窄域氧传感器芯片测试夹具

1.本发明涉及测试夹具的技术领域，具体地说是一种窄域氧传感器芯片测试夹具。


背景技术：

2.随着工业化水平的不断提高，汽车使用量快速增长，汽车尾气排放所造成的一系列环境问题日益突出，因此为响应环境保护政策，汽车排气管上需安装氧传感器，用于检测尾气中的氧含量，进而向汽车电子控制单元(ecu)反馈，ecu根据该信号推算出发动机的实际燃烧状态，并发出反馈修正信号，将进入发动机中的油和空气比例控制在理论空燃比附近，使发动机处于合理的燃烧工作状态，并使置于排气管处的三元催化器对排气中有害成分hc、co、no的催化转化达到最佳效果。氧传感器一般由核心部件
‑
氧传感器芯片和其他部件构成。目前氧传感器分为窄域何宽域两种类型，其中窄域氧传感器芯片在投入使用前，需要对其进行测试，以保证芯片的效能符合使用要求，从而确保尾气中排放气体的净化效率。
3.目前对芯片进行测试的方法是：外接直流电源的正极接承载芯片的底部，负极与一个探针相连接，探针头接触芯片的上表面。探针由操作者手动把握接触面与接触位置。由此会产生两方面的问题：1，人为控制时，接触面是有一定量的变化的，也可能造成接触不良甚至划伤芯片的情况。2，测试时探针与芯片表面的接触力大小可能不一致，测试过程中，接触力过小过大都将对测试结果产生影响。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种窄域氧传感器芯片测试夹具，实现传感器芯片的快速夹紧与检测，有效提高测试效率，保证测试准确性。
5.本发明所采取的一个技术方案是：提供一种窄域氧传感器芯片测试夹具，包括支撑座和夹紧机构，所述支撑座上设有支撑杆，所述夹紧机构可转动的安装在所述支撑杆上，所述夹紧机构上设有用于夹持芯片的夹持部以及用于测试芯片的检测部；所述支撑座上还设有驱动部，当所述夹紧机构绕着支撑杆转动时，所述驱动部用于驱使所述夹持部张开或者夹紧。
6.本发明的测试夹具与现有技术相比具有以下优点：
7.本发明的测试夹具是一种传感器芯片快速检测所用的专用夹具，它包括一个设在支撑座上的支撑杆，支撑杆上转动设置相应的夹紧机构，待检测的传感器芯片夹持定位在夹紧机构内的夹持部中，并且夹紧机构上设有用于检测芯片的检测部，实现芯片的自动夹紧定位以及性能检测；另外的，该夹具结构中，还具有随着夹紧机构与支撑杆之间的相对转动而作用的驱动部，即，当夹紧机构夹持着传感器芯片绕着支撑杆转动的过程中，夹持部在驱动部的作用下实现对传感器芯片的夹紧和松开，结构简单，操作方便；并且在芯片夹紧定位稳定的情况下进行性能检测，通过检测部自行检测替代了人工手动点触检测，提高芯片的检测的稳定性、准确性。
8.作为改进的，所述夹持部包括两个可相对移动的夹持块以及用于驱使两个夹持块始终具有夹紧趋势的弹性件；所述夹紧机构绕着支撑杆旋转设定角度时，所述驱动部用于驱使两个夹持块呈张开状态。上述改进结构中，在夹持部中还设置了弹性件，从而使得驱动部位于初始状态时，弹性件驱动两个夹持块夹紧作用，当旋转夹紧机构使得驱动块的另一角度位置与两个夹持块对应配合时，两个夹持块被撑开，此时可以取放芯片。
9.再改进的，所述支撑杆远离支撑座的一端连接有跑道型的驱动块，且所述驱动块可转动的配合在两个所述夹持块之间；当所述夹紧机构转动至夹持块与驱动块的长边相平行时，所述夹持部夹紧芯片，当所述夹紧机构转动至夹持块与驱动块的长边相垂直时，所述夹持部呈张开状态。上述结构中利用了跑道型驱动块的两对侧边长度尺寸不同，当驱动块以90
°
角来回翻转时，可以实现驱动块的长边位置或者短边位置配合抵靠在两个夹持块之间，从而实现夹持部张开或者闭合状态的切换，结构简单，操作方便，直接翻转夹紧机构即可。
10.优选的，所述夹紧机构包括第一安装座和第二安装座，所述第一安装座、第二安装座相对的一侧分别设有第一安装槽和第二安装槽，两个所述夹持块分别对应的滑动配装在第一安装槽和第二安装槽内，且所述第一安装槽和第二安装槽底部与对应的夹持块之间分别设有第一弹性件和第二弹性件；所述第一安装座和/或第二安装座上设有用于容置支撑杆的容置槽，当所述第一安装座与第二安装座相向连接，且所述支撑杆转动配合在所述容置槽内时，所述驱动块的周向外端壁可转动的抵接在两个夹持块之间。
11.再改进的，所述第一安装槽内设有第一导向柱，所述第二安装槽内设有第二导向柱，两个所述夹持块分别对应的滑动套装在第一导向柱与第二导向柱外部，且所述第一导向柱与第二导向柱轴向连接。上述结构中，在两个安装槽内分别设置了导向柱，并且现有的夹持块滑动配合在各导向柱上，保证夹持块在安装槽中滑动的稳定性，从而保证对于芯片的夹持稳定性。
12.优选的，所述第一弹性件、第二弹性件均为圆柱形弹簧，且所述第一弹性件、第二弹性件分别套装在第一导向柱和第二导向柱的外部。上述结构中，圆柱形的弹簧作为弹性件，弹力平稳，并且可以套装在相应导向柱上，从而更好的保证伸缩的稳定性。
13.再优选的，两个所述夹持块均为pcb板，且两个夹持块相对一侧端面上均设有金属导柱，以形成所述检测部；当所述芯片夹持定位在两个夹持块之间时，所述金属导柱对应的抵靠在芯片两侧预设的接触面上。
14.再改进的，两个所述夹持块相对一侧端面上分别设有五个呈两排设置的金属导柱，其中一排设置两个金属导柱，另一排设置三个金属导柱；两排所述金属导柱沿排列方向相互错开，且两个夹持块上的四排金属导柱沿180
°
角错位对应。上述改进结构中，在每一个夹持块上均设置多个位置相互错开的金属导柱，从而当芯片被夹紧定位在两个夹持块之间时，能够有效提高芯片的接触面信号导出的有效性，不用对芯片放入的位置进行准确的定位，提高效率；另外的，由于两排金属导柱数量不一致，所以两个夹持块的两排金属导柱分别错位对应后，能够保证夹持芯片时的平稳性。
15.再改进的，所述夹紧机构还包括盖板，所述盖板的一端可拆卸的连接在第一安装座的外壁，所述盖板的另一端可拆卸的连接在所述第二安装座的外壁。上述改进结构中，进一步的增加一个盖板，并且盖板两端分别连接在第一安装座、第二安装座上，保证整个夹紧
机构的稳定性，进而保证芯片检测的稳定性以及准确性。
16.再改进的，所述支撑座包括安装底板和至少一组支撑部，每一组支撑部包括两块竖向设置的支撑板，并且两块支撑板之间形成用于安装夹紧机构的安装通道，且两块支撑板近安装通道的一侧均设有支撑杆。上述改进结构中，在一个安装底板上设置多组支撑部可以同时安装多个夹紧结构，即实现多个芯片同时检测，提高检测效率；另外的，在每一组支撑部的两个支撑块上均设有两个支撑杆，从而提高夹紧机构转动时的稳定性。
附图说明
17.图1是本发明的窄域氧传感器芯片测试夹具的爆炸结构示意图。
18.图2是本发明的窄域氧传感器芯片测试夹具的爆炸结构的局部示意图
19.图3是本发明的窄域氧传感器芯片测试夹具的另一状态示意图。
20.图4是本发明的窄域氧传感器芯片测试夹具连接于安装底板时的俯视图。
[0021]1‑
支撑杆，2
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夹持块，3
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驱动块，4
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第一安装座，4.1
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第一安装槽，5
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第二安装座，5.1
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第二安装槽，5.2
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插槽，6
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第一弹性件，7
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第二弹性件，8
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容置槽，9
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第一导向柱，10
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第二导向柱，11
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金属导柱，12
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手柄，13
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盖板，14
‑
安装底板，15
‑
支撑块；
[0022]
20
‑
芯片，20.1
‑
接触面。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0024]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“外侧”、“底部”、“两侧”、“外壁”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外需要注意的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026]
如图1、2所示，本发明提供了一种窄域氧传感器芯片测试夹具，它包括支撑座和夹紧机构，支撑座上设有沿水平方向设置的支撑杆1，夹紧机构安装在支撑杆1上且可绕着支撑杆1的轴线旋转。夹紧机构上设有用于夹持芯片20的夹持部以及用于测试芯片20的检测部；支撑座上还设有驱动部，当夹紧机构绕着支撑杆1转动时，驱动部用于驱使夹持部张开或者夹紧。
[0027]
上述结构中，当夹紧机构绕着支撑杆1转动至第一角度位置时，驱动部驱使夹持部呈张开状态，此时待检测的芯片20可以插装在夹持部内；然后继续转动夹紧机构至第二角度位置，驱动部驱使夹持部呈夹紧状态，此时芯片20被夹持定位在夹持部内，并且检测部用于实现芯片20的性能检测。
[0028]
具体的，夹持部包括两个可相对移动的夹持块2以及用于驱使两个夹持块2始终具
有夹紧趋势的弹性件，即，在初始状态下两个夹持块2始终处于夹紧芯片20的状态，当需要更换芯片20时，将夹紧机构绕着支撑杆1旋转设定角度，在驱动部的作用下，两个夹持块2能够被张开，这时可以取出芯片20或者更换芯片20。上述结构中，更加具体的，在支撑杆1远离支撑座的一端连接有跑道型的驱动块3，且驱动块3可转动的配合在两个夹持块2之间，当夹紧机构转动至夹持块2与驱动块3的长边相平行时，夹持部夹紧芯片20，当夹紧机构转动至夹持块2与驱动块3的长边相垂直时，夹持部呈张开状态。
[0029]
如图1、2所示，本实施例中的夹紧机构包括第一安装座4、第二安装座5，第一安装座4、第二安装座5相对的一侧分别设有第一安装槽4.1和第二安装槽5.1，两个夹持块2分别对应的滑动配装在第一安装槽4.1和第二安装槽5.1内，为了方便理解，本发明的夹紧机构中位于第一安装槽4.1内的夹持块2记为第一夹持块2.1，位于第二安装槽5.1内的夹持块2记为第二夹持块2.2，后文描述中也是如此。
[0030]
具体的，第一夹持块2.1可滑动的安装在第一安装槽4.1内，且第一夹持块2.1与第一安装槽4.1之间设有第一弹性件6，由此在第一弹性件6的作用下，第一夹持块2.1具有始终朝着第二夹持块2.2方向移动的趋势。同样的，第二夹持块2.2可滑动的安装在第二安装槽5.1内，且第二夹持块2.2与第二安装槽5.1之间设有第二弹性件7；由此在第而弹性件7的作用下，第二夹持块2.2具有始终朝着第一夹持块2.1方向移动的趋势，从而保证第一夹持块2.1、第二夹持块2.2之间的夹持区域始终具有夹紧闭合的趋势，保证芯片的夹紧定位。
[0031]
另外的，如图2所示，本实施例中在第二安装座5近第一安装座4的一端设有与第二安装槽5.1连通的容置槽8，当第一安装座4与第二安装座5相向连接时，支撑杆7转动配合在容置槽8内，并且支撑杆1端部的驱动块3的周向外端壁可转动的抵接在第一夹持块2.1与第二夹持块2.2之间。
[0032]
在其他的实施例中，容置槽8还可以开设在第一安装座4近第二安装座5的一侧端面上。在又一实施例中，还可以是在第一安装座4、第二安装座5相对的一侧分别设置容置槽8，当第一安装座4与第二安装座5相向连接时，支撑杆7转动配合在两个容置槽8之间的区域内。
[0033]
如图1所示，在第一安装槽4.1内设有第一导向柱9，第一夹持块2.1滑动套装在第一导向柱9的外部；第二安装槽5.1内设有第二导向柱10，第二夹持块2.2滑动套装在第二导向柱10外部，且第一导向柱9与第二导向柱10轴向连接，以实现第一安装座4与第二安装座5的相向连接。具体的，此结构中第一导向柱9与第二导向柱10的轴向连接通过相应的双头长螺母结构实现，即，在第一导向柱9与第二导向柱10的轴向连接端分别设置外螺纹，并且两部分的外螺纹旋向相反，双头长螺母的两端分别螺旋连接在第一导向柱9与第二导向柱10上，直至第一安装座4与第二安装座5相对接时停止璇动。
[0034]
本实施例中，第一弹性件6、第二弹性件7均为圆柱形弹簧，且第一弹性件6、第二弹性件7分别套装在第一导向柱9和第二导向柱10的外部，从而保证第一夹持块2.1、第二夹持块2.2滑动的稳定性。
[0035]
上述结构中，优选的，第一夹持块2.1、第二夹持块2.2均为pcb板，且第一夹持块2.1、第二夹持块2.2相对一侧端面上均设有金属导柱11，以形成检测部；当芯片20夹持在第一夹持块2.1与第二夹持块2.2之间时，夹持部两侧的金属导柱11对应的抵靠在芯片20两侧预设的接触面20.1上，金属导柱11用于检测信号的传输，从而使得在两个夹持块2夹紧芯片
20的同时实现金属导柱11对芯片20性能的同步检测，保证芯片20检测的稳定性与准确性。
[0036]
更加具体的，本实施例中第一夹持块2.1上设有五个呈两排分布的金属导柱11，其中一排设置两个金属导柱11，另一排设置三个金属导柱11，并且两排金属导柱11沿排列方向相互错开，即两个一排的金属导柱11的位置分别与三个一排的金属导柱11的相邻两个金属导柱11之间空位对应。同样的，第二夹持块2.2上也设有五个呈两排分布的金属导柱11，其中一排设置两个第二金属导柱12，另一排设置三个第二金属导柱12，并且两排金属导柱11沿排列方向相互错开。
[0037]
再一方面的，两个夹持块2上的四排金属导柱11沿180
°
角错位对应。具体来说，在第二夹持块2.2上金属导柱11数量为三个的一排与第一夹持块2.2上金属导柱11数量为两个的一排对应；相应的，第二夹持块2.2上金属导柱11数量为两个的一排与第一夹持块2.2上金属导柱11数量为三个的一排相对应，实现错位对应设置。上述结构中，两块pcb板既起到夹紧作用，又要导出芯片20的检测信号，具体的，在芯片20一端的正反面各有两个接触部20.1，在上下两块pcb板各有两排金属导柱11，两排金属导柱11各对应两个接触面20.1，实际检测时一排金属导柱11中只要有一个是与接触面20.1接触的就能实现信号导出，本实施例中多设置了几个金属导柱11是为了保证成功率，而且上下两侧的金属导柱11是错位结构，也是为了能够更加稳定的夹紧芯片。本实施例中，金属导柱11优选的是弹簧顶针结构，即上下两侧的金属导柱11是具有弹性伸缩功能的，这样保证在夹持芯片时更加的稳定。具体的，在pcb板上设有相应的安装孔，弹簧顶针的尾端插装在安装孔内，然后弹簧顶针靠近pcb板的外侧壁与pcb板通过锡焊的方式连接固定，弹簧顶针穿出于pcb板的一端连接有信号引线，用于导出芯片20的检测信号。
[0038]
再一方面的，如图2所示，在第二安装座5近第一安装座4的一端还设有一个与第二安装槽5.1连通的插槽5.2，此插槽5.2用于插装芯片，如图3所示。当夹紧机构绕着支撑杆1转动至夹持部呈张开状态时，将芯片沿着插槽5.2插入至夹持部中，然后旋转夹紧机构，在弹性件的作用下，两个夹持块2相互靠拢，实现对于芯片的夹紧限位。另外的，为了试验中可以更加方便的转动夹紧机构，在第一安装座4上还设置有一根手柄12。
[0039]
如图1所示，为了充分提高整个夹紧机构的稳定性，上述的夹紧机构还包括盖板13，盖板13的一端通过连接螺钉可拆卸的连接在第一安装座4的外壁，盖板13的另一端通过连接螺钉可拆卸的连接在第二安装座5的外壁。
[0040]
如图4所示，本实施例中的支撑座包括安装底板14和至少一组支撑部，每一组支撑部包括两块竖向设置的支撑板15，两块支撑板15之间形成用于安装夹紧机构的安装通道，且两块支撑板15近安装通道的一侧均设有支撑杆1。具体的，在安装底板14上设置有四组支撑部，即八个支撑板15，可以同时实现四块芯片的夹紧测试。
[0041]
这样设置后，夹紧机构的第二安装座5上也同时设置了两个容置槽8，从而保证夹紧机构在转动时更加的稳定。并且此结构中，当夹紧机构转动至与两侧的支撑板15相平行的角度时，夹紧部对芯片起到夹紧限位的作用，当夹紧机构选择90
°
直至与两侧的支撑板15相垂直时，驱动块3的两端将两个夹持块2顶开，实现夹持部的张开状态，此时芯片可以从夹持部中取出。
[0042]
工作原理：
[0043]
将安装底板14水平放置在工作台上，将预装有夹紧机构的支撑板15固定连接在安
装底板14上，通过手柄12将夹紧机构翻转至与支撑板15呈垂直的角度时，驱动块3将第一夹持块2.1、第二夹持块2.2张开，在第一安装座5上的插槽5.2中插入芯片20；然后将夹紧机构往回翻转至与支撑板15呈平行角度，此时在第一弹性件6、第二弹性件7的弹力复位作用下，夹持部呈夹紧趋势，芯片20被夹紧定位在两个金属导柱11之间，并且上下两个金属导柱11与芯片上的接触面20.1接触导通实现信号导出；测试完成后，再次翻转夹紧机构，使得夹持部张开，然后取下芯片20或者替换芯片20即可。
[0044]
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。