专利名称：用于半导体芯片射频测试的夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体芯片测试的夹具，尤其是一种应用于微波、毫米波半 导体集成电路的射频测试领域的夹具。
背景技术：
目前常用的半导体集成电路芯片测试方法有探针在片测试和测试夹具测试两种 方法。探针在片测试方法是采用共面波导探针直接对加工完成后未分片的芯片进行测量， 因为芯片没有进行装配，这种测试方法对于测试的条件要求很高芯片接地是否良好、探针 与芯片的接触等都会影响到最终的测试精度；对于电性能不稳定的芯片，在测试过程中很 容易出现自激振荡等问题；由于芯片没有进行装配不能保证良好的散热，容易产生热积累 而导致器件烧毁，对功率芯片的在片测试存在着一定技术难度。测试夹具的测试方法是将芯片装配在测试载体上，通过微带线和射频接头对芯片 进行性能的测试。由于芯片已经装配好，其接地和信号连接良好，能够保证测试的精度和重 复测试的一致性。特别是对于功率放大器等功耗较大的器件通过用金锡焊料焊接在载体 上，良好的导热性能够保证较长时间的测试也不会烧毁器件，这样就可以对芯片的性能指 标进行全面的测试。采用夹具测试的方法芯片的电源偏置是单独外加的，可以灵活调整器 件的工作点，通过比较不同工作点的性能可以从中找到器件最佳的工作点。目前我国使用的半导体测试夹具大部分是从国外进口，其结构中包括夹具本体， 夹具本体的一个端面固定输入端射频组件，另一端通过轨道滑动连接输出端射频组件，上 述输出端射频组件由带旋钮的圆形直杆控制，通过旋转圆形直杆可推动输出端射频组件与 夹具本体紧密连接，夹具本体上固定芯片载体，芯片载体上焊接长度和形状均固定的微带 线，并设有数目固定的滤波电容。上述夹具价格昂贵；芯片载体的外围尺寸和微带线尺寸固 定，不能根据不同待测芯片的大小进行调整；当待测芯片与微带线之间的缝隙较大时，会影 响测试结果；输入输出接头易于磨损，不适合在日常的芯片测试中应用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种成本低廉、测试结果可靠、调试方便的 用于半导体芯片射频测试的夹具。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是包括夹具本体、设置在夹 具本体两端的输入端射频组件和输出端射频组件以及设置在夹具本体上并与输入端射频 组件和输出端射频组件相连的芯片载体，所述的夹具本体呈“凹”字形，输入端射频组件和 输出端射频组件分别借助于紧固件连接在夹具本体的两个“凹”字形端面上。上述的输入端射频组件包括输入端挡板和设在输入端挡板上的输入端同轴接头。上述的输出端射频组件包括输出端挡板和设在输出端挡板上的输出端同轴接头。上述的夹具本体、输入端射频组件、输出端射频组件和芯片载体均采用的金属材 料。[0010]芯片载体上设有与待测芯片相连的输入微带线和输出微带线，输入微带线和输出 微带线的另一端分别与所述的输入端同轴接头和输出端同轴接头相连。上述的输入、输出微带线采用导电胶或者金锡焊料固定在芯片载体上。本实用新型与昂贵的进口夹具相比，成本较低，大幅度降低了测试用成本；“凹”字 形的夹具本体与输入端射频组件和输出端射频组件紧密连接，形成一个腔体，可模拟待测 芯片的实际使用状态，使测试的数据更加可靠；且输入端射频组件和输出端射频组件均可 与夹具本体分离，当采用装架工艺装配待测芯片或者调试时比较方便。进一步改进的措施中，输入、输出微带线采用导电胶或者金锡焊料固定，便于根据 待测芯片的尺寸大小对输入、输出微带线的位置和长短进行调整，以适于多种不同尺寸芯 片的测试，且能够方便地调整待测芯片与输入、输出微带线之间的间隙到最小，测试数据更 加准确；定位孔设置为长方形，便于根据待测芯片的厚度调节输入、输出端同轴接头与输 入、输出微带线之间的接触情况，实现同一夹具本体可配套多个不同厚度的芯片载体。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的主视示意图；图2是本实用新型的左视图；图3是图1中A-A向剖面图；图4是本实用新型的立体图；其中，1、夹具本体，2、输入端挡板，3、待测芯片，4、输入端同轴接头，5、螺钉，6、芯 片载体，7、输出端挡板，8、输出端同轴接头，9、输入微带线，10、输出微带线，11、弹性丝，12、 穿心电容，13、定位孔，14、螺纹孔，15、同轴探针。
具体实施方式
参看图1 图4，可以看出，本实用新型包括夹具本体1，夹具本体呈“凹”形，“凹” 字形的两端面分别连接输入端射频组件和输出端射频组件，“凹”字形的凹槽内固定芯片载 体6。所述的输入端射频组件由输入端挡板2和设在输入端挡板2上的输入端同轴接头 4组成，其功能是将输入的微波信号由输入端同轴接头4转换成微带线传输。所述的输出端 射频组件由输出端挡板7和设置在输出端挡板7上的输出端同轴接头8组成，其功能是将 待测芯片输出端的微带线传输转换成射频同轴的形式输出到测试仪器。上述的输入端挡板2和输出端挡板7是长方形的金属平板，其上分别开有两个定 位孔13。进一步改进的方案上述定位孔13设置为长方形或者槽形。长方形的定位孔的长 边或者槽形的定位孔的直边与所述的输入端挡板2或者输出端挡板7的一个边平行。通过上述定位孔13并借助于螺钉5将输入端挡板2和输出端挡板7连接并锁紧 到夹具本体1上。定位孔13设置为长方形或者槽形，则可以根据芯片载体6的厚度不同， 调节螺钉5相对定位孔13的上下位置，即可调节输入端挡板2和夹具本体1之间的上下相 对位置，以保证输入端挡板2与夹具本体1左右紧密连接的同时，保证输入端同轴接头4的同轴探针15与芯片载体6的输入微带线9准确连接。同理可保证输出端同轴接头8与输 出微带线10的准确连接。所述的夹具本体1采用导电良好的金属材料加工成型，其横截面呈“凹”字形，即 中间低，前后两壁高。“凹”字形的端面上设有与上述定位孔13相对应、并与螺钉5相配套 的螺纹孔14。测试时上述输入端射频组件和输出端射频组件与夹具本体1紧密接触，形成 一腔体。由于芯片的实际使用环境是在密闭狭小的腔体内，不是在敞开的环境中，本实用新 型通过输入端挡板2、输出端挡板7与夹具本体1形成了一个类似的腔体结构，接近待测芯 片的实际使用状态，使测试的数据更加可靠。为保证装配的可靠性和各部分的接触良好，在输入端射频组件和输出端射频组件 与夹具本体1的表面镀金或银。芯片载体6是夹具的核心部分，为长方形的金属平板，可借助于螺钉或者螺栓固 定在上述夹具本体1的凹槽内，并且芯片载体6其中的两个侧面与夹具本体1的“凹”字形 端面平齐。在芯片载体6的中心装配待测芯片3，待测芯片3的两端通过键合引线连接设置 在芯片载体6上的输入微带线9和输出微带线10，输入微带线9、输出微带线10的另一端 分别延伸至夹具本体1的“凹”字形两端面处，与输入端同轴接头4和输出端同轴接头8的 同轴探针相连。采用导电胶或者金锡焊料将上述输入微带线9、输出微带线10固定在芯片载体6 上，便于根据待测芯片3的尺寸大小、待测芯片3的输入输出信号端口的位置以及输入和输 出端同轴接头的同轴探针的输入和输出位置，对输入微带线9和输出微带线10的位置、长 短和方向进行调整，使得待测芯片3的输入、输出信号端口与输入微带线9或者/和输出微 带线10之间的间隙很小，测试数据更加准确，而且能够实现同一个芯片载体适用多个不同 尺寸芯片的测试。综上，采用本实用新型时，首先根据待测芯片3的尺寸选择合适的芯片载体，然后 用装架工艺待测芯片3装配在芯片载体6上，将上述芯片载体借助于螺钉安装在夹具本体 1中。再根据芯片载体6的位置安装好输入端挡板2和输出端挡板7，使得输入端同轴接头 4、输出端同轴接头8的同轴探针分别与输入微带线9、输出微带线10相连，用锁紧螺钉将所 有的可活动部分固定。然后连接电源，电源的输出与馈电组件连接，与本实用新型配套使用的电源馈电 组件包括加电接头、电源纹波滤波电路和弹性丝11。电源纹波滤波电路可以有效地滤除电 源的纹波波动，减小了因为电源对器件性能指标的影响，提高了测试精度；弹性丝11的功 能是将电源加载到电源馈电组件的直流电馈送到芯片的偏置点。本实用新型的电源滤波可 采用穿心电容，参看图1，电源通过穿心电容12和弹性丝11加到测试芯片3上。根据测试 需要，穿心电容12可以安装在安装在输入端挡板2、输出金属挡板7或者夹具本体1上，数 量也可以根据需要进行增减。最后将输入端同轴接头4和输出端同轴接头8的另一端连接测试仪器，调整直流 偏置电压到合适值，对待测芯片3进行测试。其中测试信号从输入端同轴接头4进入，通过输入微带线9加到待测芯片3的输 入端，待测芯片的输出信号经输出微带线10、输出端同轴接头8输出。采用本实用新型结构简单，易于实现，成本低廉，测试数据可靠，调试方便，可以根据测试芯片的尺寸调整测试夹具的尺寸，适合进行多种芯片的测试。
权利要求一种用于半导体芯片射频测试的夹具，包括夹具本体(1)、设置在夹具本体(1)两端的输入端射频组件和输出端射频组件以及设置在夹具本体(1)上并与输入端射频组件和输出端射频组件相连的芯片载体(6)，其特征在于，所述的夹具本体(1)呈“凹”字形，输入端射频组件和输出端射频组件分别借助于紧固件连接在夹具本体(1)的两个“凹”字形端面上。
2.根据权利要求1所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的输入端 射频组件包括输入端挡板(2)和设在输入端挡板(2)上的输入端同轴接头(4)。
3.根据权利要求1所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的输出端 射频组件包括输出端挡板(7)和设在输出端挡板(7)上的输出端同轴接头(8)。
4.根据权利要求2或3所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的输 入端挡板(4)和输出端挡板(7)为长方形的平板，上述的平板上设有定位孔(13)。
5.根据权利要求4所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的定位孔 (13)设置为长方形或者槽形，且长方形的定位孔的长边或者槽形的定位孔的直边与所述的 输入端挡板(4)或者输出端挡板(7)的一个边平行。
6.根据权利要求5所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的夹具本 体(1)上设有与定位孔(13)相对应、并与紧固件相配合的螺纹孔(14)。
7.根据权利要求1所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的夹具本 体(1)、输入端射频组件、输出端射频组件和芯片载体(6)均采用金属材料。
8.根据权利要求1所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的芯片载 体(6)上设有与待测芯片(3)相连的输入微带线(9)和输出微带线(10)，输入微带线(9) 和输出微带线(10)的另一端分别与所述的输入端同轴接头(4)和输出端同轴接头(8)相 连。
9.根据权利要求8所述的用于半导体芯片射频测试的夹具，其特征在于所述的输入微 带线(9)和输出微带线(10)采用导电胶或者金锡焊料固定在芯片载体(6)上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于半导体芯片射频测试的夹具，包括夹具本体，设置在夹具本体两端的输入端射频组件和输出端射频组件，以及设置在夹具本体上并与输入端射频组件和输出端射频组件相连的芯片载体，所述的夹具本体呈“凹”字形，输入端射频组件和输出端射频组件分别借助于紧固件连接在“凹”字形的端面上。采用本实用新型结构简单，易于实现，成本低廉，测试数据可靠，调试方便，可以根据测试芯片的尺寸调整测试夹具的尺寸，适合进行多种芯片的测试。
文档编号G01R1/04GK201622288SQ20102014380
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者孙晓颖, 孙静 申请人:中国电子科技集团公司第十三研究所