專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到半導(dǎo)體和電子連接件行業(yè)，特別涉及到芯片測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體和電子連接件行業(yè)中，無(wú)論在研發(fā)階段，還是在生產(chǎn)階段，都必需對(duì)半導(dǎo)體芯片進(jìn)行電氣方面的測(cè)試，以檢驗(yàn)芯片是否滿(mǎn)足電氣性能的要求。芯片測(cè)試針架是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中不可缺少的一種測(cè)試裝置。芯片測(cè)試針架包括用塑料制成的探針/芯片定位板、針架主體、彈簧探針以及探針保持板。近年來(lái)，隨著芯片的核心運(yùn)算速度越來(lái)越快，相應(yīng)的也要求芯片測(cè)試測(cè)試針架能滿(mǎn)足高頻測(cè)試環(huán)境的要求。一種同軸結(jié)構(gòu)的可控電抗芯片測(cè)試測(cè)試針架(如圖4所示)應(yīng)運(yùn)而生。它包括相互連接的芯片定位板(101)、接地銅塊(102)、探針保持板(103)以及包含了上動(dòng)針、彈簧、下動(dòng)針的彈簧探針(104)。被測(cè)芯片(105)與彈簧探針(104)相接觸，彈簧探針(1040與接地銅塊(102)的孔徑保持特定的比例，以保證和輸入輸出端的電抗相匹配，從而降低信號(hào)傳輸過(guò)程中的損失。采用諸如工程塑料一類(lèi)的絕緣材料來(lái)制作芯片定位板(101)和探針保持板(103)，可以固定彈簧探針(104)，保證探針與探針之間相互絕緣，互不導(dǎo)通并在正確的位置上作業(yè)。但是由于采用了絕緣材料，形成一種不完全的同軸結(jié)構(gòu)；大大影響了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的完整性，這種同軸結(jié)構(gòu)的可控電抗芯片測(cè)試針架只能滿(mǎn)足芯片運(yùn)算速度在20兆赫茲左右的測(cè)試。又由于結(jié)構(gòu)的限制，探針/芯片定位板的厚度相對(duì)較薄，強(qiáng)度較弱。當(dāng)彈簧探針的數(shù)量變得更多(多于1500個(gè))時(shí)，探針/芯片定位板在彈簧探針的合力下產(chǎn)生變形，大大降低了測(cè)試針架的壽命和性能。此外采用絕緣材料制作芯片固定板，用導(dǎo)電金屬和高分子絕緣套管作為探針定位板，構(gòu)成另一種同軸可控電抗芯片測(cè)試針架。但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于彈簧探針本身己經(jīng)十分細(xì)小，要使用一個(gè)比彈簧探針略大一些的套管，無(wú)論是加工，裝配還是拆卸都非常不方便，往往只能應(yīng)用在孔間距1毫米以上的場(chǎng)合，這樣同軸可控電抗芯片測(cè)試針架往往得不到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的使用局限，提出一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，提高芯片測(cè)試針架的機(jī)械強(qiáng)度，改善芯片測(cè)試針架在測(cè)試過(guò)程中的電性能，從而延長(zhǎng)芯片測(cè)試針架的使用壽命。本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，包括相互連接的由金屬材料制成的探針/芯片定位板、針架主體、探針保持板以及插入探針保持板中的彈簧探針，在由探針/芯片定位板、針架主體，探針保持板構(gòu)成的內(nèi)壁及側(cè)面是絕緣涂層。所述的絕緣涂層包括氧化鋁層和特富龍層。所述的氧化鋁層的厚度是0. 02 0. 10毫米。所述的特富龍層的厚度是0. 001 0. 01毫米。
當(dāng)針架主體為接地銅塊所代替時(shí)，由金屬材料制成的探針/芯片定位板、探針保持板的內(nèi)壁及側(cè)面是絕緣涂層。所述的絕緣涂層是采用金屬鋁氧化工藝和特富龍噴涂工藝所形成的。本發(fā)明采用上述技術(shù)措施后，采用金屬材料制作探針/芯片定位板、插座主體，探針保持板，并在內(nèi)壁及側(cè)面設(shè)置絕緣涂層。保證彈簧探針之間，彈簧與金屬之間相互絕緣， 避免短路。由設(shè)置了絕緣涂層的金屬所制成的芯片測(cè)試針架具有比用諸如工程塑料一類(lèi)的絕緣材料來(lái)制作的芯片測(cè)試針架高得多的強(qiáng)度。在彈簧探針數(shù)量更多時(shí)，這種優(yōu)勢(shì)尤為明顯，當(dāng)彈簧探針數(shù)量超過(guò)1500個(gè)時(shí)，復(fù)合材料制成的芯片測(cè)試針架已經(jīng)不能正常工作，而本發(fā)明所述的芯片測(cè)試針架仍可以正常工作。此外在本發(fā)明所述的芯片測(cè)試針架中，探針定位板底部的孔徑與探針直徑保證固定比例，并滿(mǎn)足與輸入輸出的電抗相匹配，從而保證測(cè)試針架從頂部到底部整個(gè)測(cè)試線(xiàn)路的電抗維持在一個(gè)恒定的數(shù)值上，使測(cè)試針架的電性能也獲得提高。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2，圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為背景技術(shù)中的測(cè)試針架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為探針/芯片定位板；2為針架主體；3為接地銅塊；4為探針保持板，5 為絕緣涂層，6為彈簧探針，7為被測(cè)芯片。101為芯片定位板；102為接地銅塊；103為探針保持板；104為彈簧探針；105為被測(cè)芯片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1，如圖1所示，一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，底部為用金屬制成的探針保持板4，彈簧探針6插入探針保持板4。與探針保持板4相連接的是接地銅塊3，與接地銅塊 3相連接的是用金屬制成的探針/芯片定位板1。彈簧探針6固定在探針保持板4上并置入探針/芯片定位板1的孔內(nèi)，彈簧探針6的上端則與被測(cè)芯片相接觸。通過(guò)金屬鋁氧化工藝和特富龍噴涂工藝，在探針保持板4和探針/芯片定位板1的內(nèi)壁及側(cè)面形成絕緣涂層， 該絕緣涂層由氧化鋁和特富龍所構(gòu)成，氧化鋁層厚度為0. 04毫米，特富龍層厚度為0. 002 毫米。此時(shí)中間銅塊孔內(nèi)徑和彈簧探針外徑比滿(mǎn)足特定的比例，從而獲得特定的電抗，整個(gè)芯片測(cè)試針架從上到下幾乎都具有可控的電抗，同時(shí)和對(duì)應(yīng)的輸入輸出信號(hào)電抗相匹配， 大大提高了芯片測(cè)試針架的電性能，它可以滿(mǎn)足芯片運(yùn)行速度在30兆赫茲以上測(cè)試要求。實(shí)施例2.如圖2和圖3所示，一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，底部為用金屬制成的探針保持板4，彈簧探針6 —端插入探針保持板4。與探針保持板4相連接的是金屬制成的探針/芯片定位板1 (見(jiàn)圖2)，或者是金屬制成的針架主體2 (見(jiàn)圖3)。彈簧探針6另一端被置入探針/芯片定位板1的孔內(nèi)，其的上端則與被測(cè)芯片相接觸。通過(guò)金屬鋁氧化工藝和特富龍噴涂工藝，在探針保持板4，探針/芯片定位板1 (或針架主體2)的內(nèi)壁及側(cè)面形成氧化鋁和特富龍絕緣涂層，該絕緣層由氧化鋁和特富龍所構(gòu)成，氧化鋁層厚度為0. 02毫米，特富龍層厚度為0.001毫米。有了此絕緣涂層后，放置彈簧探針6的孔內(nèi)部絕緣，保證了彈簧探針之間，彈簧與金屬之間相互絕緣，避免了短路。而且與現(xiàn)有技術(shù)中的芯片測(cè)試針架相比，所述的芯片測(cè)試針架的強(qiáng)度要高得更多，鋁的彈性模量大概是工程塑料(或復(fù)合材料)的10倍以上。同樣的結(jié)構(gòu)和作用力，復(fù)合材料制成的芯片測(cè)試針架的變形為0. 25毫米，而所述的芯片測(cè)試針架的變形為0. 06毫米。在彈簧探針數(shù)量更多時(shí)，這種優(yōu)勢(shì)尤為明
Mo 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，包括相互連接的由金屬材料制成的探針/芯片定位板 (1)、針架主體(2)、探針保持板(4)以及插入探針保持板(4)中的彈簧探針(6)，其特征在于在由探針/芯片定位板(1)、針架主體(2)，探針保持板(4)構(gòu)成的內(nèi)壁及側(cè)面是絕緣涂層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，其特征在于所述的絕緣涂層 (5)包括氧化鋁層和特富龍層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，其特征在于所述的氧化鋁層的厚度是0. 02 0. 10毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，其特征在于所述的特富龍層的厚度是0. 001 0. 01毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，其特征在于當(dāng)針架主體(2)為接地銅塊(3)所代替時(shí)，由金屬材料制成的探針/芯片定位板(1)和探針保持板(4)的內(nèi)壁及側(cè)面是絕緣涂層(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，其特征在于所述的絕緣涂層(5)是采用金屬鋁氧化工藝和特富龍噴涂工藝所形成的。
全文摘要
一種金屬絕緣芯片測(cè)試針架，涉及到半導(dǎo)體和電子連接件行業(yè)中的芯片測(cè)試裝置。包括相互連接的由金屬材料制成的探針／芯片定位板、針架主體、探針保持板以及插入探針保持板中的彈簧探針，在由探針／芯片定位板、針架主體，探針保持板構(gòu)成的內(nèi)壁及側(cè)面是絕緣涂層。所述的絕緣涂層包括由金屬鋁氧化工藝形成的氧化鋁層和特富龍噴涂工藝形成特富龍層。所述的絕緣涂層更可運(yùn)用于同軸結(jié)構(gòu)的可控電抗芯片測(cè)試針架。采用了絕緣涂層的芯片測(cè)試針架，強(qiáng)度大為提高，彈簧探針數(shù)量超過(guò)1500個(gè)，芯片測(cè)試針架仍可照常工作。同時(shí)測(cè)試針架從頂部到底部的電抗維持在一個(gè)恒定的數(shù)值上，使測(cè)試針架的電性能也獲得提高?？梢詰?yīng)用芯片運(yùn)行速度在30兆赫茲以上的場(chǎng)合中。
文檔編號(hào)G01R1/067GK102520216SQ201110412880
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者劉德先, 周家春, 洪步郎, 陶西昂 申請(qǐng)人:安拓銳高新測(cè)試技術(shù)(蘇州)有限公司