一种新型的封装检测系统的制作方法
一种新型的封装检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种新型的封装检测系统。
【背景技术】
[0002] 在1C封装过程中，会通过打线（wirebonding)的方式，将金线/铜线/侣线链接 到基导上，作为外部引脚的输出；如此，会出现下述封装缺陷问题。
[0003] 第一、会出现漏打线情况，导致封装ic缺陷率大幅提高。
[0004] 第二、会出现打线不良，虚焊、短路情况，导致封装ic缺陷率提高。
[0005] 综上所述，研发1C封装缺陷检测仪器及方法，成为了技术人员亟需解决的问题。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的封装检测系统，该新型的封装 检测系统易于实施，且能实现自动化检测。
[0007] 实用新型的技术解决方案如下：
[0008] 一种新型的封装缺陷检测系统，包括MCU、电源模组、显示模组、DACVI源产生模 组、ADC量测模组和继电器控制模组；
[0009] 显示模组、电源模组、DACVI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与 MCU相连；
[0010] DACVI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DACVI源产生模组为被测巧片 提供测试用的激励电压或偏置电流；
[0011] ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测巧片某一管脚处的电压值；
[0012] 继电器控制模组基于继电器的开关切换W实现DACVI源产生模组和ADC量测模 组与被测巧片的某一管脚对接。
[0013]DACVI源产生模组的放大电路包括运算放大器U1和U2;
[0014]D/A转换器的输出端经电阻R3接运算放大器U1的同向输入端；运算放大器U1的 输出端经依次串联的电阻R2和R1接地；电阻R2和R1的连接点接运算放大器U1的反向输 入端；
[0015] 运算放大器U1的输出端依次经串接的电阻R27和R7接运算放大器U2的同向输 入端；电阻R27和R7的连接点接待测巧片的某一管脚；本质上是电阻R27和R7的连接点经 负载电阻化接地；所述的负载电阻即待测巧片的某一管脚与地之间的内阻；
[0016] 运算放大器U2的输出端与反向输入端短接；运算放大器U2的输出端还通过电阻 R4接运算放大器U1的同向输入端。
[0017]R1 ~R4 均为 1000Q;R27 和R7 均为 10kQ。
[0018] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的ITL通信模组；ITL通信模 组用于MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将待测巧片送入新型的封 装缺陷检测系统的检测位，实现自动连续的缺陷检测。
[0019] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的COM烧录模组。
[0020] 被测巧片的封装形式包括；S0T23-5,S0T23-6,S0T23-3,S0P8,S0P8,DIP8 和 T0-220。
[0021] 本实用新型虽然设及到MCU，但是并没有对MCU本身进行改进，而只是利用了MCU 的硬件资源，本实用新型不设计方法和程序，属于实用新型的保护客体。
[002引有益效果：
[0023] 本实用新型的新型的封装检测系统，通过其对封装ic的脚位性能测试，可W解决 现有技术中检测复杂的缺陷。本发明的ADC量测模组采样ic所有管脚的电性能，将结果传 递到MCU主控制模组判断，将结果反馈给显示模组显示出来，同时通过ITL通信模组和自动 分选设备连接，实现连续量测，并且不会对ic本身造成任何影响，本发明能实现自动、连续 测量，成本低，易于实施，构思巧妙。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的新型的封装缺陷检测系统的总体结构框图。
[002引图2是DACVI源产生模组的放大电路的原理图。
[0026] 图3是S0P8封装的肥555巧片的管脚示意图。
【具体实施方式】
[0027]W下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
[0028] 如图1-3所示，一种新型的封装缺陷检测系统，包括MCU、电源模组、显示模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组；
[0029] 显示模组、电源模组、DACVI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与 MCU相连；
[0030] DACVI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DACVI源产生模组为被测巧片 提供测试用的激励电压或偏置电流；
[0031] ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测巧片某一管脚处的电压值；
[0032] 继电器控制模组基于继电器的开关切换W实现DACVI源产生模组和ADC量测模 组与被测巧片的某一管脚对接。
[0033]DACVI源产生模组的放大电路包括运算放大器U1和U2;
[0034]D/A转换器的输出端经电阻R3接运算放大器U1的同向输入端；运算放大器U1的 输出端经依次串联的电阻R2和R1接地；电阻R2和R1的连接点接运算放大器U1的反向输 入端；
[00巧]运算放大器U1的输出端依次经串接的电阻R27和R7接运算放大器U2的同向输 入端；电阻R27和R7的连接点接待测巧片的某一管脚；本质上是电阻R27和R7的连接点经 负载电阻化接地；所述的负载电阻即待测巧片的某一管脚与地之间的内阻；
[0036] 运算放大器U2的输出端与反向输入端短接；运算放大器U2的输出端还通过电阻 R4接运算放大器U1的同向输入端。
[0037]R1 ~R4 均为 1000Q;R27 和R7 均为 10kQ。
[0038] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的ITL通信模组；ITL通信模 组用于MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将待测巧片送入新型的封 装缺陷检测系统的检测位，实现自动连续的缺陷检测。
[0039] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的COM烧录模组。
[0040]被测巧片的封装形式包括；S0T23-5,S0T23-6,S0T23-3,S0P8,S0P8,DIP8 和 T0-220。
[0041] 封装缺陷检测的过程说明：
[0042] 采用前述的新型的封装缺陷检测系统对待测巧片实施测量；
[004引测量时，通过继电器控制模组将DACVI源产生模组的输出端与待测巧片的某一管 脚相接从而对该管脚施加偏置电流；同时通过继电器控制模组将ADC量测模组切换到该管 脚W测量该管脚受该偏置电流作用时的电压；基于W下方法判断管脚是否存在缺陷：
[0044] (1)如果测量的电压小于0. 2V，说明管脚短路；
[004引 似如果测量的电压大于0. 9V，说明管脚开路；
[004引 做如果测量的电压在0. 2V到0. 9V之间，说明管脚是良好的，没有缺陷；
[0047] 按照W上方法对该被测巧片的其他需要检测的所有管脚实施缺陷检测，即完成了 整个被测巧片的缺陷检测。
[0048] 新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的ITL通信模组；ITL通信模组用于 MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将待测巧片送入新型的封装缺陷 检测系统的检测位置，实现自动连续的缺陷检测。
[0049] 新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的COM烧录模组；从而实现在线对 MCU进行编程，提高调试和测试效率。
[0050]被测巧片的封装形式包括；S0T23-5,S0T23-6,S0T23-3,S0P8,S0P8,DIP8 和 T0-220。
[0051] 本实用新型提供了一种封装ic检测系统，用于检测封装ic的内部缺陷，例如打线 (wirebonding)的漏打线，短路虚焊等情况。
[0052] 在本实施例中，检测系统包括；设置对封装ic管脚编程电流，生成并采集管脚电 压给MCU又称为MCU主控制模组、ITL通信模组、显示模组、电压/电流错位模组、DACVI产 生模组、电源模组、MCU主控制模组、量程切换模组、COM烧录模组、继电器控制模组、ADC量 测模组。
[0053] 1TL通信模组采用光电隔离设计方式。
[0054]其中；
[00巧]ITL即是逻辑口 电路，全称为Transistor-TransistorLogic,即BJT-BJT逻辑口 电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑口电路，应用较早，技术已比较成熟。ITL主要有 BJT炬ipolar化nctionTransistor即双极结型晶体管，晶体S极管）和电阻构成，具有速 度快的特点。
[0056] 1TL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻 辑"1"，0V等价于逻辑"0"，该被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，该是计算 机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
[0057] 1TL输出高电平〉2.4V，输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3. 5V，输 出低电平是0. 2V。最小输入高电平和低电平；输入高电平〉=2. 0V，输入低电平< =0. 8V， 噪声容限是0. 4V。
[0058]TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器W及接收器电 路；计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的，而TTL接口的操作恰能 满足该个要求。ITL型通信大多数情况下，是采用并行数据传输方式。
[0059] 在本实用新型中，1TL接口用16pin牛角座作为接口，用来和外部ic分选设备连 接，实现自动连续测试目的。
[0060] 外部分选设备包括，分选机、Handler;
[0061] 分选机有如下典型品牌：上海中艺自动化生产的CT系列、上海旭丰娃电子生产的 SG系列、东竞华越系列、东竞弘宇系列、杭州长川系列、台湾四方自动化机械股份有限公司 的CRH系列；
[006引化ndler包括；EXIS利益高科技系列 、ASM先域半导体系列、ismeca系列、日本上 野精机系列、台湾键鼎系列、深圳远望自动化系列。
[0063] 作为检测系统，本实用新型设计了检测结果显示模组；用于将检测数据及时准确 的显示出来，MCU主控制模组通过扫描方式，将检测结果动态的显示到显示模组上，由于扫 面频率很高，达到化W上，鉴于人眼分辨不出50hzW上的频率，所W显示模组显示出来的 是静态结果。
[0064] 电源模组作为整个主机的总供电电源，采用DC-DC隔离电压变换模块，将5V电压 变换为正负15V，给整个系统，所有模组供电。
[006引其中；
[0066] DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器 的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用），二是频率调制。内部一般 具有PWM(脉宽调制）模块，E/A(误差放大器模块），比较器模块等几大功能模块。
[0067] DC/DC转换器分为S类；升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器W及升降压型 DC/DC转换器。本实用新型采用的是升压型方式。
[0068] 作为一个配件，本实用新型采用了山东晋楠电子有限公司的N贴D15/150CDC/DC 升压电源模块。N贴D15/150CDC/DC升压电源模块规格如下；
[0069]输入电压；4. 75-5. 52V值C);
[0070]双路输出电压：正 15V/0. 15A, 15V/0. 15A。
[0071] 作为整个检测系统的控制核屯、，MCU主控制模组起着通信、换算、输入输出控制的 作用，系统采用11. 0952MHz主时钟，将整个系统的频率精确到1兆级别。极大地提高了系 统的运行速度。
[0072]量程切换模组通过切换对应的开关，实现系统FIMV(施加电流量测电压）、 FVMI(施加电压量测电流）的选择，满足不同情况的量测需求。
[0073]COM烧录模组实现在线对MCU主控制模组进行编程，极大地缩短了调试周期。
[0074]其中；
[00巧]COM通信，即是串口通信，串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多 数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多 GPIB兼容的设备也带有RS-232 口。同时，串口通信协议也可W用于获取远程采集设备的数 据。
[0076]RS-232 (ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许 多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可W接工业仪器仪表。用于驱动和连线的 改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口 和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。
[0077] 本实用新型采用RS232协议对MCU主控制模组进行读写操作，可W快速实现在线 编程，缩短调试周期。
[0078] 继电器控制模组，通过MCU主控制模组对其控制，实现继电器的开关，从而用来切 换封装ic不同的脚位。由于主控模组频频比较高，继电器切换速度可W达到毫秒级别，能 够满足快速连续测试的需求。
[0079] 为了能够精确采集到被测试ic管脚的电流/电压状态，被系统，设计了ADC量测 模组，通过将模拟信号转换为数字信号，传递给MCU主控制模组，实现电压/电流的量测。
[0080]W上实用新型，对于本领域的专业技术人员来说，可W有各种变化和更改。
[0081]DACVI产生模组采用积分负反馈电路模式，可W实现FIMV(施加电流测量电压）， FVMI(施加电压测量电流）的作用，图2为DACVI产生模组详细电路；
[0082]FVMI模式；
[0083] 在FVffl方式中，驱动电压值通过数模转换器提供给输出驱动器；驱动电流由采样 电阻采样，通过差分放大器转换成电压值，再由模数转换器读回电流值猜位值可根据负载 设值，猜位电路在该里起到限流保护作用，当负载电流超过猜位值时，输出变为恒流源，输 出电流为猜位电流；
[0084]FIMV模式；
[0085] 在FIMV方式中，驱动电流值通过数模转换器提供给输出驱动器；电压由模数转换 器读回猜位值可根据负载设值，猜位电路在该里起到限压保护作用，当负载电压超过猜位 值时，输出变为恒压源；
[008引WFIMV为例，说明电路工作原理，图2为FIMV的原理图；
[0087] 电路引入负反馈，U1构成同相求和运算电路，U2构成电压跟随器。
[0088]令R1 =R2 =R3 =R4 =R;
[0091] 根据运放续短路续断可W得出；&2=Up2=Ue。
[009引因似式可朗t导为：
[0093]由于Uni二UP1
[0094]综合（1) 0)式，可得；DAC=Udi-Uro
[009引即加到量程电阻R27两端上的电压值等于输入电压值DAC，根据运放虚断原理，U2 的P2端相当于断路，因此没有电流流过，因此流过量程电阻R27的电流绝大部分都流入了 化负载电阻上，因此电路通过负反馈回路形成了一个稳定的电流，只要通过控制DAC输入， 就能得到不同的电流值。
[009引FVMI原理与FIMV类同，在此不再寶述。
[0097] 在DACVI产生模组中，为了电路工作的稳定性，积分电路采用了正负电源供电的 单运放LF357,其他电路用0P07,从而节约了成本。
[0098] 本实用新型适合测试所有Spin脚的ic的封装缺陷；
[0099] 被实用新型可W检测的封装缺陷封装形式包括；S0T23-5/S0T23-6/S0T23-3
[0100] /S0P8/S0P8/DIP8/T0-220\
[0101] 封装缺陷一般通过1C的开短路开检测，开短路（0阳N-S册RT)测试，能快速检测出 1C是否存在电性能物理缺陷，如引脚短路、bondwire缺失、静电损坏、化及制造缺陷等。
[0102] 开短路测试，一般通过测试1C内部的保护二极管来实现，测试1C内部保护二极管 的步骤是：
[0103] 所有管脚都设为0V;
[0104] 待测管脚上施加正向偏置电流"I"，如200微安；
[0105] 巧幢由于偏置电流"I"引起的压降；
[0106] 如果测量的电压小于0. 2V，说明管脚短路；
[0107] 如果测量的电压大于0. 9V，说明管脚开路；
[0108] 如果测量的电压在0. 2V0. 9V之间，说明管脚是良好的，没有缺陷。
[0109] 下面根据上述步骤，根据本实用新型，对S0P8封装的1C肥555的管脚进行缺陷检 测；
[0110] 图3是肥555的引脚布局图；
[0111] 通过对肥555?1肥、？抑3、？抑4、？1爪、？抑8脚的测量，实现此1(：的缺陷检测。
[0112] 验证结果证明本实用新型能否满足设计需求。
【主权项】
1. 一种新型的封装检测系统，其特征在于，包括MCU、电源模组、显示模组、DAC VI源产 生模组、ADC量测模组和继电器控制模组； 显示模组、电源模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与MCU相 连； DAC VI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DAC VI源产生模组为被测芯片提供 测试用的激励电压或偏置电流； ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测芯片某一管脚处的电压值； 继电器控制模组基于继电器的开关切换以实现DAC VI源产生模组和ADC量测模组与 被测芯片的某一管脚对接。2. 根据权利要求1所述的新型的封装检测系统，其特征在于，DAC VI源产生模组的放 大电路包括运算放大器Ul和U2 ; D/A转换器的输出端经电阻R3接运算放大器Ul的同向输入端；运算放大器Ul的输出 端经依次串联的电阻R2和Rl接地；电阻R2和Rl的连接点接运算放大器Ul的反向输入 端； 运算放大器Ul的输出端依次经串接的电阻R27和R7接运算放大器U2的同向输入端； 电阻R27和R7的连接点接待测芯片的某一管脚； 运算放大器U2的输出端与反向输入端短接；运算放大器U2的输出端还通过电阻R4接 运算放大器Ul的同向输入端。3. 根据权利要求2所述的新型的封装检测系统，其特征在于，Rl~R4均为1000 D ;R27 和R7均为IOkQ。4. 根据权利要求1所述的新型的封装检测系统，其特征在于，还包括与MCU相连的TTL 通信模组；TTL通信模组用于MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将 待测芯片送入新型的封装检测系统的检测位，实现自动连续的缺陷检测。5. 根据权利要求1-4任一项所述的新型的封装检测系统，其特征在于，还包括与MCU相 连的COM烧录模组。6. 根据权利要求5所述的新型的封装检测系统，其特征在于，被测芯片的封装形式包 括：S0T23-5, S0T23-6, S0T23-3, S0P8, S0P8, DIP8 和 T0-220。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型的封装检测系统，包括MCU、电源模组、显示模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组；显示模组、电源模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与MCU相连；DAC VI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DAC VI源产生模组为被测芯片提供测试用的激励电压或偏置电流；ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测芯片某一管脚处的电压值；继电器控制模组基于继电器的开关切换以实现DAC VI源产生模组和ADC量测模组与被测芯片的某一管脚对接。该新型的封装检测系统易于实施，且能实现自动化检测。
【IPC分类】G01R31/02
【公开号】CN204694799
【申请号】CN201520160662
【发明人】游飞, 张臻丙, 黄贵平, 黄广亮
【申请人】深圳康姆科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月20日
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种新型的封装检测系统。
【背景技术】
[0002] 在1C封装过程中，会通过打线（wirebonding)的方式，将金线/铜线/侣线链接 到基导上，作为外部引脚的输出；如此，会出现下述封装缺陷问题。
[0003] 第一、会出现漏打线情况，导致封装ic缺陷率大幅提高。
[0004] 第二、会出现打线不良，虚焊、短路情况，导致封装ic缺陷率提高。
[0005] 综上所述，研发1C封装缺陷检测仪器及方法，成为了技术人员亟需解决的问题。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的封装检测系统，该新型的封装 检测系统易于实施，且能实现自动化检测。
[0007] 实用新型的技术解决方案如下：
[0008] 一种新型的封装缺陷检测系统，包括MCU、电源模组、显示模组、DACVI源产生模 组、ADC量测模组和继电器控制模组；
[0009] 显示模组、电源模组、DACVI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与 MCU相连；
[0010] DACVI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DACVI源产生模组为被测巧片 提供测试用的激励电压或偏置电流；
[0011] ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测巧片某一管脚处的电压值；
[0012] 继电器控制模组基于继电器的开关切换W实现DACVI源产生模组和ADC量测模 组与被测巧片的某一管脚对接。
[0013]DACVI源产生模组的放大电路包括运算放大器U1和U2;
[0014]D/A转换器的输出端经电阻R3接运算放大器U1的同向输入端；运算放大器U1的 输出端经依次串联的电阻R2和R1接地；电阻R2和R1的连接点接运算放大器U1的反向输 入端；
[0015] 运算放大器U1的输出端依次经串接的电阻R27和R7接运算放大器U2的同向输 入端；电阻R27和R7的连接点接待测巧片的某一管脚；本质上是电阻R27和R7的连接点经 负载电阻化接地；所述的负载电阻即待测巧片的某一管脚与地之间的内阻；
[0016] 运算放大器U2的输出端与反向输入端短接；运算放大器U2的输出端还通过电阻 R4接运算放大器U1的同向输入端。
[0017]R1 ~R4 均为 1000Q;R27 和R7 均为 10kQ。
[0018] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的ITL通信模组；ITL通信模 组用于MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将待测巧片送入新型的封 装缺陷检测系统的检测位，实现自动连续的缺陷检测。
[0019] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的COM烧录模组。
[0020] 被测巧片的封装形式包括；S0T23-5,S0T23-6,S0T23-3,S0P8,S0P8,DIP8 和 T0-220。
[0021] 本实用新型虽然设及到MCU，但是并没有对MCU本身进行改进，而只是利用了MCU 的硬件资源，本实用新型不设计方法和程序，属于实用新型的保护客体。
[002引有益效果：
[0023] 本实用新型的新型的封装检测系统，通过其对封装ic的脚位性能测试，可W解决 现有技术中检测复杂的缺陷。本发明的ADC量测模组采样ic所有管脚的电性能，将结果传 递到MCU主控制模组判断，将结果反馈给显示模组显示出来，同时通过ITL通信模组和自动 分选设备连接，实现连续量测，并且不会对ic本身造成任何影响，本发明能实现自动、连续 测量，成本低，易于实施，构思巧妙。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的新型的封装缺陷检测系统的总体结构框图。
[002引图2是DACVI源产生模组的放大电路的原理图。
[0026] 图3是S0P8封装的肥555巧片的管脚示意图。
【具体实施方式】
[0027]W下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
[0028] 如图1-3所示，一种新型的封装缺陷检测系统，包括MCU、电源模组、显示模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组；
[0029] 显示模组、电源模组、DACVI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与 MCU相连；
[0030] DACVI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DACVI源产生模组为被测巧片 提供测试用的激励电压或偏置电流；
[0031] ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测巧片某一管脚处的电压值；
[0032] 继电器控制模组基于继电器的开关切换W实现DACVI源产生模组和ADC量测模 组与被测巧片的某一管脚对接。
[0033]DACVI源产生模组的放大电路包括运算放大器U1和U2;
[0034]D/A转换器的输出端经电阻R3接运算放大器U1的同向输入端；运算放大器U1的 输出端经依次串联的电阻R2和R1接地；电阻R2和R1的连接点接运算放大器U1的反向输 入端；
[00巧]运算放大器U1的输出端依次经串接的电阻R27和R7接运算放大器U2的同向输 入端；电阻R27和R7的连接点接待测巧片的某一管脚；本质上是电阻R27和R7的连接点经 负载电阻化接地；所述的负载电阻即待测巧片的某一管脚与地之间的内阻；
[0036] 运算放大器U2的输出端与反向输入端短接；运算放大器U2的输出端还通过电阻 R4接运算放大器U1的同向输入端。
[0037]R1 ~R4 均为 1000Q;R27 和R7 均为 10kQ。
[0038] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的ITL通信模组；ITL通信模 组用于MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将待测巧片送入新型的封 装缺陷检测系统的检测位，实现自动连续的缺陷检测。
[0039] 所述的新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的COM烧录模组。
[0040]被测巧片的封装形式包括；S0T23-5,S0T23-6,S0T23-3,S0P8,S0P8,DIP8 和 T0-220。
[0041] 封装缺陷检测的过程说明：
[0042] 采用前述的新型的封装缺陷检测系统对待测巧片实施测量；
[004引测量时，通过继电器控制模组将DACVI源产生模组的输出端与待测巧片的某一管 脚相接从而对该管脚施加偏置电流；同时通过继电器控制模组将ADC量测模组切换到该管 脚W测量该管脚受该偏置电流作用时的电压；基于W下方法判断管脚是否存在缺陷：
[0044] (1)如果测量的电压小于0. 2V，说明管脚短路；
[004引 似如果测量的电压大于0. 9V，说明管脚开路；
[004引 做如果测量的电压在0. 2V到0. 9V之间，说明管脚是良好的，没有缺陷；
[0047] 按照W上方法对该被测巧片的其他需要检测的所有管脚实施缺陷检测，即完成了 整个被测巧片的缺陷检测。
[0048] 新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的ITL通信模组；ITL通信模组用于 MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将待测巧片送入新型的封装缺陷 检测系统的检测位置，实现自动连续的缺陷检测。
[0049] 新型的封装缺陷检测系统还包括与MCU相连的COM烧录模组；从而实现在线对 MCU进行编程，提高调试和测试效率。
[0050]被测巧片的封装形式包括；S0T23-5,S0T23-6,S0T23-3,S0P8,S0P8,DIP8 和 T0-220。
[0051] 本实用新型提供了一种封装ic检测系统，用于检测封装ic的内部缺陷，例如打线 (wirebonding)的漏打线，短路虚焊等情况。
[0052] 在本实施例中，检测系统包括；设置对封装ic管脚编程电流，生成并采集管脚电 压给MCU又称为MCU主控制模组、ITL通信模组、显示模组、电压/电流错位模组、DACVI产 生模组、电源模组、MCU主控制模组、量程切换模组、COM烧录模组、继电器控制模组、ADC量 测模组。
[0053] 1TL通信模组采用光电隔离设计方式。
[0054]其中；
[00巧]ITL即是逻辑口 电路，全称为Transistor-TransistorLogic,即BJT-BJT逻辑口 电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑口电路，应用较早，技术已比较成熟。ITL主要有 BJT炬ipolar化nctionTransistor即双极结型晶体管，晶体S极管）和电阻构成，具有速 度快的特点。
[0056] 1TL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻 辑"1"，0V等价于逻辑"0"，该被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，该是计算 机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
[0057] 1TL输出高电平〉2.4V，输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3. 5V，输 出低电平是0. 2V。最小输入高电平和低电平；输入高电平〉=2. 0V，输入低电平< =0. 8V， 噪声容限是0. 4V。
[0058]TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器W及接收器电 路；计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的，而TTL接口的操作恰能 满足该个要求。ITL型通信大多数情况下，是采用并行数据传输方式。
[0059] 在本实用新型中，1TL接口用16pin牛角座作为接口，用来和外部ic分选设备连 接，实现自动连续测试目的。
[0060] 外部分选设备包括，分选机、Handler;
[0061] 分选机有如下典型品牌：上海中艺自动化生产的CT系列、上海旭丰娃电子生产的 SG系列、东竞华越系列、东竞弘宇系列、杭州长川系列、台湾四方自动化机械股份有限公司 的CRH系列；
[006引化ndler包括；EXIS利益高科技系列 、ASM先域半导体系列、ismeca系列、日本上 野精机系列、台湾键鼎系列、深圳远望自动化系列。
[0063] 作为检测系统，本实用新型设计了检测结果显示模组；用于将检测数据及时准确 的显示出来，MCU主控制模组通过扫描方式，将检测结果动态的显示到显示模组上，由于扫 面频率很高，达到化W上，鉴于人眼分辨不出50hzW上的频率，所W显示模组显示出来的 是静态结果。
[0064] 电源模组作为整个主机的总供电电源，采用DC-DC隔离电压变换模块，将5V电压 变换为正负15V，给整个系统，所有模组供电。
[006引其中；
[0066] DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器 的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用），二是频率调制。内部一般 具有PWM(脉宽调制）模块，E/A(误差放大器模块），比较器模块等几大功能模块。
[0067] DC/DC转换器分为S类；升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器W及升降压型 DC/DC转换器。本实用新型采用的是升压型方式。
[0068] 作为一个配件，本实用新型采用了山东晋楠电子有限公司的N贴D15/150CDC/DC 升压电源模块。N贴D15/150CDC/DC升压电源模块规格如下；
[0069]输入电压；4. 75-5. 52V值C);
[0070]双路输出电压：正 15V/0. 15A, 15V/0. 15A。
[0071] 作为整个检测系统的控制核屯、，MCU主控制模组起着通信、换算、输入输出控制的 作用，系统采用11. 0952MHz主时钟，将整个系统的频率精确到1兆级别。极大地提高了系 统的运行速度。
[0072]量程切换模组通过切换对应的开关，实现系统FIMV(施加电流量测电压）、 FVMI(施加电压量测电流）的选择，满足不同情况的量测需求。
[0073]COM烧录模组实现在线对MCU主控制模组进行编程，极大地缩短了调试周期。
[0074]其中；
[00巧]COM通信，即是串口通信，串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多 数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多 GPIB兼容的设备也带有RS-232 口。同时，串口通信协议也可W用于获取远程采集设备的数 据。
[0076]RS-232 (ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许 多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可W接工业仪器仪表。用于驱动和连线的 改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口 和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。
[0077] 本实用新型采用RS232协议对MCU主控制模组进行读写操作，可W快速实现在线 编程，缩短调试周期。
[0078] 继电器控制模组，通过MCU主控制模组对其控制，实现继电器的开关，从而用来切 换封装ic不同的脚位。由于主控模组频频比较高，继电器切换速度可W达到毫秒级别，能 够满足快速连续测试的需求。
[0079] 为了能够精确采集到被测试ic管脚的电流/电压状态，被系统，设计了ADC量测 模组，通过将模拟信号转换为数字信号，传递给MCU主控制模组，实现电压/电流的量测。
[0080]W上实用新型，对于本领域的专业技术人员来说，可W有各种变化和更改。
[0081]DACVI产生模组采用积分负反馈电路模式，可W实现FIMV(施加电流测量电压）， FVMI(施加电压测量电流）的作用，图2为DACVI产生模组详细电路；
[0082]FVMI模式；
[0083] 在FVffl方式中，驱动电压值通过数模转换器提供给输出驱动器；驱动电流由采样 电阻采样，通过差分放大器转换成电压值，再由模数转换器读回电流值猜位值可根据负载 设值，猜位电路在该里起到限流保护作用，当负载电流超过猜位值时，输出变为恒流源，输 出电流为猜位电流；
[0084]FIMV模式；
[0085] 在FIMV方式中，驱动电流值通过数模转换器提供给输出驱动器；电压由模数转换 器读回猜位值可根据负载设值，猜位电路在该里起到限压保护作用，当负载电压超过猜位 值时，输出变为恒压源；
[008引WFIMV为例，说明电路工作原理，图2为FIMV的原理图；
[0087] 电路引入负反馈，U1构成同相求和运算电路，U2构成电压跟随器。
[0088]令R1 =R2 =R3 =R4 =R;
[0091] 根据运放续短路续断可W得出；&2=Up2=Ue。
[009引因似式可朗t导为：
[0093]由于Uni二UP1
[0094]综合（1) 0)式，可得；DAC=Udi-Uro
[009引即加到量程电阻R27两端上的电压值等于输入电压值DAC，根据运放虚断原理，U2 的P2端相当于断路，因此没有电流流过，因此流过量程电阻R27的电流绝大部分都流入了 化负载电阻上，因此电路通过负反馈回路形成了一个稳定的电流，只要通过控制DAC输入， 就能得到不同的电流值。
[009引FVMI原理与FIMV类同，在此不再寶述。
[0097] 在DACVI产生模组中，为了电路工作的稳定性，积分电路采用了正负电源供电的 单运放LF357,其他电路用0P07,从而节约了成本。
[0098] 本实用新型适合测试所有Spin脚的ic的封装缺陷；
[0099] 被实用新型可W检测的封装缺陷封装形式包括；S0T23-5/S0T23-6/S0T23-3
[0100] /S0P8/S0P8/DIP8/T0-220\
[0101] 封装缺陷一般通过1C的开短路开检测，开短路（0阳N-S册RT)测试，能快速检测出 1C是否存在电性能物理缺陷，如引脚短路、bondwire缺失、静电损坏、化及制造缺陷等。
[0102] 开短路测试，一般通过测试1C内部的保护二极管来实现，测试1C内部保护二极管 的步骤是：
[0103] 所有管脚都设为0V;
[0104] 待测管脚上施加正向偏置电流"I"，如200微安；
[0105] 巧幢由于偏置电流"I"引起的压降；
[0106] 如果测量的电压小于0. 2V，说明管脚短路；
[0107] 如果测量的电压大于0. 9V，说明管脚开路；
[0108] 如果测量的电压在0. 2V0. 9V之间，说明管脚是良好的，没有缺陷。
[0109] 下面根据上述步骤，根据本实用新型，对S0P8封装的1C肥555的管脚进行缺陷检 测；
[0110] 图3是肥555的引脚布局图；
[0111] 通过对肥555?1肥、？抑3、？抑4、？1爪、？抑8脚的测量，实现此1(：的缺陷检测。
[0112] 验证结果证明本实用新型能否满足设计需求。
【主权项】
1. 一种新型的封装检测系统，其特征在于，包括MCU、电源模组、显示模组、DAC VI源产 生模组、ADC量测模组和继电器控制模组； 显示模组、电源模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与MCU相 连； DAC VI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DAC VI源产生模组为被测芯片提供 测试用的激励电压或偏置电流； ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测芯片某一管脚处的电压值； 继电器控制模组基于继电器的开关切换以实现DAC VI源产生模组和ADC量测模组与 被测芯片的某一管脚对接。2. 根据权利要求1所述的新型的封装检测系统，其特征在于，DAC VI源产生模组的放 大电路包括运算放大器Ul和U2 ; D/A转换器的输出端经电阻R3接运算放大器Ul的同向输入端；运算放大器Ul的输出 端经依次串联的电阻R2和Rl接地；电阻R2和Rl的连接点接运算放大器Ul的反向输入 端； 运算放大器Ul的输出端依次经串接的电阻R27和R7接运算放大器U2的同向输入端； 电阻R27和R7的连接点接待测芯片的某一管脚； 运算放大器U2的输出端与反向输入端短接；运算放大器U2的输出端还通过电阻R4接 运算放大器Ul的同向输入端。3. 根据权利要求2所述的新型的封装检测系统，其特征在于，Rl~R4均为1000 D ;R27 和R7均为IOkQ。4. 根据权利要求1所述的新型的封装检测系统，其特征在于，还包括与MCU相连的TTL 通信模组；TTL通信模组用于MCU与外部的分选机的通信；分选机通过与MCU通信，依次将 待测芯片送入新型的封装检测系统的检测位，实现自动连续的缺陷检测。5. 根据权利要求1-4任一项所述的新型的封装检测系统，其特征在于，还包括与MCU相 连的COM烧录模组。6. 根据权利要求5所述的新型的封装检测系统，其特征在于，被测芯片的封装形式包 括：S0T23-5, S0T23-6, S0T23-3, S0P8, S0P8, DIP8 和 T0-220。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型的封装检测系统，包括MCU、电源模组、显示模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组；显示模组、电源模组、DAC VI源产生模组、ADC量测模组和继电器控制模组均与MCU相连；DAC VI源产生模组集成有D/A转换器和放大电路；DAC VI源产生模组为被测芯片提供测试用的激励电压或偏置电流；ADC量测模组集成有A/D转换器，用于检测被测芯片某一管脚处的电压值；继电器控制模组基于继电器的开关切换以实现DAC VI源产生模组和ADC量测模组与被测芯片的某一管脚对接。该新型的封装检测系统易于实施，且能实现自动化检测。
【IPC分类】G01R31/02
【公开号】CN204694799
【申请号】CN201520160662
【发明人】游飞, 张臻丙, 黄贵平, 黄广亮
【申请人】深圳康姆科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月20日
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