CN112240947B - 一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，包括钻信号腔体、电源腔体和接地腔体，装配上型芯、下型芯并固化，安装下轴套和上轴套，装入信号探针、电源探针和接地探针，安装上基座，完成探针测试组件的装配。本发明的有益效果是：信号探针通过安装绝缘环实现与信号腔体的同轴结构，信号损耗小；电源腔体在钻孔后插入绝缘的型芯并用胶水粘合，使电源探针与基座间形成双层绝缘结构，其绝缘性好，功率损耗低；接地探针与金属基座直接接触，其导通性能好；同时该装配方法制成的弹簧探针测试组件，避免了现有探针插损与回损过大的情况，提高了芯片频率测试的应用范围及测试效果，能够更好的满足5G及AI时代对高速芯片测试的更高要求。

Description

一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法

技术领域

本发明涉及半导体元器件技术领域，具体为一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法。

背景技术

目前国内测试芯片的弹簧探针及基座技术还都集中在中低档领域，技术水平和附加值偏低，高频及射频芯片测试还处于起步阶段，其中高可靠芯片在生产制造中的测试环节，需要大量微型、高性能的弹簧测试探针。因此，研发适用超高频芯片测试的新型弹簧探针和基座的测试组件将能填补国内超高频芯片测试的空白，该技术将促进国内芯片研发以及测试行业的发展，对促进地区芯片制造业乃至我国整体芯片生产及测试技术向国际先进水平的迈进都具有重要的示范和促进作用。

现有的弹簧测试探针常常与塑胶材料基座相配合使用，且为非同轴结构，并未考虑芯片本身输入及输出的阻抗匹配，因此高频性能局限于探针本身的传输带宽，信号和功率损耗严重，从而导致测试效果大打折扣。现有的超高频探针测试组件，多是三层基座结构，测试组件装配复杂，装配速度慢，信号探针同轴性差。同时，现有的测试基座上的电源探针腔体多采用钻孔后直接电镀绝缘层，容易造成基座上其他部位也被电镀，且电镀工序复杂，装配成本高，无法保证电源腔体内壁的有效绝缘，难以实现55GHz频率以上的超高频信号测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，包括以下步骤：

步骤1，准备基材，包含上基座、下基座、上轴套、下轴套、上型芯、下型芯、信号探针、电源探针和接地探针；

步骤2，在上基座和下基座上分别钻出多个并排排列且相互对应的上信号腔体、下信号腔体、上电源腔体、下电源腔体、上接地腔体和下接地腔体，其中，所述上信号腔体和下信号腔体组成信号腔体，所述上电源腔体和下电源腔体组成电源腔体，所述上接地腔体和下接地腔体组成接地腔体；

步骤3，将上型芯插入到上电源腔体内，将下型芯插入到下电源腔体内；

步骤4，在上型芯和上电源腔体、下型芯和下电源腔体的间隙内均灌入胶水，待固化；

步骤5，对固化后的上型芯和下型芯进行钻孔；

步骤6，将下轴套装入下信号腔体内，将信号探针插入下轴套内，然后将上轴套装入上信号腔体内；

步骤7，将电源探针插入下型芯的孔腔内；

步骤8，将接地探针插入到下接地腔体内；

步骤9，将上基座上的上信号腔体、上型芯的孔腔和上接地腔体分别对准信号探针、电源探针和接地探针套入，将上基座的下表面和下基座的上表面贴合固定。

进一步优选，所述上基座和下基座均采用金属材质制成。

进一步优选，所述上轴套、下轴套、上型芯和下型芯均采用非金属绝缘材质制成。

进一步优选，所述上型芯的外径尺寸小于上电源腔体的内径尺寸，所述下型芯的外径尺寸小于下电源腔体的内径尺寸。

进一步优选，所述上型芯与上电源腔体的高度尺寸相同，所述下型芯与下电源腔体的高度尺寸相同。

进一步优选，所述上轴套与上信号腔体、下轴套与下信号腔体均采用过盈配合压接而成。

进一步优选，所述信号探针、电源探针和接地探针均包含上柱塞、下柱塞、套筒和弹簧，所述信号探针的套筒上套设有绝缘环，所述绝缘环与上信号腔体过盈配合。

进一步优选，所述信号腔体的内径尺寸大于信号探针的外径尺寸。

进一步优选，所述上轴套和上型芯的孔腔底部、下轴套和下型芯的孔腔上部均设有导向锥角。

进一步优选，所述接地探针的外径尺寸与上接地腔体、下接地腔体均过盈配合。

有益效果

本发明的超高频弹簧探针测试组件的装配方法，信号探针通过安装绝缘环实现与信号腔体的同轴结构，信号损耗小；电源腔体在钻孔后插入绝缘的型芯并用胶水粘合，使电源探针与基座间形成双层绝缘结构，其绝缘性好，功率损耗低；接地探针与金属基座直接接触，其导通性能好；同时该装配方法制成的弹簧探针测试组件，避免了现有探针插损与回损过大的情况，提高了芯片频率测试的应用范围，提高了芯片测试效果，能够更好的满足5G及AI时代对高速芯片测试的更高要求，且装配简单、快捷，易于组装，安装顺序清晰。

附图说明

图1为本发明实施例所公开的信号腔体与上轴套、下轴套的装配示意图；

图2为本发明实施例所公开的电源腔体与上型芯、下型芯的装配示意图；

图3为本发明实施例所公开的信号探针装配于基座内的示意图；

图4为本发明实施例所公开的电源探针装配于基座内的示意图；

图5为本发明实施例所公开的接地探针装配于基座内的示意图；

图6为本发明实施例所公开的超高频弹簧探针测试组件的整体结构示意图。

附图标记

1-上基座，2-下基座，3-上信号腔体，4-下信号腔体，5-上电源腔体，6-下电源腔体，7-上轴套，8-下轴套，9-上型芯，10-下型芯，11-上接地腔体，12-下接地腔体，13-信号探针，14-电源探针，15-接地探针，16-套筒，17-上柱塞，18-下柱塞，19-绝缘环。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-6所示，所述超高频探针测试组件由上基座1、下基座2、信号探针13、电源探针14和接地探针15组成，其中，所述上基座1和下基座2组成该测试组件的基座，所述上基座1上开设有上信号腔体3、上电源腔体5和上接地腔体11，所述下基座2上开设有下信号腔体4、下电源腔体6和下接地腔体12，所述上信号腔体3和下信号腔体4组成信号腔体，所述上电源腔体5和下电源腔体6组成电源腔体，所述上接地腔体11和下接地腔体12组成接地腔体。其中，所述信号探针13安装于信号腔体内，所述电源探针14安装于电源腔体内，所述接地探针15安装于电源腔体内。

本申请的超高频弹簧探针测试组件的装配方法，包括以下步骤：

步骤1，准备基材，包含上基座1、下基座2、上轴套7、下轴套8、上型芯9、下型芯10、信号探针13、电源探针14和接地探针15；

步骤2，在上基座1和下基座2上分别钻出上信号腔体3、下信号腔体4，上电源腔体5、下电源腔体6、上接地腔体11和下接地腔体12，且均为大小径的圆孔结构，其中，所述上信号腔体3、上电源腔体5和上接地腔体11的孔径尺寸为上小下大，所述下信号腔体4、下电源腔体6和下接地腔体12的孔径尺寸为上大下小；

步骤3，将上型芯9插入到上电源腔体5内，将下型芯10插入到下电源腔体6内；

步骤4，在上型芯9和上电源腔体5、下型芯10和下电源腔体6的间隙内均灌入胶水，待固化，固化后的上型芯9的侧面与上电源腔体5的内壁粘合，固化后的下型芯10的侧面与下电源腔体6的内壁粘合；

步骤5，对固化后的上型芯9和下型芯10进行钻孔，该孔腔上下贯穿上型芯9和下型芯10，且均为大小径的圆孔结构；

步骤6，将下轴套8装入下信号腔体4内，使其位于下信号腔体4的下端，将信号探针13插入下轴套8内，然后将上轴套7装入上信号腔体3内，使其位于上信号腔体3的上端；

步骤7，将电源探针14插入下型芯10的孔腔内；

步骤8，将接地探针15插入到下接地腔体12内；

步骤9，将上基座1上的上信号腔体3、上型芯9的孔腔和上接地腔体11分别对准信号探针13、电源探针14和接地探针15套入，将上基座1的下表面和下基座2的上表面贴合固定，完成该探针测试组件的装配。

本申请的弹簧探针测试组件的装配方法，改变现有采用电镀绝缘的方法，简化了装配工艺，使弹簧探针测试组件的装配更加简单、快捷，避免因电镀致使的基座其他部位也被电镀导致接地探针的导通不良，同时简约了装配成本。

优选的，所述上基座1和下基座2均采用金属材质制成，保证信号探针13、电源探针14和接地探针15的固定稳定，且易于加工，使用寿命长。

优选的，所述上轴套7、下轴套8、上型芯9和下型芯10均采用非金属绝缘材质制成，保证信号探针13和电源探针14与基座间的绝缘，防止因与金属材质的基座接触导致信号短路和电性流失。

优选的，所述上型芯9的外径尺寸小于上电源腔体5的内径尺寸，所述下型芯10的外径尺寸小于下电源腔体6的内径尺寸，确保上型芯9与上电源腔体5、下型芯10与下电源腔体6件留有间隙，确保胶水能够注入该间隙内，用以将上型芯9和上电源腔体5、下型芯10与下电源腔体6的粘合固定。

优选的，所述上型芯9与上电源腔体5的高度尺寸相同，所述下型芯10与下电源腔体6的高度尺寸相同，保证电源探针14与电源腔体完全绝缘，防止电源探针14与基座导通，影响测试，同时增加上型芯9和下型芯10的绝缘效果。

优选的，所述上轴套7与上信号腔体3、下轴套8与下信号腔体4均采用过盈配合压接而成，保证上轴套7和下轴套8的固定牢固。

优选的，所述信号探针13、电源探针14和接地探针15均包含上柱塞17、下柱塞18、套筒16和弹簧，所述信号探针13的套筒16上套设有绝缘环19，所述绝缘环19与上信号腔体3过盈配合，所述绝缘环19用于固定信号探针13，配合上轴套7和下轴套8，保证信号探针13在信号腔体内居中，使信号探针13与信号腔体形成同轴结构，图中弹簧未示出，其安装于套筒16内，且上下两端分别与上柱塞17下端和下柱塞18上端相抵接。

优选的，所述上信号腔体3与下信号腔体4组成信号腔体，其内径尺寸大于信号探针13的外径尺寸，使信号探针13和信号腔体之间留有较大间隙，间隙中的空气作为绝缘介质。

优选的，所述上轴套7和上型芯9的孔腔底部、下轴套8和下型芯10的孔腔上部均设有导向锥角，便于信号探针13和电源探针14的插入装配。

优选的，所述接地探针15的外径尺寸与上接地腔体11、下接地腔体12均过盈配合，保证接地探针15与接地腔体形成良好的导通。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明性的保护范围之内的发明内容。

Claims (7)

1.一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，准备基材，包含上基座、下基座、上轴套、下轴套、上型芯、下型芯、信号探针、电源探针和接地探针；

步骤2，在上基座和下基座上分别钻出多个并排排列且相互对应的上信号腔体、下信号腔体、上电源腔体、下电源腔体、上接地腔体和下接地腔体，其中，所述上信号腔体和下信号腔体组成信号腔体，所述上电源腔体和下电源腔体组成电源腔体，所述上接地腔体和下接地腔体组成接地腔体；

步骤3，将上型芯插入到上电源腔体内，将下型芯插入到下电源腔体内；

步骤4，在上型芯和上电源腔体、下型芯和下电源腔体的间隙内均灌入胶水，待固化；

步骤5，对固化后的上型芯和下型芯进行钻孔；

步骤6，将下轴套装入下信号腔体内，将信号探针插入下轴套内，然后将上轴套装入上信号腔体内；

步骤7，将电源探针插入下型芯的孔腔内；

步骤8，将接地探针插入到下接地腔体内；

步骤9，将上基座上的上信号腔体、上型芯的孔腔和上接地腔体分别对准信号探针、电源探针和接地探针套入，将上基座的下表面和下基座的上表面贴合固定；

所述上基座和下基座均采用金属材质制成；所述上轴套、下轴套、上型芯和下型芯均采用非金属绝缘材质制成；所述上型芯的外径尺寸小于上电源腔体的内径尺寸，所述下型芯的外径尺寸小于下电源腔体的内径尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于：所述上型芯与上电源腔体的高度尺寸相同，所述下型芯与下电源腔体的高度尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于：所述上轴套与上信号腔体、下轴套与下信号腔体均采用过盈配合压接而成。

4.根据权利要求1所述的一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于：所述信号探针、电源探针和接地探针均包含上柱塞、下柱塞、套筒和弹簧，所述信号探针的套筒上套设有绝缘环，所述绝缘环与上信号腔体过盈配合。

5.根据权利要求1所述的一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于：所述信号腔体的内径尺寸大于信号探针的外径尺寸。

6.根据权利要求1所述的一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于：所述上轴套和上型芯的孔腔底部、下轴套和下型芯的孔腔上部均设有导向锥角。

7.根据权利要求1所述的一种超高频弹簧探针测试组件的装配方法，其特征在于：所述接地探针的外径尺寸与上接地腔体、下接地腔体均过盈配合。

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