一种用于三维力探针传感器的接触探针制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体器件的测试领域，特别涉及一种用于三维力探针传感器的接触探针。接触探针整体由底座、探杆、底座和探杆之间的过渡圆台和探头组成，底座为一圆柱体，直立在传感器表面上，于传感器表面紧密相连；底座上段逐渐缩小呈圆台状，底座、探杆、和过渡圆台的材质均为钛合金；探杆顶端装有探头，探头用来与被测物接触，且探头由红宝石制成，以此使得该探针测量精度体高，使用寿命长，抗干扰能力增强。增强。增强。

【技术实现步骤摘要】
一种用于三维力探针传感器的接触探针


[0001]本技术涉及半导体器件的测试领域，特别涉及一种用于三维力探针传感器的接触探针。

技术介绍

[0002]随着集成电路(IC)硅微加工技术的不断发展，MEMS(微机电系统)压力传感器得到越来越广泛的应用，而对于三维力的测量需求也越来越高。利用MEMS压阻式三维力探针式接触传感器对三维力进行测量，对接触探针的精度提出了要求。因此，具有高精度，大量程，抗干扰能力强，使用寿命长的用于测量三维力的微器件和结构是主要的研究工作。在设计时，需要保证被测量的力尽可能通过探针完整地传递到三维力探针传感器的敏感单元上，因此探杆的刚度和硬度要求必须高，以减少探杆的变形。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有的MEMS三维力传感器接触式探针存在的缺陷与不足，为此本技术提供了一种用于三维力探针传感器的接触探针，能够提高检测精度，延长使用寿命，促使检测量程提高。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供了一种用于三维力探针传感器的接触探针，其包括：底座、探杆、所述底座和所述探杆之间的过渡圆台和探头，所述探头设置于所述探杆的顶端；所述底座、所述过渡圆台和所述探杆的材质均为钛合金；所述探头的材质为红宝石。
[0005]进一步地，所述底座、所述过渡圆台和所述探杆为一体化结构，且从所述底座向上直径逐渐变小。
[0006]进一步地，所述探针总长为2.8mm。
[0007]进一步地，所述底座的直径为300μm，且其长度为1500μm。
[0008]进一步地，所述探杆的长度为1000μm。
[0009]进一步地，所述过渡圆台为锥形，锥角为25
°
。
[0010]进一步地，所述探头为球形。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果是：采用钛合金，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件，提高探针的抗干扰能力，且便于加工；探杆顶端装有由红宝石制成的探头，探头为球形，减小了对被测物的损坏，提高了测量的精度；整体上延长了探针的使用寿命长，节约了使用成本。
附图说明
[0012]图1为本技术的结构示意图。
[0013]图2为本技术在传感器上的安装位置图。
[0014]图3为本技术受力示意图。
[0015]其中：1底座、2过渡圆台、3探杆、4探头、5传感器、5.1悬臂梁。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0017]请参阅图1～图3，本技术提供了一种用于三维力探针传感器的接触探针，包括底座1、探杆3、底座1和探杆3之间的过渡圆台2和探头4，探头4设置于探杆3的顶端；底座1、过渡圆台2和探杆3的材质均为钛合金；探头4的材质为红宝石。
[0018]优选地，底座1、过渡圆台2和探杆3为一体化结构，且从底座1向上直径逐渐变小。
[0019]优选地，该探针总长为2.8mm。
[0020]优选地，底座1的直径为300μm，且其长度为1500μm。
[0021]优选地，探杆3的长度为1000μm。
[0022]优选地，过渡圆台2为锥形，锥角为25
°
。
[0023]优选地，探头4为球形。
[0024]更为具体地，本技术的安装及使用过程是：本技术通过底座1固定在传感器5上悬臂梁5.1的中间，当探头与被测物体接触时受到作用力F，作用力F经过探杆3、过渡圆台2和底座1传递到传感器5上，然后引起传感器5上的悬臂梁5.1产生形变，悬臂梁5.1上具有压敏电阻，阻值发生改变，通过惠斯通电桥完成电压输出，测得作用力的大小，以此完成本技术的使用过程。
[0025]本技术可用其他的不违背本技术的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本技术的上述实施方案都只能认为是对本技术的说明而不能限制本技术，权利要求书指出了本技术的范围，而上述的说明并未指出本技术的范围，因此，在与本技术的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本技术的权利要求书的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于三维力探针传感器的接触探针，其特征在于，包括底座(1)、探杆(3)、所述底座(1)和所述探杆(3)之间的过渡圆台(2)和探头(4)，所述探头(4)设置于所述探杆(3)的顶端；所述底座(1)、所述过渡圆台(2)和所述探杆(3)的材质均为钛合金；所述探头(4)的材质为红宝石。2.根据权利要求1所述的用于三维力探针传感器的接触探针，其特征在于，所述底座(1)、所述过渡圆台(2)和所述探杆(3)为一体化结构，且从所述底座(1)向上直径逐渐变小。3.根据权利要求1所述的用于三维力探针传感器的接触探针，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晨晨，汪升森，张赟，
申请(专利权)人：明石创新烟台微纳传感技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：