不同位置做物料的吸取、定位、旋转等动作，把待测产品从产品载具吸取到测试治具上测试以及从测试治具上吸取测试好的产品装到Tray盘(晶圆盘)上。

进一步的，所述调整机构包括用以驱动吸嘴41转动的转动电机42，用以驱动转动电机42沿竖直方向运动的第三驱动件45，用以驱动第三驱动件45沿第二方向运动的第二驱动件44以及用以驱动第二驱动件44沿第一方向运动的第一驱动件43；在同一水平面内，第一方向与第二方向相垂直，结合图3所示，第一方向为X方向，第二方向为Y方向，竖直方向为Z方向；上述第一驱动件43、第二驱动件44和第三驱动件45均可为直线模组。

在一具体实施例中，所述测试设备还包括壳体50以及配置于壳体50内的安装基板51；上料装置，测试装置，收料装置以及取放料装置40均配置于安装基板51上；通过上述设置，将测试设备的全部功能部件均固定于一个壳体50内，来保证设备运行测试过程中不受外界环境影响。

进一步的，所述测试设备包括控制系统；所述控制系统包括控制单元、伺服控制移动单元、上料单元、收料单元和测试单元；所述控制单元被配置为可控制上料单元提供待测样品，通过控制伺服控制移动单元使得待测样品被搬运至测试单元并进行电阻测试，测试完成后，再通过控制伺服控制移动单元将已测样品搬运至收料单元。结合图8所示，其中，伺服控制移动单元包括上料伺服控制移动单元和下料伺服控制移动单元两部分；由控制单元对其他三个单元进行整体控制，确保设备正常运行。

更具体的，上料单元提供待测样品，通过上料伺服控制移动单元将待测样品搬运至测试单元进行电阻测试，测试完成后，再通过下料伺服控制移动单元将已测样品搬运至收料单元进行摆盘。该测试设备一方面通过测试电路、测试工装和测试探针设计，实现致冷组件电阻的精确测量；另一方面通过软件设计，建立功能测试机软件，实现了微型致冷组件内阻测试数据的可视化，并实现数据统计。本实用新型能够实现元器件的自动拾取，自动检测，减少人工参与程度，大幅提高生产效率。

本实用新型还提供一种微型温差电致冷组件自动电阻测试方法，该方法包括以下步骤：将待测产品放置于产品载具上，并装入上料装置；通过上料装置带动产品载具运动到指定位置；通过取放料装置40在指定位置取走产品载具上的待测产品并带动待测产品旋转至合适角度；通过取放料装置40带动待测产品转移到测试装置上；将测试装置启动对待测产品进行电阻测试；测试完成后，根据测试结果，利用取放料装置40取走测试装置上的待测产品并将电阻测试合格的产品送至收料装置上。

更具体的，将待测产品放在专用的产品载具上，分层装入弹夹121中并固定；将弹夹121放置在进料口后，弹夹121将在竖直方向上按照预设的位置上下运动，当弹夹121到达预定位置时，载具吸取机构负责将弹夹121里的载具吸取到测试装置的相机位置处进行拍照，定位光源与相机对待测产品进行识别；当产品载具从上料装置被转运到指定位置后，取放料装置40将按照设定程序移动到不同位置做物料的吸取、定位，通过相机拍照识别并通过取放料装置40将产品旋转至合适角度，相机识别成功的待测产品被取放料装置40转运到测试治具中，识别失败的则转运到定位NG收料结构25上；当识别成功的产品通过取放料装置40被转移到测试治具的下模座22上后，下模座22移动到达设定位置，上模座23下压于待测产品上并启动电阻测试；电阻测试完成后，根据测试结果取放料装置40将测试治具中的产品放入指定位置，若电阻测试结果不合格则送入测试NG收料结构26上，若电阻测试合格则送入收料装置，并根据设定程序放在圆形料盘或方形料盘上。

综上所述，考量军用微型温差电致冷组件应用场景下的工况，本实用新型通过依次设置的上料装置，测试装置，收料装置以及取放料装置的配合，可实现致冷组件电阻的精确测量；实现了内阻的批量测试以及测试数据的可视化，并实现内阻的数据统计；同时，解决了人工成本问题，能兼容多种产品的通用性测试，通过CCD精准定位，自动识别产品位置，并根据产品位置判断是否摆放不良，提升生产效率，保障测试的稳定性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，包括：

依次设置的用以进行待测产品上料的上料装置，用以对上料后的待测产品进行测试的测试装置和用以接收测试合格的待测产品的收料装置；以及

用以在各个装置间传送待测产品的取放料装置；

所述测试装置包括用以承载待测产品的下模座以及上模座；所述下模座可沿水平方向运动至与上模座相对应的位置；所述上模座可沿竖直方向运动使得待测产品被压接于下模座与上模座之间以对待测产品进行测试；

所述测试设备还包括控制系统；所述控制系统包括控制单元、伺服控制移动单元、上料单元、收料单元和测试单元；所述控制单元被配置为可控制上料单元提供待测产品，通过控制伺服控制移动单元使得待测产品被搬运至测试单元并进行电阻测试，测试完成后，再通过控制伺服控制移动单元将已测产品搬运至收料单元；其中，伺服控制移动单元包括上料伺服控制移动单元和下料伺服控制移动单元；由控制单元对上料单元、收料单元和测试单元进行整体控制。

2.根据权利要求1所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述上料装置包括弹夹升降机构及载具吸取机构；

所述弹夹升降机构包括用以承载产品载具的弹夹以及用以驱动所述弹夹沿竖直方向运动的升降组件；

所述载具吸取机构包括用以吸附弹夹上的产品载具的吸附组件以及用以驱动所述吸附组件沿水平方向运动的驱动组件。

3.根据权利要求1所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述测试装置还包括用以对待测产品进行定位的定位机构，用以存放定位不合格的待测产品的定位NG收料结构以及用以存放电阻测试不合格的待测产品的测试NG收料结构。

4.根据权利要求1所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述收料装置包括驱动模组以及配置于驱动模组的移动部上的第一收料台和第二收料台；所述驱动模组可驱动第一收料台和第二收料台同时沿水平方向运动。

5.根据权利要求1所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述取放料装置包括吸嘴以及用以驱动所述吸嘴运动的调整机构；

所述调整机构可带动吸嘴沿水平方向和竖直方向运动且可使吸嘴以竖直方向为轴转动。

6.根据权利要求5所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述调整机构包括用以驱动吸嘴转动的转动电机，用以驱动转动电机沿竖直方向运动的第三驱动件，用以驱动第三驱动件沿第二方向运动的第二驱动件以及用以驱动第二驱动件沿第一方向运动的第一驱动件；在同一水平面内，第一方向与第二方向相垂直。

7.根据权利要求1所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括壳体以及配置于壳体内的安装基板；

所述上料装置，测试装置，收料装置以及取放料装置均配置于安装基板上。

8.根据权利要求3所述的微型温差电致冷组件自动电阻测试设备，其特征在于，所述测试装置还包括用以驱动下模座沿水平方向运动的水平模组以及用以驱动上模组沿竖直方向运动的升降模组。