芯片测试设备的制作方法

1.本发明涉及芯片生产技术领域，尤其涉及一种芯片测试设备。


背景技术：

2.芯片作为电子电器产品的控制大脑，扮演着重要角色，且随着近年来科技水平及人们消费水平地不断提升，市场对于芯片的需求日益增长。对于芯片生产厂家而言，为保证芯片制造质量，出厂之前一般都需要对芯片定期做测试和分选作业。
3.出于提高测试及分选效率的考虑，行业内普遍采用芯片测试设备完成相关工作。而现有的芯片测试设备仅具备单个工作通道，也即在测试过程中，待测芯片通过中转盘、测试载具送入测试机进行检测，待检测完后再原路返回。上一批芯片检测过程中，中转盘和测试载具处于等待接料状态，只有将测试完成后的芯片转移至后续分选等工序后，才能对下一批待测芯片进行工作。等待过程中耗时较长，存在工作间歇长，影响芯片测试设备的工作效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种芯片测试设备，用于解决现有技术中等待耗时长，存在工作间歇，影响设备工作效率的问题。
5.为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种芯片测试设备，其包括：
6.机架，所述机架上分别形成有测试区、备料区、分选区、送料通道和回料通道，所述送料通道的两端分别连通所述备料区和所述测试区的入口，所述回料通道的两端分别连通所述分选区和所述测试区的出口；
7.送料机构，所述送料机构配置为可往复移动于所述送料通道内，以将所述备料区中的待测芯片送入所述测试区；以及
8.取料机构，所述取料机构配置为可往复移动于所述回料通道内，以将所述测试区内完成测试后的已测芯片送回所述分选区。
9.在其中一个实施例中，所述测试区内设置有测试机，所述测试仪器包括测试座和测试仪器，所述测试座开设有两端贯穿设置的测试通道，所述测试通道的相对两端分别与所述测试区的入口和出口对接，所述测试仪器设置于所述测试座内以用于对送入所述测试通道内的待测芯片进行测试。
10.在其中一个实施例中，所述测试通道具有多个测试工位，所述测试仪器包括多个测试探头，所述测试探头与所述测试工位一一对应设置。
11.在其中一个实施例中，所述送料机构包括送料轨道和送料小车，所述送料轨道的两端分别衔接所述备料区和所述测试区的入口，所述送料小车移动设置于所述送料轨道上。
12.在其中一个实施例中，所述取料机构包括取料轨道和取料小车，所述取料轨道的
两端分别衔接所述分选区和所述测试区的出口，所述取料小车移动设置于所述取料轨道上。
13.在其中一个实施例中，所述芯片测试设备还包括测试移载机构，所述测试移载机构包括座体、x轴移动单元、y轴移动单元、z轴升降单元和移载机械手，所述x轴移动单元设置于所述座体上，所述y轴移动单元设置于所述x轴移动单元上，所述z轴升降单元设置于所述y轴移动单元上，所述移载机械手设置于所述z轴升降单元上。
14.在其中一个实施例中，所述送料机构和所述取料机构还均包括取放料装置，所述取放料装置包括：
15.取放机架；
16.横向运动模组，所述横向运动模组设置于所述取放机架上并用于输出横向移动动力；
17.纵向运动模组，所述纵向运动模组设置于所述横向运动模组上并用于输出纵向移动动力；
18.取放料执行终端，所述取放料执行终端设置于所述纵向运动模组上并用于执行待测芯片在所述备料区与所述送料小车之间以及执行已测芯片在所述分选区与所述取料小车之间的转移取放作业。
19.在其中一个实施例中，所述取放料执行终端包括：
20.固定座；
21.自适应座板，所述自适应座板设置于所述固定座的下方；
22.旋转浮动组件，所述旋转浮动组件连接于所述固定座与所述自适应座板之间，以使所述自适应座板能够适配托盘形状而自适应旋转及伸缩浮动；以及
23.取放料板，所述取放料板设置于所述自适应座板背离所述固定座的一侧，且所述取放料板与所述自适应座板之间配合形成有真空腔室，所述真空腔室用于与外部真空设备连通，所述取放料板开设有多个吸料孔。
24.在其中一个实施例中，所述旋转浮动组件包括球形体，所述球形体活动设置于所述固定座与所述自适应座板之间。
25.在其中一个实施例中，所述旋转浮动组件还包括弹性伸缩件，所述弹性伸缩件连接于所述固定座与所述自适应座板之间。
26.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
27.上述方案的芯片测试设备中，备料区内摆放有由托盘盛装的多盘整盘待测芯片，分选区内则摆放有空的托盘，以用于后续盛装测试完的已测芯片。工作时，送料机构将备料区内的整盘待测芯片拾取后沿着送料通道移动靠近测试区，并将待测芯片送入测试区内进行芯片测试工作，测试过程中，送料机构能够返回备料区去拾取下一批待测芯片；在此过程中，完成测试后的已测芯片则会被送出测试区并被取料机构拾取，取料机构沿着回料通道移动到分选区，将已测芯片放入分选区内的空托盘，以便进行分选作业；与此同时，送料机构将下一批待测芯片再次送入测试区进行测试，当测试完成后，取料机构恰好返回至测试区准备拾取下一批完成测试后的已测芯片，循此以往，直至所有芯片测试工作结束。相较于现有技术而言，本方案由于同时设置有送料通道和回料通道，且送料机构和取料机构能够分别在对应的送料通道和回料通道内往复移动，从而可以实现无间歇、无等待的将待测芯
片送入测试区以及将已测芯片取出并送回至分选区，整个送料、测试和取料流程衔接紧凑、顺畅，消除了因等待取料而造成的耗时长问题，一定程度上大幅提升了芯片测试设备的工作效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.其中：
30.图1为本发明一实施例所述的芯片测试设备的结构示意图；
31.图2为图1中取放料装置的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.100、芯片测试设备；10、机架；11、测试区；12、备料区；13、分选区；14、送料通道；15、回料通道；20、送料机构；21、送料轨道；22、送料小车；30、取料机构；31、取料轨道；32、取料小车；40、取放料装置；41、取放机架；42、横向运动模组；43、纵向运动模组；44、取放料执行终端；50、测试机。
具体实施方式
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
35.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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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，除非另有明确的限定。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。
38.如图1所示，为本技术一实施例展示的一种芯片测试设备100，其用于对芯片完成性能测试及测试后的分选作业。该芯片测试设备100包括：机架10、送料机构20以及取料机构30。其中，机架10充当多芯片测试设备100的承载主体角色，用以装载固定送料机构20和
取料机构30，使设备整体结构紧凑，集成化程度高。例如，本实施例中，机架10包括框架主体、壳板及移动轮。框架主体通过金属结构件采用焊接或拼装方式形成，金属结构件可以是但不限于矩形主体、圆形主体等结构。壳板通过螺接、焊接等方式固定在框架主体的外部，起到防护、美观等效果。
39.所述机架10上分别形成有测试区11、备料区12、分选区13、送料通道14和回料通道15，所述送料通道14的两端分别连通所述备料区12和所述测试区11的入口，所述回料通道15的两端分别连通所述分选区13和所述测试区11的出口；所述送料机构20配置为可往复移动于所述送料通道14内，以将所述备料区12中的待测芯片送入所述测试区11；所述取料机构30配置为可往复移动于所述回料通道15内，以将所述测试区11内完成测试后的已测芯片送回所述分选区13。
40.备料区12用于暂存盛装有待测芯片的装料载盘。例如，装料载盘为矩形盘体，其上表面内凹形成有矩阵结构布置的多个放置槽，每个放置槽内用于放置一颗芯片。使得芯片存放规整有序，便于后续从装料载盘上取出待测芯片及放回已测芯片。
41.综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的芯片测试设备100中，备料区12内摆放有由托盘盛装的多盘整盘待测芯片，分选区13内则摆放有空的托盘，以用于后续盛装测试完的已测芯片。工作时，送料机构20将备料区12内的整盘待测芯片拾取后沿着送料通道14移动靠近测试区11，并将待测芯片送入测试区11内进行芯片测试工作，测试过程中，送料机构20能够返回备料区12去拾取下一批待测芯片；在此过程中，完成测试后的已测芯片则会被送出测试区11并被取料机构30拾取，取料机构30沿着回料通道15移动到分选区13，将已测芯片放入分选区13内的空托盘，以便进行分选作业；与此同时，送料机构20将下一批待测芯片再次送入测试区11进行测试，当测试完成后，取料机构30恰好返回至测试区11准备拾取下一批完成测试后的已测芯片，循此以往，直至所有芯片测试工作结束。相较于现有技术而言，本方案由于同时设置有送料通道14和回料通道15，且送料机构20和取料机构30能够分别在对应的送料通道14和回料通道15内往复移动，从而可以实现无间歇、无等待的将待测芯片送入测试区11以及将已测芯片取出并送回至分选区13，整个送料、测试和取料流程衔接紧凑、顺畅，消除了因等待取料而造成的耗时长问题，一定程度上大幅提升了芯片测试设备100的工作效率。
42.在一些实施例中，所述测试区11内设置有测试机50，所述测试仪器包括测试座和测试仪器，所述测试座开设有两端贯穿设置的测试通道，所述测试通道的相对两端分别与所述测试区11的入口和出口对接，所述测试仪器设置于所述测试座内以用于对送入所述测试通道内的待测芯片进行测试。如此，待测芯片可从入口直接进入测试通道参与测试，测试完后的已测芯片可直接水平移动从出口送出，芯片在测试机50内的移动路径短，移动效率高。
43.进一步地，所述测试通道具有多个测试工位，所述测试仪器包括多个测试探头，所述测试探头与所述测试工位一一对应设置。如此，能够一次性送入多盘待测芯片，多个测试探头可先后或同时对多盘待测芯片进行测试，从而大幅提升测试机50的测试效能。例如，本实施例中测试探头采用探针，探针与芯片上的引脚等部件接触导通实现电性能测试。
44.请继续参阅图1，在一些实施例中，所述送料机构20包括送料轨道21和送料小车22，所述送料轨道21的两端分别衔接所述备料区12和所述测试区11的入口，所述送料小车
22移动设置于所述送料轨道21上。所述取料机构30包括取料轨道31和取料小车32，所述取料轨道31的两端分别衔接所述分选区13和所述测试区11的出口，所述取料小车32移动设置于所述取料轨道31上。如此，送料小车22能够实现将整盘待测芯片送入测试机50内进行测试，待测试完成后，取料小车32又能够将整盘已测芯片取出并送回至分选区13，以便分选装置进行分选作业。送料小车22和取料小车32的机动能力好，且在送料轨道21和取料轨道31的导向和限位下，具有很高的移动指向性，且运行平稳可靠，防止中途因振动等造成芯片位移、甚至跌落。
45.此外，在上述任一实施例的基础上，所述芯片测试设备100还包括测试移载机构，所述测试移载机构包括座体、x轴移动单元、y轴移动单元、z轴升降单元和移载机械手，所述x轴移动单元设置于所述座体上，所述y轴移动单元设置于所述x轴移动单元上，所述z轴升降单元设置于所述y轴移动单元上，所述移载机械手设置于所述z轴升降单元上。工作时，测试移载机构实现将待测芯片从送料小车22上取出并转移至测试机50内的测试载具上，当芯片测试结束后，测试移载机构再将已测芯片从测试载具上取出并转移到取料小车32上，完成整盘芯片在不同载体之间的可靠、快速转移。具体地，进行待测芯片和已测芯片移载操作时，首先通过x轴移动单元、y轴移动单元完成移载机械手与芯片的对位，而后z轴升降单元驱动移载机械手下降并抓取芯片，例如，移载机械手通过真空方式吸取芯片。紧接着x轴移动单元、y轴移动单元和z轴移动单元联动，移载机械手即可与测试载具、取料小车32完成对位并释放芯片。
46.可选地，上述的x轴移动单元和y轴移动单元可以是但不限于电机与丝杠螺母副的动力组合、电机与齿轮齿条模组的动力组合、电机与剪叉机构的动力组合、电机与皮带轮组的动力组合等，具体根据实际需要选择，只要能够输出伸缩直线动力即可。
47.请继续参阅图1和图2，此外，在上述任一实施例的基础上，所述送料机构20和所述取料机构30还均包括取放料装置40，所述取放料装置40包括：取放机架41、横向运动模组42、纵向运动模组43以及取放料执行终端44。
48.所述横向运动模组42设置于所述取放机架41上并用于输出横向移动动力；所述纵向运动模组43设置于所述横向运动模组42上并用于输出纵向移动动力；所述取放料执行终端44设置于所述纵向运动模组43上并用于执行待测芯片在所述备料区12与所述送料小车22之间以及执行已测芯片在所述分选区13与所述取料小车32之间的转移取放作业。
49.本方案中，整盘待测芯片由备料区12内的堆栈转移至送料小车22上，以及已测芯片从取料小车32转移至分选区13内的空托盘中，均依靠取放料装置40抓放实现。具体而言，工作时，横向运动模组42驱动取放料执行终端44移动至托盘上方；纵向运动模组43驱动所述取放料执行终端44下降并贴近所述托盘表面，所述取放料执行终端44吸取整盘芯片；所述横向运动模组42和所述纵向运动模组43联动，带动所述取放料执行终端44移动至中转盘上方指定高度位置；取放料执行终端44将整盘芯片释放至送料小车22中，以便送料小车22将待测芯片送入测试机50进行测试。将完成检测的整盘芯片由所述取料小车32放回至分选区13内空托盘的过程，则是横向运动模组42驱动取放料执行终端44移动至中转盘上方；纵向运动模组43驱动所述取放料执行终端44下降并贴近取料小车32的表面，所述取放料执行终端44吸取整盘芯片；所述横向运动模组42和所述纵向运动模组43联动，带动所述取放料执行终端44移动至托盘上方指定高度位置；取放料执行终端44将整盘芯片释放至空托盘
中。相较于现有技术而言，本方案的取放料装置40能够实现整盘芯片的一次性取放和转移，不会受限于结构布置和尺寸限制，保证整盘芯片取放可靠，有利于保障生产节拍和生产效率。
50.所述取放料执行终端44包括：固定座、自适应座板、旋转浮动组件以及取放料板。所述自适应座板设置于所述固定座的下方；所述旋转浮动组件连接于所述固定座与所述自适应座板之间，以使所述自适应座板能够适配所述托盘形状而自适应旋转及伸缩浮动；所述取放料板设置于所述自适应座板背离所述固定座的一侧，且所述取放料板与所述自适应座板之间配合形成有真空腔室，所述真空腔室用于与外部真空设备连通，所述取放料板开设有多个吸料孔。
51.使用时，将固定座与外设运动模组相连(例如移载机械手)，外设运动模组可提供取放料执行终端44在空间移动所需的动力。当取放料执行终端44移动到托盘的上方且接近芯片的高度位置时，外部真空设备开启，真空腔室内被抽真空，使得吸料孔处会产生负压吸力，从而能够将芯片吸取固定，以便从托盘上取出。相较于现有技术中设置多个吸盘的方式而言，吸料孔受限于结构和空间的约束小，也即取放料板上理论上可以加工出较多的吸料孔，每个吸料孔可至少分别吸附一个芯片，使得取放料执行终端44一次可以将托盘上放置的整盘芯片全部取出，大大提升取料能力。
52.此外，由于固定座与自适应座板之间安装有旋转浮动组件，当托盘存在不平整或者变形曲翘等形状缺陷时，旋转浮动组件能够使自适应座板适配托盘的形状变化而自适应旋转及伸缩浮动，从而保证取放料板能够始终贴平托盘，保证所有吸料孔都能与对应的芯片保持有效吸合，提升取料可靠性，防止出现芯片取放失效而影响设备生产节拍和生产效率。
53.在一些实施例中，所述旋转浮动组件包括球形体，所述球形体活动设置于所述固定座与所述自适应座板之间。球形体具备空间内的全自由度，例如在x轴向、y轴向和z轴向的所有旋转自由度，因而自适应座板通过球形体与固定座连接后，在球形体的支撑下也能够具备x轴向、y轴向和z轴向旋转运动的能力，进而使取放料板自适应托盘的形状而始终保证与托盘贴平。
54.例如，本实施例中球形体采用钢球。钢球的强度高，受压产生形变量小，且耐用性好，长时间使用后也能够保证对自适应座板良好的旋转支撑能力。当然了，其他实施例中球形体也可以采用其他材料制成，在此不作赘述。
55.进一步地，所述旋转浮动组件还包括弹性伸缩件，所述弹性伸缩件连接于所述固定座与所述自适应座板之间。面对形状起伏变化的托盘时，弹性伸缩件可提供自适应座板伸缩浮动能力，以使取放料板能够自适应托盘的形状变化而保持与托盘贴平，提高吸取芯片的可靠度。可选地，本实施例中弹性伸缩件采用弹簧。在其他实施例中弹性伸缩件也可以采用弹性柱、弹片等具备伸缩弹性的部件或设备。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来
说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。