CN112114241A - 一种射频芯片测试设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种射频芯片测试设备，包括限位装置，所述限位装置用于对待测试芯片进行限位；高度位置检测装置，所述高度位置检测装置用于检测待测试芯片的高度误差值；水平位置检测装置，所述水平位置检测装置用于检测待测试芯片的水平位置；微针座，所述微针座上设置有用于连接待测试芯片的微针；第一运动机构，所述微针座设置在第一运动机构上；测试系统，所述测试系统与微针连接，所述测试系统用于通过微针对待测试芯片进行测试。具有采用机械定位及下针，定位精度高，下针准确度更高，对测试人员要求低，测试效率更高的优点。

Description

一种射频芯片测试设备
技术领域
本发明涉及芯片测试领域，特别是涉及一种射频芯片测试设备。
背景技术
由于微波集成电路以及微组装工艺的快速发展，电路小型化已成为必然趋势，特别是芯片以及半导体行业，微小而精密的电路导致人员用眼睛已经无法观测，微组装电路后期使用采用金丝键合工艺，没有标准连接接口无法直接连接外部设备，需要使用显微镜观测，同时采用微针对金面测试点进行连接，为了保证测试可靠性，微针需要和测试点可靠连接，同时力度不能过大导致金面损伤，会影响后期键合工艺，微针也无法承受过大力度，力度过大会导致微针损坏，同时微针价格昂贵不可修复，而接触不良则会造成产品打火烧毁，造成不菲的经济损失(目前微组装高频射频芯片价格高昂)，结合以上原因该行业测试对操作人员的要求极高，不允许出错，设计一款能够对芯片进行自动化测试的设备成为亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种射频芯片测试设备，具有采用机械定位及下针，定位精度高，下针准确度更高，对测试人员要求低，测试效率更高的优点。
本发明的技术方案是：
一种射频芯片测试设备，包括：
限位装置，所述限位装置用于对待测试芯片进行限位；
高度位置检测装置，所述高度位置检测装置设置在限位装置的外侧，所述高度位置检测装置用于检测待测试芯片的高度误差值；
水平位置检测装置，所述水平位置检测装置设置在限位装置的高度方向上，所述水平位置检测装置用于检测待测试芯片的水平位置；
微针座，所述微针座上设置有用于连接待测试芯片的微针；
第一运动机构，所述微针座设置在第一运动机构上，所述第一运动机构用于驱动微针座根据高度位置检测装置检测出的高度误差值和水平位置检测装置检测出的水平位置进行微针连接；
测试系统，所述测试系统与微针连接，所述测试系统用于通过微针对待测试芯片进行测试。
上述技术方案的工作原理如下：
将待测试芯片放置在限位装置上进行限位后，所述高度位置检测装置和水平位置检测装置对位于限位装置上的待测试芯片进行高度误差值检测和水平位置检测，所述第一运动机构驱动微针座根据高度误差值和水平位置移动下针，使微针与待测试芯片的测试点连接，测试系统通过微针对待测试芯片进行测试。
本发明的测试设备通过设置了第一运动机构，使得下针的过程无需人工操作，设备的测试对测试人员的水平要求更低，且测试的效率更高，通过设置的高度位置检测装置和水平位置检测装置，对限位装置上的待测试芯片的高度误差和水平位置进行检测，使得第一运动机构驱动微针进行下针时的准确度更高，极大的减少了在测试过程中造成的损失，也保证了微针与待测试芯片的连接，保证了测试的效果。
在进一步的技术方案中，所述限位装置包括真空盘和限位框，所述限位框设置在真空盘上，所述真空盘上设置有真空吸附口，所述限位框上设置有限位口，所述限位口的形状和待测试芯片的形状相匹配，所述限位口的位置和真空吸附口的位置相匹配。所述真空盘连接有真空抽吸装置。
在对待测试芯片进行限位时，真空吸附口进行真空吸附，位于限位框内的待测试芯片被真空吸附进行限位。
采用真空吸附限位，限位效果好、对芯片伤害小，同时操作简单，限位的效率高，还可同时对多组待测试芯片进行限位，能够实现更高效率的测试。
在进一步的技术方案中，所述高度位置检测装置包括激光发生器和激光接收器。
通过激光来对待测试芯片的高度误差进行检测，检测精度更高。
在进一步的技术方案中，所述水平位置检测装置包括显微镜视觉系统。
通过显微镜视觉系统来对待测试芯片的水平位置进行检测，检测精度高、检测效率高，还可同时对多组待测试芯片进行检测，能够实现更高效率的测试。
在进一步的技术方案中，还包括第二运动机构，所述显微镜视觉系统设置在第二运动机构上，所述第二运动机构用于驱动显微镜视觉系统进行位置调整。
通过设置第二运动机构，能够对显微镜视觉系统的位置进行调整，提高了设备的实用性，能够适应更大范围的测试。
在进一步的技术方案中，还包括第三运动机构，所述限位装置设置在第三运动机构上，所述第三运动机构用于驱动限位装置进行位置调整。
通过设置第三运动机构，能够对限位装置的位置进行调整，提高了设备的实用性，能够适应更大范围的测试。
本发明的有益效果是：
1、本发明的测试设备通过设置了第一运动机构，使得下针的过程无需人工操作，设备的测试对测试人员的水平要求更低，且测试的效率更高，通过设置的高度位置检测装置和水平位置检测装置，对限位装置上的待测试芯片的高度误差和水平位置进行检测，使得第一运动机构驱动微针进行下针时的准确度更高，极大的减少了在测试过程中造成的损失，也保证了微针与待测试芯片的连接，保证了测试的效果；
2、采用真空吸附限位，限位效果好、对芯片伤害小，同时操作简单，限位的效率高，还可同时对多组待测试芯片进行限位，能够实现更高效率的测试；
3、通过激光来对待测试芯片的高度误差进行检测，检测精度更高；
4、通过显微镜视觉系统来对待测试芯片的水平位置进行检测，检测精度高、检测效率高，还可同时对多组待测试芯片进行检测，能够实现更高效率的测试；
5、通过设置第二运动机构，能够对显微镜视觉系统的位置进行调整，提高了设备的实用性，能够适应更大范围的测试；
6、通过设置第三运动机构，能够对限位装置的位置进行调整，提高了设备的实用性，能够适应更大范围的测试。
附图说明
图1是本发明实施例所述一种射频芯片测试设备的整体结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大结构示意图；
图3是本发明实施例所述一种射频芯片测试设备的高度位置检测装置的工作状态示意图；
图4是本发明实施例所述一种射频芯片测试设备的限位装置的结构示意图。
附图标记说明：
10、机柜；20、测试台；30、限位装置；31、真空盘；311、真空吸附口；32、限位框；321、限位口；40、第一运动机构；50、微针座；60、显微镜视觉系统；70、第二运动机构；80、高度位置检测装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
实施例：
如图1-图3所示，一种射频芯片测试设备，包括：
限位装置30，限位装置30用于对待测试芯片进行限位；
定义垂直于限位装置30的方向为Z轴方向，定义平行于限位装置30且相互垂直的两个方向为X轴方向和Y轴方向。
高度位置检测装置80，高度位置检测装置80设置在限位装置30的外侧，高度位置检测装置80用于检测待测试芯片的高度误差值；
在本实施例中，高度位置检测装置80设置在限位装置30的X轴方向上，检测的是待测试芯片在Z轴方向上的误差值；检测误差值是因为待测试芯片的尺寸是已知的，其原本应有的高度是已知的，为避免高度误差造成的测试误差或损坏，故而进行高度误差值检测，提高检测精度及安全性、效果。
水平位置检测装置，水平位置检测装置设置在限位装置30的上方，水平位置检测装置用于检测待测试芯片的水平位置；
在本实施例中，水平位置检测装置设置在限位装置30的Z轴方向上。水平位置检测装置检测的是待测试芯片在X轴方向和Y轴方向上的位置。
微针座50，微针座50上设置有用于连接待测试芯片的微针；
第一运动机构40，微针座50设置在第一运动机构40上，第一运动机构40用于驱动微针座50根据高度位置检测装置80检测出的高度误差值和水平位置检测装置检测出的水平位置进行微针连接；
在本实施例中，第一运动机构40为电动三轴运动机构。第一运动机构40的运动方向为X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。
测试系统，测试系统与微针连接，测试系统用于通过微针对待测试芯片进行测试。
测试台20，上述的结构均安装在测试台20上；
机柜10，测试台20安装在机柜10上，机柜10中还设置有为整套设备供电的电源装置、用于与外界通讯的通讯装置及其他辅助装置。
可以理解的是，上述检测待测试芯片的位置、连接待测试芯片的位置均为待测试芯片上的测试点的位置。
上述技术方案的工作原理如下：
将待测试芯片放置在限位装置30上进行限位后，高度位置检测装置80和水平位置检测装置对位于限位装置30上的待测试芯片进行高度误差值检测和水平位置检测，第一运动机构40驱动微针座50根据高度误差值和水平位置移动下针，使微针与待测试芯片的测试点连接，测试系统通过微针对待测试芯片进行测试。
本发明的测试设备通过设置了第一运动机构40，使得下针的过程无需人工操作，设备的测试对测试人员的水平要求更低，且测试的效率更高，通过设置的高度位置检测装置80和水平位置检测装置，对限位装置30上的待测试芯片的高度误差和水平位置进行检测，使得第一运动机构40驱动微针进行下针时的准确度更高，极大的减少了在测试过程中造成的损失，也保证了微针与待测试芯片的连接，保证了测试的效果。
通过微针连接待测试芯片，连接测试系统对待测试芯片进行测试为本领域现有技术，在此不再赘述。
在另外一个实施例中，如图4所示，限位装置30包括真空盘31和限位框32，限位框32设置在真空盘31上，真空盘31上设置有真空吸附口311，限位框32上设置有限位口321，限位口321的形状和待测试芯片的形状相匹配，限位口321的位置和真空吸附口311的位置相匹配。真空盘31连接有真空抽吸装置。
在对待测试芯片进行限位时，真空吸附口311进行真空吸附，位于限位框32内的待测试芯片被真空吸附进行限位。
采用真空吸附限位，限位效果好、对芯片伤害小，同时操作简单，限位的效率高，还可同时对多组待测试芯片进行限位，能够实现更高效率的测试。
在另外一个实施例中，如图4所示，真空盘31上设置有多路真空吸附口311，每路真空吸附口311匹配至少一个限位口321。
通过设置多路真空吸附口311，每路真空吸附口311匹配至少一个限位口321，可以实现在同一限位装置30上设置多组待测试芯片，还可设计不同的限位口321，使得待测试芯片的型号可以不同，可以实现更高效率的测试。
在另外一个实施例中，如图3所示，高度位置检测装置80包括激光发生器和激光接收器。
通过激光来对待测试芯片的高度误差进行检测，检测精度更高。
在本实施例中，激光发生器和激光接收器集成在一个壳体中，进行高度位置检测时，激光接收器接收的是待测试芯片反射回的激光，通过这种设置方式，结构更加紧凑，便于安装和使用，接线方便。
在另外一个实施例中，如图2所示，水平位置检测装置包括显微镜视觉系统60。
通过显微镜视觉系统60来对待测试芯片的水平位置进行检测，检测精度高、检测效率高，还可同时对多组待测试芯片进行检测，能够实现更高效率的测试。
在另外一个实施例中，如图2所示，还包括第二运动机构70，显微镜视觉系统60设置在第二运动机构70上，第二运动机构70用于驱动显微镜视觉系统60进行位置调整。
通过设置第二运动机构70，能够对显微镜视觉系统60的位置进行调整，提高了设备的实用性，能够适应更大范围的测试。
在本实施例中，第二运动机构70为电动三轴运动机构。第二运动机构70的运动方向为X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。
在另外一个实施例中，还包括第三运动机构，限位装置30设置在第三运动机构上，第三运动机构用于驱动限位装置30进行位置调整。
通过设置第三运动机构，能够对限位装置30的位置进行调整，提高了设备的实用性，能够适应更大范围的测试。
在本实施例中，第三运动机构为升降机构，用于调整限位装置30的高度。
在本实施例中，第三运动机构驱动限位装置30在Z轴方向上运动。
在另外一个实施例中，第三运动机构为三轴运动机构，可以对限位装置30的位置实现更大范围的调节。
在本实施例中，第三运动机构驱动限位装置30在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上运动。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种射频芯片测试设备，其特征在于，包括：
限位装置，所述限位装置用于对待测试芯片进行限位；
高度位置检测装置，所述高度位置检测装置设置在限位装置的外侧，所述高度位置检测装置用于检测待测试芯片的高度误差值；
水平位置检测装置，所述水平位置检测装置用于检测待测试芯片的水平位置；
微针座，所述微针座上设置有用于连接待测试芯片的微针；
第一运动机构，所述微针座设置在第一运动机构上，所述第一运动机构用于驱动微针座根据高度位置检测装置检测出的高度误差值和水平位置检测装置检测出的水平位置进行微针连接；
测试系统，所述测试系统与微针连接，所述测试系统用于通过微针对待测试芯片进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种射频芯片测试设备，其特征在于，所述限位装置包括真空盘和限位框，所述限位框设置在真空盘上，所述真空盘上设置有真空吸附口，所述限位框上设置有限位口，所述限位口的形状和待测试芯片的形状相匹配，所述限位口的位置和真空吸附口的位置相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种射频芯片测试设备，其特征在于，所述高度位置检测装置包括激光发生器和激光接收器。
4.根据权利要求1所述的一种射频芯片测试设备，其特征在于，所述水平位置检测装置包括显微镜视觉系统。
5.根据权利要求4所述的一种射频芯片测试设备，其特征在于，还包括第二运动机构，所述显微镜视觉系统设置在第二运动机构上，所述第二运动机构用于驱动显微镜视觉系统进行位置调整。
6.根据权利要求1所述的一种射频芯片测试设备，其特征在于，还包括第三运动机构，所述限位装置设置在第三运动机构上，所述第三运动机构用于驱动限位装置进行位置调整。
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