不同温度下的半导体测试分选机的制作方法 专利技术说明

分离筛选设备的制造及其应用技术1.本发明涉及一种半导体测试分选机，尤其涉及一种不同温度下的半导体测试分选机。背景技术：2.半导体或芯片在生产时需要进行测试，而测试过程中有时还需要根据芯片的工作环境模拟出不同的工作温度，从而使得芯片的测试数据更加真实。另外，在测试完成后，又需要对芯片进行分类，分类可分为多种，有按性能高低分，有按质量好坏分，因此，又需要及时对芯片进行分选，从而为后续生产提供参考。然而，在现有技术中，半导体或芯片的测试往往需要人工辅助，例如，需要工人将芯片放入测试机内，利用测试机测试，测试完成后又需要工人将芯片取出并放入新的芯片再测试。而在测试完成后又需要工人根据测度结果将芯片进行人工分类。因此，现有的这种方式自动化程度低、工人的工作强度大，生产效率比较低，不利于大批量生产。技术实现要素：3.本发明的目的在于提供一种可自动上下料，并对芯片在不同温度下进行测试及分选的半导体测试分选机，其可实现全自动化测试，降低工人的劳动强度，提高生产效率。4.为了实现上述目的，本发明提供的不同温度下的半导体测试分选机包括第一上料盘输送机构、第一上下料盘输送机构、多个第一下料盘输送机构、料盘机械手、调温装置、上料机械手、测试装置、暂存区、飞梭装置、测试机械手及下料机械手，所述第一上料盘输送机构用于上料满载有芯片的料盘；所述第一上下料盘输送机构用于上、下料空载的料盘；所述第一下料盘输送机构与所述第一上料盘送机构及所述第一上下料盘输送机构并排设置，用于下料满载有测试完成的芯片的料盘；所述料盘机械手设置于所述第一上料盘输送机构、所述第一上下料盘输送机构以及所述第一下料盘输送机构三者之间，以转移料盘的位置；所述调温装置用于暂存芯片或调节芯片在测试前的温度；所述上料机械手设置于所述第一上料盘输送机构与所述调温装置之间以及所述调温装置与所述飞梭装置之间，以将芯片从所述第一上料盘输送机构的料盘转移到所述调温装置上或将芯片从所述调温装置转移到所述飞梭装置；所述测试装置用于对芯片进行测试；所述暂存区用于存放部分的芯片；所述飞梭装置设置于所述调温装置、测试装置、暂存区以及第一下料盘输送机构之间，所述上料机械手将所述调温装置上的芯片转移到所述飞梭装置，所述飞梭装置用于将测试完成的芯片运输到靠近所述第一下料盘输送机构；所述测试机械手设置于所述飞梭装置与所述测试装置之间，用于将所述飞梭装置上未测试的芯片转移到所述测试装置上，或将已测试的芯片从所述测试装置转移到所述飞梭装置上；所述下料机械手设置于所述飞梭装置与所述暂存区之间以及所述飞梭装置与第一下料盘输送机构之间，用于将测试合格的芯片转移到所述第一下料盘输送机构的料盘上，或将部分芯片转移到所述暂存区。5.与现有技术相比，本发明通过设置于调温装置，调温装置可以对芯片进行升温、降温或暂存，再利用上料机械手将温度调整完成后的芯片转移到飞梭装置上，再利用飞梭装置转移到测试装置上进行测试，这样在调温后能测试出芯片在不同温度下的工作情况，从而模拟芯片在接近真实工作状态下的性能参数。又通过设置第一上料盘输送机构结合所述上料机械手，以及通过设置第一下料盘输送机构及下料机械手，从而可以达到自动上料及自动下料的目的，减少工人的劳动强度，有效提高工作效率。此外，再利用第一上下料盘输送机构及料盘机械手，利用料盘机械手可以自动将空料盘分配到各个第一下料盘输送机构上，结合所述下料机械手，所述下料机械手可以在测试完成后根据测试装置测出的参数进行分类，将同一等级或类别芯片放置于同一第一下料盘输送机构的料盘上，并将部分芯片存放在暂存区，从而使得所述第一下料盘输送机构输出不同类别的料盘，无需人工进行分类。整个过程从上料盘、上料、测试、分选及下料均自动完成，自动化程度极高，极大地提高了生产效率。6.较佳地，还包括第二上料盘输送机构，所述第二上料盘输送机构与所述第一上料盘输送机构并排设置，用于上料空载的料盘，该料盘不同于所述第一上下料盘输送机构上的料盘。这样可以使得本发明能提供不同类型的料盘，并将芯片分选到不同类型的料盘上，从而适用于各种分选形式，适用性强。7.较佳地，所述飞梭装置包括驱动机构、连接座、第一定位治具及第二定位治具，所述连接座滑动地设置于机架上，所述第一定位治具及第二定位治具呈一定间距地排列于所述连接座上，排列方向与所述连接座的移动方向相同，所述驱动机构驱动所述连接座移动。通过设置第一定位治具及第二定位治具，利用驱动机构同时驱动两者移动，从而可以使得所述第一定位治具能在所述调温装置与所述测试装置之间移动，同时所述第二定位治具能在所述测试装置与所述暂存区及第一下料盘输送机构之间移动，两治具同步动作，既可以减少驱动机构的数量，又可以节约时间，提高生产效率。8.具体地，所述飞梭装置还包括至少两组检测装置，两所述检测装置分别设置于始端及末端，并在检测治具到位后控制所述驱动机构启停。利用所述检测装置，可以检测所述第一定位治具及第二定位治具移动是否到位，从而控制所述驱动机构启停，实现自动来回运动。9.具体地，所述飞梭装置还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述连接座连接，所述连接杆的另一端与所述驱动机构的输出端连接。10.具体地，所述驱动机构包括第一电机、第一主动轮、第一从动轮及第一皮带，所述第一电机的输出端与所述第一主动轮连接，所述第一从动轮枢接于所述机架上，所述第一皮带围绕于所述第一主动轮与所述第一从动轮之间，所述连接杆连接于所述第一皮带上。11.较佳地，所述上料机械手及所述下料机械手均为变距机械手。这样可以使得上料机械手在同时上料多片芯时能适应上料前、后不同夹具的间距，提高适应能力。12.具体地，所述变距机械手包括机座、横向驱动装置、横向支架、纵向驱动装置、纵向支架、至少一对竖向驱动装置、至少一对竖向支架以及至少一对吸嘴，所述横向驱动装置设置于所述机座上并驱动所述横向支架横向移动，所述纵向驱动装置设置于所述横向支架上并驱动所述纵向支架纵向移动；所述竖向驱动装置设置于所述横向支架上并驱动与之对应的所述竖向支架竖向移动；所述吸嘴分别一一对应地设置于所述竖向支架上。通过利用横向驱动装置驱动横向支架运动，利用纵向驱动装置驱动纵向支架运动，又利用竖向驱动装置驱动竖向支架运动，从而使得所述吸嘴可以横向、纵向及竖向调节位置，两相邻吸嘴之间的间距可随时调整，从而达到变距的目的。13.具体地，所述变距机械手还包括至少一对导向座，所述导向座上设有呈纵向设置的导向滑轨，所述导向座连接于所述竖向驱动装置的输出端，所述竖向支架呈滑动地设置于所述导向滑轨。通过设置所述导向座并且在其上设置导向滑轨，可以使得吸嘴在纵向调整位置时不影响其与所述竖向驱动装置之间的连接，因此所述竖向驱动装置可以直接设置于所述横向支架上，从而减少所述纵向支架的负荷，简化整个变距机械手的结构。14.具体地，所述纵向驱动装置包括第二电机、第二主动轮、第二从动轮及第二皮带，所述第二电机设置于所述横向支架上且输出端与所述第二主动轮连接，所述第二从动轮设置于所述横向支架上，所述第二皮带围绕于所述第二主动轮及第二从动轮之间；其中一所述纵向支架连接于所述第二皮带的上侧边，另一所述纵向支架连接于所述第二皮带的下侧边。附图说明15.图1是本发明不同温度下的半导体测试分选机的立体图。16.图2是发明不同温度下的半导体测试分选机的另一立体图。17.图3是发明不同温度下的半导体测试分选机的俯视图。18.图4是发明不同温度下的半导体测试分选机的飞梭装置的立体图。19.图5是发明不同温度下的半导体测试分选机的飞梭装置的俯视图。20.图6是发明不同温度下的半导体测试分选机的变距机械手的立体图。21.图7是发明不同温度下的半导体测试分选机的变距机械手的另一立体图。22.图8是发明不同温度下的半导体测试分选机的第一上料盘输送机构的结构图。23.图9是不同温度下的半导体测试分选机的芯片分选流向图。具体实施方式24.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。25.如图1至图3及图9所示，本发明的不同温度下的半导体测试分选机100 包括第一上料盘输送机构1、第一上下料盘输送机构2、多个第一下料盘输送机构3、料盘机械手4、调温装置5、上料机械手6、测试装置7、暂存区8、飞梭装置9、测试机械手110及下料机械手120。所述第一上料盘输送机构1用于上料满载有芯片的料盘。所述第一上下料盘输送机构2用于上、下料空载的料盘。所述第一下料盘输送机构3与所述第一上料盘送机构及所述第一上下料盘输送机构2并排设置，用于下料满载有测试完成的芯片的料盘。所述料盘机械手4 横跨地设置于所述第一上料盘输送机构1、所述第一上下料盘输送机构2以及所述第一下料盘输送机构3三者之间的上方，以转移料盘的位置；另外，也可以设置两料盘机械手4，其中一个在所述第一上料盘输送机构1及所述第一上下料盘输送机构2上方；另一个在多个所述第一下料盘输送机构3上方。所述料盘机械手4可以将第一上料盘输送机构1上上料完成后的空料盘转移到所述第一上下料盘输送机构2或者所述第一下料盘输送机构3上，以用于装载完成测试的芯片。所述料盘机械手4还可以将所述第一上下料盘输送机构2上的空料盘转移到各个所述第一下料盘输送机构3上，以用于装载完成测试的芯片。所述调温装置5用于暂存芯片或调节芯片在测试前的温度；具体地，所述调温装置5 内设有多个定位所述芯片的治具，并且治具上设有加热装置、制冷装置及温度检测装置，当需要对芯片升温时，启动加热装置对芯片加热，直到温度检测装置检测到温度到达设定值后停止。当需要对芯片降温时，启动制冷热装置对芯片制冷，直到温度检测装置检测到温度到达设定值后停止。所述上料机械手6 设置于所述第一上料盘输送机构1与所述调温装置5之间，以将芯片从所述第一上料盘输送机构1的料盘转移到所述调温装置5上。所述上料机械手6可驱动夹爪横向移动、纵向移动或竖向移动。所述测试装置7用于对芯片进行测试。所述测试装置7的具体结构为本领域的现有技术，具体结构不再描述。所述暂存区8用于存放部分芯片，所述暂存区8上具有多个定位芯片的治具。所述飞梭装置9设置于所述调温装置5、测试装置7、暂存区8以及第一下料盘输送机构3之间，所述上料机械手6将所述调温装置5上的芯片转移到所述飞梭装置9 上。所述飞梭装置9用于将靠近所述靠近于所述调温装置5上的芯片移动到靠近所述测试装置7附近，并且将测试完成的芯片移动到靠近所述第一下料盘输送机构3。所述测试机械手110设置于所述飞梭装置9与所述测试装置7之间，用于将所述飞梭装置9上未测试的芯片转移到所述测试装置7上，或者可以将已测试的芯片从所述测试装置7转移到所述飞梭装置9上。所述下料机械手120 设置于所述飞梭装置9与所述暂存区8之间以及所述飞梭装置9与第一下料盘输送机构3之间，用于将测试合格的芯片转移到所述第一下料盘输送机构3的料盘上；或者将芯片转移到所述暂存区8。26.再请参阅图1至图3所示，所述不同温度下的半导体测试分选机100还包括第二上料盘输送机构130，所述第二上料盘输送机构130设置于所述第一上料盘输送机构1及所述第一上下料盘输送机构2之间，上述三者呈并排设置，所述第二上料盘输送机构130用于上料空载的料盘，该料盘不同于所述第一上下料盘输送机构2上的料盘，例如尺寸大小不同，定位治具的间距不同。这样可以使得本发明能提供不同类型的料盘，并将芯片分选到不同类型的料盘上，从而适用于各种分选形式，适用性强。27.请参阅图4及图5，所述飞梭装置9包括驱动机构91、连接座92、第一定位治具93及第二定位治具94，所述连接座92通过滑轨95滑动地设置于机架 101上，所述第一定位治具93及第二定位治具94呈一定间距地排列于所述连接座92上，排列方向与所述连接座92的移动方向相同。所述驱动机构91驱动所述连接座92来回移动。通过设置第一定位治具93及第二定位治具94，利用驱动机构91同时驱动两者移动，从而可以使得所述第一定位治具93能在所述调温装置5与所述测试装置7之间移动，同时所述第二定位治具94能在所述测试装置7与所述暂存区8或第一下料盘输送机构3之间移动，两治具同步动作，既可以减少驱动机构91的数量，又可以节约时间，提高生产效率。所述飞梭装置9还包括至少两组检测装置96，两所述检测装置96分别设置于始端及末端，并在检测治具到位后控制所述驱动机构91启停。利用所述检测装置96，可以检测所述第一定位治具93及第二定位治具94移动是否到位，从而控制所述驱动机构91启停，实现自动来回运动。所述飞梭装置9还包括连接杆97，所述连接杆97的一端与所述连接座92连接，所述连接杆97的另一端与所述驱动机构91 的输出端连接。28.再如图4及图5所示，具体地，所述驱动机构91包括第一电机911、第一主动轮912、第一从动轮913及第一皮带914，所述第一电机911的输出端与所述第一主动轮912连接，所述第一从动轮913枢接于所述机架101上，所述第一皮带914围绕于所述第一主动轮912与所述第一从动轮913之间，所述连接杆97连接于所述第一皮带914上。29.请参阅图6及图7，所述上料机械手6及所述下料机械手120均为变距机械手。这样可以使得上料机械手6在同时上料多片芯时能适应上料前、后不同夹具的间距，提高适应能力。所述上料机械手6及所述下料机械手120的结构是相同的，其结构本技术以所述上料机械手6为例，具体地，所述上料机械手6 即变距机械手包括机座61、横向驱动装置62及一对横向支架63，每一所述横向支架63上设有纵向驱动装置64、一对纵向支架65、一对竖向驱动装置66、一对竖向支架67以及一对吸嘴68。所述横向驱动装置62设置于所述机座61上并驱动两所述横向支架63横向移动，实现相互靠近或相互远离。所述纵向驱动装置64设置于所述横向支架63上并驱动两所述纵向支架65纵向移动，实现相互靠近或相互远离。所述竖向驱动装置66设置于所述横向支架63上并驱动与之对应的所述竖向支架67竖向移动；所述吸嘴68分别一一对应地设置于所述竖向支架67上。通过利用横向驱动装置62驱动横向支架63运动，利用纵向驱动装置64驱动纵向支架65运动，又利用竖向驱动装置66驱动竖向支架67运动，从而使得所述吸嘴68可以横向、纵向及竖向调节位置，两相邻吸嘴68之间的间距可随时调整，从而达到变距的目的。具体地，所述变距机械手还包括一对与所述竖向支架67一一对应的导向座69，所述导向座69通过轨道可竖向移动地设置于所述横向支架63上。所述导向座69上设有呈纵向设置的导向滑轨69a，所述导向滑轨69a为长形孔。所述导向座69连接于所述竖向驱动装置 66的输出端，所述竖向支架67通过轨道呈纵向滑动地设置于所述横向支架63 上且呈纵向滑动地设置于与之对应的所述导向座69的导向滑轨69a上。通过设置所述导向座69并且在其上设置导向滑轨69a，可以使得吸嘴68在纵向调整位置时不影响其与所述竖向驱动装置66之间的连接，因此所述竖向驱动装置66 可以直接设置于所述横向支架63上，从而减少所述纵向支架65的负荷，简化整个变距机械手的结构。30.再如图6及图7所示，所述横向驱动装置62可以通过丝杆滑块的驱动形式驱动两所述横向支架63移动。所述纵向驱动装置64包括第二电机641、第二主动轮642、第二从动轮643及第二皮带644，所述第二电机641设置于所述横向支架63上且输出端与所述第二主动轮642连接，所述第二从动轮643设置于所述横向支架63上，所述第二皮带644围绕于所述第二主动轮642及第二从动轮 643之间；其中一所述纵向支架65连接于所述第二皮带644的上侧边，另一所述纵向支架65连接于所述第二皮带644的下侧边。同理，所述竖向驱动装置91 也可以设置为类似于所述竖向驱动装置64的结构，在此不再重复描述。31.如图8所示，本技术所述第一上料盘输送机构1、第二上料盘输送机构130、第一上下料盘输送机构2及第一下料盘输送机构3的结构都是相同的，下面以所述第一上料盘输送机构1为例简要说明一下其具体结构。所述第一上料盘输送机构1包括输送皮带装置11、层叠装置12、顶升装置13以及限位装置14，所述输送皮带装置11通过电机11a驱动皮带11b运行。所述层叠装置12设置于所述输送皮带装置11的一端，且可承载层叠设置的料盘，所述层叠装置12的四个角处设有气缸12a以及与气缸连接的限位块12b，通过气缸12a驱动所述限位块12b移动可以阻挡或者释放位于最下层的料盘，所述顶升装置13设置于所述输送皮带装置11的下侧且位于所述层叠装置12的下方，用于承接所述料盘并将所述料盘放置于皮带11b上。所述限位装置14设置于所述皮带的另一端以使所述料盘输送到输出端时限制其他料盘向输出端移动。此外，当上述结构用于上料时，是将料盘从层叠装置12一个个地输送到皮带11b的另一端；当用于下料时，动作过程及输送方向则相反，是将料盘一个个地堆叠于所述层叠装置 12后再取出。32.参阅图9所示，本发明所述第一上料盘输送机构1、第二上料盘输送机构 130、第一上下料盘输送机构2及第一下料盘输送机构3排列于所述机架101的前侧，所述调温装置5设置于所述机架101的左侧并靠近所述第一上料盘输送机构1的输出端，所述暂存区8设置于所述机架101的后侧。所述上料机械手6 设置于所述调温装置5的上方并跨越到所述第一上料盘输送机构1的输出端的上方以及跨越到所述飞梭装置9的上方。所述下料机械手120设置于所述暂存区8的上方，并跨越到所述第一下料盘输送机构3的输入端的上方以及跨越到所述飞梭装置9的上方。所述测试装置7设置于所述机架101的后侧。所述飞梭装置9的数量为二，分别设置于所述测试装置7的前侧及后侧，以同时运输芯片，提高上、下料的速度。因此，所述芯片从上料到下料是围绕顺时针的方向(图9中实心箭头方向)依次经过所述第一上料盘输送机构1、调温装置5、飞梭装置9、测试装置7、暂存区8以及第一下料盘输送机构3。33.综合上述并结合图9，下面对本发明不同温度下的半导体测试分选机100的工作原理进行详细描述，如下：34.工作前，先将满载芯片的料盘放置于所述第一上料盘输送机构1上，将空料盘放置于所述第一上下料盘输送机构2上。之后，所述第一上料盘输送机构1 驱动一个料盘到输出端，所述第一上下料盘输送机构2输送空料盘到输出端。之后，所述料盘机械手4将所述第一上下料盘输送机构2上的空料盘夹持并转移到各个所述第一下料盘输送机构3的输入端上。与此同时，所述上料机械手6 将所述第一上料盘输送机构1上的芯片转移到所述调温装置5上，单次同时转移的数量为多个，根据设置的吸嘴68数量而定。之后，所述调温装置5根据控制系统的指示对芯片的进行加热、制冷或者常温暂存。当调温完成后，所述上料机械手6将调温装置5上的芯片转移到所述飞梭装置9的第一定位治具93上，所述飞梭装置9移动带动所述第一定位治具93靠近所述测试装置7。这时所述测试机械手110将第一定位治具93的芯片转移到所述测试装置7，所述测试装置7对芯片测试，所述飞梭装置9复位。在测试完成后，各个芯片测试的结果会记录在控制系统内。所述测试机械手110将芯片转移到所述飞梭装置9的第二定位治具94上，同时，所述上料机械手6继续将所述调温装置5上的芯片转移到所述第一定位治具93上。之后，所述飞梭装置9移动使得所述第二定位治具94靠近所述暂存区8以及所述第一下料盘输送机构3的输入端。此时，控制系统根据各个芯片测试的结果控制所述下料机械手120将所述第二定位治具94 上的测试不合格的芯片或者特殊的芯片转移到所述暂存区8，或者所述下料机械手120将所述第二定位治具94上的测试合格的芯片转移到各个所述第一下料盘输送机构3的料盘上。同一个第一下料盘输送机构3的料盘的芯片的测试结果是相同或相类似的。当所述第一下料盘输送机构3的料盘装满后，所述第一下料盘输送机构3驱动所述料盘堆叠在一起，之后再人工取出下料。而所述测试机械手110将所述第一定位治具93上的芯片转移到所述测试装置7继续测试。35.与现有技术相比，本发明通过设置于调温装置5，调温装置5可以对芯片进行升温、降温或暂存，再利用上料机械手6将温度调整完成后的芯片转移到飞梭装置9上，再利用飞梭装置9转移到测试装置7上进行测试，这样在调温后能测试出芯片在不同温度下的工作情况，从而模拟芯片在接近真实工作状态下的性能参数。又通过设置第一上料盘输送机构1结合所述上料机械手6，以及通过设置第一下料盘输送机构3及下料机械手120，从而可以达到自动上料及自动下料的目的，减少工人的劳动强度，有效提高工作效率。此外，再利用第一上下料盘输送机构2及料盘机械手4，利用料盘机械手4可以自动将空料盘分配到各个第一下料盘输送机构3上，结合所述下料机械手120，所述下料机械手120 可以在测试完成后根据测试装置7测出的参数进行分类，将同一等级或类别芯片放置于同一第一下料盘输送机构3的料盘上，并将部分芯片存放在暂存区8，从而使得所述第一下料盘输送机构3输出不同类别的料盘，无需人工进行分类。整个过程从上料盘、上料、测试、分选及下料均自动完成，自动化程度极高，极大地提高了生产效率。36.本发明不同温度下的半导体测试分选机100所涉及到的料盘机械手4、测试机械手110的具体结构均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。另外，本发明的测试装置7可以为性能测试、耐高温测试、强度测试等各种测试装置7，这里测试装置7在本领域技术中都是常用的测试设备，是本领域普通技术人员所熟知的，因此也不再作详细说明。37.以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。









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