一种ATE弹簧探针半自动预组装装置的制作方法

本发明涉及精密仪器和半导体制造设备，具体涉及一种ate弹簧探针半自动预组装装置。

背景技术：

1、裸芯在封装前要进行测试，测试方式是将裸芯放置在测试插座中，测试插座底部的ate弹簧探针与裸芯的焊盘或凸块接触，ate弹簧探针用于实现集成电路测试机（automatic test equipment，ate）与裸芯电连接，通过向裸芯烧写程序并读取，来判断裸芯是否为良品。

2、为了确保ate与裸芯有效电连接，往往将ate弹簧探针设计成弹性结构，最常见的结构如图1所示，包括针管1-1，针尾1-2，弹簧1-3和针头1-4；其中，针尾1-2装入到针管1-1中，并从针管1-1底部伸出，弹簧1-3也装入到针管1-1中，位于针尾1-2上方，针头1-4同样装入到针管1-1中，位于弹簧1-3上方；将针尾1-2，弹簧1-3和针头1-4装入到针管1-1中，就完成了ate弹簧探针预组装；针头1-4底部设计成具有一圈凹槽的结构，在预组装完成后，在专用设备上将针管1-1向凹槽方向砸入，即可实现对针头1-4相对针管1-1固定，针尾1-2相对针管1-1运动的结构。

3、ate弹簧探针装配属于半导体产业链上非常窄小的一个环节，涉猎到该领域的企业屈指可数，因此其配套装备的发展也相对较慢。目前，ate弹簧探针预组装还是依靠人工来完成，即组装工人手持镊子将针尾1-2，弹簧1-3和针头1-4对准针管1-1并装入。由于ate弹簧探针尺寸非常小，整个长度只有3.3mm左右，而针管1-1的直径更是只有0.3mm，这个尺寸已经超过了手部正常生理性颤抖的幅度，因此给对准和装入带来极大的困难，严重降低了装配效率。

4、在一个测试插座中，少则几十根ate弹簧探针，多则几百，上千根ate弹簧探针，如果每根ate弹簧探针装配效率都不高，那么必然答复降低整个测试插座的制造效率，提高人力成本。为了解决上述问题，有必要研发一种ate弹簧探针预组装装置，然而，市面上还没有类似的产品出现。

技术实现思路

1、针对上述技术需求，本发明设计了一种ate弹簧探针半自动预组装装置，通过上闸门、下闸门和总闸门开闭的逻辑设计，能够实现将针头、弹簧和针尾自动对准并装入针管中，完成预组装，节约了人力成本，大幅缩短对准时间，提高预组装效率；并通过上转盘、上闸门固定盘、中转盘、下闸门固定盘、下固定盘和总闸门转盘的结构设计，完成了上闸门、下闸门和总闸门开闭的逻辑实现；同时还给出了参数设计方法，为不同技术参数下闸门结构参数优化提供理论基础。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种ate弹簧探针半自动预组装装置，用于组装ate弹簧探针，所述ate弹簧探针包括针管，针尾，弹簧和针头；

4、所述ate弹簧探针半自动预组装装置包括下料转盘和组装机构；

5、所述下料转盘分为多个扇形周期，每个扇形周期沿圆周方向依次设置针管下料孔，针尾下料孔，弹簧下料孔和针头下料孔，所述针管下料孔，针尾下料孔，弹簧下料孔和针头下料孔中均设置有上闸门和下闸门；

6、所述组装机构为筒形结构，所述筒形结构底部设置有总闸门。

7、上述的一种ate弹簧探针半自动预组装装置，所述针管下料孔，针尾下料孔，弹簧下料孔和针头下料孔均为v沉孔，所述上闸门到v沉孔顶部的距离小于物料的高度，所述物料为针管，针尾，弹簧或针头。

8、上述的一种ate弹簧探针半自动预组装装置，所述上闸门和下闸门工作步骤如下：

9、步骤a、上闸门关闭，下闸门关闭，物料位于上闸门上方；

10、步骤b、上闸门打开，下闸门关闭，物料通过上闸门进入到下闸门上方；

11、步骤c、上闸门关闭，下闸门关闭，物料位于上闸门和下闸门之间；

12、步骤d、上闸门关闭，下闸门打开，物料通过下闸门进入到组装机构。

13、进一步地，在步骤b结束后，在上闸门上放置物料；具体为：

14、针管放置在下料转盘的针管下料孔；

15、针尾放置在下料转盘的针尾下料孔；

16、弹簧放置在下料转盘的弹簧下料孔；

17、针头放置在下料转盘的针头下料孔。

18、进一步地，针管下料孔，针尾下料孔，弹簧下料孔和针头下料孔中的上闸门和下闸门依次经历时序a、时序b、时序c和时序d，实现针管，针尾，弹簧和针头依次进入组装机构，实现针头、弹簧和针尾按顺序自动装入针管，完成预组装，在预组装结束后，下闸门打开。

19、本发明的有益效果在于：

20、第一、针对ate弹簧探针手动预组装过程中，手部生理性颤抖导致对准和装入困难、效率低的问题，本发明设计了一种ate弹簧探针半自动预组装装置，通过上闸门、下闸门和总闸门开闭的逻辑设计，能够实现将针头、弹簧和针尾自动对准并装入针管中，完成预组装，不仅节约了人力成本，而且通过机械结构限定，能够实现针头、弹簧和针尾严格对准针管，解决了现阶段人工组装过程中，手部生理性颤抖幅度超过装配精度而造成对准和装配效率低下的问题，因此能够大幅缩短对准时间，提高预组装效率。

21、第二、本发明还提供了一种面向ate弹簧探针预组装的闸门结构，通过上转盘、上闸门固定盘、中转盘、下闸门固定盘、下固定盘和总闸门转盘的结构设计，完成了上闸门、下闸门和总闸门开闭的逻辑实现。

22、第三、本发明不仅提供了面向ate弹簧探针预组装的闸门结构，而且还给出了参数设计方法，为不同技术参数下闸门结构参数优化提供理论基础。

技术特征：

1.一种ate弹簧探针半自动预组装装置，用于组装ate弹簧探针（1），所述ate弹簧探针（1）包括针管（1-1），针尾（1-2），弹簧（1-3）和针头（1-4）；

2.根据权利要求1所述的一种ate弹簧探针半自动预组装装置，其特征在于，所述针管下料孔（2-1），针尾下料孔（2-2），弹簧下料孔（2-3）和针头下料孔（2-4）均为v沉孔，所述上闸门（4）到v沉孔顶部的距离小于物料的高度，所述物料为针管（1-1），针尾（1-2），弹簧（1-3）或针头（1-4）。

3.根据权利要求1所述的一种ate弹簧探针半自动预组装装置，其特征在于，所述上闸门（4）和下闸门（5）工作步骤如下：

4.根据权利要求3所述的一种ate弹簧探针半自动预组装装置，其特征在于，在步骤b结束后，在上闸门（4）上放置物料；具体为：

5.根据权利要求3所述的一种ate弹簧探针半自动预组装装置，其特征在于，针管下料孔（2-1），针尾下料孔（2-2），弹簧下料孔（2-3）和针头下料孔（2-4）中的上闸门（4）和下闸门（5）依次经历时序a、时序b、时序c和时序d，实现针管（1-1），针尾（1-2），弹簧（1-3）和针头（1-4）依次进入组装机构（3），实现针头（1-4）、弹簧（1-3）和针尾（1-2）按顺序自动装入针管（1-1），完成预组装，在预组装结束后，下闸门（5）打开。

技术总结
本发明涉及精密仪器和半导体制造设备技术领域，具体涉及一种ATE弹簧探针半自动预组装装置；所述ATE弹簧探针半自动预组装装置包括下料转盘和组装机构；所述下料转盘设置针管下料孔，针尾下料孔，弹簧下料孔和针头下料孔，针管下料孔，针尾下料孔，弹簧下料孔和针头下料孔中均设置有上闸门和下闸门；所述组装机构为筒形结构，所述筒形结构底部设置有总闸门；本发明能够实现将针头、弹簧和针尾自动对准并装入针管中完成预组装，大幅缩短对准时间，提高预组装效率；并通过上转盘、上闸门固定盘、中转盘、下闸门固定盘、下固定盘和总闸门转盘的结构设计，完成了上闸门、下闸门和总闸门开闭的逻辑实现；同时还给出了参数设计方法。

技术研发人员：江波
受保护的技术使用者：苏州迪克微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14