一种自对准功率半导体芯片测试夹具制造技术

本实用新型专利技术的名称是一种自对准功率半导体芯片测试夹具。属于功率半导体器件测试技术领域。它主要是解决现有测试操作过程繁琐、效率低、易造成芯片测试数据偏差和芯片外观划伤及损坏的问题。它的主要特征是：上夹具由阴极板、定位弹簧、导向套、阴极压块、阴极取样探头和中心门极取样探头组成；定位弹簧、阴极压块的上端固定在阴极板上，下端位于导向套内并与导向套固定连接；阴极取样探头和中心门极取样探头安装在阴极压块上；所述下夹具由承片盘和阳极取样探头组成；所述承片盘与导向套之间设有配合的芯片定位凹槽、定位凸台。本实用新型专利技术具有芯片对准更换方便、附加压降小、测试操作简单和使用效率高的特点，主要用于功率半导体器件芯片测试。

Self aligning power semiconductor chip testing clamp

The utility model relates to a self aligning power semiconductor chip testing clamp. The utility model belongs to the technical field of power semiconductor device testing. The utility model mainly solves the problems that the present test operation process is tedious, inefficient, and easy to cause the chip test data deviation and chip appearance scratch and damage. Its main features are: clamp consists of a cathode plate, a positioning spring, a guide sleeve, a pressing block, a cathode cathode sampling probe and center gate sampling probe; a positioning spring, pressing block is fixed at the upper end of cathode on the cathode plate, a lower end located in the guide sleeve and the guide sleeve is fixedly connected with the cathode; sampling probe and center the gate sampling probe is arranged in the cathode pressure block; the lower clamp is composed of bearing spools and anode probe composition; the bearing between the spools and the guide sleeve is provided with a chip positioning groove and a positioning boss matched with the. The utility model has the advantages of convenient chip alignment and replacement, small additional pressure drop, simple test operation and high use efficiency, and is mainly used for chip testing of power semiconductor devices.

【技术实现步骤摘要】
一种自对准功率半导体芯片测试夹具
本技术属于功率半导体器件测试
，具体涉及一种自对准功率半导体芯片测试夹具，可广泛用于功率半导体器件芯片的参数测试。
技术介绍
功率半导体芯片作为功率半导体器件内部核心部件，它的测试尤为重要，功率半导体器件芯片参数测试，是半导体功率器件生产的一道重要工序，通过对芯片参数的测试，可以确定芯片是否满足产品设计要求和客户需要，将符合技术标准要求的功率半导体芯片挑选出，再封装成为成品器件，可以减少管壳材料和加工制造等许多不必要的损失与浪费。针对功率半导体芯片，我们常规测试方式是采用管壳及定位环将芯片定位进行测试，常因管壳高温反复测试后表面镀层质量及平整度的变化差异产生附加压降对芯片测试结果造成影响，且芯片与管壳装配过程中产生的机械磨擦，会造成芯片表面外观划伤甚至台面损坏，为保证测试芯片的准确性，管壳及定位环需经常更换，否则会造成芯片测试数据不准确；而且此测试操作过程繁琐，对准要求高，人员依赖性强，时常存在需要重复装配检查才能完成测试的问题，测试效率低，不利于大批量生产。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种可显著提高工效的自对准功率半导体芯片测试夹具。其特点是：芯片对准更换方便、附加压降小、测试操作简单、使用效率高。本技术的技术解决方案是：一种自对准功率半导体芯片测试夹具，其特征在于：包括上夹具和下夹具；所述上夹具由阴极板、定位弹簧、导向套、阴极压块和取样探头组成；其中，定位弹簧、阴极压块的上端固定在阴极板上，下端位于导向套内并与导向套固定连接；取样探头包括阴极取样探头或者包括阴极取样探头和中心门极取样探头，安装在阴极压块上；所述下夹具由承片盘和阳极取样探头组成，阳极取样探头安装在承片盘的中阳极取样孔内；所述承片盘上设有芯片定位凹槽，导向套上设有与该芯片定位凹槽配合的定位凸台。导向套与承片盘二者接触时，可通过定位弹簧受力压缩缓冲自动对准，同时阴极压块与承片盘中芯片实现紧密接触，并保证测试压块与芯片阴极面和中心门极对准不偏心。阴极取样探头可隐藏（为单卡）也可伸出（为双卡或多卡），可位于芯片中心区域也可位于芯片边缘，门极取样孔和中心门极取样探头可根据测试不同芯片的需要而取消，也利于不同直径芯片定位；承片盘中阳极取样孔和阳极取样探头，可位于芯片中心也可位于芯片边缘。本技术的技术解决方案中所述的阴极取样探头和中心门极取样探头均由圆柱体杆和端部的半球面构成，分别安装在阴极压块的阴极取样孔和门极取样孔内。本技术的技术解决方案中所述的圆柱体杆和端部的半球面包括分离的圆柱体杆、圆柱半球面，圆柱体杆内部装有压缩弹簧，圆柱半球面安装在圆柱体杆端部内，受力前后可自由伸缩。本技术的技术解决方案中所述的阴极压块位于阴极板中部，定位弹簧分设在阴极压块的两侧。本技术的技术解决方案中所述的承片盘上的芯片定位凹槽为圆形或V形凹槽，导向套上的定位凸台为圆形或A形凸台，可方便芯片定位、取放和夹具更换。本技术的技术解决方案中所述的阴极板、阴极压块、承片盘的材质为黄铜H68，具有良好的导热性和耐磨性；阴极取样探头、中心门极取样探头、阳极取样探头的材质为黄铜H62，表面有镀银层；导向套的材质为环氧树脂，结构强度及绝缘性能好，耐高温、耐磨损，可在200℃高温下长期工作。本技术的技术解决方案中所述的阴极板、阴极压块、承片盘的材质为不锈钢，表面有镀镍层，防治表面氧化和潮湿生锈；阴极取样探头、中心门极取样探头、阳极取样探头的材质为黄铜H62，表面有镀银层；导向套的材质为环氧树脂，结构强度及绝缘性能好，耐高温、耐磨损，可在200℃高温下长期工作。本技术适用于大功率整流管、晶闸管、反向开通晶体管RSD、反向阻断二极晶闸管RBDT、半导体浪涌抑制器（放电管）SSD等功率半导体器件芯片测试。附图说明图1为功率半导体器件芯片测试夹具结构示意图。图2为功率半导体器件芯片测试夹具单卡部件图。图3为功率半导体器件芯片测试夹具双卡部件图。图4为圆形承片盘底座平面示意图。图5为V形承片盘底座平面示意图。图中：1-阴极板，2-定位弹簧，3-导向套，4-阴极压块，5-阴极取样探头，6-中心门极取样探头，7-承片盘，8-阳极取样探头。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，本技术的结构包括上夹具、下夹具。上夹具由阴极板1、定位弹簧2、导向套3、阴极压块4、阴极取样探头5和中心门极取样探头6组成。定位弹簧2、阴极压块4的上端固定在阴极板1上，导向套3包裹着阴极压块4，并通过阴极压块4两侧的定位弹簧2与阴极板1连接。阴极压块4中嵌有阴极取样探头5和中心门极取样探头6。导向套3为绝缘件，外圆设有A形凸台。下夹具由承片盘7和阳极取样探头8组成，阳极取样探头8安装在承片盘7的中阳极取样孔内，承片盘7外圆开设的V形凹槽，可与导向套3外圆A形凸台配合。导向套3与承片盘7二者接触时，可通过定位弹簧2受力压缩缓冲自动对准，同时，阴极压块4与承片盘7中芯片实现紧密接触，并保证阴极压块4与芯片阴极面和中心门极对准不偏心。阴极板1、阴极压块4、承片盘7的材质为黄铜H68，具有良好的导热性和耐磨性；也可采用不锈钢等其他材料组合；其表面可镀镍等金属层，防治表面氧化和潮湿生锈。导向套3采用环氧树脂材料加工，结构强度及绝缘性能好，耐高温、耐磨损，可在200℃高温下长期工作。本技术的技术解决方案中所述的阴极取样探头5、中心门极取样探头6、阳极取样探头8，采用金属铜H62表面镀银工艺制作，探头为圆柱半球面，内部装有压缩弹簧，受力前后可自由伸缩。自对准功率半导体芯片测试夹具的上夹具、下夹具可分别安装于自动测试台上压块、下压块上，通过自动测试台控制，实现芯片参数的自动测试与记录。如图2、图3部件图所示，阴极压块4中开有阴极取样孔和门极取样孔，可装阴极取样探头5和中心门极取样探头6。阴极取样探头5和中心门极取样探头6均由分离的圆柱体杆、圆柱半球面构成，，圆柱体杆内部装有压缩弹簧，圆柱半球面安装在圆柱体杆端部内，分别安装在阴极压块4的阴极取样孔和门极取样孔内。阴极取样探头5可隐藏（为单卡）也可伸出（为双卡或多卡），可位于芯片中心区域也可位于芯片边缘；门极取样孔和中心门极取样探头6可根据测试不同芯片的需要而取消。如图4、图5平面示意图所示，承片盘7的芯片定位凹槽可为圆形或V形，可方便芯片定位、取放和夹具更换，也利于不同芯片直径芯片定位。承片盘7中的阳极取样孔和阳极取样探头8，可位于芯片中心也可位于芯片边缘。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本技术的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自对准功率半导体芯片测试夹具，其特征在于：包括上夹具和下夹具；所述上夹具由阴极板（1）、定位弹簧（2）、导向套（3）、阴极压块（4）和取样探头组成；其中，定位弹簧（2）、阴极压块（4）的上端固定在阴极板（1）上，下端位于导向套（3）内并与导向套（3）固定连接；取样探头包括阴极取样探头（5）或者包括阴极取样探头（5）和中心门极取样探头（6），安装在阴极压块（4）上；所述下夹具由承片盘（7）和阳极取样探头（8）组成，阳极取样探头（8）安装在承片盘（7）的中阳极取样孔内；所述承片盘（7）上设有芯片定位凹槽，导向套（3）上设有与该芯片定位凹槽配合的定位凸台。

【技术特征摘要】
1.一种自对准功率半导体芯片测试夹具，其特征在于：包括上夹具和下夹具；所述上夹具由阴极板（1）、定位弹簧（2）、导向套（3）、阴极压块（4）和取样探头组成；其中，定位弹簧（2）、阴极压块（4）的上端固定在阴极板（1）上，下端位于导向套（3）内并与导向套（3）固定连接；取样探头包括阴极取样探头（5）或者包括阴极取样探头（5）和中心门极取样探头（6），安装在阴极压块（4）上；所述下夹具由承片盘（7）和阳极取样探头（8）组成，阳极取样探头（8）安装在承片盘（7）的中阳极取样孔内；所述承片盘（7）上设有芯片定位凹槽，导向套（3）上设有与该芯片定位凹槽配合的定位凸台。2.根据权利要求1所述的一种自对准功率半导体芯片测试夹具，其特征在于：所述的阴极取样探头（5）和中心门极取样探头（6）均由圆柱体杆和端部的半球面构成，分别安装在阴极压块（4）的阴极取样孔和门极取样孔内。3.根据权利要求2所述的一种自对准功率半导体芯片测试夹具，其特征在于：所述的圆柱体杆和端部的半球面包括分离的圆柱体杆、圆柱半球面，圆柱体杆内部装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，汝严，徐娇玉，李娴，肖彦，任丽，吕晨襄，万小微，
申请(专利权)人：湖北台基半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42