一种多功能半导体激光芯片检测加工设备

技术领域

本发明涉及芯片检测加工技术领域，具体为一种多功能半导体激光芯片检测加工设备。

背景技术

一种多功能半导体激光芯片检测加工设备是一种能够进行半导体激光芯片的检测和加工的设备。

现有技术中，如中国专利号为：CN116626042A的“一种多功能半导体激光芯片检测加工设备”，包括激发模块、光源切换器、斩波器、声光调制器、步进电机、二维电动位移台、光学显微聚焦模块、照明光源、摄像头、第一显微光路、光路切换器，第二显微光路、第三反射镜、光谱仪、CCD探测器、光信号数据采集模块以及计算机。

但现有技术中，检测加工设备在对激光芯片进行检测时，无法对检测数据进行快速、充分的分析判断，部分检测结果需要技术人员根据数据再次分析判断，导致检测加工设备的检测效率较低，同时容易造成检测结果的准确性降低，在对激光芯片进行检测加工的过程中，传统的检测加工设备需要手动操作的步骤较多，检测结果容易受到人为因素的干扰，进一步降低了检测结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能半导体激光芯片检测加工设备，以解决上述背景技术提出的检测加工设备在对激光芯片进行检测时，无法对检测数据进行快速、充分的分析判断，部分检测结果需要技术人员根据数据再次分析判断，导致检测加工设备的检测效率较低，同时容易造成检测结果的准确性降低，在对激光芯片进行检测加工的过程中，传统的检测加工设备需要手动操作的步骤较多，检测结果容易受到人为因素的干扰，进一步降低了检测结果的准确性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能半导体激光芯片检测加工设备，包括连接机构，所述连接机构上部固定连接有调节机构，所述调节机构一侧分别设置有上料机构、放料机构和检测机构，所述上料机构与连接机构固定连接，所述连接机构包括固定箱，所述固定箱上部固定连接有操作台，所述调节机构一端安装有激光测试仪和电子显微镜，所述检测机构包括检测主机，所述检测主机上部安装有显示器，且检测主机与操作台固定连接，所述激光测试仪与检测主机电性连接，所述电子显微镜与检测主机电性连接；

所述检测主机包括数据采集和处理系统、模型训练和优化系统、质量评估和分析系统、故障诊断和改进系统和控制运行系统，所述数据采集和处理系统用于对激光测试仪、电子显微镜、压力传感器和温度传感器检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统；

所述模型训练和优化系统用于对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，所述质量评估和分析系统用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，所述故障诊断和改进系统用于对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议，所述控制运行系统用于对调节机构、上料机构和放料机构进行自动控制，所述显示器用于对检测信息进行显示。

优选的，所述操作台上部固定连接有固定块，所述固定块上端固定连接有三号电液推杆，所述三号电液推杆一端与限位板固定连接。

优选的，所述放料机构包括温控台，所述温控台与操作台上部固定连接，且温控台上部安装有压力传感器，所述温控台上部固定连接有检测台，所述检测台上部安装有温度传感器，且检测台底部与压力传感器固定连接。

优选的，所述激光测试仪用于对激光芯片进行激光器的功率、光束质量、发散角度和光谱特性的检测，所述电子显微镜用于对激光芯片进行测量激光芯片的尺寸、平整度和表面质量的检测。

优选的，所述上料机构包括万向机械臂，所述万向机械臂与操作台上部固定连接，且万向机械臂一端安装有夹爪组件。

优选的，所述调节机构包括固定架，所述固定架与操作台上部固定连接，且固定架上部固定连接有一号连接板，所述一号连接板侧面固定连接有伺服电机，所述伺服电机输出端固定连接有丝杆，所述一号连接板侧面固定连接有安装架，所述丝杆与安装架转动连接，且丝杆表面螺纹连接有连接块，所述连接块侧面固定连接与二号连接板。

优选的，所述安装架上方固定连接有一号导轨，所述一号导轨与一号连接板侧面固定连接，且一号导轨表面滑动连接有一号滑块，所述一号滑块侧面与二号连接板固定连接。

优选的，所述二号连接板侧面固定连接有两个二号导轨，所述二号导轨侧面滑动连接有二号滑块，所述二号导轨内部固定连接有一号电液推杆，所述一号电液推杆一端与二号滑块固定连接。

优选的，所述二号滑块一侧固定连接有三号连接板，所述三号连接板内部固定连接有二号电液推杆，所述二号电液推杆一端与夹板固定连接，所述夹板底部固定连接有四号连接板，所述四号连接板一侧固定连接有三号导轨，所述三号连接板底部固定连接有三号滑块，所述三号滑块与三号导轨滑动连接。

优选的，所述调节机构包括两个安装板，一个所述安装板底部安装有激光测试仪，另一个所述安装板底部安装有电子显微镜，所述安装板与夹板插接，所述夹板一端设置有连接螺栓，所述连接螺栓中部与夹板转动连接，且连接螺栓端部与夹板螺纹连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过数据采集和处理系统对激光测试仪、电子显微镜和温度传感器检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统，随后通过模型训练和优化系统对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，通过分类模型可以对激光芯片进行快速、稳定的检测，质量评估和分析系统用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，不需要检测人员对检测数据进行再次评估，提升检测效率，保证检测结果的准确性。

2、本发明中，通过故障诊断和改进系统对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议，便于对激光芯片的质量进行调控，提升激光芯片的质量，使用控制运行系统对调节机构、上料机构和放料机构进行自动控制，降低操作人员的操作步骤，降低人为操作造成的检测误差，通过显示器用于对检测信息进行显示，便于检测人员检测信息进行观看。

3、本发明中，在对激光芯片进行检测过程中，通过温控台对检测台表面的温度进行调节，从而调节激光芯片的工作环境，可以一次进行多组数据的采集，对激光芯片进行充分的检测，同时通过温度传感器对检测台表面的温度数据进行检测，保证数据的准确性。

4、本发明中，通过开启伺服电机带动丝杆进行转动，使二号连接板进行水平方向的移动，从而带动激光测试仪和电子显微镜进行左右方向的移动，同理，伸缩一号电液推杆可以的对激光测试仪和电子显微镜的上下方向进行调节，同时伸缩二号电液推杆可以的激光测试仪和电子显微镜的前后方向进行调节，通过对激光测试仪和电子显微镜的位置进行充分的调节，便于对不同位置的激光芯片进行充分的检测，提升检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备的结构示意图一；

图2为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备的结构示意图二；

图3为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备的结构示意图三；

图4为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备中调节机构的结构示意图；

图5为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备中二号导轨的内部结构示意图；

图6为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备中安装板的结构示意图；

图7为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备中放料机构的结构示意图；

图8为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备中检测主机的流程图；

图9为本发明一种多功能半导体激光芯片检测加工设备中检测主机的系统图。

图中：1、连接机构；11、固定箱；12、操作台；2、调节机构；21、固定架；22、一号连接板；23、伺服电机；24、安装架；25、丝杆；26、连接块；27、一号导轨；28、一号滑块；29、二号连接板；210、二号导轨；211、二号滑块；212、三号连接板；213、一号电液推杆；214、二号电液推杆；215、夹板；216、连接螺栓；217、安装板；218、三号滑块；219、四号连接板；220、三号导轨；3、上料机构；31、万向机械臂；32、夹爪组件；4、放料机构；41、温控台；42、检测台；43、压力传感器；44、温度传感器；45、固定块；46、三号电液推杆；47、限位板；5、检测机构；51、检测主机；52、显示器；511、数据采集和处理系统；512、模型训练和优化系统；513、质量评估和分析系统；514、故障诊断和改进系统；515、控制运行系统；6、激光测试仪；7、电子显微镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1-9所示：一种多功能半导体激光芯片检测加工设备，包括连接机构1，连接机构1上部固定连接有调节机构2，调节机构2一侧分别设置有上料机构3、放料机构4和检测机构5，上料机构3与连接机构1固定连接，连接机构1包括固定箱11，固定箱11上部固定连接有操作台12，调节机构2一端安装有激光测试仪6和电子显微镜7，检测机构5包括检测主机51，检测主机51上部安装有显示器52，且检测主机51与操作台12固定连接，激光测试仪6与检测主机51电性连接，电子显微镜7与检测主机51电性连接；

检测主机51包括数据采集和处理系统511、模型训练和优化系统512、质量评估和分析系统513、故障诊断和改进系统514和控制运行系统515，数据采集和处理系统511用于对激光测试仪6、电子显微镜7、压力传感器43和温度传感器44检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统511将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统512；

模型训练和优化系统512用于对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，质量评估和分析系统513用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，故障诊断和改进系统514用于对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议，控制运行系统515用于对调节机构2、上料机构3和放料机构4进行自动控制，显示器52用于对检测信息进行显示；

放料机构4包括温控台41，温控台41与操作台12上部固定连接，且温控台41上部安装有压力传感器43，温控台41上部固定连接有检测台42，检测台42上部安装有温度传感器44，且检测台42底部与压力传感器43固定连接，操作台12上部固定连接有固定块45，固定块45上端固定连接有三号电液推杆46，三号电液推杆46一端与限位板47固定连接，激光测试仪6用于对激光芯片进行激光器的功率、光束质量、发散角度和光谱特性的检测，电子显微镜7用于对激光芯片进行测量激光芯片的尺寸、平整度和表面质量的检测。

根据设定程序使万向机械臂31带动夹爪组件32进行移动，使用夹爪组件32将盛放着激光芯片的放置盒进行拿取，然后将其放置在检测台42上部，此时压力传感器43监测到检测台42上部的重量变化，将检测数据传递给检测主机51，此时检测主机51控制三号电液推杆46伸长推动限位板47对上部的待检材料进行限位，提升对其检测时的稳定性；

随后，通过激光测试仪6对激光芯片进行激光器的功率、光束质量、发散角度和光谱特性的检测，同时通过电子显微镜7对激光芯片进行测量激光芯片的尺寸、平整度和表面质量的检测，同时，开启伺服电机23带动丝杆25进行转动，使二号连接板29进行水平方向的移动，从而带动激光测试仪6和电子显微镜7进行左右方向的移动，同理，伸缩一号电液推杆213可以的对激光测试仪6和电子显微镜7的上下方向进行调节，同时伸缩二号电液推杆214可以的激光测试仪6和电子显微镜7的前后方向进行调节，通过对激光测试仪6和电子显微镜7的位置进行充分的调节，便于对不同位置的激光芯片进行充分的检测，提升检测结果的准确性；

通过安装板217与夹板215进行插接，同时拧紧连接螺栓216使夹板215对安装板217进行夹紧固定，从而提升对激光测试仪6和电子显微镜7安装的便捷性；

在二号连接板29进行移动时，通过一号导轨27对一号滑块28进行限位，提升二号连接板29移动时的稳定性，从而提升激光测试仪6和电子显微镜7移动时的稳定性，同理通过二号导轨210对二号滑块211进行限位，提升激光测试仪6和电子显微镜7上下移动时的稳定性，通过三号导轨220沿三号滑块218进行滑动，提升夹板215移动时的稳定性，从而提升激光测试仪6和电子显微镜7移动时的稳定性；

在对激光芯片进行检测过程中，通过温控台41对检测台42表面的温度进行调节，从而调节激光芯片的工作环境，可以一次进行多组数据的采集，对激光芯片进行充分的检测，同时通过温度传感器44对检测台42表面的温度数据进行检测，保证数据的准确性；

通过数据采集和处理系统511对激光测试仪6、电子显微镜7和温度传感器44检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统511将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统512，随后通过模型训练和优化系统512对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，通过分类模型可以对激光芯片进行快速、稳定的检测，质量评估和分析系统513用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，不需要检测人员对检测数据进行再次评估，提升检测效率，保证检测结果的准确性；

再通过故障诊断和改进系统514对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议，便于对激光芯片的质量进行调控，提升激光芯片的质量，使用控制运行系统515对调节机构2、上料机构3和放料机构4进行自动控制，降低操作人员的操作步骤，降低人为操作造成的检测误差，通过显示器52用于对检测信息进行显示，便于检测人员检测信息进行观看。

实施例二

根据图1、图2、图4、图5和图6所示，包括连接机构1，连接机构1上部固定连接有调节机构2，调节机构2一侧分别设置有上料机构3、放料机构4和检测机构5，上料机构3与连接机构1固定连接，连接机构1包括固定箱11，固定箱11上部固定连接有操作台12，调节机构2一端安装有激光测试仪6和电子显微镜7，上料机构3包括万向机械臂31，万向机械臂31与操作台12上部固定连接，且万向机械臂31一端安装有夹爪组件32；

调节机构2包括固定架21，固定架21与操作台12上部固定连接，且固定架21上部固定连接有一号连接板22，一号连接板22侧面固定连接有伺服电机23，伺服电机23输出端固定连接有丝杆25，一号连接板22侧面固定连接有安装架24，丝杆25与安装架24转动连接，且丝杆25表面螺纹连接有连接块26，连接块26侧面固定连接与二号连接板29，安装架24上方固定连接有一号导轨27，一号导轨27与一号连接板22侧面固定连接，且一号导轨27表面滑动连接有一号滑块28，一号滑块28侧面与二号连接板29固定连接；

二号连接板29侧面固定连接有两个二号导轨210，二号导轨210侧面滑动连接有二号滑块211，二号导轨210内部固定连接有一号电液推杆213，一号电液推杆213一端与二号滑块211固定连接，二号滑块211一侧固定连接有三号连接板212，三号连接板212内部固定连接有二号电液推杆214，二号电液推杆214一端与夹板215固定连接，夹板215底部固定连接有四号连接板219，四号连接板219一侧固定连接有三号导轨220，三号连接板212底部固定连接有三号滑块218，三号滑块218与三号导轨220滑动连接；

调节机构2包括两个安装板217，一个安装板217底部安装有激光测试仪6，另一个安装板217底部安装有电子显微镜7，安装板217与夹板215插接，夹板215一端设置有连接螺栓216，连接螺栓216中部与夹板215转动连接，且连接螺栓216端部与夹板215螺纹连接。

根据设定程序使万向机械臂31带动夹爪组件32进行移动，使用夹爪组件32将盛放着激光芯片的放置盒进行拿取，然后将其放置在检测台42上部，此时压力传感器43监测到检测台42上部的重量变化，将检测数据传递给检测主机51，此时检测主机51控制三号电液推杆46伸长推动限位板47对上部的待检材料进行限位，提升对其检测时的稳定性；

随后，通过激光测试仪6对激光芯片进行激光器的功率、光束质量、发散角度和光谱特性的检测，同时通过电子显微镜7对激光芯片进行测量激光芯片的尺寸、平整度和表面质量的检测，同时，开启伺服电机23带动丝杆25进行转动，使二号连接板29进行水平方向的移动，从而带动激光测试仪6和电子显微镜7进行左右方向的移动，同理，伸缩一号电液推杆213可以的对激光测试仪6和电子显微镜7的上下方向进行调节，同时伸缩二号电液推杆214可以的激光测试仪6和电子显微镜7的前后方向进行调节，通过对激光测试仪6和电子显微镜7的位置进行充分的调节，便于对不同位置的激光芯片进行充分的检测，提升检测结果的准确性；

通过安装板217与夹板215进行插接，同时拧紧连接螺栓216使夹板215对安装板217进行夹紧固定，从而提升对激光测试仪6和电子显微镜7安装的便捷性；

在二号连接板29进行移动时，通过一号导轨27对一号滑块28进行限位，提升二号连接板29移动时的稳定性，从而提升激光测试仪6和电子显微镜7移动时的稳定性，同理通过二号导轨210对二号滑块211进行限位，提升激光测试仪6和电子显微镜7上下移动时的稳定性，通过三号导轨220沿三号滑块218进行滑动，提升夹板215移动时的稳定性，从而提升激光测试仪6和电子显微镜7移动时的稳定性。

实施例三

根据图1、图2和图7所示，放料机构4包括温控台41，温控台41与操作台12上部固定连接，且温控台41上部安装有压力传感器43，温控台41上部固定连接有检测台42，检测台42上部安装有温度传感器44，且检测台42底部与压力传感器43固定连接。

操作台12上部固定连接有固定块45，固定块45上端固定连接有三号电液推杆46，三号电液推杆46一端与限位板47固定连接；

激光测试仪6用于对激光芯片进行激光器的功率、光束质量、发散角度和光谱特性的检测，电子显微镜7用于对激光芯片进行测量激光芯片的尺寸、平整度和表面质量的检测，检测主机51包括数据采集和处理系统511、模型训练和优化系统512、质量评估和分析系统513、故障诊断和改进系统514和控制运行系统515，数据采集和处理系统511用于对激光测试仪6、电子显微镜7、压力传感器43和温度传感器44检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统511将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统512；

模型训练和优化系统512用于对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，质量评估和分析系统513用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，故障诊断和改进系统514用于对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议，控制运行系统515用于对调节机构2、上料机构3和放料机构4进行自动控制，显示器52用于对检测信息进行显示。

在对激光芯片进行检测过程中，通过温控台41对检测台42表面的温度进行调节，从而调节激光芯片的工作环境，可以一次进行多组数据的采集，对激光芯片进行充分的检测，同时通过温度传感器44对检测台42表面的温度数据进行检测，保证数据的准确性；

通过数据采集和处理系统511对激光测试仪6、电子显微镜7和温度传感器44检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统511将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统512，随后通过模型训练和优化系统512对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，通过分类模型可以对激光芯片进行快速、稳定的检测，质量评估和分析系统513用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，不需要检测人员对检测数据进行再次评估，提升检测效率，保证检测结果的准确性；

再通过故障诊断和改进系统514对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议，便于对激光芯片的质量进行调控，提升激光芯片的质量。

本装置的使用方法及工作原理：根据设定程序使万向机械臂31带动夹爪组件32进行移动，使用夹爪组件32将盛放着激光芯片的放置盒进行拿取，然后将其放置在检测台42上部，此时压力传感器43监测到检测台42上部的重量变化，将检测数据传递给检测主机51，此时检测主机51控制三号电液推杆46伸长推动限位板47对上部的待检材料进行限位；

随后，通过激光测试仪6对激光芯片进行激光器的功率、光束质量、发散角度和光谱特性的检测，同时通过电子显微镜7对激光芯片进行测量激光芯片的尺寸、平整度和表面质量的检测，同时，开启伺服电机23带动丝杆25进行转动，使二号连接板29进行水平方向的移动，从而带动激光测试仪6和电子显微镜7进行左右方向的移动，同理，伸缩一号电液推杆213可以的对激光测试仪6和电子显微镜7的上下方向进行调节，同时伸缩二号电液推杆214可以的激光测试仪6和电子显微镜7的前后方向进行调节，通过对激光测试仪6和电子显微镜7的位置进行充分的调节；

通过安装板217与夹板215进行插接，同时拧紧连接螺栓216使夹板215对安装板217进行夹紧固定；

在对激光芯片进行检测过程中，通过温控台41对检测台42表面的温度进行调节，从而调节激光芯片的工作环境，可以一次进行多组数据的采集，对激光芯片进行充分的检测，同时通过温度传感器44对检测台42表面的温度数据进行检测；

通过数据采集和处理系统511对激光测试仪6、电子显微镜7和温度传感器44检测的数据进行采集和处理，且数据采集和处理系统511将采集处理后的数据传递给模型训练和优化系统512，随后通过模型训练和优化系统512对采集到的数据进行训练和学习，同时根据分类模型来区分合格和不合格的激光芯片，通过分类模型可以对激光芯片进行快速、稳定的检测，质量评估和分析系统513用于将待测激光芯片的数据输入训练好的模型，自动评估其质量和性能，不需要检测人员对检测数据进行再次评估，提升检测效率，保证检测结果的准确性，再通过故障诊断和改进系统514对检测不合格的激光芯片数据进行分析和比对，识别出故障原因，并提供改进建议；

使用控制运行系统515对调节机构2、上料机构3和放料机构4进行自动控制，降低操作人员的操作步骤，降低人为操作造成的检测误差，通过显示器52用于对检测信息进行显示。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。