CN103487609A - 千万像素级cmos光学芯片模组测试插座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，包括上盖和底座，所述上盖包括上盖主体，所述上盖主体内安装有测试镜头，所述测试镜头前方还设置有光源单元，所述底座包括插座主体，所述插座主体内设有测试探针和浮动载板，所述底座还与PCB转接板连接，其中，所述测试探针、测试镜头和光源单元沿逐渐远离PCB转接板的方向依次分布。本发明能实现对千万像素级CMOS光学芯片模组的便捷、高效、准确的测试，且结构简单，操作方便，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种芯片测试设备，特别是一种千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座。
背景技术
CMOS晶圆系通过在硅晶片上加工感光集成电路而形成的光感芯片器件，其广泛应用于手机，电脑、摄像装置等设备中。一般来说，CMOS晶圆具有产品电路集成化较高、电路导出所采用锡球之间步距小(0.2mm左右)等特点。
现有CMOS芯片测试插座大都集中在百万像素以下的产品测试，结构上能满足最终性能测试要求。但对于百万像素级光学芯片模组，其具有更高的测试要求，例如：
a.由于千万级光学芯片模组在产品结构上比200万像素以下的芯片大5～20倍，所以，测试插座的结构必然不能与现有测试插座结构相同；
b.由于千万级光学芯片模组在成像技术上和200万像素以下的芯片有了极大的改善，这样就要求在测试插座必须做到精确定位，其精度高达微米级；
c.在测试插座的检测上，尚无行业标准，对其可靠性的检测也是一个问题，而现有测试插座完全不能满足兼容的要求；
d.在高像素光学芯片模组的成像精度差异性上，由于多种因素，如加工设备的缺陷等，导致对产品的测试合格率不理想，且还会导致芯片和设备损坏，使测试效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其能实现对千万像素级CMOS光学芯片模组的高效、便捷、准确的测试，且结构简单，操作方便，使用寿命长，从而克服了现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，包括上盖和底座，所述上盖包括上盖主体，所述上盖主体内安装有测试镜头，所述测试镜头前方还设置有光源单元，所述底座包括插座主体，所述插座主体内设有测试探针和浮动载板，所述底座还与PCB转接板连接，其中，所述测试探针、测试镜头和光源单元沿逐渐远离PCB转接板的方向依次分布。
进一步的，所述上盖包括上盖框架、上盖主体和压板，所述压板经压板基准环和压板保持环固定安装在所述上盖框架和上盖主体之间，且所述压板、压板基准环和压板保持环同轴设置。
进一步的，所述底座包括插座主体，所述测试探针经保持板安装在插座主体内，所述浮动载板经弹性元件浮动设置于插座主体内。
进一步的，所述上盖和底座之间还设有卡扣，所述卡扣一端经转轴与上盖一端部连接，另一端与底座的相应一端配合。
进一步的，所述光源单元包括置于暗箱内的LED灯板，所述LED灯板与测 试镜头之间还设有标准图版。
进一步的，所述暗箱内还设有至少一均光板，所述均光板分布于测试镜头和LED灯板之间。
进一步的，所述测试探针内设有弹簧，当上盖与底座盖合时，所述弹簧被压缩，并与被测试芯片模组上的锡球充分接触。
本发明的工作原理在于，通过将被测试芯片模组置于该插座内，随着暗室内光源的明暗变化，测试芯片模组通过测试镜头对图像的采集，将光学信号输入CSP芯片中的感光区，将光学信号转成电流信号，并由测试探针将信号传输到PCB转接板，并将电流信号输入外设测试设备，在外设测试设备内将电流信号转成数字信号，重新生成图像信号；通过对适时生成的图像参数和原有的标准图像进行对比，判断是否满足设计要求。
前述测试探针采用的是半导体测试用探针(POGO PIN)，可实现信号的微衰减，确保了测试的稳定性和可靠性；
通过前述测试插座设计，可解决操作人员和机台操作时放置、被测试芯片模组精确定位问题，同时放置易操作，机台操作方便性大大增强，通过和测试机台的配合，满足产品测试达到产能要求。
与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：实现了千万级CMOS芯片模组的简单化测试，且测试结果更为准确，同时，本发明的测试插座机械结构简单，易于操作，适于在多种机台上进行千万级CMOS芯片模组的测试。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图，其中：压板基准环1、上盖框架 2、上盖主体3、卡扣4、压板5、压板保持环6、插座主体7、浮动载板8、保持板9、测试探针10、PCB转接板11。
具体实施方式
以下结合附图及一较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
参阅图1，本实施例所涉及的一种千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，包括上盖和底座，所述上盖包括上盖主体，所述上盖主体内安装有测试镜头，所述测试镜头前方还设置有光源单元，所述底座包括插座主体，所述插座主体内设有测试探针和浮动载板，所述底座还与PCB转接板连接，其中，所述测试探针、测试镜头和光源单元沿逐渐远离PCB转接板的方向依次分布。
进一步的，所述上盖包括上盖框架2、上盖主体3和压板5，所述压板经压板基准环1和压板保持环6固定安装在所述上盖框架和上盖主体之间，且所述压板、压板基准环和压板保持环同轴设置。
进一步的，所述底座包括插座主体7，所述测试探针10经保持板9安装在插座主体内，所述浮动载板8经弹性元件浮动设置于插座主体内。
进一步的，所述上盖和底座之间还设有卡扣4，所述卡扣一端经转轴与上盖一端部连接，另一端与底座的相应一端配合。
进一步的，所述光源单元包括置于暗箱内的LED灯板，所述LED灯板与测试镜头之间还设有标准图版。
进一步的，所述暗箱内还设有至少一均光板，所述均光板分布于测试镜头和LED灯板之间。
该测试插座中的各主要部件，如底座(SOCKET)部分可以采用复合陶瓷材 料(陶瓷PEEK，TORLON)，以满足部件强度和测试寿命。
进一步的，所述测试探针内设有弹簧，当主要由独立灯箱单元及镜头保持框体组成的上盖A与主要由测试单元、芯片浮动载板组成的底座B盖合时，所述弹簧被压缩，并与被测试芯片模组上的锡球充分接触。
而前述探针保持主体和芯片浮动载板的设置，可使测试探针的放置和取出极为方便，并使得被测试芯片模组能精确定位，并可自如的放入或取出。
作为较为优选的实施方案之一，前述测试探针的工作过程可以为：
(1)测试状态：当测试探针在受压时(模组放入放置槽内，同时上盖LID下压)内部弹簧压缩，预期设定的压缩值会使弹簧和被测试芯片模组上的锡球充分接触，而不会将被测试芯片模组的上锡球(常规直径在0.2～0.5mm，高度在0.1～0.25mm)扎破，且不会出现偏斜现象；
(2)非测试状态：当测试探针在没受到外力压制的情况下，保持松弛状态，如此确保探针处于非受压状态，保证探针的使用寿命和寿命期内的导通功能正常，减少测试费用。
前述独立灯箱单元的设计，使得该测试插座无论在何种机台上均可采用，解决了测试过程中图像差异超出标准的问题。
前述PCB转接结构的设计，既可在芯片范围内将信号转接，同时实现了不同元器件的保护，满足下压力学性能需要和电子元器件避让要求。
优选的，所述测试探针可采用半导体测试探针，如此可以更好的实现对芯片中锡球进行点对点接触，满足测试点的导通，在对锡球的测试上满足准确点接触，并将信号传输至控制系统，系统确认接触正确。进一步的，前述测试探针与被测试芯片接触部的面积可以很方便的控制，使得被测试芯片上锡球因接 触测试探针而损伤区域的直径的小于锡球直径的1／4。
进一步的，通过前述测试单元的组合设计，可使单机、单人的测试效率实现大幅提升，测试频度可以和测试简单的芯片速度保持一致。
综述之，藉由本发明，能够实现千万像素级CMOS光学芯片模组的测试自动化，同时还可将千万像素级CMOS光学芯片模组测试简单化，测试手法简单易行，此外还至少具有如下优点：
(1)底座(SOCKET)部分可采用TORLON4203材料，使得防静电等级达到：1014Ohm cm等级；
(2)与测试系统联接简单化，例如，以螺丝紧固即可；
(3)CMOS芯片模组放入自如，探针的放置和取出极为方便；
(4)CMOS芯片模组被准确定位，且其外形补偿使探针头全面接触锡球，不存在偏斜现象，再及，可以根据不同的CMOS芯片模组结构选用不同的探针，减少芯片在弹簧受压时的微小变形，而不会影响测试效果；探针的寿命大大提升，减少了测试的费用，且测试效果准确，可靠；
(5)单机、单人的测试效率实现，测试频度可以和测试简单的芯片测试保持一致；
(6)本发明为千万像素级CMOS光学芯片模组测试提供了测试硬件载具，解决了测试过程中的图像差异，精密加工和精确定位问题。
需要指出的是，以上实施例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其他实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，包括上盖和底座，其特征在于，所述上盖包括上盖主体，所述上盖主体内安装有测试镜头，所述测试镜头前方还设置有光源单元，所述底座包括插座主体，所述插座主体内设有测试探针和浮动载板，所述底座还与PCB转接板连接，其中，所述测试探针、测试镜头和光源单元沿逐渐远离PCB转接板的方向依次分布。
2.根据权利要求1所述的千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其特征在于，所述上盖包括上盖框架、上盖主体和压板，所述压板经压板基准环和压板保持环固定安装在所述上盖框架和上盖主体之间，且所述压板、压板基准环和压板保持环同轴设置。
3.根据权利要求1所述的千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其特征在于，所述底座包括插座主体，所述测试探针经保持板安装在插座主体内，所述浮动载板经弹性元件浮动设置于插座主体内。
4.根据权利要求1所述的千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其特征在于，所述上盖和底座之间还设有卡扣，所述卡扣一端经转轴与上盖一端部连接，另一端与底座的相应一端配合。
5.根据权利要求1所述的千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其特征在于，所述光源单元包括置于暗箱内的LED灯板，所述LED灯板与测试镜头之间还设有标准图版。
6.根据权利要求1所述的千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其特征在于，所述暗箱内还设有至少一均光板，所述均光板分布于测试镜头和LED灯板之间。
7.根据权利要求1所述的千万像素级CMOS光学芯片模组测试插座，其特征在于，所述测试探针内设有弹簧，当上盖与底座盖合时，所述弹簧被压缩，并与被测试芯片模组上的锡球充分接触。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140101 |