[發明專利]一種石英音叉敏感結構在片測試裝置與方法

有效

• 申請號: 202011449556.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112648990B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 劉韌;王汝弢;梁文華
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01C19/5621
• 分類號: G01C19/5621
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種石英音叉敏感結構在片測試裝置與方法，所述裝置利用凸起的測試位為石英音叉芯片通電后的振動提供空間，同時通過真空吸附和彈簧壓桿實現了對石英音叉芯片的雙重固定，使石英音叉芯片放置在測試位上時更加穩定，且在探針對石英音叉芯片施壓和卸壓過程中，石英音叉芯片固定不移動，從而避免了探針頭部與石英音叉芯片的測試部位接觸劃傷；通過真空吸附模塊和探針模塊的配合，完全模擬了石英音叉陀螺加工過程中的貼片、鍵線和測試等工藝，能夠精確反饋石英音叉芯片的加工質量，便于后續石英音叉芯片參數影響的進一步研究。本發明的裝置能夠自動在片測試并判斷石英音叉芯片電學性能質量好壞，實現了石英音叉芯片自動化在片測試的突破。

技術領域

本發明涉及石英音叉敏感結構測試技術領域，尤其涉及一種石英音叉敏感結構在片測試裝置與方法。

背景技術

石英音叉陀螺中的敏感結構部分為石英音叉芯片，石英音叉芯片三維微結構復雜，電極分布加工要求較高，目前的檢測方法是：石英音叉微結構基片加工完畢——通過顯微鏡檢測+目測初步判斷結構電極是否完好——將初步篩選后的合格品從基片上斷裂開來(稱為裂片)——將裂片下來的石英音叉芯片進行貼片與鍵線——通電檢測石英音叉芯片是否具備基本功能。

其中，貼片是將石英音叉芯片由膠粘接至TO(Transistor-Out-Line，引鍵封裝)凸臺上，如圖1a所示，鍵線是通過鍵金絲線的方式將四根信號線接入TO 凸臺的四根引腳上，如圖1b所示，通電檢測是將TO凸臺引腳接入驅動測試電路，從而由測試電路給予石英音叉芯片振動驅動電壓，并由引腳反饋檢測信號。

但這種評價檢測方式明顯滯后，無法及時反饋石英音叉微結構的加工質量，若最后通電檢測后判斷出該石英音叉芯片性能較差，將極大地浪費對不合格品的貼片鍵線工藝中的人力物力，檢測效率較低。

發明內容

本發明提供了一種石英音叉敏感結構在片測試裝置與方法，能夠解決現有方法的檢測效率低的技術問題。

根據本發明的一方面，提供了一種石英音叉敏感結構在片測試裝置，所述裝置包括測試平臺、取放平臺、轉移模塊、第一圖像識別對準模塊、第二圖像識別對準模塊、吸附平臺、探針模塊、控制模塊和真空吸附模塊；

所述取放平臺和所述吸附平臺均設置于所述測試平臺上，所述取放平臺上設有用于放置石英音叉基片的承載位，所述吸附平臺上設有多個用于放置石英音叉芯片的凸起的測試位，且每個所述測試位的下方設有用于與所述真空吸附模塊相連通的通道；所述第一圖像識別對準模塊設置于所述取放平臺的上方，所述探針模塊設置于所述吸附平臺的上方，所述第二圖像識別對準模塊設置于所述探針模塊的正上方；所述探針模塊包括板卡、四根探針、彈簧壓桿和固定組件，所述板卡中間設有通孔，四根所述探針沿所述通孔的周向設置，每根所述探針的一端與所述板卡相連，另一端伸入所述通孔內，所述彈簧壓桿通過所述固定組件與所述板卡相連，所述彈簧壓桿的軸線與所述通孔的軸線重合且所述彈簧壓桿的下端低于四根所述探針的下端；

所述控制模塊用于控制所述取放平臺進行平移或旋轉運動，使待測試的石英音叉基片移動至所述第一圖像識別對準模塊的正下方；

所述第一圖像識別對準模塊用于遍歷識別待測試的石英音叉基片上的所有石英音叉芯片是否有空缺，并將遍歷識別結果發送至所述控制模塊；

所述第一圖像識別對準模塊還用于識別待測試的石英音叉基片上的某一個石英音叉芯片的對準標記，并發送至所述控制模塊，所述控制模塊還用于基于對準標記控制所述取放平臺進行平移或旋轉運動，使待測試的石英音叉基片上的所有石英音叉芯片放置方向與所述測試平臺的放置方向一致；

所述轉移模塊用于將所述取放平臺上的待測試的石英音叉基片轉移至所述吸附平臺上，每個石英音叉芯片均放置在對應的所述測試位上；

所述控制模塊還用于根據遍歷識別結果控制所述真空吸附模塊對所述吸附平臺上放置有石英音叉芯片的所述測試位進行真空吸附；