一种BGA封装测试插座的工作方法与流程

本申请是申请号为201610129907.7发明专利申请的分案申请。

技术领域：

本发明涉及芯片的测试工具，具体而言，涉及一种bga封装测试插座。

背景技术：
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半导体元件经过一系列封装工程被加工成半导体芯片封装。加工完成的半导体芯片封装，在提供到用户之前要经过电气检查工程；上述电气检查工程中，利用测试插座检查半导体芯片封装的电气特性。在这里，测试插座是将各半导体元件的直接回路电气性连接到测试仪器上的装置。

现有技术中的加压式封装测试插座由上盖、侧面支撑件、下底盘、固定螺丝、固定盘、加压盘、插座针组成。实际操作时，首先，固定有插座针的固定盘通过固定螺丝与下底盘相连。从侧面固定封装的侧面支撑件也与下底盘相连。通过上述侧面支撑件之间，将封装放到下底盘上方。给上述封装施加压力，使上述插座的插座针和封装球相接触，然后盖上加压盘和盖子。

具有上述结构的加压式封装测试插座在实际工程时，为了让封装和插座针相接触，向加压盘施加压力；由于该工程是人工操作，因此无法向加压盘施加一定大小的压力。因此，会造成加压盘的压力无法均匀地传达到封件整体上的问题出现。另外，为了使上述封装和插座针更牢靠地接触，往往会施加过大的压力，因此会造成插座针磨耗比较大的问题出现。因此，具有上述结构的加压式封装测试插座随着使用时间的增长，由于插座与封装之间接点的磨耗以及不均匀的压力，上述接点状态逐渐变坏，因此测试不良几率不断增大。另外，为了施加压力使用固定盖子用的接缝或者倒装措施，因此测试中开/关盖子的过程，使加压式封装测试插座的使用变得不是很方便，而且这时产生的时间损耗还增加了测试费用。

为了解决上述技术问题，申请号为cn200410053915.5的发明专利申请公开了一种减压式封装测试插座，由以下几个部件组成：固定封装的支撑部件、与上述封装接触的多数个插座针、固定上述插座针的支撑部件、将上述插座针和封装之间的压力降为上述封装测试插座外部压力的减压装置。特别是，上述减压装置中还包括以下几个部件：管道，插入到上述插座针之间的空间内；动力装置，提供动力使内部空气通过管道向外部流出。由于上述结构，该发明利用上述测试插座内部和外部气压之差，使上述封装和测试插座针的接触更加安定，以此提高上述封装测试插座的效率。

现有技术中，在上述方案的基础上通过在封装上增加可伸收式的下压装置，从而可以忽略封装与方形框的侧壁之间的间隙大小，所以可以适当增加此间隙以方便工作人员取放bga封装，以便提高封装测试的效率。但是这种方案问题，即下压装置的作动通过工作人员逐一调整操作柱来达到，这就增加了工作人员的工作，不利于封装测试的效率的提高。

技术实现要素：
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本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种自动化程度高，操作简单的bga封装测试插座。

为达到上述目的，本发明提供了一种bga封装测试插座，包括固定bga封装的第一支撑部件、支撑bga封装的第二支撑部件、固定插座针的第三支撑部件；所述第一支撑部件固定在第二支撑部件上；第二支撑部件固定在第三支撑部件上；所述第一支撑部件和第二支撑部件为方形框；bga封装测试插座还包括将所述插座针和所述bga封装之间的压力降到测试插座外部压力以下的减压装置；所述减压装置包括设置在插座针和bga封装之间的气腔、与气腔连通的管道、与管道连通的动力装置；所述气腔分布在插座针之间的闲置空间内，气腔的上方开设有气孔；所述动力装置为电机或者泵机，用于将气腔内的空气通过管道向外部流出；所述第二支撑部件内部的矩形孔尺寸小于第三支撑部件内部的矩形孔尺寸；所述第一支撑部件四侧壁上部开设有侧卧的“凸”字形空腔；所述驱动装置设置在所述第一支撑部件空腔内；

所述驱动装置包括驱动齿轮、横向驱动装置和纵向驱动装置；所述横向驱动装置包括推杆和横向滑块；所述纵向驱动装置包括第一齿轮、左右旋滚珠丝杠、凸轮和纵向滑块；所述左右旋滚珠丝杠包括两端的左旋部、右旋部、中间连接部和延伸部；所述左右旋滚珠丝杠插设在第一支撑部件上部两侧壁的轴承内；所述左右旋滚珠丝杠的延伸部位于第一支撑部件侧壁之外；所述第一齿轮固定在所述左右旋滚珠丝杠的延伸部上；所述第一齿轮与所述驱动齿轮啮合；所述推杆插设在横向滑块中；所述推杆两端固定有丝杠螺母；所述推杆通过丝杠螺母螺接在左右旋滚珠丝杠的左旋部或者右旋部上；所述横向滑块上端固定有上导板、下端固定有下导条；所述纵向滑块开设有工作腔；所述纵向滑块工作腔的两侧壁上开设有u型槽；所述纵向滑块上端固定有上导条、下端固定有下导块；所述凸轮固定在左右旋滚珠丝杠的中间连接部上；所述左右旋滚珠丝杠中间连接部插设在所述纵向滑块u型槽底部；所述凸轮设置在所述纵向滑块工作腔；所述凸轮抵靠在所述纵向滑块工作腔的内侧壁上；所述横向滑块前半部开设有安置腔；第一下压气缸固定在所述横向滑块的安置腔内；所述第一下压气缸的活塞杆上固定有第一下压块；所述纵向滑块前半部开设有安置腔；第二下压气缸固定在所述纵向滑块的安置腔内；所述第二下压气缸的活塞杆上固定有第二下压块；

所述纵向滑块的上导条和第一支撑部件空腔内侧壁之间插设有第一压簧；所述纵向滑块的下导块和第一支撑部件空腔内侧壁之间插设有第二压簧。

作为上述技术方案的优选，所述纵向驱动装置的成对设置；所述横向驱动装置成对设置；所述的一个推杆两端的丝杠螺母分别螺接在一对左右旋滚珠丝杠的左旋部、另一个推杆两端的丝杠螺母分别螺接在一对左右旋滚珠丝杠的右旋部。

作为上述技术方案的优选，一个推杆设置有至少两个横向滑块。

作为上述技术方案的优选，一个左右旋滚珠丝杠的中间连接部固定至少有两个凸轮和与凸轮配合的纵向滑块。

作为上述技术方案的优选，所述第一下压气缸和第二下压气缸的最大行程大于第二支撑部件的高度。

本发明的有益效果在于：自动化程度高，方便封装的放置，减少操作人员的工作强度，提高封装测试的效果。

附图说明：

图1为本发明的剖面结构示意视图；

图2为本发明的剖面结构示意视图；

图3为本发明的第一支撑部件10结构示意视图；

图4为本发明的第一支撑部件10剖面结构示意视图；

图5为本发明驱动装置20的结构示意视图；

图6为本发明横向驱动装置的结构示意视图。

图中，10、第一支撑部件；11、第一支撑部件下部；20、驱动装置；21、驱动齿轮；22、第一齿轮；23、左右旋滚珠丝杠；24、纵向滑块；241、凸轮；242、纵向滑块的两侧壁；243、上导条；244、下导块；245、第一压簧；246、第二压簧；247、第二下压气缸；248、第二下压块；25、推杆；26、横向滑块；261、上导板；262、下导条；263、第一下压气缸；264、第一下压块；30、第二支撑部件；31、气腔；310、气孔；32、管道；33、动力装置；40、第三支撑部件；50、插座针；60、bga封装；61、下表面凸起。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种bga封装测试插座，包括固定bga封装的第一支撑部件10、支撑bga封装60的第二支撑部件30、固定插座针50的第三支撑部件40；所述第一支撑部件10固定在第二支撑部件30上；第二支撑部件30固定在第三支撑部件40上；所述第一支撑部件10和第二支撑部件30为方形框；bga封装测试插座还包括将所述插座针50和所述bga封装60之间的压力降到测试插座外部压力以下的减压装置；所述减压装置包括设置在插座针50和bga封装之间的气腔31、与气腔31连通的管道32、与管道32连通的动力装置33；所述气腔31分布在插座针50之间的闲置空间内，气腔31的上方开设有气孔310；所述动力装置33为电机或者泵机，用于将气腔31内的空气通过管道32向外部流出；其特征在于：所述第二支撑部件30内部的矩形孔尺寸小于第三支撑部件40内部的矩形孔尺寸；所述第一支撑部件10四侧壁上部开设有侧卧的“凸”字形空腔；所述驱动装置20设置在所述第一支撑部件10空腔内；

如图5、图6所示，所述驱动装置20包括驱动齿轮21、横向驱动装置和纵向驱动装置；所述横向驱动装置包括推杆25和横向滑块26；所述纵向驱动装置包括第一齿轮22、左右旋滚珠丝杠23、凸轮241和纵向滑块24；所述左右旋滚珠丝杠23包括两端的左旋部、右旋部、中间连接部和延伸部；所述左右旋滚珠丝杠23插设在第一支撑部件10上部两侧壁的轴承内；所述左右旋滚珠丝杠23的延伸部位于第一支撑部件10侧壁之外；所述第一齿轮22固定在所述左右旋滚珠丝杠23的延伸部上；所述第一齿轮22与所述驱动齿轮21啮合；所述推杆25插设在横向滑块26中；所述推杆25两端固定有丝杠螺母；所述推杆25通过丝杠螺母螺接在左右旋滚珠丝杠23的左旋部或者右旋部上；所述横向滑块26上端固定有上导板261、下端固定有下导条262；所述纵向滑块24开设有工作腔；所述纵向滑块24工作腔的两侧壁上开设有u型槽；所述纵向滑块24上端固定有上导条243、下端固定有下导块244；所述凸轮241固定在左右旋滚珠丝杠23的中间连接部上；所述左右旋滚珠丝杠23中间连接部插设在所述纵向滑块24的u型槽底部；所述凸轮241设置在所述纵向滑块24工作腔；所述凸轮241抵靠在所述纵向滑块24工作腔的内侧壁上；所述横向滑块26前半部开设有安置腔；第一下压气缸263固定在所述横向滑块26的安置腔内；所述第一下压气缸263的活塞杆上固定有第一下压块264；所述纵向滑块24前半部开设有安置腔；第二下压气缸247固定在所述纵向滑块24的安置腔内；所述第二下压气缸247的活塞杆上固定有第二下压块248；

如图1所示，所述纵向滑块24的上导条243和第一支撑部件10空腔内侧壁之间插设有第一压簧245；所述纵向滑块24的下导块244和第一支撑部件10空腔内侧壁之间插设有第二压簧246。

如图4、图5所示，所述纵向驱动装置的成对设置；所述横向驱动装置成对设置；所述的一个推杆25两端的丝杠螺母分别螺接在一对左右旋滚珠丝杠23的左旋部、另一个推杆25两端的丝杠螺母分别螺接在一对左右旋滚珠丝杠23的右旋部；一个推杆25设置有至少两个横向滑块26；一个左右旋滚珠丝杠23的中间连接部固定至少有两个凸轮241和与凸轮241配合的纵向滑块24。

如图1、图2所示，所述第一下压气缸263和第二下压气缸247的最大行程大于第二支撑部件30的高度。

具体操作时，初始状态，驱动装置20收缩在第一支撑部件10空腔内；工作人员将bga封装600从上至下卡入第一支撑部件10的下部11的方框内，之后，工作人员启动电机(未画出)带动驱动齿轮21旋转，驱动齿轮21带动第一齿轮22转动，第一齿轮22带动左右旋滚珠丝杠23转动，这样就带动凸轮241转动同时横向驱动装置向内运动，即纵向滑块24和横向滑块26向第一支撑部件10的方框运动，当纵向滑块24和横向滑块26移动一定距离后，第一下压气缸263和第二下压气缸247启动，第一下压块264和第二下压块248向下运动顶在bga封装四周；与此同时，减压装置将所述插座针50和所述bga封装60之间的压力降到测试插座外部压力以下，使bga封装60的下表面凸起61与插座针50紧密接触；当bga封装60的下表面凸起61与插座针50紧密接触时，第一下压块264和第二下压块248停止工作，进而使bga封装的下表面凸起61与插座针50紧密接触保持稳定；当bga封装60测试完成后，工作人员启动第一下压气缸263和第二下压气缸247，第一下压块264和第二下压块248向上运动收入横向滑块26和纵向滑块24内部，然后启动电机(未画出)反转，横向滑块26和纵向滑块2进入第一支撑部件10空腔内；之后，工作人员将bga封装从方形框61内取出。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。