CN114675056B - 一种半自动式bga封装测试插座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量电变量领域，具体涉及一种半自动式BGA封装测试插座，一种半自动式BGA封装测试插座包括底座、支撑部件、至少两个第一压紧机构、至少两个第二压紧机构、连接件和驱动机构。在本发明中，驱动机构带动第一压紧机构和第二压紧机构靠近封装，并在连接件的作用下，将尺寸不同的封装固定在容置空间的中心。由于顶推斜面位于挤压块朝向封装的一面，第一压紧机构和第二压紧机构能给予厚度不同的封装等大的压紧力，且压紧力在封装上分布均匀。在保证测试准确性的同时，避免过度磨损；不用根据封装的不同尺寸准备多个测试插座，在测试过程中不用频繁更换测试插座，提高测试效率，降低测试成本。

Description

一种半自动式BGA封装测试插座

技术领域

本发明涉及测量电变量领域，具体涉及一种半自动式BGA封装测试插座。

背景技术

由于空气中的杂质会对芯片电路造成腐蚀，并且会使芯片的电气性能下降，所以芯片需要与外界隔离，人们通过一系列封装工程将半导体元件加工成芯片封装，封装后的芯片也更便于安装和运输。加工完成的封装在提供到用户之前需要使用测试工具来检查半导体芯片封装的电气特性，在检查电气特性的过程中常常会用到测试插座，测量插座是检查生产制造缺陷及元器件不良的一种标准测试电变量的设备，测试插座主要用于测量在线元器件的电性能、电气连接，以及检查在线的单个元器件以及各电路网络的开、短路情况。测量插座具有操作简单、快捷迅速、故障定位准确等优点。但是现有技术中的测试插座不能适配尺寸不同的封装，且测试的结果不准确，测试效率低，测试成本高。

发明内容

本发明提供一种半自动式BGA封装测试插座，以解决现有的封装测试插座的不能给予尺寸不同的BGA封装均匀恒定的压力，导致误判率高或过度磨损的问题，以及根据封装尺寸准备不同测试插座且在测试过程中频繁更换测试插座引起的测试效率低、成本高的问题。

本发明的一种半自动式BGA封装测试插座采用如下技术方案：包括底座、支撑部件、至少两个第一压紧机构、至少两个第二压紧机构和连接件：底座上固定设有多个插座针；支撑部件内部设定出放置BGA封装的容置空间，支撑部件安装于底座上方；第一压紧机构和第二压紧机构均可沿第一方向滑动，第一压紧机构还可沿第二方向和第四方向滑动；第二压紧机构还可沿第三方向和第五方向滑动，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直；第四方向同时垂直于第一方向和第二方向，第五方向同时垂直于第一方向和第三方向；第一压紧机构和第二压紧机构上均设置有顶推斜面，顶推斜面用于压紧BGA封装；第一压紧机构与第二压紧机构通过连接件固定连接，连接件使得第一压紧机构沿第二方向移动时，驱动第二压紧机构沿第五方向移动，或使得第二压紧机构沿第三方向移动时，使得第一压紧机构沿第四方向上移动。

进一步地，第一压紧机构和第二压紧机构均包括多个压紧组件和多个伸缩杆；第一压紧机构中的多个压紧组件沿第四方向分布，且相邻的两个压紧组件通过伸缩杆连接；第二压紧机构中的多个压紧组件沿第五方向分布，且相邻的两个压紧组件通过伸缩杆连接，伸缩杆内设有压簧，压簧总是使得相邻两个压紧组件互相远离或是具有互相远离的趋势。

进一步地，压紧组件包括预压结构和加压结构，预压结构包括压紧块和压紧杆；顶推斜面设置于压紧块，且位于压紧块朝向BGA封装的一侧；压紧杆设置于压紧块的下端。

进一步地，压紧杆可滑动地安装于压紧块下方，压紧杆与压紧块之间设有弹簧，弹簧总是使得压紧杆靠近顶推斜面或是具有靠近顶推斜面的趋势。

进一步地，加压结构包括加压杆、加压旋钮和至少一个加压伸缩杆；压紧块设有至少一个升降槽，升降槽呈螺旋状；加压杆可转动且可上下移动地插接于压紧块，加压旋钮可转动地设置于支撑部件，加压旋钮中心设有贯通的安装孔；加压杆可上下移动地设置于安装孔；当安装孔被封堵时，形成加压腔；加压伸缩杆上端安装于加压杆，下端可滑动地安装于升降槽，加压伸缩杆内部设有加压弹簧。

进一步地，加压旋钮通过移动板安装于支撑部件，以保证加压旋钮的高度不变。

进一步地，支撑部件上设有滑槽和限位槽，压紧组件安装在滑槽内，移动板安装在限位槽内。

进一步地，插座针的上端和加压伸缩杆的下端为半球体。

进一步地，第一压紧机构和第二压紧机构均连接有驱动机构，驱动机构包括驱动气缸和驱动活塞；驱动活塞一端固定连接于压紧组件，另一端套设于驱动气缸；驱动气缸的另一端固定于支撑部件。

进一步地，驱动机构设置在第一压紧机构的中间位置，以及第二压紧机构的中间位置。

本发明的有益效果是：本发明的一种半自动式BGA封装测试插座，通过驱动机构分别驱动第一压紧机构和第二压紧机构靠近封装，且在连接件和伸缩杆的作用下，能够将尺寸不同的封装都推到容置空间的中心位置处，进一步通过顶推斜面来适应不同厚度的封装，且无论封装厚度大或小，第一压紧机构和第二压紧机构给予封装等大的压紧力，并使压紧力在封装上分布均匀，能在保证测试结果准确性的同时，避免过度磨损，并且不需要根据封装形状、厚度的不同去准备多个测试插座，也不需要在测试过程中频繁的更换测试插座，提高了测试效率，降低了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例的俯视图；

图3为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例的主视图；

图4为图3中沿A-A方向剖视图；

图5为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例的爆炸图；

图6为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例的部分装置主视图；

图7为图6的右视图；

图8为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例中的爆炸图；

图9为本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例中压紧块的示意图；

图中：100、底座；200、插座针；300、封装；400、支撑部件；401、滑槽；402、限位槽；403、容置空间；410、第一压紧机构；420、第二压紧机构；430、压紧组件；431、压紧块；432、压紧杆；433、顶推斜面；440、加压结构；441、加压杆；442、加压旋钮；443、安装孔；444、加压伸缩杆；445、升降槽；446、移动板；450、伸缩杆；460、连接件；470、驱动机构；471、驱动气缸；472、驱动活塞。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种半自动式BGA封装测试插座的实施例，如图1至图9所示，包括底座100、支撑部件400、至少两个第一压紧机构410、至少两个第二压紧机构420和连接件460：底座100上固定设有多个插座针200；支撑部件400内部设定出放置BGA封装300的容置空间403，支撑部件400安装于底座100上方；第一压紧机构410和第二压紧机构420均可沿第一方向滑动，第一压紧机构410还可沿第二方向和第四方向滑动；第二压紧机构420还可沿第三方向和第五方向滑动，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直；第四方向同时垂直于第一方向和第二方向，第五方向同时垂直于第一方向和第三方向；第一压紧机构410和第二压紧机构420上均设置有顶推斜面433，顶推斜面433用于压紧BGA封装300；连接件460固定连接第一压紧机构410与第二压紧机构420，使得第一压紧机构410沿第二方向移动时，驱动第二压紧机构420沿第五方向移动，或使得第二压紧机构420沿第三方向移动时，使得第一压紧机构410沿第四方向上移动。

在本实施例中，如图4、5、6、8所示，第一压紧机构410和第二压紧机构420均包括多个压紧组件430和多个伸缩杆450；第一压紧机构410中的多个压紧组件430沿第四方向分布，且相邻的两个压紧组件430通过伸缩杆450连接；第二压紧机构420中的多个压紧组件430沿第五方向分布，且相邻的两个压紧组件430通过伸缩杆450连接，伸缩杆450内设有压簧，压簧总是使得相邻两个压紧组件430互相远离或是具有互相远离的趋势，以在两个第一压紧机构410相互靠近时，第二压紧机构420上的伸缩杆450缩短，或者两个第二压紧机构420相互靠近时，第一压紧机构410上的伸缩杆450缩短，且在第一压紧机构410和第二压紧机构420不受力时，在压簧的作用下使第一压紧机构410和第二压紧机构420恢复初始状态。

在本实施例中，如图4-图8所示；压紧组件430包括预压结构和加压结构440，预压结构包括压紧块431和压紧杆432；顶推斜面433设置于压紧块431，且位于压紧块431朝向BGA封装300的一侧；压紧杆432设置于压紧块431的下端，以在压紧块431下表面与封装300上表面接触后，压紧杆432继续将封装300向支撑部件400中心推动。且压紧杆432表面粗糙，当压紧杆432与封装300接触后，使封装300无法沿压紧杆432的长度方向移动。

在本实施例中，如图7、8所示，压紧杆432可滑动地安装于压紧块431下方，压紧杆432与压紧块431之间设有弹簧，弹簧总是使得压紧杆432靠近顶推斜面433或是具有靠近顶推斜面的趋势，以在压紧杆432与封装300接触后，始终有将封装300向支撑部件400中心推动的趋势。

在本实施例中，如图4、6、7、8所示，加压结构440包括加压杆441、加压旋钮442和至少一个加压伸缩杆444；压紧块431设有至少一个升降槽445，升降槽445呈螺旋状；加压杆441可转动且可上下移动地插接于压紧块431，加压旋钮442可转动地设置于支撑部件400，加压旋钮442中心设有贯通的安装孔443；加压杆441可上下移动地设置于安装孔443；当安装孔443被封堵时，形成加压腔；加压伸缩杆444上端安装于加压杆441，下端可滑动地安装于升降槽445，加压伸缩杆444内部设有加压弹簧；具体的，加压伸缩杆444的数量和升降槽445的数量均为三个，以在加压弹簧被压缩时，压紧块431受到均匀的压力。

在本实施例中，如图4-图8所示，加压旋钮442通过移动板446安装于支撑部件400，以保证加压旋钮442的高度不变。

在本实施例中，如图4、5所示，支撑部件400上设有滑槽401和限位槽402，压紧组件430安装在滑槽401内，移动板446安装在限位槽402内，限位槽402与移动板446之间还设有复位块，复位块上设有复位弹簧，复位弹簧的另一端连接于移动板446，复位弹簧始终使移动板446处于限位槽402的中间位置或是具有该趋势。

在本实施例中，如图4、5、8所示，插座针200的上端为半球体，以减小在检测过程中对封装300和插座针200的磨损，加压伸缩杆444的下端为半球体，避免转动加压旋钮442时，加压伸缩杆444的下端卡在升降槽445内。

在本实施例中，如图4、7所示，第一压紧机构410和第二压紧机构420均连接有驱动机构470，驱动机构470包括驱动气缸471和驱动活塞472；驱动活塞472一端固定连接于压紧组件430，另一端套设于驱动气缸471；驱动气缸471的另一端固定于支撑部件400，以在启动驱动机构470时，使得第一压紧机构410沿第二方向移动，第二压紧机构420沿第三方向移动。连接于第一压紧机构410的两个驱动机构470给予两个第一压紧机构410相同的力，连接于第二压紧机构420的两个驱动机构470给予两个第二压紧机构420相同的力，以使两个第一压紧机构410远离支撑部件400的速度相同，两个第二压紧机构420远离支撑部件400的速度相同。

在本实施例中，如图4、5所示，驱动机构470设置在第一压紧机构410的中间位置，以及第二压紧机构420的中间位置，以在启动驱动机构470时，驱动机构470给予第一压紧机构410的力在第一压紧机构410上均匀分布；驱动机构470给予第二压紧机构420的力在第二压紧机构420上均匀分布。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程如下：将封装300放置于容置空间403，启动四个驱动气缸471，并使连接于两个第一压紧机构410的两个驱动气缸471压强相等，连接于两个第二压紧机构420的驱动气缸471压强相等；驱动活塞472远离支撑部件400，带动第一压紧机构410和第二压紧机构420靠近封装300，且两个第一压紧机构410移动的速度相同，两个第二压紧机构420移动的速度相同；由于第一压紧机构410与第二压紧机构420通过连接件460固定连接，所以当两个第一压紧机构410靠近封装300时，两个第二压紧机构420长度减小，位于第二压紧机构420两端的压紧块431向第二压紧机构420的中间位置移动，相应的伸缩杆450缩短，压紧块431的移动带动移动板446在限位槽402内移动；第二压紧机构420中越靠近两端的伸缩杆450缩短程度越大，即越靠近两端的压紧块431移动距离越大；两个第二压紧机构420靠近封装300时，两个第一压紧机构410长度减小，第二压紧机构420中的伸缩杆450缩短，位于第一压紧机构410两端的压紧块431向第一压紧机构410的中间位置移动；且越靠近两端的压紧块431移动距离越大。

当压紧块431与BGA封装300接触时，压紧块431在驱动机构470的带动下继续靠近封装300，由于顶推斜面433位于压紧块431朝向封装300的一端，故压紧块431在靠近封装300的同时向上移动，直至压紧块431的下表面与封装300上表面接触。驱动机构470继续带动压紧块431远离支撑部件400，此时封装300与压紧杆432接触并带动压紧杆432向远离顶推斜面433的方向移动，直至压紧杆432不能继续相对压紧块431移动，驱动机构470无法再使压紧块431移动。此时两个第一压紧机构410与支撑部件400之间的距离相等，两个第二压紧机构420与支撑部件400的距离相等，封装300位于支撑部件400的中心位置。在压紧块431相对封装300向上移动的过程中，带动加压杆441和加压伸缩杆444同步上升。

封堵安装孔443，并使一个或多个加压旋钮442转动预设角度并保持预设时间以供测试。在加压旋钮442转动的过程中，加压杆441随加压旋钮442同步转动，加压伸缩杆444随加压杆441同步转动，加压伸缩杆444的下端在升降槽445内转动并上移。由于安装孔443此时被封堵，形成密闭的加压腔，加压杆441无法相对加压旋钮442上升，即加压伸缩杆444的上端竖直位置不发生变化，加压伸缩杆444缩短，压簧蓄能。当加压旋钮442不再转动时，压簧驱使加压伸缩杆444的下端给予压紧块431向下的压力，且所有的压紧块431所受压力值一致，封装300的四周受到压紧块431向下的压力，以使封装300与插座针200接触，随后进行测试工作。

当需要检测试正方形封装300时，两个第一压紧机构410和两个第二压紧机构420同步远离支撑部件400，第一压紧机构410和第二压紧机构420的长度减小量相同，与驱动机构470距离相同的伸缩杆450缩短程度一致，当第一压紧机构410和第二压紧机构420无法移动时，封装300位于容置空间403的中心位置。当测试的正方形封装300厚度越大，压紧块431相对移动板446上移距离越大，当第一压紧机构410和第二压紧机构420不再移动后，后续的加压结构440使封装300受到均匀的压力，且无论厚度大或小，所受压力均为定值，保证测试结果准确性的同时不会过度磨损插座针200。

当需要测试长方形封装300时，位于封装300短边的两个第一压紧机构410先与封装300接触，使第二压紧机构420中的伸缩杆450缩短，并将封装300固定在长度方向的中心位置。第二压紧机构420继续向封装300靠近，使第一压紧机构410中的伸缩杆450继续缩短，并将封装300固定在宽度方向的中心位置。此时，封装300位于容置空间403的中心位置，由于第一压紧机构410中的伸缩杆450缩短程度更大，所以第一压紧机构410长度短，压紧块431分布密集在短边的两端密集分布，增加了压紧块431对长边的压紧力，所以后续的加压结构440能保证长方形封装300受到均匀的压力，不需要根据所测试的封装300尺寸不同去准备多个测试插座，也不需要在测试过程中频繁更换测试插座，提高了测试效率，降低了测试成本。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于，包括底座、支撑部件、至少两个第一压紧机构、至少两个第二压紧机构和连接件：

底座上固定设有多个插座针；

支撑部件内部设定出放置BGA封装的容置空间，支撑部件安装于底座上方；

第一压紧机构和第二压紧机构均可沿第一方向滑动，第一压紧机构还可沿第二方向和第四方向滑动；第二压紧机构还可沿第三方向和第五方向滑动，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直；第四方向同时垂直于第一方向和第二方向，第五方向同时垂直于第一方向和第三方向；第一压紧机构和第二压紧机构上均设置有顶推斜面，顶推斜面用于压紧BGA封装；

第一压紧机构与第二压紧机构通过连接件固定连接，连接件使得第一压紧机构沿第二方向移动时，驱动第二压紧机构沿第五方向移动，或使得第二压紧机构沿第三方向移动时，使得第一压紧机构沿第四方向上移动。

2.根据权利要求1所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：第一压紧机构和第二压紧机构均包括多个压紧组件和多个伸缩杆；第一压紧机构中的多个压紧组件沿第四方向分布，且相邻的两个压紧组件通过伸缩杆连接；第二压紧机构中的多个压紧组件沿第五方向分布，且相邻的两个压紧组件通过伸缩杆连接，伸缩杆内设有压簧，压簧总是使得相邻两个压紧组件互相远离或是具有互相远离的趋势。

3.根据权利要求2所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：压紧组件包括预压结构和加压结构，预压结构包括压紧块和压紧杆；顶推斜面设置于压紧块，且位于压紧块朝向BGA封装的一侧；压紧杆设置于压紧块的下端。

4.根据权利要求3所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：压紧杆可滑动地安装于压紧块下方，压紧杆与压紧块之间设有弹簧，弹簧总是使得压紧杆靠近顶推斜面或是具有靠近顶推斜面的趋势。

5.根据权利要求4所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：加压结构包括加压杆、加压旋钮和至少一个加压伸缩杆；压紧块设有至少一个升降槽，升降槽呈螺旋状；加压杆可转动且可上下移动地插接于压紧块，加压旋钮可转动地设置于支撑部件，加压旋钮中心设有贯通的安装孔；加压杆可上下移动地设置于安装孔；当安装孔被封堵时，形成加压腔；加压伸缩杆上端安装于加压杆，下端可滑动地安装于升降槽，加压伸缩杆内部设有加压弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：加压旋钮通过移动板安装于支撑部件，以保证加压旋钮的高度不变。

7.根据权利要求6所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：支撑部件上设有滑槽和限位槽，压紧组件安装在滑槽内，移动板安装在限位槽内。

8.根据权利要求5所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：插座针的上端和加压伸缩杆的下端为半球体。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：第一压紧机构和第二压紧机构均连接有驱动机构，驱动机构包括驱动气缸和驱动活塞；驱动活塞一端固定连接于压紧组件，另一端套设于驱动气缸；驱动气缸的另一端固定于支撑部件。

10.根据权利要求9所述的一种半自动式BGA封装测试插座，其特征在于：驱动机构设置在第一压紧机构的中间位置，以及第二压紧机构的中间位置。

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