CN207923955U - 芯片测试压接头及其探针机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种芯片测试压接头及其探针机构，其中，芯片测试探针机构，包括线路板、刀片探针组和刀片槽板；该线路板包括探测端和转接端，刀片槽板安装于线路板的探测端，刀片探针组安装于刀片槽板的刀片槽上，刀片探针组各刀片探针的一端穿过刀片槽板与线路板探测端上相应的金手指连接，另一端在刀片槽板下方露出相同的长度。通过设计刀片式探针，增强了探针刚性，保证了探针组的整体平面度，减少测试误差；通过线路板进行线路排布优化，结合刀片探针组，保证了各芯片测试线路之间的隔离度，使各测试线路相互不干扰，以实现对未分割的芯片模组上的一排芯片同时进行测试，既提高了测试效率，也保证了测试的一致性、稳定性和准确性。

Description

芯片测试压接头及其探针机构

技术领域

本实用新型涉及一种芯片测试压接头及其探针机构，属于芯片测试技术领域。

背景技术

随着科技的发展，人们对电子产品的要求越来越高，不仅在性能上，在外形上也要求越来越轻薄化，这就要求电子产品的核心部件芯片的集成度也越来越高，在尺寸更微小的芯片要需要集成更复杂的电路，例如指纹识别芯片。像指纹识别芯片这样集成度高的芯片，芯片上的精密连接部件pin针(金手指)的排列也更加精细，例如在单颗指纹芯片上就有28根并排的pin针，单根pin针的宽度为0.06mm，相邻pin针之间的间隙也为0.06mm，这就要求在生产过程中对芯片进行通电模拟检测时压接头上的探针尺寸也要达到同样的精细度。

现有的芯片测试压接头的探针一般为柱状探针，当探针尺寸做到小于或等于0.06mm时，探针极易变形，影响测试结果。

由于芯片模组一般是一整版刻制，例如未分割的指纹识别芯片模组，如图1所示，一版芯片模组上具有13×39颗指纹识别芯片，现有的测试压接头，只能同时对单颗芯片进行压接测试，不仅效率低下，而且对各芯片的压接力度容易出现不平衡，导致压接测试误差较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有技术中芯片测试压接头的探针容易变形、测试误差大、效率低下等问题。为解决技术问题，提供一种芯片测试压接头及其探针机构，具有探针刚性强、不易变形、测试精度高、效率高等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

芯片测试探针机构，包括线路板、刀片探针组和刀片槽板；所述线路板包括探测端和转接端；所述刀片槽板安装于线路板的探测端，所述刀片探针组安装于刀片槽板的刀片槽上，刀片探针组各刀片探针的一端穿过所述刀片槽板与所述线路板探测端上相应的金手指连接，另一端穿过刀片槽板并凸出于刀片槽板下方。

优选地，所述刀片探针组的各刀片探针厚度小于或等于待测芯片的金手指宽度，其长度小于待测芯片的金手指的长度。

优选地，所述刀片探针组包括N组并排排列的刀片探针小组，每个刀片探针小组包括M个并排排列的刀片探针；其中，M与单片待测芯片上的金手指数量一致。

本实用新型还提供一种芯片测试压接头，包括上述芯片测试探针机构，还包括压接机构和信号转接机构；所述探针机构安装于所述压接机构上；所述信号转接机构连接所述线路板转接端与芯片测试仪器。

优选地，所述压接机构包括压接立板、安装于压接立板上的压接固定座，以及安装于压接固定座上的压头；所述探针机构安装于所述压头上，所述压头位于所述线路板探测端的背面。

优选地，所述压接固定座与所述压头之间通过一缓冲模组连接；所述缓冲模组包括安装于所述压接固定座上的压接导向线轨和压接导向滑块；所述压接固定座上端还设有一延伸臂，所述延伸臂上设有一通孔，通孔上穿设一螺栓，所述螺栓的螺纹端锁紧在所述压接导向滑块上端，将所述压接导向滑块活动连接在所述延伸臂下方；所述延伸臂下方、压接导向滑块的上端面上设有弹性缓冲件；所述压头安装于所述压接导向滑块上。

优选地，所述压头通过一固定转接板安装于所述压接导向滑块上。

优选地，所述弹性缓冲件为弹簧或橡胶件；所述压头为PU压头；所述固定转接板为PU固定转接板。

优选地，所述信号转接机构包括转接板组、转接板固定模组、设于所述线路板转接端上的转接小板组，以及连接所述转接小板组与转接板组的转接FPC组；所述转接板组的各转接板上均设有与芯片测试仪通信的数据接口。

优选地，所述转接板固定模组包括一组转接板固定板、用于安装所述转接板固定板的承接板、转接板护罩、转接板护板，以及连接所述承接板与所述压接立板的转接板固定连接件。

本实用新型的有益效果是：

(1)通过设计刀片式探针，增强了探针刚性，保证了探针组的整体平面度，减少测试误差；

(2)通过线路板进行线路排布优化，结合刀片探针组，保证了各芯片测试线路之间的隔离度，使各测试线路相互不干扰，以实现对未分割的芯片模组上的一排芯片同时进行测试，既提高了测试效率，也保证了测试的一致性、稳定性和准确性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是未分割的待测试指纹芯片模组示意图；

图2是本实用新型探针机构实施例示意图；

图3是图2中A区域的放大示意图；

图4是刀片探针示意图；

图5是本实用新型芯片测试压接头实施例示意图；

图6是图5所示压接头的分解示意图。

附图标记：100、探针机构；110、线路板；111、探测端；112、转接端；120、刀片槽板；121、刀片槽；130、刀片探针；200、压接机构；210、压接立板；220、压接固定座；221、延伸臂；230、压头；240、缓冲模组；241、压接导向线轨；242、压接导向滑块；243、螺栓；250、固定转接板；300、信号转接机构；310、转接板组；320、转接小板组；330、转接FPC组；340、转接板固定模组；341、转接板固定板；342、承接板；343、转接板护罩；344、转接板护板；345、转接板固定连接件；400、USB接头。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型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实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图2-4所示为芯片测试探针机构100的实施例，包括线路板110、刀片探针组和刀片槽板120。其中，线路板110包括探测端111和转接端112，刀片槽板120安装于线路板110的探测端111，刀片探针组安装于刀片槽板120的刀片槽121上，刀片探针组各刀片探针130的一端穿过刀片槽板120与线路板110探测端111上相应的金手指连接，另一端穿过刀片槽板120并凸出于刀片槽板120下方。各刀片探针130与相应的刀片槽121可通过过盈配合组装，也可通过其他如粘结或销件等固定方式组装。该探针机构100设计了刀片式探针，大大增强了探针刚性，避免了精细度要求较高时，探针尺寸极小导致探针容易变形的问题，也更容易保证探针组的整体平面度，减少测试误差。

如图4所示，上述刀片探针组的各刀片探针130厚度D小于或等于待测芯片的金手指宽度，其长度L小于待测芯片的金手指的长度。刀片探针组包括N组并排排列的刀片探针小组，每个刀片探针小组包括M个并排排列的刀片探针130；其中，M与单片待测芯片上的金手指数量一致。

例如，图1所示的未分割的待测试指纹芯片模组，具有13×39颗指纹芯片，单颗指纹芯片上具有28个pin(金手指)，每个pin的宽度为0.06mm，长度为2mm，相邻pin针之间的间隙也为0.06mm，而相邻两颗指纹芯片中心点的间距为5mm，即相邻两颗指纹芯片相互靠近的两pin针之间的间隙1.64mm。在该类指纹芯片测试设备的探针机构上，刀片探针130的厚度D要小于或等于0.06mm，长度L要小于2mm，更优地，该实施例中的刀片探针130厚度D为0.04mm，长度L优选为0.5mm≤L≤1mm，既保证了探针精细度，减少了与芯片金手指的对位难度，又大大增强了探针刚性，避免了精细度要求较高时，探针尺寸极小导致探针容易变形的问题，保证了测试时，不同芯片测试探针和线路之间不会相互干扰，也更容易保证探针组的整体平面度，以符合芯片测试时对探针组平面度不能超过100μm的要求。

该实施例中，刀片探针组的刀片探针小组数量N与指纹芯片模组的单排芯片数量一致，具有13个刀片探针小组，每个刀片探针小组的刀片探针130数量M与单颗指纹芯片上的pin针数据一致，具有28个刀片探针130，压接时并排排列的28×13个刀片探针130分别与指纹芯片上相应的pin针接触，一次压接可同时测试13颗指纹芯片，一片未分割的13×39的指纹芯片模组，只需要压接39次便可完成测试，大大提高了测试效率，也保证了测试的一致性、稳定性和准确性。

通过线路板进行线路排布优化，结合刀片探针组，可保证线路板探测端到转接板之间各芯片测试的印刷线路长度相等，其各测试线路之间的阻抗差异不超过2欧姆，同时保证了各芯片测试线路之间的隔离度，使各测试线路相互不干扰相互不干扰，以实现对未分割的芯片模组上的一排芯片同时进行测试。

实施例2

如图5和6所示为本实用新型提供的芯片测试压接头的实施例，包括压接机构200、信号转接机构300和上述实施例的芯片测试探针机构100。其中，探针机构100安装于压接机构200上，信号转接机构300连接上述探针机构100的线路板110转接端112与外部的芯片测试仪器(或PC等上位机)。

具体的，如图5和6所示，上述压接机构200包括压接立板210、安装于压接立板210上的压接固定座220，以及安装于压接固定座220上的压头230，上述探针机构100安装于压头230上，压头230位于探针机构100的线路板110探测端111的背面。

在测试如图1所示的指纹芯片时，由于芯片厚度只有0.5mm左右，压接时下压力度稍有偏差就会压坏待测芯片。为此，该实施例的压接头在压接固定座220与压头230之间还增加了一缓冲模组240，当压接头下压时，通过该缓冲模组240可以调整压接固定座220对压头230的压力，防止下压压力过大时压坏待测芯片。

具体的，如图6所示，缓冲模组240包括安装于上述压接固定座220上的压接导向线轨241和压接导向滑块242，以及设置于压接导向滑块242上的弹性缓冲件，上述压头230安装于压接导向滑块242上。其中，压接固定座220上端还设有一延伸臂221，该延伸臂221上设有一通孔，通孔上穿设一螺栓243，螺栓243的螺纹端锁紧在上述压接导向滑块242上端，将压接导向滑块242活动连接在延伸臂221下方，螺栓243的栓柱直径小于通孔的尺寸，使得螺栓243可与通孔相对自由活动。在延伸臂221下方、压接导向滑块242的上端面上设置上述弹性缓冲件。当测试设备线上的下压机构向压接固定座220施加向下的压力推动压接固定座220下压时，将带动整个压接头向待测芯片下压，使得探测机构100上的探针与芯片上的pin针压接。当探针已经压接到pin针时，由于惯性或控制精度等问题导致下压压力过大时，压接导向滑块242上的弹性缓冲件将对下压压力起到缓冲作用，可有效防止因下压压力过大而破坏待测芯片的问题出现。

优选地，上述压头230还可通过一固定转接板250安装于压接导向滑块242上。上述压头230优选PU压头，固定转接板250优选PU固定转接板。上述弹性缓冲件可以采用弹簧或橡胶件，例如可在压接导向滑块242上设置容置孔，用于容置弹簧或橡胶柱，且使得弹簧或橡胶柱顶端高出压接导向滑块242的上端面，以对下压的压接固定座220起到缓冲作用。

如图6所示，上述信号转接机构300包括转接板组310、转接板固定模组340、设于线路板110转接端112上的转接小板组320，以及连接转接小板组320与转接板组310的转接FPC组330；转接板组310的各转接板上均设有与芯片测试仪通信的数据接口，例如该实施例中采用的是USB接口，通过一组USB接头400将转接板组310的各转接板与芯片测试仪(或PC等上位机)连通，将压接测试数据上传给芯片测试仪，对不合格的芯片做标记，便于下一步工序对不合格芯片进行喷码标记，在芯片切割时可直接将不合格品筛除。

上述转接板组的的转接板数量、转接小板组的转接小板数量以及转接FPC组的转接FPC的数量均与探针机构中刀片探针小组的数量N一致，一个刀片探针小组的刀片探针通过线路板上的线路排布与对应的一个转接小板连通，再通过一个转接FPC与相应的一个转接板连通，实现测试信号的传递。

如图5和6所示，上述转接板固定模组340包括一组转接板固定板341、用于安装转接板固定板341的承接板342、罩于转接板组310上方的转接板护罩343、设于转接板组310前面的转接板护板344，以及连接承接板342与压接立板210的转接板固定连接件245。

以上述依据本实用新型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实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型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 (10)

1.芯片测试探针机构，其特征在于：包括线路板、刀片探针组和刀片槽板；所述线路板包括探测端和转接端；所述刀片槽板安装于线路板的探测端，所述刀片探针组安装于刀片槽板的刀片槽上，刀片探针组各刀片探针的一端穿过所述刀片槽板与所述线路板探测端上相应的金手指连接，另一端穿过刀片槽板并凸出于刀片槽板下方。

2.根据权利要求1所述的芯片测试探针机构，其特征在于：所述刀片探针组的各刀片探针厚度小于或等于待测芯片的金手指宽度，其长度小于待测芯片的金手指的长度。

3.根据权利要求1所述的芯片测试探针机构，其特征在于：所述刀片探针组包括N组并排排列的刀片探针小组，每个刀片探针小组包括M个并排排列的刀片探针；其中，M与单片待测芯片上的金手指数量一致。

4.芯片测试压接头，其特征在于：包括权利要求1-3任一项所述的芯片测试探针机构，还包括压接机构和信号转接机构；所述探针机构安装于所述压接机构上；所述信号转接机构连接所述线路板转接端与芯片测试仪器。

5.根据权利要求4所述的芯片测试压接头，其特征在于：所述压接机构包括压接立板、安装于压接立板上的压接固定座，以及安装于压接固定座上的压头；所述探针机构安装于所述压头上，所述压头位于所述线路板探测端的背面。

6.根据权利要求5所述的芯片测试压接头，其特征在于：所述压接固定座与所述压头之间通过一缓冲模组连接；所述缓冲模组包括安装于所述压接固定座上的压接导向线轨和压接导向滑块；所述压接固定座上端还设有一延伸臂，所述延伸臂上设有一通孔，通孔上穿设一螺栓，所述螺栓的螺纹端锁紧在所述压接导向滑块上端，将所述压接导向滑块活动连接在所述延伸臂下方；所述延伸臂下方、压接导向滑块的上端面上设有弹性缓冲件；所述压头安装于所述压接导向滑块上。

7.根据权利要求6所述的芯片测试压接头，其特征在于：所述压头通过一固定转接板安装于所述压接导向滑块上。

8.根据权利要求6或7所述的芯片测试压接头，其特征在于：所述弹性缓冲件为弹簧或橡胶件；所述压头为PU压头；所述固定转接板为PU固定转接板。

9.根据权利要求4所述的芯片测试压接头，其特征在于：所述信号转接机构包括转接板组、转接板固定模组、设于所述线路板转接端上的转接小板组，以及连接所述转接小板组与转接板组的转接FPC组；所述转接板组的各转接板上均设有与芯片测试仪通信的数据接口。

10.根据权利要求9所述的芯片测试压接头，其特征在于：所述转接板固定模组包括一组转接板固定板、用于安装所述转接板固定板的承接板、转接板护罩、转接板护板，以及连接所述承接板与所述压接立板的转接板固定连接件。