CN114252000A - 一种芯片管脚共面性和间距的测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及芯片检测的领域，尤其是涉及一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，包括检测平台、设置在检测平台上用于固定芯片位置的固定装置以及用于对芯片管脚共面性和间距进行检测的检测装置，检测平台上设置有带动检测装置水平移动的水平驱动件以及带动检测装置竖直移动的竖直驱动件，检测装置包括探针以及设置在探针上端的压电传感器，当探针在芯片管脚上移动时，探针与压电传感器抵接，压电传感器对探针在各个管脚上的竖直移动距离进行检测以得到各个管脚所在平面，压电传感器与处理模块连接，处理模块用于统计探针在相邻两管脚间的移动时间得出相邻两管脚的间距。本申请具有可以减少工作人员的劳动强度，提高检测效率，减少检测故障的效果。

Description

一种芯片管脚共面性和间距的测试装置及其测试方法

技术领域

本申请涉及芯片检测的领域，尤其是涉及一种芯片管脚共面性和间距的测试装置及其测试方法。

背景技术

集成电路芯片的封装一般比较复杂，如果芯片管脚共面性或者管脚间距不符合要求，用户在焊接时，极有可能导致焊接不实、虚焊，甚至焊接不上或者管脚间粘连焊锡导致短路等严重的质量问题。

所以对芯片的管脚共面性检查和间距检查变得十分重要，传统方式是通过人工检测，用肉眼数芯片的管脚数量，以及用卡尺测量芯片的管脚间距，费时费力；尤其对于管脚密集、数目很多的芯片，工作人员的工作量较大，还容易出现测量错误，无法有效满足生产的需要。

发明内容

为了减少工作人员的劳动强度，提高检测效率，减少检测故障，本申请提供一种芯片管脚共面性和间距的测试装置及其测试方法。

第一方面，本申请提供一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，采用如下的技术方案：

一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，包括检测平台、设置在所述检测平台上用于固定芯片在检测平台上位置的固定装置以及用于对芯片管脚共面性和间距进行检测的检测装置，所述检测平台上设置有用于带动检测装置水平移动的水平驱动件以及用于带动检测装置竖直移动的竖直驱动件，所述检测装置包括探针以及设置在所述探针上端的压电传感器，当所述探针在芯片管脚上移动时，所述探针与所述压电传感器抵接，所述压电传感器用于对所述探针在各个管脚上的竖直移动距离进行检测以得到各个管脚所在平面，所述压电传感器与处理模块连接，所述处理模块用于统计所述探针在相邻两个管脚之间的移动时间以得出芯片上每相邻两管脚的间距。

通过采用上述技术方案，当需要对芯片上管脚的共面性和间距进行检测时，直接将芯片放置在检测平台上，并使得芯片的管脚位于探针的正下方。然后通过固定装置固定住芯片在检测平台上的位置，然后操作竖直驱动件带动探针向下移动，使得探针抵接在芯片的管脚上。此时探针下端与芯片抵接，探针上端与压电传感器抵接并给压电传感器一个抵接力。操作水平驱动件带动探针水平移动，使得探针在芯片的管脚上滑动，芯片的管脚高度发生变化时，探针抵接在压电传感器上的力将发生变化，通过压电传感器即可检测出探针在不同管脚处抵接在压电传感器上的力，以得到探针在竖直方向上的移动距离，得出各个管脚所在平面，从而得到芯片上各个管脚的共面性。通过处理模块统计压电传感器检测到的相邻两个数值之间的时间差以及水平驱动件的运行速度，即可得到相邻两个管脚之间的间距。

可选的，所述检测装置还包括固接在竖直驱动件上的固定块、固接在所述固定块一侧的第一安装块以及固接在所述固定块朝向所述第一安装块一侧的第二安装块，所述探针滑动连接在所述第一安装块上，所述压电传感器固接在所述第二安装块朝向所述第一安装块的一侧。

通过采用上述技术方案，通过竖直驱动件可以带动固定块竖直移动，以带动固接在固定块上的第一安装块和第二安装块移动，实现带动探针和压电传感器移动。

可选的，所述第二安装块朝向所述第一安装块的一侧开设有供所述压电传感器嵌入的安装槽，贯穿所述第一安装块相对的两侧开设与所述安装槽连通的滑槽，所述探针滑动连接在所述滑槽内。

通过采用上述技术方案，当探针在滑槽内滑动时，探针将与安装在安装槽内的压电传感器抵接，以实现压电传感器与探针竖直方向移动距离的检测。

可选的，所述探针侧壁上固接有限位块，所述滑槽内壁上沿其长度方向开设有供所述限位块滑动的限位槽。

通过采用上述技术方案，通过限位块和限位槽的设置可以固定住探针的竖直滑动距离，为探针起到导向的作用。

可选的，所述探针沿所述水平驱动件的驱动方向间隔设置有多个，所述压电传感器也设置有多个，所述压电传感器与所述探针一一对应设置。

通过采用上述技术方案，通过多个探针同时对管脚的共面性和间距进行检测，检测数据更加精准。

可选的，所述水平驱动件包括固接在所述检测平台上的水平直线电机，所述检测装置和所述竖直驱动件设置在所述水平直线电机的滑块上。

通过采用上述技术方案，通过水平驱动件可以带动检测装置和竖直驱动件同时水平移动。

可选的，所述竖直驱动件包括固接在所述水平直线电机滑块上的竖直直线电机，所述检测装置固接在所述竖直直线电机的滑块上。

通过采用上述技术方案，通过竖直驱动件可以带动检测装置竖直移动，以操作探针抵接在芯片的管脚上，或者是将探针从芯片的管脚上移开以对芯片进行更换。

可选的，所述固定装置包括固接在所述检测平台上的支架以及螺纹连接在所述支架上的抵紧螺栓，所述支架与所述检测平台之间形成供芯片放置的放置空间，所述抵紧螺栓一端位于所述放置空间内用于对放置在放置空间内的芯片进行压持。

通过采用上述技术方案，安装时，直接将芯片放置在放置空间内的检测平台上，通过旋拧抵紧螺栓就可以通过抵紧螺栓将芯片夹持在抵紧螺栓和检测平台之间，从而固定住芯片的位置。

可选的，所述抵紧螺栓沿所述水平驱动件的驱动方向间隔设置有多个。

通过采用上述技术方案，通过多个抵紧螺栓可以固定住多片芯片，实现同时对多片芯片进行检测，检测效率更高。

第二方面，本申请提供一种芯片管脚共面性和间距的测试方法，采用如下的技术方案：

一种芯片管脚共面性和间距的测试方法，包括以下步骤，

步骤一：将待检测芯片放置在放置空间内的检测平台上；

步骤二：旋拧抵紧螺栓，通过抵紧螺栓将检测芯片抵接在检测平台上；

步骤三：操作水平驱动件将探针移动到支架一端；

步骤四：操作竖直驱动件带动探针移动到芯片的管脚上；

步骤五：操作水平驱动件带动探针向支架另一端移动；

步骤六：记录压电传感器检测的数值，得出芯片管脚的共面性及各个管脚之间的间距。

通过采用上述技术方案，使用时，通过将芯片放置在检测平台上并通过抵紧螺栓固定住芯片的位置，一端探针至芯片的管脚上，操作水平驱动件一端，即可自动得出芯片管脚的共面性及间距，检测更加方便快捷，大大提高了检测效率，减少了工作人员的劳动强度，减少了检测故障。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.探针、压电传感器的设置，使得通过水平驱动件带动探针滑动时，即可检测出各个探针的高度，以得到各个管脚之间的共面性，通过处理模块统计探针从一个管脚到达另一管脚处的时间，并通过已知的移动距离，即可得到每相邻两管脚之间的间距；

2.多个探针的设置，使得可以同时通过多个探针进行检测，检测数据更加精准；

3.多个抵紧螺栓的设置，使得可以同时对多片芯片的管脚进行检测，检测效率更高。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图。

图2是图1中A处的放大示意图。

图3是为了体现检测装置结构所做的示意图。

图4是图3中B处的放大示意图。

图5是为了体现本申请芯片管脚共面性和间距的测试方法所做的示意图。

附图标记说明：1、检测平台；2、固定装置；21、支架；211、立柱；212、横梁；22、抵紧螺栓；221、防护垫；23、放置空间；3、检测装置；31、探针；311、限位块；32、压电传感器；33、固定块；34、第一安装块；341、滑槽；342、限位槽；35、第二安装块；351、安装槽；4、水平驱动件；41、水平直线电机；5、竖直驱动件；51、竖直直线电机；6、芯片；61、管脚。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种芯片管脚共面性和间距的测试装置。参照图1，芯片管脚共面性和间距的测试装置包括检测平台1、设置在检测平台1上用于固定芯片6在检测平台1上位置的固定装置2以及用于对芯片6共面性和间距进行检测的检测装置3，同时在检测平台1上设置有带动检测装置3水平移动的水平驱动件4以及带动检测装置3竖直移动的竖直驱动件5。使用时，直接将待检测的芯片6放置在检测平台1上，且使得芯片6各个管脚61之间的连线方向与水平驱动件4的驱动方向一致，并通过固定装置2固定住芯片6在检测平台1上的位置。最后通过竖直驱动件5带动检测装置3竖直移动，使得检测装置3与芯片6的管脚61上表面抵接，操作水平驱动件4带动检测装置3水平移动，即可带动检测装置3在各个管脚61上移动，以实现对各个管脚61共面性和间距的检测。

参照图2和图3，检测装置3包括竖直设置的探针31以及设置在探针31上端的压电传感器32，待检测的芯片6管脚61放置在探针31的正下方，通过竖直驱动件5可以带动探针31下端抵接在芯片6管脚61的上表面，此时探针31上端抵接在压电传感器32上，且给压电传感器32一个抵接力。当芯片6上各个管脚61的高度不一致时，探针31抵接在压电传感器32上的力的大小将不同，使得压电传感器32检测到的数据将出现改变，通过统计压电传感器32检测到的数值，即可得出各个管脚61的高度，以得到芯片6上多个管脚61的共面性。可以理解的是，压电传感器32可选用压电式加速度传感器，其内部带有弹簧，使得探针31相对于压电传感器32的表面具有一定的移动空间，以适应不同高度管脚61的抵接需要。当然，压电传感器32也可以选用普通内部不带弹簧的压电传感器32，此时则需要在压电传感器32和探针31之间或者是在压电传感器32远离探针31的一侧安装弹簧，使得探针31底端可以与不同高度的管脚61抵接，且随着管脚61高度的不同，压电传感器32检测到的力也将不同。

其中，测试装置还设置有处理模块，处理模块具体的可选用PLC控制器，也可以选用单片机等，处理模块同时与压电传感器32和水平驱动件4连接，用于采集压电传感器32检测的数据，并统计得出一个数据到另一个数据之间的时间差，以得到探针31从一个管脚61到达另一管脚61时的时间；处理模块还采集水平驱动件4的移动速度，根据探针31从一个管脚61到达另一管脚61时所用的时间和移动速度，即可得到相邻两个管脚61之间的间距。其中，处理模块可以选为内部带有ADC转换器的PLC控制器或单片机，也可以选用内部不带ADC转换器的，当PLC控制器或单片机内部不带有ADC转换器时，则需要外接ADC转换器，压电传感器32检测到的数据转换为电信号后传递至ADC转换器，由ADC转换器转换为数字信号后输送至PLC控制器或单片机处理。

参照图1和图2，检测装置3还包括固接在竖直驱动件5上的固定块33、固接在固定块33朝向固定装置2一侧的第一安装块34以及固接在固定块33朝向固定装置2一侧的第二安装块35，第二安装块35位于第一安装块34正上方，探针31滑动连接在第一安装块34上，压电传感器32安装在第二安装块35上。

参照图3和图4，在第二安装块35朝向第一安装块34的一侧开设有供压电传感器32嵌入的安装槽351，贯穿第一安装块34相对的两侧开设有与安装槽351连通的滑槽341，探针31滑动连接在滑槽341内，当探针31在滑槽341内滑动时，探针31上端可以抵接在压电传感器32上，以提供给压电传感器32一个抵接力。

参照图4，在探针31外壁上还固接有限位块311，限位块311可以设置有一个也可以环绕探针31的轴线间隔设置有多个，本申请以限位块311设置两个为例进行说明，两个限位块311环绕探针31的轴线等间距设置。在滑槽341内壁处沿其长度方向开设有供限位块311滑动的限位槽342，通过限位块311和限位槽342的配合，可以固定住探针31在滑槽341内的位置，从而对探针31起到固定导向的作用，避免探针31在重力作用下从滑槽341内掉出。

其中，探针31沿水平驱动件4的驱动方向间隔设置有多个，压电传感器32也设置有多个，压电传感器32与探针31一一对应设置，使得当水平驱动件4带动固定块33水平移动时，固定块33将同时带动多个探针31和多个压电传感器32移动，多个探针31将分别在各个管脚61上移动，以通过多个探针31同时对各个管脚61的共面性和间距进行检测，检测数据更加精准。

参照图1，水平驱动件4包括固接在检测平台1上的水平直线电机41，竖直驱动件5包括固接在水平直线电机41滑块上的竖直直线电机51，固定块33固接在竖直直线电机51的滑块上。通过竖直直线电机51可以带动固定块33竖直移动，以带动探针31两端分别抵接在芯片6的管脚61以及压电传感器32上；通过水平直线电机41可以带动固定块33和竖直直线电机51同时水平移动，以带动探针31在各个管脚61上滑动，实现对管脚61共面性和间距的检测。

可以理解的是，水平驱动件4和竖直驱动件5也可以选用无杆气缸、直线导轨、丝杆滑台等，只要能够实现输出直线的运动即可。

参照图1，固定装置2包括固接在检测平台1上的整体呈L形的支架21以及螺纹连接在支架21上的抵紧螺栓22，支架21包括一端固接在检测平台1上的立柱211以及固接在立柱211远离检测平台1一端的横梁212，抵紧螺栓22螺纹连接在横梁212上，支架21和检测平台1之间形成供芯片6放入的放置空间23。当将芯片6放置在放置空间23内时，直接旋拧抵紧螺栓22，抵紧螺栓22将抵接在芯片6上表面，从而将芯片6固定在检测平台1和抵紧螺栓22之间，以固定住芯片6在检测平台1上的位置，实现对芯片6的固定。

其中，抵紧螺栓22可以沿横梁212的长度方向间隔设置有多个，使得可以同时通过多个抵紧螺栓22对芯片6进行固定，固定更加牢固。同时也可以根据需要将多个芯片6并排放置在放置空间23内，实现同时对多片芯片6的管脚61进行检测，检测效率更高。

同时，在抵紧螺栓22位于放置空间23内的一端固接有防护垫221，抵紧螺栓22通过防护垫221抵紧在芯片6上，降低对芯片6造成的损伤。

本申请实施例一种芯片管脚共面性和间距的测试装置的实施原理为：检测时，将待检测的芯片6从放置空间23内放置在检测平台1上，且使得芯片6的管脚61位于探针31的正下方。然后旋拧抵紧螺栓22，通过抵紧螺栓22固定住芯片6在放置空间23内的位置，实现芯片6的固定。接着启动水平驱动件4使得水平驱动件4将探针31移动至横梁212的一端，以对各个管脚61从一端向另一端依次进行检测；然后启动竖直驱动件5，竖直驱动件5将带动探针31竖直移动，使得探针31两端分别抵接在芯片6管脚61和压电传感器32上；最后启动水平驱动件4，水平驱动件4将带动探针31向横梁212另一端移动，使得探针31在各个管脚61上滑动，在滑动的过程中，压电传感器32将检测到探针31在各个管脚61上时施加给压电传感器32的力，通过处理模块可以采集压电传感器32检测的数据，即可判断各个管脚61的高度是否一致，以得到管脚61的共面性。同时通过处理模块也可以得出每个探针31从一个管脚61移动至另一管脚61处时所用的时间，以及水平驱动件4的移动速度，从而得到每相邻两管脚61之间的间距。检测更加方便，只需要人工旋拧抵紧螺栓22固定住芯片6的位置，即可实现自动化的检测，大大减少了工作人员的劳动强度，提高了检测效率，减少了检测故障。

可以理解的是，为了便于得出检测结果，还可以设置显示装置，显示装置可以选用显示器等，显示装置与处理模块连接，处理模块处理的结果可以直接在显示装置中显示出来，人们直接通过显示装置即可得到芯片6管脚61的共面性数据以及每相邻两个管脚61之间的间距。

本申请实施例还公开一种芯片管脚共面性和间距的测试方法。参照图5，芯片管脚共面性和间距的测试方法包括以下步骤：

步骤一：将待检测的芯片6放置在放置空间23内的检测平台1上。

步骤二：旋拧抵紧螺栓22。通过抵紧螺栓22将芯片6固定在检测平台1上。

步骤三：操作水平驱动件4将探针31移动至支架21一端；

步骤四：操作竖直驱动件5带动探针31移动至芯片6的管脚61上。使得探针31两端分别与芯片6管脚61和压电传感器32抵接。

步骤五：操作水平驱动件4带动探针31向支架21另一端移动。

步骤六：记录压电传感器32检测的数值，得出芯片6管脚61的共面性及每相邻两个管脚61之间的间距。

本申请实施例一种芯片管脚共面性和间距的测试方法的实施原理为：通过水平驱动件4带动探针31从支架21一端向另一端移动，即可实现对各个管脚61的检测，检测更加方便，检测效率更高，由于探针31有多个，可以同时通过多个探针31进行检测，检测数据更加精准。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：包括检测平台(1)、设置在所述检测平台(1)上用于固定芯片(6)在检测平台(1)上位置的固定装置(2)以及用于对芯片(6)管脚(61)共面性和间距进行检测的检测装置(3)，所述检测平台(1)上设置有用于带动检测装置(3)水平移动的水平驱动件(4)以及用于带动检测装置(3)竖直移动的竖直驱动件(5)，所述检测装置(3)包括探针(31)以及设置在所述探针(31)上端的压电传感器(32)，当所述探针(31)在芯片(6)管脚(61)上移动时，所述探针(31)与所述压电传感器(32)抵接，所述压电传感器(32)用于对所述探针(31)在各个管脚(61)上的竖直移动距离进行检测以得到各个管脚(61)所在平面，所述压电传感器(32)与处理模块连接，所述处理模块用于统计所述探针(31)在相邻两个管脚(61)之间的移动时间以得出芯片(6)上每相邻两管脚(61)的间距。

2.根据权利要求1所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述检测装置(3)还包括固接在竖直驱动件(5)上的固定块(33)、固接在所述固定块(33)一侧的第一安装块(34)以及固接在所述固定块(33)朝向所述第一安装块(34)一侧的第二安装块(35)，所述探针(31)滑动连接在所述第一安装块(34)上，所述压电传感器(32)固接在所述第二安装块(35)朝向所述第一安装块(34)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述第二安装块(35)朝向所述第一安装块(34)的一侧开设有供所述压电传感器(32)嵌入的安装槽(351)，贯穿所述第一安装块(34)相对的两侧开设与所述安装槽(351)连通的滑槽(341)，所述探针(31)滑动连接在所述滑槽(341)内。

4.根据权利要求3所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述探针(31)侧壁上固接有限位块(311)，所述滑槽(341)内壁上沿其长度方向开设有供所述限位块(311)滑动的限位槽(342)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述探针(31)沿所述水平驱动件(4)的驱动方向间隔设置有多个，所述压电传感器(32)也设置有多个，所述压电传感器(32)与所述探针(31)一一对应设置。

6.根据权利要求1所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述水平驱动件(4)包括固接在所述检测平台(1)上的水平直线电机(41)，所述检测装置(3)和所述竖直驱动件(5)设置在所述水平直线电机(41)的滑块上。

7.根据权利要求6所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述竖直驱动件(5)包括固接在所述水平直线电机(41)滑块上的竖直直线电机(51)，所述检测装置(3)固接在所述竖直直线电机(51)的滑块上。

8.根据权利要求1所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述固定装置(2)包括固接在所述检测平台(1)上的支架(21)以及螺纹连接在所述支架(21)上的抵紧螺栓(22)，所述支架(21)与所述检测平台(1)之间形成供芯片(6)放置的放置空间(23)，所述抵紧螺栓(22)一端位于所述放置空间(23)内用于对放置在放置空间(23)内的芯片(6)进行压持。

9.根据权利要求8所述的一种芯片管脚共面性和间距的测试装置，其特征在于：所述抵紧螺栓(22)沿所述水平驱动件(4)的驱动方向间隔设置有多个。

10.一种芯片管脚共面性和间距的测试方法，其特征在于：利用如权利要求1-9任意一项所述的芯片管脚共面性和间距的测试装置实现，包括以下步骤，

步骤一：将待检测芯片(6)放置在放置空间(23)内的检测平台(1)上；

步骤二：旋拧抵紧螺栓(22)，通过抵紧螺栓(22)将检测芯片(6)抵接在检测平台(1)上；

步骤三：操作水平驱动件(4)将探针(31)移动到支架(21)一端；

步骤四：操作竖直驱动件(5)带动探针(31)移动到芯片(6)的管脚(61)上；

步骤五：操作水平驱动件(4)带动探针(31)向支架(21)另一端移动；

步骤六：记录压电传感器(32)检测的数值，得出芯片(6)管脚(61)的共面性及各个管脚(61)之间的间距。

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