一种通用型芯片测试夹具及测试工装的制作方法

1.本发明属于集成电路板芯片测试技术领域，具体涉及一种通用型芯片测试夹具及测试工装。


背景技术：

2.在pcba生产过程中，通常会需要对pcba板(集成了元器件的印刷电路板)上的关键器件进行检测，其中最复杂的就是芯片的测试。由于芯片引脚往往都比较密而且多，直接扎针到芯片引脚上时，顶针容易歪，无法保证同时将所有顶针都与相应的芯片管脚良好接触，甚至还很容易造成顶针之间互相短路的情况，所以不适合直接扎针到芯片引脚上进行测试。
3.较为常见的做法就是在pcba板留出测试点，并将这些测试点与芯片引脚相连的焊点，进行扎针测试。但是随着科技的发展和实际使用的需求，各类电子设备都趋向于高度集成化，这就要将体积进一步压缩，pcb板也会随之进一步缩小，板子上除了元器件外没有空余地方放测试或烧录点。
4.另外还有一种做法，在电路板上找到其他器件与芯片引脚相连的焊盘来进行扎针测试。但是这种做法也有一个很大的缺点，就是不同的pcba板，布局是完全不一样的，焊点的位置也都不一样，这就导致测试夹具无法通用，每个pcba板都需要单独订做测试夹具。


技术实现要素：

5.本发明的目的正是为了解决pcba板上芯片测试过程中顶针容易歪斜、弯曲、相互短路等问题，提供了一种通用型芯片测试夹具，可以保证每次测试都能让所有顶针与相应的管脚良好接触，且不会出现上述问题。
6.本发明提供了一种通用型芯片测试夹具，主要包括基柱和面板，所述基柱和所述面板的总厚度小于测试用的弹簧顶针的长度；所述基柱为长方体形状，其上表面开设有卡槽；所述卡槽的宽度与待测芯片的封装宽度适配；在所述卡槽的两侧，分别开设有若干与所述卡槽连通的脚位槽；在所述脚位槽的中部，垂直于所述面板开设有贯穿所述基柱和所述面板的顶针孔，弹簧顶针能够在所述顶针孔内不受阻碍地穿过。
7.进一步地，在所述卡槽内，靠近所述卡槽的一端，开设有一个观察孔，该观察孔垂直于所述面板且贯穿所述基柱和所述面板。
8.进一步地，所述基柱和所述面板采用绝缘材料制作。
9.作为优选，对应于每种芯片封装结构，采用该种封装结构的最大脚位芯片的长度尺寸开设所述卡槽。
10.作为优选，所述脚位槽具有台阶面一和台阶面二，其中靠近所述卡槽的台阶面二较远离所述卡槽的台阶面一深。
11.本发明还提供了一种测试工装，主要包括前述的任一种测试夹具、引线面板和若干弹簧顶针；所述引线面板为印刷电路板，其上具有与待测芯片脚位对应的焊点；与待测芯
片脚位对应的焊点上垂直焊接有所述弹簧顶针；所述引线面板上还具有与所述焊点电连接的引线焊盘或引线插孔。
12.进一步地，还包括弹簧；所述弹簧为螺旋弹簧，其一端固定在所述引线面板上。
13.进一步地，所述弹簧至少有两个，分别安装在所述引线面板正面上的对角处。
14.进一步地，所述测试夹具上具有一个沿着所述卡槽的纵向延伸的贯通固定孔。
15.作为优选，所述贯通固定孔由位于所述基柱中的近圆孔和位于所述面板上的弧形底半槽构成，所述弧形底半槽在所述面板的纵向上贯穿。
16.进一步地，所述引线焊盘或引线插孔位于所述引线面板的两侧或背面。
17.本发明的测试夹具，具有与某种芯片封装适配的最大脚位长度的卡槽，可通用于该封装的所有芯片，结合顶针孔可以实现直接准确将弹簧顶针扎到待测芯片引脚上，不会出现顶针歪曲、错乱等问题。本发明的测试夹具采用绝缘材料，可防止出现弹簧顶针之间的短路问题。测试过程中对芯片及pcba板没有任何影响。
附图说明
18.图1是本发明的测试夹具的立体结构示意图；
19.图2是图1中结构的正向俯视图；
20.图3是本发明中脚位槽结构的放大图；
21.图4是图1中结构的正向仰视图；
22.图5是本发明的测试工装的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
24.参见附图1和附图2，本发明的一种通用型芯片测试夹具，主要包括基柱1和面板2，所述基柱1和所述面板2为一体结构，两者的总厚度应小于测试用的弹簧顶针的长度。所述基柱1和所述面板2采用绝缘材料制作，优选采用pe材料进行注塑。
25.所述基柱1为长方体形状，其上表面开设有长方形的卡槽3。所述卡槽3的宽度与待测芯片的封装宽度适配，使得所述基柱1能够通过所述卡槽3固定在待测芯片上。
26.因芯片封装结构多种多样且脚位各不相同，为了使测试夹具具有通用性，可以将卡槽3按照某种封装的最多脚位来设计。以采用sop封装的芯片为例，将基柱1的卡槽3按照最多脚位的sop16芯片尺寸开设，则所有采用sop封装的sop8芯片、sop14芯片、sop16芯片都可以用这个夹具进行测试，而不用再考虑脚位是否相同。
27.总之，本发明对应于每种芯片封装结构，采用该种封装结构下最大脚位芯片的长度尺寸开设所述卡槽3。当然，本领域技术人员完全可以理解，所述卡槽3的长度也可以与待测芯片的长度一致、或长于待测芯片长度。
28.在所述卡槽3的两侧，分别开设有若干脚位槽4，所述脚位槽4与所述卡槽3连通，优选地，脚位槽4的数量对应于待测芯片的封装结构的最大脚位。所述脚位槽4具有台阶面一41和台阶面二42，其中靠近所述卡槽3的台阶面二42较远离所述卡槽3的台阶面一41深，具体结构如附图3所示。所述脚位槽4的结构设计，考虑了芯片引脚的实际伸展状态，使得测试夹具能够稳定地与待测芯片卡合。
29.参见附图1至4，在所述脚位槽4的中部，垂直于所述面板2开设有贯穿所述基柱1和所述面板2的顶针孔5，弹簧顶针能够在所述顶针孔5内不受阻碍地穿过。
30.作为一种优选的实施方案，如附图1、附图2、附图4所示，在所述卡槽3内，靠近所述卡槽3的一端，开设有一个观察孔6，该观察孔6垂直于所述面板2且贯穿所述基柱1和所述面板2。将本发明的测试夹具卡合在待测芯片上时，可以通过所述观察孔6查看待测芯片的一端与所述卡槽3的一端是否对齐，从而判断测试夹具的脚位槽是否对准了待测芯片的引脚。
31.所述观察孔6的另一作用，是测试完毕后，如果测试夹具与芯片卡合过紧，可使用合适的工具穿过所述观察孔6抵住芯片，再用力将测试夹具从芯片上取下，可以防止暴力拉扯测试夹具造成芯片或pcb板损坏。
32.本发明还提供了如下一种测试工装，利用前述的通用型芯片测试夹具完成对pcba板上的芯片进行测试或烧录等操作。
33.实施例一
34.参见附图5，本发明的测试工装，包括测试夹具、引线面板7和若干弹簧顶针8。
35.所述引线面板7为印刷电路板，其正面上具有与待测芯片脚位对应的焊点。与待测芯片脚位对应的焊点上垂直焊接有所述弹簧顶针8。所述引线面板7上(两侧或背面)另具有与所述焊点电连接的引线焊盘或引线插孔。
36.进行测试时，首先将本发明的测试夹具的卡槽3扣合在待测芯片上，可以通过观察孔6确认测试夹具的脚位槽与待测芯片的引脚对齐。接着将所述引线面板7上的弹簧顶针8插入测试夹具上对应于待测芯片引脚的脚位孔。然后适当按压引线面板7，使得弹簧顶针与芯片引脚良好接触，并利用合适的辅助工具将所述引线面板7与测试夹具的面板2固定。
37.从所述引线面板7上的引线焊盘或引线插孔连接引线(相当于将待测芯片的引脚牵引出来)，即可以完成对待测芯片的测试或烧录。
38.实施例二
39.另一种可行的实施例，参见附图5所示。本发明的测试工装包括测试夹具、引线面板7、若干弹簧顶针8和弹簧9。
40.所述引线面板7为印刷电路板，其上具有与待测芯片脚位对应的焊点。与待测芯片脚位对应的焊点上垂直焊接有所述弹簧顶针8。所述引线面板7上(两侧或背面)另具有与所述焊点电连接的引线焊盘或引线插孔。
41.所述弹簧9为螺旋弹簧，其一端固定在所述引线面板7上。优选地，使用热熔胶将所述弹簧9固定在所述引线面板7上。
42.进行测试时，首先将本发明的测试夹具的卡槽3扣合在待测芯片上，可以通过观察孔6确认测试夹具的脚位槽与待测芯片的引脚对齐。接着将所述引线面板7上的弹簧顶针8插入测试夹具上对应于待测芯片引脚的脚位孔，并将弹簧9的另一端抵在测试夹具的面板2上。然后适当按压引线面板7，使得弹簧顶针与芯片引脚良好接触，并利用合适的辅助工具将所述引线面板7与测试夹具的面板2固定。
43.所述弹簧9至少有两个，分别安装在所述引线面板7正面上的对角处。
44.从所述引线面板7上的引线焊盘或引线插孔连接引线(相当于将待测芯片的引脚牵引出来)，即可以完成对待测芯片的测试或烧录。
45.解除所述引线面板7与测试夹具的面板2之间的固定，借助弹簧9的弹力将所述引
线面板7连同弹簧顶针脱离芯片的引脚，可以轻而易举地将所述引线面板7移除。
46.实施例三
47.在另一个可选的实施方案中，如图1和图5所示，本发明的测试工装包括测试夹具、引线面板7、若干弹簧顶针8和弹簧9。
48.所述测试夹具上具有一个沿着所述卡槽3的纵向延伸的贯通固定孔10，所述贯通固定孔10中能够插入固定销、绑扎线之类的辅助固定工具。
49.所述引线面板7为印刷电路板，其上具有与待测芯片脚位对应的焊点。与待测芯片脚位对应的焊点上垂直焊接有所述弹簧顶针8。所述引线面板7上(两侧或背面)另具有与所述焊点电连接的引线焊盘或引线插孔。
50.所述弹簧9为螺旋弹簧，其一端固定在所述引线面板7上。优选地，使用热熔胶将所述弹簧9固定在所述引线面板7上。
51.进行测试时，首先将本发明的测试夹具的卡槽3扣合在待测芯片上，可以通过观察孔6确认测试夹具的脚位槽与待测芯片的引脚对齐。接着将所述引线面板7上的弹簧顶针8插入测试夹具上对应于待测芯片引脚的脚位孔。然后适当按压引线面板7，使得弹簧顶针与芯片引脚良好接触，并利用合适的辅助工具穿过所述贯通固定孔10将所述引线面板7与测试夹具的面板2固定。
52.所述弹簧9至少有两个，分别安装在所述引线面板7正面上的对角处。
53.从所述引线面板7上的引线焊盘或引线插孔连接引线(相当于将待测芯片的引脚牵引出来)，即可以完成对待测芯片的测试或烧录。
54.在实施例三中，作为一种优化的实施手段，所述贯通固定孔10由位于所述基柱1中的近圆孔11和位于所述面板2上的弧形底半槽12构成，所述弧形底半槽12在所述面板的纵向上贯穿(参见附图2)。该结构的所述贯通固定孔10利于辅助工具通过，其中弧形底半槽12有助于辅助工具的定位和穿入。采用贯通圆孔10和辅助工具的固定手段，利于拆卸和更换引线面板和/或测试夹具。
55.测试完毕后，首先解除辅助工具，利用弹簧9的弹力将引线面板7连同弹簧顶针8移除，再将测试夹具从芯片上拆除。
56.本发明的测试夹具对某种封装的芯片具有通用性，其上设置有与芯片封装适配的卡槽，结合顶针孔可以实现直接准确将弹簧顶针扎到待测芯片引脚上，不会出现顶针歪曲、错乱等问题。本发明的测试夹具采用绝缘材料，可防止出现弹簧顶针之间的短路问题。测试过程中对芯片及pcba板没有任何影响。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
59.本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。