气囊式推压头的制作方法

1.本实用新型涉及推压设备技术领域，尤其涉及一种气囊式推压头。


背景技术：

2.现有的推压设备往往是采用驱动件与推压板或推压头直接硬性连接，以使驱动件推动推压板或推压头移动，从而使推压板或推压头对相应的目标物体施加压力。
3.但是，现有的推压设备会对于一些无法承受较大冲击的目标物体造成损坏，同时对于需要驱动件长时间处于高扭力的输出状态下，将会导致驱动件自身不断发烫，从而会导致驱动件的寿命减少和故障率增高。
4.例如，在驱动件为被测芯片提供直接的下压力，但由于研发阶段芯片测试单次时间较长，短则几天，长则数周。如果长时间由驱动件持续输出动力，以为芯片提供下压力，往往会出现驱动件因疲劳直接导致提供被测芯片的压力出现衰减的现象，进而导致被测芯片和测试板插座接触松动，最终影响芯片测试环境的稳定性。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供的气囊式推压头，通过在第一压件和第二压件之间设置气囊，能够在通过气囊式推压头对目标物体施加压力时起到缓冲的作用，从而提高了气囊式推压头对目标物体推压的安全性以及稳定性。
6.本实用新型提供一种气囊式推压头，包括：支撑侧板、第一压件、第二压件和气囊；
7.所述支撑侧板内设置有安装腔；所述气囊位于所述安装腔内，所述第一压件和所述第二压件位于所述气囊的相对两侧，所述第一压件与所述支撑侧板的一端固定连接，所述第二压件中朝向第一压件的一端插入所述安装腔内并可在安装腔内移动；
8.所述第二压件中朝向第一压件的一端外围周侧固定设置有第一支撑托；
9.所述支撑侧板固定连接有第二支撑托，所述第二支撑托位于所述第一支撑托背离第一压件的一侧；
10.所述第二支撑托用于将第一支撑托限定在所述安装腔内。
11.可选地，所述第一支撑托与所述支撑侧板间隙配合；
12.所述第二支撑托与所述第二压件间隙配合。
13.可选地，所述安装腔内填充有滚动珠；
14.所述滚动珠位于第一支撑托和第二支撑托之间，所述滚动珠与第二压件相抵触，所述滚动珠与支撑侧板相抵触。
15.可选地，所述气囊式推压头还包括：压力传感器；
16.所述压力传感器固定设置在所述第二压件中朝向气囊的表面。
17.可选地，所述气囊上固定设有充放气嘴，所述充放气嘴用于为气囊提供进行充气和放气的开口。
18.可选地，所述压力传感器和所述充放气嘴位于所述气囊的相对两侧。
19.可选地，所述充放气嘴内设置有止逆阀。
20.可选地，所述气囊式推压头还包括：控制器；
21.所述控制器与所述压力传感器通信连接；
22.所述控制器用于获取压力传感器监测的压力值，并根据压力值控制气囊充放气的状态。
23.可选地，所述第一压件朝向气囊的表面为弧面；
24.所述第二压件朝向气囊的表面为弧面。
25.可选地，所述气囊式推压头还包括：支撑杆和驱动件；
26.所述支撑杆的一端与所述支撑侧板和/或第一压件固定连接，所述支撑杆的另一端与所述驱动件连接；
27.所述驱动件用于通过所述支撑杆移动所述第二压件。
28.本实用新型实施例提供的气囊式推压头，通过在第一压件和第二压件之间设置气囊，能够向气囊内充气，使气囊在第一压件的挤压下对第二压件缓慢施加压力，从而使得第二压件相对支撑侧板移动，并对目标物体施加压力。当目标物体的位置固定时，该气囊式推压头则能够长期稳定的对目标物体施加压力，如此不但提高了气囊式推压头的稳定性，同时还通过设置气囊，使得气囊在气囊式推压头对目标物体施加压力时起到缓冲的作用，从而提高了气囊式推压头的安全性。
附图说明
29.图1为本技术一实施例的气囊式推压头的内部结构图。
30.附图标记
31.1、支撑侧板；11、安装腔；21、第一压件；22、第二压件；3、支撑杆；4、温控头；5、气囊；61、第一支撑托；62、第二支撑托；63、滚动珠；64、压力传感器；65、充放气嘴；66、止逆阀。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.实施例1
35.本实施例提供一种气囊式推压头，结合图1，该气囊式推压头包括：支撑侧板1、第一压件21、第二压件22、支撑杆3、驱动件、温控头4、控制器和气囊5。
36.所述支撑侧板1内设置有安装腔11。所述气囊5位于所述安装腔11内，所述第一压件21和所述第二压件22位于所述气囊5的相对两侧，所述第一压件21与所述支撑侧板1的一端固定连接，所述第二压件22中朝向第一压件21的一端插入所述安装腔11内并可在安装腔内移动；驱动件和温控头4均与控制器通信连接。其中，控制器用于控制温控头4自身温度的大小，并控制驱动件带动支撑杆3移动；所述支撑测板1可为围绕第二压件22的顶部闭合的筒状结构，也可为间隔排列在第二压件22的顶部外围周侧的板块结构，但本实用新型不限于此。
37.在本实施例中，所述第一压件21位于所述气囊5的正上方；所述第二压件22位于所述气囊5的正下方；所述支撑侧板1为套筒；所述安装腔11为套筒的中心通孔，所述安装腔11为圆柱型。所述温控头4固定设置在所述第二压件22的下方。所述第一压件21固定在支撑侧板1的顶部，所述第二压板的顶端从所述支撑侧板1的底部插入所述安装腔11内。所述支撑杆3竖直位于第一压件21的上方，并与所述第一压件21固定连接。所述驱动件包括伺服电机和转接组件，所述伺服电机的输出轴通过转接组件与所述支撑件连接。所述驱动件用于通过所述支撑杆3移动所述温控头4。
38.所述第二压件22顶部的外围周侧固定设置有第一支撑托61。在本实施例中，第二压件22的顶部与安装腔11的形状相同；所述第一支撑托61为与第二压架顶部相适配的环状结构。所述支撑侧板1固定连接有第二支撑托62。所述第二支撑托62用于将第一支撑托61限定在所述安装腔11内。所述第二支撑托62位于所述第一支撑托61背离第一压件21的一侧。其中，第二支撑托62也为环状结构，第二支撑托62可以位于所述支撑侧板1的下方或是位于安装腔11内。
39.在本实施例中，第二支撑托62位于所述支撑侧板1的下方，且第二支撑托62的内部开口小于安装腔11底部的开口，如此使得在相对于同一水平面而言，第二支撑托62的内壁位于所述安装腔11内壁的内侧；在本实施例中，第一支撑托61和第二支撑托62在竖直方向上重合，如此能够防止第一支撑托61穿过第二支撑托62而脱离安装腔11。与此同时，所述第一支撑托61与所述支撑侧板1间隙配合；所述第二支撑托62与所述第二压件22间隙配合，如此则能够减少滑动摩擦对第二压件22的影响，从而气囊5能够更顺畅对第二压件22施加压力。
40.当需要驱动温控头4对待测芯片施加压力时，首先将气囊式推压头移动至相应的位置，此时，温控头4悬浮在待测芯片的正上方并与待测芯片相间隔，第一支撑托61在重力的作用下承托在第二支撑托62的上方并与第二支撑托62相抵触；然后，通过控制器启动驱动件，使驱动件通过支撑杆3带动温控头4向下移动；在温控头4开始与待测芯片接触时，驱动件继续带动支撑杆3向下移动，由于温控头4已经与待测芯片相接触，致使第一支撑托61相对待测芯片保持静止，但由于第二支撑托62通过支撑侧板1与支撑杆3固定连接，所以此时第一支撑托61在待测芯片承托下与第二支撑托62相互分离；当第一支撑托61和第二支撑托62相互分离指定的距离后，控制器通过控制外部气源向气囊5内充气，气囊5开始扩张，在气囊5与第二压件22接触时，温控头4开始对待测芯片施加压力，并且施加在待测芯片上的压力随充气量的增加而变大。当施加的压力达到预设的压力值时，控制器控制外部气源停止向气囊5中充气。如此，通过气囊5对第二压件22施加稳定压力，从而使温控头4能够长期稳定的对待测芯片施加预定数值的压力。
41.实施例2
42.本实施例提供气囊式推压头，结合图1，在实施例1的基础上，所述安装腔11内填充有滚动珠63。所述滚动珠63位于第一支撑托61和第二支撑托62之间，所述滚动珠63与第二压件22相抵触，同时所述滚动珠63与支撑侧板1相抵触。通过设置滚动珠63，不但能够防止第一支撑托61与支撑侧板1发生滑动摩擦，保证了第二压件22能够顺畅的相对支撑侧板1移动，同时还能够避免第二压件22在相对支撑侧板1上下移动的过程中发生摆动，如此能够有效的防止温控头4在下压待测芯片时发生错位。
43.其中，第一支撑托61和第二支撑托62在竖直方向上可存在重合部分，也可不存在重合的部分。在第一支撑托61和第二支撑托62在竖直方向上不存在重合的部分时，所述第二支撑托62与最低层的滚动珠63的底部外侧相抵触，第一支撑托61与最顶层的滚动珠63的顶部内侧相抵触。本实施例以第一支撑托61和第二支撑托62在竖直方向上存在重合部分为例。
44.在本实施例中，滚动珠63在支撑侧板1和第二压件22的间隙间堆叠，且最低层的滚动珠63与第二支撑托62相抵触；最顶层的滚动珠63与第一支撑托61的最大距离在1至2厘米的范围内，该最大距离即为第二压件22相对支撑侧板1能够上下移动的距离，本实施例最大距离以1.5厘米为例，但本实用新型不限于此。
45.进一步的，所述气囊式推压头还包括：压力传感器64和充放气嘴65。所述压力传感器64固定设置在所述第二压件22中朝向气囊5的表面。所述压力传感器64与控制器电连接；所述控制器用于获取压力传感器64监测的压力值，并根据压力值控制气囊5充放气的状态。通过设置压力传感器64，能够在气囊5与第二压件22的顶部相抵触，并对第二压件22施加压力的过程中，实时检测气囊5对第二压件22施加的压力，并将压力数据通过信号线和连接端子传输给控制器，控制器将检测到的压力数值与设定压力数值做比较，当检测到的压力数值小于设定压力数值时，将为气囊5充气；当检测到的压力数值大于设定压力数值时，气囊5将进行泄气。如此通过调整气囊5内的气压压强，即可控制气囊5对第二压件22施加的压力大小，从而使第二压件22对温控头4施加的压力稳定在误差允许的范围内。
46.而由于温控头4与第二压件22为硬性连接，如此气囊5的施加给第二压件22的压力相当于温控头4施加给待测芯片的压力，即压力传感器64检测到的气囊5压力等效为温控头4施加给芯片的压力。
47.充放气嘴65固与所述气囊5一体化粘连设计，所述充放气嘴65用于为气囊5提供进行充气和放气的开口。充放气嘴65贯穿第一压件21的中心的位置，并通过气管与外部气源连通。其中，可通过外部气源持续保持气囊5内稳定的的气压，也可通过在充放气嘴65处设置相应的开关装置，以控制充放气嘴65的打开与关闭。在本实施例中，所述充放气嘴65内设置有止逆阀66。通过设置止逆阀66能够防止气囊5中的气体在气囊5未处于放气的状态下通过充放气嘴65溢出气囊5的现象发生，如此能够保证气囊5对第二压件22长期稳定的提供压力，即能够给待测芯片提供持续且恒定的下压力，保证了待测芯片与测试板插座稳定的接触，从而能够为待测芯片测试提供稳定的条件。
48.在本实施例中，所述压力传感器64位于第二压件22上表面的中心的位置，所述充放气嘴65位于所述气囊5顶部中心的位置，且所述压力传感器64与充放气嘴65在同一竖直线。通过对压力传感器64和充放气嘴65位置的限定，能够使压力传感器64精准快速的检测
到气囊5对第二压件22施加的压力。
49.进一步的，所述第一压件21的下表面为弧面；所述第二压件22的上表面为与第一压件21下表面镜像对称的弧面。如此在第一压件21和第二压件22之间则形成一个截面为椭圆形的或类似于椭圆形的空腔，而气囊5在充气过程中，也是以椭圆形方式向外扩张，从而能够使得气囊5下部的表面和第二压件22的上表面有更大的接触面积，进而更容易推动温控头4下压待测芯片。在本实施例中，气囊5为一种通过外部气源进行充气或放气的耐高压可形变球体装置，最大可将200kg的气压力直接施加给第二压件22，即间接可给待测芯片提供200kg的压力，但本实用新型不限于此。
50.当需要驱动温控头4对待测芯片施加压力时，首先将气囊式推压头移动至相应的位置，此时，第一支撑托61通过滚动珠63与第二支撑托62相抵触，温控头4悬浮在待测芯片的正上方并与待测芯片相间隔，第一支撑托61在重力的作用下承托在第二支撑托62的上方并与第二支撑托62相抵触；然后，通过控制器启动驱动件，使驱动件通过支撑杆3带动温控头4向下移动，在温控头4开始与待测芯片接触时，驱动件继续带动支撑杆3向下移动，由于温控头4已经与待测芯片相接触，致使第一支撑托61相对待测芯片保持静止，但由于第二支撑托62通过支撑侧板1与支撑杆3固定连接，所以此时第一支撑托61在待测芯片承托下与滚动珠63相互分离；当第一支撑托61和滚动珠63相互分离指定的距离后，控制器通过控制外部气源向气囊5内充气，气囊5开始扩张，在气囊5与第二压件22接触时，温控头4开始对待测芯片施加压力，并且施加在待测芯片上的压力随充气量的增加而变大。当施加的压力达到预设的压力值时，控制器控制外部气源停止向气囊5中充气。如此，通过气囊5对第二压件22施加稳定压力，从而使温控头4能够长期稳定的对待测芯片施加预定数值的压力。
51.当温控头4对待测芯片施加预定数值的压力时，所述控制器通过压力传感器64监测的压力值，实时获取温控头4对待测芯片施加的压力大小，已在温控头4对待测芯片施加的压力超出误差范围前，调整气囊5内的气压大小，从而将温控头4对待测芯片施加的压力稳定在误差范围内。
52.在一种可选的实施例中，所述支撑测板1的外边固定设置有显示模块，所述显示模块包括：lcd(liquid crystal display，液晶显示器)或由led(发光二极管)构成的数码管。显示模块用于将施加给待测芯片的压力的设定数值和压力传感采集到的实时压力数值直接进行显示，以供现场操作人员更直观、便捷的判断压测芯片施加压力的过程中是否存在异常。
53.在一种可选的实施例中，气囊式推压头的外表面固定设置有报警器。所述控制器还通信连接有计时模块。所述计时模块用于测量外部气源对芯片进行充气的时间，并将测量的时间实时传送至控制器。控制器根据计时模块得到的充气时间跟预定的充气时间进行对比，当测量到的充气时间到达预定的充气时间时，对比施加给待测芯片的压力的设定数值和压力传感采集到的实时压力数值，当施加给待测芯片的压力的设定数值与压力传感采集到的实时压力数值不一致时，控制报警器进行报警。在此基础上，控制器还用于在报警器进行报警时，停止对气囊5进行充气，或控制止逆阀66处于打开的状态以使气囊5处于放气的状态。
54.该气囊式推压头通过给气囊5进行充气或者泄气，引起气囊5发生形变，以实现推动第二压件22在竖直方向上实现上下活动，采用无螺丝固定连接的机械结构则能够保证施
加压力的精度。该气囊式推压头通过实时检测气囊5压力，并通过外部气源给气囊5进行充放气，实现实时调节和控制压力，进而实现压测待测芯片的压力长期稳定在预设值。另外，解决了温控头4在对待测芯片施加工作压力的瞬间出现与待测芯片之间的硬性碰撞，从而实现了温控头4的“软着陆”，对待测芯片以及用于承载待测芯片的测试座均起到了保护作用。同时，直接降低了驱动件中伺服电机的故障率，间接降低了整个测试机台的故障率，进而提高了测试环境的稳定性。
55.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。