CN108020361A - 应力测试治具以及主板组装压力测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应力测试治具以及主板组装压力测试系统，该应力测试治具设置在主板上。应力测试治具包含底板以及至少一压力传感器，底板设置在主板，且与主板相抵靠，压力传感器设置在底板远离主板的一侧，其中，当工件自底板远离主板的一侧与主板相固定时，压力传感器与工件直接接触，压力传感器可用以量测工件对压力传感器的应力等。本发明精确拟真芯片在主板与工件间所受的应力，以供进一步地调整工件与主板间的距离与接合强度，减少或避免工件对芯片下压力不足或过大的情况，节省测试所需耗费的成本。

Description

应力测试治具以及主板组装压力测试系统

技术领域

本发明涉及一种治具以及测试系统，具体地，涉及一种应力测试治具以及主板组装压力测试系统，该应力测试治具可直接设置在主板上。

背景技术

一般来说，为让安装于主板上的计算芯片在震动或受到外界应力时，仍可固定在主板上正常运作。或者，为让计算芯片与主板上的接脚更稳固地电性连接，通常会在计算芯片上朝向主板施加应力，来让计算芯片更稳固地与主板接合。施加应力在计算芯片上，可以固定芯片与主板，但若施加的应力过大，可能会破坏或毁损计算芯片，而若施加的应力不足，则可能造成整体散热效果不佳，或使计算芯片容易自主板脱落，而可能与其他组件碰撞而损毁。

然而，常见的检测芯片与主板接合应力的方法，多半在非主板的测试治具上进行。但在测试治具上所进行的应力量测，却往往与实际固定到主板上时有段不小的落差。有鉴于此，如何提供一种新型的应力测试治具，是相关技术人员急需解决的一项课题。

发明内容

本发明的一技术方案是有关于一种应力测试治具，其通过压力传感器感测工件与主板相固定时，工件与主板对应力测试治具的应力，更精确地去拟真芯片在主板与工件间所受的应力，以供进一步地调整工件与主板间的距离与接合强度等，减少或避免工件对芯片下压力不足或过大的情况。此外，由于应力测试治具的成本较低、可重复利用较多次，且可依照实际需求调整形状。因此，可适应不同的芯片与主板的组合，并节省测试所需耗费的成本。

本发明提供一种应力测试治具，设置在主板上。应力测试治具包含底板以及至少一压力传感器。底板设置在主板，且与主板相抵靠。压力传感器设置在底板远离主板的一侧。其中，当工件自底板远离主板的一侧与主板相固定时，压力传感器与工件直接接触。压力传感器可用来量测工件对压力传感器的应力。

在本发明一或多个实施方式中，上述的压力传感器进一步配置将应力转换成第一电信号。应力测试治具还包含数据撷取模块。数据撷取模块与压力传感器电性连接。数据撷取模块可用来撷取第一电信号，并根据第一电信号产生第二电信号。

在本发明一或多个实施方式中，上述的应力测试治具还包含电源供应器。电源供应器用来分别供应电力至压力传感器以及数据撷取模块。

在本发明一或多个实施方式中，上述的应力测试治具还包含复数个压力传感器。数据撷取模块与压力传感器分别电性连接，且可用来分别撷取每一压力传感器的第一电信号。

在本发明一或多个实施方式中，所述数据撷取模块用于将第二电信号传输至计算装置。

在本发明一或多个实施方式中，上述的应力测试治具可更包含信号转换器。信号转换器用来接收第二电信号，并转换成第三电信号传输至计算装置。第三电信号的格式相异于第二电信号。

优选地，所述底板还包含平台部以及凹槽部。平台部位在底板远离主板的一侧。平台部用来与工件直接接触。凹槽部位在平台部。凹槽部用来容置至少部分的压力传感器。

在本发明一或多个实施方式中，上述的底板具有至少一贯通特征。贯通特征用以让工件的至少一固定件穿过贯通特征与主板相固定。

在本发明一或多个实施方式中，上述的压力传感器设置在邻近贯通特征处。

本发明还提供一种主板组装压力测试系统，包含机箱、设置在机箱中的主板、固定至主板的工件以及上述的应力测试治具，设置在主板与工件之间。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明通过压力传感器感测工件与主板相固定时，工件与主板对应力测试治具的应力，更精确地去拟真芯片在主板与工件间所受的应力，以供进一步地调整工件与主板间的距离与接合强度等，减少或避免工件对芯片下压力不足或过大的情况。此外，由于应力测试治具的成本较低、可重复利用较多次，且可依照实际需求调整形状。因此，可适应不同的芯片与主板的组合，并节省测试所需耗费的成本。

附图说明

图1是依据本发明多个实施方式的主板组装压力测试系统的立体爆炸图。

图2是依据本发明多个实施方式的应力测试治具的简单示意图。

图3是依据图2表示的应力测试治具的简单方块图。

图4是依据本发明多个实施方式的服务器应用主板组装压力测试系统的应力测试治具的简单示意图。

【符号说明】

100：应力测试治具

110：底板

112：第一平台部

114：凹槽部

116：第二平台部

118：贯通特征

120：压力传感器

122：第二子压力传感器

124：第一子压力传感器

130：数据撷取模块

140：电源供应器

150：信号转换器

200：主板

300：定位件

320：开口

340：定位孔

400：散热鳍片

420：第二定位孔

500：固定件

600：计算装置

700：服务器

720：机箱

具体实施方式

图1是本发明多个实施方式表示主板组装压力测试系统的立体爆炸图。如图1所示，本发明应力测试治具包含主板200、应力测试治具100以及工件。应力测试治具100设置在主板200上，且避开主板200上的其他组件，像是电容、插槽、总线等。在本实施方式中，应力测试治具100包含底板116以及压力传感器120，底板116与主板200相抵靠，压力传感器120设置在底板116远离主板的一侧；

工件自应力测试治具100远离主板200的一侧固定至主板200，且与主板200相固定的部分应力作用在应力测试治具100上。举例来说，在本实施方式中，图1中的工件可为散热器。散热器可包含基板以及连接于基板的复数个散热鳍片400。举例来说，在其他实施方式中，工件可为风扇模块。甚或，工件也可同时包含散热器以及风扇模块等，但不限于此。在多个实施方式中，工件还可包含定位件300，设置在应力测试治具100以及散热鳍片400之间。定位件300可具有开口320以及第一定位孔340。透过第一定位孔340与散热鳍片400的第二定位孔420辅助定位与固定工件。其中，当工件与主板200相固定时，压力传感器120可与工件直接接触。压力传感器120用来量测工件对压力传感器120的应力。更具体地说，应力测试治具100设置在主板200预定设置芯片的位置，如通过第一平台部112的高度仿真芯片高度，以实际地在工件固定至主板200时，将工件对应力测试治具100的应力，与芯片置入主板200与工件间的实际情况相对应。进一步地，可透过在固定工件的过程中，所量测到的工件对压力传感器120作用的应力的变化，来调整工件与主板间的应力。

由于应力测试治具100可与主板200实际结合，且当工件固定至主板200时，可透过压力传感器120量测工件对应力测试治具100所造成的应力。如此一来，应力测试治具100可更真实地测量工件对应力测试治具100的应力，如下压力等，以仿真芯片置入主板200与工件时的实际情况。甚至，可通过应力测试治具100来降低或避免主板200与工件相固定时，对芯片的下压力不足的情况发生。此外，利用应力测试治具100可进一步地在测试过程中取代芯片，以降低测试成本，并有利于重复的进行测试。

继续参照图1在多个实施方式中，底板110可更包含第一平台部112、凹槽部114以及第二平台部116。第一平台部112位在第二平台部116远离主板200的一侧，且相对第二平台部116有一高度差。第一平台部112的高度可与芯片相仿，藉此拟真芯片置入主板200的情况。当工件固定至主板200时，第二平台部116与主板200相抵靠，同时，第一平台部112与工件直接接触。凹槽部114位在第一平台部112。凹槽部114可用来容置一部分的第一子压力传感器124，以量测工件对第一平台部112的上表面的应力，并与芯片置入时，工件对芯片的下压力的实际情况相对应。

在多个实施方式中，底板110还可具有至少一贯通特征118。贯通特征118用来让工件的至少一固定件500穿过第二定位孔420、第一定位孔340、贯通特征118等，以与主板200相固定，使得工件与应力测试治具100的接触位置可更精准地被定位。在多个实施方式中，主板200可更具有锁孔，以透过固定件500将工件锁固至主板200。在多个实施方式中，压力传感器120可包含第二子压力传感器122设置在邻近贯通特征118处，以实际地量测工件与主板200锁固的应力。此外，还可建立锁固的应力与第一平台部112的上表面所受的应力的对应关系，据以调整芯片所受的应力。

值得注意的是，此处所表示的第一平台部112、凹槽部114、第二平台部116以及贯通特征118等，仅为示例，其并非用以限制本发明。举例来说，第二平台部116也可依照主板200邻近应力测试治具100的组件，而具有不同构形，以避开其他组件。举例来说，贯通特征118的数量、位置也可随实际需求调整。举例来说，凹槽部114的大小可与第一子压力传感器124相对应。举例来说，第一平台部112相对第二平台部114的高度也可依照不同的芯片调整。应了解到，本领域技术人员，当可视实际需要，在不脱离本发明的精神和范围下，做适度的修改或替代，只要能够让第一子压力传感器124与第二子压力传感器122可感测到工件对应力测试治具100的应力即可。

图2为本发明多个实施方式表示的应力测试治具100的简单示意图。图3为图2表示的应力测试治具100的简单方块图。如图1至图3所示，应力测试治具100还包含数据撷取模块130。数据撷取模块130与压力传感器120电性连接。数据撷取模块130可与复数个不同的压力传感器120，像是第一子压力传感器124或第二子压力传感器122等，同时连接。每一压力传感器120可进一步地将工件的应力转换成第一电信号。数据撷取模块130可用来撷取至少一第一电信号，并根据第一电信号对应产生第二电信号。举例来说，压力传感器120可为压电材料，可根据与工件间不同大小的应力对应产生不同电压作为第一电信号，而数据撷取模块130可根据电压变化产生模拟或数字的信号。举例来说，压力传感器120可为金属材料，当工件对压力传感器120的应力使得压力传感器120产生形变，进一步地造成压力传感器120的电阻对应变化，而数据撷取模块130可输入电压至压力传感器120，并根据回传的电压与原始电压间的变化产生模拟或数字的信号，但不限于此。

如图2、图3所示，数据撷取模块130还可进一步地将第二电信号传输至计算装置600，以显示或纪录工件对应力测试治具100的应力。在其他的实施方式中，应力测试治具100还可包含信号转换器150。信号转换器150用来接收第二电信号，并转换成第三电信号传输至计算装置600。第三电信号的格式相异于第二电信号。举例来说，第二电信号可为模拟信号，第三电信号可为数字信号等。

在多个实施方式中，应力测试治具100可还包含电源供应器140。电源供应器140用来分别供应电力至压力传感器120以及数据撷取模块130。

图4为本发明多个实施方式的服务器700应用主板组装压力测试系统的应力测试治具100的简单示意图。如图4所示，服务器700可包含机箱720。由于应力测试治具100的高度、尺寸让主板组装压力测试系统仍可直接装设在服务器700的机箱720内。因此，可透过应力测试治具100实际地去仿真芯片与工件(如散热鳍片400)设置到装设在机箱720内的主板200上的情况，并测量工件对应力测试治具100所施加的压力大小，以对应装设芯片时的实际情况。如此一来，主板组装压力测试系统可更精确地提供工件固定至主板的应力与芯片受工件的下压力之间的对应关系，以供后续实际组装芯片与工件至服务器700的机箱720内的主板200时的参考。

综上所述，应力测试治具之底板与压力传感器的组合，可通过压力传感器感测工件与主板相固定时，工件与主板对应力测试治具的应力，更精确地去拟真芯片在主板与工件间所受的应力，以供进一步地调整工件与主板间的距离与接合强度等，减少或避免工件对芯片下压力不足或过大的情况。此外，由于应力测试治具的成本较低、可重复利用较多次，且可依照实际需求调整形状。因此，可适应不同的芯片与主板的组合，并节省测试所需耗费的成本。

虽然本发明的多个实施方式及其优点已于本文中详尽叙述，使得本领域的技术人员可更了解本发明的多个面向。本领域的技术人员应了解到，可使用本发明作为基础去设计或修改其他制造流程与结构，以执行同样的目的或达到与此处所介绍的实施例中相同的优点。本领域的技术人员应可同样了解到，均等的更动和润饰并未脱离本发明的精神与范围，且本领域的技术人员可于未脱离本发明的精神与范围下，做出多种不同的变化、替换以及更动。

Claims (10)

1.一种应力测试治具，其特征在于，设置在一主板上，该应力测试治具包含：

一底板，设置在该主板，且与该主板相抵靠；以及

至少一压力传感器，设置在该底板远离该主板的一侧，

其中，当一工件自该底板远离该主板的该侧与该主板相固定时，该压力传感器与该工件直接接触，且该压力传感器配置以量测该工件对该压力传感器的一应力。

2.根据权利要求1所述的应力测试治具，其特征在于，所述压力传感器进一步配置来将应力转换成一第一电信号，其中该应力测试治具还包含：

一数据撷取模块，与该压力传感器电性连接，该数据撷取模块配置以撷取该第一电信号，并根据该第一电信号产生一第二电信号。

3.根据权利要求2所述的应力测试治具，其特征在于，所述应力测试治具还包含一电源供应器，配置以分别供应一电力至该压力传感器以及该数据撷取模块。

4.根据权利要求2所述的应力测试治具，其特征在于，所述应力测试治具还包含复数个该压力传感器，其中该数据撷取模块与该些压力传感器分别电性连接，且配置以分别撷取每一该些压力传感器的该第一电信号。

5.根据权利要求2所述的应力测试治具，其特征在于，所述数据撷取模块进一步配置来将该第二电信号传输至一计算装置。

6.根据权利要求5所述的应力测试治具，其特征在于，所述应力测试治具还包含一信号转换器，配置以接收该第二电信号，并转换成一第三电信号传输至该计算装置，其中该第三电信号的格式相异于该第二电信号。

7.根据权利要求1所述的应力测试治具，其特征在于，所述底板还包含：

一平台部，位在该底板远离该主板的一侧，且配置以与该工件直接接触；以及

一凹槽部，位在该平台部，该凹槽部配置以容置至少部分的该压力传感器。

8.根据权利要求1所述的应力测试治具，其特征在于，所述底板具有至少一贯通特征，配置以让该工件的至少一固定件穿过该贯通特征与该主板相固定。

9.根据权利要求8所述的应力测试治具，其特征在于，所述压力传感器设置在邻近该贯通特征处。

10.一种主板组装压力测试系统，其特征在于，其包含：

一机箱；

一主板，设置在该机箱中：

一工件，固定至该主板；以及

一如权利要求1至9中任一项所述的应力测试治具，设置在该主板与该工件之间。