CN116520139A - 芯片测试夹具 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体技术领域，公开了芯片测试夹具。该芯片测试夹具包括导热底座、探针机构和散热机构，导热底座中部设置有容纳槽，容纳槽内设置有定位框，定位框用于对容纳槽内的产品定位；探针机构设置于导热底座背离容纳槽的一侧，探针机构的检测端穿过容纳槽的槽底与产品电连接，从而实现对芯片的测试，散热机构包括散热片组件和散热风扇，两个散热片组件对称设置于导热底座上，以围设形成散热空间，每个散热片组件背离散热空间的一侧均设置有散热风扇，散热片组件与导热底座直接连接，通过导热底座将芯片产生的热量传递给散热片组件，能够有效地对芯片散热，防止芯片过热而导致测试结果失真或芯片损坏。

Description

芯片测试夹具

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及芯片测试夹具。

背景技术

芯片测试夹具是在芯片制造和测试过程中使用的一种工具，用于将芯片固定在特定位置上进行测试和分析。测试夹具需要能够有效地散热，以防止芯片过热而导致测试结果失真或芯片损坏。

目前，常见的芯片测试夹具散热方法包括在夹具内部设置散热器或在芯片表面直接放置散热装置等。而在芯片表面直接放置散热装置的散热方式中，需要通过夹具的压头与芯片接触，将芯片散发的热量传导到夹具的压头上，再通过风扇将热量迅速导出，在这种散热方式中，压头的材质、形状和压力等因素都会影响散热效果。

并且，在芯片的封装中，有些芯片的晶圆封装在芯片的底部，芯片的晶圆与芯片的盖片之间的存在空气层，由于空气层的存在，在测试过程中，芯片的晶圆的热量向下方传递的能量，会大于芯片的晶圆向上方盖片传递的能量。因此，在芯片测试过程中，若采用夹具的压头接触芯片盖片的方式进行散热，则由于芯片内部空气层的存在，会导致热量传递的效率低下，使芯片温度较高，从而无法保持芯片的功能性测试。

因此，亟需一种芯片测试夹具来解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供芯片测试夹具，通过导热底座、探针机构和散热机构的组合，使该芯片测试夹具具有定位准确、测试可靠和散热效果好优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

芯片测试夹具，包括：

导热底座，所述导热底座中部设置有容纳槽，所述容纳槽内设置有定位框，所述定位框用于对所述容纳槽内的产品定位；

探针机构，设置于所述导热底座背离所述容纳槽的一侧，所述探针机构的检测端穿过所述容纳槽的槽底与所述产品电连接；

散热机构，包括散热片组件和散热风扇，两个所述散热片组件对称设置于所述导热底座上，以围设形成散热空间，每个所述散热片组件背离所述散热空间的一侧均设置有所述散热风扇。

可选地，所述散热片组件包括由多个散热鳍片依次叠放而成的散热鳍片组及至少一个导热管，所述散热鳍片组上设置有至少一个安装腔体，所述导热管一端与所述导热底座连接，另一端穿设于所述安装腔体内。

可选地，所述散热片组件还包括安装架，所述散热鳍片组背离所述散热空间的一侧设置有至少两个避让槽，所述导热底座对应所述避让槽的位置设置有下沉槽，每个所述避让槽内均嵌设一个所述安装架，至少部分所述安装架凸出所述避让槽伸入到所述下沉槽内与所述导热底座固定连接，所述安装架的顶部固定于所述散热鳍片组上，所述散热风扇的散热面贴合于两个所述安装架上，且与两个所述安装架连接。

可选地，所述导热底座上还设置有栅格状散热结构，两组所述栅格状散热结构对称设置于所述容纳槽两侧的导热底座上，每组所述栅格状散热结构均包括多个成阵列分布的散热翅片和多个成阵列分布的散热柱。

可选地，所述芯片测试夹具还包括第一定位组件，所述第一定位组件被配置为对所述容纳槽内的定位框进行定位，同时对所述导热底座背离所述容纳槽一侧的探针机构进行定位。

可选地，所述第一定位组件包括两个第一定位柱，两个所述第一定位柱呈对角设置于所述容纳槽的槽底，两个所述第一定位柱的顶端均向上凸出所述容纳槽的槽底，以将所述定位框定位于所述容纳槽内，两个所述第一定位柱的底端均向下凸出所述导热底座的下端面，以将所述探针机构定位于所述导热底座上。

可选地，所述芯片测试夹具还包括第二定位组件，所述第二定位组件包括两个第二定位柱，两个所述第二定位柱与两个所述第一定位柱呈不同对角分布于所述导热底座，两个所述第二定位柱被配置为将所述探针机构定位于所述导热底座上。

可选地，所述探针机构包括针板组件，所述针板组件贴合于所述导热底座背离所述容纳槽的一侧，所述针板组件上设置有多个针孔，至少部分针孔设置有探针，所述探针的检测端伸入到所述容纳槽内与所述产品抵接。

可选地，所述针板组件包括第一针板和第二针板，所述第一针板固定连接于所述第二针板上，所述第一针板上设置有多个第一通孔，所述第二针板上设置有多个第二通孔，一个所述第一通孔与一个所述第二通孔同轴设置以形成所述针孔。

可选地，所述针板组件还包括两个定位销，两个所述定位销成对角分布于所述第一针板上，两个所述定位销被配置为将所述第二针板定位于所述第一针板上。

有益效果：

本发明提供的芯片测试夹具，包括导热底座、探针机构和散热机构，在导热底座中部设置有容纳槽和定位框，能够精准地将芯片定位在特定位置，同时，探针机构设置于导热底座背离容纳槽的一侧，能够通过检测端穿过容纳槽的槽底与产品电连接，从而实现对芯片的测试。此外，该芯片测试夹具的散热机构包括散热片组件和散热风扇，散热片组件与导热底座直接连接，通过导热底座将芯片产生的热量传递给散热片组件，能够有效地对芯片散热，防止芯片过热而导致测试结果失真或芯片损坏。并且两个散热片组件对称设置于导热底座上，以围设形成散热空间，每个散热片组件背离散热空间的一侧均设置有散热风扇，能够将热量迅速导出到空气中，加快了散热效率，提高了散热效果，从而保障测试结果的准确性和芯片的安全性。因此本发明提供的芯片测试夹具通过导热底座、探针机构和散热机构的组合，使该芯片测试夹具具有定位准确、测试可靠和散热效果好优点。

附图说明

图1是本发明提供的芯片测试夹具的爆炸图；

图2是本发明提供的芯片测试夹具的结构示意图；

图3是本发明提供的探针机构的爆炸图；

图4是本发明提供的探针机构的结构示意图。

图中：

10、产品；

100、导热底座；110、容纳槽；120、定位框；130、下沉槽；140、栅格状散热结构；200、探针机构；210、针板组件；211、第一针板；212、第二针板；213、定位销；214、针孔；220、探针；300、散热机构；310、散热片组件；311、散热鳍片组；3111、安装腔体；3112、避让槽；312、导热管；313、安装架；314、防护罩；320、散热风扇；400、第一定位柱；500、第二定位柱；600、底板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种芯片测试夹具，如图1-图2所示，该芯片测试夹具包括导热底座100、探针机构200和散热机构300，导热底座100中部设置有容纳槽110，容纳槽110内设置有定位框120，定位框120通过紧固螺钉固定在导热底座100上，定位框120用于对容纳槽110内的产品10定位，能够精准地将芯片定位在特定位置。同时，探针机构200设置于导热底座100背离容纳槽110的一侧，能够通过检测端穿过容纳槽110的槽底与产品10电连接，从而实现对芯片的测试。此外，该芯片测试夹具的散热机构300包括散热片组件310和散热风扇320，散热片组件310与导热底座100直接连接，通过导热底座100将芯片产生的热量传递给散热片组件310，能够有效地对芯片散热，防止芯片过热而导致测试结果失真或芯片损坏，并且两个散热片组件310对称设置于导热底座100上，以围设形成散热空间，每个散热片组件310背离散热空间的一侧均设置有散热风扇320，能够将热量迅速导出到空气中，加快散热效果，从而保障测试结果的准确性和芯片的安全性。因此，本实施例提供的芯片测试夹具通过导热底座100、探针机构200和散热机构300的组合，使该芯片测试夹具具有定位准确、测试可靠和散热效果好优点。

可选地，散热片组件310包括由多个散热鳍片依次叠放而成的散热鳍片组311及至少一个导热管312，散热鳍片组311上设置有至少一个沿竖直方向延伸安装腔体3111，导热管312一端与导热底座100连接，另一端穿设于安装腔体3111内，通过导热管312将芯片的热量快速传递到散热鳍片组311上，然后通过散热鳍片组311的表面积增大，提高芯片的散热效率。

具体地，如图1-图2所示，本实施中每个散热鳍片组311上设置有三个安装腔体3111，每个安装腔体3111内均设置有一个与导热底座100连接的导热管312，进一步提高了散热效率。由于每个散热鳍片组311上设置了三个安装腔体3111，每个安装腔体3111内都设置了一个导热管312，因此导热管312的数量增加了，能够更加快速地将芯片的热量传递到散热鳍片组311上，使得散热鳍片组311的表面积更加充分地参与散热，提高了芯片的散热效率。

可选地，在每个安装腔体3111的邻侧还设置有一个与安装腔体3111连通的焊接腔体，便于焊接头伸入到散热鳍片组311中对导热管312与散热鳍片组311进行锡焊。

可选地，散热片组件310还包括安装架313，散热鳍片组311背离散热空间的一侧设置有至少两个沿竖直方向延伸的避让槽3112，导热底座100对应避让槽3112的位置设置有下沉槽130，每个避让槽3112内均嵌设一个安装架313，至少部分安装架313凸出避让槽3112伸入到下沉槽130内与导热底座100固定连接，安装架313的顶部固定于散热鳍片组311上，散热风扇320的散热面贴合于两个安装架313上，且与两个安装架313连接。通过这样的设计，可以实现散热风扇320与安装架313的紧密连接，保证散热风扇320的散热面贴合于两个安装架313上，避免了散热效果的损失。同时，由于安装架313的固定，能够保证散热鳍片组311的稳定性，不会出现散热鳍片组311与导热底座100之间的松动或移位，从而保障测试结果的准确性和芯片的安全性。

可选地，如图1所示，本实施中的安装架313为F型安装架313，F型安装架313的上端能够更好的嵌入到散热鳍片组311的间隙中，并通过紧固螺钉固定，提高了安装支架的稳定性，从而保证散热风扇320更加稳定。

可选地，导热底座100上还设置有栅格状散热结构140，两组栅格状散热结构140对称设置于容纳槽110两侧的导热底座100上，每组栅格状散热结构140均包括多个成阵列分布的散热翅片和多个成阵列分布的散热柱。通过栅格状散热结构140的设置，能够增加导热底座100的散热表面积，提高了散热效率。同时，通过多个成阵列分布的散热柱的固定，保证了散热翅片和散热柱之间的间距，使得芯片的散热能够更加均匀地分布在散热翅片和散热柱之间，从而提高了散热效率和稳定性。

可选地，如图1-图3所示，芯片测试夹具还包括第一定位组件，第一定位组件用于对容纳槽110内的定位框120进行定位，通过定位框120对产品10进行精准定位，保证产品10放置位置的准确性，进而保证了测试的准确性。同时对导热底座100背离容纳槽110一侧的探针机构200进行定位。使得探针机构200与产品10的电连接更加稳定，减少了测试误差的可能性。

进一步地，第一定位组件包括两个第一定位柱400，两个第一定位柱400呈对角设置于容纳槽110的槽底，两个第一定位柱400的顶端均向上凸出容纳槽110的槽底，以将定位框120定位于容纳槽110内，两个第一定位柱400的底端均向下凸出导热底座100的下端面，以将探针机构200定位于导热底座100上，以保证该芯片测试夹具具有更高精度和稳定性的定位和连接效果，能够更好地满足芯片测试和制造的需求。

可选地，如图1-图3所示，芯片测试夹具还包括第二定位组件，第二定位组件包括两个第二定位柱500，两个第二定位柱500与两个第一定位柱400呈不同对角分布于导热底座100，两个第二定位柱500用于将探针机构200定位于导热底座100上，以保证探针机构200的准确定位和连接。通过第二定位组件的设置，能够进一步提高探针220结构连接位置的准确性，提高测试的精度和测试结果的可靠性。

可选地，如图3-图4所示，探针机构200包括针板组件210，针板组件210贴合于导热底座100背离容纳槽110的一侧，针板组件210上设置有多个针孔214，至少部分针孔214设置有探针220，探针220的检测端伸入到容纳槽110内与产品10抵接。通过针板组件210的设置，能够保证探针机构200与产品10的电连接的准确性和稳定性，减少测试的误差。

可选地，针板组件210包括第一针板211和第二针板212，第一针板211固定连接于第二针板212上，第一针板211上设置有多个第一通孔，第二针板212上设置有多个第二通孔，第一通孔与第二通孔一一对应，并且每个第一通孔与每个第二通孔同轴设置以形成针孔214，通过这样的设计，能够更加精准地定位探针220，使得探针机构200与产品10的电连接更加稳定。具体地，第一针板211和第二针板212通过紧固螺钉紧固连接在一起，以保证整个针板组件210的稳定性。

可选地，针板组件210还包括两个定位销213，两个定位销213成对角分布于第一针板211上，两个定位销213用于将第二针板212定位于第一针板211上，以提高针板组件210的组装效率。

可选地，本实施中提供的芯片测试夹具还包括底板600和螺栓和螺母，导热底座100放置在底板600上，探针机构200位于底板600与导热底座100之间，螺栓依次穿过导热底座100、探针机构200和底板600，与底板600背离导热底座100一侧的螺母螺纹连接。

具体地，为了保证连接的稳定性，本实施例中设置有四个螺栓与螺母的组合，将整个芯片测试夹具固定在底板600上，以保证整个芯片测试夹具的结构强度和稳定性。

可选地，在散热片组件310还包括防护罩314，每个散热鳍片组311的两侧分别设置有一个防护罩314，防护罩314通过螺钉固定在安装架313，防护罩314可以有效地防止人员接触到热散热鳍片组311而导致烫伤。在高温环境下，散热片组件310通常会非常热，因此添加防护罩314可以提高工作安全性和保护人员的健康。此外，防护罩314还可以提高散热器的耐用性，避免散热鳍片组311因为外界因素而受损。需要注意的是，防护罩314的安装位置和固定方式可以根据实际的工作环境相应改变，以确保其可以正常工作，不会影响散热器的散热效率。

可选地，整个芯片测试夹具风扇外其余部件均为金属材料。常见的金属材料有铜、铝、钢等。其中，铜的导热性能最好，因此会选择使用铜材料制作导热底座100。铝的导热性能也很不错，同时还比铜轻便，因此为了是芯片测试夹具更加轻便时，会选择使用铝材料制作芯片测试夹具。钢材料的导热性能相对较差，但是在一些需要更高强度和耐腐蚀性能的部件，会选择使用钢材料制作进行制作，例如可以采用钢材料制作芯片测试夹具的底板600，保证对芯片测试夹具更好的支撑，同时能够是芯片测试夹具具有更长的使用寿命。

可选地，导热底座100的制作方式可以根据具体的要求和条件来选择，既可以通过一个完整的铜块铣削加工制作，也可以通过多个部件拼接而成。具体地，如果对导热性能要求非常高，可以选择通过一个完整的铜块铣削加工制作导热底座100，这样可以确保整个导热底座100的导热性能均匀；如果要求稍低，可以通过多个部件拼接而成。并且，通过一个完整的铜块铣削加工制作导热底座100可能会比较昂贵，而通过多个部件拼接而成则可以降低成本。无论采用哪种方式，都需要保证导热底座100的制作质量和精度，以确保其能够有效地传递热量。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.芯片测试夹具，其特征在于，包括：

导热底座(100)，所述导热底座(100)中部设置有容纳槽(110)，所述容纳槽(110)内设置有定位框(120)，所述定位框(120)用于对所述容纳槽(110)内的产品(10)定位；

探针机构(200)，设置于所述导热底座(100)背离所述容纳槽(110)的一侧，所述探针机构(200)的检测端穿过所述容纳槽(110)的槽底与所述产品(10)电连接；

散热机构(300)，包括散热片组件(310)和散热风扇(320)，两个所述散热片组件(310)对称设置于所述导热底座(100)上，以围设形成散热空间，每个所述散热片组件(310)背离所述散热空间的一侧均设置有所述散热风扇(320)。

2.根据权利要求1所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述散热片组件(310)包括由多个散热鳍片依次叠放而成的散热鳍片组(311)及至少一个导热管(312)，所述散热鳍片组(311)上设置有至少一个安装腔体(3111)，所述导热管(312)一端与所述导热底座(100)连接，另一端穿设于所述安装腔体(3111)内。

3.根据权利要求2所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述散热片组件(310)还包括安装架(313)，所述散热鳍片组(311)背离所述散热空间的一侧设置有至少两个避让槽(3112)，所述导热底座(100)对应所述避让槽(3112)的位置设置有下沉槽(130)，每个所述避让槽(3112)内均嵌设一个所述安装架(313)，至少部分所述安装架(313)凸出所述避让槽(3112)伸入到所述下沉槽(130)内与所述导热底座(100)固定连接，所述安装架(313)的顶部固定于所述散热鳍片组(311)上，所述散热风扇(320)的散热面贴合于两个所述安装架(313)上，且与两个所述安装架(313)连接。

4.根据权利要求1所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述导热底座(100)上还设置有栅格状散热结构(140)，两组所述栅格状散热结构(140)对称设置于所述容纳槽(110)两侧的导热底座(100)上，每组所述栅格状散热结构(140)均包括多个成阵列分布的散热翅片和多个成阵列分布的散热柱。

5.根据权利要求1所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述芯片测试夹具还包括第一定位组件，所述第一定位组件被配置为对所述容纳槽(110)内的定位框(120)进行定位，同时对所述导热底座(100)背离所述容纳槽(110)一侧的探针机构(200)进行定位。

6.根据权利要求5所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述第一定位组件包括两个第一定位柱(400)，两个所述第一定位柱(400)呈对角设置于所述容纳槽(110)的槽底，两个所述第一定位柱(400)的顶端均向上凸出所述容纳槽(110)的槽底，以将所述定位框(120)定位于所述容纳槽(110)内，两个所述第一定位柱(400)的底端均向下凸出所述导热底座(100)的下端面，以将所述探针机构(200)定位于所述导热底座(100)上。

7.根据权利要求6所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述芯片测试夹具还包括第二定位组件，所述第二定位组件包括两个第二定位柱(500)，两个所述第二定位柱(500)与两个所述第一定位柱(400)呈不同对角分布于所述导热底座(100)，两个所述第二定位柱(500)被配置为将所述探针机构(200)定位于所述导热底座(100)上。

8.根据权利要求1所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述探针机构(200)包括针板组件(210)，所述针板组件(210)贴合于所述导热底座(100)背离所述容纳槽(110)的一侧，所述针板组件(210)上设置有多个针孔(214)，至少部分针孔(214)设置有探针(220)，所述探针(220)的检测端伸入到所述容纳槽(110)内与所述产品(10)抵接。

9.根据权利要求8所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述针板组件(210)包括第一针板(211)和第二针板(212)，所述第一针板(211)固定连接于所述第二针板(212)上，所述第一针板(211)上设置有多个第一通孔，所述第二针板(212)上设置有多个第二通孔，一个所述第一通孔与一个所述第二通孔同轴设置以形成所述针孔(214)。

10.根据权利要求9所述的芯片测试夹具，其特征在于，所述针板组件(210)还包括两个定位销(213)，两个所述定位销(213)成对角分布于所述第一针板(211)上，两个所述定位销(213)被配置为将所述第二针板(212)定位于所述第一针板(211)上。