一种集成电路芯片检测设备

技术领域

本发明涉及电子元件检测技术领域，具体是指一种集成电路芯片检测设备。

背景技术

芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节，在芯片测试的过程中，对芯片进行电性通电检测以确定芯片是否能够正常使用是必不可少的。

申请号为202310230536.1的一项发明专利公开了一种可调节间距的电路板检测装置，并具体公开了以下内容：“将待检测电路板通过电路板治具夹装于检测台上，且将待检测电路板上的引脚刚好与调节后的检测探针一一对应，之后通过液压缸驱动升降板和侧板下行，从而带动检测探针，直至检测探针底端抵接于电路板引脚上对电路板进行检测”。该专利申请的检测设备虽然具备对于芯片引脚的电性检测能力，但仍存在以下问题：

1、现有技术在对芯片引脚进行通电检测之前的准备工作不够完善，对于芯片左右是否颠倒不能进行准确的识别。具体的说，以俯视视角观察芯片主体时，芯片主体上表面的引脚指示标识应当位于芯片主体左侧（常见的引脚指示标识有豁口标识、横杠标识和丝印标识），芯片引脚的标号由芯片主体左下角按逆时针顺序递增。而现有的芯片检测设备在检测到芯片的某一引脚不合格时，不能够准确地指出芯片的第几引脚出现故障。

2、现有技术的芯片检测设备仅具有对于芯片引脚的电性检测能力，缺乏对于芯片引脚外形的检测能力，不能判断芯片引脚是否存在异常折弯现象。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种集成电路芯片检测设备，为了解决现有技术不能够准确地指出芯片的第几引脚出现故障以及不能判断芯片引脚是否存在异常折弯现象的问题，本发明提出了具备芯片摆正检测功能以及芯片外形检测功能的集成电路芯片检测设备。

本发明采取的技术方案如下：包括芯片主体、外壳体、上位机、摆正组件和引脚逐检组件，所述上位机固定设于外壳体上方，所述芯片主体位于外壳体中心，所述芯片主体上表面设有引脚指示标识，所述芯片主体两侧对称固定设有多个芯片引脚，所述摆正组件和引脚逐检组件均设于外壳体内，所述引脚逐检组件包括进给电动推杆、仿形支撑单元、外形检测单元和电性检测单元。

进一步地，所述仿形支撑单元设于外壳体内，所述仿形支撑单元包括竖盒体、浮环、波纹囊体、增压弹簧、分叉软管、外支架、拖拽电动推杆、转向勾和电容板，所述竖盒体滑动设于外壳体内侧底部，所述浮环上下对称设有两组，两组所述浮环均竖直滑动设于竖盒体内，所述波纹囊体固定设于两组浮环之间，所述增压弹簧固定设于两组浮环之间，所述分叉软管穿过竖盒体顶端并且固定设于波纹囊体上，所述分叉软管贴合设于芯片引脚外侧，所述外支架固定设于竖盒体上，所述拖拽电动推杆固定设于外支架上，所述转向勾固定设于拖拽电动推杆一端，所述分叉软管由上部封口段与两个下部窄径段构成，所述上部封口段与转向勾固定连接，两个所述下部窄径段对称设置并且均固定设于上部封口段的下方，两个所述下部窄径段与波纹囊体顶端贯穿连通，所述波纹囊体与分叉软管之间填充有电流变液，所述电容板设有两个，两个所述电容板对称固定设于外壳体内侧壁上。

进一步地，所述外形检测单元设于外壳体内，所述外形检测单元包括爬升电动推杆、空心管、轮形囊体、侧挡板、弯曲支架、压力表和硬质弯管，所述爬升电动推杆固定设于竖盒体一侧，所述空心管转动设于爬升电动推杆一端，所述轮形囊体固定设于空心管上并且与芯片引脚内侧贴合连接，所述空心管上圆周阵列开设有多个适配于轮形囊体内表面的让位槽，所述侧挡板设有两个，两个所述侧挡板均固定设于空心管上并且分别贴合设于轮形囊体的两侧，所述弯曲支架固定设于爬升电动推杆一端，所述压力表固定设于弯曲支架上，所述硬质弯管固定设于压力表上方，所述硬质弯管插接设于空心管端部中心，所述压力表与上位机电性连接。

进一步地，所述外壳体内竖直滑动设有升降板，所述摆正组件设于升降板下方，所述摆正组件包括摆正检测电动推杆、视觉检测摄像头、摆正电机、小齿轮、齿环、连接薄壁筒、内基板、夹持电动推杆和透明夹持件，所述摆正检测电动推杆固定设于升降板下方，所述视觉检测摄像头固定设于摆正检测电动推杆一端，所述摆正电机固定设于升降板下方，所述小齿轮固定设于摆正电机输出端上，所述连接薄壁筒转动设于升降板下方，所述齿环固定设于连接薄壁筒下方并且与小齿轮啮合连接，所述内基板固定设于齿环内侧，所述夹持电动推杆和透明夹持件均对称设有两个，两个所述夹持电动推杆均固定设于内基板下方，两个所述透明夹持件分别固定设于两个夹持电动推杆的端部，所述摆正检测电动推杆、视觉检测摄像头、摆正电机和夹持电动推杆均与上位机电性连接。

进一步地，所述电性检测单元设于外壳体内，所述电性检测单元包括电性检测电动推杆、绝缘套和检测探针，所述电性检测电动推杆固定设于外支架上，所述绝缘套固定设于电性检测电动推杆上，所述检测探针固定设于绝缘套内，所述检测探针穿过两个下部窄径段的间隙并且抵接设于芯片引脚上，所述检测探针与上位机电性连接。

进一步地，所述仿形支撑单元还包括多个竖导杆，多个所述竖导杆均固定设于竖盒体内，所述浮环滑动贯穿设于竖导杆上。

进一步地，所述进给电动推杆固定设于外壳体内侧壁上，所述进给电动推杆一端与竖盒体固定连接。

进一步地，所述引脚逐检组件对称设有两组，两组所述引脚逐检组件分别位于芯片主体的两侧。

进一步地，所述外壳体顶端、升降板和内基板均贯穿开设有竖直进出口，所述外壳体顶端固定设有吸盘机械手，所述吸盘机械手与芯片主体吸合连接，所述吸盘机械手与上位机电性连接。

进一步地，所述外壳体内侧底部固定设有多个升降电动推杆，所述升降板固定设于多个升降电动推杆上。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、本发明在对芯片引脚进行电性检测前设置了摆正组件，能够凭借视觉检测摄像头与上位机的图像识别功能来确认芯片主体与引脚指示标识的相对位置，并且通过摆正电机、小齿轮和齿环等零部件的配合使用来确保位于两个透明夹持件之间的芯片主体不会出现左右颠倒的情况，并进一步便于后续引脚逐检组件的使用，便于引脚逐检组件在检测到某一芯片引脚不合格时能够准确地向上位机反馈第几引脚出现故障。

2、除却常规的芯片引脚电性检测能力，本发明还具备芯片引脚的外形检测能力。在轮形囊体沿芯片引脚内侧滚动的过程中，由于让位槽的设置，因此轮形囊体受到挤压产生形变的同时也会导致空心管与硬质弯管内的密闭容积发生改变，进而压力表能够获知空心管与硬质弯管内的压强变化，并进一步地由上位机判断出芯片引脚是否存在异常的折弯现象。

3、本发明在芯片引脚的外侧设置了仿形支撑单元，能够在外形检测单元对芯片引脚内侧进行折弯检测的过程中提供稳固的支撑力，避免轮形囊体对芯片引脚造成挤压变形的情况出现。

附图说明

图1为本发明的集成电路芯片检测设备的立体示意图；

图2为本发明的外壳体内的剖面示意图；

图3为本发明的芯片主体的立体示意图；

图4为本发明的摆正组件的剖面示意图；

图5为本发明的引脚逐检组件的立体示意图；

图6为本发明在图5中A部分的局部放大图；

图7为本发明的仿形支撑单元的立体示意图；

图8为本发明的仿形支撑单元的剖面示意图；

图9为本发明在图8中B部分的局部放大图；

图10为本发明的竖盒体内的剖面示意图；

图11为本发明的分叉软管的立体示意图；

图12为本发明的外形检测单元的立体示意图；

图13为本发明的空心管的立体示意图；

图14为本发明的电性检测单元的立体示意图。

其中，1、芯片主体，101、引脚指示标识，102、芯片引脚，2、外壳体，201、竖直进出口，3、上位机，4、吸盘机械手，5、升降板，501、升降电动推杆，6、摆正组件，601、摆正检测电动推杆，602、视觉检测摄像头，603、摆正电机，604、小齿轮，605、齿环，606、连接薄壁筒，607、内基板，608、夹持电动推杆，609、透明夹持件，7、引脚逐检组件，701、进给电动推杆，8、仿形支撑单元，801、竖盒体，802、竖导杆，803、浮环，804、波纹囊体，805、增压弹簧，806、分叉软管，8061、上部封口段，8062、下部窄径段，807、外支架，808、拖拽电动推杆，809、转向勾，810、电容板，9、外形检测单元、901、爬升电动推杆，902、空心管，9021、让位槽，903、轮形囊体，904、侧挡板，905、弯曲支架，906、压力表，907、硬质弯管，10、电性检测单元，1001、电性检测电动推杆，1002、绝缘套，1003、检测探针。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

如图1~图14所示，包括芯片主体1、外壳体2、上位机3、摆正组件6和引脚逐检组件7，上位机3固定设于外壳体2上方，芯片主体1位于外壳体2中心，芯片主体1上表面设有引脚指示标识101，芯片主体1两侧对称固定设有多个芯片引脚102，摆正组件6和引脚逐检组件7均设于外壳体2内，引脚逐检组件7包括进给电动推杆701、仿形支撑单元8、外形检测单元9和电性检测单元10。

如图7~图11所示，仿形支撑单元8设于外壳体2内，仿形支撑单元8包括竖盒体801、浮环803、波纹囊体804、增压弹簧805、分叉软管806、外支架807、拖拽电动推杆808、转向勾809和电容板810，竖盒体801滑动设于外壳体2内侧底部，浮环803上下对称设有两组，两组浮环803均竖直滑动设于竖盒体801内，波纹囊体804固定设于两组浮环803之间，增压弹簧805固定设于两组浮环803之间，分叉软管806穿过竖盒体801顶端并且固定设于波纹囊体804上，分叉软管806贴合设于芯片引脚102外侧，外支架807固定设于竖盒体801上，拖拽电动推杆808固定设于外支架807上，转向勾809固定设于拖拽电动推杆808一端，分叉软管806由上部封口段8061与两个下部窄径段8062构成，上部封口段8061与转向勾809固定连接，两个下部窄径段8062对称设置并且均固定设于上部封口段8061的下方，两个下部窄径段8062与波纹囊体804顶端贯穿连通，波纹囊体804与分叉软管806之间填充有电流变液，电容板810设有两个，两个电容板810对称固定设于外壳体2内侧壁上。

如图8~图10所示，仿形支撑单元8还包括多个竖导杆802，多个竖导杆802均固定设于竖盒体801内，浮环803滑动贯穿设于竖导杆802上。

如图12所示，外形检测单元9设于外壳体2内，外形检测单元9包括爬升电动推杆901、空心管902、轮形囊体903、侧挡板904、弯曲支架905、压力表906和硬质弯管907，爬升电动推杆901固定设于竖盒体801一侧，空心管902转动设于爬升电动推杆901一端，轮形囊体903固定设于空心管902上并且与芯片引脚102内侧贴合连接，空心管902上圆周阵列开设有多个适配于轮形囊体903内表面的让位槽9021，侧挡板904设有两个，两个侧挡板904均固定设于空心管902上并且分别贴合设于轮形囊体903的两侧，弯曲支架905固定设于爬升电动推杆901一端，压力表906固定设于弯曲支架905上，硬质弯管907固定设于压力表906上方，硬质弯管907插接设于空心管902端部中心，压力表906与上位机3电性连接。

如图2和图4所示，外壳体2内竖直滑动设有升降板5，摆正组件6设于升降板5下方，摆正组件6包括摆正检测电动推杆601、视觉检测摄像头602、摆正电机603、小齿轮604、齿环605、连接薄壁筒606、内基板607、夹持电动推杆608和透明夹持件609，摆正检测电动推杆601固定设于升降板5下方，视觉检测摄像头602固定设于摆正检测电动推杆601一端，摆正电机603固定设于升降板5下方，小齿轮604固定设于摆正电机603输出端上，连接薄壁筒606转动设于升降板5下方，齿环605固定设于连接薄壁筒606下方并且与小齿轮604啮合连接，内基板607固定设于齿环605内侧，夹持电动推杆608和透明夹持件609均对称设有两个，两个夹持电动推杆608均固定设于内基板607下方，两个透明夹持件609分别固定设于两个夹持电动推杆608的端部，摆正检测电动推杆601、视觉检测摄像头602、摆正电机603和夹持电动推杆608均与上位机3电性连接。

如图14所示，电性检测单元10设于外壳体2内，电性检测单元10包括电性检测电动推杆1001、绝缘套1002和检测探针1003，电性检测电动推杆1001固定设于外支架807上，绝缘套1002固定设于电性检测电动推杆1001上，检测探针1003固定设于绝缘套1002内，检测探针1003穿过两个下部窄径段8062的间隙并且抵接设于芯片引脚102上，检测探针1003与上位机3电性连接。

如图5和图6所示，进给电动推杆701固定设于外壳体2内侧壁上，进给电动推杆701一端与竖盒体801固定连接。

如图1和图2所示，引脚逐检组件7对称设有两组，两组引脚逐检组件7分别位于芯片主体1的两侧。

如图1~图14所示，外壳体2顶端、升降板5和内基板607均贯穿开设有竖直进出口201，外壳体2顶端固定设有吸盘机械手4，吸盘机械手4与芯片主体1吸合连接，吸盘机械手4与上位机3电性连接。

如图1~图4所示，外壳体2内侧底部固定设有多个升降电动推杆501，升降板5固定设于多个升降电动推杆501上。

具体使用时，由吸盘机械手4将待检测的芯片主体1移送至外壳体2内，两个夹持电动推杆608同时伸出，由透明夹持件609完成对芯片主体1的夹持，随后吸盘机械手4断开与芯片主体1的吸合连接并离开外壳体2内部。摆正检测电动推杆601伸出，使视觉检测摄像头602对准芯片主体1的正上方并将拍摄到的图像发送至上位机3，由上位机3对芯片主体1上的引脚指示标识101（常见类型有豁口标识、横杠标识与丝印标识）位置进行判定（上位机3的图像识别功能为成熟现有技术的直接套用，不做具体说明），避免芯片主体1出现左右颠倒的情况。

若上位机3察觉芯片主体1存在左右颠倒的情况，则命令摆正电机603工作，摆正电机603带动小齿轮604转动，通过小齿轮604与齿环605的啮合连接关系使齿环605转过180°，此时内基板607与下方的芯片主体1也同步转过180°并且不再处于左右颠倒的状态。

值得指出的是，在摆正电机603工作前，上位机3预先命令升降电动推杆501伸长，从而抬高升降板5并带动摆正组件6与芯片主体1同步升高，从而能在摆正电机603、小齿轮604、齿环605和夹持电动推杆608等零部件的转动过程中避免夹持电动推杆608与下方的引脚逐检组件7发生碰撞。在确保芯片主体1不存在左右颠倒的状况后，升降电动推杆501回缩并带动摆正组件6与芯片主体1复位，完成引脚逐检组件7运行前的准备工作。

在引脚逐检组件7的应用过程中，进给电动推杆701间歇性地伸出一定长度，使得仿形支撑单元8、外形检测单元9和电性检测单元10能够逐一对准每根芯片引脚102并依序检测。

在外形检测单元9运行前，仿形支撑单元8中的拖拽电动推杆808首先伸出，通过转向勾809拉动分叉软管806、波纹囊体804与浮环803移动，使分叉软管806与芯片引脚102的外侧保持紧密贴合的状态，而与分叉软管806连接的波纹囊体804会在拉力作用下与浮环803一同沿竖导杆802上滑。此过程中，两个浮环803之间的增压弹簧805能够保持对于波纹囊体804的挤压力，并确保电流变液能够由受到挤压的波纹囊体804中流向分叉软管806，使分叉软管806维持一个内部电流变液充盈的状态。随后向电容板810通电，即可在相对的两个电容板810之间产生电场，使分叉软管806中的电流变液硬化，从而实现依据芯片引脚102的外轮廓来提供仿形稳定支撑的效果。

完成芯片引脚102的仿形支撑后，爬升电动推杆901伸出并带动端部的空心管902与弯曲支架905做直线运动（设置在空心管902上的轮形囊体903和设置在弯曲支架905上的压力表906也发生同步运动），轮形囊体903在移动过程中与芯片引脚102的内侧发生滚动接触。此过程中，轮形囊体903与芯片引脚102之间存在一定量的挤压作用力，因芯片引脚102的外侧已获得了仿形支撑单元8的稳固支撑，同时轮形囊体903两侧贴合设置了侧挡板904，所以轮形囊体903与芯片引脚102之间的挤压作用力仅会迫使轮形囊体903发生径向形变。因空心管902上开设了适配于轮形囊体903的让位槽9021，所以轮形囊体903在受到径向挤压时会向让位槽9021内变形延伸，从而减小空心管902与硬质弯管907间的密闭容积，并同时增大空心管902与硬质弯管907间的气体压强，由压力表906测得压强变化后反馈给上位机3，从而能够凭借压强变化来判断出芯片引脚102是否存在异常折弯的外形缺陷。

在完成芯片引脚102的外形检测后，爬升电动推杆901回缩复位，轮形囊体903不再接触芯片引脚102内侧并产生相互挤压作用力，此时可控制电容板810断电，结束分叉软管806中的电流变液硬化状态。随后，电性检测单元10开始运行，电性检测电动推杆1001伸出并通过绝缘套1002带动检测探针1003同步移动，使检测探针1003穿过两个下部窄径段8062之间的间隙并与芯片引脚102相接触，检测探针1003将芯片引脚102是否能够正常通电的情况反馈给上位机3。

最后，电性检测电动推杆1001回缩复位，拖拽电动推杆808也回缩复位，至此已完成对于当前芯片引脚102的外形检测与电性检测过程，进给电动推杆701此时在上位机3的指令控制下进给一定距离，使仿形支撑单元8、外形检测单元9和电性检测单元10能够对准下一根芯片引脚102并重复上述检测过程。

在对芯片主体1两侧的多个芯片引脚102逐一检测完成后，吸盘机械手4再次进入外壳体2内并与芯片主体1相吸合，在夹持电动推杆608带动透明夹持件609回缩后，上位机3控制吸盘机械手4将芯片主体1移出外壳体2并依据检测结果将芯片主体1分类放置到合格区与不合格区。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。