一种半导体元器件测试工艺及测试机构的制作方法

文档序号:33035466发布日期:2023-01-24 19:35阅读:21来源:国知局
一种半导体元器件测试工艺及测试机构的制作方法

1.本发明涉及元器件测试技术领域,特别涉及一种半导体元器件测试工艺及测试机构。


背景技术:

2.半导体元件生产制造后,一般需要依次流转至多个工位实现性能测试,为了减少占地面积,合理地布置各设备,一般采取转盘式测试结构,在主转盘的圆周外围进行工位排布,通过具有升降功能的凸轮分割器的旋转和下压的联动,带动主转盘上的吸嘴下压至对应工位。
3.现在常规做法是将性能测试站设置在主转盘下,元器件的性能测试只能在主转盘处于静止角度时进行,由于凸轮分割器进行角度分割、升降、静止都是按一定角度位置设计的,所以主转盘的分度静止时间是固定的并且时长较短,当元器件的完整性能测试项目的测试时间比主转盘分度静止时间长时,则需要将元器件的完整性能测试项目分拆为多个测试项目进行。假如,主转盘的静止角度为100
°
,每一度时间为1ms,则分度静止时间为100ms,而元器件的完整性能测试时长为200ms,则需要拆分两个测试项目,每个测试项目的时长均为100ms,但实际上很多测试项目都是难以平均拆分的。如果按照上述测试方案,主转盘采用单吸嘴运料的情况下,则主转盘需要设置2个测试站,每个测试站需要配备一台测试仪,总共需要2台测试仪,而且半导体元件需要2次接触探针装夹才能完成所有项目的测试,接触装夹次数的增多可能造成元器件引脚的变形和测试不良率的上升。同理,如果按照上述测试方案,主转盘采用双吸嘴运料的情况下,则主转盘需要设置4个测试站,每个测试站需要配备一台测试仪,总共需要4台测试仪。
4.在实际采购生产中,测试仪的设备成本是非常昂贵的,如果不能减少测试仪的配置数量则会大大增大整个测试设备的生产成本和售价,不利于提高设备的市场竞争力。


技术实现要素:

5.鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种半导体元器件测试工艺及测试机构,旨在一次装夹测试的情况下完成半导体元件的所有测试项目,减少半导体元件装夹测试次数以及减少测试仪的设置数量。
6.为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
7.一种半导体元器件测试机构,包括第一转盘运料机构和第二转盘运料机构;第一转盘运料机构包括主转盘、设置在主转盘上方的升降盘、用于驱动主转盘分度转动且驱动升降盘升降的第一驱动装置;所述第二转盘运料机构包括设置在主转盘一旁的副盘和用于驱动副盘分度转动的第二驱动装置,所述主转盘的边沿上设有多组呈圆周阵列排布的抓取机构,所述抓取机构能够抓取至少一个半导体元件;所述升降盘上设置有用于带动抓取机构下降的压杆组件,所述副盘的边沿设有多组呈圆周阵列排布的承接区,每组承接区上设置有至少一个定位座,主转盘和副盘之间形成交接工位,位于交接工位处的所述抓取机构
能够将半导体元件转移至副盘的定位座上,所述副盘的其中一个分度区设置有性能测试站,所述性能测试站包括装夹装置和与装夹装置电性连接的测试仪,所述装夹装置上设置有与每组承接区的定位座数量相同且一一对应的装夹工位。
8.所述装夹装置包括底座、活动架、装夹驱动机构、连杆机构、夹抓机构、接电模块、竖向联动机构和开合控制机构,所述活动架通过竖向滑轨组件设于底座上,所述夹抓机构包括分别通过纵向滑轨组件设于活动架顶部的第一夹抓组件和第二夹抓组件,第一夹抓组件和第二夹抓组件的相对内侧分别设有接电模块,所述连杆机构设于第一夹抓组件和第二夹抓组件之间,用于联动第一夹抓组件和第二夹抓组件相对靠近或分开,所述装夹驱动机构包括装夹驱动电机和传动轴,竖向联动机构设于活动架与传动轴之间,所述竖向联动机构用于联动夹抓机构在竖向方向上的作升降活动,开合控制机构设于连杆机构与传动轴之间,所述开合控制机构用于联动连杆机构控制夹抓机构的张开或夹紧,所述装夹驱动电机通过驱动传动轴运转,使夹抓机构在下降位置时夹紧半导体元件进行电性能测试,以及使夹抓机构在上升位置时松开半导体元件。
9.所述竖向联动机构包括设于传动轴上的凸轮构件以及设于活动架上的与凸轮构件配合的第一滑轮,所述凸轮构件外轮廓设有对应所述夹抓机构在上升状态时的凸起部。
10.所述开合控制机构包括圆柱凸轮机构,所述圆柱凸轮机构包括设于传动轴上圆柱凸轮件和与连杆机构传动连接的第二滑轮,所述圆柱凸轮件外周设有导向凹槽,导向凹槽设有对应夹抓机构夹紧状态的驱动部以及夹抓机构的张开状态的复位部,所述第二滑轮伸入所述导向凹槽内随圆柱凸轮件驱动工作。
11.所述连杆机构包括中部转动连接在所述活动架上的传动连杆,所述传动连杆的一端与第一夹抓组件传动连接,所述传动连杆的另一端与第二夹抓组件传动连接,所述第一夹抓组件与所述开合控制机构传动连接。
12.所述第一夹抓组件包括第一连接座、第一连接臂和两个第一抓臂,所述第一连接臂一端连接在第一连接座上,两个第一抓臂设置在第一连接臂的另一端;所述第二夹抓组件包括第二连接座、第二连接臂和两个第二抓臂,所述第二连接臂一端连接在第二连接座上,两个第二抓臂设置在第二连接臂的另一端;所述第一连接座和第二连接座设置在同一纵向滑轨组件上,所述传动连杆的两端分别与第一连接座和第二连接座转动连接,所述第一连接臂和第二连接臂设置在同一直线上。
13.所述升降盘的上方设置有固定盘,固定盘上设置有用于限制压杆组件下压的定频拉杆机构,所述定频拉杆机构包括拉板支座、可相对拉板支座上下移动的拉板,与拉板固接的拐向块、设置在拉板支座一旁的拉杆驱动电机;所述拉杆驱动电机输出端上设有定频凸轮,所述拐向块上设有随动轮,所述随动轮抵压在定频凸轮的侧面实现传动;所述拉板用于限制两个导向块下降。
14.每组所述抓取机构包括并列设置的第一吸取组件和第二吸取组件,每组承接区上设有4个定位座,所述性能测试站设置有两台所述的测试仪,所述装夹装置上设有4个装夹工位,每台测试仪用于轮流测试两个装夹工位上的半导体元件。
15.所述交接工位的上游设置有上料工位,上料工位处设置有上料装置;所述第一驱动装置包括第一凸轮分割器和与第一凸轮分割器传动连接的第一驱动电机;所述第二驱动装置包括第二凸轮分割器和第二凸轮分割器传动连接的第二驱动电机,所述第二凸轮分割
器的分度静止时长大于第一凸轮分割器的分度静止时长。
16.一种半导体元器件测试机构的测试工艺,包括以下步骤:
17.s01:第一驱动装置驱动升降盘下降,位于上料工位处的抓取机构抓取上料装置上的半导体元件,设定该抓取机构为第一抓取机构,第一抓取机构的前一个抓取机构设定为第二抓取机构,第一抓取机构上的第一吸取组件和第二吸取组件分别吸取一个半导体元件;
18.s02:第一驱动装置驱动升降盘上升、然后主转盘分度转动,第二抓取机构转动至上料工位处,第一驱动装置驱动升降盘下降,第二抓取机构抓取上料装置上的半导体元件,第二抓取机构上的第一吸取组件和第二吸取组件分别吸取一个半导体元件;
19.s03:第一驱动装置驱动主转盘和升降盘进行数次循环运动后,第一抓取机构上的半导体元件先经过定位校正装置调整位置,然后第二抓取机构上的半导体元件再经过定位校正装置调整位置;
20.s04:第一驱动装置驱动主转盘分度转动,使第一抓取机构进入交接工位,副盘上的第一承接区位于交接工位,第一抓取机构位于第一定位座和第二定位座的正上方,定频拉杆机构限制压杆组件运动,在升降盘下降时,升降盘上的压杆组件保持不动,第一抓取机构上的半导体元件保持原有高度且远离第一定位座和第二定位座,然后主转盘进入分度静止状态;
21.s05:副盘的第一承接区位于交接工位并且处于分度静止状态,第一驱动装置驱动升降盘上升,然后主转盘分度转动,第一抓取机构转动至第三定位座和第四定位座的正上方,与此同时,第二抓取机构转动至第一定位座和第二定位座的正上方,定频拉杆机构解除对压杆组件的限制,然后第一驱动装置驱动升降盘下降,升降盘上的压杆组件下压驱动主转盘上的第一抓取机构和第二抓取机构同时下降,第一抓取机构的半导体元件转移至第三定位座和第四定位座上,第二抓取机构的半导体元件转移至第一定位座和第二定位座上;
22.s06:第一抓取机构和第二抓取机构松开半导体元件;然后第二驱动装置驱动副盘分度转动,副盘的承接区进去交接工位,副盘的承接区上的4个定位座上放置有已完成性能测试的半导体元件,继而第一抓取机构和第二抓取机构对应抓取已完成性能测试的半导体元件;
23.s07:第二驱动装置驱动副盘分度转动,使第一定位座、第二定位座、第三定位座和第四定位座上的半导体元件对应转动至装夹装置上的第一装夹工位、第二装夹工位、第三装夹工位以及第四装夹工位,然后副盘处于分度静止状态,装夹装置夹紧半导体元件,然后第一测试仪对第一装夹工位上的半导体元件进行性能测试,第二测试仪同时对第二装夹工位上的半导体元件进行性能测试;当第一装夹工位和第二装夹工位上的半导体元件完成测试后,第一测试仪对第三装夹工位上的半导体元件进行性能测试,第二测试仪同时对第四装夹工位上的半导体元件进行性能测试;当第一承接区上的所有半导体元件均完成测试后,第二驱动装置驱动副盘分度转动。
24.有益效果:
25.与将若干个性能测试站分设在主转盘相比,本发明提供的半导体元器件测试机构只将一个性能测试站设置在副盘上,利用副盘静止时间长的优点,只需对半导体元件进行一次装夹,就能一次性完成所有测试项目,无需对测试项目进行分拆,不仅设置测试仪的数
量可以减少一半,大大降低设备成本;还可避免因多次装夹半导体元件的引脚造成良品率降低的问题。
附图说明
26.图1为半导体元器件测试机构的结构示意图一。
27.图2为半导体元器件测试机构的结构示意图二。
28.图3为装夹装置的立体图。
29.图4为装夹装置的结构分解图。
30.图5为装夹驱动机构的结构示意图。
31.图6为夹抓机构的结构示意图。
32.图7为图1中l区域的局部放大图。
33.图8为定频拉杆机构的立体图。
34.图9为抓取机构的结构示意图。
35.图10为压杆机构的结构示意图。
36.图11为各机构运作状况的脉冲信号状态图。
37.主要元件符号说明:1-第一转盘运料机构、11-主转盘、12-升降盘、13-交接工位、14-上料装置、2-第二转盘运料机构、21-副盘、22-第二驱动装置、3-抓取机构、31-第一吸取组件、32-第二吸取组件、301-第一弹簧固定座、302-吸管、303-吸嘴、304-弹簧限位块、305-第一弹簧、306-第一垫圈、307-接气头、308-卡销、4-压杆组件、40-固定盘、41-压杆、42-压头、43-限位头、44-第二垫圈、45-导向块、46-第二弹簧固定座、47-第二弹簧、48-衬套、49-导杆、5-装夹装置、50-测试站、511-底座、512-活动架、513-装夹驱动机构、52-夹抓机构、515-传动连杆、516-竖向联动机构、517-开合控制机构、5111-纵向滑轨组件、521-第一夹抓组件、522-第二夹抓组件、5131-装夹驱动电机、5132-传动轴、5161-凸轮构件、5162-第一滑轮、5163-凸起部、5171-圆柱凸轮件、5172-第二滑轮、5173-导向凹槽、5174-驱动部、5175-复位部、5211-第一连接座、5212-第一连接臂、5213-第一抓臂、5221-第二连接座、5222-第二连接臂、5223-第二抓臂、5181-第一接电器、5182-第二接电器、5176-条形活动孔、5177-第三滑轮、5178-连接架、5112-竖向滑轨组件、6-定频拉杆机构、61-拉板支座、62-拉板、621-缺口、63-拐向块、64-拉杆驱动电机、65-定频凸轮、66-随动轮、67-低位传感器、68-低位触片。
具体实施方式
38.本发明提供一种半导体元器件测试工艺及测试机构,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
39.请参阅图1至图2,本发明提供一种半导体元器件测试机构,包括第一转盘运料机构1和第二转盘运料机构2;第一转盘运料机构1包括主转盘11、设置在主转盘11上方的升降盘12、用于驱动主转盘11分度转动且驱动升降盘12升降的第一驱动装置(图中未示出);所述第二转盘运料机构2包括设置在主转盘11一旁的副盘21和用于驱动副盘21分度转动的第二驱动装置22,所述主转盘11的边沿上设有多组呈圆周阵列排布的抓取机构3,所述抓取机
构3能够抓取至少一个半导体元件10;所述升降盘12上设置有用于带动抓取机构下降的压杆组件4,所述副盘21的边沿设有多组呈圆周阵列排布的承接区,每组承接区上设置有至少一个定位座,主转盘11和副盘21之间形成交接工位13,位于交接工位13处的所述抓取机构3能够将半导体元件转移至副盘21的定位座上,所述副盘21的其中一个分度区设置有性能测试站,所述性能测试站50包括装夹装置5和与装夹装置5电性连接的测试仪(图中不可见),所述装夹装置5上设置有与每组承接区的定位座数量相同且一一对应的装夹工位。
40.在本实施例中,所述交接工位13的上游设置有上料工位,上料工位处设置有上料装置14;所述第一驱动装置包括第一凸轮分割器和与第一凸轮分割器传动连接的第一驱动电机;所述第二驱动装置22包括第二凸轮分割器和第二凸轮分割器传动连接的第二驱动电机,所述第二凸轮分割器的分度静止时长大于第一凸轮分割器的分度静止时长。第一转盘运料机构1依次根据以下动作顺序作循环运动,t1:升降盘12上升;t2:主转盘11分度转动,t3:升降盘12下降、t4:主转盘11分度静止,对应使得抓取机构3依次以“上升”、“分度转动”、“下降”、“静止”等4种动作作循环运动。从图11可见,副盘21的每次静止时长基本与主转盘两次分度转动、升降盘12两次升降以及主转盘11一次静止的总时长相同,从而大大加长了测试时间。
41.以下简述测试流程:第一驱动装置驱动主转盘11和升降盘12按照设定的动作顺序运动;位于副盘21上游的抓取机构抓取上料工位处的半导体元件后,第一转盘运料机构1将半导体元件搬运至交接工位13,此时副盘21处于静止状态,副盘21的其中一个承接区位于交接工位13,第一驱动装置驱动升降盘12下降,从而带动抓取机构下降,使主转盘11上的待测试半导体元件转移至副盘21的定位座上,然后副盘21分度转动,载有待测试的半导体元件的承接区离开交接工位13并朝性能测试站50移动,与此同时,载有完成测试的半导体元件的承接区进入交接工位13,抓取机构抓取完成测试的半导体元件;最后性能测试站中的装夹装置5夹住位于装夹工件处的半导体元件,使得半导体元件与测试仪实现电连接,测试仪对半导体元件进行所有性能项目测试。
42.与将若干个性能测试站50分设在主转盘11相比,本发明提供的半导体元器件测试机构只将一个性能测试站50设置在副盘21上,利用副盘21静止时间长的优点,只需对半导体元件10进行一次装夹,就能一次性完成所有测试项目,无需对测试项目进行分拆,不仅设置测试仪的数量可以减少一半,大大降低设备成本;还可避免因多次装夹半导体元件的引脚造成良品率降低的问题。
43.具体的,请参阅图3至图6,所述装夹装置5包括底座511、活动架512、装夹驱动机构513、连杆机构、夹抓机构52、接电模块、竖向联动机构516和开合控制机构517,所述活动架512通过竖向滑轨组件5112设于底座511上,所述夹抓机构52包括分别通过纵向滑轨组件5111设于活动架512顶部的第一夹抓组件521和第二夹抓组件522,第一夹抓组件521和第二夹抓组件522的相对内侧分别设有接电模块,所述连杆机构设于第一夹抓组件521和第二夹抓组件522之间,用于联动第一夹抓组件521和第二夹抓组件522相对靠近或分开,所述装夹驱动机构513包括装夹驱动电机5131和传动轴5132,竖向联动机构516设于活动架512与传动轴5132之间,所述竖向联动机构516用于联动夹抓机构52在竖向方向上的作升降活动,开合控制机构517设于连杆机构与传动轴5132之间,所述开合控制机构517用于联动连杆机构控制夹抓机构52的张开或夹紧,所述装夹驱动电机5131通过驱动传动轴5132运转,使夹抓
机构52在下降位置时夹紧半导体元件进行低压性能测试,以及使夹抓机构52在上升位置时松开半导体元件。
44.所述装夹装置5工作时,通过在装夹驱动机构513同时设置竖向联动机构516和开合控制机构517分别控制夹抓机构52在竖向方向运动以及控制夹抓机构52张开或夹紧,使得夹抓机构52在下降位置时夹紧半导体元件进行低压性能测试,以及使夹抓机构52在上升位置时松开半导体元件可以较好地避免夹抓机构52在下降位置由于下一个半导体元件的位置切换而与夹抓机构52发生碰撞干涉,可靠性好。
45.参见图3至图6,在一种实施例中,所述竖向联动机构516包括设于传动轴5132上的凸轮构件5161以及设于活动架512上的与凸轮构件5161配合的第一滑轮5162,所述凸轮构件5161外轮廓设有对应所述夹抓机构52在上升状态时的凸起部5163,装夹驱动电机5131驱动传动轴5132转动至所述第一滑轮5162与凸轮构件5161的凸起部5163配合时使夹抓机构52位于上升位置,装夹驱动电机5131驱动传动轴5132转动至所述第一滑轮5162与凸轮构件5161的其他部位配合时使夹抓机构52位于下降位置;通过这样设置,竖向联动机构516设置方式简单,驱动夹抓机构52在竖向方向运动效果好。
46.参见图3至图6,在一种实施例中,所述开合控制机构517包括圆柱凸轮机构,所述圆柱凸轮机构包括设于传动轴5132上圆柱凸轮件5171和与连杆机构传动连接的第二滑轮5172,所述圆柱凸轮件5171外周设有导向凹槽5173,导向凹槽5173设有对应夹抓机构52夹紧状态的驱动部5174以及夹抓机构52的张开状态的复位部5175,所述第二滑轮5172伸入所述导向凹槽5173内随圆柱凸轮件5171驱动工作,所述凸起部5163与所述复位部5175对应设置在所述传动轴5132的同一转动角度范围内,装夹驱动电机5131驱动传动轴5132转动至所述第二滑轮5172与导向凹槽5173的驱动部5174配合时通过连杆机构驱使夹抓机构52形成夹紧状态,以及所述第二滑轮5172与导向凹槽5173的复位部5175配合时通过连杆机构驱使夹抓机构52形成张开状态;通过这样设置,圆柱凸轮机构设置方式简单,驱动夹抓机构52张开或夹紧效果好。
47.参见图3至图6,在一种实施例中,所述连杆机构包括中部转动连接在所述活动架512上的传动连杆515,所述传动连杆515的一端与第一夹抓组件521传动连接,所述传动连杆515的另一端与第二夹抓组件522传动连接,所述第一夹抓组件521与所述开合控制机构517传动连接;通过这样设置,连杆机构设置方式简单,传动效果好。
48.参见图3至图6,在一种实施例中,所述第一夹抓组件521包括第一连接座5211、第一连接臂5212和两个第一抓臂5213,所述第一连接臂5212一端连接在第一连接座5211上,两个第一抓臂5213设置在第一连接臂5212的另一端;所述第二夹抓组件522包括第二连接座5221、第二连接臂5222和两个第二抓臂5223,所述第二连接臂5222一端连接在第二连接座5221上,两个第二抓臂5223设置在第二连接臂5222的另一端;所述第一连接座5211和第二连接座5221设置在同一纵向滑轨组件5111上,所述传动连杆515的两端分别与第一连接座5211和第二连接座5221转动连接,所述第一连接臂5212和第二连接臂5222设置在同一直线上;通过这样设置,保证第一抓臂5213和第二抓臂5223在同一直线上的夹紧效果。
49.在一种实施例中,所述半导体元件每侧设有两个引脚,并且一共设置四个引脚。所述接电模块包括一组设于第一抓臂5213上的第一接电器5181和设于第二抓臂5223上的第二接电器5182。同一夹抓机构52对称设有两组第一抓臂5213和第二抓臂5223,使得一夹抓
机构52可以同时对半导体元件的四个引脚进行电性能测试。
50.参见图3至图6,在一种实施例中,所述第一夹抓组件521通过连接架5178与所述开合控制机构517传动,所述连接架5178通过纵向滑轨组件5111可滑动设于底座511上,所述连接架5178设有竖向布置的条形活动孔5176,所述第一夹抓组件521设有伸入所述条形活动孔5176内的第三滑轮5177,所述第三滑轮5177可滑动设于条形活动孔5176内,所述条形活动孔5176和第三滑轮5177的设置目的对应夹抓机构52在竖向活动时提供避让活动空间,保证夹抓机构52的正常竖向活动。
51.参见图3至图6,在一种实施例中,所述夹抓机构52位于所述活动架512上设有两组;通过这样设置,便于装夹装置5可以同时夹紧4个半导体元件进行电性能测试,提供半导体元件的测试效率。
52.在本实施例中,请参阅图9,每组所述抓取机构3包括并列设置的第一吸取组件31和第二吸取组件32,每组承接区上设有4个定位座,所述性能测试站设置有两台所述的测试仪,所述装夹装置5上设有4个装夹工位,每台测试仪用于轮流测试两个装夹工位上的半导体元件。
53.进一步,所述第一吸取组件31和第二吸取组件32的结构相同,所述第一吸取组件31和第二吸取组件32均包括固定在主转盘11上的第一弹簧固定座301、竖向延伸的吸管302、固设在吸管302底端的吸嘴303;所述吸管302上套有弹簧限位块304、第一弹簧305以及第一垫圈306,所述第一垫圈306位于转盘的下方,所述弹簧限位块304和第一弹簧305位于转盘的上方,所述吸管302上开设有进气口,所述吸管302上固设有与进气口衔接的接气头307,该接气头307位于第一垫圈306的下方,所述第一弹簧305设置在第一弹簧固定座301与弹簧限位块304之间,吸管302贯穿第一弹簧固定座301,所述吸管302的顶部设为封闭并设有用于对弹簧限位块304进行限位的卡销308。负压从接气头307的输入端进入吸管302内,使得吸管302的吸嘴303具有负压吸力,一直能够吸取轻小的半导体元件。需要理解的是,当对接气头307通入正压气流时,可以破坏吸管内的负压环境,使得吸嘴303松开半导体元件。
54.在自然状态下,第一弹簧305处于张开状态,第一弹簧305的底端抵压在第一弹簧固定座301上,第一弹簧305的顶端推动弹簧限位块304上升,使得弹簧限位块304、吸管302以及第一垫圈306位于最高点,第一垫圈306抵压在主转盘11的底面对吸管302的上升行程起到限位作用。当压杆组件4下压吸管302的顶部时,第一弹簧305逐渐压缩,吸管302相对第一弹簧固定座301和主转盘11竖直下降,实现半导体元件的吸取或半导体元件的加工放置。当压杆组件4脱离吸管302后,第一弹簧305形变恢复至张开状态,带动吸管302和半导体元件上升复位。
55.具体的,所述压杆组件4包括竖向延伸的压杆41、固定在压杆41底端的压头42、固定在压杆41中部的限位头43、固定套在压杆41上的第二垫圈44以及设置在压杆41顶端的导向块45;所述升降盘12上固定有衬套48和第二弹簧固定座46,第二垫圈44位于压头42的上方,第二弹簧固定座46与第二垫圈44之间设有第二弹簧47,所述压杆41自上而下贯穿衬套48、升降盘12、第二弹簧固定座46以及第二弹簧47。
56.在正常状态下,压杆组件4跟随升降盘12运动,升降盘12将会带动整个压杆组件4下降,压杆41上的压头42作用于吸管302的顶部,推动吸管302下降,由于第二弹簧47的弹力远大于第一弹簧305,第二弹簧47能够缓冲压杆41与吸管302的刚性冲击,第一弹簧305会受
力压缩。
57.当定频拉杆机构6拉住导向块45后,限制导向块45和压杆41下降,尽管升降盘12下降,压杆41依然保持原有高度静止不动,即升降盘12相对压杆41下降,使第二弹簧47发生压缩,压杆41不与吸管302接触,第一吸取组件31和第二吸取组件32维持不动。
58.具体的,所述升降盘12的上方设置有固定盘40,固定盘40上设置有用于限制压杆组件4下压的定频拉杆机构6,所述定频拉杆机构6包括拉板支座61、可相对拉板支座61上下移动的拉板62,与拉板62固接的拐向块63、设置在拉板支座61一旁的拉杆驱动电机64;所述拉杆驱动电机64输出端上设有定频凸轮65,所述拐向块63上设有随动轮66,所述随动轮66抵压在定频凸轮65的侧面实现传动;所述拉板62用于限制两个导向块45下降。在初始状态下,拉板62和拐向块63在自重作用下下降,拉板62处于最低处,此时随动轮66抵压在定频凸轮65的圆形部上,拉板62远离导向块45,不对导向块45和压杆41的升降进行干预。随着拉杆驱动电机64驱动定频凸轮65转动至随动轮66与定频凸轮65的凸起部5163配合时,使拉板62处于最高处,拉板62向上托住导向块45的底部,从而在导向块45和压杆41有向下移动的趋势时,拉住导向块45,进而使得压杆41保持不动。可以理解的是,在测试过程中,拉杆驱动电机64是持续运动,拉杆驱动电机64的转速会根据升降盘12的时长和频率作出适应性调整。
59.所述固定盘40上设有用于引导导向块45竖向移动的导杆49,一方面防止导向块45和压杆41在工作过程中发生自转动;另一方面确保导杆49始终沿竖向滑动,提高压杆41的升降平稳性。
60.进一步的,拉板62通过导轨691和滑块692与拉板支座61滑动连接,保证拉板62上下移动顺畅;所述拉板62为l形结构,拉板62的水平部上设有两个供压杆41伸入的缺口621,即一块拉板62能够同时对两个压杆41进行限制。
61.优选的,所述拉板支座61的顶部设置有低位传感器67,拉板62的顶部设置有低位触片68,若低位触片68不能触发低位传感器67时,代表拉板62处于最低位,能够反馈信号至控制系统,便于进一步逻辑控制;若低位触片68能够触发低位传感器67时,代表拉板62处于提升状态。
62.需要理解的是,主转盘11和升降盘12依次根据以下动作顺序作循环运动,t1:升降盘12上升;t2:主转盘11分度转动,t3:升降盘12下降、t4:主转盘11分度静止;
63.副盘21只作循环分度转动;设定副盘21其中一个承接区为第一承接区a1,第一承接区a1的前一个承接区为第二承接区a2,第一承接区a1中的4个定位座依次为第一定位座c1、第二定位座c2、第三定位座c3、第四定位座c4,第一定位座c1最靠近定位校正装置,第四定位座c4最远离定位校正装置;其中一台测试仪设为第一测试仪,另一个测试仪设为第二测试仪;
64.一种基于本实施例提供的半导体元器件测试机构的测试工艺,包括以下步骤:
65.s01:第一驱动装置驱动升降盘12下降,位于上料工位处的抓取机构抓取上料装置上的半导体元件,设定该抓取机构为第一抓取机构d1,第一抓取机构d1的前一个抓取机构设定为第二抓取机构d2,第一抓取机构d1上的第一吸取组件31和第二吸取组件32分别吸取一个半导体元件;
66.s02:第一驱动装置驱动升降盘12上升、然后主转盘11分度转动,第二抓取机构d2转动至上料工位处,第一驱动装置驱动升降盘12下降,第二抓取机构d2抓取上料装置上的
半导体元件,第二抓取机构d2上的第一吸取组件31和第二吸取组件32分别吸取一个半导体元件;
67.s03:第一驱动装置驱动主转盘11和升降盘12进行数次循环运动后,第一抓取机构d1上的半导体元件先经过定位校正装置调整位置,然后第二抓取机构d2上的半导体元件再经过定位校正装置调整位置;
68.s04:第一驱动装置驱动主转盘11分度转动,使第一抓取机构d1进入交接工位13,副盘21上的第一承接区a1位于交接工位13,第一抓取机构d1位于第一定位座c1和第二定位座c2的正上方,定频拉杆机构6限制压杆组件4运动,在升降盘12下降时,升降盘12上的压杆组件4保持不动,第一抓取机构d1上的半导体元件保持原有高度且远离第一定位座c1和第二定位座c2,然后主转盘11进入分度静止状态;
69.s05:副盘21的第一承接区a1位于交接工位13并且处于分度静止状态,第一驱动装置驱动升降盘12上升,然后主转盘11分度转动,第一抓取机构d1转动至第三定位座c3和第四定位座c4的正上方,与此同时,第二抓取机构d2转动至第一定位座c1和第二定位座c2的正上方,定频拉杆机构6解除对压杆组件4的限制,然后第一驱动装置驱动升降盘12下降,升降盘12上的压杆组件4下压驱动主转盘11上的第一抓取机构d1和第二抓取机构d2同时下降,第一抓取机构d1的半导体元件转移至第三定位座c3和第四定位座c4上,第二抓取机构d2的半导体元件转移至第一定位座c1和第二定位座c2上;
70.s06:第一抓取机构d1和第二抓取机构d2松开半导体元件;然后第二驱动装置22驱动副盘21分度转动,副盘21的承接区a2进去交接工位13,副盘21的承接区a2上的4个定位座上放置有已完成性能测试的半导体元件,继而第一抓取机构d1和第二抓取机构d2对应抓取已完成性能测试的半导体元件;
71.s07:第二驱动装置22驱动副盘21分度转动,使第一定位座c1、第二定位座c2、第三定位座c3和第四定位座c4上的半导体元件对应转动至装夹装置5上的第一装夹工位j1、第二装夹工位j2、第三装夹工位j4以及第四装夹工位j4,然后副盘21处于分度静止状态,装夹装置5夹紧半导体元件,然后第一测试仪对第一装夹工位j1上的半导体元件进行性能测试,第二测试仪同时对第二装夹工位j2上的半导体元件进行性能测试;当第一装夹工位j1和第二装夹工位j2上的半导体元件完成测试后,第一测试仪对第三装夹工位j3上的半导体元件进行性能测试,第二测试仪同时对第四装夹工位j4上的半导体元件进行性能测试;当第一承接区a1上的所有半导体元件均完成测试后,第二驱动装置22驱动副盘21分度转动
72.上述测试工艺中的每个抓取机构(即抓取工位)采用“双吸取”的设计,每个抓取机构3每次可吸取两个半导体元件10,即第一转盘运料机构1每个搬运节拍搬运两个半导体元件10,比常规的每个搬运节拍只能搬运一个半导体元件而言,测试产能增加一倍。另外,借助副盘21静止时间长的优势,在只对半导体元件装夹一次的情况下性能测试站就可完成所有性能项目的测试,无需分批测试,最大程度上减少对半导体元件的装夹次数,提高良品率;较佳的是,在性能测试站中设置2台测试仪和一个装夹装置5即可轮流对4个半导体元件进行测试,大大降低设备成本,提高企业市场竞争力。
73.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于
描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
74.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
75.可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
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