固定装置及使用该固定装置的空心柱状器件测试设备的制作方法

本发明涉及半导体器件检测设备技术领域，尤其是涉及一种固定装置及使用该固定装置的空心柱状器件测试设备。

背景技术：

目前，半导体封装制造行业中，生产完成后的电路板通常需要进一步进行检测，确保电路板不会存在短路或者开路的缺陷，例如基铜短路、细线短路、电镀断路等，这些缺陷都会使得电路板因为质量问题导致后续无法正常使用的情况。目前常用的检测方法是采用夹持固定装置对电路板进行固定，然后采用显微镜结合测试仪器对电路板进行检测。

随着信息化时代的到来，为了满足不同场合的电子产品使用要求，半导体元器件正朝着形状多样化的趋势发展。例如空心柱状器件，在对空心柱状器件进行测试前，需要先将空心柱状器件放置在初始位置，然后再对其进行固定，以保证首测点位置不变，而现有的夹持固定装置在夹持过程中，会导致空心柱状器件的位置发生变化，从而导致首测点位置发生变化，进而导致了空心柱状器件无法被测试。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种固定装置，以缓解现有技术中存在的在夹持过程中，会导致空心柱状器件的位置发生变化，从而导致首测点位置发生变化的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种空心柱状器件测试设备，以缓解现有技术中存在的无法对空心柱状器件进行测试的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供了一种固定装置，所述固定装置用于固定空心柱状器件，所述固定装置包括卡盘和放置板，所述卡盘的活动卡爪的数量为多个；所述放置板与所述卡盘固定连接，所述放置板用于放置空心柱状器件，所述放置板设置有多个沿所述卡盘的径向延伸的导向孔，所述导向孔的位置与所述活动卡爪的位置一一对应，所述活动卡爪能够在所述导向孔中往复运动，且所述活动卡爪能够与所述空心柱状器件的内表面抵接。

进一步地，在某些实施例中，所述活动卡爪上设置有外撑部，所述外撑部与所述活动卡爪可拆卸连接，所述外撑部能够在所述导向孔中往复运动，且所述外撑部能够与所述空心柱状器件的内表面抵接。

进一步地，在某些实施例中，所述外撑部包括连接部和外撑爪，所述连接部的下表面与所述活动卡爪固定连接，所述连接部的上表面与所述外撑爪固定连接；所述外撑爪能够在所述导向孔中往复运动，且所述外撑爪能够与所述空心柱状器件的内表面抵接。

进一步地，在某些实施例中，所述外撑爪呈阶梯状，且所述外撑爪具有横向台阶面和纵向台阶面，所述纵向台阶面能够与所述空心柱状器件的内表面抵接；所述横向台阶面能够位于所述放置板的下方。

进一步地，在某些实施例中，所述连接部包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板的下表面设置有凹槽，所述活动卡爪限位于所述凹槽中，且所述第一连接板与所述活动卡爪固定连接；所述第二连接板位于所述第一连接板的上方，所述第二连接板与所述第一连接板固定连接，所述外撑爪与所述第二连接板固定连接。

进一步地，在某些实施例中，所述放置板的形状为圆形，所述放置板的上表面设置有定位刻度线，所述定位刻度线指向所述放置板的圆心；所述定位刻度线用于与空心柱状器件的周向表面的对位缺口对准。

进一步地，在某些实施例中，所述固定装置还包括基座，所述基座的上表面设置有多个用于安装所述放置板的安装位，所述放置板的上表面与所述基座的上表面在同一平面内。

进一步地，在某些实施例中，多个所述安装位呈矩形阵列排布或多个所述安装位呈圆形阵列排布。

进一步地，在某些实施例中，所述卡盘位于所述放置板的下方，且所述卡盘与所述基座的底板固定连接。

进一步地，在某些实施例中，所述卡盘的活动卡爪的数量不少于三个。

基于上述第二目的，本发明还提供了一种空心柱状器件测试设备，包括所述的固定装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的固定装置，所述固定装置用于固定空心柱状器件，所述固定装置包括卡盘和放置板，所述卡盘的活动卡爪的数量为多个；所述放置板与所述卡盘固定连接，所述放置板用于放置空心柱状器件，所述放置板设置有多个沿所述卡盘的径向延伸的导向孔，所述导向孔的位置与所述活动卡爪的位置一一对应，所述活动卡爪能够在所述导向孔中往复运动，且所述活动卡爪能够与所述空心柱状器件的内表面抵接。

基于该结构，本发明提供的固定装置，能够对空心柱状器件进行固定。在使用时，将空心柱状器件放置在放置板上，并确定好初始位置，然后卡盘工作，活动卡爪在导向孔中沿径向向外移动，直到多个活动卡爪均与空心柱状器件的内表面抵接，由于空心柱状器件是放置在放置板上的，其并没有始终与活动卡爪接触，在活动卡爪移动过程中，空心柱状器件不会随活动卡爪一起移动，即首测点的位置不会发生改变。

本发明提供的空心柱状器件测试设备，由于使用了本发明提供的固定装置，能够对空心柱状器件进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的固定装置的分解图(基座未示出)；

图2为本发明实施例一提供的固定装置在使用状态下与空心柱状器件相配合的示意图；

图3为本发明实施例一提供的固定装置的结构示意图(基座上设置有四个安装位)；

图4为本发明实施例二提供的固定装置的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的固定装置的气动控制原理图。

图标：100-空心柱状器件；200-对位缺口；101-卡盘；102-放置板；103-活动卡爪；104-导向孔；105-外撑爪；106-第一台阶；107-第二台阶；108-第一连接板；109-第二连接板；110-定位刻度线；111-顶板；112-侧板；113-底板；114-横向台阶面；115-纵向台阶面；116-第一安装孔；117-第二安装孔；118-定位柱。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例一

参见图1至图3所示，本实施例提供了一种固定装置，固定装置用于固定空心柱状器件100，固定装置包括卡盘101和放置板102，卡盘101的活动卡爪103的数量为多个；放置板102与卡盘101固定连接，放置板102用于放置空心柱状器件100，放置板102设置有多个沿卡盘101的径向延伸的导向孔104，导向孔104的位置与活动卡爪103的位置一一对应，活动卡爪103能够在导向孔104中往复运动，且活动卡爪103能够与空心柱状器件100的内表面抵接。

基于该结构，本实施例提供的固定装置，能够对空心柱状器件100进行固定。在使用时，将空心柱状器件100放置在放置板102上，然后卡盘101工作，活动卡爪103在导向孔104中沿径向向外移动，直到多个活动卡爪103均与空心柱状器件100的内表面抵接，由于空心柱状器件100是放置在放置板102上的，其并没有始终与活动卡爪103接触，在活动卡爪103移动过程中，空心柱状器件100不会随活动卡爪103一起移动，即首测点的位置不会发生改变。

在某些实施例中，卡盘101的活动卡爪103的数量不少于三个。

由于活动卡爪103的数量不少于三个，根据“三点定圆”可知，能够找到空心圆柱状器件的中心位置，以便于后续的测试。例如，活动卡爪的数量为三个，即卡盘为三爪卡盘，其三个活动卡爪的运动距离相等，且有自动定心的作用，能够确定空心圆柱状器件的中心位置，也能够确定空心正三棱柱状器件的中心位置。

可选地，本实施例中的卡盘101为目前常见的气动卡盘。需要说明的是，本实施例中的卡盘101也可以采用目前常见的电动卡盘。

由于空心柱状器件100的形状和尺寸多种多样，现有的卡盘101只能对一部分形状或某些尺寸的空心柱状器件100的中心位置进行确定。因此，为了适应更多形状或尺寸的空心柱状器件100，提高固定装置的适用性，在某些实施例中，活动卡爪103上设置有外撑部，外撑部与活动卡爪103可拆卸连接，外撑部能够在导向孔104中往复运动，且外撑部能够与空心柱状器件100的内表面抵接。

这样就能够根据待测的空心柱状器件100的内径或宽度选择合适的外撑部，由于外撑部与活动卡爪103可拆卸连接，这样的方式便于外撑部的更换。

在某些实施例中，外撑部包括连接部和外撑爪105，连接部的下表面与活动卡爪103固定连接，连接部的上表面与外撑爪105固定连接；外撑爪105能够在导向孔104中往复运动，且外撑爪105能够与空心柱状器件100的内表面抵接。

可选地，连接部的下表面与活动卡爪103可拆卸连接，例如，连接部的下表面与活动卡爪103通过螺栓连接，具体而言，连接部设置有通孔或螺纹孔，活动卡爪103的上表面设置有螺纹孔，螺栓依次穿过连接部和活动卡爪103，以将连接部和活动卡爪103固定连接在一起。

可选地，外撑爪105与连接部的上表面焊接或一体成型。

需要说明的是，外撑爪105也可以与连接部的上表面可拆卸连接。

在某些实施例中，外撑爪105呈阶梯状，且外撑爪105具有横向台阶面114和纵向台阶面115，纵向台阶面115能够与空心柱状器件100的内表面抵接；横向台阶面114能够位于放置板102的下方。

本实施例中，外撑爪105包括固定连接在一起的第一台阶106和第二台阶107，第一台阶106位于第二台阶107的上方，第一台阶106和第二台阶107靠近卡盘101中心的一端的端面是对齐的，第一台阶106的长度小于第二台阶107的长度，第二台阶107的下表面与连接部的上表面固定连接，可选地，第一台阶106和第二台阶107一体成型。

在某些实施例中，外撑爪105有多种规格，以便适应不同内径尺寸的空心柱状器件100。

需要说明的是，外撑爪105也可以由三个或三个以上的台阶组成，以适应不同形状的空心柱状器件100。

在某些实施例中，连接部包括第一连接板108和第二连接板109，第一连接板108的下表面设置有凹槽，活动卡爪103限位于凹槽中，且第一连接板108与活动卡爪103固定连接；第二连接板109位于第一连接板108的上方，第二连接板109与第一连接板108固定连接，外撑爪105与第二连接板109固定连接。

可选地，第一连接板108和第二连接板109呈扇形，第一连接板108的数量和第二连接板109的数量与活动卡爪103的数量相等，第一连接板108设置有第一安装孔116，且第一安装孔116设置在凹槽的槽底，第一安装孔116可以为光孔，也可以为螺纹孔；活动卡爪103上设置有第一螺纹孔，螺栓穿过第一安装孔116和第一螺纹孔，将第一连接板108固定在活动卡爪103上，多个第一连接板108大体组成一个圆形。

本实施例中，第一安装孔116的数量为两个，第一螺纹孔的数量也为两个。

外撑爪105固定设置在第二连接板109的中间位置，且外撑爪105的长度方向与第二连接板109的径向方向一致。第二连接板109设置有第二安装孔117，第二安装孔117可以为光孔，也可以为螺纹孔；第二安装孔117的数量为两个，两个第二安装孔117分别设置在外撑爪105的两侧，第一连接板108设置有第二螺纹孔，第二螺纹孔与第二安装孔117的位置相对应，螺栓穿过第二安装孔117和第二螺纹孔，将第二连接板109固定在第一连接板108上。

在某些实施例中，放置板102的形状为圆形，放置板102的上表面设置有定位刻度线110，定位刻度线110指向放置板102的圆心；定位刻度线110用于与空心柱状器件100的周向表面的对位缺口200对准。

空心柱状器件100的周向表面设置有对位缺口200，在检测时，将空心柱状器件100放置在放置板102上，对位缺口200与定位刻度线110对准，然后卡盘101工作，由于空心柱状器是放置在放置板102上的，在外撑部沿径向向外移动时，不会带动空心柱状器件100移动，直到外撑爪105与空心圆柱状器件的内表面抵接，才有可能使空心圆柱状器件产生位移。

以空心柱状器件100为空心圆柱状器件为例，当外撑爪105与空心圆柱状器件的内表面抵接后，如果对位缺口200定位刻度线110的线宽范围之外，则说明空心圆柱状器件的实际中心位置与圆心的位置偏差较大。

定位刻度线110的线宽通常为0.5mm。

在某些实施例中，固定装置还包括基座，基座的上表面设置有多个用于安装放置板102的安装位，放置板102的上表面与基座的上表面在同一平面内。

本实施例中，基座包括顶板111、底板113和至少两个侧板112，顶板111位于底板113的上方，顶板111与底板113通过两个侧板112固定连接，顶板111和底板113均呈矩形，两个侧板112相对平行设置，可选地，侧板112与顶板111和底板113的短边侧通过螺栓固定连接。安装位设置在顶板111上，本实施例中，安装位为圆形通孔。

现有的空心柱状器件100中，有一些空心柱状器件100的外边缘具有环状凸起，如果放置板102的上表面位于顶板111的上表面的下方，环状凸起的下表面就有可能与顶板111的上表面接触，为了提高固定装置的适用性，满足不同种类的空心柱状器件100的放置，本实施例中的放置板102的上表面与基座的上表面在同一平面内。

在某些实施例中，多个安装位呈矩形阵列排布或多个安装位呈圆形阵列排布。

在一种可能的实施方案中，多个安装位呈矩形阵列排布。参见图3所示，本实施例中，安装位的数量为四个，按2行2列排布。

在另一种可能的实施方案中，多个安装位呈圆形阵列排布。

需要说明的是，当多个安装位呈圆形阵列排布时，顶板111和底板113也可以呈圆形。

在某些实施例中，卡盘101位于放置板102的下方，且卡盘101与基座的底板113固定连接。可选地，卡盘101与底板113通过螺栓连接。

实施例二

参见图4所示，本实施例也提供了一种固定装置，本实施例的固定装置是在实施例一的基础上的改进，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，在此不再重复描述。相同的零部件使用与实施例一相同的附图标记，在此参照对实施例一的描述。

为了便于利用三轴联动平台实现自动连续检测，本实施例的顶板111上设置有定位柱118，定位柱118的数量与安装位的数量相等。其中，定位柱118的位置是事先确定的。设定三轴联动平台的运动程序，使得三轴联动平台带动显微镜移动至定位柱118的位置，进行首测点的检测。

实施例三

参见图5所示，本实施例也提供了一种固定装置，本实施例的固定装置是在实施例一的基础上的改进，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，在此不再重复描述。相同的零部件使用与实施例一相同的附图标记，在此参照对实施例一的描述。

在某些实施例中，固定装置还包括电磁阀、节流阀、精密减压阀以及i/o处理和控制模块，通过i/o口输入信号控制电磁阀动作，进而实现外撑爪105的夹紧和松开，节流阀控制夹持动作快慢，精密减压阀实现对夹持力精密控制。

实施例四

本实施例提供了一种空心柱状器件测试设备，包括本发明实施例一提供的固定装置。

本实施例提供的空心柱状器件测试设备，由于使用了本发明实施例一提供的固定装置，能够对空心柱状器件进行测试。

本实施例提供的空心柱状器件测试设备，还包括显微镜，用于观察空心柱状器件的需要检测的位置。

需要说明的是，本实施例提供的空心柱状器件测试设备，也可以使用实施例二和实施例三提供的固定装置。

当本实施例提供的空心柱状器件测试设备使用实施例二提供的固定装置时，该空心柱状器件测试设备还包括三轴联动平台，三轴联动平台带动显微镜移动，实现首测点的检测。当需要检测的空心柱状器件100为多个时，还能够实现连续检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。