CN110673018A - 一种无外引出线芯片级器件测试平台及其使用方法 - Google Patents

一种无外引出线芯片级器件测试平台及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于自动化测试技术领域，特别是一种无外引出线芯片级器件测试平台；本平台包括导轨支架、探针组件、器件固定底板以及平台底座；导轨支架包括一个载物台、两根金属杆和U型框架，载物台活动设置在金属杆上，金属杆的一端与U型框架顶部连接，另一端穿过探针组件与U型框架底部连接；探针组件包括测试探针定位板和测试探针；载物台与测试探针定位板固定连接；平台底座、器件固定底板以及导轨支架三者固定连接；本发明采用探针测试方式对芯片级器件进行测试，能够有效的接触被测器件的测试点，同时不会造成器件的短路，解决了原先对无外引出线的微小器件无法进行测试的问题。

Description

一种无外引出线芯片级器件测试平台及其使用方法
技术领域
本发明属于自动化测试技术领域，特别涉及一种无外引出线芯片级器件测试平台及其使用方法。
背景技术
近年来随着电子产品的尺寸和功耗要求越来越小，产品内部的组成器件也越做越小，甚至出现了部分芯片级的器件(直径3mm以下)，这类器件大都没有外引出线，测试点或测试焊盘往往位于器件本体上，尺寸非常微小(直径1mm以下)，大多数的器件没有相应的测试平台，并且无法像一些有引出线的器件在端头进行夹测，使得这类器件无法有效的测试，从而不能对这类器件的参数及电性能进行判断。鉴于这种现状，以往遇见该类器件时，往往只能采取试用检验的方式，也就是组装前不对该类器件进行筛选测试，而是直接将器件装进整机电路中，根据整机的功能进行判断。这种情况下往往造成极大的隐患，甚至因为单个器件的失效，造成整机电路的故障，带来极大的经济损失。
要想对无引出线芯片级器件进行有效的测试，测试器具的尺寸必须和这类器件测试点的尺寸处于同一数量级，甚至远远小于器件测试点的尺寸，而在晶圆测试中一种探针台测试法，但是这种单个电路的测试和工艺上晶圆的测试是又是非常不同的，晶圆测试由于单个芯片位于晶圆上，未被切割，而晶圆的尺寸一般为4英寸、6英寸、8英寸甚至更大，而且测试的相对位置确定。
但是在上述测试法进行器件测试时不能很好的调节测试芯片的位置，测试器件时需要花费更多的时间去调整测试器件的位置，且测试设备非常昂贵；对于无外引出线的芯片级器件，这类器件尺寸很小，且无法装夹定位，在进行测试时不能很好的得到测试数据。
发明内容
为解决以上现有技术的问题，本发明设计了一种无外出引线芯片级器件测试平台，该平台的技术特征如下：
测试平台包括包括导轨支架1、探针组件2、器件固定底板3以及平台底座4；所述导轨支架1包括一个载物台17、两根金属杆14以及一个U型框架18，载物台17活动设置在两根金属杆14上；两根金属杆14的一端与U型框架18的顶部连接，另一端穿过探针组件2与U型框架18底部连接；探针组件2设置在载物台17上；所述器件固定底板3包括L型定位调节板31、一字型定位调节板32、器件定位板33和底板37，L型定位调节板31和一字型定位调节板32活动设置在底板37上，且将器件定位板33放置在探针组件2的下面；器件定位板33上设置有器件定位孔331；底板37固定连接在U型框架18的底部；器件固定底板3和导轨支架固定设置在平台底座上。
优选的，所述U型框架18的顶部设置有步进电机11，步进电机11通过轴链接器12与设置有螺纹的运行滑轨13的一端链接，运行滑轨13的另一端穿过载物台17和探针组件2与U型框架18的底部连接，且运行滑轨13随着步进电机11的转动而跟着转动。
优选的，步进电机11连接有信号接收装置，信号处理装置，信号发送装置。
优选的，所述探针组件2包括探针固定板22和测试探针21，测试探针21固定在探针固定板22上且测试探针21向外伸出，探针固定板22固定设置在载物台17上；测试探针定位板2与载物台17固定连接的方式包括：测试探针定位板2与载物台17上均设置有两个大小相同，间距相等的小孔，用两根长条型螺栓15穿过两个小孔，用两个螺帽16固定。
优选的，所述的探针固定板22的一侧设置有半圆形缺口，且测试探针21的尾部焊接在测试探针定位板22的半圆形缺口周围，测试探针21的探针向半圆形缺口的圆心位置伸出，针头向下；测试探针定位板22的半圆形缺口周围设置有测试线引出孔，一个测试线引出孔与一个测试探针21的尾部连接，测试线与测试线引出孔焊接，测试探针21通过测试线连接外部测试仪器。
优选的，所述测试平台设置有照明灯5，照明灯的电源设置在平台底座4中，且电源为锂电池，锂电池为照明灯5、步进电机11、信号接收装置、信号处理装置以及信号发送装置供电。
优选的，测试平台的平台底座4的边沿上设置有一圆柱体6，圆柱体6用于固定放大镜。
一种无外出引线芯片级器件测试平台的使用方法，包括：
S1：打开照明灯5；
S2：将芯片级器件放置在器件定位板33的器件定位孔331中；
S2：将器件定位板33放置在器件固定底板3上；
S3：前后调节L型定位调节板31的方向，前后左右的调节一字型定位调节板32的方向；将器件定位板33固定在器件固定底板3的合适位置；
S4：打开步进电机11的开关，控制步进电机11的转动方向和转速，让测试探针定位板2向下移动；
S5：通过圆柱体6上的放大镜观察测试探针21与芯片级器件的位置高度，当测试探针21与芯片级器件相接触时停止步进电机11；
S6：查看测试引出线连接到的外部测试仪器，测试仪器显示出芯片级器件的参数；
S7：调节步进电机11的转动方向，使探针测试定位板2抬起归位，完成测试。
本发明采用探针测试方式对芯片级器件进行测试，能够有效的接触被测器件的测试点，同时不会造成器件的短路，解决了原先对无外引出线的微小器件无法进行测试的问题；本发明中的采用器件定位板、L形和一字形定位调节板相互配合的方式，可以对被测试器件位置进行精准的微调定位，解决了定位有偏差时器件的测试问题，从而达到准确的测试结果。
附图说明
图1是本发明的测试平台立体示意图；
图2是本发明的测试平台主视图；
图3是本发明的测试平台俯视图；
图4是本发明的测试平台左视图；
图5是本发明的测试平台右视图；
图中：1、导轨支架，11、步进电机，12、轴链接器，13、运行滑轨，14、金属杆，15、长条型螺栓，16、螺帽，17、载物台，18、U型框架，2、探针组件，21、测试探针，22、测试探针定位板，22、探针固定板，3、器件固定底板，371、第一一字型条形孔，372、第二一字型条形孔，373、第三一字型条形孔，31、L型定位调节板，311、L型条形孔，312、螺栓，32、一字型定位调节板，321、一字型条形孔，322、第二螺栓，33、器件定位板，331、器件定位孔，34、第二长条型螺栓，35、第二螺帽，37、底板，4、平台底座，5、照明灯，6、圆柱体。
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、详细地描述。所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例。
本发明为一种无外出引线芯片级器件测试平台，如图1所示，所述测试平台包括导轨支架1、探针组件2、器件固定底板3以及平台底座4；
如图2所示，导轨支架1包括一个载物台17、两根金属杆14以及一个U型框架18，载物台17活动设置在两根金属杆14上；两根金属杆14的一端与U型框架18的顶部连接，另一端穿过探针组件2与U型框架18底部连接；探针组件2设置在载物台17上；
所述载物台17的结构有很多，比如长方体，圆柱体，台体等等。优选的，载物台17选用U型结构。
所述探针组件2包括探针固定板22和测试探针21，测试探针21固定在探针固定板22上且测试探针21向外伸出，探针固定板22固定设置在载物台17上；测试探针定位板2与载物台17固定连接的方式包括：固体胶把探针组件2粘贴在载物台17的下面，把探针组件2焊接在载物台17上，采用螺栓固定等等。优选的，采用螺栓固定的方式，测试探针定位板2与载物台17上均设置有两个大小相同，间距相等的小孔，用两根长条型螺栓15穿过两个小孔，用两个螺帽16固定。
优选的，两根长条型螺栓15和两个螺帽16均为金属。
如图3所示，探针固定板22的一侧设置有半圆形缺口，且测试探针21的尾部焊接在测试探针定位板22的半圆形缺口周围，测试探针21的探针向半圆形缺口的圆心位置伸出，针头向下；测试探针定位板22的半圆形缺口周围设置有测试线引出孔(未在图中画出)，一个测试线引出孔与一个测试探针21的尾部连接，测试线与测试线引出孔焊接，测试探针21通过测试线连接外部测试仪器。
测试线引出孔的数量为20-30个，且均匀的分布在半圆形缺口的周围，每个测试线引出孔设置有编号。
U型框架18的顶部设置有步进电机11，步进电机11通过轴链接器12与设置有螺纹的运行滑轨13的一端链接，运行滑轨13的另一端穿过载物台17和探针组件2与U型框架18的底部连接，且运行滑轨13随着步进电机11的转动而跟着转动；步进电机11连接有信号接收装置，信号处理装置，信号发送装置(这些装置未在图中画出来)；通过信号接收装置接收到遥控器发出的控制信号，信号接收装置会将控制信号转化为系统能识别的电信号，将电信号用信号处理装置进行处理，将处理好的信号通过信号发送装置发送给步进电机11，控制步进电机11的运转方向以及运转速度。
信号处理装置处理电信号的过程包括控制电流的强弱和电流的方向等等。
如图3所示，底板37上设置有第一一字型条形孔371和第三一字型条形孔373，且第一一字型条形孔371和第三一字型条形孔373相互平行；L型定位调节板31上设置有同样呈L型的条形孔311；用两颗螺栓312穿过L型条形孔311和第三一字型条形孔373，再用螺帽将L型定位调节板31活动连接在底板37上；所述一字型定位调节板32中设置有一字型的条形孔321；用一颗第二螺栓332穿过一字型条形孔321和第一一字型条形孔371，再用螺帽将一字型定位调节板32活动连接在底板37上。
L型定位调节板31可以通过L型条形孔311，第三一字型条形孔373以及螺栓312的连接关系进行前后左右移动；，一字型定位调节板32可以通过一字型条形孔321，第一一字型条形孔371以及第二螺栓322的连接关系进行前后左右移动。
底板37上也设置有第二一字型条形孔372用于对测试线的固定，即测试线穿过第二一字型条形孔372，使测试线只能在第二一字型条形孔372的范围内活动，防止测试线因活动范围过大而导致脱落。
底板37的形状为柱体结构。优选的，底板37的形状为长方体。器件定位板33也为长方体结构。
如图4所示，器件固定底板3和导轨支架1固定设置在平台底座4上。
如图5所示，导轨支架1、器件固定底板3和底座平台3的固定连接的方式包括：器件固定底板3和导轨支架1固定设置在平台底座4上的连接方式包括：用固体胶连接，导轨支架1、器件固定底板3和底座平台3三个器件分别焊接等等。优选的，U型框架18的底部、底板37和底座平台4上均设置有两个大小相同，间距相等的小孔，用两根第二长条型螺栓34顺序的穿过底座平台4、底板37以及导轨支架1的底部上的两个小孔，并用两个第二螺帽35固定。
平台底座4为柱体，其内部为中空结构。优选的，平台底座4为长方体。
测试平台设置有照明灯5，照明灯5的电源设置在平台底座4中，电源的种类有很多，比如电池盒、锂电池、太阳能电池以及蓄电池等等，根据性价比以及环境保护等方面进行选择；优选的，选用锂电池。锂电池为照明灯5、步进电机11、信号接收装置、信号处理装置以及信号发送装置供电。
测试平台的平台底座4的边沿上设置有一圆柱体6，圆柱体6用于固定放大镜。优选的，将圆柱体6设置在测试平台底座的左边沿靠近照明灯5的位置。
一种无外出引线芯片级器件测试平台的使用方法，包括：
S1：打开照明灯5；
S2：将芯片级器件放置在器件定位板33的器件定位孔331中；
S2：将器件定位板33放置在器件固定底板3上；
S3：前后调节L型定位调节板31的方向，前后左右的调节一字型定位调节板32的方向；将器件定位板33固定在器件固定底板3的合适位置；
S4：打开步进电机11的开关，控制步进电机11的转动方向和转速，让测试探针定位板2向下移动；
S5：通过圆柱体6上的放大镜观察测试探针21与芯片级器件的位置高度，当测试探针21与芯片级器件相接触时停止步进电机11；
S6：查看测试引出线连接到的测试仪器，测试仪器显示出芯片级器件的参数；
S7：调节步进电机11的转动方向，使探针测试定位板2抬起归位，完成测试。
所述芯片级器件测试采用测试通用的开尔文法进行测试。
以上实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：测试平台包括导轨支架(1)、探针组件(2)、器件固定底板(3)以及平台底座(4)；
所述导轨支架(1)包括一个载物台(17)、两根金属杆(14)以及一个U型框架(18)，载物台(17)活动设置在两根金属杆(14)上；两根金属杆(14)的一端与U型框架(18)的顶部连接，另一端穿过探针组件(2)与U型框架(18)底部连接；探针组件(2)设置在载物台(17)上；
所述器件固定底板(3)包括L型定位调节板(31)、一字型定位调节板(32)、器件定位板(33)和底板(37)，L型定位调节板(31)和一字型定位调节板(32)活动设置在底板(37)上，且将器件定位板(33)放置在探针组件(2)的下面；器件定位板(33)上设置有器件定位孔(331)；底板(37)固定连接在U型框架(18)的底部；
器件固定底板(3)和导轨支架(1)固定设置在平台底座(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：所述U型框架(18)的顶部设置有步进电机(11)，步进电机(11)通过轴链接器(12)与设置有螺纹的运行滑轨(13)的一端链接，运行滑轨(13)的另一端穿过载物台(17)和探针组件(2)与U型框架(18)的底部连接，且运行滑轨(13)随着步进电机(11)的转动而跟着转动。
3.根据权利要求2所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：所述步进电机(11)连接有信号接收装置，信号处理装置以及信号发送装置。
4.根据权利要求1所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于，所述探针组件(2)包括探针固定板(22)和测试探针(21)，测试探针(21)固定在探针固定板(22)上且测试探针(21)向外伸出，探针固定板(22)固定设置在载物台(17)上；测试探针定位板(2)与载物台(17)固定连接的方式包括：测试探针定位板(2)与载物台(17)上均设置有两个大小相同，间距相等的小孔，用两根长条型螺栓(15)穿过两个小孔，用两个螺帽(16)固定。
5.根据权利要求4所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：所述的探针固定板(22)的一侧设置有半圆形缺口，且测试探针(21)的尾部焊接在测试探针定位板(22)的半圆形缺口周围，测试探针(21)的探针向半圆形缺口的圆心位置伸出，针头向下；测试探针定位板(22)的半圆形缺口周围设置有测试线引出孔，一个测试线引出孔与一个测试探针(21)的尾部连接，测试线与测试线引出孔焊接，测试探针(21)通过测试线连接外部测试仪器。
6.根据权利要求1所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：所述底板(37)上设置有第一一字型条形孔(371)和第三一字型条形孔(373)，且第一一字型条形孔(371)和第三一字型条形孔(373)相互平行；L型定位调节板(31)上设置有同样呈L型的条形孔(311)；用两颗螺栓(312)穿过L型条形孔(311)和第三一字型条形孔(373)，再用螺帽将L型定位调节板(31)活动连接在底板(37)上；所述一字型定位调节板(32)中设置有一字型的条形孔(321)；用一颗第二螺栓(332)穿过一字型条形孔(321)和第一一字型条形孔(371)，再用螺帽将一字型定位调节板(32)活动连接在底板(37)上。
7.根据权利要求1所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于，所述器件固定底板(3)和导轨支架(1)固定设置在平台底座(4)上的连接方式包括：U型框架(18)的底部、底板(37)和底座平台(4)上均设置有两个大小相同，间距相等的小孔，用两根第二长条型螺栓(34)顺序的穿过底座平台(4)、底板(37)以及导轨支架(1)的底部上的两个小孔，并用两个第二螺帽(35)固定。
8.根据权利要求1-7所述的任一一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：所述测试平台设置有照明灯(5)，照明灯的电源设置在平台底座(4)中，且电源为锂电池，锂电池为照明灯(5)、步进电机(11)、信号接收装置、信号处理装置以及信号发送装置供电。
9.根据权利要求1所述的一种无外出引线芯片级器件测试平台，其特征在于：所述测试平台的平台底座(4)的边沿上设置有一圆柱体(6)，圆柱体(6)用于固定放大镜。
10.一种无外出引线芯片级器件测试平台的使用方法，其特征在于，所述使用方法步骤为：
S1：打开照明灯(5)；
S2：将芯片级器件放置在器件定位板(33)的器件定位孔(331)中；
S2：将器件定位板(33)放置在器件固定底板(3)上；
S3：前后调节L型定位调节板(31)的方向，前后左右的调节一字型定位调节板(32)的方向；将器件定位板(33)固定在器件固定底板(3)的合适位置；
S4：打开步进电机(11)的开关，控制步进电机(11)的转动方向和转速，让测试探针定位板(2)向下移动；
S5：通过圆柱体(6)上的放大镜观察测试探针(21)与芯片级器件的位置高度，当测试探针(21)与芯片级器件相接触时停止步进电机(11)；
S6：查看测试引出线连接到的外部测试仪器，外部测试仪器显示出芯片级器件的参数；
S7：调节步进电机(11)的转动方向，使探针测试定位板(2)抬起归位，完成测试。
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