一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，包括基体和固定板；基体整体为立方体，底面用于与测试台固定，其他五面为安装CCGA器件的安装面；所述安装面向内加工有容纳CCGA器件的三层凹槽，中间槽内壁与CCGA器件基板外壁尺寸一致，中间槽的四个角外扩成用于夹取CCGA器件的圆弧槽，同时，CCGA器件基板与由内向外的第一个台阶面贴合，利用固定板将CCGA器件封装在内。本发明专利技术实现了对CCGA器件的低损伤和多维度的机械载荷测试过程，提高了CCGA器件的测试效率、完整性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具。
技术介绍
现代集成电路技术飞速发展，信息化、智能化的发展趋势使得芯片复杂程度越来越高，引脚数量、密度、工作频率及功耗的不断增加，迫使电子封装技术在高密度化、小型化、轻量化和高可靠性方面发生重大变革。球栅阵列封装具有低成本、小尺寸、高密度和高可靠性等特点，已成为当今大规模集成电路的主要封装形式，并得到广泛的应用。陶瓷栅柱封装CCGA(ceramiccolumngridarray)采用柱栅代替球栅，具有良好的继承性。它解决了封装陶瓷外壳和基板之间的热失配问题，提高了散热率、高温电阻、高压电阻及封装可靠性。CCGA主要应用于中央处理器、现场可编程门阵列、动态随机存储器和人工智能芯片等的封装，并在军事和航空航天领域具有重要的应用前景。目前CCGA器件机械载荷测试装置采用单芯片装卡的方式实现，这种方式具有以下缺陷：(1)采用单芯片装卡的方式，单位时间内测试量少，导致测试过程重复，测试效率低下；(2)采用单一方向模式进行机械载荷测试，缺乏空间范围内多维度机械载荷考核，测试结果失真；(3)工装夹具设计缺少固定装置保护，导致CCGA器件的芯片和柱栅阵列在未测试前造成损坏，影响测试结果；(4)工装夹具未设定CCGA器件的抓取方式，机械载荷测试完成后，封装整体抓取困难，易造成器件封装结构的损坏。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，实现了对CCGA器件的低损伤和多维度的机械载荷测试过程，提高了CCGA器件的测试效率、完整性和可靠性。本专利技术的具体实施方案如下：一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，CCGA器件由芯片、基板及柱栅阵列依次固定连接，所述夹具包括基体和固定板；所述基体整体为立方体，底面用于与测试台固定，其他五面为安装CCGA器件的安装面；所述安装面向内加工有容纳CCGA器件的三层凹槽，中间槽内壁与CCGA器件基板外壁尺寸一致，中间槽的四个角外扩成用于夹取CCGA器件的圆弧槽，同时，CCGA器件基板与由内向外的第一个台阶面贴合，利用固定板将CCGA器件封装在内。进一步地，所述夹具基体上表面四个角分别设有沉槽，通过在沉槽处安装定位螺钉将夹具固定在测试台上。进一步地，所述凹槽的内侧槽和外侧槽边角均采用圆角处理。进一步地，所述固定板上加工有用于容纳柱栅阵列的通槽，所述通槽边长比对应的柱栅阵列的边长大1～1.5mm。进一步地，所述基体和固定板采用铝材制成。进一步地，所述中间槽深度比CCGA器件基板的厚度小0～0.5mm。有益效果：1、本专利技术能够一次性将5个CCGA器件同时固定于测试台进行考核实验，单位时间测试量增加，同时能够确保多维度(X轴、Y轴和Z轴方向)的测试同时进行，测试结果可信度提高，提高了CCGA器件的测试效率、稳定性和结论丰富性。其次，基体采用三层凹槽结构，能够同时满足具有芯片和柱栅阵列的CCGA器件进行力学载荷测试；固定板能够保证CCGA器件的柱栅阵列不受损伤。2、本专利技术在夹具上加工沉槽用于固定，结构简单、可靠，易实现。3、本专利技术凹槽的内侧槽和外侧槽边角均采用圆角处理，避免应力集中。4、本专利技术固定板上加工有用于容纳柱栅阵列的通槽，通槽边长比对应的柱栅阵列的边长大1～1.5mm，采用这样的结构保证CCGA器件的柱栅阵列不受损伤，结构简单，工艺加工易于实现。5、本专利技术基体和固定板采用铝材制成，成本更低，加工更容易，平面度更好。6、本专利技术中间槽深度比CCGA器件基板的厚度小0～0.5mm，能够更好的固定CCGA器件，避免测试过程中晃动带来的损伤。附图说明图1是本专利技术安装CCGA器件的整体结构示意图；图2是本专利技术基体的结构示意图；图3是本专利技术固定板的结构示意图；图4是CCGA器件的结构示意图。其中，1-基体，2-固定板，3-定位螺钉Ⅰ，4-定位螺钉Ⅱ，5-内侧槽，6-中间槽，7-外侧槽，8-芯片，9-基板，10-柱栅阵列。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。如图4所示，CCGA器件由倒装焊的芯片8、基板9和柱栅阵列10固定连接而成，本专利技术提供了一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，如图1所示，该夹具包括基体1和固定板2，基体1和固定板2的材料均为铝材。如图2所示，基体1整体为立方体，底面用于与测试台固定，可以在五个面即前、后、左、右、上面同时安放测试CCGA器件，CCGA器件柱栅阵列10可以朝内安装，也可以朝外安装。本实施例中CCGA器件柱栅阵列10朝外安装，每个安装面均设有三层凹槽：内侧槽5深度比CCGA器件上的芯片8厚度大0～0.5mm，便于为芯片8提供空间，防止挤压芯片8，影响芯片8焊点测试结果；中间槽6的边长尺寸与CCGA器件基板9的边长相同，深度比CCGA器件基板9的厚度小0～0.5mm，中间槽6内壁与CCGA器件基板9外壁尺寸一致，中间槽6的四角扩大成圆弧形，方便CCGA器件的取放；外侧槽7的长度、宽度与固定板2的尺寸相同，深度为2.5～3mm，用于安装固定板2和保护CCGA器件的柱栅阵列10。内侧槽5和外侧槽7边角均采用圆角处理。基体1上表面四个角分别设有沉槽，通过在沉槽处安装定位螺钉Ⅱ4将夹具固定在测试台上。如图3所示，固定板2为带有方形槽的方形结构，比CCGA器件的柱栅阵列10大10～15mm，方形槽的边长比柱栅阵列10的边长大1～1.5mm，厚度为2.1～2.6mm。固定板2四角设有供螺纹连接的通孔。利用固定板2将CCGA器件封装在内，柱栅阵列10位于方形槽中，安装后，固定板2和定位螺钉Ⅰ3的总体高度与外侧槽7的深度一致，即定位螺钉Ⅰ3与基体1外表面处于同一水平高度。试验步骤如下：步骤一：将完成芯片8焊接和柱栅阵列10焊接的CCGA器件放置于基体1前面的凹槽内，芯片8朝内，柱栅阵列10朝外，放置时，CCGA器件的基板9与由内向外的第一个台阶面紧贴，同时，中间槽6内壁与CCGA器件基板9的外壁卡接。步骤二：将固定板2紧贴基板9放入基体1外侧槽7内，放置时固定板2的方形槽距离柱栅阵列10大于1mm，然后用四个定位螺钉Ⅰ3将固定板2和基体1固定，固定时固定板2和CCGA器件的基板9相接触。步骤三：将其余测试用的CCGA器件依次按照前、右、后、左、上的顺序将CCGA器件固定在夹具基体1上。步骤四：将基体1放置在测试台上，并通过定位螺钉Ⅱ4固定，然后施加试验的机械载荷参数。步骤五：试验结束后，按照上、左、后、右、前的顺序依次松开定位螺钉Ⅰ3，拆卸固定板2和CCGA器件，然后松开定位螺钉Ⅱ4，取下基体1。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，CCGA器件由芯片、基板及柱栅阵列依次固定连接，其特征在于，所述夹具包括基体和固定板；所述基体整体为立方体，底面用于与测试台固定，其他五面为安装CCGA器件的安装面；所述安装面向内加工有容纳CCGA器件的三层凹槽，中间槽内壁与CCGA器件基板外壁尺寸一致，中间槽的四个角外扩成用于夹取CCGA器件的圆弧槽，同时，CCGA器件基板与由内向外的第一个台阶面贴合，利用固定板将CCGA器件封装在内。

【技术特征摘要】
1.一种用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，CCGA器件由芯片、基板及柱栅阵列依次固定连接，其特征在于，所述夹具包括基体和固定板；所述基体整体为立方体，底面用于与测试台固定，其他五面为安装CCGA器件的安装面；所述安装面向内加工有容纳CCGA器件的三层凹槽，中间槽内壁与CCGA器件基板外壁尺寸一致，中间槽的四个角外扩成用于夹取CCGA器件的圆弧槽，同时，CCGA器件基板与由内向外的第一个台阶面贴合，利用固定板将CCGA器件封装在内。2.如权利要求1所述的用于CCGA器件机械载荷测试的夹具，其特征在于，所述夹具基体上表面四个角分别设有沉槽，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏德志，管培杰，王长成，赵丹，牛玉成，
申请(专利权)人：山东航天电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37