CN117147920A - 一种老化测试用芯片夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种老化测试用芯片夹具，包括有从下至上依次设置的夹具底座，限位片，压块总成；所述限位片中设有芯片限位槽；所述压块总成包括绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极以及压块，所述铜电极片正极和铜电极片负极为两个独立的铜电极片，所述铜电极片正极与铜电极片负极以一定间距布置在绝缘板上；所述激光芯片设于所述芯片限位槽中，所述激光芯片有芯片正极和芯片负极，所述铜电极片正极与所述铜电极片负极分别与待测激光芯片的芯片正极和负极相接触，所述夹具底座上表面朝向限位片的一侧设有热沉材料，所述热沉材料为金刚石或SiC。通过本发明的技术方案，使得夹具底座的耐用时间增长，散热效率增加。

Description

一种老化测试用芯片夹具

技术领域

本发明涉及激光芯片老化测试领域，尤其是大功率半导体激光芯片老化测试领域。

背景技术

在传统的激光芯片老化测试中，夹具一般由夹具底座、绝缘板、铜电极片、压块等组成。芯片放置于夹具底座上，因紫铜的导热效率较高所以夹具底座材质一般为紫铜。但在长期使用过程中，因芯片与夹具底座接触磨损，需要对夹具底座整体进行需定期更换。同时由于现有技术的测试老化夹具在一台设备上一般只能针对单一产品进行测试老化，需要更换整个夹具才可对另外产品进行测试老化，生产效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：

一种老化测试用芯片夹具，包括有从下至上依次设置的夹具底座，限位片，压块总成；所述限位片中设有芯片限位槽；所述压块总成包括绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极以及压块，所述铜电极片正极和铜电极片负极为两个独立的铜电极片，所述铜电极片正极与铜电极片负极布置在绝缘板上；芯片设于所述芯片限位槽中，所述铜电极片正极与所述铜电极片负极分别与待测芯片的芯片正极和芯片负极相接触。

优选地，所述夹具还包括第一紧固件以及第一螺纹孔，所述第一螺纹孔设于所述夹具底座朝向限位片一侧的表面，所述压块设有第一螺钉通孔，所述铜电极片正极和所述铜电极片负极之间形成第二螺钉通孔，所述绝缘板上设有第三螺钉通孔。

优选地，所述夹具底座材质为紫铜，所述夹具底座表面朝向限位片的一侧设有热沉材料。

优选地，所述芯片夹具中还设有第二紧固件，所述限位片上设有第一定位孔，所述夹具底座朝向限位片一侧的表面设有第二螺纹孔，所述第二紧固件依次穿过所述第一定位孔和所述第二螺纹孔将所述限位片固定于所述夹具底座上。

优选地，所述压块总成中还设有第一销轴、第一卡簧和第二销轴、第二卡簧；所述压块的两侧设有两个第一通孔，所述铜电极片正极上设有一个第二通孔，所述铜电极片负极上设有一个第三通孔，所述绝缘板两侧设有两个第四通孔；所述第一销轴从下至上穿过所述绝缘板左侧的第四通孔，第二通孔和所述压块左侧的第一通孔；所述第二销轴从下至上穿过所述绝缘板右侧的第四通孔，第三通孔和所述压块右侧的第一通孔；并由第一卡簧和第二卡簧分别对应第一销轴和第二销轴将所述绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极和压块组装固定。

优选地，所述夹具底座朝向所述限位片一侧的表面还设有第二定位孔，所述第二定位孔具有两个且分别设于所述夹具底座的两侧，所述第一销轴和所述第二销轴分别插入对应的两个所述第二定位孔。

优选地，所述铜电极片正极和所述铜电极片负极的前端分别有第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部与待测芯片的芯片正极相接触，所述第二凸起部与待测芯片的芯片负极相接触。

优选地，所述热沉材料为金刚石或SiC。

优选地，所述第一螺纹孔为M3螺纹孔，所述第一紧固件为M3内六角圆头螺钉。

优选地，所述第二螺纹孔为M1.6螺纹孔，所述第二紧固件为M1.6盘头螺钉。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

在夹具底座的工作表面设置耐磨性和导热性良好的热沉材料，由于金刚石或SiC的加工精度、热导率和硬度等性能明显优于其他金属加工件，使得夹具底座的耐用时间增长，散热效率增加，因此采用金刚石或SiC作为热沉材料，既改善了散热效果，也进一步降低了后期维护成本。

附图说明

图1为夹具整体结构轴测图；

图2为夹具整体结构爆炸图；

图3为夹具底座轴侧图；

图4为压块总成结构爆炸图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-2所示，本实施例提供了一种芯片老化测试用夹具，包括夹具底座10，限位片20和压块总成50，在夹具底座10朝向限位片20的一面设有热沉材料11，该热沉材料11具有优良的散热性能；所述限位片20上开设一芯片限位槽22，优选地，将芯片限位槽22设在限位片20的中间位置。

所述压块总成50包括有压块55，铜电极片正极53，铜电极片负极54，绝缘板52，其中铜电极片正极53和铜电极片负极54为两个独立的铜电极片，铜电极片正极53与铜电极片负极54以一定间距布置在绝缘板52上。在铜电极片正极53的顶端具有第一凸起部，在工作时第一凸起部与芯片的正极连接，相同地，铜电极片负极54的顶端具有第二凸起部，在工作时该第二凸起部与芯片的负极连接。以上铜电极片正极和铜电极片负极的凸起部分可与铜电极片主体一体成型也可为焊接或者其他连接方式。

进一步地，如图2所示，该夹具还设有第一螺纹孔14和第一紧固件即内六角圆头螺钉60，其中第一螺纹孔优选M3螺纹孔，内六角圆头螺钉60优选M3内六角圆头螺钉；所述压块55设有供M3内六角圆头螺钉60穿过的第一螺钉通孔61，所述铜电极片正极53、铜电极片负极54之间也形成有可供M3内六角圆头螺钉60穿过的第二螺钉通孔62，所述绝缘板52设有供M3内六角圆头螺钉60穿过的第三螺钉通孔63；所述M3内六角圆头螺钉60从上至下依次穿过第一螺钉通孔61、第二螺钉通孔62和第三螺钉通孔63，并最终穿入M3螺纹孔14中，通过不断将内六角圆头螺钉60旋入第一螺纹孔14中可对压块总成50产生向下的压力。

在进行老化测试时，先把芯片40(包括COS芯片)放置于热沉材料11上，然后通过芯片限位槽22来固定芯片40的位置，在芯片限位槽22的容纳腔朝向限位片20前端有缺口，该缺口可保证芯片40发出的光不被遮挡。此后，再把压块总成50固定放置于夹具底座10上以固定压块总成50的位置，然后再把M3内六角圆头螺钉60锁入M3螺纹孔14中，此时螺纹的扭力即可对压块55产生向下的力，向下的压力导致铜电极片正极53的前端凸起和铜电极片负极54的前端凸起分别与芯片40的正负极接触。此压力即可导致芯片40与热沉材料11紧密接触，更利于散热，也会使铜电极片正极53和铜电极片负极54与芯片40电连接，以便于老化测试。

当需要测试不同尺寸的芯片时，仅需替换具有相应大小的芯片限位槽22所在位置的限位片20即可；并相应的分别调整铜电极片正极和铜电极片负极与芯片40的相对位置，以使铜电极片正极和铜电极片负极可分别与芯片40的正负极接触。

实施例2：

该实施例与实施例1的唯一区别在于，夹具底座的材料和具体的热沉材料。

为提高夹具底座的散热性能该实施例中所述夹具底座10的选用的材料为紫铜镀金。但由于夹具底座上与COS芯片接触的面会随加工精度的增高，接触热阻越小，导热效果越好。因此所述热沉材料11可以为金刚石或者SiC。金刚石或SiC等材料，作为芯片的热沉材料，其粗糙度可达到Ra0.02左右，精度远高于金属加工面，接触面精度越高，与COS芯片的接触更紧密，导热效果更好。金刚石莫氏硬度为10硬度较高，SiC莫氏硬度为9.5，也远高于紫铜的硬度，因此采用金刚石或者SiC作为热沉材料更为耐磨，使用寿命更长。尤其是金刚石作为一种新型热沉材料，其导热率为1000-2000W/m·K，明显高于其他材质，可以大大提高COS芯片的散热性能。所述金刚石或SiC通过焊接方式固定在夹具底座10上。

实施例3：

该实施例与实施例1或2的区别在于，所述夹具底座10朝向限位片的表面上还设有第二螺纹孔12，所述限位片20上设有第一定位孔21，将第二紧固件即盘头螺钉30依次穿过所述第一定位孔21和第二螺纹孔12即可固定限位片20。所述第二螺纹孔12可根据需要在限位片20上设置多个，优选地，第二螺纹孔12为M1.6螺纹孔，盘头螺钉30为M1.6盘头螺钉；优选地，第一定位孔21在限位片20的两端各设置一个，相应地，也需要在夹具底座10的相应两端各设置一个M1.6第二螺纹孔12。

实施例4:

该实施例与实施例1或2或3的区别在于，所述压块总成50中还包括有第一销轴51.1、第一卡簧56.1和第二销轴51.2、第二卡簧56.2。如图4所示，压块55上设有第一通孔551，铜电极片正极53上设有第二通孔531，铜电极片负极54上设有第三通孔541，和所述绝缘板52上设有第四通孔521，其中第一通孔551和第四通孔521均具有两个且分别设于压块55和绝缘板52的两侧，第二通孔531和第三通孔541均为一个，其中压块55和绝缘板52左边的第一通孔和第四通孔均与第二通孔531对应，压块55和绝缘板52右边的第一通孔和第四通孔均与第三通孔541对应，所述第一销轴51.1从下至上依次穿过绝缘板52上左边的第四通孔521、铜电极片正极53的第二通孔531和压块55上左边的第一通孔551；第二销轴51.2从下至上依次穿过绝缘板52上右边的第四通孔521、铜电极片正极54的第三通孔541和压块55上右边的第一通孔551；并最后由第一卡簧56.1和第二卡簧56.2分别在第一销轴51.1和第二销轴51.2上进行限位，以将所述绝缘板52、铜电极片正极53、铜电极片负极54和压块55组装起来形成压块总成50。

所述夹具底座10上还设有第二定位孔13，该第二定位孔13具有两个分别设于夹具底座10朝向限位片20那一表面的两侧，通过将第一销轴和第二销轴分别插入对应的两个第二定位孔13即可完成压块总成50在夹具底座10上的定位。

通过该方式组装的压块总成50具有组装简单，拆卸方便的效果；且在该实施例中，通过压块总成50中已有的销轴与第二定位孔13的固定方式，不仅使得该老化测试夹具的安装简单、快速，也进一步简化了本发明老化测试夹具的结构。

综上所述，本发明技术方案针对现有大功率激光芯片只能针对单一产品进行测试老化的问题进行了改进，只需通过替换限位片即可用于不同尺寸芯片的老化测试；同时，提出一种用于芯片夹具上的热沉材料，可以很好的提高夹具底座的散热性能和使用寿命；进一步地，该老化测试夹具具有结构简单，无需对现有的老化测试装置做大量的改装即可实现上述效果。

需要说明的是，上述实施例1至4中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。且在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种老化测试用芯片夹具，其特征在于，包括有从下至上依次设置的夹具底座，限位片，压块总成；

所述限位片中设有芯片限位槽；所述压块总成包括绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极以及压块，所述铜电极片正极和铜电极片负极为两个独立的铜电极片，所述铜电极片正极与铜电极片负极布置在绝缘板上；芯片设于所述芯片限位槽中，所述铜电极片正极与所述铜电极片负极分别与待测芯片的芯片正极和芯片负极相接触。

2.如权利要求1所述的芯片夹具，其特征在于，所述夹具还包括第一紧固件以及第一螺纹孔，所述第一螺纹孔设于所述夹具底座朝向限位片一侧的表面，所述压块设有第一螺钉通孔，所述铜电极片正极和所述铜电极片负极之间形成第二螺钉通孔，所述绝缘板上设有第三螺钉通孔。

3.如权利要求1-2任意一项所述的芯片夹具，其特征在于，所述夹具底座材质为紫铜，所述夹具底座表面朝向限位片的一侧设有热沉材料。

4.如权利要求3所述的芯片夹具，其特征在于，所述芯片夹具中还设有第二紧固件，所述限位片上设有第一定位孔，所述夹具底座朝向限位片一侧的表面设有第二螺纹孔，所述第二紧固件依次穿过所述第一定位孔和所述第二螺纹孔将所述限位片固定于所述夹具底座上。

5.如权利要求1所述的芯片夹具，其特征在于，所述压块总成中还设有第一销轴、第一卡簧和第二销轴、第二卡簧；所述压块的两侧设有两个第一通孔，所述铜电极片正极上设有一个第二通孔，所述铜电极片负极上设有一个第三通孔，所述绝缘板两侧设有两个第四通孔；所述第一销轴从下至上穿过所述绝缘板左侧的第四通孔，第二通孔和所述压块左侧的第一通孔；所述第二销轴从下至上穿过所述绝缘板右侧的第四通孔，第三通孔和所述压块右侧的第一通孔；并由第一卡簧和第二卡簧分别对应第一销轴和第二销轴将所述绝缘板、铜电极片正极、铜电极片负极和压块组装固定。

6.如权利要求5所述的芯片夹具，其特征在于，所述夹具底座朝向所述限位片一侧的表面还设有第二定位孔，所述第二定位孔具有两个且分别设于所述夹具底座的两侧，所述第一销轴和所述第二销轴分别插入对应的两个所述第二定位孔。

7.如权利要求3所述的芯片夹具，其特征在于，所述铜电极片正极和所述铜电极片负极的前端分别有第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部与待测芯片的芯片正极相接触，所述第二凸起部与待测芯片的芯片负极相接触。

8.如权利要求3所述的芯片夹具，其特征在于，所述热沉材料为金刚石或SiC。

9.如权利要求2所述的芯片夹具，其特征在于，所述第一螺纹孔为M3螺纹孔，所述第一紧固件为M3内六角圆头螺钉。

10.如权利要求4所述的芯片夹具，其特征在于，所述第二螺纹孔为M1.6螺纹孔，所述第二紧固件为M1.6盘头螺钉。