CN107229014A - 芯片测试载具及芯片测试设备 - Google Patents

Abstract

一种芯片测试载具及芯片测试设备，芯片测试设备包括：芯片测试载具、测试机台、多组测试探头以及移动平台，芯片测试载具包括：可相互重叠卡装并可相互分离的专用托盘和核心托盘；转运托盘包括：托板和设于托板正面的多排平行分布的用以盛放芯片的盛放单元，每个盛放单元的中心具有呈十字交叉状的通孔和用以容纳芯片的容纳腔，核心托盘包括：基板和设于基板正面的多排平行分布的用以卡紧芯片的卡紧单元，每个卡紧单元具有卡紧芯片的卡腔，卡腔尺寸小于容纳腔尺寸。该芯片测试载具能实现芯片测试过程中的批量上料、批量撤料以及测试过程中的精准定位，使得应用该芯片测试载具的芯片测试设备的测试效率大大提升。

Description

芯片测试载具及芯片测试设备

技术领域

本发明涉及一种芯片测试领域，尤其涉及一种用于芯片批量测试的测试载具及测试设备。

背景技术

近年来随着电子科技技术的进步，个人计算机、多媒体、工作站、网络、通信相关设备等电子产品的需求量激增，带动整个世界半导体产业蓬勃发展。

各种功能的集成电路芯片成为电子产品硬件电路的核心，各厂商对集成电路芯片采购标准也较为严苛，在现行对集成电路芯片需求大增的前提下，供货商除了确保最终测试合格外，还必须能够迅速大量出货。

然而有些集成电路芯片，如近距离感应器等芯片，由于其外形尺寸较小，芯片在测试机上的安放位置稍有偏差，将导致测试探针无法精准接触芯片检测点，造成芯片测试失败，所以这类小型芯片难以进行大批量的规模化测试。

目前这类小型芯片的测试方式有两种，一种是逐个测试，即可以手工逐个测试，也可以将芯片逐个放入测试治具中进行测试。另一种测试方式是通过测试设备多个一组进行测试。目前这类小型芯片的测试设备包括：测试机台、设置在测试机台上方的可相对于机台上升或下降的测试探头以及吸料机械手，测试机台上设置有一个或几个芯片卡槽，测试探头的数量与芯片卡槽数量相等，每个测试探头对应一个芯片卡槽，芯片放置在物料盘上，每个物料盘上大概安放有几十甚至上百个芯片，吸料机械手逐一吸取芯片并放入各芯片卡槽中，各芯片卡槽的形状大小与芯片形状大小适配，当芯片放入卡槽时，芯片被定位在与测试探头对准的位置，待各芯片卡槽均放满芯片后，使各测试探头下降而分别接触各芯片的测试点进行测试，待测试完成后，又通过吸料机械手将芯片逐一吸回物料盘，并从物料盘逐一吸取新的芯片放入测试机台的芯片卡槽。由此可见，对于每一组测试芯片，机械手需要来回运动无数次进行每个芯片逐一放料、取料，测试效率极低，尤其针对产品测试时间比较短的情况，取、放芯片占用的时间远大于实际产品测试时间。

发明内容

本发明要解决的主要的技术问题在于提供一种芯片测试载具，以解决芯片批量测试问题，提高芯片测试效率。

本发明要解决的另一技术问题在于提供一种芯片测试设备，以解决芯片批量测试问题，提高芯片测试效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种芯片测试载具，其包括：可相互重叠卡装并可相互分离的专用托盘和核心托盘；转运托盘包括：托板和设于托板正面的多排平行分布的用以盛放芯片的盛放单元，每个盛放单元的中心具有呈十字交叉状的通孔，所述通孔将所述盛放单元划分成多个承托块，每个承托块于靠近所述通孔的位置分别设置相对于所述托板的顶面下凹的承托槽，各承托槽共同构成容纳芯片的一容纳腔，各承托槽均具有水平的用以承托芯片的承托面，各承托槽的承托面平齐；核心托盘包括：基板和设于基板正面的多排平行分布的用以卡紧芯片的卡紧单元，每个卡紧单元均包括至少一对相对分布的卡爪，各卡爪之间构成卡紧芯片的一卡腔，其中至少一对卡爪上设置有水平的并相互平齐的支撑面；所述转运托盘的各盛放单元分别与所述核心托盘的各卡紧单元一一对应，当所述转运托盘叠放于所述核心托盘上时，各卡紧单元的卡爪对应伸入至各盛放单元的通孔中，且所述核心托盘的支撑面高于所述转运托盘的承托面，所述核心托盘的卡腔小于所述转运托盘的容纳腔。

优选地，所述盛放单元的各承托槽内壁均包括垂直于所述承托面的挡止面；所述卡紧单元的各卡爪均包括：面向所述卡腔并垂直于所述支撑面的卡接面，当所述转运托盘叠放于所述核心托盘时，相互匹配的卡紧单元与盛放单元中，至少一卡接面与至少一挡止面同侧，且同侧的卡接面相对于挡止面更向所述通孔中心方向突出。

优选地，每个承托槽均包括两个所述挡止面，同一承托槽的两挡止面相互垂直。

优选地，所述挡止面与所述托板顶面之间具有导向斜面，所述导向斜面分别与所述挡止面和所述托板的顶面构成优角夹角。

优选地，所述承托面靠近所述通孔处的轮廓呈弧形。

优选地，所述盛放单元背面的对应各承托块处均向外突出而形成多个凸台；所述卡紧单元正面设置有多个分别容纳各凸台的限位槽。

优选地，所述凸台靠近通孔处设置有弧形倒角，使通孔的底部开口呈渐扩口径的喇叭状。

优选地，各卡爪面向所述卡腔一侧的靠近顶端处均具有导向面，成对的两卡爪的导向面由下至上相互远离。

优选地，所述卡紧单元包括两对卡爪，分别为对称分布的两第一卡爪和对称分布的两第二卡爪，两第一卡爪的连线垂直于两第二卡爪的连线，所述第一卡爪的宽度大于所述第二卡爪的宽度，所述支撑面设于所述第一卡爪上；当所述转运托盘叠放于所述核心托盘上时，每个卡爪对应分布在两个承托块之间。

优选地，所述卡紧单元的中心设置有过孔，各卡爪分布在所述过孔四周。

优选地，所述卡紧单元背面开设朝正面凹陷的扩孔槽，所述过孔贯通所述扩孔槽的槽底，且所述扩孔槽的口径大于所述过孔的孔径。

优选地，所述核心托盘的基板宽度大于所述转运托盘的托板宽度，所述转运托盘的托板背面的宽度方向两侧对称设置有多个抓料卡槽，所述核心托盘的基板正面的宽度方向两侧对称设置多个抓料避让槽，当所述转运托盘叠放于所述核心托盘上面时，各抓料卡槽与各抓料避让槽一一相对，且各抓料避让槽向外超出所述转运托盘的侧边缘。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种芯片测试设备，其包括：上述芯片测试载具，还包括：测试机台、多组测试探头以及移动平台，测试机台上设置测试主板，且测试机台可受控而上下移动；各组测试探头间隔分布在所述测试机台的底面并排布成一排，每组测试探头由至少一根测试探针构成，各组测试探头的探针电性连接测试机台上的测试主板并可随所述测试机台上下移动，测试探头的数量与转运托盘中每排盛放单元数量以及核心托盘中每排卡紧单元的数量均相同；移动平台位于所述测试探头下方，所述芯片测试载具的核心托盘固定在所述移动平台上，所述芯片测试载具的转运托盘用于批量转运芯片，并可与核心托盘配合将芯片卡紧在测试工位，所述移动平台可受控而按照设定步距水平位移，并带动所述核心托盘和所述转运托盘一起移动至所述核心托盘上的多排待测芯片逐排一一对准所述测试机台上的各测试探头。

优选地，所述芯片测试设备还包括抓料机械手，抓料机械手用以抓取满载待测芯片的转运托盘并将其压紧在所述核心托盘上，或从所述核心托盘上取走转运托盘。

优选地，所述抓料机械手上固定有用以将芯片压紧在所述核心托盘的各卡紧单元中的压板，所述压板的底面设置有多排凸起的压块，各压块按照所述转运托盘的各盛放单元的间距排列。

优选地，每个压块的底面均设置一凹槽，所述压块在所述凹槽两侧形成两压脚，所述两压脚相对的两侧壁上各具有一导向斜面，所述两压脚的导向斜面由凹槽的槽底向下呈相互背离态势分布而形成喇叭状的凹槽开口。

优选地，所述抓料机械手还包括多对可相互张合的抓料指，成对的两抓料指分别对称位于所述压板的两侧且所述抓料指末端向下伸出所述压板，成对的抓料指的末端相向延伸有抓料凸沿。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过利用特定结构的转运托盘和特定结构的核心托盘配合来实现芯片测试过程中的批量上料、批量撤料以及测试过程中的精准定位，大大提高了芯片测试的效率。

附图说明

图1为本发明芯片测试设备的简化示意图。

图2为转运托盘的正面立体示意图。

图3为转运托盘的背面立体示意图。

图4为图2中A部的放大图。

图5为单个盛放单元的正面俯视图。

图6为图3中B部的放大图。

图7为核心托盘的正面立体示意图。

图8为核心托盘的背面立体示意图。

图9为核心托盘的每个卡紧单元的立体示意图。

图10为图8的C部的放大图。

图11 为转运托盘与核心托盘重叠时，单个盛放单元与单个卡紧单元的配合状态立体图。

图12为压板按压芯片时的示意图。

图13为压板的结构图。

图14为图13中的压板俯视图。

图15为压板上的单个压块的立体结构示意图。

附图标记说明如下：1、测试机台；11、测试主板；12、电源；13、测试主机；2、测试探头；3、移动平台；4、转运托盘；41、托板；42、盛放单元；421、通孔421；4211、通道；422、承托块；423、承托槽；4231、承托面；4232、挡止面；424、容纳腔；425、导向斜面；426、凸台；4261、弧形倒角；427、间隔槽；43、抓料卡槽；5、核心托盘；51、基板；52、卡紧单元；53、第一卡爪；531、支撑面；532、卡接面；533、导向面；54、第二卡爪；55、卡腔；56、限位槽；57、过孔；58、扩孔槽；6、压板；61、压块；611、压脚；6112、导向斜面；612、凹槽。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

芯片测试载具实施例。

本发明首先介绍一种用于实现芯片测试过程中的批量上料、批量撤料以及测试过程中的精准定位的芯片测试载具。

为详细介绍芯片测试载具的结构，以下将首先介绍一种适用于近距离感应器测试的芯片测试载具。

参阅图2、图3、图7和图8，该芯片测试载具包括：可相互重叠卡装并可相互分离的转运托盘4和核心托盘5。核心托盘5作为芯片测试时的定位元件，确保芯片与测试探头2精准对位。转运托盘4用于实现芯片批量上料和批量撤料，通过核心托盘5与转运托盘4配合而将芯片批量卡紧在测试工位。

参阅图2至图6，转运托盘4包括：托板41和设于托板41正面的多排平行分布的用以盛放芯片的盛放单元42。图中仅示出两排盛放单元42，其余盛放单元42省略。各排盛放单元42的数量一致且排布间距一致。

每个盛放单元42的中心具有呈十字交叉状的通孔421，通孔421将盛放单元42划分成多个承托块422，通孔421在相邻两承托块422之间形成上下贯通的通道4211。

每个承托块422于靠近通孔421的位置分别设置相对于托板41的顶面下凹的承托槽423，各承托槽423共同构成容纳芯片的一容纳腔424。

该容纳腔424的尺寸略大于芯片外形尺寸，当芯片安放于容纳腔424时，芯片在容纳腔424中具有适度活动空间，从而即便转运托盘4在移动过程中略不平稳，也不会造成芯片碰触容纳腔424的侧壁而发生侧向站立，因此芯片在转运托盘4的移动过程中，基本以平躺或略倾斜地斜躺姿势安置在转运托盘4的各盛放单元42中，便于在测试工作与核心托盘5配合而实现芯片精准对位。

各承托槽423均包括：水平的用以承托芯片的承托面4231和垂直于承托面4231的挡止面4232。各承托槽423的承托面4231平齐，芯片放置于容纳腔424时，各承托槽423的承托面4231承托芯片的四角位置，各承托槽423的挡止面4232构成限制芯片活动空间的极限壁。

挡止面4232的形状与芯片的外形相适配，通常芯片为方形，则挡止面4232相应为匹配芯片外形轮廓的平面。

每个承托槽423均包括两个相互垂直的挡止面4232，以分别限制芯片角部相邻的两边。在本实施例中，每个承托槽423的两挡止面4232之间具有一连通承托槽423的间隔槽427，该间隔槽427一方面可以扩大芯片角部的活动空间，避免与芯片角部发生干涉而导致芯片角部翘起，另一方便也便于在托板41上铣出承托槽423。

挡止面4232与托板41顶面之间具有导向斜面525，导向斜面525分别与挡止面4232和托板41的顶面构成优角夹角，以使容纳腔424的上开口呈由内至外渐扩口径的喇叭状，以对芯片放入容纳腔424进行导向，使放入容纳腔424边沿的芯片能够随导向斜面525自动落入容纳腔424中。

承托面4231靠近通孔421处的轮廓呈弧形，以扩大相对的两承托块422角部位置间的通道4211口径，避免与核心托盘5重叠卡装时发生干涉，保证与核心托盘5顺利对接。

盛放单元42背面的对应各承托块422处均向外突出而形成多个凸台426，该凸台426用于配合核心托盘5，对转运托盘4和核心托盘5重叠卡装构成定位。

凸台426靠近通孔421处设置有弧形倒角4261，使通孔421的底部开口呈渐扩口径的喇叭状，为转运托盘4卡装至核心托盘5提供卡装导向，便于二者顺利对接。

参阅图7-图10，核心托盘5，包括：基板51和设于基板51正面的多排平行分布的用以卡紧芯片的卡紧单元52。图中仅示出两排卡紧单元52，其余卡紧单元52省略。各排卡紧单元52的数量一致且排布间距一致。

核心托盘5中每排卡紧单元52的数量与转运托盘4中每排盛放单元42数量以及测试探头2的数量均一致。卡紧单元52的分布规律与盛放单元42的分布规律一致，如果核心托盘5具有二十排，每排有十个卡紧单元52，则转运托盘4上相应也具有二十排，每排具有十个卡紧单元52。

每个卡紧单元52均包括至少一对相对分布的卡爪，各卡爪之间构成卡紧芯片的一卡腔55。卡腔55的尺寸与芯片外形尺寸基本一致，从而当芯片位于卡腔55时，芯片能够被卡爪牢牢卡紧而实现定位。

转运托盘4的每个盛放单元42提供一个盛放芯片的容纳腔424，核心托盘5的每个卡紧单元52提供一个卡装芯片的卡腔55，卡腔55的尺寸小于容纳腔424的尺寸。当转运托盘4重叠卡装于核心托盘5时，核心托盘5的各卡紧单元52的位置与转运托盘4的各盛放单元42的位置一一对应，且卡紧单元52的各卡爪能够伸入盛放单元42的通孔421中，而将容纳腔424中的芯片转移至卡腔55中，对芯片进行卡紧定位。

结合参阅图9和图11，卡紧单元52的其中至少一对卡爪上设置有水平的并相互平齐的支撑面531。在本实施例中，卡紧单元52包括两对卡爪，分别为对称分布的两第一卡爪53和对称分布的两第二卡爪54。两第一卡爪53和两第二卡爪54相互交叉分布，即两第一卡爪53的连线垂直于两第二卡爪54的连线。第一卡爪53的宽度大于第二卡爪54的宽度，支撑面531设置在两第一卡爪53上。

当转运托盘4叠放卡装于核心托盘5上时，核心托盘5的各卡爪经转运托盘4的各通道4211伸入转运托盘4的容纳腔424中，此时，核心托盘5的支撑面531高于转运托盘4的承托面4231，芯片被自然顶起，从转运托盘4的承托面4231转移至核心托盘5的支撑面531，即实现了将芯片由转运托盘4的容纳腔424自动转移到核心托盘5的卡腔55中。

核心托盘5上的各卡爪还包括：面向卡腔55并垂直于支撑面531的卡接面532，各卡爪的卡接面532共同构成卡腔55的外周。

当转运托盘4叠放卡装于核心托盘5时，相互匹配的卡紧单元52与盛放单元42中，卡紧单元52的至少一卡接面532与盛放单元42的至少一挡止面4232同侧，且同侧的卡接面532相对于挡止面4232更向通孔421中心方向突出，从而使得核心托盘5的卡腔55尺寸小于转运托盘4的容纳腔424尺寸。

具体在本实施例中，核心托盘5具有四个卡爪，每个卡爪分布在四边形的一侧，每个卡爪上各具有一个卡接面532。转运托盘4具有四个承托槽423，每个承托槽423中具有两个不同侧的挡止面4232。当转运托盘4叠放卡装于核心托盘5时，每个卡爪对应分布在两个承托槽423之间，使得每个卡接面532两侧对应分布两个同侧的并相对内凹的挡止面4232。

卡紧单元52的各卡爪面向卡腔55一侧的靠近顶端处均具有导向面533，成对的两卡爪的导向面533由下至上相互远离，以使卡腔55的上开口呈喇叭状，对芯片进入卡腔55构成引导。

卡紧单元52正面还设置有多个限位槽56，当转运托盘4重叠卡装于核心托盘5时，转运托盘4底部的各凸台426分别容纳在各限位槽56中，从而使二者快速定位卡装。

卡紧单元52的中心还设置有过孔57，各卡爪分布在过孔57四周。该过孔57用于供近距离感应器在测试时向下发送激光信号。

卡紧单元52背面开设朝正面凹陷的扩孔槽58，过孔57贯通扩孔槽58的槽底，且扩孔槽58的口径大于过孔57的孔径，从而便于近距离感应器接、发激光信号。

以上为适用于近距离感应器的芯片测试载具的结构，适用于其他芯片的测试载具的结构与之类似，如果待测芯片不需要向下发送信号，则核心托盘5的各卡紧单元52可不必开设过孔57，其他结构与上述测试近距离感应器的芯片测试设备的结构和原理均相同，此处不再赘述。

要说明的是，在其他实施例中，核心托盘5的每个卡紧单元52中也可设置一对相对分布的卡爪，或根据需要而设置更多对卡爪。例如，对于在某一方向尺寸较长的芯片而言，可以在该方向布设多对卡爪或在该方向布设长卡爪，对于在某一方向尺寸较短的芯片而言，可以仅布设一对卡爪或布设短卡爪。

芯片测试设备实施例。

本发明的芯片测试设备适用于各种小型芯片的批量测试，以下将以测试近距离感应器这种芯片为例详细说明本发明的芯片测试设备的结构和工作原理。

参阅图1，该芯片测试设备包括：测试机台1、测试探头2、移动平台3、芯片测试载具以及抓料机械手。

芯片测试载具的结构已在上述实施例详细介绍，本实施例不再赘述。

测试机台1可受控而上下移动，其上下移动的动力机构可以是机械领域内常见的各种直线驱动机构，如，由气缸活塞杆伸缩带动测试机台1上下移动；或是由电机带动滚珠丝杠转动使滚珠丝杠上的滑块沿着丝杠直线移动，进而通过滑块带动测试机台1上下移动；或是由电机带动齿轮转动，通过齿轮与齿条啮合带动齿条直线行走，进而带动测试机台1上下移动；还也可以是由电机带动皮带轮转动，通过滚轮与皮带轮配合使得皮带直线移动，进而带动测试机台1上下移动。测试机台1何时移动以及移动的行程，均可利用外部控制机构通过通用控制程序实现。

测试机台1上设置测试主板11。本实施例中，测试主板11有多个，各测试主板11相互独立，每个测试主板11对应测试一个芯片。在其他实施例中，也可将各测试主板11整合在一张测试板上，使该测试板上具有多路相互独立工作的测试电路而分别独立测试每个芯片。

测试探头2具有多组，各组测试探头2间隔分布在测试机台1的底面并排布成一排，每组测试探头2由至少一根测试探针构成，各组测试探头2的探针电性连接测试机台1上的各测试主板11并可随所述测试机台1上下移动。当各测试主板11整合在一张测试板上时，各组测试探头2的探针则分别电性连接至该测试板的各测试电路。

每组测试探头2的探针数量依据被测芯片的测试点的数量而确定，如果每个被测芯片具有一个与探针接触的测试点，则相应地，每组测试探头2具有一根测试探针；如果每个被测芯片上具有两个测试点，则相应地，每组测试探头2具有两根测试探针，以此类推，每组测试探头2的探针数量与被测芯片的测试点的数量一致。

各测试主板11均通过电源线连接电源12，各测试主板11还通过有线或无线方式与测试主机13通信。在测试主机13上安装有测试程序，由测试主机13内的测试程序控制测试主板11工作，测试主板11再通过测试探针接触芯片表面的测试点。测试时，由测试主板11发出测试信号至芯片，芯片接收该测试信号并生成响应信号，并通过测试探针将该响应信号传输至测试主板11，测试主板11再将该相应信号转换或非转换地发送至测试主机13，由测试主机13判定芯片是否合格。

移动平台3位于测试探头2下方，核心托盘5固定在移动平台3上。移动平台3能够受控而沿水平方向步进移动。用以实现移动平台3水平移动的动力机构与测试机台1的动力机构类似，此处不再赘述。控制移动平台3何时移动和移动平台3每次步进的距离，均也利用外部控制机构通过通用控制程序实现。卡接面532

抓料机械手用以抓取满载待测芯片的转运托盘4并将其压紧在核心托盘5上，或从核心托盘5上取走转运托盘4。

抓料机械手上固定有多对可相互张合的抓料指。抓料指用于抓取转运托盘4并将其放置在核心托盘5上。成对的抓料指的末端相向延伸有抓料凸沿。

参阅图2、图3和图7，转运托盘4的托板41背面的宽度方向两侧对称设置有多个抓料卡槽43，当抓料机械手抓取转运托盘4时，各抓料指夹持在转运托盘4的两侧，抓料凸沿对应伸入抓料卡槽43处，防止转运托盘4下落。

抓料卡槽43的数量与抓料指的数量一致，本实施例中，抓料卡槽43有四个，抓料指有两对。在实际应用时，为了提高转运托盘4转运的平稳度，可相应成对增加抓料指和抓料卡槽43。

核心托盘5的基板51宽度大于转运托盘4的托板41宽度，核心托盘5的基板51正面的宽度方向两侧对称设置多个抓料避让槽，抓料避让槽的数量与抓料卡槽43数量、抓料指数量相同。当转运托盘4叠放于核心托盘5上面时，各抓料卡槽43与各抓料避让槽一一相对，且各抓料避让槽向外超出转运托盘4的侧边缘，从而避免与抓料指发生干涉。

参阅图13、图14和图15，抓料机械手上还固定有用以将芯片压紧在核心托盘5的各卡紧单元52中的压板6，成对的两抓料指分别对称位于压板6的两侧且抓料指末端略向下伸出压板6。

压板6的底面设置有多排凸起的压块61，各压块61按照转运托盘4的各盛放单元42的间距排列。每个压块61的底面均设置一凹槽612，压块61在凹槽612两侧形成两压脚611，两压脚611相对的两侧壁上各具有一导向斜面6112，两压脚611的导向斜面6112由凹槽612的槽底向下呈相互背离态势分布而形成喇叭状的凹槽612开口。

结合参阅图2、图13、图14和图15，当抓料机械手抓取转运托盘4时，压板6即位于该转运托盘4上方，且压板6的各压块61分别一一对应每个盛放单元42，使得压块61就像一个盖子盖在每个盛放单元42的容纳腔424上方，以避免芯片活动幅度过大而脱离转运托盘4的每个盛放单元42。

参阅图12，在转运托盘4上料过程中，位于转运托盘4内的部分芯片将可能因转运托盘4移动不平稳而发生略微倾斜，当转运托盘4放置于核心托盘5后，倾斜的芯片将无法自动被核心托盘5的卡爪卡紧，此时抓料机械手的压板6下压，压板6上的每个压块61的凹槽612正对一个卡紧单元52及一个芯片，由于凹槽612两侧具有两导向斜面6112，因此芯片将被导向斜面6112自动导正并引导至卡爪之间的卡腔55中而被卡爪卡紧。也就是说，压板6的作用在于，将倾斜的芯片自动导正并压紧在核心托盘5的卡爪之间。

此外，由于转运托盘4的各盛放单元42具有较宽裕的容纳腔424，芯片在容纳腔424中具有一定的活动余量，因此即便转运托盘4在移动过程中略不平稳，芯片也不会碰触容纳腔424的侧壁导致侧向站立，从而当转运托盘4被抓取并按压在核心托盘5上时，转运托盘4中的各芯片能够被压板6迅速导正成水平状态。

上述用于测试近距离感应器的芯片测试设备的工作过程如下：芯片（近距离感应器）首先被安放在转运托盘4的每个盛放单元42的容纳腔424中，待转运托盘4满载芯片后，通过外部传送带或人工将转运托盘4安装在上料位处；启动抓料机械手，使其由上料位抓取转运托盘4，将其重叠安放于核心托盘5上，核心托盘5的各卡紧单元52的卡爪自动伸入至转运托盘4的各盛放单元42的通孔421内，与此同时下压压板6，将各芯片导正成水平状态并被核心托盘5的卡爪卡紧，此时核心托盘5位于初始位置，托盘中的第一排芯片分别对准测试机台1上的各测试探头2；然后启动测试机台1下降，使测试探头2接触芯片的测试点，芯片根据主机的测试程序向下发出激光信号，并接收返回的激光信号而输出与距离相关的响应信号，通过测试探针将该响应信号传输至测试主板11，测试主板11再将该相应信号转换或非转换地发送至测试主机13，由测试主机13判定芯片是否合格；完成第一排芯片测试后，测试机台1上升，由移动平台3带动转运托盘4和核心托盘5步进一排间距，使托盘中的下一排芯片对准测试机台1上的各测试探头2，测试机台1再次下降完成第二排芯片测试，以此类推，对芯片进行逐排并行测试，直至最后一排芯片测试完成后，再次启动抓料机械手将转运托盘4取走，并从上料位重新抓取一个转运托盘4并放上核心托盘5，进行下一托盘芯片的批量测试。

在其他实施例中，上述芯片测试设备也可省略抓料机械手，而改用人工转移转运托盘4，并将转运托盘4放置在核心托盘5上，如果存在某些芯片倾斜而未压紧的状态，也可人工手动压平芯片使其被核心托盘5的卡爪压紧。

还要说明的是，抓料机械手的数量不唯一，也可设置两个抓料机械手，一个抓料机械手用以上料，即从上料位抓取转运托盘4并放置在核心托盘5上，另一个抓料机械手用于撤料，即从核心托盘5上取走转运托盘4。

值得一提的是，本发明的芯片测试设备不仅适用于近距离感应器这样的芯片，还适用于各种小型芯片的批量测试，在应用于其他芯片测试时，如果芯片不需要向下发送信号，则核心托盘5的各卡紧单元52可不必开设过孔57，测试主机13中的测试程序相应替换成待测芯片的测试程序，其他结构与上述测试近距离感应器的芯片测试设备的结构和原理均相同，此处不再赘述。

综上，由于本发明的转运托盘4的各盛放单元42具有较宽裕的容纳腔424，因而芯片在放置在转运托盘4的各容纳腔424时，具有一定的活动余量，芯片在转运托盘4转移过程中不会因转移过程不平稳而侧向站立，基本以平躺或略倾斜地斜躺姿安置在转运托盘4的各盛放单元42中，从而当转运托盘4被抓取并按压在核心托盘5上时，芯片能够自动转移至核心托盘5的各卡紧单元52中，且由于卡紧单元52的卡腔55尺寸较小，芯片被卡紧单元52的卡爪牢牢卡紧而定位，测试时，仅通过移动平台3水平位移而带动芯片逐排对准测试机台1上的各测试探头2，此时的运动比较平稳，芯片可以稳定地卡紧在各卡腔55中，从而与测试机台1上的各测试探头2逐排精准对位，确保测试探头2可靠接触芯片的检测点，实现芯片逐行并行测试。可见，本发明通过利用特定结构的转运托盘4和特定结构的核心托盘5配合来实现芯片测试过程中的批量上料、批量撤料以及测试过程中的定位，大大提高了芯片测试的效率。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (17)

1.一种芯片测试载具，其特征在于，包括：可相互重叠卡装并可相互分离的专用托盘和核心托盘，

转运托盘，包括：托板和设于托板正面的多排平行分布的用以盛放芯片的盛放单元，每个盛放单元的中心具有呈十字交叉状的通孔，所述通孔将所述盛放单元划分成多个承托块，每个承托块于靠近所述通孔的位置分别设置相对于所述托板的顶面下凹的承托槽，各承托槽共同构成容纳芯片的一容纳腔，各承托槽均具有水平的用以承托芯片的承托面，各承托槽的承托面平齐；

核心托盘，包括：基板和设于基板正面的多排平行分布的用以卡紧芯片的卡紧单元，每个卡紧单元均包括至少一对相对分布的卡爪，各卡爪之间构成卡紧芯片的一卡腔，其中至少一对卡爪上设置有水平的并相互平齐的支撑面；

所述转运托盘的各盛放单元分别与所述核心托盘的各卡紧单元一一对应，当所述转运托盘叠放于所述核心托盘上时，各卡紧单元的卡爪对应伸入至各盛放单元的通孔中，且所述核心托盘的支撑面高于所述转运托盘的承托面，所述核心托盘的卡腔小于所述转运托盘的容纳腔。

2.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，所述盛放单元的各承托槽内壁均包括垂直于所述承托面的挡止面；所述卡紧单元的各卡爪均包括：面向所述卡腔并垂直于所述支撑面的卡接面，当所述转运托盘叠放于所述核心托盘时，相互匹配的卡紧单元与盛放单元中，至少一卡接面与至少一挡止面同侧，且同侧的卡接面相对于挡止面更向所述通孔中心方向突出。

3.如权利要求2所述的芯片测试载具，其特征在于，每个承托槽均包括两个所述挡止面，同一承托槽的两挡止面相互垂直。

4.如权利要求2所述的芯片测试载具，其特征在于，所述挡止面与所述托板顶面之间具有导向斜面，所述导向斜面分别与所述挡止面和所述托板的顶面构成优角夹角。

5.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，所述承托面靠近所述通孔处的轮廓呈弧形。

6.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，所述盛放单元背面的对应各承托块处均向外突出而形成多个凸台；所述卡紧单元正面设置有多个分别容纳各凸台的限位槽。

7.如权利要求6所述的芯片测试载具，其特征在于，所述凸台靠近通孔处设置有弧形倒角，使通孔的底部开口呈渐扩口径的喇叭状。

8.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，各卡爪面向所述卡腔一侧的靠近顶端处均具有导向面，成对的两卡爪的导向面由下至上相互远离。

9.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，所述卡紧单元包括两对卡爪，分别为对称分布的两第一卡爪和对称分布的两第二卡爪，两第一卡爪的连线垂直于两第二卡爪的连线，所述第一卡爪的宽度大于所述第二卡爪的宽度，所述支撑面设于所述第一卡爪上；当所述转运托盘叠放于所述核心托盘上时，每个卡爪对应分布在两个承托块之间。

10.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，所述卡紧单元的中心设置有过孔，各卡爪分布在所述过孔四周。

11.如权利要求10所述的芯片测试载具，其特征在于，所述卡紧单元背面开设朝正面凹陷的扩孔槽，所述过孔贯通所述扩孔槽的槽底，且所述扩孔槽的口径大于所述过孔的孔径。

12.如权利要求1所述的芯片测试载具，其特征在于，所述核心托盘的基板宽度大于所述转运托盘的托板宽度，所述转运托盘的托板背面的宽度方向两侧对称设置有多个抓料卡槽，所述核心托盘的基板正面的宽度方向两侧对称设置多个抓料避让槽，当所述转运托盘叠放于所述核心托盘上面时，各抓料卡槽与各抓料避让槽一一相对，且各抓料避让槽向外超出所述转运托盘的侧边缘。

13.一种芯片测试设备，其特征在于，包括：权利要求1-12任意一项所述的芯片测试载具，还包括：

测试机台，其上设置测试主板，且测试机台可受控而上下移动；

多组测试探头，各组测试探头间隔分布在所述测试机台的底面并排布成一排，每组测试探头由至少一根测试探针构成，各组测试探头的探针电性连接测试机台上的测试主板并可随所述测试机台上下移动，测试探头的数量与转运托盘中每排盛放单元数量以及核心托盘中每排卡紧单元的数量均相同；

移动平台，位于所述测试探头下方，所述芯片测试载具的核心托盘固定在所述移动平台上，所述芯片测试载具的转运托盘用于批量转运芯片，并可与核心托盘配合将芯片卡紧在测试工位，所述移动平台可受控而按照设定步距水平位移，并带动所述核心托盘和所述转运托盘一起移动至所述核心托盘上的多排待测芯片逐排一一对准所述测试机台上的各测试探头。

14.如权利要求13所述的芯片测试设备，其特征在于，所述芯片测试设备还包括抓料机械手，抓料机械手用以抓取满载待测芯片的转运托盘并将其压紧在所述核心托盘上，或从所述核心托盘上取走转运托盘。

15.如权利要求14所述的芯片测试设备，其特征在于，所述抓料机械手上固定有用以将芯片压紧在所述核心托盘的各卡紧单元中的压板，所述压板的底面设置有多排凸起的压块，各压块按照所述转运托盘的各盛放单元的间距排列。

16.如权利要求15所述的芯片测试设备，其特征在于，每个压块的底面均设置一凹槽，所述压块在所述凹槽两侧形成两压脚，所述两压脚相对的两侧壁上各具有一导向斜面，所述两压脚的导向斜面由凹槽的槽底向下呈相互背离态势分布而形成喇叭状的凹槽开口。

17.如权利要求15所述的芯片测试设备，其特征在于，所述抓料机械手还包括多对可相互张合的抓料指，成对的两抓料指分别对称位于所述压板的两侧且所述抓料指末端向下伸出所述压板，成对的抓料指的末端相向延伸有抓料凸沿。