CN111354286A - 超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及Micro屏幕的高精度芯片测试技术领域,公开一种超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,包括芯片定位装置,其包括用于对芯片进行定位的定位治具,及连接于定位治具的XY驱动单元,XY驱动单元用于驱动定位治具沿X向和/或Y向水平移动;测试装置,其包括针模,与针模转动连接的旋转驱动单元及Z向驱动单元,旋转驱动单元用于驱动针模绕其Z向中心轴线旋转,Z向驱动单元用于驱动旋转驱动单元沿Z向升降,以使针模接触或脱离位于其正下方芯片上的测试触点。本发明通过XY驱动单元对芯片在X向、Y向的位置进行调整,通过旋转驱动单元驱动针模绕其Z向中心轴线旋转,使针模与芯片上的测试触点在水平面内的偏差更小,提高了芯片定位的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及Micro屏幕的高精度测试技术领域,尤其涉及一种超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备。
背景技术
芯片属于新型Micro显示屏幕产品的精密组件,对电容电阻的精度要求极高,因此需要芯片的电容电阻进行测试。
在采用现有的芯片测试设备对芯片的电容电阻进行测试时,由于芯片与测试用的针模之间的位置不精准,导致芯片测试的准确度较低。同时原有模式一次只测试一个芯片,测试效率低。
因此,亟需一种超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,可实现提升测试效率,能够提高芯片测试的准确度和测试的可靠性要求。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,包括:
芯片定位装置,其包括用于对芯片进行定位的定位治具,及连接于所述定位治具的XY驱动单元,所述XY驱动单元用于驱动所述定位治具沿X向和/或Y向水平移动;
测试装置,其包括针模,与所述针模转动连接的旋转驱动单元,及Z向驱动单元,所述旋转驱动单元用于驱动所述针模绕其Z向中心轴线旋转,所述Z向驱动单元用于驱动所述旋转驱动单元沿Z向升降,以使所述针模接触或脱离位于其正下方的所述芯片上的测试触点。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,所述浮动装置为气浮平台。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,所述浮动装置设有多个,多个所述浮动装置沿所述测试平台的周向分布。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,所述测试装置还包括:
高度位移传感器,用于测量所述针模和位于其正下方的所述芯片之间的距离。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,所述测试装置还包括Z向光栅尺,用于测量所述针模相对于所述芯片沿Z向的移动距离。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,所述针模包括:
基座,所述基座连接于所述Z向驱动单元;
探针,所述探针的一端连接于所述基座且位于所述基座的下方;
浮板,所述浮板上设有与所述探针一一对应的穿设孔,所述浮板弹性浮动安装于所述基座上,使所述探针的另一端插入对应的所述穿设孔内或贯穿对应的所述穿设孔。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,还包括CCD相机引导装置,所述相机引导装置包括:
第一CCD相机,连接于所述XY驱动单元上且能够跟随所述芯片同步动作,用于对所述芯片进行拍照,以确定所述芯片上的校准标记点的位置信息;
第二CCD相机,用于对所述针模进行拍照,以确定所述针模上的基准标记点的位置信息。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,还包括用于对所述第一CCD相机进行照明的第一光源,及用于对所述第二CCD相机进行照明的第二光源。
作为上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的一种优选技术方案,还包括连接于所述机架主体且位于所述机架主体上方的防护罩,所述测试平台、所述芯片定位装置和所述测试装置均位于所述防护罩内。
本发明的有益效果:本发明提供的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备不仅能够通过XY驱动单元对芯片在X向、Y向的位置进行调整,还能够通过旋转驱动单元驱动针模绕其Z向中心轴线旋转,以使针模与芯片上的测试触点在水平面内的偏差更小,提高了芯片定位的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,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,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备的局部结构示意图;
图3是本发明实施例提供的芯片定位装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的测试装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的针模的结构示意图。
图中:
1、机架主体;2、测试平台;3、浮动装置;
4、芯片定位装置;41、定位治具;42、XY驱动单元;421、X向直线电机;422、X向线性滑轨;423、Y向线性滑轨;424、Y向直线电机;425、X向光栅尺;426、Y向光栅尺;
5、测试装置;51、针模;511、基座;512、探针;513、浮板;52、旋转驱动单元;53、Z向驱动单元;531、Z向直线电机;532、丝杠;533、滑块;534、导向滑轨;54、平台支柱;55、高度位移传感器;56、Z向光栅尺;
61、第一CCD相机;62、第二CCD相机;
7、防护罩。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1至图5所示,本实施例提供了一种超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,包括机架主体1、测试平台2、芯片定位装置4和测试装置5,其中,如图2所示,芯片定位装置4和测试装置5均设于测试平台2上,测试平台2位于机架主体1的正上方,测试平台2和机架主体1之间夹设有浮动装置3,用于对Z向的振动进行缓冲。优选地,上述浮动装置3为气浮平台。
上述机架主体1为方钢钣金焊接而成,具有较高的结构强度。上述浮动装置3设有多个,本实施例中,测试平台2为由大理石制成的矩形板,测试平台2的四个拐角分别设置一个气浮平台,提高测试平台2的水平度。
本实施例通过在测试平台2和机架主体1之间设置气浮平台,通过气浮平台支撑测试平台2,减缓外界振动对测试平台2的影响,从而提高测试的平稳性。
进一步地,如图3所示,芯片定位装置4能够使其上的芯片沿X向水平移动和Y向水平移动,以使芯片置于测试装置5的正下方。具体地,芯片定位装置4包括定位治具41和XY驱动单元42,其中,定位治具41用于对芯片进行定位,该定位治具41可以采用真空吸附置于其上的芯片,以对芯片进行定位。
XY驱动单元42相对于测试单元固定,且连接于定位治具41,用于驱动定位治具41沿X向和/或Y向水平移动。具体地,包括设于测试平台2上的X向直线电机421和X向线性滑轨422、与X向线性滑轨422滑动配合的Y向线性滑轨423及相对于Y向线性滑轨423固定的X向直线电机421,其中X向直线电机421驱动Y向线性滑轨423相对于X向线性滑轨422沿X向往复移动,定位治具41滑动设于Y向线性滑轨423上,Y向直线电机424驱动定位治具41相对于Y向线性滑轨423沿Y向往复移动,从而实现芯片在X向和Y向的水平移动。
上述芯片定位装置4还包括X向光栅尺425和Y向光栅尺426,其中,X向光栅尺425用于测量Y向线性滑轨423相对于X向线性滑轨422沿X向滑动的距离,Y向光栅尺426用于测量定位治具41相对于Y向线性滑轨423沿Y向滑动的距离。
采上述XY驱动单元42能够保证定位治具41平稳地运行,实现运动精度超过0.002mm,同时对芯片进行高精度的移动定位。
如图4所示,上述测试装置5包括针模51、旋转驱动单元52和Z向驱动单元53,其中,针模51用于对芯片的电容电阻进行测试;旋转驱动单元52与针模51转动连接,旋转驱动单元52用于驱动针模51绕其Z向中心轴线旋转;Z向驱动单元53相对于测试平台2固定,Z向驱动单元53用于驱动旋转驱动单元52沿Z向升降,以使针模51接触或脱离位于其正下方的芯片。
上述测试装置5还包括连接于测试平台2的平台支柱54,上述Z向驱动单元53包括Z向直线电机531、丝杠532、滑块533和导向滑轨534,其中Z向直线电机531固定连接于平台支柱54,丝杠532竖直布设,其一端连接于Z向直线电机531的活动端,另一端转动连接于平台支柱54,滑块533套设于丝杠532上且于丝杠532螺纹连接,导向滑轨534设有两个且均沿Z向延伸,两个导向滑轨534分别设于滑轨的两侧,导向滑轨534贯穿滑块533设置,以对滑块533沿Z向的移动进行导向。于其他实施例中,上述Z向驱动单元53还可以采用直线电机、气缸等。上述旋转驱动单元52采用旋转电机,旋转电机连接于滑块533且相对于滑块533固定。
上述测试装置5还包括高度位移传感器55和Z向光栅尺56,高度位移传感器55用于测量针模51和位于其正下方的芯片之间的距离,Z向光栅尺56用于测量针模51相对于芯片沿Z向的移动距离,通过以上实现Z向运动精度超过0.002mm。通过高度位移传感器55确定针模51和位于其正下方的芯片之间的距离,记为目标距离,在通过Z向驱动单元53驱动针模51沿X向移动,实时地通过Z向光栅尺56测量针模51的移动距离,在针模51的移动距离等于目标距离时,Z向驱动单元53停止移动,以使针模51接触芯片上的测试触点,实现对针模51在Z向位置信息的精准调节,便于后续通过针模51对芯片的电容电阻进行测试。
如图5所示,针模51包括基座511、探针512和浮板513,其中,基座511连接于Z向驱动单元53,探针512的一端连接于基座511且位于基座511的下方,浮板513上设有于探针512一一对应的穿设孔,浮板513弹性浮动安装于基座511上,使探针512的另一端插入对应的穿设孔内或贯穿对应的穿设孔。
通过将浮板513弹性浮动安装于基座511上,能够使探针512缓慢地接触芯片上的测试触点,以对芯片和探针512进行保护。
本实施例中,上述探针512设有两个,芯片上的测试触点
同时与两个探针512接触,提高芯片电容电阻测试的稳定性。此案探针模组共计108PIN同时接触产品测试点,以获取芯片的电容电阻信息,于其他实施例中,探针512的个数可以是三个或者更多,可以根据具体测试需求确定,在此不再一一举例说明。
进一步地,上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备还包括CCD相机引导装置,相机引导装置包括第一CCD相机61、第二CCD相机62和控制模块,控制模块能够和第一CCD相机61、第二CCD相机62通讯,第一CCD相机61设于XY驱动单元41上且能够跟随芯片同步动作,用于对芯片进行拍照,并将所拍的图像发送至控制模块,以确定芯片上的校准标记点的位置信息。第二CCD相机62连接于平台支柱54,用于对针模51进行拍照,并将所拍的图像发送至控制模块,以确定探针512上的基准标记点的位置信息。
控制模块通过芯片上的校准标记点的位置信息和探针512上的基准标记点的位置信息,确定校准标记点相对于基准标记点的X向位置偏差、Y向位置偏差以及旋转角度偏差。
旋转驱动单元52根据旋转角度偏差驱动针模51旋转,XY驱动单元42根据X向位置偏差、Y向位置偏差驱动定位治具41水平移动,从而使芯片上的测试触点位于针模51的正下方。
至于控制模块的具体结构、如何确定探针512上的基准标记点的位置信息和芯片上的校准标记点的位置信息的相关计算机程序等均为现有技术,在此不再赘叙。需要说明的是,控制模块还能够和测试装置5通讯。
进一步地,如图3和图4所示,上述相机引导装置还包括用于对第一CCD相机61进行照明的第一光源,及用于对第二CCD相机62进行照明的第二光源,从而提高第一CCD相机61和第二CCD相机62所拍图像的清晰度。
进一步地,上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备还包括连接于机架主体1且位于机架主体1上方的防护罩7,测试平台2、芯片定位装置4和测试装置5均位于防护罩7内,以对整个设备进行防尘、防水等保护。
在采用上述超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备对芯片进行测试的具体过程如下:
1、通过XY驱动单元42驱动定位治具41移动至预设上料位置,以人工上料或机械手上料的方式将芯片平稳地放置于定位治具41内,以进行芯片上料。在测试平台2上设有与控制模块通讯的启动按钮,在上料完成后,按压启动按钮,完成上料动作。
2、XY驱动单元42驱动定位治具41移动,以使一个芯片置于针模51的下方;第一CCD相机61对位于针模51下方的芯片进行拍照,并将所拍的图像发送至控制模块,以确定芯片上的校准标记点的位置信息;同时第二CCD相机62对针模51进行拍照,并将所拍的图像发送至控制模块,以确定探针512上的基准标记点的位置信息;控制模块通过芯片上的校准标记点的位置信息和探针512上的基准标记点的位置信息,确定校准标记点相对于基准标记点的X向位置偏差、Y向位置偏差以及旋转角度偏差;旋转驱动单元52根据旋转角度偏差驱动针模51旋转,XY驱动单元42根据X向位置偏差、Y向位置偏差驱动定位治具41水平移动,从而使芯片上的测试触点位于针模51的正下方。
3、高度位移传感器55测量针模51和位于其正下方的芯片之间的距离,记为目标距离,在通过Z向驱动单元53驱动针模51沿X向移动,实时地通过Z向光栅尺56测量针模51的移动距离,在针模51的移动距离等于目标距离时,Z向驱动单元53停止移动,以使针模51接触芯片上的测试触点,之后对芯片的电容电阻进行测试。
4、在完成对一个芯片的测试后,重复上述步骤2和3对下一个芯片的位置进行校准,以对芯片进行测试,直至定位治具41上的每个芯片均被测试完毕。
5、在完成测试后,控制模块根据测试装置的测试信息判断芯片是否为不良品,并将为不良品的芯片与该芯片的编码绑定,以便于后续挑出不良品。
本实施例提供的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备不仅能够通过XY驱动单元对芯片的在X向、Y向的位置进行调整,还能够通过旋转驱动单元52驱动针模51绕其Z向中心轴线旋转,以使针模51与芯片上的测试触点在水平面内的偏差更小,提高了芯片测试的准确度。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中,需要说明的是,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。
Claims (10)
1.超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,包括:
芯片定位装置(4),其包括用于对芯片进行定位的定位治具(41),及连接于所述定位治具(41)的XY驱动单元(42),所述XY驱动单元(42)用于驱动所述定位治具(41)沿X向和/或Y向水平移动;
测试装置(5),其包括针模(51),与所述针模(51)转动连接的旋转驱动单元(52),及Z向驱动单元(53),所述旋转驱动单元(52)用于驱动所述针模(51)绕其Z向中心轴线旋转,所述Z向驱动单元(53)用于驱动所述旋转驱动单元(52)沿Z向升降,以使所述针模(51)接触或脱离位于其正下方的所述芯片上的测试触点。
2.根据权利要求1所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,还包括机架主体(1)和位于所述机架主体(1)上方的测试平台(2),所述芯片定位装置(4)和所述测试装置(5)均设于所述测试平台(2)上;
所述测试平台(2)和所述机架主体(1)之间夹设有浮动装置(3),用于对Z向的振动进行缓冲。
3.根据权利要求2所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,所述浮动装置(3)为气浮平台。
4.根据权利要求2所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,所述浮动装置(3)设有多个,多个所述浮动装置(3)沿所述测试平台(2)的周向分布。
5.根据权利要求1所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,所述测试装置(5)还包括:
高度位移传感器(55),用于测量所述针模(51)和位于其正下方的所述芯片之间的距离。
6.根据权利要求5所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,所述测试装置(5)还包括Z向光栅尺(56),用于测量所述针模(51)相对于所述芯片沿Z向的移动距离。
7.根据权利要求1所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,所述针模(51)包括:
基座(511),所述基座(511)连接于所述Z向驱动单元(53);
探针(512),所述探针(512)的一端连接于所述基座(511)且位于所述基座(511)的下方;
浮板(513),所述浮板(513)上设有与所述探针(512)一一对应的穿设孔,所述浮板(513)弹性浮动安装于所述基座(511)上,使所述探针(512)的另一端插入对应的所述穿设孔内或贯穿对应的所述穿设孔。
8.根据权利要求1至7任一项所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,还包括CCD相机引导装置,所述相机引导装置包括:
第一CCD相机(61),连接于所述XY驱动单元(42)上且能够跟随所述芯片同步动作,用于对所述芯片进行拍照,以确定所述芯片上的校准标记点的位置信息;
第二CCD相机(62),用于对所述针模(51)进行拍照,以确定所述针模(51)上的基准标记点的位置信息。
9.根据权利要求8所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,所述相机引导装置还包括用于对所述第一CCD相机(61)进行照明的第一光源,及用于对所述第二CCD相机(62)进行照明的第二光源。
10.根据权利要求2所述的超高精度Micro LED屏幕芯片电子功能测试设备,其特征在于,还包括连接于所述机架主体(1)且位于所述机架主体(1)上方的防护罩(7),所述测试平台(2)、所述芯片定位装置(4)和所述测试装置(5)均位于所述防护罩(7)内。
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