CN111025109A - 一种半导体器件测试自动化工装及测试箱体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体器件测试自动化工装，包括壳体、加热台、驱动装置、导向装置、线性滑轨及固定装置，其中，所述壳体的内侧螺栓固定设置有线性滑轨，所述线性滑轨与固定装置的两侧外壁面滑动连接，所述固定装置上设置有若干个用于精确安装定位的导向装置，所述固定装置的顶部表面还固定设置有加热台，所述加热台与驱动装置相配合并由驱动装置驱动运动，所述驱动装置与壳体固定连接。本发明还公开了一种半导体测试箱体。通过导向装置进行定位，方便安装固定装置，在驱动装置驱动下带动固定装置滑动并限位，实现多方向位运动，运动精度高，固定方式可靠，从而实现稳定而快捷。

Description

一种半导体器件测试自动化工装及测试箱体

技术领域

本发明涉及电力电子器件测试技术领域，更具体涉及一种半导体器件测试自动化工装及测试箱体。

背景技术

工业的快速发展使许多行业都得到了相应的发展，半导体行业就是其中最为重要的一个，人们对半导体产品的研究不断深入，其性能得到了进一步提高。在研究与分析半导体过程中，为了确保半导体在应用过程中作用能够得到充分发挥，对其测试提出了更高的要求。在测试半导体过程中，要采用合理的装夹方式，以及器件的测试前后工序的合理运动方式，从而达到高效的模式。

在半导体(例如IGBT)的特性研究中，需要将半导体放置于测试箱体中进行动静态测试，测试箱体内部包括了半导体测试工装、以及与半导体测试工装相配合使用的测试夹具，而测试中需要通过夹具与半导体相连后，再经过半导体测试工装获取半导体相关物理特性，进而对半导体进行特性分析；时目前半导体测试工装采用的是一种推拉式夹钳，此推拉式夹钳能做重复直线运动，但运动的精度及固定方式不可靠，不能满足稳定而快捷的方式。

申请号为“CN201710004029.0”的专利公开了一种IGBT模块测试装置，包括具有探针且位置固定的测试工装，还包括用以固定IGBT模块的热板，所述热板能够带动所述IGBT模块向所述测试工装的方向运动，以实现所述IGBT 模块的针状端子与所述探针接触，所述针状端子与所述探针之间设置导电片，且所述导电片包括用以与所述针状端子相接触的倾斜端和用以与所述探针相接触的水平端。但是该专利方案也不具有合理的运动方式，导致测试效果无法满足工作需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种半导体器件测试自动化工装及测试箱体，以解决半导体测试工装运动方式不合理的问题。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种半导体器件测试自动化工装，包括壳体、加热台、驱动装置、导向装置、线性滑轨及固定装置，其中，所述壳体的内侧螺栓固定设置有线性滑轨，所述线性滑轨与固定装置的两侧外壁面滑动连接，所述固定装置上设置有若干个用于精确安装定位的导向装置，所述固定装置的顶部表面还固定设置有加热台，所述加热台与驱动装置相配合并由驱动装置驱动运动，所述驱动装置与壳体固定连接。

通过导向装置进行定位，方便安装固定装置，在驱动装置驱动下带动固定装置滑动并限位，实现多方向位运动，运动精度高，固定方式可靠，从而实现稳定而快捷。

作为本发明进一步的方案：所述壳体包括底板、侧板、后侧板，所述底板顶部沿着长边的两端对称螺栓固定设置有侧板，所述底板的顶部还螺栓固定设置有后侧板，后侧板的两端分别与两个侧板相贴合且通过螺栓连接成一体结构，这样方便不使用的时候进行拆卸。

底板、侧板、后侧板均为合金材料制成，具有质量轻、强度高、容易加工等优点。

作为本发明进一步的方案：所述加热台的底部通过隔热板与固定装置固定相连，所述加热台的底部设置有相贴合的隔热板，所述隔热板与固定装置的顶部固定连接，且所述加热台靠近后侧板的侧面开设有加热孔，加热孔用于放置加热棒，将被测件放置于加热台上，用于进行动静态测试。

加热孔的长度可以根据实际工作需要进行设定，且加热棒通过导线与外界电源相连，实现对加热台的加热。

作为本发明进一步的方案：所述驱动装置包括第一气缸、第二气缸、第三气缸、气动手指，所述第一气缸螺栓固定设置于底板的顶部且远离后侧板的一侧，所述第一气缸伸长缩短与卡接用于限制固定装置滑动，所述第二气缸设置于后侧板、第一气缸的之间，同时与底板螺栓固定连接，所述第二气缸工作驱动固定装置沿着导向装置上下运动，所述固定装置靠近后侧板的一端还与气动手指相连，所述气动手指固定设置于第三气缸的伸缩端，所述第三气缸与后侧板螺栓连接，且第三气缸的伸缩端贯穿后侧板做伸缩运动，配合气动手指驱动固定装置水平往复运动。

气动手指靠近固定装置的一端设置有两个夹杆，两个夹杆的距离与固定装置相配合用于夹住固定装置；第一气缸、第二气缸、第三气缸均与外界PLC 控制系统电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述导向装置包括导柱、导套，所述导柱贯穿导套，并均与固定装置相连接；

所述线性滑轨与侧板的内壁螺栓固定连接，用于配合固定装置滑动。

作为本发明进一步的方案：所述固定装置包括导套固定板、导柱固定板，所述导柱固定板数量为两个，所述导柱固定板为“L”形，所述导柱固定板的横向部分用于与导套固定板相连，所述导柱固定板纵向部分靠近侧板的侧壁面与线性滑轨滑动连接，两个导柱固定板的之间还设置有一限位板，限位板的两端分别与导柱固定板螺栓连接，限位板上开设有与第一气缸伸缩端位置、大小相配合的空腔，第一气缸伸缩穿过空腔实现与限位板的卡接限位，更好地固定固定装置；所述导柱固定板四角开设有盲孔，所述导套固定板四角开设有与盲孔位置相重合的通孔，且导套固定板与导套螺栓固定连接；导柱贯穿通孔并插入盲孔中，实现与固定装置相连。

一种半导体器件测试箱体，包括叠层母排连接装置、半导体器件测试夹具、箱体本体、半导体器件测试自动化工装；所述箱体本体内部设置有半导体器件测试自动化工装，所述箱体本体后侧设置有叠层母排连接装置，所述叠层母排连接装置与所述半导体器件测试夹具相连，所述半导体器件测试夹具与被测件相连，所述半导体器件测试夹具设置于半导体器件测试自动化工装的顶部并与箱体本体内壁固定连接，所述被测件放置于半导体器件测试自动化工装上。

通过叠层母排连接装置、半导体器件测试夹具、半导体器件测试自动化工装进行配合，半导体器件测试夹具分别与叠层母排连接装置、被测件相连，再将被测件放置于半导体器件测试自动化工装上进行测试，安装方便，测试更加精准。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的半导体器件测试箱体中，第二气缸将固定装置顶起，被测件与叠层母排连接装置连接可靠，同时第一气缸伸长与限位板相配合固定加热台，测试结束后，第一气缸收缩，同时第二气缸下降，加热台位置下降，然后第三气缸工作使夹紧导套固定板，然后第三气缸继续伸长，气动手指上设置有的两个夹杆，两个夹杆之间的距离与导套固定板相配合，用于驱动导套固定板运动，导套固定板带着导柱固定板滑动，将加热平台推出，方便取出被测器件，且多个气缸能够实现待测件多方向位运动，运动精度高，固定方式可靠，从而实现稳定而快捷。

2、本发明中，通过叠层母排连接装置、半导体器件测试夹具、半导体器件测试自动化工装进行配合，半导体器件测试夹具分别与叠层母排连接装置、被测件相连，再将被测件放置于半导体器件测试自动化工装上进行测试，安装方便，测试更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有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仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明中实施例2的自动化工装的第一轴侧图。

图2为本发明中第三气缸、气动手指的连接立体示意图。

图3为本发明中实施例2的自动化工装的第二轴侧图。

图4为本发明中实施例2的自动化工装的第三轴侧图。

图5为本发明中线性滑轨与导柱固定板的连接示意图。

图6为图4中A的放大示意图。

图7为半导体器件测试箱体的轴侧示意图。

图8为图7中A的后视放大示意图。

图中：11-壳体，1101-底板，1102-侧板，1103-后侧板，12-加热台，13- 驱动装置，1301-第一气缸，1302-第二气缸，1303-第三气缸，1304-气动手指，14-导向装置，1401-导柱，1402-导套，15-线性滑轨，16-固定装置，1601- 导套固定板，1602-导柱固定板，17-隔热板，18-夹杆，19-滚动板，21-叠层母排连接装置，22-半导体器件测试夹具，23-箱体本体，24-限位板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1、图3、图4，图1为本发明中实施例2的自动化工装的第一轴侧图；图3为本发明中实施例2的自动化工装的第二轴侧图；图4为本发明中实施例2 的自动化工装的第三轴侧图；一种半导体器件测试自动化工装，包括壳体11、放置被测件的加热台12、驱动装置13、导向装置14、线性滑轨15及固定装置 16，其中，

所述壳体11的顶部设置有半导体测试夹具，所述半导体测试夹具通过螺栓与半导体器件测试箱体的内壁固定连接，所述壳体11的内侧螺栓固定设置有线性滑轨15，所述线性滑轨15与固定装置16的两侧外壁面滑动连接，所述固定装置16上设置有若干个用于精确安装定位的导向装置14，所述固定装置 16的顶部表面还固定设置有加热台12，所述加热台12与驱动装置13相配合并由驱动装置13驱动运动，所述驱动装置13与壳体11固定连接。

如图5，图5为本发明中线性滑轨与导柱固定板的连接示意图；优选的，本实施例中，所述线性滑轨15为“凹”字形状，且所述线性滑轨15上两个对称的横向部分为弧形且放置有若干滚珠，“弧形”能够相配合放置滚珠并防止滚珠掉落，所述固定装置16的外侧壁螺栓设置有与线性滑轨15相配合滚动连接的滚动板19，滚动板19为“凹”字形状，所述滚动板19的横向部分也为弧形，这样能够更好地与滚珠相配合滚动。

通过导向装置14进行定位，方便安装固定装置16，在驱动装置13驱动下带动固定装置16滑动并限位，实现多方向位运动，运动精度高，固定方式可靠，从而实现稳定而快捷。

进一步的，本实施例中，所述壳体11包括底板1101、一对侧板1102、后侧板1103，所述底板1101顶部沿着长边的两端对称螺栓固定设置有侧板1102，所述底板1101的顶部还螺栓固定设置有后侧板1103，后侧板1103的两端分别与两个侧板1102相贴合且通过螺栓连接成一体结构，这样方便不使用的时候进行拆卸。

优选的，本实施例中，所述底板1101、侧板1102、后侧板1103均为6061 合金材料制成，具有质量轻、强度高、容易加工等优点。

进一步的，如图6，图6为图4中A的放大示意图；所述加热台12的底部通过隔热板17与固定装置16固定相连，所述加热台12的底部设置有相贴合的隔热板17，所述隔热板17与固定装置16的顶部固定连接，且所述加热台12靠近后侧板1103的侧面开设有加热孔，加热孔用于放置加热棒，将被测件放置于加热台12上，用于进行动静态测试。

所述加热台12上可以螺栓固定被测件，也可以通过在加热台12上设置若干螺钉等进行限位，防止加热台12移动时被测件因惯性而滑动；或者在加热台12上螺栓固定设置垫高块，所述垫高块上设置螺钉用来对被测件限位，从而在移动过程中更好地保护被测件。

优选的，本实施例中，所述隔热板17与固定装置16的顶部螺栓连接，所述加热台12与隔热板17螺栓连接，所述加热孔的长度可以根据实际工作需要进行设定，且加热棒通过导线与外界电源(图中未画出)相连，实现对加热台的加热。

所述驱动装置13包括第一气缸1301、第二气缸1302、第三气缸1303、气动手指1304，所述第一气缸1301螺栓固定设置于底板1101的顶部且远离后侧板1103的一侧，所述第一气缸1301可伸长缩短与固定装置16卡接用于限制固定装置16滑动，所述第二气缸1302设置于后侧板1103、第一气缸1301的之间，同时与底板1101螺栓固定连接，所述第二气缸1302工作驱动固定装置16沿着导向装置14上下运动，所述固定装置16靠近后侧板1103的一端还与气动手指 1304相连，所述气动手指1304固定设置于第三气缸1303的伸缩端，所述第三气缸1303与后侧板1103螺栓连接，且第三气缸1303的伸缩端贯穿后侧板1103 做伸缩运动，配合气动手指1304驱动固定装置16水平往复运动。

进一步的，如图2，图2为本发明中第三气缸、气动手指的连接立体示意图；所述气动手指1304靠近固定装置16的一端设置有两个夹杆18，两个夹杆 18的距离与固定装置16相配合用于夹住固定装置16。

优选的，本实施例中，所述第一气缸1301、第二气缸1302、第三气缸1303 均与外界PLC控制系统电性连接，通过PLC控制气缸工作为现有技术，不在本发明的保护范围内。

所述导向装置14包括导柱1401、导套1402，所述导柱1401贯穿导套1402，且导柱1401、导套1402均与固定装置16相连接。

所述线性滑轨15与侧板1102的内壁螺栓固定连接，用于配合固定装置16 滑动。

所述固定装置16包括导套固定板1601、导柱固定板1602，所述导柱固定板1602数量为两个，所述导柱固定板1602为“L”形，所述导柱固定板1602的横向部分用于与导套固定板1601相连并支撑导套固定板1601，所述导柱固定板1602纵向部分靠近侧板1102的侧壁面与线性滑轨15滑动连接，两个导柱固定板1602的之间还设置有一限位板24，限位板24的两端分别与导柱固定板 1602螺栓连接，限位板24上开设有与第一气缸1301伸缩端位置、大小相配合的空腔，第一气缸1301伸缩穿过空腔实现与限位板24的卡接限位，更好地固定固定装置16；所述导柱固定板1602四角开设有盲孔，所述导套固定板1601 四角开设有与盲孔位置相重合的通孔，且导套固定板1601与导套1402螺栓固定连接；导柱1401贯穿通孔并插入盲孔中，实现与固定装置16相连。

工作原理：具体使用时候，将测试夹具与叠层母排连接装置连接好，然后被测件放置于加热台12上进行动静态测试，第二气缸1302将固定装置16 顶起，被测件与各个电路连接可靠，同时第一气缸1301伸长与限位板24相配合固定加热台12，测试结束后，第一气缸1301收缩，同时第二气缸1302 下降，加热台位置下降，然后第三气缸1303工作使1304夹紧导套固定板1601，然后第三气缸1303继续伸长，气动手指1304上设置有的两个夹杆18，两个夹杆18之间的距离与导套固定板1601相配合，用于驱动导套固定板1601运动，导套固定板1601带着导柱固定板1602滑动，将加热平台推出，方便取出被测器件，实现多方向位运动，运动精度高，固定方式可靠，从而实现稳定而快捷，且移动后被测件能够与上方的半导体测试夹具通过探针相连，连接方便可靠。

实施例2

实施例2与实施例1的区别为，将第三气缸1303、气动手指1304替换为电磁铁以及磁铁，所述电磁铁与后侧板1103固定连接，所述电磁铁还与外界电源相连，且磁铁通过螺栓固定于导柱固定板1602的后侧，当电磁铁通电后(且电流方向可以改变)，产生磁性能够与磁铁相互排斥或者相互吸引，从而移动1602。

实施例3

如图图7-图8，图7为半导体器件测试箱体的轴侧示意图；图8为图7中A的后视放大示意图；一种半导体器件测试箱体，包括叠层母排连接装置21、半导体器件测试夹具22、箱体本体23；所述箱体本体23内部设置有半导体器件测试自动化工装，所述箱体本体23后侧设置有叠层母排连接装置22，所述叠层母排连接装置22与所述半导体器件测试夹具21相连，所述半导体器件测试夹具21与被测件相连，所述半导体器件测试夹具21设置于半导体器件测试自动化工装的顶部并与箱体本体23内壁固定连接，所述被测件放置于半导体器件测试自动化工装上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种半导体器件测试自动化工装，其特征在于，包括壳体(11)、放置被测件(6)的加热台(12)、驱动装置(13)、导向装置(14)、线性滑轨(15)及固定装置(16)，其中，

所述壳体(11)的内侧固定设置有线性滑轨(15)，所述线性滑轨(15)与固定装置(16)的两侧外壁面滑动连接，所述固定装置(16)上设置有若干个用于精确安装定位的导向装置(14)，所述固定装置(16)的顶部表面还固定设置有加热台(12)，所述加热台(12)与驱动装置(13)相配合连接并由驱动装置(13)驱动运动，所述驱动装置(13)与壳体(11)固定连接。

2.根据权利要求1所述的半导体器件测试自动化工装，其特征在于，所述壳体(11)包括底板(1101)、侧板(1102)、后侧板(1103)，所述底板(1101)顶部沿着长边的两端对称固定设置有侧板(1102)，所述底板(1101)的顶部还固定设置有后侧板(1103)，后侧板(1103)的两端分别与两个侧板(1102)相贴合且连接成一体结构，所述侧板(1102)内壁固定连接有线性滑轨(15)。

3.根据权利要求2所述的半导体器件测试自动化工装，其特征在于，所述加热台(12)的底部设置有相贴合的隔热板(17)，所述隔热板(17)与固定装置(16)的顶部固定连接。

4.根据权利要求3所述的半导体器件测试自动化工装，其特征在于，所述驱动装置(13)包括第一气缸(1301)、第二气缸(1302)、第三气缸(1303)、气动手指(1304)，其中，

所述第一气缸(1301)螺栓固定设置于底板(1101)的顶部且远离后侧板(1103)的一侧，所述第一气缸(1301)伸长缩短与固定装置(16)卡接用于限制固定装置(16)滑动；

所述第二气缸(1302)设置于后侧板(1103)、第一气缸(1301)的之间，同时与底板(1101)固定连接，所述第二气缸(1302)工作驱动固定装置(16)沿着导向装置(14)上下运动，所述固定装置(16)靠近后侧板(1103)的一端还与气动手指(1304)相连；

所述气动手指(1304)固定设置于第三气缸(1303)的伸缩端，所述第三气缸(1303)与后侧板(1103)相连，且第三气缸(1303)的伸缩端贯穿后侧板(1103)做伸缩运动，配合气动手指(1304)驱动固定装置(16)水平往复运动。

5.根据权利要求1所述的半导体器件测试自动化工装，其特征在于，所述导向装置(14)包括导柱(1401)、导套(1402)，所述导柱(1401)贯穿导套(1402)，且导柱(1401)、导套(1402)均与固定装置(16)相连接。

6.根据权利要求5所述的半导体器件测试自动化工装，其特征在于，所述固定装置(16)包括导套固定板(1601)、导柱固定板(1602)，所述导柱固定板(1602)为“L”形，所述固定装置(16)的横向部分用于与导套固定板(1601)相连并支撑导套固定板(1601)，所述导柱固定板(1602)纵向部分靠近侧板(1102)的侧壁面与线性滑轨(15)滑动连接；

所述导柱固定板(1602)四角开设有盲孔，所述导套固定板(1601)四角开设有与盲孔位置相重合的通孔，且导套固定板(1601)与导套(1402)固定连接；导柱(1401)贯穿通孔并插入盲孔中。

7.根据权利要求6所述的半导体器件测试自动化工装，其特征在于，两个导柱固定板(1602)的之间还设置有限位板(24)；所述第一气缸(1301)伸缩穿过限位板(24)并对固定装置(16)限位。

8.一种基于权利要求1-7任一所述的半导体器件测试自动化工装的测试箱体，其特征在于，还包括叠层母排连接装置(21)、半导体器件测试夹具(22)、箱体本体(23)；所述箱体本体(23)内部设置有半导体器件测试自动化工装，所述箱体本体(23)后侧设置有叠层母排连接装置(22)，所述叠层母排连接装置(22)与所述半导体器件测试夹具(21)相连，所述半导体器件测试夹具(21)与被测件相连，所述半导体器件测试夹具(21)设置于半导体器件测试自动化工装的顶部并与箱体本体(23)内壁固定连接，所述被测件放置于半导体器件测试自动化工装上。

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