检测设备的制作方法

本实用新型涉及半导体检测领域，尤其涉及一种检测设备。

背景技术：

探针(pin)是一种连接CPU和主机板之间的电学连接器件。通常探针插在插槽(socket)中，探针的一端与CPU连接，探针的另一端与主机板连接。

在探针使用一段时间后，探针的表面状态和电学性能均会发生变化。若探针的表面缺陷较多，或探针的电学性能达不到使用要求，则需要更换探针。为了确定探针是否需要更换，就需要对探针的外观和电学性能进行测试。

然而，现有对探针的外观和电学性能进行测试的准确度较差，且效率低下。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是提供一种检测设备，以提高对探针的检测效率和准确度。

为解决上述问题，本实用新型提供一种检测设备，用于检测探针，包括：XYZ三轴运动模块；所述XYZ三轴运动模块包括：基座；位于所述基座上的支架；位于所述基座表面的Y轴自由度执行机构；位于所述支架顶部的X轴自由度执行机构；位于所述X轴自由度执行机构上且沿着Z轴方向连轴安装的Z轴自由度执行机构；固定于所述Y轴自由度执行机构表面的电性能测试模块；与所述X轴自由度执行机构固定或与Z轴自由度执行机构相对固定的视觉检测模块；与所述Z轴自由度执行机构固定的压力模块，所述压力模块适于在所述电性能测试模块检测探针的电学性能的过程中给探针施加压力。

可选的，所述视觉检测模块包括CCD相机。

可选的，还包括：插槽，所述插槽中具有若干贯穿所述插槽的探针孔，所述探针孔适于容纳所述探针；所述电性能测试模块为电阻测试模块；所述电阻测试模块包括：电阻测试仪、测试适配卡和测试CPU，所述测试适配卡适于置于电阻测试仪表面且与电阻测试仪电学连接，所述测试适配卡还适于与插槽固定并与插槽中探针的一端电学连接；所述测试CPU适于置于所述插槽上并与插槽中探针的另一端电学连接；所述压力模块适于在所述电性能测试模块检测探针的电学性能的过程中通过所述测试CPU给探针施加压力。

可选的，所述电性能测试模块还包括：自动夹具，所述自动夹具适于紧固所述插槽和所述测试适配卡。

可选的，所述压力模块包括压力传感器；当所述压力模块为压力传感器时，所述压力模块还适于在所述电性能测试模块检测探针的电学性能的过程中，检测所述探针的弹力。

可选的，还包括：工控机；所述工控机适于控制所述X轴自由度执行机构、Y轴自由度执行机构和Z轴自由度执行机构沿各自的轴向移动；所述工控机还适于控制电性能测试模块、视觉检测模块和压力模块的工作过程。

可选的，所述压力模块适于在所述电性能测试模块检测探针的电学性能的过程中给每个探针施加0.245N～0.343N的压力。

可选的，所述支架包括固定于基座上的第一侧杆和第二侧杆、以及位于第一侧杆顶部和第一侧杆顶部之间的连接杆，所述X轴自由度执行机构位于所述连接杆上且可沿连接杆的延伸方向移动。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型技术方案提供的检测设备中，将电性能测试模块和视觉检测模块集成在XYZ三轴运动模块上，因此在XYZ三轴运动模块的移动下，可在一个检测设备中对探针先后进行外观检测和电学性能检测。由于在同一作业环境中实现对探针的外观检测和电学性能检测，因此避免需要对探针传送而对探针的表面状态和电学性能产生不良影响，进而避免外观检测和电学性能检测中先进行的项目的检测结果与探针实际的性能发生较大的偏差，提高了对探针检测的准确性。其次，由于提高了对探针检测的准确性，因此无需重复作业，且在同一作业环境中实现对探针的外观检测和电学性能检测，仅需要安装一次探针就可以实现对外观检测和电学性能检测的检测，减少了安装时间，因此提高了测试效率。

进一步，所述压力模块包括压力传感器；所述压力模块还适于在所述电性能测试模块检测探针的电学性能的过程中，检测所述探针的弹力。增加通过检测探针的弹力来衡量探针的可靠性，使得对探针检测的可靠性提高。其次，在所述电性能测试模块检测探针的电学性能的过程中，压力模块检测所述探针的弹力，使得电性能测试与弹力测试集成在一个步骤中，提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中检测设备的结构示意图；

图2为探针的结构示意图；

图3为插槽的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中检测设备在检测过程的流程图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有对探针的外观和电学性能进行测试的准确度较差，且效率低下。

现有对探针的检测包括：外观检测和电学性能测试。

目前对探针的外观检测和电学性能测试分开作业，即当对探针进行外观检测后，需要经过操作人员或者传送机台将探针传送至另一个检测站点对探针的电学性能进行检测。而在传送探针的过程中，探针的表面状态和电学状态会受到操作人员和传送环境的影响。具体的，在一种情况下，先对探针的外观进行检测后对探针的电学性能进行检测，当对探针的外观检测为正常，在传送的过程中探针的表面可能增加缺陷，导致探针的实际外观和检测所得到的结果不一致；在另一种情况下，先对探针的电学性能进行检测后对探针的外观进行检测，当对探针的电学性能进行检测为正常，传送探针的过程会改变探针的电学性能，导致探针的实际电学性能和检测所得到的结果不一致。

基于此，需要对探针的外观和电学性能反复进行确认，造成作业重复，检测效率较低。其次，由于外观检测和电学性能测试分开作业，因此探针需要在不同的测试环境下进行测试，每个测试环境下对容纳探针的插槽的安装需要花费一定时间，因此导致测试效率低下。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种检测设备，包括：XYZ三轴运动模块；所述XYZ三轴运动模块包括：基座；位于所述基座上的支架；位于所述基座表面的Y轴自由度执行机构；位于所述支架顶部的X轴自由度执行机构；位于所述X轴自由度执行机构上且沿着Z轴方向连轴安装的Z轴自由度执行机构；固定于所述Y轴自由度执行机构表面的电性能测试模块；与所述X轴自由度执行机构固定或与Z轴自由度执行机构相对固定的视觉检测模块；与所述Z轴自由度执行机构固定的压力模块。所述检测设备提高了对探针的检测效率和准确度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

本实施例提供一种检测设备，用于检测探针，请参考图1，包括：

XYZ三轴运动模块；

所述XYZ三轴运动模块包括：基座100；位于所述基座100上的支架110；位于所述基座100表面的Y轴自由度执行机构120；位于所述支架110顶部的X轴自由度执行机构130；位于所述X轴自由度执行机构130上且沿着Z轴方向连轴安装的Z轴自由度执行机构140；

固定于所述Y轴自由度执行机构120表面的电性能测试模块150；

与所述X轴自由度执行机构130固定或与Z轴自由度执行机构140相对固定的视觉检测模块160；

与所述Z轴自由度执行机构140固定的压力模块170，所述压力模块170适于在所述电性能测试模块150检测探针的电学性能的过程中给探针施加压力。

所述X轴自由度执行机构130可沿X轴移动，所述Y轴自由度执行机构120可沿Y轴移动，所述Z轴自由度执行机构140可沿Z轴移动。

所述支架110包括固定于基座100上的第一侧杆1101和第二侧杆1102、以及位于第一侧杆1101顶部和第一侧杆1102顶部之间的连接杆1103。第一侧杆1101和第二侧杆1102相互分立。

所述第一侧杆1101垂直于所述基座100的表面，所述第二侧杆1102直于所述基座100的表面。所述第一侧杆1101在垂直于基座100表面的方向上具有相对的第一端和第二端，所述第二侧杆1102在垂直于基座100表面的方向上具有相对的第三端和第四端。所述连接杆1103具有相对的第五端和第六端。第一端与基座100表面固定，第三端与基座100表面固定。所述第五端与第二端固定连接，所述第六端与第四端固定连接。

所述连接杆1103的延伸方向平行于X轴。

所述X轴自由度执行机构130位于所述支架110顶部，具体的，所述X轴自由度执行机构130位于所述连接杆1103上，所述X轴自由度执行机构130在连接杆1103上且可沿连接杆1103的延伸方向移动。

所述Y轴自由度执行机构120位于所述支架110的下方，Y轴自由度执行机构120可沿Y轴移动。

本实施例中，视觉检测模块160与所述X轴自由度执行机构130固定。在另一个实施例中，视觉检测模块与Z轴自由度执行机构相对固定，具体的，视觉检测模块可通过传动部件与Z轴自由度执行机构相对固定，所述传动部件的一端与视觉检测模块固定连接，所述传动部件的另一端与所述Z轴自由度执行机构固定连接。

图2为探针200的结构示意图，探针200是一种用于连接CPU和主机板之间的电学连接器件。在使用探针200工作时，探针200插在插槽(socket)210(参考图3)中，探针200的一端与CPU连接，探针200的另一端与主机板连接。

所述插槽210中具有贯穿所述插槽210的若干探针孔211，所述探针孔211适于容纳所述探针200。一个探针孔211中容纳一个探针200。通常一个插槽210中，探针孔211的数量为几百个到几千个。

具体的，所述插槽210包括插槽主体212和与插槽主体212边缘连接的连接件213，所述探针孔211贯穿插槽主体212。本实施例中，一个插槽210的周围连接4个连接件213。在其它实施例中，对连接件的数量不做限定。

所述视觉检测模块包括CCD相机。本实施例中，所述视觉检测模块为CCD相机。

本实施例中，所述CCD相机随着X轴自由度执行机构130的移动而移动。在其它实施例中，所述CCD相机随着X轴自由度执行机构130和Z轴自由度执行机构140的移动而移动。

所述CCD相机采集探针表面的缺陷信息。

需要说明的是，现有中对探针的外观检测使用的是显微镜，在工作人员的手动操作下，将探针放置于显微镜下方对探针的表面状况进行观测。现有技术中，使用显微镜观测探针的表面状况具有以下缺点：显微镜由工作人员操作下获取探针的表面信息，然而插槽中用于容纳探针的探针孔较多，约为几百个到几千个，通常一次需要在显微镜下对插槽中所有探针目测一遍，容易出现漏检的现象，且受到人眼观测的影响，对某些探针的表面信息检测不准确。

本实施例中，采用CCD相机对所述探针200进行外观检测，避免使用人眼目视，因此避免受到人眼观测的影响，提高了检测结果的准确性，且CCD相机可一次就获取到一个插槽210中所有探针200的表面信息，不需要分个检测探针200，因此不会出现漏检的现象。

本实施例中，所述电性能测试模块150为电阻测试模块，所述电阻测试模块适于对探针的电阻进行测试。

本实施例中，所述电阻测试模块包括：电阻测试仪(未图示)、测试适配卡(未图示)和测试CPU(未图示)，所述测试适配卡适于置于所述电阻测试仪表面且与电阻测试仪电学连接，所述测试适配卡还适于与插槽210固定并与插槽210中探针200的一端电学连接；所述测试CPU适于置于所述插槽210上并与插槽210中探针200的另一端电学连接。所述压力模块适于在所述电性能测试模块150检测探针200的电学性能的过程中通过所述测试CPU给探针200施加压力。

本实施例中，所述电性能测试模块150还包括：自动夹具(未图示)，所述自动夹具适于紧固所述插槽210和所述测试适配卡，具体的，紧固所述连接件213和所述测试适配卡。在其它实施例中，采用紧固件来紧固所述连接件213和所述测试适配卡，所述紧固件包括螺栓。

所述压力模块170包括压力传感器。

当所述压力模块170为压力传感器时，所述压力模块170还适于在所述电性能测试模块150检测探针200的电学性能的过程中，检测所述探针200的弹力。增加通过检测探针200的弹力来衡量探针200的可靠性，使得对探针200检测的可靠性提高。其次，在所述电性能测试模块150检测探针200的电学性能的过程中，压力模块170检测所述探针200的弹力，使得电性能测试与弹力测试集成在一个步骤中，提高了检测效率。

所述检测设备还包括：工控机180；所述工控机180适于控制所述X轴自由度执行机构130、Y轴自由度执行机构120和Z轴自由度执行机构140沿各自的轴向移动；所述工控机180还适于控制电性能测试模块150、视觉检测模块160和压力模块170的工作过程。

本实施例中，将电性能测试模块150和视觉检测模块160集成在XYZ三轴运动模块上，因此在XYZ三轴运动模块的移动下，可在一个检测设备中对探针200先后进行外观检测和电学性能检测。由于在同一作业环境中实现对探针200的外观检测和电学性能检测，因此避免需要对探针200传送而对探针200的表面状态和电学性能产生不良影响，进而避免外观检测和电学性能检测中先进行的项目的检测结果与探针200实际的性能发生较大的偏差，提高了对探针200检测的准确性。

其次，由于提高了对探针200检测的准确性，因此无需重复作业，且在同一作业环境中实现对探针200的外观检测和电学性能检测，仅需要安装一次探针就可以实现对外观检测和电学性能检测的检测，减少了安装时间，因此提高了测试效率。

相应的，请参考图4，本实施例的检测设备的检测过程包括以下步骤：

S01：提供上述的检测设备；

S02：提供探针200(参考图2)；

S03：将所述探针200固定在所述电性能测试模块150上；

S04：驱动所述X轴自由度执行机构130、Y轴自由度执行机构120和Z轴自由度执行机构140运动，压力模块170随着Z轴自由度执行机构140沿Z轴方向运动并给所述探针200施加压力；

S05：在所述压力模块170给所述探针200施加压力的情况下，所述电性能测试模块150对所述探针200的电学性能进行测试；

S06：采用所述视觉检测模块160对所述探针200进行表面缺陷检测。

在一个实施例中，所述电性能测试模块150对所述探针200的电学性能进行测试后，采用所述视觉检测模块160对所述探针200进行表面缺陷检测。在另一个实施例中，采用所述视觉检测模块160对所述探针200进行表面缺陷检测后，所述电性能测试模块150对所述探针200的电学性能进行测试。

所述检测设备的检测过程还包括：将所述测试适配卡置于电阻测试仪表面，测试适配卡与电阻测试仪电学连接；将所述测试适配卡置于电阻测试仪表面后，将所述插槽210(参考图3)固定在所述测试适配卡上；将所述插槽210固定在所述测试适配卡上后，将所述探针200放置于所述探针孔中，探针200的一端与测试适配卡电学连接；将所述测试CPU置于所述插槽210上并与插槽210中探针200的另一端电学连接；将所述测试CPU置于所述插槽210上后，所述压力模块170通过所述测试CPU给所述探针200施加压力；在压力模块170给所述探针200施加压力的情况下，所述电性能测试模块150对所述探针200的电阻进行测试；将所述探针200放置于所述探针孔中之后，且将所述测试CPU置于所述插槽210上之前，所述视觉检测模块160对所述探针200进行表面缺陷检测。

采用所述自动夹具固定所述插槽210和所述测试适配卡，或者采用紧固件固定所述插槽210和所述测试适配卡。

所述压力模块170给所述探针200施加压力时，每个探针200承受的压力为0.245N～0.343N。

在探针200实际工作的过程中，探针200会承受来自周围部件的压力，因此在检测探针200电学性能的过程中，也需要模拟探针200实际工作状态下的环境进行检测，因此在检测探针200电学性能的过程中需要给探针200施加一定的压力。

当所述压力模块170为压力传感器时，在所述电性能测试模块150检测探针200的电学性能的过程中，所述压力模块170能够检测所述探针200的弹力。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。