CN219799189U - 一种通用模板式ccd光学自动检测测试站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，包括屏蔽框架、光源模块、相机模块和板卡载板夹具，所述光源模块和所述相机模块均内置于所述屏蔽框架，所述屏蔽框架的内部设有光源安装结构、相机安装结构和夹具安装结构，所述光源模块包括光源单元和光源控制器，所述光源单元安装于所述光源安装结构。本实用新型公开的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其通过相机模块和光源模块对待测板卡拍照读取图片信息，从而将待测板卡相关测试区域的图片信息与上位机中设定好的标准图片信息模板进行对比判断，确认待测板卡是否符合测试要求。

Description

一种通用模板式CCD光学自动检测测试站

技术领域

本实用新型属于半导体测试设备的生产技术领域，具体涉及一种通用模板式CCD光学自动检测测试站。

背景技术

随着科技的发展，人们对电子产品的要求越来越高。为了满足人们更多的需求，电子产品的设计越来越新颖，产品性能也越来越强，产品的更新迭代速度也是越来越快。根据摩尔定律，每18个月电子芯片的集成密度会增加一倍，也就是说不到一年半，电子产品就会更新换代一次。

由于电子产品更新换代速度不断加快，首当其冲，对于电子产品最核心部分的芯片元件要求也是日益增加，随之对测试半导体芯片的测试设备的要求也越来越严格。对于半导体芯片测试设备公司来说，这会是一个挑战也是一个机遇，如何提高自身测试设备的性能，成了每一个半导体测试设备公司共同思考的问题。

现阶段很多半导体芯片测试设备公司愿意把更多的时间和精力放在产品的设计和研发上，在如何确保产品工作性能稳定方面投入相对较少。然而想要确保半导体测试设备工作稳定性及精度等性能，对半导体设备内部的核心部件如电源控制板卡，数字&模拟信号控制板卡等在生产环节和元器件焊接环节的检验要求会越来越高。

目前对于板卡焊接质量的检验大部分还是使用传统的AOI设备来完成。然而AOI设备价格成本高，而且AOI设备的测试覆盖率低，不能对局部重要的芯片元件进行精确检验和判断。在这种情况下，急需开发一套针对半导体测试设备硬件电路关键元件焊接以及其他精密结构件检测的测试环境。

因此，针对上述问题，予以进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其通过相机模块和光源模块对待测板卡拍照读取图片信息，从而将待测板卡相关测试区域的图片信息与上位机中设定好的标准图片信息模板进行对比判断，确认待测板卡是否符合测试要求，通用模板式CCD光学检测测试站的优势在于其测试操作简单，测试性能精确稳定，测试自动化程度高，可以实现多模块化设计，能统一用于多种板卡的集成一体化测试设计制造性价比高等优点。同时要求公共平台及定制化的专用夹具等部件的模块化分体设计，降低新设计的开发难度，提高新夹具的制作速度，从而大大降低了开发成本。

为达到以上目的，本实用新型提供一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，包括(公共通用)屏蔽框架、光源模块、相机模块和(专用)板卡载板夹具(用于安装待测板卡)，所述光源模块和所述相机模块均内置于所述屏蔽框架，其中：

所述屏蔽框架的内部设有光源安装结构、相机安装结构和夹具安装结构；

所述光源模块包括(CCD专业)光源单元和(CCD)光源控制器，所述光源单元安装于所述光源安装结构并且所述光源控制器固定安装于所述屏蔽框架的内部一侧，所述光源控制器和所述光源单元电性连接；

所述相机模块安装于所述相机安装结构并且所述板卡载板夹具安装于所述夹具安装结构。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，通用模板式CCD光学自动检测测试站还包括测试启动开关模块并且所述测试启动开关模块固定安装于所述屏蔽框架。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述光源安装结构包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件安装于所述屏蔽框架的第一侧板并且所述第二固定件包括主体和连接组件，所述主体和所述连接组件一体成型并且所述连接组件向所述第一固定件的一侧弯折，所述连接组件和所述第一固定件转动连接，所述主板远离所述第一固定件的一侧安装有所述光源单元并且光源单元朝向所述板卡载板夹具(以使得光源单元可以转动，从而精确对准板卡载板夹具上的待测板卡，以使得相机模块的拍照信息更加清晰，最终使得检测结果更加准确)。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述相机安装结构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆和连接块，其中：

所述第一连接杆的一端和所述第二连接杆的一端均固定安装于所述屏蔽框架的顶板并且所述第三连接杆通过调节结构连接于所述第一连接杆和所述第二连接杆之间，所述第四连接杆通过另一调节结构安装于所述第三连接杆；

所述第四连接杆安装有所述连接块，所述连接块安装有所述相机模块并且相机模块朝向所述板卡载板夹具(值得一提的是，通过各个连接杆使得相机模块安装于屏蔽框的内部，从而获得拍摄最佳的角度对板卡载板夹具上的待测板卡进行拍照，从而获得全面完整清晰的拍照信息，并且通过调节连接杆和调节结构改变相机模块的拍照角度，以适应不同的场景)。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述夹具安装结构包括若干放置组件，所述放置组件安装于所述屏蔽框架的底板并且放置组件设有放置槽(板卡载板夹具放置于放置组件的放置槽，优选为4个放置组件，从而固定板卡载板夹具的四个角，如需检测不同的待测板卡，只需更换对应的板卡载板夹具即可，确保所有的板卡载板夹具大小尺寸一致，那么就不用动放置组件的位置)。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，测试启动开关模块包括开关按钮和开关安装板，所述开关安装板固定安装于所述底板并且所述开关按钮固定安装于所述开关安装板。

附图说明

图1是本实用新型的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站的结构示意图。

图2是本实用新型的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站的结构示意图。

图3是本实用新型的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站的结构示意图。

图4是本实用新型的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站的光源安装结构和光源单元的连接示意图。

图5是本实用新型的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站的相机安装结构和相机模块的连接示意图。

图6是本实用新型的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站的夹具安装结构和板卡载板夹具的连接示意图。

附图标记包括：100、屏蔽框架；110、光源安装结构；111、第一固定件；112、第二固定件；113、主体；114、连接组件；120、相机安装结构；121、第一连接杆；122、第二连接杆；123、第三连接杆；124、第四连接杆；125、连接块；126、调节结构；130、夹具安装结构；131、放置单元；132、放置槽；140、第一侧板；150、顶板；160、底板；200、光源模块；210、光源单元；220、光源控制器；300、相机模块；400、板卡载板夹具；500、测试启动开关模块；510、开关按钮；520、开关安装板。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

如图1-6所示，本实用新型公开了一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，下面结合优选实施例，对实用新型的具体实施例作进一步描述。

在本实用新型的实施例中，本领域技术人员注意，本实用新型涉及的待测板卡和上位机等可被视为现有技术。

优选实施例。

本实用新型公开了一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，包括(公共通用)屏蔽框架100、光源模块200、相机模块300和(专用)板卡载板夹具400(用于安装待测板卡)，所述光源模块200和所述相机模块300均内置于所述屏蔽框架100，其中：

所述屏蔽框架100的内部设有光源安装结构110、相机安装结构120和夹具安装结构130；

所述光源模块200包括(CCD专业)光源单元210和(CCD)光源控制器220，所述光源单元210安装于所述光源安装结构110并且所述光源控制器220固定安装于所述屏蔽框架100的内部一侧，所述光源控制器220和所述光源单元210电性连接；

所述相机模块300安装于所述相机安装结构120并且所述板卡载板夹具400安装于所述夹具安装结构130。

具体的是，通用模板式CCD光学自动检测测试站还包括测试启动开关模块500并且所述测试启动开关模块500固定安装于所述屏蔽框架100(如需检测，只需按下测试启动开关模块总开关即可)。

更具体的是，所述光源安装结构110包括第一固定件111和第二固定件112，所述第一固定件111安装于所述屏蔽框架100的第一侧板140并且所述第二固定件112包括主体113和连接组件114，所述主体113和所述连接组件114一体成型并且所述连接组件114向所述第一固定件111的一侧弯折，所述连接组件114和所述第一固定件111转动连接，所述主板113远离所述第一固定件111的一侧安装有所述光源单元210并且光源单元210朝向所述板卡载板夹具400(以使得光源单元可以转动，从而精确对准板卡载板夹具上的待测板卡，以使得相机模块的拍照信息更加清晰，最终使得检测结果更加准确)。

进一步的是，所述相机安装结构120包括第一连接杆121、第二连接杆122、第三连接杆123、第四连接杆124和连接块125，其中：

所述第一连接杆121的一端和所述第二连接杆122的一端均固定安装于所述屏蔽框架100的顶板150并且所述第三连接杆123通过调节结构126连接于所述第一连接杆121和所述第二连接杆122之间，所述第四连接杆124通过另一调节结构126安装于所述第三连接杆123；

所述第四连接杆124安装有所述连接块125，所述连接块125安装有所述相机模块300并且相机模块300朝向所述板卡载板夹具400(值得一提的是，通过各个连接杆使得相机模块安装于屏蔽框的内部，从而获得拍摄最佳的角度对板卡载板夹具上的待测板卡进行拍照，从而获得全面完整清晰的拍照信息，并且通过调节连接杆和调节结构改变相机模块的拍照角度，以适应不同的场景)。

更进一步的是，所述夹具安装结构130包括若干放置组件131，所述放置组件131安装于所述屏蔽框架100的底板160并且放置组件131设有放置槽132(板卡载板夹具放置于放置组件的放置槽，优选为4个放置组件，从而固定板卡载板夹具的四个角，如需检测不同的待测板卡，只需更换对应的板卡载板夹具即可，确保所有的板卡载板夹具大小尺寸一致，那么就不用动放置组件的位置)。

优选地，测试启动开关模块500包括开关按钮510和开关安装板520，所述开关安装板520固定安装于所述底板160并且所述开关按钮510固定安装于所述开关安装板520。

优选地，本实用新型具体涉及半导体测试设备内部主控电源控制板卡，数字&模拟信号控制板卡上关键芯片及元件等焊接质量检测，对板卡上一些重要的，发热量大的芯片上面所涂敷的散热胶胶量等的检查和判断，以及出货产品精密机构部件的检查等。

对于公共通用测试屏蔽框的设计：根据不同产品的尺寸，形状及测试要求，设计了一款可以同时满足不同产品的测试屏蔽框架，设计要求：产品尺寸需要做到大小兼顾，公共通用屏蔽框架内部配备了专业的相机模块和专业的测试光源单元以及测试光源控制器，满足不同测试环境下对光源的要求，可以做到待测板卡整体和板卡局部检测兼容的目的，从而实现板卡集成一体化测试需求。同时此公共通用屏蔽框架底部放置板卡载板夹具处预留了板卡高度调整设计，通过只调整底部高度来满足不同板卡因厚度不同导致的影像聚焦问题。

对于专用的板卡载板夹具的设计：根据各个产品形状，尺寸，高度的不同，针对每种不同产品开发单独的专用载板夹具。设计要求：仅通过对产品载板夹具的设计与制作，让所有产品可以在同一个公共通用屏蔽框架环境下测试，并且根据板卡测试操作流程进行了拟人化设计，在板卡夹具两端放置板卡位置留有足够的操作空间，不仅使操作员作业操作起来简单方便，也大大提升了工作效率。

对于光学影像测试设计：使用专业的工业相机模块对板卡待测区域的芯片焊接质量，以及板卡重要芯片上的散热胶等需要测试检验的区域进行拍照读取图片信息，进行图片处理，视觉算法，并对需要检测的区域进行信息对比&检测&判断，达到板卡质量性能检验之目的。

最后通过上位机(用于控制相机模块和光源控制器)对CCD相机模块测试过程拍照图片信息进行处理并作出检验&确认，判断待测板卡的待检测元件的焊接质量或散热胶胶量等是否跟预设的标准参数相符并在测试结束后给出测试PASS或测试fail的弹框，并将测试数据报告保存到指定的路径供后续参考。

优选地，本实用新型工作过程为：

测试作业前，需确保公共通用屏蔽框架内部的CCD相机模块和CCD光源模块等设备供电正常，并检查CCD相机模块与上位机通讯是否正常(CCD相机和电脑使通过网线进行通讯和数据交付)，确保所有硬件环境连接正常方可使用；

通过上位机控制CCD相机模块的拍照信息，继而对板卡待测区域信息进行判断，处理，从而达到对产品不同检测项目测试之目的；

通过仅更换产品的载板夹具实现对不同产品的测试兼容和切换，极大的提高了产品测试的灵活性和便捷度；

测试作业时，公共通用屏蔽框架内部的CCD相机模块和CCD光源模块等根据所测产品的不同，提供相应的拍照图片信息通过网络通讯方式跟预设标准图片进行检验与判断，确保待测产品符合测试要求。

值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的待测板卡和上位机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的发明点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其特征在于，包括屏蔽框架、光源模块、相机模块和板卡载板夹具，所述光源模块和所述相机模块均内置于所述屏蔽框架，其中：

所述屏蔽框架的内部设有光源安装结构、相机安装结构和夹具安装结构；

所述光源模块包括光源单元和光源控制器，所述光源单元安装于所述光源安装结构并且所述光源控制器固定安装于所述屏蔽框架的内部一侧，所述光源控制器和所述光源单元电性连接；

所述相机模块安装于所述相机安装结构并且所述板卡载板夹具安装于所述夹具安装结构。

2.根据权利要求1所述的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其特征在于，通用模板式CCD光学自动检测测试站还包括测试启动开关模块并且所述测试启动开关模块固定安装于所述屏蔽框架。

3.根据权利要求2所述的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其特征在于，所述光源安装结构包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件安装于所述屏蔽框架的第一侧板并且所述第二固定件包括主体和连接组件，所述主体和所述连接组件一体成型并且所述连接组件向所述第一固定件的一侧弯折，所述连接组件和所述第一固定件转动连接，所述主体远离所述第一固定件的一侧安装有所述光源单元并且光源单元朝向所述板卡载板夹具。

4.根据权利要求3所述的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其特征在于，所述相机安装结构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆和连接块，其中：

所述第一连接杆的一端和所述第二连接杆的一端均固定安装于所述屏蔽框架的顶板并且所述第三连接杆通过调节结构连接于所述第一连接杆和所述第二连接杆之间，所述第四连接杆通过另一调节结构安装于所述第三连接杆；

所述第四连接杆安装有所述连接块，所述连接块安装有所述相机模块并且相机模块朝向所述板卡载板夹具。

5.根据权利要求4所述的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其特征在于，所述夹具安装结构包括若干放置组件，所述放置组件安装于所述屏蔽框架的底板并且放置组件设有放置槽。

6.根据权利要求5所述的一种通用模板式CCD光学自动检测测试站，其特征在于，测试启动开关模块包括开关按钮和开关安装板，所述开关安装板固定安装于所述底板并且所述开关按钮固定安装于所述开关安装板。