一种BGA焊盘测试装置及测试方法与流程

一种bga焊盘测试装置及测试方法
技术领域
1.本发明涉及测试技术领域，尤其是指一种bga焊盘测试装置及测试方法。


背景技术：

2.bga(ball gridarray package，球栅阵列封装)技术为应用在集成电路上的一种表面黏着封装技术，此技术常用来永久性固定如微处理器之类的装置。整个装置的底部表面可以全都作为接脚使用，而不是只有周围可使用，比起周围限定的封装类型还能具有更短的平均导线长度，因此具备更佳的高速效能。
3.bga封装的pcb焊盘需要对其进行相关测试以确保bga信号的传输质量。对于测试人员来说，bga封装的pcb焊盘常常存在着正电压与地讯号交错排列的状况，要准确测试gba封装技术的芯片相对困难，实际测试中需要将测试引线焊接到焊盘上，焊接测试前的前置作业相当耗费时间。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种bga焊盘测试装置及测试方法，可以提高测试效率和测试准确性。
5.为实现上述目的，本技术提出第一技术方案：
6.一种bga焊盘测试装置，包括测试夹具和固定架，所述固定架将所述测试夹具与所述bga焊盘相固定，其特征在于：所述测试夹具上设置有与所述bga焊盘上的焊盘脚位一一对应的安装孔，所述安装孔内可拆卸安装有探针，所述测试夹具设置有多层，每个所述探针的一端与所述测试夹具的其中一层电连接，且每个所述探针的另一端与所述bga焊盘上的焊盘脚位电连接，所述测试夹具的每层之间相绝缘设置。
7.在本发明的一个实施例中，所述测试夹具包括测试上层和测试下层，所述测试上层连接测试正极或测试负极，所述测试下层连接测试负极或测试正极。
8.在本发明的一个实施例中，所述测试上层和测试下层均线性阵列有所述安装孔，且所述测试上层和所述测试下层的安装孔的轴线同轴设置。
9.在本发明的一个实施例中，所述探针包括长探针和短探针，所述长探针安装在所述测试上层上的安装孔，所述短探针安装在所述测试下层上的安装孔，当所述长探针和短探针均安装在所述安装孔内时，所述长探针的针头距离所述测试下层底面的距离h1与短探针的针头距离所述测试下层底面的距离h2保持一致。
10.在本发明的一个实施例中，所述探针包括相互连接的针体和卡扣，所述针体可伸缩安装于所述卡扣上，所述卡扣上设置有凹槽，且所述卡扣呈椭圆形。
11.在本发明的一个实施例中，所述安装孔呈椭圆形，所述安装孔下方设置有圆孔，所述圆孔的半径大于所述椭圆形安装孔的长半轴。
12.在本发明的一个实施例中，当所述探针安装在所述安装孔内时，所述安装孔的短半轴部分卡入所述探针上的凹槽中。
13.为实现上述目的，本技术还提出第二技术方案：
14.一种bga焊盘测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
15.s1，确定bga焊盘上要测试的脚位，相应的确定测试治具上与bga焊盘上的焊盘脚位相对应的安装孔；
16.s2，选择合适的探针安装至对应的安装孔，通过固定架将bga焊盘与测试夹具相固定；
17.s3，将测试上层连接电子负载机的测试正极或测试负极，测试下层连接电子负载机的测试负极或测试正极；
18.s4，启动电子负载机进行抽载测试。
19.在本发明的一个实施例中，所述选择合适的探针安装至对应的安装孔，通过固定架将bga焊盘与测试夹具相固定，具体包括：
20.将长探针的椭圆形卡扣从测试上层的上方穿过测试上层的安装孔，然后旋转卡扣，使得长探针上的凹槽与测试上层的安装孔相卡接，此时长探针的针头朝下；
21.将短探针的椭圆形卡扣从测试下层的下方穿过测试下层的安装孔，然后旋转卡扣，使得短探针上的凹槽与测试下层的安装孔相卡接，此时短探针的针头朝下；
22.通过固定架将bga焊盘与安装有探针的测试夹具相固定。
23.在本发明的一个实施例中，所述通过固定架将bga焊盘与安装有探针的测试夹具相固定后，所述探针的针体处于压缩状态，使得探针上的凹槽底面与安装孔底面处于相抵紧状态。
24.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
25.本发明所述的一种bga焊盘测试装置及测试方法，测试夹具包括测试上层和测试下层，测试上层与长探针可拆卸连接，测试下层与短探针可拆卸连接，测试上层与测试下层之间相互绝缘，在测试时可以根据具体的测试需求在测试夹具上安装合适的探针，探针的椭圆形卡扣与测试夹具的椭圆形安装孔相配合实现探针与测试夹具的快速安装与拆卸，提高了测试效率，避免了焊接导致测试质量低影响测试结果的现象，提高了测试准确性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
27.图1是本发明的bga焊盘测试装置的结构示意图；
28.图2是本发明的bga焊盘测试装置的剖视图；
29.图3是本发明中bga焊盘测试装置探针的结构示意图；
30.图4是本发明中bga焊盘测试方法的方法流程图。
31.说明书附图标记说明：
32.1、测试夹具；2、安装孔；3、探针；11、测试上层；12、测试下层；13、圆孔；31、长探针；32、短探针；33、针体；34、卡扣；35、凹槽。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
34.实施例一：
35.参照图1～3所示，图1～3为本发明的bga焊盘测试装置的装置结构图、剖视图及探针结构图，固定架将测试夹具1与bga焊盘相固定，测试夹具1上设置有与bga焊盘上的焊盘脚位一一对应的安装孔2，安装孔2内可拆卸安装有探针3，测试夹具1设置有多层，每个探针3的一端与测试夹具1的其中一层电连接，且每个探针3的另一端与bga焊盘上的焊盘脚位电连接，测试夹具1的每层之间相绝缘设置。
36.固定架为现有技术中将测试夹具1和bga焊盘进行固定的部件，本发明不再详细赘述。现有技术对bga焊盘进行测试的时候，一般是技术人员将引线的一端焊接在bga的焊盘上，引线的另一端连接电子负载机，然后进行测试，由于bga焊盘上测试脚位之间的距离特别小，在0.5mm左右，因此将引线焊接到bga焊盘脚位上特别费时费力，而且每个人焊接的手法不一样，因此每个人的焊接质量不一样，这会严重影响测试的质量。因此本发明提出一种bga焊盘测试装置，测试夹具1的安装孔2内安装探针3，测试夹具1与探针3相连接的一端依靠接触实现电连接，探针3的另一端通过针体33与bga焊盘上的焊盘脚位实现电连接。测试夹具1包括多层，每个探针3与测试夹具1的其中一层相连接，这样在进行测试的时候只需要将电子负载机的引线接到测试夹具1的其中一层，这样电子负载机的电流经过测试夹具1传到探针3，再由探针3传到bga焊盘上的焊盘脚位，并且，电流通过bga焊盘脚位时从另一个脚位流出，电流经过另一个探针3再传到测试夹具1的另一层，最后电流返回到电子负载机，这样便可以进行抽载测试，并且探针3可以拆卸，可以快速的更换到需要测试的脚位，不需要进行焊接。测试夹具1的每层面积较大，通以电流可以提高通流能力，以提高抗干扰能力，进而提高测试的精确性。此外，测试夹具1每层之间相绝缘设置，防止短路现象的发生。
37.在其中一个实施方式中，测试夹具1包括测试上层11和测试下层12，测试上层11连接测试正极或测试负极，测试下层12连接测试负极或测试正极。
38.测试夹具1包括多层，优选的，测试夹具1设置两层，即测试上层11和测试下层12两层，一般两层的测试夹具1即可以满足常规的测试需求，且测试上层11与测试下层12之间相绝缘设置，防止测试上层11与测试下层12之间出现短路的现象。当测试夹具1的测试上层11连接电子负载机的正极时，测试夹具1的测试下层12则连接电子负载机的负极；当测试夹具1的测试上层11连接电子负载机的负极时，测试夹具1的测试下层12则连接电子负载机的正极，这样可以提高通流能力，以提高抗干扰能力，进而提高测试的精确性。并且测试上层11和测试下层12安装上探针3时，测试上层11与测试下层12之间相互绝缘，测试上层11与测试下层12安装的探针3之间相互绝缘，测试下层12和测试上层11安装的探针3之间相互绝缘，测试上层11安装的探针3与测试下层12安装的探针3之间相互绝缘。
39.在其中一个实施方式中，测试上层11和测试下层12均线性阵列有安装孔2，且测试上层11和测试下层12的安装孔2的轴线同轴设置。
40.测试上层11和测试下层12都需要安装探针3，因此测试上层11和测试下层12都要
设置安装孔2，并且安装孔2阵列设置有多个。有的时候需要测试上层11的安装孔2，有的时候需要测试下层12的安装孔2，并且测试上层11和测试下层12的安装孔2的轴线同轴设置，使得探针3能正好对准bga焊盘的脚位。如果测试上层11和测试下层12的安装孔2的轴线不同轴设置，探针3便无法对准bga焊盘的脚位，电流便不会形成回路，处于断路状态，则无法实现抽载测试。
41.在其中一个实施方式中，探针3包括长探针31和短探针32，长探针31安装在测试上层11上的安装孔2，短探针32安装在测试下层12上的安装孔2，当长探针31和短探针32均安装在安装孔2内时，长探针31的针头距离测试下层12底面的距离h1与短探针32的针头距离测试下层12底面的距离h2保持一致。
42.bga焊盘的脚位都在一个平面内，并且根据测试需求，测试上层11和测试下层12都需要安装探针3，并且长探针31用于连接测试夹具1的测试上层11，短探针32连接测试夹具1的测试下层12，因此在测试时要保证长探针31和短探针32的针头都位于同一个平面内，以同时与需要连接的脚位相接触，所以长探针31的针头距离测试下层12底面的距离h1与短探针32的针头距离测试下层12底面的距离h2保持一致，这样才能保证长探针31和短探针32的针头都位于同一个平面内，以保证长探针31与短探针32的头部与需要连接的bga焊盘脚位同时接触，保证能够正常完成抽载测试。
43.在其中一个实施方式中，探针3包括相互连接的针体33和卡扣34，针体33可伸缩安装于卡扣34上，卡扣34上设置有凹槽35，且卡扣34呈椭圆形。
44.探针3在测试夹具1上可拆卸连接，并且在测试的时候要限位在测试夹具1上，通过探针3的卡扣34与安装孔2的配合可以实现探针3与测试夹具1的相互卡接。为了方便探针3能够在安装孔2内简单的拆卸和安装，通过卡扣34上的凹槽35与安装孔2的配合实现探针3的拆卸与安装，且卡扣34呈椭圆形，可以与椭圆形的安装孔2实现快速的安装与拆卸。卡扣34优选设置两个，两个卡扣34之间设置凹槽35。
45.在其中一个实施方式中，安装孔2呈椭圆形，安装孔2下方设置有圆孔13，圆孔13的半径大于椭圆形安装孔2的长半轴。
46.测试上层11的顶部为安装孔2，安装孔2下方是圆孔13，在进行长探针31的快速安装与拆卸时，长探针31的针头朝下，将长探针31的针头一端向下插入椭圆形的安装孔2，然后椭圆形的卡扣34向安装孔2移动，如图2所示，当安装孔2位于椭圆形的上下卡扣34之间时，此时旋转长探针31，安装孔2的短半轴部分插入凹槽35，这时候便完成了长探针31的安装工作；测试下层12的顶部为安装孔2，安装孔2下方是圆孔13，在进行短探针32的快速安装与拆卸时，长探针31的针头朝下，将长探针31的卡扣34一端向上插入椭圆形的安装孔2，当安装孔2位于椭圆形的上下卡扣34之间时，此时旋转短探针32，安装孔2的短半轴部分可以插入凹槽35，这时候便完成了短探针32的安装工作。因此在探针3的安装过程中，圆孔13的半径要大于椭圆形安装孔2的长半轴，以便于探针3的卡扣34部位在旋转时有足够的空间能够容纳椭圆形的卡扣34，防止产生干涉，无法完成探针3的安装工作。
47.在其中一个实施方式中，当探针3安装在安装孔2内时，安装孔2的短半轴部分卡入探针3上的凹槽35中。
48.探针3依靠椭圆形的卡扣34和椭圆形的安装孔2相配合实现探针3在测试夹具1上的快速安装与拆卸，当探针3的卡扣34穿过安装孔2，安装孔2位于两个卡扣34之间时，旋转
探针3，安装孔2的短半轴部分卡入探针3上两个卡扣34之间的凹槽35中，这样探针3在测试夹具1上才不会掉落。
49.实施例二：
50.参照图4所示，图4为本发明的bga焊盘测试方法的方法流程图，具体包括以下步骤：
51.s1，确定bga焊盘上要测试的脚位，相应的确定测试治具上与bga焊盘上的焊盘脚位相对应的安装孔2；
52.在对bga焊盘进行测试的时候，连接的是bga焊盘上的脚位。例如，在bga焊盘上选择地脚位和+5v的电压脚位，那么一个探针3的一端连接地脚位，另一端通过测试夹具1的其中一层连接电子负载机的负极；另一个探针3的一端连接+5v脚位，另一端通过测试夹具1的另一层连接电子负载机的正极。因此在测试前先确认需要测试的bga焊盘上的脚位，由于测试治具上的安装孔2位置是与bga焊盘上的脚位一一对应的，那么也相应的确认与待测的焊盘脚位相对应的安装孔2位置，以便于在安装孔2上安装合适的探针3。如果地脚位是通过短探针32与测试下层12连接，测试下层12与电子负载机的负极连接，+5v脚位则通过长探针31与测试上层11连接，测试上层11与电子负载机的正极连接；如果地脚位是通过长探针31与测试上层11连接，测试上层11与电子负载机的负极连接，+5v脚位则通过短针与测试下层12连接，测试下层12与电子负载机的正极连接。
53.s2，选择合适的探针3安装至对应的安装孔2，通过固定架将bga焊盘与测试夹具1相固定；
54.在确认好需要测试的焊盘脚位和安装孔2位置后，然后选择合适的探针3安装至安装孔2，需要选择长探针31或者短探针32，测试夹具1的测试上层11选择长探针31，测试夹具1的测试下层12选择短探针32；在探针3选择好并安装至相应的安装孔2后，通过固定架将bga焊盘与测试夹具1相固定，以便于下一步的测试线路连接。
55.s3，将测试上层11连接电子负载机的测试正极或测试负极，测试下层12连接电子负载机的测试负极或测试正极；
56.根据脚位来确定测试上层11和测试下层12需要连接的电子负载机的正负极，如果电压脚位是通过长探针31连接的测试上层11，则测试上层11连接电子负载机的正极；如果电压脚位是通过短探针32连接的测试下层12，则测试下层12连接电子负载机的负极，这样便针对相应的脚位完成连接电子负载机的正负极。
57.s4，启动电子负载机进行抽载测试。
58.在线路连接完毕后，启动电子负载机进行抽载测试。
59.在其中一个实施方式中，选择合适的探针3安装至对应的安装孔2，通过固定架将bga焊盘与测试夹具1相固定，具体包括：
60.将长探针31的椭圆形卡扣34从测试上层11的上方穿过测试上层11的安装孔2，然后旋转卡扣34，使得长探针31上的凹槽35与测试上层11的安装孔2相卡接，此时长探针31的针头朝下；
61.长探针31连接测试夹具1的测试上层11，因此长探针31的针头一端朝下，长探针31的针头向下穿过椭圆形的安装孔2，然后椭圆形的卡扣34向安装孔2移动，当安装孔2位于椭圆形的上下卡扣34之间时，旋转长探针31，使得安装孔2的短半轴部分卡入凹槽35中，这样
便实现了长探针31与测试夹具1的连接，此时长探针31的针头朝下，方便与bga焊盘脚位的对接。
62.将短探针32的椭圆形卡扣34从测试下层12的下方穿过测试下层12的安装孔2，然后旋转卡扣34，使得短探针32上的凹槽35与测试下层12的安装孔2相卡接，此时短探针32的针头朝下；
63.短探针32连接测试夹具1的测试下层12，因此短探针32的针头一端朝下，短探针32的卡扣34一端向上穿过圆孔13，然后椭圆形的卡扣34向椭圆形的安装孔2移动并穿过安装孔2，当安装孔2位于椭圆形的上下卡扣34之间时，旋转短探针32，使得安装孔2的短半轴部分卡入凹槽35中，这样便实现了短探针32与测试夹具1的连接，此时短探针32的针头朝下，并且短探针32的针头与长探针31的针头在同一个水平面内，方便短探针32与长探针31同时与bga焊盘相应的脚位对接。
64.通过固定架将bga焊盘与安装有探针3的测试夹具1相固定。
65.当探针3在测试夹具1上安装完毕后，通过固定架将bga焊盘与测试夹具1相固定，这样便完成了测试前期的准备工作，以便于下一步的连线测试。
66.在其中一个实施方式中，通过固定架将bga焊盘与安装有探针3的测试夹具1相固定后，探针3的针体33处于压缩状态，使得探针3上的凹槽35底面与安装孔2底面处于相抵紧状态。
67.由于针体33可伸缩安装与卡扣34上，针体33与卡扣34内部之间设置有弹簧，且弹簧在针体33与卡扣34内部之间设置有一定的压缩量，弹簧始终处于压缩状态。当探针3在测试夹具1上安装完毕后，针体33会被进一步压缩，利用弹簧的弹力使得探针3上的凹槽35底面与安装孔2底面处于相抵紧状态，这样更有利于探针3与测试夹具1的接触，依靠接触实现了探针3与测试夹具1的可靠电连接。
68.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。