CN118191380A - 一种用于宽带射频bga接口***级封装产品的测试夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,属于微波毫米波组件及器件测试技术领域,包括测试夹具底座以及位于测试夹具底座上的测试母板,所述测试母板上方设置有定位机构,所述定位机构包括截面为圆形的定位板,所述定位板上开设有方形的定位槽,所述定位槽的四个拐角处均活动设置有定位杆,所述定位杆的一端固定有定位块,另一端固定有从动推块,所述定位杆上套装有第一弹簧,所述第一弹簧位于从动推块与定位板之间;所述测试夹具底座上设置有推动机构;本发明的定位机构可对不同尺寸的BGA产品进行固定,固定效果好,方便测试的进行,保证BGA封装产品的射频信号精确地传输到测试母板上。

Description

一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具
技术领域
本发明涉及微波毫米波组件及器件测试技术领域,具体涉及一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具。
背景技术
在射频产品测试中,随着宽带射频BGA接口***级封装产品的出现,需要对各种尺寸的BGA封装射频产品进行射频性能的测试。BGA封装产品射频性能测试夹具的关键在于BGA球与夹具的射频互连对位,及信号连通稳定性。
目前常见的互连方法主要有:
(1)弹性探针连接形式,采用阵列排布探针实现各BGA球与测试夹具母板间的连通,这种连接形式已大量应用在低频数字BGA封装产品中,弹性探针应用在射频BGA封装产品需要经过射频匹配仿真来确定探针的尺寸,同时由于探针尺寸较长,引入的测试插损也较大。
(2)弹性膜片连接形式,其利用弹性膜片材料在压缩时电阻率发生变化的原理来实现信号的阻断与导通,但弹性膜片厚度较薄,允许的压缩量较小,且对下压时的压力均匀性要求较高;
目前在对BGA封装产品进行测试时,一般采用施压装置对压板施加压力,然后通过压板对BGA封装产品施加压力的方法来连通信号,但是由于BGA封装产品的尺寸不同,针对不同产品,需要更换相应尺寸的定位框和压板,产品越多,所制备的定位框和压板也越多,提高了成本,频繁更换设备也会影响测试效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,解决以下技术问题:不同产品需要更换相应尺寸的定位框和压板,产品越多,所制备的定位框和压板也越多,提高了成本,频繁更换设备也会影响测试效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,包括测试夹具底座以及位于测试夹具底座上的测试母板,所述测试母板上方设置有定位机构,所述定位机构包括截面为圆形的定位板,所述定位板上开设有方形的定位槽,所述定位槽的四个拐角处均活动设置有定位杆,所述定位杆的一端固定有定位块,另一端固定有从动推块,所述定位杆上套装有第一弹簧,所述第一弹簧位于从动推块与定位板之间;
所述测试夹具底座上设置有推动机构,所述推动机构包括转动安装在测试夹具底座上的转动环,所述转动环位于定位板的外部,所述转动环的内壁阵列设置有四个主动推块,且四个主动推块分别与四个从动推块接触;
所述测试夹具底座上表面的一侧安装有支架,所述支架上转动安装有转动块,所述转动块上转动安装有压力施加装置。
作为本发明进一步的方案:所述压力施加装置包括固定在转动块上的翻转环,所述翻转环内螺纹连接有施压环,所述施压环内壁上通过固定杆固定有固定环,所述固定环上活动套装有多个滑套,所述滑套上固定有滑杆,所述滑杆上活动设置有施压块。
作为本发明进一步的方案:所述从动推块上固定有L字形的连接杆,所述连接杆的一端活动设置有L字形的活动杆,所述活动杆的一端固定有受力块,另一端固定有限位块,所述受力块上开设有插孔,所述施压块的底部固定有插块,且插块与插孔尺寸相匹配,所述活动杆上套装有第二弹簧。
作为本发明进一步的方案:所述施压环的外壁上固定有多个磁性件,所述转动环的外部上固定有多个吸附件。
作为本发明进一步的方案:所述施压环的顶部固定有手柄。
作为本发明进一步的方案:所述翻转环上表面固定有第一挡块,所述施压环的侧壁上固定有第二挡块。
作为本发明进一步的方案:所述测试母板内设置有多个第一射频连接器,所述测试夹具底座的侧壁上设置有多个第二射频连接器,用于外接测试仪器;各个第一射频连接器在测试夹具底座内通过射频电缆与对应的第二射频连接器互连。
作为本发明进一步的方案:所述测试夹具底座上设置有两根支撑杆。
本发明的有益效果:
(1)本发明通过设置定位机构,对现有的定位框进行改进,对BGA封装产品进行检测时,将其置于定位板的定位槽内,再利用推动机构带动多个定位块同步移动,即可将BGA封装产品进行固定,不同尺寸的产品均可有效固定,保证BGA封装产品的射频信号精确地传输到测试母板上,方便测试的进行;
(2)本发明通过设置压力施加装置,在下压的过程中对待测BGA封装产品进行稳定均匀的施压,保证测试的准确度;
(3)本发明通过设置连接杆、活动杆、受力块等结构,受力块可随从动推块移动,以适应不同尺寸的BGA封装产品,且受力块还可带动施压块一同移动,保证压力的稳定和均匀。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明翻转环呈竖直状态时的结构示意图;
图3是本发明定位机构的结构示意图;
图4是本发明翻转环第一视角的结构示意图;
图5是本发明翻转环第二视角的结构示意图。
图中:1、测试夹具底座;2、测试母板;3、定位机构;301、定位板;302、定位杆;303、定位块;304、第一弹簧;305、从动推块;306、连接杆;307、活动杆;308、受力块;309、第二弹簧;310、插孔;4、推动机构;401、转动环;402、主动推块;403、吸附件;5、支撑杆;6、支架;7、转动块;8、翻转环;9、施压环;10、手柄;11、固定杆;12、固定环;13、滑套;14、滑杆;15、施压块;16、插块;17、第一挡块;18、第二挡块;19、磁性件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3所示,本发明为一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,包括测试夹具底座1以及位于测试夹具底座1上的测试母板2,测试母板2上方设置有定位机构3,定位机构3包括截面为圆形的定位板301,定位板301上开设有方形的定位槽,定位槽的四个拐角处均活动设置有定位杆302,定位杆302的一端固定有定位块303,另一端固定有从动推块305,定位杆302上套装有第一弹簧304,第一弹簧304位于从动推块305与定位板301之间;测试夹具底座1上设置有推动机构4,推动机构4包括转动安装在测试夹具底座1上的转动环401,转动环401位于定位板301的外部,转动环401的内壁阵列设置有四个主动推块402,且四个主动推块402分别与四个从动推块305接触;测试夹具底座1上表面的一侧安装有支架6,支架6上转动安装有转动块7,转动块7上转动安装有压力施加装置;众所周知,大部分的BGA封装产品为了便于在电路板上布局和提高空间利用率,都采用正方形或近似正方形的设计,因此本申请将定位槽设置为方形,先将弹性膜片置于测试母板2的焊盘侧,然后将BGA封装产品置于弹性膜片上,BGA封装产品焊球与测试母板2的BGA焊盘位置对应,初始时BGA封装产品的焊球、弹性膜片与测试母板2的BGA焊盘之间存在间隙,无法导通,然后转动推动机构4的转动环401使得主动推块402推动从动推块305移动,四个定位块303逐渐靠近,将BGA封装产品固定,对BGA封装产品的放置位置进行限位,无论BGA封装产品的尺寸多大,四个定位块303均可将其固定,再通过压力施加装置对BGA封装产品施加压力,在施加压力到一定程度后,弹性膜片对应BGA焊球的区域产生压缩,电阻率减小,使得待测BGA封装产品的BGA焊球与测试母板2的BGA焊盘接触导通,实现BGA封装产品射频性能的测试。
参阅图1-5,压力施加装置包括固定在转动块7上的翻转环8,翻转环8内螺纹连接有施压环9,施压环9内壁上通过固定杆11固定有固定环12,固定环12上活动套装有多个滑套13,滑套13上固定有滑杆14,滑杆14上活动设置有施压块15,从动推块305上固定有L字形的连接杆306,连接杆306的一端活动设置有L字形的活动杆307,活动杆307的一端固定有受力块308,另一端固定有限位块,受力块308上开设有插孔310,施压块15的底部固定有插块16,且插块16与插孔310尺寸相匹配,活动杆307上套装有第二弹簧309,施压环9的外壁上固定有多个磁性件19,转动环401的外部上固定有多个吸附件403;在BGA封装产品放置好后,将翻转环8翻转,使其由竖直状态变为水平状态,此时多个插块16会分别***多个受力块308的插孔310内,并且多个磁性件19与多个吸附件403接触并吸附,磁性件19可采用磁铁,吸附件403采用铁质材料,然后转动施压环9,施压环9与翻转环8为螺纹连接,因此施压环9在转动的同时缓慢下降,由于磁性件19和吸附件403相互吸附,施压环9会带动转动环401同步转动,从而将BGA封装产品固定,当BGA封装产品固定好后,转动环401无法转动,施压环9继续转动,从而使磁性件19与吸附件403脱离,定位块303继续对BGA封装产品进行固定,在从动推块305移动的同时,会带动连接杆306移动,使受力块308同步移动,以满足不同尺寸的BGA封装产品,而且受力块308会带动施压块15一同移动,由于施压环9转动时插块16已经***插孔310内,施压环9转动后固定环12转动,而滑套13的位置保持不变,施压块15向下挤压受力块308,四个受力块308同时下压BGA封装产品,即可进行测试。
参阅图1,施压环9的顶部固定有手柄10,手柄10方便操作人员转动施压环9。
参阅图4,翻转环8上表面固定有第一挡块17,施压环9的侧壁上固定有第二挡块18;第一挡块17和第二挡块18用于表示施压环9的初始位置,当测试完成后,反向转动施压环9使第一挡块17和第二挡块18接触,即代表施压环9复位完全,然后将翻转环8翻转,即可取出测试完成的BGA封装产品。
测试母板2内设置有多个第一射频连接器,测试夹具底座1的侧壁上设置有多个第二射频连接器,用于外接测试仪器;各个第一射频连接器在测试夹具底座1内通过射频电缆与对应的第二射频连接器互连。
参阅图1-2,测试夹具底座1上设置有两根支撑杆5,支撑杆5对翻转环8进行支撑,使其保持稳定的水平状态。
本发明的工作原理:先将弹性膜片置于测试母板2的焊盘侧,然后将BGA封装产品置于弹性膜片上,BGA封装产品焊球与测试母板2的BGA焊盘位置对应,初始时BGA封装产品的焊球、弹性膜片与测试母板2的BGA焊盘之间存在间隙,无法导通,将翻转环8翻转,使其由竖直状态(如图2所示)变为水平状态(如图1所示),此时多个插块16会分别***多个受力块308的插孔310内,并且多个磁性件19与多个吸附件403接触并吸附,然后转动施压环9,施压环9与翻转环8为螺纹连接,因此施压环9在转动的同时缓慢下降,由于磁性件19和吸附件403相互吸附,施压环9会带动转动环401同步转动,使得主动推块402推动从动推块305移动,四个定位块303逐渐靠近,将BGA封装产品固定,对BGA封装产品的放置位置进行限位,从而将BGA封装产品固定;
当BGA封装产品固定好后,转动环401无法转动,施压环9继续转动,从而使磁性件19与吸附件403脱离,定位块303继续对BGA封装产品进行固定,在从动推块305移动的同时,会带动连接杆306移动,使受力块308同步移动,对不同尺寸的BGA封装产品均可有效施压,而且受力块308会带动施压块15沿着滑杆14一同移动,由于施压环9转动时插块16已经***插孔310内,施压环9转动后固定环12转动,而滑套13的位置保持不变,施压块15向下挤压受力块308,多个受力块308同时下压BGA封装产品,即可进行测试,在施加压力到一定程度后,弹性膜片对应BGA焊球的区域产生压缩,电阻率减小,使得待测BGA封装产品的BGA焊球与测试母板2的BGA焊盘接触导通,实现BGA封装产品射频性能的测试;
测试完成后,反向转动施压环9,第一挡块17和第二挡块18接触即代表施压环9复位完全,其他各个部件也自动复位,然后将翻转环8翻转,即可取出测试完成的BGA封装产品。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,包括测试夹具底座(1)以及位于测试夹具底座(1)上的测试母板(2),其特征在于,所述测试母板(2)上方设置有定位机构(3),所述定位机构(3)包括截面为圆形的定位板(301),所述定位板(301)上开设有方形的定位槽,所述定位槽的四个拐角处均活动设置有定位杆(302),所述定位杆(302)的一端固定有定位块(303),另一端固定有从动推块(305),所述定位杆(302)上套装有第一弹簧(304),所述第一弹簧(304)位于从动推块(305)与定位板(301)之间;
所述测试夹具底座(1)上设置有推动机构(4),所述推动机构(4)包括转动安装在测试夹具底座(1)上的转动环(401),所述转动环(401)位于定位板(301)的外部,所述转动环(401)的内壁阵列设置有四个主动推块(402),且四个主动推块(402)分别与四个从动推块(305)接触;
所述测试夹具底座(1)上表面的一侧安装有支架(6),所述支架(6)上转动安装有转动块(7),所述转动块(7)上转动安装有压力施加装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述压力施加装置包括固定在转动块(7)上的翻转环(8),所述翻转环(8)内螺纹连接有施压环(9),所述施压环(9)内壁上通过固定杆(11)固定有固定环(12),所述固定环(12)上活动套装有多个滑套(13),所述滑套(13)上固定有滑杆(14),所述滑杆(14)上活动设置有施压块(15)。
3.根据权利要求2所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述从动推块(305)上固定有L字形的连接杆(306),所述连接杆(306)的一端活动设置有L字形的活动杆(307),所述活动杆(307)的一端固定有受力块(308),另一端固定有限位块,所述受力块(308)上开设有插孔(310),所述施压块(15)的底部固定有插块(16),且插块(16)与插孔(310)尺寸相匹配,所述活动杆(307)上套装有第二弹簧(309)。
4.根据权利要求2所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述施压环(9)的外壁上固定有多个磁性件(19),所述转动环(401)的外部上固定有多个吸附件(403)。
5.根据权利要求2所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述施压环(9)的顶部固定有手柄(10)。
6.根据权利要求2所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述翻转环(8)上表面固定有第一挡块(17),所述施压环(9)的侧壁上固定有第二挡块(18)。
7.根据权利要求1所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述测试母板(2)内设置有多个第一射频连接器,所述测试夹具底座(1)的侧壁上设置有多个第二射频连接器,用于外接测试仪器;各个第一射频连接器在测试夹具底座(1)内通过射频电缆与对应的第二射频连接器互连。
8.根据权利要求2所述的一种用于宽带射频BGA接口***级封装产品的测试夹具,其特征在于,所述测试夹具底座(1)上设置有两根支撑杆(5)。
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