压力自适应控制的IC分选设备制造技术

技术编号:40715735 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-22 12:53
本技术公开压力自适应控制的IC分选设备,针对分选设备机械运动过程中复杂情况和压力实时监测需求,在下压的末端增加压力传感器实现压力的在线实时监测。浮动对位的测试头结构配合末端缓冲技术可实现精确的定位,采用电子式自动调压阀技术可有效的控制膜片气缸压力。根据不同工况、不同芯片应用场合下的压力自适应控制策略,实现压力的精确控制。本技术的IC分选设备增加了压力缓冲与测压功能,实现了压力实时监控与调节,性能参数能满足工程应用的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电路电子设备,尤其涉及压力自适应控制的ic分选设备。


技术介绍

1、测压机构是ic分选设备的主要部件,其压力的精密控制及在线自适应调整技术直接影响芯片的检测速度及准确度。芯片测试过程中,如果压力过大或者受力不均,极易造成芯片损坏[1]。分选设备测压机构关键技术研究一直是集成电路封测领域的研究重点[2]。

2、电路分选设备行业内工作者对测压结构的设计展开多方面深入研究。张原龙、林宜龙等[3]提出l形手臂对称布局的测压结构。测压过程中两只手臂轮流交替,采用丝杆导轨组合,各自独立运作,具有装配简单、精度较高、流转速度快等优点。林正龙[4]针对原有分选机测压结构进行了改进,专利技术了使测压手臂受力平衡而有效防止变形的结构,以提升取放电子元件的精确度以及测试品质,应用于电子元件测试分类机。林锡义[5]提出多组下压头的压接机构,多组下压测试头是同时精确下压的压接机构,垂直方向驱动源带动测试手臂大行程位移,各工位由压位驱动测试头微量位移,确保各个工位的芯片引脚与测试座稳定接触。该结构特点有:能完成多组芯片下压测试,使各芯片均匀受力;各下压头垂直浮动微量缓冲调整,保证芯片接触安全;下压头两侧设置测试头弹簧导销结构,水平方向位置辅助定位。然而,该结构没有考虑水平方向的自适应调整。张演原[6]提出一种气体浮动下压装置,该下压装置安装在移动臂上,由移动臂带动升降压抵物件,可使作动部件下端的压合端根据各种不同作业需求,提供适当一定值的压力压抵物件,易于搭配使用并准确执行作业的效益。

3、以上研究都是针对测压机构进行优化,并没有涉及压力实时监测与反馈,无法在线诊断压力的大小。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供压力自适应控制的ic分选设备。

2、本技术采用的技术方案是:

3、压力自适应控制的ic分选设备,具有用以测试芯片的测试区,分选机包括用以运载芯片的运载机构;用以转运测试区和运载机构上芯片的取放机构;对应测试区设置的压测机构,压测机构对测试区上芯片进行下压测试;压测机构包括依次层叠设置的连接板、膜片气缸和压力测试头;压测机构通过连接板与取放机构的转接底板可拆卸连接,转接底板设有连通气压调节器的气路,膜片气缸具有一内腔,内腔由膜片水平分隔为第一腔室和第二腔室;第一腔室通过一气道与转接底板上设有的气路连通;第二腔室内设有第一致动件,第一致动件在第二腔室中可运动地设置且第一致动件的一端伸出第二腔室与压力测试头相连接;ic分选设备还包括嵌入式控制器以及与嵌入式控制器连接的压力传感器、气压调节器;压力传感器设置在压力测试头的底面以探测压力测试头与测试芯片之间的实际压力值;转接底板的气路连接到气压调节器,气压调节器提供驱动气体并通过膜片气缸的气道输出至膜片气缸的第一腔室。

4、进一步地,嵌入式控制器还连接有真空度检测器、二维码读码器,真空度检测器用于监测取放机构上吸盘的真空度,二维码读码器用于读取每个测试芯片的二维码以识别芯片身份。

5、进一步地,嵌入式控制器连接取料机械手并控制取料机械手剔除次品芯片。

6、进一步地,嵌入式控制器基于实际压力值与设定压力值,控制气压调节器调整输出的驱动气体,进而驱动膜片气缸升降以改变压力测试头与测试芯片之间的压力。

7、进一步地,嵌入式控制器与一数据中心通信连接,嵌入式控制器将测试数据实时上传至数据中心保存。以便后续,数据中心对测试数据进行追溯和分析。

8、进一步地,膜片气缸的第一致动件的一端通过浮动机构与压力测试头连接;浮动机构具有第一连接板和连接至所述第一连接板的第二连接板,所述第一连接板与所述第一致动件相连接,第二连接板与压力测试头连接;浮动机构包括连接在第一连接板和第二连接板之间的复位机构;第一连接板上或第一连接板与第二连接板之间形成复位槽,复位槽中设有可运动的复位球,第一连接板设有保持圈,保持圈安装于复位槽内;第二连接板上设有与复位槽想配合的弹簧槽,弹簧槽内设有复位弹簧;复位球置于保持圈中并被夹在复位弹簧与保持圈之间。

9、进一步地,弹簧内套设有一导向立柱。

10、进一步地,浮动机构包括连接在第一连接板和第二连接板之间的水平晃动机构。

11、第一连接板和第二连接板通过等高螺栓相连接,在等高螺栓上套有等高螺套,等高螺套的上表面与第二连接板的上表面平齐,等高螺套的下端具有径向凸台。在等高螺套上套有滚动底板。滚动底板与等高螺套的径向凸台所限定的环形轨道中容纳有例如为钢珠的称重球,称重球可以沿轨道运动。作为一种实施例,等高螺套的下端径向凸台圆周和上端圆周与第二连接板间隙配合,滚动底板与等高螺套和第二连接板都是间隙配合,第一连接板与第二连接板之间也有一定的间隙,使得第一连接板和第二连接板之间可以在水平方向有一定的晃动量。

12、进一步地,浮动机构的第二连接板与压力测试头通过连接杆相连接,且连接杆与第二连接板之间设有隔热件。

13、压力自适应控制的ic分选设备的控制方法,其包括以下步骤:

14、步骤1,ic分选设备驱动压力测试头下压至测试区的测试芯片上;

15、步骤2,压力测试头上的压力传感器采集实际压力值;

16、步骤3,嵌入式控制器获取压力传感器采集的实际压力值并判断实际压力值是否符合设定压力值要求;如果是,则执行步骤2;否则,执行步骤4;

17、步骤4,嵌入式控制器获取实际压力值与设定压力值的差值,基于差值控制气压调节器驱动膜片气缸升降以调整压力测试头与测试芯片之间的实际压力值并执行步骤2。

18、进一步地,步骤4中嵌入式控制器采用pd控制策略控制气压调节器,根据设定压力值与实际压力值的差值作pd控制,运算结果作为电机位移量的输入。

19、

20、式(1)中,u(t)表示运算结果,δf表示设定压力与实际压力的偏差;δt表示时间变化;kp、kd分别表示比例系数与微分系数;u(t)的输出结果一般是电压,电压再控制气压调节器调节气体大小。

21、进一步地,步骤4中压力值调节好后,嵌入式控制器输出信号给测试设备进行芯片测试,进而分离出次品芯片。

22、本技术采用以上技术方案,测压模块采用模块化设计思路,其t型机械手结构结合双梭结构有效地将测试产能最大化,下部测试区与测试机对接,形成有效的测试环境;同时浮动对位的测试头结构配合末端缓冲技术可实现精确的定位,采用电子式自动调压阀技术可有效的控制膜片气缸压力,下压的末端增加压力传感器,可实现压力的在线实时监测,并结合控制系统,实现压力的精确控制。本技术增加了压力缓冲与测压功能,实现了压力实时监控与调节。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.压力自适应控制的IC分选设备,具有用以测试芯片的测试区,分选机包括用以运载芯片的运载机构、用以转运测试区和运载机构上芯片的取放机构、对应测试区设置的压测机构,压测机构对测试区上芯片进行下压测试;压测机构包括依次层叠设置的连接板、膜片气缸和压力测试头;压测机构通过连接板与取放机构的转接底板可拆卸连接,转接底板设有气路,膜片气缸具有一内腔,内腔由膜片水平分隔为第一腔室和第二腔室;第一腔室通过一气道与转接底板上的气路连通;第二腔室内设有第一致动件,第一致动件在第二腔室中可运动地设置且第一致动件的一端伸出第二腔室与压力测试头相连接;其特征在于:IC分选设备还包括嵌入式控制器以及与嵌入式控制器连接的压力传感器、气压调节器;压力传感器设置在压力测试头的底面以探测压力测试头与测试芯片之间的实际压力值;转接底板的气路连接到气压调节器,气压调节器提供驱动气体并通过膜片气缸的气道输出至膜片气缸的第一腔室。

2.根据权利要求1所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:嵌入式控制器还连接有真空度检测器、二维码读码器,真空度检测器用于监测取放机构上吸盘的真空度,二维码读码器用于读取每个测试芯片的二维码以识别芯片身份;嵌入式控制器连接取料机械手并控制取料机械手剔除次品芯片。

3.根据权利要求1所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:嵌入式控制器控制气压调节器调整输出的驱动气体,进而驱动膜片气缸升降以改变压力测试头与测试芯片之间的压力。

4.根据权利要求1所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:嵌入式控制器与一数据中心通信连接,数据中心保存嵌入式控制器实时上传的测试数据。

5.根据权利要求1所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:膜片气缸的第一致动件的一端通过浮动机构与压力测试头连接;浮动机构具有第一连接板和连接至所述第一连接板的第二连接板,所述第一连接板与所述第一致动件相连接,第二连接板与压力测试头连接;浮动机构包括连接在第一连接板和第二连接板之间的复位机构;第一连接板上或第一连接板与第二连接板之间形成复位槽,复位槽中设有可运动的复位球,第一连接板设有保持圈,保持圈安装于复位槽内;第二连接板上设有与复位槽想配合的弹簧槽,弹簧槽内设有复位弹簧;复位球置于保持圈中并被夹在复位弹簧与保持圈之间。

6.根据权利要求5所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:弹簧内套设有一导向立柱。

7.根据权利要求5所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:浮动机构包括连接在第一连接板和第二连接板之间的水平晃动机构;第一连接板和第二连接板通过等高螺栓相连接,在等高螺栓上套有等高螺套,等高螺套的上表面与第二连接板的上表面平齐,等高螺套的下端具有径向凸台;在等高螺套上套有滚动底板,滚动底板与等高螺套的径向凸台所限定的环形轨道中容纳有称重球,称重球沿轨道运动。

8.根据权利要求7所述的压力自适应控制的IC分选设备,其特征在于:等高螺套的下端径向凸台圆周和上端圆周与第二连接板间隙配合,滚动底板与等高螺套和第二连接板都是间隙配合,第一连接板与第二连接板之间有间隙,使得第一连接板和第二连接板之间在水平方向有晃动量。

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【技术特征摘要】

1.压力自适应控制的ic分选设备,具有用以测试芯片的测试区,分选机包括用以运载芯片的运载机构、用以转运测试区和运载机构上芯片的取放机构、对应测试区设置的压测机构,压测机构对测试区上芯片进行下压测试;压测机构包括依次层叠设置的连接板、膜片气缸和压力测试头;压测机构通过连接板与取放机构的转接底板可拆卸连接,转接底板设有气路,膜片气缸具有一内腔,内腔由膜片水平分隔为第一腔室和第二腔室;第一腔室通过一气道与转接底板上的气路连通;第二腔室内设有第一致动件,第一致动件在第二腔室中可运动地设置且第一致动件的一端伸出第二腔室与压力测试头相连接;其特征在于:ic分选设备还包括嵌入式控制器以及与嵌入式控制器连接的压力传感器、气压调节器;压力传感器设置在压力测试头的底面以探测压力测试头与测试芯片之间的实际压力值;转接底板的气路连接到气压调节器,气压调节器提供驱动气体并通过膜片气缸的气道输出至膜片气缸的第一腔室。

2.根据权利要求1所述的压力自适应控制的ic分选设备,其特征在于:嵌入式控制器还连接有真空度检测器、二维码读码器,真空度检测器用于监测取放机构上吸盘的真空度,二维码读码器用于读取每个测试芯片的二维码以识别芯片身份;嵌入式控制器连接取料机械手并控制取料机械手剔除次品芯片。

3.根据权利要求1所述的压力自适应控制的ic分选设备,其特征在于:嵌入式控制器控制气压调节器调整输出的驱动气体,进而驱动膜片气缸升降以改变压力测试头与测试芯片之间的压力。

4.根据权利要求1所述的压力自适应控制的ic分选设备,其特征在于:嵌入式控制器与一...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜峰周陈江周卫华
申请(专利权)人:福建工程学院
类型:新型
国别省市:

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