孫曉明 杜嶠 王朝陽

摘 要：本文介紹了一種基于小型離散產(chǎn)品的飛針批量測試工裝，該測試工裝可以實現(xiàn)精密小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品尤其是雙面測試的小型離散產(chǎn)品的陣列測試，通用性強(qiáng)、測試效率高，可以大大降低測試成本和人員勞動強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：飛針；批量測試工裝；小型離散產(chǎn)品

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.220

1 前言

隨著現(xiàn)代科技工藝向高精度、微尺寸、精確化方向的不斷發(fā)展，電子模塊的集成度越來越高，電性能測試愈加精密、復(fù)雜。在電子行業(yè)，尤其是電子封裝外殼行業(yè)，逐步減小的體積和更加密集的線路，增加了人工檢測的難度。但是由于電性能是后道工藝中產(chǎn)品性能的保證，極小比例的失效也將會產(chǎn)生巨大的損失，所以批量測試以保證產(chǎn)品符合要求，必不可少。在這種情況下，機(jī)械化、自動化代替人工測試的要求越來越急迫。

現(xiàn)在有能力解決精密、復(fù)雜產(chǎn)品電性能批量測試的設(shè)備為飛針設(shè)備。飛針設(shè)備柔性強(qiáng)，具有一定的矯正能力，對尺寸離散產(chǎn)品的批量測試，奠定了一定的基礎(chǔ)，但是飛針的測試需要工裝的輔助，測試工裝對飛針能否進(jìn)行測試以及測試效率有非常重要的影響。而現(xiàn)階段測試時，固定產(chǎn)品的工裝是限制精密小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品尤其是需要雙面測試的小型離散產(chǎn)品的瓶頸。

2 飛針測試工裝現(xiàn)狀

現(xiàn)有的飛針測試工裝均比較簡單，基本都是在一塊平面板材上，加工出一個放置產(chǎn)品的凹槽，將待測產(chǎn)品放入其中進(jìn)行測試，這種測試工裝的缺點在于：1）產(chǎn)品與凹槽是間隙配合，使得產(chǎn)品在凹槽內(nèi)無法被固定，水平的X、Y方向定位精度低，導(dǎo)致飛針測試時矯正難度大大增加，誤判率大，測試效率降低。2）由于凹槽內(nèi)的產(chǎn)品無法被固定，導(dǎo)致飛針測試過程中出現(xiàn)探針接觸到產(chǎn)品后，使產(chǎn)品受力飛出凹槽的情況，影響測量效率。3）對于有上下面進(jìn)行雙面測試要求的產(chǎn)品，該測試工裝由于無法對豎直Z方向進(jìn)行限位，無法實現(xiàn)雙面測試。

目前這種帶凹槽的測試工裝僅能對定位精度要求比較低的大尺寸、單面焊盤結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品進(jìn)行測試，對于定位精度要求比較高的產(chǎn)品，以及需要雙面測試產(chǎn)品只能采用人工測試的方法，效率低，漏測風(fēng)險大。

3 測試工裝組成與原理

為了解決現(xiàn)有測試工裝中存在的技術(shù)問題。設(shè)計了一種基于小型離散產(chǎn)品的批量測試工裝，如圖1所示。

該工裝包括基板和若干定位組件，定位組件包括滑塊、限位塊和定位塊，滑塊、限位塊和定位塊均設(shè)置在基板同側(cè)，滑塊能夠在基板上滑動，限位塊和定位塊一一對應(yīng)固定在滑塊一側(cè)的基板上，待測試產(chǎn)品能夠放置在限位塊、定位塊與滑塊圍成的測試工位內(nèi)；滑塊一側(cè)間隔設(shè)置若干個彈簧頂針，定位塊對應(yīng)滑塊上彈簧頂針設(shè)置在滑塊一側(cè)，限位塊設(shè)置在定位塊相鄰側(cè)、且限位塊端部的彈簧頂針垂直于滑塊上的彈簧頂針，利用限位塊和滑塊上的彈簧頂針對待測試產(chǎn)品進(jìn)行限位；測試工位與待測試產(chǎn)品外形相匹配、且中部設(shè)有方便測試的鏤空部分，方便實現(xiàn)產(chǎn)品的雙面測試。定位組件在基板上呈多行多列布局排列，對應(yīng)每行限位塊和定位塊的基板底部設(shè)有矩形沉槽，沉槽對應(yīng)設(shè)置在每行鏤空區(qū)一側(cè)、且邊緣與鏤空區(qū)相交；底板上設(shè)有與沉槽對應(yīng)的長條孔，測試工位設(shè)置在沉槽上方、且測試工位的鏤空部貫穿基板上沉槽及底板上長條孔設(shè)置。

與現(xiàn)有測試工裝相比，該新型工裝通過滑塊、定位塊和限位塊將待測試產(chǎn)品限位在測試工位，利用限位塊和滑塊上的彈簧頂針對待測試產(chǎn)品進(jìn)行固定，并形成陣列結(jié)構(gòu)，同時測試工位中部的鏤空區(qū)方便實現(xiàn)產(chǎn)品的雙面測試。

4 基于小型離散產(chǎn)品的飛針批量測試工裝優(yōu)勢

基于小型離散產(chǎn)品的飛針批量測試工裝與傳統(tǒng)工裝相比的優(yōu)勢：1）通過彈簧頂針固定的方式實現(xiàn)了被測產(chǎn)品的X、Y方向單邊限位，最大限度提高了產(chǎn)品的定位精度。2）彈簧頂針的固定方式使被測產(chǎn)品固定牢固，避免了探針接觸產(chǎn)品后使產(chǎn)品飛出工裝的情況發(fā)生。3）彈簧頂針的固定方式使被測產(chǎn)品在Z方向上也能承受一定的力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于探針對產(chǎn)品施加的壓力，從而實現(xiàn)上、下面雙面測試。4）尺寸相近的被測產(chǎn)品可以通用同一種工裝，工裝可移植性高，成本低廉。

基于小型離散產(chǎn)品的飛針批量測試工裝與人工測試相比的優(yōu)勢：1）測試效率明顯提高，采用該測試工裝時的批量測試效率是人工測試的3倍以上。2）人工測試時，測試人員需要每天在顯微鏡使用探針逐個測試被測焊盤，并且要記憶復(fù)雜的測試對應(yīng)關(guān)系，誤判率極高，

采用飛針測試可明顯降低測試人員疲勞程度，降低測試難度，避免將不良品判為合格品而導(dǎo)致不良品流出的問題。

5 總結(jié)

現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得對電性能測試，尤其是小型離散產(chǎn)品的電性能測試的要求越來越高，機(jī)械化、自動化代替人工測試的要求越來越急迫。

飛針技術(shù)雖然對尺寸離散產(chǎn)品的批量測試，奠定了一定的基礎(chǔ)，但是固定產(chǎn)品的工裝是限制其能否進(jìn)行測試、能夠?qū)崿F(xiàn)批量測試的瓶頸。

這種通過滑塊、定位塊和限位塊將待測試產(chǎn)品限位在測試工位并形成陣列結(jié)構(gòu)的新型工裝，有效解決了這一問題，利用該新型工裝能夠提高測試效率，提高測試精度，尤其適用于精密小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的雙面測試，而且尺寸相近的產(chǎn)品可以通用，可移植性高，模具成本低廉，使用簡單，員工易上手操作。

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