硅微陀螺芯片探针卡的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅微陀螺芯片探针卡。本发明包括底座、上盖、弹性夹持机构和若干探针；所述弹性夹持机构为带有芯片定位和弹性夹持功能的装卡机构，并固定于底座的中间部位；所述上盖的中间为孔，孔的位置与大小与弹性夹持机构的位置与大小相配合；所述探针为可以在高度、弧向、径向三个自由度调节的接触式探针；探针安装在上盖上，以辐射状排列，探针针头集中于所测试芯片电极位置附近；底座和上盖通过铰链连接；底座上有若干限位柱，上盖有若干与限位柱相配合的限位孔。使用本发明，在对被测芯片完成初次探针位置调节后，其结构使探针定位保持精确，此后无需借助显微镜就可实现同类芯片的多次和重复测试，可极大的提高批生产检测的效率。
【专利说明】硅微陀螺芯片探针卡
【技术领域】
[0001]本发明属于航空惯性导航【技术领域】，涉及一种硅微陀螺芯片探针卡。
【背景技术】
[0002]根据硅微陀螺课题的发展需求，其芯片级检测和筛选一方面可为结构设计和工艺制作的改进和优化提供原始数据，另一方面也能为电路联试提供合格的表头芯片。而硅微陀螺芯片上多个微小电极的连接及其微弱信号的采集是芯片级测试的基本要求，再考虑到批生产所需的工作量和一致性，对芯片级硅微陀螺的测试和筛选提出了更高的要求。目前我们采用探针台来实现芯片电极的连接，但是其有限的探针数目无法满足硅微陀螺芯片上十多个电极的信号采集和屏蔽连接，从而影响了微弱信号的测试精度；而且各电极与探针的准确接触需要在显微镜下完成，这使得批量检测的效率极为低下。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提出一种能满足硅微陀螺芯片多电极可靠连接，并能实现闻效率精密对准的芯片级测试探针卡。
[0004]本发明的技术方案为:一种硅微陀螺芯片探针卡，包括底座、上盖、弹性夹持机构和若干探针；所述弹性夹持机构为带有芯片定位和弹性夹持功能的装卡机构，并固定于底座的中间部位；所述上盖的中间为孔，孔的位置与大小与弹性夹持机构的位置与大小相配合；所述探针为可以在高度、弧向、径向三个自由度调节的接触式探针；探针安装在上盖上，以辐射状排列，探针针头集中于所测试芯片电极位置附近；底座和上盖通过铰链连接；底座上有若干限位柱，上盖有若干与限位柱相配合的限位孔。
[0005]本发明具有的优点和有益效果:使用本发明，在对被测芯片完成初次探针位置调节后，其结构使探针定位保持精确，此后无需借助显微镜就可实现同类芯片的多次和重复测试，不仅满足微弱信号对精度和稳定性的要求，而且配合测试系统使用可极大的提高批生产检测的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明硅微陀螺芯片探针卡一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0007]图2是本发明微陀螺芯片探针卡一种【具体实施方式】中的底座结构示意图；
[0008]图3是本发明微陀螺芯片探针卡一种【具体实施方式】中的弹性夹持机构示意图；
[0009]图4是本发明微陀螺芯片探针卡一种【具体实施方式】中的探针示意图；
[0010]其中，1-底座、2-弹性夹持机构、3-限位柱、4-上盖、5-夹线环、6-探针、7-限位孔、8-铰链、9-支撑柱、10-弹性夹持杆、11-芯片定位片、12-镊子夹持孔、13-钨探针、14-绝缘片、15-径向调节杆、16-高度调节孔、17-径向调节孔、18-弧向调节杆、19-弧向调节孔。【具体实施方式】
[0011]下面结合说明书附图对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0012]参见图1、图2、图3。本发明硅微陀螺芯片探针卡，包括底座1、上盖4、弹性夹持机构2和若干探针6 ;所述弹性夹持机构2为带有芯片定位和弹性夹持功能的装卡机构，并固定于底座I的中间部位；所述上盖4的中间为孔，孔的位置与大小与弹性夹持机构的位置与大小相配合；所述探针6为可以在高度、弧向、径向三个自由度调节的接触式探针；探针6安装在上盖4上，以辐射状排列，探针针头集中于所测试芯片电极位置附近；底座I和上盖4通过铰链8连接；底座I上有若干限位柱3，上盖4有若干与限位柱3相配合的限位孔7。
[0013]参见图3,上述弹性夹持机构2包括两片互成直角的芯片定位片11、弹性夹持杆10，其中一片芯片定位片带有可以放置芯片的镊子夹持孔12。
[0014]参见图4，上述探针6包括钨探针13、绝缘片14、径向调节杆15、弧向调节杆18 ;弧向调节杆18中段有一向上凸起部位，底端带有弧向调节孔19并通过螺钉固定于探针卡上盖4 ;钨探针13固定于绝缘片14的一面；绝缘片14另一面固定于径向调节杆15的前端；径向调节杆15前后分别开有高度调节孔16和径向调节孔17，都为滑道形长形孔；径向调节杆15通过螺钉穿过径向调节孔17、弧向调节杆18凸起部位的螺纹孔与弧向调节杆18固定；高度调节孔16上装有螺钉，螺钉顶端与弧形调节杆18的前端非凸起面接触。
[0015]上述上盖4上有用于固定与探针6连接的屏蔽线的夹线环5，并有若干在装卡芯片时用于支撑上盖4的支撑柱9。
[0016]从图1可以看出，该探针卡主要由固定芯片的底座I部分和安装探针的上盖4部分组成。固定在底座I上的弹性夹持机构2可将硅微陀螺芯片限定在两片互成直角的芯片定位片11之间，其中一片芯片定位片带有的可以放置芯片的镊子夹持孔12，并通过弹性夹持杆10的弹力将芯片完全固定。安装在上盖4的若干个探针6在圆盘径向以“辐射状”集中在芯片电极位置附近，其中绝缘片14可使探针6与径向调节杆15保持绝缘；通过调整径向调节孔17与弧向调节杆18上螺钉的相对位置可使探针6沿径向保持合适长度；通过调整弧向调节孔19的螺钉可使弧向调节杆19转动到合适位置；通过调整高度调节孔16与弧向调节杆18间的螺钉可使探针尖与芯片电极处在同一水平面，并且可靠接触；夹线环5可用来固定与探针连接的屏蔽线，以保持测试信号线位置固定；安装在上盖4上的两个支撑柱9可以在翻开上盖4时对其起到支撑作用；最后，通过固定在底座上的限位柱3和上盖4中对应的限位孔7的可以实现探针6与芯片电极位置的精确对准。
[0017]本发明将娃微陀螺芯片固定在探针卡底座上的弹性夹持机构2中，如图1、图2及图3所示，通过限位柱3和限位孔7配合固定上盖4与底座I的相对位置后，调节上盖I中的探针6使其与芯片电极一一对应接触。具体操作步骤如下:
[0018]1.芯片装卡:翻开探针卡上盖4，将硅微陀螺芯片固定在弹性夹持机构2的对应位置；
[0019]2.对准:将上盖4与底座I通过限位柱3和限位孔7紧密扣合，在第一次测试时需借助显微镜分别在高度、弧向、径向三个自由度方向上调节探针位置，直到使各个探针6与对应芯片电极可靠接触为止；
[0020]3.测试:根据测试需求将探针卡上对应探针6与测试设备连接并完成测试；
[0021]4.批量检测:在完成步骤2后，对同等结构的芯片检测只需重复步骤I和步骤3即可。
【权利要求】
1.硅微陀螺芯片探针卡，其特征为:所述探针卡包括底座(I)、上盖(4)、弹性夹持机构(2)和若干探针(6);所述弹性夹持机构(2)为带有芯片定位和弹性夹持功能的装卡机构，并固定于底座(I)的中间部位；所述上盖(4)的中间为孔，孔的位置与大小与弹性夹持机构的位置与大小相配合；所述探针(6)为可以在高度、弧向、径向三个自由度调节的接触式探针；探针(6)安装在上盖(4)上，以辐射状排列，探针针头集中于所测试芯片电极位置附近；底座(I)和上盖(4)通过铰链(8)连接；底座(I)上有若干限位柱(3)，上盖(4)有若干与限位柱(3)相配合的限位孔(7)。
2.根据权利要求1所述的探针卡，其特征为:所述弹性夹持机构(2)包括两片互成直角的芯片定位片(11)、弹性夹持杆(10)，其中一片芯片定位片带有可以放置芯片的镊子夹持孔(12)。
3.根据权利要求1所述的探针卡，其特征为:所述探针(6)包括钨探针(13)、绝缘片(14)、径向调节杆(15)、弧向调节杆(18);弧向调节杆(18)中段有一向上凸起部位，底端带有弧向调节孔(19)并通过螺钉固定于探针卡上盖(4);钨探针(13)固定于绝缘片(14)的一面；绝缘片(14)另一面固定于径向调节杆(15)的前端；径向调节杆(15)前后分别开有高度调节孔(16)和径向调节孔(17)，都为滑道形长形孔；径向调节杆(15)通过螺钉穿过径向调节孔(17)、弧向调节杆(18)凸起部位的螺纹孔与弧向调节杆(18)固定；高度调节孔(16)上装有螺钉，螺钉顶端与弧形调节杆(18)的前端非凸起面接触。
4.根据权利要求3所述的探针卡，其特征为:所述上盖(4)上有用于固定与探针(6)连接的屏蔽线的夹线环(5)。
5.根据权利要求1到4的任一项所述的探针卡，其特征为:所述上盖(4)上有若干在装卡芯片时用于支撑上盖(4)的支撑柱(9)。
【文档编号】G01C25/00GK103575294SQ201210263955
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月27日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】肖鹏, 王刚, 王小斌 申请人:中国航空工业第六一八研究所