CN115267503A - 芯片自动测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及芯片自动测试设备，料斗存放预装载待测试芯片的待处理夹具及存放已完成芯片测试的待回收夹具；升降台提升料斗中的待处理夹具及下降待回收夹具至料斗中；旋转上料组件以转动方式将升降台上的待处理夹具输送至TEC温控台及将TEC温控台上的待回收夹具输送至升降台；TEC温控台对待测试芯片进行高温环境下的工作性能检测；载料台带动TEC温控台于上料位置及测试位置之间移动。通过将芯片预装载于夹具上，升降台配合旋转上料组件及载料台的三维空间移动设计，有利于实现夹具从料斗到测试再回到料斗的自动化流程，正常运行状态下无需人工操作，可全自动地实现芯片检测，可以兼容各种不同类型的芯片，极大地节约了人力资源。

Description

芯片自动测试设备

技术领域

本申请涉及自动化生产的芯片测试领域，特别是涉及芯片自动测试设备。

背景技术

对于激光器芯片的测试，尤其是在高温加热环境下的全自动测试，传统设备无法完成，需要手工加载及调节。

其他需要在高温加热环境下进行测试例如老化测试的芯片例如芯片内建芯片(Chip On Chip，COC)等亦存在类似问题。

而且现在人力资源逐渐缺乏，机器换人势在必行。

发明内容

基于此，有必要提供一种芯片自动测试设备。

一种芯片自动测试设备，其包括台板总成、升降台、料斗、TEC温控台、旋转上料组件、载料台、测试台、探针台及机柜；

所述台板总成固定于所述机柜上，所述升降台、所述料斗、所述旋转上料组件、所述载料台、所述测试台及所述探针台均固定于所述台板总成上；

所述料斗邻近所述升降台设置，用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，以及用于存放已完成芯片测试的待回收夹具；

所述升降台用于提升所述料斗中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗中；

所述旋转上料组件用于以转动方式将所述升降台上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台及将所述TEC温控台上的所述待回收夹具输送至所述升降台；

所述TEC温控台固定于所述载料台上且用于对所述待处理夹具上的所述待测试芯片进行高温环境下的工作性能检测；

所述载料台用于带动所述TEC温控台于上料位置及测试位置之间移动；

所述探针台用于对所述TEC温控台的所述待处理夹具上的所述待测试芯片以接触方式进行电连接；

所述测试台用于获取所述工作性能检测中的所述待测试芯片的检测信息。

上述芯片自动测试设备，通过将芯片预装载于夹具上，升降台配合旋转上料组件及载料台的三维空间移动设计，有利于实现夹具从料斗到测试再回到料斗的自动化流程，正常运行状态下无需人工操作，可全自动地实现芯片检测，且可以兼容各种不同类型的芯片尤其是光芯片，极大地节约了人力资源，有利于机器换人的技术更新；由于绝大部分功能组件均固定于台板总成上，因此还具有模块化设计、体积紧凑，占用空间相对较小的优点。

进一步地，在其中一个实施例中，所述升降台以步进方式提升所述料斗中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗中。

在其中一个实施例中，所述台板总成设有台板底板、第一Y运动轴龙门架、第一Y运动轴线缆拖链、探针台安装座，且于所述台板底板中开设有底板窗口；

所述第一Y运动轴龙门架、所述探针台安装座、所述载料台及所述测试台均固定于所述台板底板上；

所述第一Y运动轴线缆拖链及所述旋转上料组件分别固定于所述第一Y运动轴龙门架上，所述第一Y运动轴线缆拖链用于安装且保护所述第一Y运动轴龙门架及所述旋转上料组件的线缆；

所述升降台穿过所述底板窗口且固定于所述台板底板上，所述料斗设置于所述升降台上；

所述探针台固定于所述探针台安装座上。

进一步地，在其中一个实施例中，所述升降台的升降台安装座固定于所述台板底板上，所述升降台的升降驱动螺杆穿过所述底板窗口。

进一步地，在其中一个实施例中，所述升降台设有升降马达、升降导向轴、升降驱动螺杆、升降台安装座、升降台安装支架及升降台顶升座；

所述升降马达、所述升降导向轴及所述升降台安装座均固定于所述升降台安装支架上，且所述升降台安装座还固定于所述台板总成上；

所述升降台顶升座固定于所述升降驱动螺杆，所述升降马达驱动所述升降驱动螺杆在所述升降导向轴的引导下升降，以带动所述升降台顶升座提升所述料斗中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗中。

在其中一个实施例中，所述料斗设有手柄、料仓、产品夹具检测感应器、料仓夹紧器及料仓支架；

所述料仓夹紧器连接所述料仓，所述料仓固定于所述料仓支架上，所述料仓支架固定于所述台板总成或其台板底板上，所述料仓用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，以及用于存放已完成芯片测试的待回收夹具；

所述手柄及所述产品夹具检测感应器分别固定于所述料仓上，所述产品夹具检测感应器用于感应于所述升降台处待提升的所述待处理夹具及待下降的所述待回收夹具是否到位。

在其中一个实施例中，所述TEC温控台设有控温台底座、夹具感应器、水冷板、TEC控温元件、产品夹具承载台及定位销；

所述控温台底座固定于所述载料台上，所述夹具感应器、所述水冷板、所述TEC控温元件及所述产品夹具承载台均设置于所述控温台底座上；

所述产品夹具承载台用于承载所述待处理夹具，以使所述待处理夹具上的所述待测试芯片位于所述水冷板及所述TEC控温元件之间或者所述TEC控温元件位于所述水冷板及所述待测试芯片之间，且通过所述定位销定位所述待处理夹具；

所述夹具感应器用于感应所述待处理夹具是否放置正确。

在其中一个实施例中，所述旋转上料组件设有第一Y运动轴、夹料机构、旋转机构、上下运动机构、拖链槽支架及滑台；

所述第一Y运动轴固定于所述台板总成的第一Y运动轴龙门架上，所述滑台滑动设置于所述第一Y运动轴上；

所述拖链槽支架设置于所述滑台上，用于配合所述台板总成的第一Y运动轴线缆拖链安装且保护所述旋转上料组件的线缆；

所述夹料机构设置于所述旋转机构上，用于夹取所述升降台上的所述待处理夹具及所述TEC温控台上的所述待回收夹具；

所述旋转机构设置于所述上下运动机构上，用于以转动方式实现所述夹料机构的180度往复转动或者360度循环转动；

所述上下运动机构设置于所述滑台上，用于以上下运动方式带动所述旋转机构移动，以通过所述夹料机构将所述升降台上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台及将所述TEC温控台上的所述待回收夹具输送至所述升降台。

在其中一个实施例中，所述载料台包括第二Y运动轴、第一X运动轴、升降运动轴、选装下压气缸、产品夹具检测感应器及温控安装平台；

所述第二Y运动轴固定于所述台板总成上，所述第一X运动轴固定于所述第二Y运动轴上，所述升降运动轴固定于所述第一X运动轴上，所述选装下压气缸及所述温控安装平台固定于所述升降运动轴上，所述第二Y运动轴、所述第一X运动轴及所述升降运动轴共同配合以带动所述选装下压气缸及所述温控安装平台三维移动；

所述选装下压气缸用于夹持固定所述待处理夹具，所述TEC温控台及所述产品夹具检测感应器固定于所述温控安装平台上，所述产品夹具检测感应器用于感应所述待处理夹具是否固定到位。

在其中一个实施例中，所述测试台设有测试台安装底座、第二X运动轴、前后调节微动滑台、上下调节微动滑台及测试感应器安装支架；

所述测试台安装底座固定于所述台板总成上，所述第二X运动轴固定于所述测试台安装底座上，所述前后调节微动滑台固定于所述第二X运动轴上，所述上下调节微动滑台固定于所述前后调节微动滑台上，所述测试感应器安装支架固定于所述上下调节微动滑台上，用于安装测试感应器。

在其中一个实施例中，所述探针台设有探针台基座、探针座、显微镜组件及显微镜调节滑台；

所述探针台基座固定于所述台板总成上，所述探针座、所述显微镜组件及所述显微镜调节滑台均设置于所述探针台基座上，所述探针座上设有可调位置的探针，所述显微镜调节滑台用于调节所述显微镜组件的位置。

在其中一个实施例中，所述机柜设有焊接钢架、减震垫及可调脚垫与万向轮，且于所述焊接钢架外设有板体；

所述台板总成固定于所述焊接钢架上，且所述减震垫设置于所述台板总成与所述焊接钢架之间；

所述可调脚垫与万向轮设置于所述焊接钢架下方。

在其中一个实施例中，所述升降台的数量为两个，其中一个带动所述待处理夹具处于上升状态下，另一个带动所述待回收夹具处于下降状态下；及/或，

所述载料台的数量为两个，其中一个处于检测状态下，另一个装载所述待处理夹具以备检测；及/或，

所述芯片包括激光器芯片及芯片内建芯片；及/或，

所述芯片自动测试设备还包括机罩，所述机罩罩设于所述机柜上以形成安装空间，所述台板总成、所述升降台、所述料斗、所述TEC温控台、所述旋转上料组件、所述载料台、所述测试台及所述探针台均设于所述安装空间中。

进一步地，在其中一个实施例中，所述机罩设有盖门、机器操纵按钮区、机器控制与监视平台及设备运行状态指示灯，所述盖门用于封闭所述安装空间，所述机器操纵按钮区、所述机器控制与监视平台及所述设备运行状态指示灯分别连接线路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所述芯片自动测试设备一实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例的A处放大示意图。

图3为图1所示实施例的台板总成结构示意图。

图4为图1所示实施例的升降台结构示意图。

图5为图1所示实施例的料斗结构示意图。

图6为图1所示实施例的TEC温控台结构示意图。

图7为图6所示实施例的结构分解示意图。

图8为图1所示实施例的旋转上料组件结构示意图。

图9为图1所示实施例的载料台结构示意图。

图10为图1所示实施例的测试台结构示意图。

图11为图1所示实施例的探针台结构示意图。

图12为图1所示实施例的机柜结构示意图。

图13为图1所示实施例的机罩结构示意图。

附图标记：

台板总成100、升降台200、料斗300、TEC温控台400、旋转上料组件500、载料台600、测试台700、探针台800、机柜900、机罩940、安装空间950；

台板底板110、第一Y运动轴龙门架120、第一Y运动轴线缆拖链130、探针台安装座140、底板窗口150；

升降马达210、升降导向轴220、升降驱动螺杆230、升降台安装座240、升降台安装支架250、升降台顶升座260；

手柄310、料仓320、产品夹具检测感应器330、料仓夹紧器340、料仓支架350；

控温台底座410、夹具感应器420、水冷板430、TEC控温元件440、产品夹具承载台450、定位销460；

第一Y运动轴510、夹料机构520、旋转机构530、上下运动机构540、拖链槽支架550、滑台560；

第二Y运动轴610、第一X运动轴620、升降运动轴630、选装下压气缸640、产品夹具检测感应器650、温控安装平台660；

测试台安装底座710、第二X运动轴720、前后调节微动滑台730、上下调节微动滑台740、测试感应器安装支架750；

探针台基座810、探针座820、显微镜组件830、显微镜调节滑台840；

焊接钢架910、减震垫920、可调脚垫与万向轮930、板体911；

盖门941、机器操纵按钮区942、机器控制与监视平台943、设备运行状态指示灯944。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请公开了一种芯片自动测试设备，其包括以下实施例的部分结构或全部结构；即，所述芯片自动测试设备包括以下的部分技术特征或全部技术特征。在本申请一个实施例中，一种芯片自动测试设备，其包括台板总成、升降台、料斗、TECThermal ElectronicCooler，半导体制冷器温控台、旋转上料组件、载料台、测试台、探针台及机柜；所述台板总成固定于所述机柜上，所述升降台、所述料斗、所述旋转上料组件、所述载料台、所述测试台及所述探针台均固定于所述台板总成上；所述料斗邻近所述升降台设置，用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，以及用于存放已完成芯片测试的待回收夹具；所述升降台用于提升所述料斗中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗中；所述旋转上料组件用于以转动方式将所述升降台上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台及将所述TEC温控台上的所述待回收夹具输送至所述升降台；所述TEC温控台固定于所述载料台上且用于对所述待处理夹具上的所述待测试芯片进行高温环境下的工作性能检测；所述载料台用于带动所述TEC温控台于上料位置及测试位置之间移动；所述探针台用于对所述TEC温控台的所述待处理夹具上的所述待测试芯片以接触方式进行电连接；所述测试台用于获取所述工作性能检测中的所述待测试芯片的检测信息。上述芯片自动测试设备，通过将芯片预装载于夹具上，升降台配合旋转上料组件及载料台的三维空间移动设计，有利于实现夹具从料斗到测试再回到料斗的自动化流程，正常运行状态下无需人工操作，可全自动地实现芯片检测，且可以兼容各种不同类型的芯片尤其是光芯片，极大地节约了人力资源，有利于机器换人的技术更新；由于绝大部分功能组件均固定于台板总成上，因此还具有模块化设计、体积紧凑，占用空间相对较小的优点。

在其中一个实施例中，一种芯片自动测试设备如图1及图2所示，其包括台板总成100、升降台200、料斗300、TEC温控台400、旋转上料组件500、载料台600、测试台700、探针台800及机柜900；所述台板总成100固定于所述机柜900上，所述升降台200、所述料斗300、所述旋转上料组件500、所述载料台600、所述测试台700及所述探针台800均固定于所述台板总成100上；所述料斗300邻近所述升降台200设置，用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具以及存放已完成芯片测试的待回收夹具，待处理夹具及待回收夹具可统称为夹具，在测试之前即为所述待处理夹具，完成测试之后即为所述待回收夹具。夹具上固定有芯片亦即所述待测试芯片，亦可理解为夹具中固定有所述待测试芯片。在其中一个实施例中，所述芯片包括光芯片，例如激光器芯片及芯片内建芯片等。

所述升降台200用于提升所述料斗300中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗300中；所述旋转上料组件500用于以转动方式将所述升降台200上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台400及将所述TEC温控台400上的所述待回收夹具输送至所述升降台200；所述TEC温控台400固定于所述载料台600上且用于对所述待处理夹具上的所述待测试芯片进行高温环境下的工作性能检测；所述载料台600用于带动所述TEC温控台400于上料位置及测试位置之间移动；所述探针台800用于对所述TEC温控台400的所述待处理夹具上的所述待测试芯片以接触方式进行电连接；所述测试台700用于获取所述工作性能检测中的所述待测试芯片的检测信息。升降台、旋转上料组件及载料台的配合是本申请所述芯片自动测试设备的重点所在，实现了三维空间的物料转移。可以理解的是，相关线路或者线缆可以顺着机柜900或其焊接钢架910上的线槽设置，对于活动机构的线缆可以采用线缆拖链等进行保护。

本实施例中，所述芯片自动测试设备还包括机罩940，所述机罩940罩设于所述机柜900上以形成安装空间950，所述台板总成100、所述升降台200、所述料斗300、所述TEC温控台400、所述旋转上料组件500、所述载料台600、所述测试台700及所述探针台800均设于所述安装空间950中。这样的设计，有利于形成一个完整的芯片自动测试设备，对内部结构具有保护作用，在不用时亦可起到防尘效果。

如图3所示，在其中一个实施例中，所述台板总成100设有台板底板110、第一Y运动轴龙门架120、第一Y运动轴线缆拖链130、探针台安装座140，且于所述台板底板110中开设有底板窗口150；所述第一Y运动轴龙门架120、所述探针台安装座140、所述载料台600及所述测试台700均固定于所述台板底板110上；所述第一Y运动轴线缆拖链130及所述旋转上料组件500分别固定于所述第一Y运动轴龙门架120上，所述第一Y运动轴线缆拖链130用于安装且保护所述第一Y运动轴龙门架120及所述旋转上料组件500的线缆；所述升降台200穿过所述底板窗口150且固定于所述台板底板110上，所述料斗300设置于所述升降台200上；所述探针台800固定于所述探针台安装座140上。进一步地，在其中一个实施例中，所述升降台200的升降台安装座240固定于所述台板底板110上，所述升降台200的升降驱动螺杆230穿过所述底板窗口150。进一步地，在其中一个实施例中，所述台板底板110设有配重结构或者所述台板底板110自身增重设置，以防在工作中发生振动。这样的设计，形成了与机柜相对的柜内结构，由于绝大部分都是在所述台板底板110上，因此有利于整体装配及维护。

在其中一个具体应用的实施例中，台板总成100主要包括台板底板110及龙门立柱，龙门立柱用于搭载产品运输的运动结构。台板底板110由大理石材质制作而成，采用大理石材质或配重结构的设计能确保设备具有一定的重量，以便在芯片测试过程中设备没有抖动，确保芯片测试时芯片与探针能行程较好的接触，从而确保测试信号能准确传输，对芯片施加的电流、电压能准确无误。其中，所述台板底板110由大理石制作而成，所述台板底板110用来组装和承载所述芯片自动测试设备的各个测试部件。所述第一Y运动轴龙门架120主要用来安装旋转上料组件500，所述第一Y运动轴龙门架120由两个柱子和一条横梁组成，呈龙门结构。所述第一Y运动轴线缆拖链130用于安装旋转上料组件500和第一Y运动轴510的线缆，在线缆往复运动时起到保护线缆的作用。所述探针台安装座140用于安装探针台800。所述底板窗口150用于安装升降台200。

进一步地，在其中一个实施例中，所述升降台200以步进方式提升所述料斗300中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗300中，以使每一所述待处理夹具逐级上升，从而实现准确地输送到所述旋转上料组件500。如图4所示，进一步地，在其中一个实施例中，所述升降台200设有升降马达210、升降导向轴220、升降驱动螺杆230、升降台安装座240、升降台安装支架250及升降台顶升座260；所述升降马达210、所述升降导向轴220及所述升降台安装座240均固定于所述升降台安装支架250上，且所述升降台安装座240还固定于所述台板总成100或其所述台板底板110上；所述升降台顶升座260固定于所述升降驱动螺杆230，所述升降马达210驱动所述升降驱动螺杆230在所述升降导向轴220的引导下升降，以带动所述升降台顶升座260提升所述料斗300中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗300中。在其中一个实施例中，所述升降台200的数量为两个，其中一个带动所述待处理夹具处于上升状态下，另一个带动所述待回收夹具处于下降状态下。升降台及其结构是本申请的重点设置之一，一方面输送待处理夹具，另一方面处理待回收夹具，这样的设计，一方面有利于保证升降到位，从而确保夹具的取放准确；另一方面有利于提升测试效率。

在其中一个具体应用的实施例中，升降台200用于将产品由下至上，以“子弹闸输送子弹”的方式一层层上升，供旋转上料组件500抓取产品以及产品夹具，送到待测试区域。升降台200包含2套同样的结构，负责实现一升一降的功能，升是用于给未检测产品即预装载待测试芯片的待处理夹具的取料，降是用于存放已完成检测的产品即存放已完成芯片测试的待回收夹具，升降的动力来源是步进电机，通过控制***控制升降的协调配合。所述升降马达210用于驱动和控制平台的升降。所述升降导向轴220用于给升降台做导向。所述升降驱动螺杆230用于通过螺杆做旋转运动驱动螺母，从而达到上下升降运动的。所述升降台安装座240用于安装到台板底板110。所述升降台安装支架250用于将升降台各部件组装在一起。所述升降台顶升座260用于与上下运动的组件安装在一起，能够上下移动，从而推动夹具产生升降运动。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述料斗300设有手柄310、料仓320、产品夹具检测感应器330、料仓夹紧器340及料仓支架350；所述料仓夹紧器340连接所述料仓320，所述料仓320固定于所述料仓支架350上，所述料仓支架350固定于所述台板总成100或其台板底板110上，所述料仓320用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，以及用于存放已完成芯片测试的待回收夹具；所述手柄310及所述产品夹具检测感应器330分别固定于所述料仓320上，所述产品夹具检测感应器330用于感应于所述升降台200处待提升的所述待处理夹具及待下降的所述待回收夹具是否到位。进一步地，所述料仓320分成两个区域，包括待测区域及回收区域，所述待测区域用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，所述回收区域用于存放已完成芯片测试的待回收夹具。通常情况下，通过输送带、自动机械臂或者人工，将所述待处理夹具输送到所述料斗300中，或者直接在所述芯片自动测试设备外部准备好所述料斗300，通过自动机械臂或者人工装入所述芯片自动测试设备中。而且升降台配合料斗，有利于准确地提升所述待处理夹具及回收所述待回收夹具。

在其中一个具体应用的实施例中，料斗300是用来存放芯片产品以及芯片产品夹具，未检测以及检测完的芯片产品都存放在料斗300上，可以理解的是，这里的芯片产品是装在夹具亦可称为产品夹具上的。料斗300设计有容易取放的手柄结构，便于待测试的芯片产品上下料。所述手柄310安装在料仓320，方便手持搬运。所述料仓320用于产品夹具的堆叠存放。所述产品夹具检测感应器330用于检测产品夹具是否升降到位。所述料仓夹紧器340用于夹紧料仓320，避免料仓320滑出，以确保自动化测试的正常运行。所述料仓支架350用于存放并固定料仓320。

如图6及图7所示，在其中一个实施例中，所述TEC温控台400设有控温台底座410、夹具感应器420、水冷板430、TEC控温元件440、产品夹具承载台450及定位销460；所述控温台底座410固定于所述载料台600上，所述夹具感应器420、所述水冷板430、所述TEC控温元件440及所述产品夹具承载台450均设置于所述控温台底座410上；所述产品夹具承载台450用于承载所述待处理夹具，以使所述待处理夹具上的所述待测试芯片位于所述水冷板430及所述TEC控温元件440之间或者所述TEC控温元件440位于所述水冷板430及所述待测试芯片之间，且通过所述定位销460定位所述待处理夹具；所述夹具感应器420用于感应所述待处理夹具是否放置正确。进一步地，所述水冷板430及所述TEC控温元件440集成设置形成控温基板，所述控温基板内部设有温度感应器。进一步地，所述TEC控温元件440或者所述控温基板中的所述TEC控温元件440***设所述水冷板430，用于在所述TEC温控台400内部形成升温降温环境，且使得升温区域仅局限于所述TEC温控台400中尤其是所述TEC控温元件440中，以使热量集中而不影响所述芯片自动测试设备的其他功能组件。这样的设计，有利于配合产品夹具形成稳妥的测试位置，能够实现温度控制下的系列测试。

在其中一个具体应用的实施例中，TEC温控台400采用半导体制冷片实现高精度控制温度，实现对芯片产品进行加温，用以测试产品在高温下的工作性能的状况，TEC温控台400采用铜材质，实现对产品的快速加温。TEC温控台400内设计了水冷板，并与水冷机协调工作，实现高低温度快速切换的功能。其他实施例还可以包括固定于所述机柜900上的所述水冷机。所述控温台底座410，用于安装与承载各部件，采用高强度玻纤板制作，起到绝缘作用。所述夹具感应器420用于感应所述待处理夹具是否放置正确，从而实现防呆功能。所述水冷板430通过外接水冷机，用来实现快速冷却功能。所述水冷板430接触铜材质例如所述TEC控温元件440。所述TEC控温元件440也叫半导体控温元件，用于控制测试平台的温度，具有快速升降温度的功能。所述产品夹具承载台450用于放置产品夹具，具有传热、加热功能。所述定位销460可称为高精度定位销，用于将产品夹具精确定位。

如图8所示，在其中一个实施例中，所述旋转上料组件500设有第一Y运动轴510、夹料机构520、旋转机构530、上下运动机构540、拖链槽支架550及滑台560；所述第一Y运动轴510固定于所述台板总成100的第一Y运动轴龙门架120上，所述滑台560滑动设置于所述第一Y运动轴510上；所述拖链槽支架550设置于所述滑台560上，用于配合所述台板总成100的第一Y运动轴线缆拖链130安装且保护所述旋转上料组件500的线缆；所述夹料机构520设置于所述旋转机构530上，用于夹取所述升降台200上的所述待处理夹具及所述TEC温控台400上的所述待回收夹具；所述旋转机构530设置于所述上下运动机构540上，用于以转动方式实现所述夹料机构520的180度往复转动或者360度循环转动；所述上下运动机构540设置于所述滑台560上，用于以上下运动方式带动所述旋转机构530移动，以通过所述夹料机构520将所述升降台200上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台400及将所述TEC温控台400上的所述待回收夹具输送至所述升降台200。旋转上料组件亦是本申请的重点设计之一，这样的设计，有利于在小范围、窄空间之内配合升降台进行夹具的输送。

在其中一个具体应用的实施例中，旋转上料组件500的功能是将装载了待测试芯片的待处理夹具从料斗自动抓取并运送到TEC温控台，旋转上料组件500具有180°旋转的功能，可以将夹具进行180°旋转，便于依次检测夹具两侧的产品。所述第一Y运动轴510，由丝杆与步进电机组成，主要作用是将部件产生前后方向的往复运动。所述夹料机构520具有夹紧张开的功能，以启动的方式驱动气缸达到松紧的功能，用来将产品夹紧夹起并完成搬运功能。所述旋转机构530用于实现夹料机构的180旋转功能，方便进行产品夹具两个侧面的产品做检测，旋转是以压缩空气驱动气缸的方式实现。所述上下运动机构540用于实现产品上下搬运的功能，在搬运过程中模拟“拿起，放下”的搬运动作，采用压缩空气驱动气缸的方式实现上下移动。所述拖链槽支架550与Y轴拖链槽组装在一起，用于保护线缆的往复运动过程。

如图9所示，在其中一个实施例中，所述载料台600包括第二Y运动轴610、第一X运动轴620、升降运动轴630、选装下压气缸640、产品夹具检测感应器650及温控安装平台660；所述第二Y运动轴610固定于所述台板总成100上，所述第一X运动轴620固定于所述第二Y运动轴610上，所述升降运动轴630固定于所述第一X运动轴620上，所述选装下压气缸640及所述温控安装平台660固定于所述升降运动轴630上，所述第二Y运动轴610、所述第一X运动轴620及所述升降运动轴630共同配合以带动所述选装下压气缸640及所述温控安装平台660三维移动；所述选装下压气缸640用于夹持固定所述待处理夹具，所述TEC温控台400及所述产品夹具检测感应器650固定于所述温控安装平台660上，所述产品夹具检测感应器650用于感应所述待处理夹具是否固定到位。在其中一个实施例中，所述载料台600的数量为两个，其中一个处于检测状态下，另一个装载所述待处理夹具以备检测。这样的设计，有利于将产品夹具夹紧与松开，并且在两个维度实现位置控制，还可以检测待处理夹具的位置，在待处理夹具失位时发出提示，以免损坏待测试芯片、待处理夹具乃至所述芯片自动测试设备。并且通过升降台配合旋转上料组件及载料台的三维空间移动设计，有利于实现夹具从料斗到测试再回到料斗的自动化流程，正常运行状态下无需人工操作，可全自动地实现芯片检测。

在其中一个具体应用的实施例中，载料台600设计有左右2套，可以实现无间断测试，一个载料台600在检测产品，另外一个载料台600在待测，交替使用。载料台600带动TEC温控台400，可以实现左右上下的移动动作，并设计有一个旋转下压气缸，用于将产品夹具压紧稳固。所述第二Y运动轴610采用精密马达与丝杆组成，可以实现平台在Y轴放下往复运动。所述第一X运动轴620采用精密马达与丝杆组成，可实现平台的X轴方向往复运动。所述升降运动轴630采用精密马达与丝杆组成，可实现平台的升降往复运动。所述选装下压气缸640用于将产品夹具夹紧与松开，采用气动作为运动动力。所述产品夹具检测感应器650用于检测测试台700上是否放置了夹具。所述温控安装平台660用于安装TEC温控台400或其组件例如控温台底座410。

如图10所示，在其中一个实施例中，所述测试台700设有测试台安装底座710、第二X运动轴720、前后调节微动滑台730、上下调节微动滑台740及测试感应器安装支架750；所述测试台安装底座710固定于所述台板总成100上，所述第二X运动轴720固定于所述测试台安装底座710上，所述前后调节微动滑台730固定于所述第二X运动轴720上，所述上下调节微动滑台740固定于所述前后调节微动滑台730上，所述测试感应器安装支架750固定于所述上下调节微动滑台740上，用于安装测试感应器。进一步地，所述测试台700还设有所述测试感应器。这样的设计，可以准确调控测试感应器的位置，确保测试结构的准确性；并且正常运行状态下无需人工操作，可全自动地实现芯片检测，且可以兼容各种不同类型的芯片尤其是光芯片，极大地节约了人力资源，有利于机器换人的技术更新。

在其中一个具体应用的实施例中，测试台700搭载着测试感应器例如光谱收集感应器和发光二极管感应器，用来收集芯片产品的发光光谱和发光功率等参数，测试台700可以做前后和上下的自动或手动微小调节，可以做左右的自动或手动调节，用于将测试感应器精准对准产品的发光位置。所述测试台安装底座710用于安装测试台各个部件。所述第二X运动轴720由精密电机与丝杆组成，用于将测试台实现X轴方向往复运动，便于不同产品之间来回切换检测。所述前后调节微动滑台730通过自动或手动滑台标准部件，将测试平台实现前后方向精密调节。所述上下调节微动滑台740通过滑台实现上下方向精密调节。所述测试感应器安装支架750用于安装精密检测感应器，以实现检测。

如图11所示，在其中一个实施例中，所述探针台800设有探针台基座810、探针座820、显微镜组件830及显微镜调节滑台840；所述探针台基座810固定于所述台板总成100上，所述探针座820、所述显微镜组件830及所述显微镜调节滑台840均设置于所述探针台基座810上，所述探针座820上设有可调位置的探针，所述显微镜调节滑台840用于调节所述显微镜组件830的位置。进一步地，所述探针与所述待测试芯片弹性导电接触。这样的设计，一方面有利于准确探测实现各种芯片产品的检测，另一方面有利于保护所述待测试芯片以免在接触中造成损坏而导致对所述待测试芯片性能的误判，再一方面有利于兼容各种不同类型的光芯片检测，实现可以模拟光芯片在一定的工作环境下检测光芯片功能，亦可全自动检测光芯片功能。

在其中一个具体应用的实施例中，探针台800包含了4组探针座和一套电子显微镜，探针座可以进行前后、左右、上下六个方向的自动或手动调节，用于将探针调节到芯片产品的接电部位，从而实现对产品的接通电流、电压的功能。通过调节探针台800探针的位置，可以实现兼容各种不同芯片的检测，可以极大地满足市场上各种芯片产品的检测。所述探针台基座810用于安装探针台各部件。所述探针座820由手动滑台和探针组成，可以实现6自由度调节。所述显微镜组件830亦即电子显微镜用于将产品放大，并通过显示器显示出来，电子显微镜的主要作用包括：1，通过放大产品来协助探针的位置调节；2，识别产品的字符，用于收集数据；3，实时监控检测过程。所述显微镜调节滑台840可以对显微镜实现4自由度调节。

如图12所示，在其中一个实施例中，所述机柜900设有焊接钢架910、减震垫920及可调脚垫与万向轮930，且于所述焊接钢架910外设有板体911；所述台板总成100固定于所述焊接钢架910上，且所述减震垫920设置于所述台板总成100与所述焊接钢架910之间；所述可调脚垫与万向轮930设置于所述焊接钢架910下方；这样的设计，绝大部分功能组件均固定于台板总成上，因此还具有模块化设计、体积紧凑，占用空间相对较小的优点，以及易于安装到所述机柜900的焊接钢架910上。

在其中一个具体应用的实施例中，机柜900用来承载台板总成，采用钢结构焊接而成，机柜900与台板总成100安装有减震装置，用来隔绝外部震动源，避免震动对探针与产品之间造成接触不良等问题。机柜900用来安装控制器、电源、工控机等元器件。所述焊接钢架910用于承重及作为安装架。所述减震垫920用于减震。所述可调脚垫与万向轮930用于实现位置移动及调整。

如图13所示，进一步地，在其中一个实施例中，所述机罩940设有盖门941、机器操纵按钮区942、机器控制与监视平台943及设备运行状态指示灯944，所述盖门941用于封闭所述安装空间950，具体地，所述盖门941可以上下翻动以开启或封闭所述安装空间950。所述机器操纵按钮区942、所述机器控制与监视平台943及所述设备运行状态指示灯944分别连接线路，具体的连接方式参考传统控制即可，在此从略。在其中一个具体应用的实施例中，机罩940是用来保护各个功能组件，避免工作时各部件受人为干扰、避免设备工作时伤及操作员，机罩940设有上下翻盖的方式，供操作员进行上下料、机器里面日常维护等操作，上下翻盖结构采用气弹簧设计，减少操作员的操作力度，方便操作。

需要说明的是，本申请的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的芯片自动测试设备。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种芯片自动测试设备，其特征在于，包括台板总成(100)、升降台(200)、料斗(300)、TEC温控台(400)、旋转上料组件(500)、载料台(600)、测试台(700)、探针台(800)及机柜(900)；

所述台板总成(100)固定于所述机柜(900)上，所述升降台(200)、所述料斗(300)、所述旋转上料组件(500)、所述载料台(600)、所述测试台(700)及所述探针台(800)均固定于所述台板总成(100)上；

所述料斗(300)邻近所述升降台(200)设置，用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，以及用于存放已完成芯片测试的待回收夹具；

所述升降台(200)用于提升所述料斗(300)中的所述待处理夹具及下降所述待回收夹具至所述料斗(300)中；

所述旋转上料组件(500)用于以转动方式将所述升降台(200)上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台(400)及将所述TEC温控台(400)上的所述待回收夹具输送至所述升降台(200)；

所述TEC温控台(400)固定于所述载料台(600)上且用于对所述待处理夹具上的所述待测试芯片进行高温环境下的工作性能检测；

所述载料台(600)用于带动所述TEC温控台(400)于上料位置及测试位置之间移动；

所述探针台(800)用于对所述TEC温控台(400)的所述待处理夹具上的所述待测试芯片以接触方式进行电连接；

所述测试台(700)用于获取所述工作性能检测中的所述待测试芯片的检测信息。

2.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述台板总成(100)设有台板底板(110)、第一Y运动轴龙门架(120)、第一Y运动轴线缆拖链(130)、探针台安装座(140)，且于所述台板底板(110)中开设有底板窗口(150)；

所述第一Y运动轴龙门架(120)、所述探针台安装座(140)、所述载料台(600)及所述测试台(700)均固定于所述台板底板(110)上；

所述第一Y运动轴线缆拖链(130)及所述旋转上料组件(500)分别固定于所述第一Y运动轴龙门架(120)上，所述第一Y运动轴线缆拖链(130)用于安装且保护所述第一Y运动轴龙门架(120)及所述旋转上料组件(500)的线缆；

所述升降台(200)穿过所述底板窗口(150)且固定于所述台板底板(110)上，所述料斗(300)设置于所述升降台(200)上；

所述探针台(800)固定于所述探针台安装座(140)上。

3.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述料斗(300)设有手柄(310)、料仓(320)、产品夹具检测感应器(330)、料仓夹紧器(340)及料仓支架(350)；

所述料仓夹紧器(340)连接所述料仓(320)，所述料仓(320)固定于所述料仓支架(350)上，所述料仓支架(350)固定于所述台板总成(100)或其台板底板(110)上，所述料仓(320)用于存放预装载待测试芯片的待处理夹具，以及用于存放已完成芯片测试的待回收夹具；

所述手柄(310)及所述产品夹具检测感应器(330)分别固定于所述料仓(320)上，所述产品夹具检测感应器(330)用于感应于所述升降台(200)处待提升的所述待处理夹具及待下降的所述待回收夹具是否到位。

4.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述TEC温控台(400)设有控温台底座(410)、夹具感应器(420)、水冷板(430)、TEC控温元件(440)、产品夹具承载台(450)及定位销(460)；

所述控温台底座(410)固定于所述载料台(600)上，所述夹具感应器(420)、所述水冷板(430)、所述TEC控温元件(440)及所述产品夹具承载台(450)均设置于所述控温台底座(410)上；

所述产品夹具承载台(450)用于承载所述待处理夹具，以使所述待处理夹具上的所述待测试芯片位于所述水冷板(430)及所述TEC控温元件(440)之间或者所述TEC控温元件(440)位于所述水冷板(430)及所述待测试芯片之间，且通过所述定位销(460)定位所述待处理夹具；

所述夹具感应器(420)用于感应所述待处理夹具是否放置正确。

5.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述旋转上料组件(500)设有第一Y运动轴(510)、夹料机构(520)、旋转机构(530)、上下运动机构(540)、拖链槽支架(550)及滑台(560)；

所述第一Y运动轴(510)固定于所述台板总成(100)的第一Y运动轴龙门架(120)上，所述滑台(560)滑动设置于所述第一Y运动轴(510)上；

所述拖链槽支架(550)设置于所述滑台(560)上，用于配合所述台板总成(100)的第一Y运动轴线缆拖链(130)安装且保护所述旋转上料组件(500)的线缆；

所述夹料机构(520)设置于所述旋转机构(530)上，用于夹取所述升降台(200)上的所述待处理夹具及所述TEC温控台(400)上的所述待回收夹具；

所述旋转机构(530)设置于所述上下运动机构(540)上，用于以转动方式实现所述夹料机构(520)的180度往复转动或者360度循环转动；

所述上下运动机构(540)设置于所述滑台(560)上，用于以上下运动方式带动所述旋转机构(530)移动，以通过所述夹料机构(520)将所述升降台(200)上的所述待处理夹具输送至所述TEC温控台(400)及将所述TEC温控台(400)上的所述待回收夹具输送至所述升降台(200)。

6.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述载料台(600)包括第二Y运动轴(610)、第一X运动轴(620)、升降运动轴(630)、选装下压气缸(640)、产品夹具检测感应器(650)及温控安装平台(660)；

所述第二Y运动轴(610)固定于所述台板总成(100)上，所述第一X运动轴(620)固定于所述第二Y运动轴(610)上，所述升降运动轴(630)固定于所述第一X运动轴(620)上，所述选装下压气缸(640)及所述温控安装平台(660)固定于所述升降运动轴(630)上，所述第二Y运动轴(610)、所述第一X运动轴(620)及所述升降运动轴(630)共同配合以带动所述选装下压气缸(640)及所述温控安装平台(660)三维移动；

所述选装下压气缸(640)用于夹持固定所述待处理夹具，所述TEC温控台(400)及所述产品夹具检测感应器(650)固定于所述温控安装平台(660)上，所述产品夹具检测感应器(650)用于感应所述待处理夹具是否固定到位。

7.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述测试台(700)设有测试台安装底座(710)、第二X运动轴(720)、前后调节微动滑台(730)、上下调节微动滑台(740)及测试感应器安装支架(750)；

所述测试台安装底座(710)固定于所述台板总成(100)上，所述第二X运动轴(720)固定于所述测试台安装底座(710)上，所述前后调节微动滑台(730)固定于所述第二X运动轴(720)上，所述上下调节微动滑台(740)固定于所述前后调节微动滑台(730)上，所述测试感应器安装支架(750)固定于所述上下调节微动滑台(740)上，用于安装测试感应器。

8.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述探针台(800)设有探针台基座(810)、探针座(820)、显微镜组件(830)及显微镜调节滑台(840)；

所述探针台基座(810)固定于所述台板总成(100)上，所述探针座(820)、所述显微镜组件(830)及所述显微镜调节滑台(840)均设置于所述探针台基座(810)上，所述探针座(820)上设有可调位置的探针，所述显微镜调节滑台(840)用于调节所述显微镜组件(830)的位置。

9.根据权利要求1所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述机柜(900)设有焊接钢架(910)、减震垫(920)及可调脚垫与万向轮(930)，且于所述焊接钢架(910)外设有板体(911)；

所述台板总成(100)固定于所述焊接钢架(910)上，且所述减震垫(920)设置于所述台板总成(100)与所述焊接钢架(910)之间；

所述可调脚垫与万向轮(930)设置于所述焊接钢架(910)下方。

10.根据权利要求1至9中任一项所述芯片自动测试设备，其特征在于，所述升降台(200)的数量为两个，其中一个带动所述待处理夹具处于上升状态下，另一个带动所述待回收夹具处于下降状态下；及/或，

所述载料台(600)的数量为两个，其中一个处于检测状态下，另一个装载所述待处理夹具以备检测；及/或，

所述芯片包括激光器芯片及芯片内建芯片；及/或，

所述芯片自动测试设备还包括机罩(940)，所述机罩(940)罩设于所述机柜(900)上以形成安装空间(950)，所述台板总成(100)、所述升降台(200)、所述料斗(300)、所述TEC温控台(400)、所述旋转上料组件(500)、所述载料台(600)、所述测试台(700)及所述探针台(800)均设于所述安装空间(950)中。

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