一种功率半导体芯片测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力半导体器件测试技术领域。具体涉及一种功率半导体芯片测试装置，可广泛用于半导体功率器件的选型测试。
【背景技术】
[0002]半导体功率器件芯片测试，是半导体功率器件生产的一道必须工序。它是将不符合技术标准要求的芯片剔除，避免将其封装后再测试造成管壳的不必要浪费。现有半导体功率器件芯片测试过程中的应力和机械损伤，造成芯片外观划伤和损坏。另外测试方法繁琐，它必须按正常封装程序将芯片放入相应的管壳并用定位环将其准确定位，才能保证测试结果的准确性，这些工作都是由操作人员手工完成，劳动强度大，效率低。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本实用新型提供一种可提高工作效率的功率半导体芯片测试装置。其结构可以过载高压、大电流。并采用气动装置有缓冲设计，从而保护被测半导体功率器件，减少芯片承受测试压力冲击力。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种功率半导体芯片测试装置，其特征在于:包括框架、气动传动部分、上夹头部分和下夹头部分；其中，框架为独立框架结构；气动传动部分包括气缸、活塞杆，气缸固定在框架的上框架上；上夹头部分包括上绝缘块、电极A、电极A绝缘套、电极A取样和找平钢珠，电极A为带有底部引线电极及圆柱体的电极，底部引线电极底面朝上固定在上绝缘块上，电极A绝缘套套装在电极A的圆柱体上，找平钢珠位于活塞杆与上绝缘块之间，电极A取样设置在圆柱体的外端侧部；下夹头部分包括芯片卡套、电极K绝缘套、电极K、电极K取样、门极探针、门极绝缘套、弹性垫块和下绝缘块，下绝缘块固定在框架的底面上，下绝缘块上面设有槽，弹性垫块位于该槽内，电极K为带有底部引线电极及圆环柱体的电极，电极K安装在弹性垫块上，电极K绝缘套套装在圆环柱体上，门极探针及门极绝缘套位于圆环柱体内，芯片卡套设置在圆环柱体上方的电极K绝缘套上端。
[0005]本实用新型的技术解决方案中所述的芯片卡套上设有均匀分布或呈品字形分布的绝缘定位卡，起到芯片定位作用；电极AK间绝缘作用，芯片卡套与电极K接触采用拔插方式，可方便不同的芯片卡套更换。
[0006]本实用新型的技术解决方案中所述的门极探针隐藏于电极K内部，通过上夹头压力迫使弹性垫块形变，门极探针升出电极K表面与芯片门极接触，门极探针带弹簧可调整与门极接触力。
[0007]本实用新型功率半导体芯片测试装置由框架、气动传动部分、上夹头部分和下夹头部分构成。框架为独立框架结构，在整个系统中起定位作用。气动传动部分包括气缸、活塞杆，气缸固定在框架的上框架上。上夹头部分包括上绝缘块、电极A、电极A绝缘套、电极A取样和找平钢珠，连接为一整体，并通过框架与气动传动部分连接为一整体。电极A为带有底部引线电极及圆柱体的电极，底部引线电极底面朝上固定在上绝缘块上，上绝缘块起电极A和框架间的绝缘作用。电极A绝缘套套装在电极A的圆柱体上，并连接电极A，起固定电极A作用。找平钢珠位于活塞杆与上绝缘块之间，在上、下夹头部分受力接触后起自动找平作用。电极A取样设置在圆柱体的外端侧部。下夹头部分包括芯片卡套、电极K绝缘套、电极K、电极K取样、门极探针、门极绝缘套、弹性垫块和下绝缘块，下绝缘块连接为一整体并固定在框架底部，下绝缘块起电极K和框架间的绝缘作用。下绝缘块上面设有槽，弹性垫块位于该槽内，电极K为带有底部引线电极及圆环柱体的电极，电极K安装在弹性垫块上，电极K绝缘套套装在圆环柱体上，门极探针及门极绝缘套位于圆环柱体内，芯片卡套设置在圆环柱体上方的电极K绝缘套上端，电极K绝缘套与下绝缘块、电极K、弹性垫块连接并起固定电极K作用；门极探针与电极K间有门极绝缘套绝缘。整个设计中芯片A极向上，芯片K极向下，芯片K直接放置在电极K上，整个测试中电极K的为静止不动，压接过程中的接触摩擦形变受力在电极A表面，更好的保证了柔软电极K的铝层结构。门极结构采用隐形设计，降低了芯片门极测试后的划痕。兼容不同直径半导体芯片的测试。本实用新型具有可过载高压、大电流，并提高测试准确度和工作效率的特点。本实用新型可广泛用于半导体功率器件如二极管、晶闸管、IGBT半导体芯片等的选型测试。
【附图说明】
[0008]图1为半导体功率器件芯片测试夹具主视图。
[0009]图2为半导体功率器件芯片测试夹具芯片卡套图。
[0010]图3为图2的俯视图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0012]如图1、图2、图3所示。本实用新型功率半导体芯片测试装置由气缸1、活塞杆2、框架10、上绝缘块3、电极A4、电极A绝缘套5、芯片卡套6、电极K绝缘套7、电极K8、找平钢珠9电极A取样11、电极K取样12、门极探针13、门极绝缘套14、弹性垫块15、下绝缘块16、绝缘定位卡17组成。
[0013]整个测试装置分成四个部分:框架10、气动传动部分、上夹头部分和下夹头部分。框架10为独立框架结构，整个测试装置中起定位作用。气动传动部分包括气缸1、活塞杆2，气缸I固定在框架10的上框架上。上夹头部分由上绝缘块3、电极A4、电极A绝缘套5、电极A取样11和找平钢珠9连接为一整体，并通过框架与气动传动部分连接为一整体。电极A4为带有底部引线电极及圆柱体的电极，底部引线电极底面朝上固定在上绝缘块3上，电极A绝缘套5套装在电极A4的圆柱体上，找平钢珠9位于活塞杆2与上绝缘块3之间，电极A取样11设置在圆柱体的外端侧部。下夹头部分由芯片卡套6、电极K绝缘套7、电极K8、电极K取样12、门极探针13、门极绝缘套14、弹性垫块15和下绝缘块16连接为一整体并固定在框架底部，下绝缘块16固定在框架10的底面上，下绝缘块16上面设有U型槽，弹性垫块15位于该U型槽内，电极K8为带有底部引线电极及圆环柱体的电极，电极K8安装在弹性垫块15上，电极K绝缘套7套装在圆环柱体上，门极探针13及门极绝缘套14位于圆环柱体内，芯片卡套6设置在圆环柱体上方的电极K绝缘套7上端。芯片卡套6上设有均匀分布或呈品字形分布的绝缘定位卡17。气动传动部分设有缓冲机构，首先施加一小压力降各半导体功率器件缓慢接触，然后施加器件规定的压力降器件压紧。门极探针13隐藏于电极K内部。控制系统控制气动缸，以小压力推动活塞杆并连接上夹头向下移动，致使电极A与芯片A极接触，并将压力传递给下夹头部分。下夹头部分中弹性垫块15受力产生型变，电极K8向下移动，门极顶针升出电极K表面与芯片门极接触，门极顶针带弹簧使门极可靠接触。电极K8受力落与U型下绝缘块上台面，U型下绝缘块固定在框架底部。控制系统控制气缸施加芯片测试规定的压力，使芯片与电极A、电极K紧密接触。由门极控制在电极A、电极K施加规定的电流，通过电极A和芯片卡套的电极A取样和电极K取样完成半导体芯片的测试和压降取样并将压降取样值输送到测试系统中。
【主权项】
1.一种功率半导体芯片测试装置，其特征在于:包括框架(10)、气动传动部分、上夹头部分和下夹头部分；其中，框架(10)为独立框架结构；气动传动部分包括气缸(1)、活塞杆(2)，气缸(I)固定在框架(10)的上框架上；上夹头部分包括上绝缘块(3)、电极A (4)、电极A绝缘套(5)、电极A取样(11)和找平钢珠(9)，电极A (4)为带有底部引线电极及圆柱体的电极，底部引线电极底面朝上固定在上绝缘块(3)上，电极A绝缘套(5)套装在电极A (4)的圆柱体上，找平钢珠(9 )位于活塞杆(2 )与上绝缘块(3 )之间，电极A取样(11)设置在圆柱体的外端侧部；下夹头部分包括芯片卡套(6)、电极K绝缘套(7)、电极K(8)、电极K取样(12)、门极探针(13)、门极绝缘套(14)、弹性垫块(15)和下绝缘块(16)，下绝缘块(16)固定在框架(10)的底面上，下绝缘块(16)上面设有槽，弹性垫块(15)位于该槽内，电极K (8)为带有底部引线电极及圆环柱体的电极，电极K (8)安装在弹性垫块(15)上，电极K绝缘套(7)套装在圆环柱体上，门极探针(13)及门极绝缘套(14)位于圆环柱体内，芯片卡套(6)设置在圆环柱体上方的电极K绝缘套(7)上端。
2.根据权利要求1所述的一种功率半导体芯片测试装置，其特征在于:所述的芯片卡套(6 )上设有均匀分布或呈品字形分布的绝缘定位卡(17)。
3.根据权利要求1或2所述的一种功率半导体芯片测试装置，其特征在于:所述的门极探针(13)隐藏于电极K内部。
【专利摘要】本实用新型的名称为一种功率半导体芯片测试装置。属于电力半导体器件测试技术领域。它主要是解决现有测试装置存在易造成芯片外观划伤和损坏的问题。它的主要特征是：包括框架、气动传动部分、上夹头部分和下夹头部分；气动传动部分包括气缸、活塞杆，气缸固定在框架的上框架上；上夹头部分包括上绝缘块、电极A、电极A绝缘套、电极A取样和找平钢珠；下夹头部分包括芯片卡套、电极K绝缘套、电极K、电极K取样、门极探针、门极绝缘套、弹性垫块和下绝缘块。门极结构采用隐形设计，降低了芯片门极测试后的划痕。兼容不同直径半导体芯片的测试。本实用新型具有可过载高压、大电流，并提高工作效率的特点，可广泛用于半导体功率器件的选型测试。
【IPC分类】G01R31-26
【公开号】CN204389638
【申请号】CN201520049903
【发明人】肖彦, 汝严, 吴拥军
【申请人】湖北台基半导体股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月26日