一種球型柵格陣列活動測試座的製作方法
2023-09-17 22:47:10 1
專利名稱：一種球型柵格陣列活動測試座的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子器件的測試座，尤其是涉及一種球型柵格陣列(BGA)活動測試座。
背景技術：
球型柵格陣列(BGA)活動測試座早已在相關行業應用，例如數碼手機、PDA等生產廠商測試和燒寫FLASH等。目前的BGA活動測試座普遍採用的是日本、美國等生產的產品，例如日本YAMACHI公司生產的BGA活動測試座具有精確、壽命長、價格高等特點，一般採用具有良好抗疲勞的彈性金屬片和高精度的塑料定位框架組成，其生產須採用高精度的模具，所以生產成本高，生產工藝要求也高，僅模具費用就超過100萬人民幣，因此價格普遍偏高，而且產成品不能維修。另外，現有的BGA活動測試座普遍採用兩個彈性金屬片夾住器件錫珠的方法實現導電，此方法對於新器件比較方便，對於舊器件或者錫珠脫落的器件就需要重新修補錫珠，此過程稱之為植錫，而且要求每個錫珠的大小及高度都比較均勻，植錫工藝要求較高。
國內曾有類似的方案，採用測試針代替彈性金屬片導電，但仍然採用塑料定位框固定測試針，生產上要採用高精度的模具，而且生產工藝要求較高，難以實現低成本的批量生產。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種採用測試針導電、定位孔陣列定位測試針，組裝定位而免模具生產的球型柵格陣列活動測試座，以便大幅度降低生產成本及生產要求，使產成品可以維修且使用方便，滿足國內低成本、方便實用的市場需要。
本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現本實用新型提供的一種球型柵格陣列活動測試座，包括，用於導電和測試的符合BGA器件錫珠陣列排列的測試針；用於放置BGA器件的可上下移動的BGA定位板；用於固定所述測試針的測試針上定位板和測試針下定位板；用於引接所述測試針導電信號的PCB引線板；用於連接測試設備、位於所述PCB引線板下面兩側的引線插座；所述BGA定位板、測試針上定位板、測試針下定位板和PCB引線板從上至下依次由定位螺絲連接固定，其中BGA定位板通過套在其定位螺絲上的定位板彈簧彈壓在測試針上定位板上，所述BGA定位板、測試針上定位板和測試針下定位板均設有與所述測試針相對應的定位孔陣列，所述PCB引線板設有與測試針相對應的焊盤陣列；所述測試針具有針頭和針體，測試針的針頭位於BGA定位板的定位孔陣列內，測試針針頭直徑小於BGA定位板定位孔陣列中的孔徑；測試針的針體貫穿安裝在測試針上定位板和測試針下定位板的定位孔陣列內；測試針針體的底部通過引線板的焊盤陣列以及印刷線路與引線插座連通。
工作時，本實用新型在所述的引線插座上通過具有轉換排針的轉換板連接測試燒寫設備，BGA器件放在本實用新型所述的BGA定位板上。BGA定位板由套有定位彈簧的定位螺絲定位並可上下移動，BGA器件放在其上並往下按時，BGA定位板下移，測試針頭穿過BGA定位板的定位孔陣列和BGA器件的錫珠相接觸，通過測試針的導電、引線板印刷線路和引線插座以及具有轉換排針的轉換板的連接導通，連接到測試燒寫設備上，測試燒寫設備便可實現對BGA器件的測試和燒寫。
本實用新型所述測試針針體外設有測試針套筒，針體的底部和測試針套筒內的底端之間設置有彈簧；測試針套筒的直徑小於測試針上定位板和測試針下定位板的定位孔陣列的孔徑，但大於BGA定位板定位孔陣列中的孔徑。這樣測試針能夠上下順暢移動，以便與BGA器件錫珠更好地接觸，同時可防止測試針脫落。
為了更好地固定測試針上定位板、測試針下定位板和引線板，本實用新型所述測試針上定位板和測試針下定位板之間的兩側設置有固定雙排針。
由於BGA器件較小，放在BGA定位板上往下按時不方便，因此本實用新型在所述BGA定位板的上方還具有固定BGA器件的壓板，壓板上設有與定位螺絲相對應的圓孔，圓孔直徑大於定位螺絲頭的直徑；所述測試針上定位板的兩端分別設置有限位短柱和由彈簧牽拉的卡位短柱，位於壓板一端的通孔套在限位短柱上，壓板的另一端設有用於卡接卡位短柱的卡口。使用時先將壓板旋離BGA定位板的上方，將BGA器件放在BGA定位板上，然後將壓板旋迴壓在BGA器件的上面，並使其上的圓孔以及卡口分別對準BGA定位板上的定位螺絲頭和測試針上定位板上的卡位短柱，通過下按壓板便可方便地使BGA器件及BGA定位板下移來完成BGA器件的錫珠與測試針頭的接觸。
本實用新型所述測試針上定位板由測試針限位保護板和位於其下面的彈簧支承板組成，所述定位板彈簧的下端安裝在測試針限位保護板的定位孔內，由彈簧支承板固定支承。這樣一是可以保護測試針的套筒不被BGA定位板下移的壓力所損壞；二是使定位彈簧可以保持一定的彈性行程，而且定位板彈簧的安裝穩定，便於操作。
本實用新型所述的BGA定位板上的定位孔陣列旁還設有定位線，以方便定位BGA器件。
本實用新型所述的引線板焊盤旁邊阻焊劑的覆蓋厚度為零。如果覆蓋阻焊劑厚度不均勻，會造成測試針的底部與引線板BGA焊盤陣列接觸不良，因此本實用新型引線層焊盤不覆蓋阻焊劑。
本實用新型所述的引線插座為歐式插座。歐式插座的結構特性可以使本實用新型方案的引線插座容易地和其他轉換板上的排針配合使用，有效避免因反覆的插拔而使排針歪斜、彎曲變形等導致的接觸不良等問題。
本實用新型所述BGA定位板、測試針上定位板和測試針下定位板為PCB材料，其定位孔陣列阻焊劑的覆蓋厚度為零。如果在定位孔旁邊覆蓋阻焊劑，阻焊劑有可能會流到孔裡面去，這樣會影響孔徑的均勻性，甚至造成測試針不能上下移動，因此本實用新型中定位孔陣列不覆蓋阻焊劑。
本實用新型具有以下有益效果本實用新型全部採用現成的材料，免模具生產，成本低、結構簡單，組裝方便、可拆卸維修，特別是用PCB或者其他類同的材料如有機玻璃，取代塑料定位框固定測試針，不但避免了以往產品必須要用高精度模具生產、生產工藝要求高、成本高的問題，而且使用更方便，容易維修。
下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步的詳細描述圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；圖2是圖1的側視圖；圖2-1是本實用新型實施例的測試針和測試針套筒結構圖；圖3是本實用新型實施例中的BGA定位板示意圖；圖4是本實用新型實施例中的壓板示意圖；圖5是本實用新型實施例中的測試針頭限位保護板示意圖；圖6是本實用新型實施例中的彈簧支承板示意圖；
圖7是本實用新型實施例中的測試針下定位板示意圖；圖8是本實用新型實施例中的引線板示意圖；圖9是轉換板示意圖；圖10是本實用新型實施例與轉換板的連接示意圖；圖11是圖10的側視圖。
具體實施方式
圖1～圖8為本實用新型的一種球型柵格陣列活動測試座的實施例。如圖1和圖2所示，本實施例設有用於測試和導電的符合BGA器件錫珠陣列排列的測試針30，從上至下依次為壓板17、BGA器件定位板1、測試針限位保護板5、彈簧支承板6、固定雙排針9、測試針下定位板7、PCB引線板8和引線插座12。
測試針30的陣列排列為8×10，與器件的BGA錫珠陣列相對應，測試針30的針頭2具有彈性，直徑為0.4mm；如圖2-1所示，測試針針體31外設有測試針套筒11，針體31的底部和測試針套筒11內的底端之間設置有彈簧32，測試針套筒11的直徑為0.58mm，測試針針頭2在測試針套筒11內有上下2mm的彈性行程。
BGA器件定位板1、測試針限位保護板5、彈簧支承板6、測試針下定位板7和PCB引線板8由4根直徑為1.9mm的定位螺絲3連接固定。圖3所示的BGA定位板1的厚度為1mm，四周有4個2mm孔徑的定位螺絲孔22，由4根套有定位彈簧4的定位螺絲3定位並可以上下移動，定位彈簧4的下端分別放置在測試針限位保護板5上的定位彈簧孔22′內，並由彈簧支承板6固定支承。BGA定位板1上面有8×10個與BGA器件的錫珠陣列對應的定位孔陣列25，孔徑為0.55mm，孔的中心間距為0.8mm(為適合不同封裝的BGA器件，BGA定位孔陣列的數量、排列方式和孔徑可以適當更改)，定位孔陣列25旁邊還有若干根定位線25′。使用時BGA器件放置到BGA定位板1上面，憑操作人員的手感，根據定位孔陣列25和定位線25′就可以輕易定位好BGA器件。圖4所示的用於固定BGA器件的壓板17，通過壓板限位短柱孔20連接在限位短柱18上，由限位短柱18定位並可以上下移動和左右旋轉，其上的壓板圓孔26與定位螺絲3相對應，且圓孔直徑大於定位螺絲頭的直徑，卡口26′與由彈簧牽拉的卡位短柱19對應。使用時壓板下移並卡住卡位短柱，可以使BGA器件及BGA定位板1下移來完成BGA器件的錫珠與測試針頭的接觸。需要取出BGA器件時，只需要用手把卡位短柱撥開即可移開壓板。
如圖5、圖6和圖7所示，測試針限位保護板5、彈簧支承板6和測試針下定位板7上均設有8×10個與BGA器件的錫珠陣列對應的定位孔陣列25，孔徑為0.6mm，孔的中心間距為0.8mm(為適合不同封裝的BGA器件，BGA定位孔陣列的數量、排列方式和孔徑可以適當更改)。位於彈簧支承板6和測試針下定位板7之間的固定雙排針9，插入測試針限位護板5、彈簧支承板6、測試針下定位板7和引線板8上的固定雙排針安裝孔24內，可起到固定測試針限位保護板5、彈簧支承板6、測試針下定位板7和引線板8的作用，並能保證測試針限位保護板5、彈簧支承板6和測試針下定位板7安裝固定後的總高度為13.1mm，比測試針套筒11的高度13mm高出0.1mm，使BGA定位板1下壓時不能直接壓迫測試針套筒11，起到保護測試針套筒11的作用。
另外，由於測試針套筒11的直徑比測試針限位保護板5、彈簧支承板6和測試針下定位板7中間的定位孔陣列的孔徑小，使得測試針套筒11可以在其中上下移動；圖8所示的引線板8上具有與BGA器件的錫珠陣列對應的焊盤陣列27，焊盤陣列27為沒有過孔的焊盤或者焊盤的過孔直徑比測試針套筒11的直徑小得多，起到固定整個測試針30的作用。上述兩者的共同作用，可以讓測試針30在BGA器件的錫珠和引線板8的焊盤陣列27之間形成一定壓力，保證它們接觸良好。為保證測試針套筒11可以在定位孔陣列內上下移動暢順，當BGA定位板1、測試針限位保護板5、彈簧支承板6和測試針下定位板7採用PCB材料時，定位孔陣列旁不覆蓋阻焊劑，以免阻焊劑滲入到定位孔陣列內導致孔徑不均勻。同時，為避免一般工藝中PCB焊盤旁邊覆蓋的阻焊劑的厚度不均勻現象而導致測試針套筒11的底部與焊盤陣列27接觸不良的現象，焊盤陣列27的旁邊採用不覆蓋阻焊劑的工藝。
歐式插座12安裝在引線板8下面兩側的歐式插座安裝孔24′內，測試針套筒11的底部與焊盤陣列27接觸，通過引線板8上的印刷線路與歐式插座12聯接。
圖9所示為轉換板13，轉換板上排針14插入轉換板上排針安裝孔28內，轉換板下排針15插入轉換板下排針安裝孔29內。本實施例使用時需將圖9、圖10所示的轉換板13的轉換板上排針14插入歐式插座12內，其連接組合如圖10和圖11所示。測試設備連接在轉換板13的轉換板下排針15上，測試時先將壓板17旋離BGA定位板1的上方，將BGA器件放在BGA定位板1上，然後將壓板17旋迴壓在BGA器件的上面並對好位置，通過下按壓板17便可方便地使BGA器件及BGA定位板1下移。測試針頭2與BGA器件的錫珠相接觸，通過測試針的導電並和引線板8的焊盤陣列27的接觸、引線板8印刷線路和歐式插座12以及轉換板13的連接導通，測試燒寫設備便可實現對BGA器件的測試和燒寫。
權利要求1.一種球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於包括，用於導電和測試的符合BGA器件錫珠陣列排列的測試針；用於放置BGA器件的可上下移動的BGA定位板；用於固定所述測試針的測試針上定位板和測試針下定位板；用於引接所述測試針導電信號的PCB引線板；用於連接測試設備、位於所述PCB引線板下面兩側的引線插座；所述BGA定位板、測試針上定位板、測試針下定位板和PCB引線板從上至下依次由定位螺絲連接固定，其中BGA定位板通過套在其定位螺絲上的定位板彈簧彈壓在測試針上定位板上，所述BGA定位板、測試針上定位板和測試針下定位板均設有與所述測試針相對應的定位孔陣列，所述PCB引線板設有與測試針相對應的焊盤陣列；所述測試針具有針頭和針體，測試針的針頭位於BGA定位板的定位孔陣列內，測試針針頭直徑小於BGA定位板定位孔陣列中的孔徑；測試針的針體貫穿安裝在測試針上定位板和測試針下定位板的定位孔陣列內；測試針針體的底部通過引線板的焊盤陣列以及印刷線路與引線插座連通。
2.根據權利要求1所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述測試針針體外設有測試針套筒，針體的底部和測試針套筒內的底端之間設置有彈簧；測試針套筒的直徑小於測試針上定位板和測試針下定位板的定位孔陣列的孔徑，但大於BGA定位板定位孔陣列中的孔徑。
3.根據權利要求1所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述測試針上定位板和測試針下定位板之間的兩側設置有固定雙排針。
4.根據權利要求1所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於在所述BGA定位板的上方還具有固定BGA器件的壓板，壓板上設有與定位螺絲相對應的圓孔，圓孔直徑大於定位螺絲頭的直徑；所述測試針上定位板的兩端分別設置有限位短柱和由彈簧牽拉的卡位短柱，位於壓板一端的通孔套在限位短柱上，壓板的另一端設有用於卡接卡位短柱的卡口。
5.根據權利要求1-4任一項所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述測試針上定位板由測試針限位保護板和位於其下面的彈簧支承板組成，所述定位板彈簧的下端安裝在測試針限位保護板的定位孔內，由彈簧支承板固定支承。
6.根據權利要求1或4所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述的BGA定位板上的定位孔陣列旁還設有定位線。
7.根據權利要求1所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述引線板焊盤旁邊阻焊劑的覆蓋厚度為零。
8.根據權利要求1所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述引線插座為歐式插座。
9.根據權利要求1所述的球型柵格陣列活動測試座，其特徵在於所述BGA定位板、測試針上定位板和測試針下定位板為PCB材料，其定位孔陣列阻焊劑的覆蓋厚度為零。
專利摘要本實用新型公開了一種球型柵格陣列活動測試座，包括符合BGA器件錫珠陣列排列的測試針，所述BGA定位板、測試針上定位板、測試針下定位板和PCB引線板從上至下依次由定位螺絲連接固定，BGA定位板通過定位板彈簧實現上下移動，所述BGA定位板、測試針上定位板和測試針下定位板均設有與測試針相對應的定位孔陣列，引線板設有與測試針相對應的焊盤陣列；測試針的針頭位於BGA定位板的定位孔陣列內，位於焊盤陣列的測試針底部通過引線板的印刷線路與引線插座連通。本實用新型採用定位孔陣列定位測試針，免模具生產，可大幅度降低生產成本，維修且使用方便，適用於BGA封裝器件的測試、BGA封裝的儲存器的燒寫。
文檔編號H01L23/32GK2665917SQ20032011770
公開日2004年12月22日 申請日期2003年11月4日 優先權日2003年11月4日
發明者白錦添 申請人:白錦添