一种半导体器件输送装置及半导体器材检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体芯片封装技术领域，具体地说是一种半导体器件输送装置及半导体器材检测设备。


背景技术：

2.在半导体芯片封装技术领域，需要对键合后的半导体器件进行检测，查看是否有缺陷。在检测过程中需要将承载有半导体器件的框架逐个输送至检测相机的下方，传统的输送装置是通过压住框架相对的两侧边，以将框架压在输送装置上，这种方法仅针对框架和半导体器件固定连接的情况，应用场景比较局限，因为像igbt半导体器材是放置在框架上的，框架只是起承载作用，传统的输送装置在输送框架时，igbt半导体器材可能会发生窜动，从而影响检测效果。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有的半导体器件输送装置的问题，提供一种在输送时同时压紧框架和半导体器件的半导体器件输送装置及半导体器材检测设备。
4.本实用新型中的半导体器件输送装置及半导体器材检测设备的技术方案如下：
5.第一方面本技术提供了一种半导体器件输送装置，该半导体器件输送装置包括平移部和运载部，其中：
6.运载部安装在平移部的驱动端上，平移部被配置为带动运载部平移；
7.运载部包括承载机构、夹料机构和压紧机构，夹料机构和压紧机构相对设置于承载机构的两侧，夹料机构被配置为将承载有待检测半导体器件的框架输送至承载机构上的预定位置，承载机构被配置为承载框架，压紧机构被配置为压紧待检测半导体器件和框架，压紧机构包括第一驱动组件和压爪，压爪固定安装在第一驱动组件的活动端，第一驱动组件被配置为带动压爪升降以压紧或松开半导体器件。
8.通过压爪压紧半导体器件，使半导体器件和框架与承载机构保持固定，防止半导体器件在框架上的位置发生偏移。
9.可选的，压爪与半导体器件接触的一侧安装有弹性缓冲层，或者压爪为弹性压爪。
10.通过将压爪设置为弹性压爪或者在压爪上安装弹性层，使压爪与半导体器材弹性接触，避免半导体器材损伤的同时也能保证将半导体器材与框架压紧固定。
11.可选的，压紧机构还包括第二驱动组件，第二驱动组件的固定端与承载机构连接，第二驱动组件的活动端与压爪传动连接，第二驱动组件被配置为带动压爪靠近或远离承载机构。
12.通过第二驱动组件调节压爪与承载机构的距离，方便调节压爪的按压位置，同时也便于更换承载机构。
13.可选的，夹料机构包括夹板组件、移动板、安装架和第三驱动组件，移动板滑动安装在安装架上；夹板组件的固定端与移动板连接，夹板组件被配置为夹紧或松开承载机构
所承载的框架；
14.第三驱动组件的固定端与安装架固定连接，第三驱动组件的活动端与移动板传动连接，第三驱动组件被配置为经移动板带动夹板组件沿运载部的平移方向运动。
15.通过夹板组件夹紧框架，再通过第三驱动组件经移动板和夹板组件带动框架运动，实现输送框架的功能。
16.可选的，夹板组件包括上夹板、下夹板、第一气缸和第二气缸，其中：第一气缸和第二气缸的固定端均与移动板固定连接，第一气缸的活动端与上夹板固定连接，第二气缸的活动端与下夹板固定连接，上夹板和下夹板分别在第一气缸和第二气缸的带动下作相互靠近和远离运动。
17.通过两个气缸分别带动上夹板和下夹板运动，实现夹紧或松开框架的功能。
18.可选的，夹料机构还包括感应组件、支撑杆和导杆，其中：支撑杆的一端与第三驱动组件的活动端固定连接，支撑杆的另一端滑动安装在导杆上；
19.感应组件包括感应件和两个感应器，感应件固定安装在支撑杆上，并被配置为跟随支撑杆运动，两个感应器均固定安装在移动板上，并且感应件位于两个感应器之间。
20.通过感应器感应感应件的位置，实现实时感应支撑杆所连接的夹料机构是否卡料。
21.可选的，夹料机构还包括相对设置的两组顶紧组件，两组顶紧组件对称设置在支撑杆的两侧，顶紧组件的活动端被配置为靠近或远离支撑杆运动。
22.通过设置顶紧组件，给支撑杆提供一定的阻力，防止机械结构运动过程中的小卡顿引起误检。
23.可选的，夹料机构还包括限位气缸和限位块，限位气缸的固定端与移动板固定连接，限位气缸的活动端安装有限位块，限位块下方形成有开口向下的限位槽口，支撑杆上方形成有定位凸起，限位气缸被配置为带动限位块下压使限位槽口与定位凸起抵接，以及带动限位块远离定位凸起。
24.通过定位凸起和限位槽口的配合，使夹料机构在平移部运动时能够保证相对固定，保证压紧框架。
25.可选的，承载机构包括支撑架、承载板及定位销，其中：承载板通过定位销可拆卸地安装在支撑架上，支撑架固定安装在平移部的驱动端上。
26.承载板通过定位销可拆卸地安装在支撑架上的设计，方便根据框架宽度更换相对应的承载板。
27.第二方面，本实用新型还提供了一种半导体器材检测设备，该半导体器材检测设备包括上料装置、检测装置、出料装置和如第一方面所涉及的半导体器件输送装置，其中：
28.上料装置被配置为将存储于料盒中的承载有待检测半导体器材的框架依次转运至运载部上；
29.半导体器件输送装置被配置为承载待检测半导体器材依次经过检测位和出料位；
30.检测装置被配置为对位于检测位上的待检测半导体器材进行缺陷检测；
31.出料装置被配置为将位于出料位上的承载有检测完成的半导体器材的框架依次收纳入料盒中。
32.通过设置能够同时压紧框架和半导体器材的半导体器件输送装置，避免设备在运
动过程中框架和半导体器材发生位移，提高了半导体检测设备的检测效果。
附图说明
33.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
34.图1为本技术一个实施例所使用的框架的结构示意图；
35.图2为本技术一个实施例中提供的一种半导体器件输送装置的立体结构示意图；
36.图3为图2中运载部的结构示意图；
37.图4为图3另一视角的示意图；
38.图5为图3中承载机构的爆炸视图；
39.图6为图3中压紧机构的立体结构示意图；
40.图7为图6的侧视图；
41.图8为图6中压爪的结构示意图；
42.图9为图3中夹料机构的立体结构示意图；
43.图10为隐藏图9中部分零件的结构示意图。
具体实施方式
44.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
45.在半导体芯片封装技术领域，需要对键合后的半导体器件进行检测，查看是否有缺陷。在检测过程中需要将承载有半导体器件的框架逐个输送至检测相机的下方进行检测，在检测如igbt半导体器材时，由于igbt半导体器材是放置在如图1所示的框架上的，框架上形成有用于承载半导体器材的空间，框架只是起承载作用，传统的输送装置在输送框架时只压住框架两侧，igbt半导体器材可能在框架上窜动，从而影响检测效果。
46.鉴于此，本实用新型提供了一种能够同时压紧半导体器材和框架的半导体器件输送装置及半导体器材检测设备。本技术提供了一种半导体器件输送装置，如图2所示，在一种可实现的实施方式中，该半导体器件输送装置包括平移部1和运载部2，其中：运载部2安装在平移部1的驱动端上，平移部1被配置为带动运载部2平移。运载部2在平移部1的带动下依次经过框架上料位、半导体器件检测位和框架下料位，可选的，平移部1和运载部2分别设置有两组，两组运载部2分别承载和固定前后两组框架和半导体器件，两组平移部1分别带动两组运载部2运动。在一种可实现的实施方式中，平移部1包括第一平移机构和第二平移机构，第一平移机构和第二平移机构分别带动运载部2在平面内的相互垂直的x方向和y方向上运动。第二平移机构带动运载部2在内侧和外侧间来回运动，当运载部2在外侧时，运载部2从前道承接框架；当运载部2在内侧时，第一平移机构带动运载部2向检测部方向运动。可选的，设置一组检测部，两组处于内侧的运载部2经相对应的第一平移机构分别运动至检测位，既两组运载部2共用一个检测部。其中，第一平移机构和第二平移机构均通过电机控制平移动作。
47.如图3和图4为运载部2的结构示意图，该运载部2包括承载机构21、夹料机构22和压紧机构23，夹料机构22和压紧机构23相对设置于承载机构21的两侧，夹料机构22被配置为将承载有待检测半导体器件的框架输送至承载机构21上的预定位置，承载机构21被配置为承载框架，压紧机构23被配置为压紧待检测半导体器件和框架。
48.图5为承载机构21的结构示意图，如图5所示，在一种可实现的实施方式中，承载机构21包括支撑架211、承载板212及定位销213，其中：承载板212通过定位销213可拆卸地安装在支撑架211上，支撑架211固定安装在平移部1的驱动端上。可选的，支撑架211上端安装有吸铁石，通过吸铁石对承载板211产生吸力，将承载板211固定在支撑架212上，定位销213进一步对承载板211进行精定位，保证承载板211的位置固定。当需要承载不同尺寸的框架时，人工将承载板211向上抬离支撑架212，以更换相对应尺寸的承载板211。
49.图6和图7为压紧机构23的立体结构示意图，如图所示，在一种可实现的实施方式中压紧机构23包括第一驱动组件231和压爪232，压爪232固定安装在第一驱动组件231的活动端，第一驱动组件231被配置为带动压爪232升降以压紧或松开半导体器件。可选的，压爪232与半导体器件接触的一侧安装有弹性缓冲层，弹性缓冲层可以是橡胶或泡棉，在另一种可实现的实施方式中压爪232为弹性压爪，即压爪232为弹性材质制成，比如橡胶。通过将压爪232设置为弹性压爪或者在压爪232上安装弹性层，使压爪232与半导体器材弹性接触，避免半导体器材损伤的同时也能保证将半导体器材与框架压紧固定。因为压爪232与半导体器材接触的是橡胶这类弹性材质，所以既不会损伤物料，又可以解决刚性材料无法同时压紧物料两端的问题。
50.在一种可实现的实施方式中，压紧机构23还包括第二驱动组件233，第二驱动组件233的固定端与承载机构21连接，第二驱动组件233的活动端与压爪232传动连接，第二驱动组件233被配置为带动压爪232靠近或远离承载机构21。通过第二驱动组件233调节压爪232与承载机构21的距离，方便调节压爪232的按压位置，同时也能在更换承载机构21时给承载板212让位，便于更换不同尺寸的承载板212。在本实施例中，第一驱动组件231为气缸，第二驱动组件233为伺服电机。
51.图8为本技术一个实施例所提供的压爪232的结构示意图，如图所示，压爪232的压紧部根据框架上半导体器材的位置配合设置，由于待检测的半导体器材放置于框架的容置槽内，被框架的承载部托住，压爪232的压紧部与半导体器材的边缘相对应，离半导体器材需要检测的部分距离较远，所以检测部的光源打光充足，相机的视野不受遮挡。
52.图9为夹料机构22的立体结构示意图，如图所示，在本实施例中，夹料机构22包括夹板组件221、移动板222、安装架223和第三驱动组件224，移动板222滑动安装在安装架223上；夹板组件221的固定端与移动板222连接，夹板组件221被配置为夹紧或松开承载机构21所承载的框架；第三驱动组件224的固定端与安装架223固定连接，第三驱动组件224的活动端与移动板222传动连接，第三驱动组件224被配置为经移动板222带动夹板组件221沿运载部2的平移方向运动。在一种可实现的实施方式中，夹料机构22还包括到位传感器24，到位传感器24设置于承载机构21的末端，即框架运动的终点处，当夹料机构22输送的框架被到位传感器24检测到时，即判定框架已运动至预定位置。可选的，第三驱动组件224包括电机、同步带和滑移模组，移动板222与滑移模组连接，电机通过同步带经滑移模组带动移动板222沿框架的输送方向平移。
53.在一种可实现的实施方式中，夹板组件221包括上夹板2211、下夹板2212、第一气缸2213和第二气缸2214，其中：第一气缸2213和第二气缸2214的固定端均与移动板222固定连接，第一气缸2213的活动端与上夹板2211固定连接，第二气缸2214的活动端与下夹板2212固定连接，上夹板2211和下夹板2212分别在第一气缸2213和第二气缸2214的带动下作相互靠近和远离运动。
54.在本实施例中，夹料机构22输送物料的方法如下：
55.1、夹板组件的头部先在夹取位夹住前道工位输送过来的框架的端部；
56.2、第三驱动组件经夹板组件带动框架在承载板上向后方运动一段距离；
57.3、夹板组件松开框架，第三驱动组件带动夹板组件回到夹取位，夹板组件再次夹紧框架，重复步骤2直至到位传感器检测到框架；
58.4、夹板组件保持夹紧框架的状态，运载部将框架和半导体器材输送至检测位。
59.下面结合图9和图10对夹料机构进一步进行说明，在一种可实现的实施方式中，夹料机构22还包括感应组件225、支撑杆226和导杆227，其中：支撑杆226的一端与第三驱动组件224的活动端固定连接，支撑杆226的另一端滑动安装在导杆227上；感应组件225包括感应件2251和两个感应器2252，感应件2251固定安装在支撑杆226上，并被配置为跟随支撑杆226运动，两个感应器2252均固定安装在移动板222上，并且感应件2251位于两个感应器2252之间。通过感应器2252感应感应件2251的位置，实现实时感应支撑杆226所连接的夹料机构22是否卡料。由于支撑杆226的一端滑动安装在导杆227上，所以当出现卡料时，夹板组件221和支撑杆226就会出现错位，当错位的距离达到一定的长度，即当感应件2251跟随支撑杆226运动至感应器2252位置时，控制器判定该半导体器件输送装置发生了卡料，随即报警呼叫人工处理。
60.在一种可实现的实施方式中，夹料机构22还包括相对设置的两组顶紧组件228，两组顶紧组件228对称设置在支撑杆226的两侧，顶紧组件228的活动端被配置为靠近或远离支撑杆226运动。通过设置顶紧组件228，给支撑杆226提供一定的阻力，防止机械结构运动过程中的小卡顿引起误检。可选的，顶紧组件228可以是两个顶紧气缸，两个顶紧气缸的固定端与移动板222连接，两个顶紧气缸的活动端被配置为分别顶住位于两个顶紧气缸之间的支撑杆226。夹板组件221受到的阻力大于顶紧气缸的推力时，控制器即判断装置发生卡料。可选的，顶紧组件228可以是套设在导杆227上的两个弹簧，两个弹簧对称设置在支撑杆226的两侧，给支撑杆226提供推力，其作用及原理与顶紧气缸相同，在此不过多赘述。
61.夹料机构22在平移时，由于惯性可能会导致夹板组件221和支撑杆226发生错位，为了避免感应器2252误检，夹料机构22还设置了限位气缸a和限位块b，限位气缸s的固定端与移动板222固定连接，限位气缸a的活动端安装有限位块b，限位块b下方形成有开口向下的限位槽口，支撑杆226上方形成有定位凸起，限位气缸a被配置为带动限位块b下压使限位槽口与定位凸起抵接，以及带动限位块b远离定位凸起。通过定位凸起和限位槽口的配合，使夹料机构22在平移部1运动时能够保证相对固定，保证压紧框架。当需要输送框架时，限位块b与支撑杆226处于分离状态，夹板组件221和支撑杆226处于可以相对运动的状态；当框架被输送到位后，限位气缸a就带动限位块b向支撑杆226方向运动，将支撑杆226卡住，使夹板组件221和支撑杆226限位，保证夹料机构22上下部分的相对固定。
62.第二方面，本实用新型还提供了一种半导体器材检测设备，该半导体器材检测设
备包括上料装置、检测装置、出料装置和如第一方面所涉及的半导体器件输送装置，其中：
63.上料装置被配置为将存储于料盒中的承载有待检测半导体器材的框架依次转运至运载部上；
64.半导体器件输送装置被配置为承载待检测半导体器材依次经过检测位和出料位；
65.检测装置被配置为对位于检测位上的待检测半导体器材进行缺陷检测；
66.出料装置被配置为将位于出料位上的承载有检测完成的半导体器材的框架依次收纳入料盒中。
67.通过设置能够同时压紧框架和半导体器材的半导体器件输送装置，避免设备在运动过程中框架和半导体器材发生位移，提高了半导体检测设备的检测效果。
68.可选的，上料装置包括推料机构、料盒搬运机构和料盒输送机构，料盒输送机构将满料料盒输送至预定位置，料盒搬运机构将料盒从预定位置搬运至上料位，推料机构将位于上料位的料盒中的框架推出，使框架的端部运动至本技术第一方面所涉及的半导体器件输送装置的承载机构上。
69.可选的，检测装置包括至少1个检测相机和若干个光源，当待检测的半导体器材被输送至检测位时，检测相机对芯片进行检测，可选的，在检测时半申请第一方面所涉及的半导体器件输送装置保持步进运动，保证每个芯片都能被检测到，或者，由检测装置设置平移机构，通过检测装置的平移机构带动相机和/或光源运动，逐个检测芯片。
70.可选的，出料装置和上料装置结构类似，也可以不设置推料机构，在此不过多赘述。
71.上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

技术特征：
1.一种半导体器件输送装置，其特征在于，所述半导体器件输送装置包括平移部和运载部，其中：所述运载部安装在所述平移部的驱动端上，所述平移部被配置为带动所述运载部平移；所述运载部包括承载机构、夹料机构和压紧机构，所述夹料机构和所述压紧机构相对设置于所述承载机构的两侧，所述夹料机构被配置为将承载有待检测半导体器件的框架输送至所述承载机构上的预定位置，所述承载机构被配置为承载所述框架，所述压紧机构被配置为压紧所述待检测半导体器件和所述框架，所述压紧机构包括第一驱动组件和压爪，所述压爪固定安装在所述第一驱动组件的活动端，所述第一驱动组件被配置为带动所述压爪升降以压紧或松开所述半导体器件。2.根据权利要求1所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述压爪与所述半导体器件接触的一侧安装有弹性缓冲层，或者所述压爪为弹性压爪。3.根据权利要求1所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述压紧机构还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件的固定端与所述承载机构连接，所述第二驱动组件的活动端与所述压爪传动连接，所述第二驱动组件被配置为带动所述压爪靠近或远离所述承载机构。4.根据权利要求1所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述夹料机构包括夹板组件、移动板、安装架和第三驱动组件，所述移动板滑动安装在所述安装架上；所述夹板组件的固定端与所述移动板连接，所述夹板组件被配置为夹紧或松开所述承载机构所承载的框架；所述第三驱动组件的固定端与所述安装架固定连接，所述第三驱动组件的活动端与所述移动板传动连接，所述第三驱动组件被配置为经所述移动板带动所述夹板组件沿所述运载部的平移方向运动。5.根据权利要求4所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述夹板组件包括上夹板、下夹板、第一气缸和第二气缸，其中：所述第一气缸和所述第二气缸的固定端均与所述移动板固定连接，所述第一气缸的活动端与所述上夹板固定连接，所述第二气缸的活动端与所述下夹板固定连接，所述上夹板和所述下夹板分别在所述第一气缸和所述第二气缸的带动下作相互靠近和远离运动。6.根据权利要求4所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述夹料机构还包括感应组件、支撑杆和导杆，其中：所述支撑杆的一端与所述第三驱动组件的活动端固定连接，所述支撑杆的另一端滑动安装在所述导杆上；所述感应组件包括感应件和两个感应器，所述感应件固定安装在所述支撑杆上，并被配置为跟随所述支撑杆运动，两个所述感应器均固定安装在所述移动板上，并且所述感应件位于两个所述感应器之间。7.根据权利要求6所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述夹料机构还包括相对设置的两组顶紧组件，两组所述顶紧组件对称设置在所述支撑杆的两侧，所述顶紧组件的活动端被配置为靠近或远离所述支撑杆运动。8.根据权利要求6所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述夹料机构还包括限位
气缸和限位块，所述限位气缸的固定端与所述移动板固定连接，所述限位气缸的活动端安装有所述限位块，所述限位块下方形成有开口向下的限位槽口，所述支撑杆上方形成有定位凸起，所述限位气缸被配置为带动所述限位块下压使所述限位槽口与所述定位凸起抵接，以及带动所述限位块远离所述定位凸起。9.根据权利要求1所述的半导体器件输送装置，其特征在于，所述承载机构包括支撑架、承载板及定位销，其中：所述承载板通过所述定位销可拆卸地安装在所述支撑架上，所述支撑架固定安装在所述平移部的驱动端上。10.一种半导体器材检测设备，其特征在于，所述半导体器材检测设备包括上料装置、检测装置、出料装置和如权利要求1-9任一所述的半导体器件输送装置，其中：所述上料装置被配置为将存储于料盒中的承载有待检测半导体器材的框架依次转运至所述运载部上；所述半导体器件输送装置被配置为承载所述待检测半导体器材依次经过检测位和出料位；所述检测装置被配置为对位于所述检测位上的所述待检测半导体器材进行缺陷检测；所述出料装置被配置为将位于所述出料位上的承载有检测完成的半导体器材的框架依次收纳入料盒中。

技术总结
本实用新型涉及一种半导体器件输送装置及半导体器材检测设备，属于半导体芯片封装技术领域。半导体器件输送装置包括平移部和运载部，其中：运载部安装在平移部的驱动端上，平移部带动运载部平移；运载部包括承载机构、夹料机构和压紧机构，夹料机构和压紧机构相对设置于承载机构的两侧，夹料机构用于将承载有待检测半导体器件的框架输送至承载机构上，压紧机构用于压紧待检测半导体器件和框架，压紧机构包括第一驱动组件和压爪，压爪在第一驱动组件的带动下升降以压紧或松开半导体器件。通过压爪压紧半导体器件，使半导体器件和框架与承载机构保持固定，防止半导体器件在框架上的位置发生偏移。发生偏移。发生偏移。


技术研发人员：刘星 汝强强
受保护的技术使用者：无锡奥特维光学应用有限公司
技术研发日：2023.02.10
技术公布日：2023/7/17