CN104198772A - 嵌入式芯片测试插座及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种嵌入式芯片测试插座，包括探针保持板和金属外框，金属外框上阵列设置有多个安装孔，安装孔内安装有嵌入式芯片定位板，嵌入式芯片定位板的四周边上设置有台阶，安装孔在靠近上表面一侧设置有抵触所述台阶的凸台，嵌入式芯片定位板上设置有阵列分布的定位孔，探针保持板上设置有与定位孔对应的保持孔，定位孔和保持孔配合固定有测试探针，嵌入式芯片定位板采用复合材料，金属外框达到增强测试插座强度的目的，同时又保证了插座的电气性能；还能在一定程度上杜绝测试过程中晶粒间的电磁干扰；金属外框的变形量要小于传统测试插座，当测试探针数量大于1500根时，测试插座表面变形量仍然能满足不大于0.05MM的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种嵌入式芯片测试插座及其加工方法，属于半导体和电子连接件行业。
背景技术
在芯片的制造过程中有一个很重要的工序：晶圆测试工序，晶圆测试是对芯片上的每个晶粒进行测试，在检测头装上有探针的测试插座与晶粒上的触点接触来测试晶粒电气特性，不合格的晶粒会被做上标记，而后当芯片依晶粒为单位切割成独立的晶粒时，有标记的不合格晶粒会被淘汰，不再进行下一个制程，以免徒增制造成本。
由于晶圆的厚度一般都在0.5MM左右，在某些情况下甚至更薄，这导致晶圆很容易在测试的时候由于受力不均而遭到破坏。因此测试晶圆的测试插座在安装在检测头上后其表面的变形量不能大于0.05MM。
由于测试插座安装在检测头上时，探针会有一定的压缩，这时所有探针产生的力都作用在金属外框上。传统的测试插座都是用复合材料做成，如图1所示，一般有上下两部分构成的，其整体式芯片定位板1整体采用复合材料，如果使用探针的数量超过300根，由于探针的压缩量有限，此种结构的测试插座将不能满足插座表面变形量小于0.05MM的要求，这时传统测试插座会加一个金属框2来加强测试插座的强度，如图2所示，但是这种结构的金属框受到安装特征，定位销钉，螺丝的限制，将会增加芯片定位板3的面积。因此当探针数量大于1500根时，其测试插座表面变形量大于0.05MM，不满足要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种通过改善结构和制造工艺来增强强度的嵌入式芯片测试插座。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种嵌入式芯片测试插座，包括金属外框和探针保持板，所述金属外框上阵列设置有多个安装孔，所述安装孔内安装有嵌入式芯片定位板，所述嵌入式芯片定位板的四周边上设置有台阶，所述安装孔在靠近上表面一侧设置有抵触所述台阶的凸台，所述嵌入式芯片定位板上设置有阵列分布的定位孔，所述探针保持板可拆卸的固定在所述金属外框的上表面的相对面上，所述探针保持板上设置有与所述定位孔对应的保持孔，所述定位孔和保持孔配合固定有测试探针，所述嵌入式芯片定位板采用复合材料。
优选地，所述探针保持板通过锁紧螺丝连接到所述金属外框上。
优选地，所述探针保持板与所述金属外框之间还设置有定位销。
优选地，所述嵌入式芯片定位板设置8个，但不限于8个。
优选地，所述金属外框上还设置多个固定孔。
优选地，所述探针保持板中间设置有十字型孔。
一种以上所述嵌入式芯片测试插座的加工方法，包括以下步骤：
(1)在所述金属外框上加工出所述安装孔；
(2)将所述嵌入式芯片定位板从所述上表面的相对面安装入所述金属外框的安装孔内，使得所述嵌入式芯片定位板上的台阶顶触在所述安装孔内的凸台上；
(3)统一在所述多个嵌入式芯片定位板上加工出定位孔；
(4)将所述探针保持板安装在所述金属外框的上表面相对一侧，使所述探针保持板和金属外框结合将所述嵌入式芯片定位板卡固在中间。
优选地，“将所述嵌入式芯片定位板安装入所述金属外框的安装孔内”具体为：将所述嵌入式芯片定位板通过紧配合压入所述金属外框的安装孔内。
优选地，“将所述嵌入式芯片定位板安装入所述金属外框的安装孔内”具体为：将所述嵌入式芯片定位板通过胶水粘接于所述金属外框的安装孔内。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，所述金属外框采用金属材料，将由复合材料制成的嵌入式芯片定位板嵌入所述金属外框的安装孔中，达到增强测试插座强度的目的，同时又保证了插座的电气性能。由于金属对电磁的屏蔽特性，本发明可以在一定程度上杜绝测试过程中晶粒间的电磁干扰。由于金属外框主体是金属材料构成的，金属的强度又远远大于复合材料，因此用此金属外框的测试插座的变形量要小于传统测试插座，嵌入在金属外框内的嵌入式芯片定位板面积相对传统结构更小，金属外框面积更大，能够发挥出金属材料高强度的性能，当测试探针数量大于1500根时，测试插座表面变形量仍然能满足不能大于0.05MM的要求；所有的探针定位孔及其他零件特征在一次装夹中完成，精度大大提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术1的爆炸图；
图2是现有技术2的爆炸图；
图3是本发明中所述金属外框和嵌入式芯片定位板的爆炸图；
图4是本发明所述嵌入式芯片定位板的立体图；
图5是本发明一个实施例的爆炸图；
图6是本发明一个实施例的侧面剖视图；
图7是图6中A部分的放大图。
图中标记：1-整体式芯片定位板，2-金属框，3-芯片定位板，4-测试探针，5-锁紧螺丝，6-被测元件，7-定位销，10-金属外框，11-嵌入式芯片定位板，12-固定孔，13-安装孔，14-台阶，15-定位孔，16-上表面，20-探针保持板，21-保持孔，22-十字型孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图3和图5所示的本发明所述的一种嵌入式芯片测试插座，包括金属外框10和探针保持板20，在本实施例中，所述金属外框10采用不锈钢，所述金属外框10上阵列设置有8个安装孔13，所述安装孔13的数量可以根据需要进行设置，不限定于此，每个所述安装孔13内安装有嵌入式芯片定位板11，所述嵌入式芯片定位板11的四周边的中间位置设置有台阶14，使得所述嵌入式芯片定位板11的下侧尺寸大于上侧尺寸，如图4所示，所述安装孔13在靠近上表面16一侧设置有抵触所述台阶14的凸台，所述凸台使得所述安装孔13分为上窄和下宽两部分，所述嵌入式芯片定位板11安装入所述安装孔13后，所述台阶14抵触在所述凸台上，所述嵌入式芯片定位板11上侧尺寸小的部分伸入所述安装孔13上窄的部分，所述芯片定位下侧尺寸大的部分固定在所述安装孔13下窄部内，所述嵌入式芯片定位板11上设置有阵列分布的定位孔15，所述定位孔15的数量根据需要进行设置，所述探针保持板20可拆卸的固定在所述金属外框10的上表面16的相对面上，因此，所述嵌入式芯片定位板11安装入所述安装孔13之后，其上窄部抵触在所述凸台上，其下端抵触在所述探针保持板20上，因此可以牢固的固定，所述探针保持板20上设置有与所述定位孔15对应的保持孔21，所述定位孔15和保持孔21配合固定有测试探针4，所述测试探针4前端伸入定位孔15，其最前端伸出定位孔15并从上表面16伸出，如图6和图7所示，被测元件6放置在上表面16侧，与测试探针4的前端接触，所述嵌入式芯片定位板11采用复合材料，所述复合材料在本发明中优选的为Semitron MDS 100，但不限于此，还可以采用其他复合材料。
相比于现有技术，本发明减少采用复合材料的嵌入式芯片定位板11的面积，尽可能的增加金属外框10的面积和厚度，如去除金属外框和芯片定位板之间的定位销钉和螺丝等。从而发挥金属材料高强度的性能，进而整体提高嵌入式芯片测试插座的强度，减小变形，因此当测试探针4数量大于1500根时，测试插座表面变形量仍然能满足不能大于0.05MM的要求。
在优选的实施方案中，如图5所示，所述探针保持板20通过锁紧螺丝5连接到所述金属外框10上。
在优选的实施方案中，所述探针保持板20与所述金属外框10之间还设置有定位销6，定位更精确，防止其相互移动。
在优选的实施方案中，所述嵌入式芯片定位板11设置8个，但不限于8个，还可以根据需要设置其他数量。
在优选的实施方案中，所述金属外框10上还设置多个固定孔12，所述固定孔12根据具体需要进行设置个数和大小。
在优选的实施方案中，所述探针保持板20中间设置有十字型孔22。
一种以上所述嵌入式芯片测试插座的加工方法，包括以下步骤：
(1)在所述金属外框10上加工出所述安装孔13，通过常规打孔机构机械打孔；
(2)将所述嵌入式芯片定位板11从所述上表面16的相对面安装入所述金属外框10的安装孔13内，使得所述嵌入式芯片定位板11上的台阶14顶触在所述安装孔13内的凸台上；
(3)统一在所述多个嵌入式芯片定位板11上加工出阵列分布的定位孔15；
(4)将所述探针保持板20安装在所述金属外框10的上表面16相对一侧，使所述探针保持板20和金属外框10结合将所述嵌入式芯片定位板11卡固在中间，本方法通过一次装夹可以完成，提高生产效率。
优选地，“将所述嵌入式芯片定位板11安装入所述金属外框10的安装孔13内”具体为：将所述嵌入式芯片定位板11通过紧配合压入所述金属外框10的安装孔13内，可以通过冷装法或热装法将所述嵌入式芯片定位板11安装入安装孔13内，使其与所述安装孔13过盈配合。
优选地，“将所述嵌入式芯片定位板11安装入所述金属外框10的安装孔13内”具体为：将所述嵌入式芯片定位板11通过胶水粘接于所述金属外框10的安装孔13内，所述胶水可以采用工业胶水。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种嵌入式芯片测试插座，其特征在于，包括金属外框和探针保持板，所述金属外框上阵列设置有多个安装孔，所述安装孔内安装有嵌入式芯片定位板，所述嵌入式芯片定位板的四周边上设置有台阶，所述安装孔在靠近上表面一侧设置有抵触所述台阶的凸台，所述嵌入式芯片定位板上设置有阵列分布的定位孔，所述探针保持板可拆卸的固定在所述金属外框的上表面的相对面上，所述探针保持板上设置有与所述定位孔对应的保持孔，所述定位孔和保持孔配合固定有测试探针，所述嵌入式芯片定位板采用复合材料。
2.如权利要求1所述的嵌入式芯片测试插座，其特征在于，所述探针保持板通过锁紧螺丝连接到所述金属外框上。
3.如权利要求1或2所述的嵌入式芯片测试插座，其特征在于，所述探针保持板与所述金属外框之间还设置有定位销。
4.如权利要求1-3任一项所述的嵌入式芯片测试插座，其特征在于，所述嵌入式芯片定位板设置8个。
5.如权利要求1-4任一项所述的嵌入式芯片测试插座，其特征在于，所述金属外框上还设置多个固定孔。
6.如权利要求1-5任一项所述的嵌入式芯片测试插座，其特征在于，所述探针保持板中间设置有十字型孔。
7.一种权利要求1-6任一项所述嵌入式芯片测试插座的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在所述金属外框上加工出所述安装孔；
(2)将所述嵌入式芯片定位板从所述上表面的相对面安装入所述金属外框的安装孔内，使得所述嵌入式芯片定位板上的台阶顶触在所述安装孔内的凸台上；
(3)统一在所述多个嵌入式芯片定位板上加工出定位孔；
(4)将所述探针保持板安装在所述金属外框的上表面相对一侧，使所述探针保持板和金属外框结合将所述嵌入式芯片定位板卡固在中间。
8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，“将所述嵌入式芯片定位板安装入所述金属外框的安装孔内”具体为：将所述嵌入式芯片定位板通过紧配合压入所述金属外框的安装孔内。
9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，“将所述嵌入式芯片定位板安装入所述金属外框的安装孔内”具体为：将所述嵌入式芯片定位板通过胶水粘接于所述金属外框的安装孔内。
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