CN2877897Y - 晶片分选装置 - Google Patents

Abstract

晶片分选装置，包括晶片传送装置，晶片传送和定位装置、电极测试装置，晶片定位装置、分选器构成，电极在测位上设有可上下移动的电极对晶片进行测量，所述晶片传送和定位装置包括运送晶片的电磁振荡槽，电磁振荡槽的前部设有一预检测工位，另设有检测工位，预检测工位和检测工位均是在圆盘形传送器上均匀分布，在圆盘形传送器上的圆周上均匀分布8个测位；设有一只双吸头连动工作臂，每只吸头在一个位置上吸取晶片并在另一位置放下，双吸头连动工作臂动作的双吸头的吸取和放下晶片的位置分别是直线槽前端的预检测工位和检测工位。

Description

晶片分选装置

技术领域

本实用新型涉及一种晶片分选装置，尤其对smd薄型和超小型晶片的分选。

背景技术

近几年来，伴随着无绳电话、手机、笔记本电脑及网络等应用产品市场的飞速发展，smd贴片石英晶体元器件的市场需求日益增长，薄型和超小型晶片的厚度在0.05毫米以下，长与宽最小已达到1*1.5毫米²，无法采用传统的测量方法进行分选。

现有的晶片分选设备分选采用动态的测量方式：经过螺旋送料器将零散的晶片排序后送到直线送料器，并在直线送料器的末端进行测量。得到的信号送到计算机内处理。计算机根据结果处理后，通过显示器显示结果并控制下料部分，将晶片送入设定的料盒内。包括本申请人的CN00240759.0专利，石英晶片定位测频装置，由控制器、定位器、测频分选器构成，石英晶片自动定位测频分选装置，包括控制器、定位器、测频分选器，定位器由感应器(4)及控制器中的放大器所组成，测频分选器由螺旋送料器(7)、水平送料平台(1)、振荡器(10)、谐振腔(16)及接料装置组成，螺旋送料器(7)的出料口与水平送料平台(1)上的导料槽(13)相接，导料槽(13)的出料端设谐振腔(16)，出料端下方设有接料装置，其特征在于谐振腔(16)上设有对应的上、下二电极(2和3)，上电极装在一固定在水平送料平台上的间隙微调支架(11)上，下电极装于水平送料平台(1)上，二电极间设有间隙，并与振荡器(10)相连接；一个通过固定支架(17)固定的且可绕该支架旋转的微调分度仪(15)的微调伸缩杆可与微调支架(11)之间形成可分离的连接；谐振腔(16)靠近导料槽(13)出料口的端部设有感应器(4)，感应器的输出端与放大器相接；导料槽(13)上还设有一个导料间隙调整机构(14)，导料槽(13)的出料口与位于其下方的接料装置中的接料漏斗(5)相对应；接料装置还包括一个受控制器控制的可旋转的分类平台(6)及与之相对应的固定存料盒(9)，分类平台上设有若干与接料漏斗出料口相对应的沿分类平台(6)周向分布的接料小斗(8)，且可在控制器(12)控制下翻转，固定存料盒(9)置于该若干接料小斗的下方。特点是测频分选器中水平送料平台之导料槽设有间隙调整机构，出料端设有谐振腔及感应器。谐振腔上电极固定在水平送料平台上的间隙微调支架上，该支架接有一可旋转且其伸缩杆可与支架形成可分离连接的微调分度仪；其下电极固定在水平送料平台上。

目前的晶片分选装置存在以下几个问题：1、单光纤判别、动态测量方式，无法精确的定位。只能分2*4毫米²以上、30MHz以下的晶片，不能用于smd石英晶片的分选，因为smd石英晶片长宽都很小，无法实现在测试头下的准确定位，甚至无法定位；2、直接在直线送料器上测试，不能有效的使前后两晶片分离，造成错误测量，且晶片很容易阻塞在测试头下；3、螺旋送料器的体积和行程太大，容易造成晶片破损，形成过多的废品。

发明内容

本实用新型的目的是：克服现有的晶片分选装置不能进行smd薄型和超小型晶片的分选的不足。提供一种新的晶片测试装置，它对SMD石英晶片的分选的工艺和装置作优化：提供一种测量精度高、分选速度快、结构简单、操作方便、设有一个单独的检测工位，保证检测的可靠性和准确性。并提供一种装置保证输运的同步和检测的同步，并能满足多种薄型晶片的要求。满足薄型石英晶片及超薄型陶瓷器件的测试分选。

本实用新型的技术解决方案是：晶片分选装置，包括晶片传送装置，晶片传送和定位装置、电极测试装置，晶片定位装置、分选器构成，电极在测位上设有可上下移动的电极对晶片进行测量，所述晶片传送和定位装置包括运送晶片的电磁振荡槽，电磁振荡槽的前部设有一预检测工位，另设有检测工位，预检测工位和检测工位均是在圆盘形传送器上均匀分布，在圆盘形传送器上的圆周上均匀分布8个测位；设有的机械手搬运装置是一只双吸头连动工作臂，每只吸头在一个位置上吸取晶片并在另一位置放下，双吸头连动工作臂动作的双吸头的吸取和放下晶片的位置分别是直线槽前端的预检测工位和检测工位。即一吸头将晶片从直线槽前端输送至预检测工位，另一吸头将晶片从预检测工位送至检测工位。每只吸头为带有负压管道的吸盘。圆盘形传送器的下部是分选器落料分类单元，被分送到设定的存料盒。

检测时上下移动的上电极在测位上对晶片进行测量，本发明减弱了SMD晶片频率分选中常见的静电干扰，避免了晶片传送中的冲片现象，保证了晶片的单片测试。在关键的测试工位上设有带有精密滑道的往复凸轮式可控上电极、下电极、高精度分度盘定位的小拨盘、千分尺、专用网络分析仪及相关电路等主要部分，来完成对smd晶片的测量，增强了测试的准确性、稳定性。晶片测试后，通过落料分类单元，被分送到设定的存料盒。

本实用新型的改进是：预检测工位会随着分选的节奏进行抖动，对被双吸头连动机械手臂前吸盘吸入的晶片进行位置重新调整，在晶片吸走后再进行废片处理。改进还包括：采用吸头定位微调装置，所述电磁振荡槽是螺旋式电磁振荡槽，螺旋电磁振荡槽的下部设有二维螺纹微调装置，便于双吸头连动工作臂工作点的精确定位，保证了吸头定位准确、可靠，大大提高了机械手搬运的成功率，从而增强了整机工作的稳定性、可靠性。

测试装置设有高精度的专用网络测试仪来进行频率测试，它使用当前最先进的高速DDS(Direct Digital Synthesizer-直接数字频率合成技术)，具备了对杂波和寄生频率测量的能力，充分体现了网络分析型的优势，且通过计算机显示波形，可以充分满足超小超薄晶片的测试要求。

本实用新型工作过程如下：测位并非直接在螺旋式电磁振荡槽和直线电磁振荡槽(直线送料器)的最前端部的直线槽(平振台)部位：通过螺旋送料器和直线送料器将晶片送至直线送料器的最前端，通过双吸头连动工作臂的前端吸嘴，将晶片吸至预检测工位，再通过双吸头连动工作臂的末端吸嘴，将处理后的晶片送至预测试工位。预测试工位带动晶片移位，至测试工位测试，晶片测试后经下料孔落至料斗，然后被送到设定的存料盒。

本实用新型特点在于，提供了一种定位精确、测量精度准确稳定、分选速度快、结构简单可靠、操作方便、人性化设计，特别适用于smd晶片分选的新一代石英晶片自动分选设备。下面结合实施例对本实用新型的作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型预测试工位和测试工位结构示意图

图2为本实用新型落料分类单元示意图：

图3为本实用新型机械手搬运装置示意图

图4为本实用新型送料装置示意图

图5为本实用新型吸头定位微调装置示意图

图1中：千分尺1、LED指示灯2、上电极3、测试工位4、检测工位5、小拨盘6、预检测工位7、大拨盘8、存料盒9。

图2中：料盒31、翻转料斗32、翻转平台33、线圈支架34、线圈35、料斗支架36、平台托盘37、支柱38、轴39、支架平台40。

图3中：气动上下杆41、锁紧螺丝42、吸头43、吸嘴44

图4中：单片处理调节手柄51、单层处理调节挡片52、碎片处理53、落料刀口54、晶片挡片55、定位光纤56、直线送料器57、螺旋送料器58、锁紧螺钉59

图5中：左右锁紧螺钉61、前后调节螺杆62、后锁紧螺钉64、左右调节螺杆65.

具体实施方式

图1所示：预检测工位的抖动结构，会随着分选的节奏进行抖动，对被双吸头连动机械手臂前吸盘吸入的晶片进行位置重新调整，在晶片吸走后再进行废片处理。然后检测工位带动晶片移位，至测试工位测试。以有效消除随着晶片尺寸变小时、在送料时遇到的静电、单片处理问题。

测试工位由上电极、下电极、小拨盘、千分尺、专用网络分析仪及相关电路等部分组成，完成对smd晶片的测量。

小拨盘的运动与送料盘(大拨盘)是同步的。大拨盘每转动一步，小拨盘也转动一步，上电极往返一次，在上电极下到规定位置后进行频率测量。

落料分类单元图2、程序通过接口控制电路控制电机驱动器驱动步进电机转动一步，固定在磁翻转盘上的翻转料斗32也绕轴39转动一位，光电耦合电路判断转动是否到位，到位后停止转动。当小翻斗转到某片的档位处时，PCL控制板通过接口电路使翻转驱动电路(磁线包驱动电路通过线圈35)让此位的翻转料斗翻转，晶片则被送到相应的料盒31。当运行出现故障或料盒31已满时，系统报警。

机械手搬运装置见图3：双吸头连动工作臂动作的双吸头的两个停留位置分别是直线电磁振荡槽前端、预检测工位和预检测工位和检测工位，即一头将晶片从直线电磁振荡槽前端输送至预检测工位，另一头将晶片从预检测工位送至检测工位，每只吸头为带有负压管道的吸嘴。搬运平稳、灵活，有节奏地动作。否则需重新调整。吸嘴44随时保持清洁畅通，并定时保养清理，务必保证其不被灰尘、碎晶片等异物堵住，否则影响吸片效率。若需清洁、更换吸嘴时，先旋下吸头，取下吸嘴，再把清理好的或新的吸嘴换上，旋紧吸头即可。

送料装置见图4：本装置采用无接触的行进位移式送料方式，因而单片处理非常重要，调节不好易发生多片进入同一瓷环的现象，影响晶片的正常测试。调节直线送料器上部的“调节手柄”，使晶片呈单层运行，松开压紧螺钉，调节上刀口的上下位置，使晶片在直线送料器上呈单排排列。同理，调整螺旋送料器，使晶片在螺旋送料器出口处呈单排排列，自然过渡到直线送料器上。另外，螺旋送料器摒弃国内外其它机型采用大螺旋送料器的设计，特采用小螺旋送料器，以及必须保证小螺旋送料器里的晶片数量不超过2000片，使晶片在传送过程中避免过多的撞击、跌落，造成晶片破损。

吸头定位微调装置见图5。本系统采用“吸头定位微调装置”来微调吸头相对于晶片的位置。即二维螺纹调节平台，平台下设有左右锁紧螺钉61、前后调节螺杆62、；前后锁紧螺钉64、；左右调节螺杆65。松开园振台下部的“吸头定位微调装置”的“左右锁紧螺钉”，调节“左右调节螺杆”，可调节吸头相对于晶片的左右位置。同理，松开“前后锁紧螺钉”，调节“前后调节螺杆”，可调节吸头相对于晶片的前后位置。必须保证吸头在晶片中心上方0.2mm左右处吸片，最后锁紧螺钉。调节不好易发生空吸、溅片、吸多片的现象，影响吸片的成功率。二维螺纹调节平台则另加一个上下调节螺钉和螺杆构成三维螺纹调节平台。

总装置包括：传送单元(吸头定位微调装置、螺旋送料装置、直线送料装置、机械手搬运装置、拨盘及其控制电路组成的预检测、检测部分)、测试单元(由上、下电极组成的谐振腔、专用网络仪及相关电路，可与数据处理部分通讯)、数据处理单元(由数据采集卡、计算机组成)、控制单元(计算机及其外围的板卡)、下料处理单元(同步电机及其驱动器、磁翻转小斗、磁翻转线包、存料盒等部件组成)构成。预检测工位和检测工位均采用陶瓷或硬质金属底座的，尤其是活络结构的底座，底座底部设有同质材料的活络底板。

本实用新型的工作过程如下：当分选装置开始工作，晶片由螺旋送料器排列有序的均匀传送至直线送料器的前端，当固定在直线送料器前端的光纤感应到有smd晶片时，光纤通过接口电路发出信号控制直线送料器停止振动，这样就能消除因直线送料器送料过快而导致直线送料器上的挤片现象。同时，双吸头连动机械手臂动作，通过机械手臂的摆动、吸头的吸放，一头将晶片从直线槽前端输送至预检测工位，另一头将晶片从预检测工位送至检测工位。预检测工位会随着分选的节奏进行抖动，对被双吸头连动机械手臂前吸盘吸入的晶片进行位置重新调整，在晶片吸走后再进行废片处理。然后检测工位带动晶片移位，至测试工位测试。测试工位田带有精密滑道的上下往复上电极、高精度定位环、高精度的专用网络测试仪组成。测试参数通过相关电路送至计算机，由计算机确定此晶片属于哪一档位。测试好的晶片继续随检测工位移位，经下料孔落至小翻斗中。程序控制PCL控制板通过接口电路控制电机驱动器驱动步进电机转动一步，固定在磁翻转盘上的小斗也转动一位，光电耦合电路判断转动是否到位，到位后停止转动。当小翻斗转到某片的档位处时，PCL控制板通过接口电路使翻转驱动电路(磁线包驱动电路)让此位的小翻斗翻转，晶片则被送到相应的存料盒。当运行出现故障或料盒已满时，系统报警。重复上述动作。

Claims (4)

1、晶片分选装置，包括晶片传送装置，晶片传送和定位装置、电极测试装置，晶片定位装置、分选器构成，电极在测位上设有可上下移动的电极对晶片进行测量，其特征是所述晶片传送和定位装置包括运送晶片的电磁振荡槽，电磁振荡槽的前部设有一预检测工位，另设有检测工位，预检测工位和检测工位均是在圆盘形传送器上均匀分布，在圆盘形传送器上的圆周上均匀分布8个测位；设有一只双吸头连动工作臂，每只吸头在一个位置上吸取晶片并在另一位置放下，双吸头连动工作臂动作的双吸头的吸取和放下晶片的位置分别是直线槽前端的预检测工位和检测工位，即一吸头将晶片从直线槽前端输送至预检测工位，另一吸头将晶片从预检测工位送至检测工位，每只吸头为带有负压管道的吸盘。

2、由权利要求1所述的晶片分选装置，其特征是设有吸头定位微调装置，其结构是：螺旋电磁振荡槽的下部设有二维螺纹调节平台，二维螺纹调节平台下设有左右锁紧螺钉(61)、前后调节螺杆(62)、左右调节螺杆(65)。

3、由权利要求2所述的晶片分选装置，其特征是二维螺纹调节平台另加一上下调节螺钉和螺杆构成的三维螺调节平台。

4、由权利要求1所述的晶片分选装置，其特征是预检测工位和检测工位均采用陶瓷或硬质金属底座，底座底部设有同质材料的活络底板。

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