專利名稱：用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體芯片測(cè)試的夾具，尤其是一種應(yīng)用于微波、毫米波半 導(dǎo)體集成電路的射頻測(cè)試領(lǐng)域的夾具。
背景技術(shù)：
目前常用的半導(dǎo)體集成電路芯片測(cè)試方法有探針在片測(cè)試和測(cè)試夾具測(cè)試兩種 方法。探針在片測(cè)試方法是采用共面波導(dǎo)探針直接對(duì)加工完成后未分片的芯片進(jìn)行測(cè)量， 因?yàn)樾酒瑳]有進(jìn)行裝配，這種測(cè)試方法對(duì)于測(cè)試的條件要求很高芯片接地是否良好、探針 與芯片的接觸等都會(huì)影響到最終的測(cè)試精度；對(duì)于電性能不穩(wěn)定的芯片，在測(cè)試過程中很 容易出現(xiàn)自激振蕩等問題；由于芯片沒有進(jìn)行裝配不能保證良好的散熱，容易產(chǎn)生熱積累 而導(dǎo)致器件燒毀，對(duì)功率芯片的在片測(cè)試存在著一定技術(shù)難度。測(cè)試夾具的測(cè)試方法是將芯片裝配在測(cè)試載體上，通過微帶線和射頻接頭對(duì)芯片 進(jìn)行性能的測(cè)試。由于芯片已經(jīng)裝配好，其接地和信號(hào)連接良好，能夠保證測(cè)試的精度和重 復(fù)測(cè)試的一致性。特別是對(duì)于功率放大器等功耗較大的器件通過用金錫焊料焊接在載體 上，良好的導(dǎo)熱性能夠保證較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試也不會(huì)燒毀器件，這樣就可以對(duì)芯片的性能指 標(biāo)進(jìn)行全面的測(cè)試。采用夾具測(cè)試的方法芯片的電源偏置是單獨(dú)外加的，可以靈活調(diào)整器 件的工作點(diǎn)，通過比較不同工作點(diǎn)的性能可以從中找到器件最佳的工作點(diǎn)。目前我國(guó)使用的半導(dǎo)體測(cè)試夾具大部分是從國(guó)外進(jìn)口，其結(jié)構(gòu)中包括夾具本體， 夾具本體的一個(gè)端面固定輸入端射頻組件，另一端通過軌道滑動(dòng)連接輸出端射頻組件，上 述輸出端射頻組件由帶旋鈕的圓形直桿控制，通過旋轉(zhuǎn)圓形直桿可推動(dòng)輸出端射頻組件與 夾具本體緊密連接，夾具本體上固定芯片載體，芯片載體上焊接長(zhǎng)度和形狀均固定的微帶 線，并設(shè)有數(shù)目固定的濾波電容。上述夾具價(jià)格昂貴；芯片載體的外圍尺寸和微帶線尺寸固 定，不能根據(jù)不同待測(cè)芯片的大小進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)待測(cè)芯片與微帶線之間的縫隙較大時(shí)，會(huì)影 響測(cè)試結(jié)果；輸入輸出接頭易于磨損，不適合在日常的芯片測(cè)試中應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低廉、測(cè)試結(jié)果可靠、調(diào)試方便的 用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是包括夾具本體、設(shè)置在夾 具本體兩端的輸入端射頻組件和輸出端射頻組件以及設(shè)置在夾具本體上并與輸入端射頻 組件和輸出端射頻組件相連的芯片載體，所述的夾具本體呈“凹”字形，輸入端射頻組件和 輸出端射頻組件分別借助于緊固件連接在夾具本體的兩個(gè)“凹”字形端面上。上述的輸入端射頻組件包括輸入端擋板和設(shè)在輸入端擋板上的輸入端同軸接頭。上述的輸出端射頻組件包括輸出端擋板和設(shè)在輸出端擋板上的輸出端同軸接頭。上述的夾具本體、輸入端射頻組件、輸出端射頻組件和芯片載體均采用的金屬材 料。[0010]芯片載體上設(shè)有與待測(cè)芯片相連的輸入微帶線和輸出微帶線，輸入微帶線和輸出 微帶線的另一端分別與所述的輸入端同軸接頭和輸出端同軸接頭相連。上述的輸入、輸出微帶線采用導(dǎo)電膠或者金錫焊料固定在芯片載體上。本實(shí)用新型與昂貴的進(jìn)口夾具相比，成本較低，大幅度降低了測(cè)試用成本；“凹”字 形的夾具本體與輸入端射頻組件和輸出端射頻組件緊密連接，形成一個(gè)腔體，可模擬待測(cè) 芯片的實(shí)際使用狀態(tài)，使測(cè)試的數(shù)據(jù)更加可靠；且輸入端射頻組件和輸出端射頻組件均可 與夾具本體分離，當(dāng)采用裝架工藝裝配待測(cè)芯片或者調(diào)試時(shí)比較方便。進(jìn)一步改進(jìn)的措施中，輸入、輸出微帶線采用導(dǎo)電膠或者金錫焊料固定，便于根據(jù) 待測(cè)芯片的尺寸大小對(duì)輸入、輸出微帶線的位置和長(zhǎng)短進(jìn)行調(diào)整，以適于多種不同尺寸芯 片的測(cè)試，且能夠方便地調(diào)整待測(cè)芯片與輸入、輸出微帶線之間的間隙到最小，測(cè)試數(shù)據(jù)更 加準(zhǔn)確；定位孔設(shè)置為長(zhǎng)方形，便于根據(jù)待測(cè)芯片的厚度調(diào)節(jié)輸入、輸出端同軸接頭與輸 入、輸出微帶線之間的接觸情況，實(shí)現(xiàn)同一夾具本體可配套多個(gè)不同厚度的芯片載體。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型的主視示意圖；圖2是本實(shí)用新型的左視圖；圖3是圖1中A-A向剖面圖；圖4是本實(shí)用新型的立體圖；其中，1、夾具本體，2、輸入端擋板，3、待測(cè)芯片，4、輸入端同軸接頭，5、螺釘，6、芯 片載體，7、輸出端擋板，8、輸出端同軸接頭，9、輸入微帶線，10、輸出微帶線，11、彈性絲，12、 穿心電容，13、定位孔，14、螺紋孔，15、同軸探針。
具體實(shí)施方式
參看圖1 圖4，可以看出，本實(shí)用新型包括夾具本體1，夾具本體呈“凹”形，“凹” 字形的兩端面分別連接輸入端射頻組件和輸出端射頻組件，“凹”字形的凹槽內(nèi)固定芯片載 體6。所述的輸入端射頻組件由輸入端擋板2和設(shè)在輸入端擋板2上的輸入端同軸接頭 4組成，其功能是將輸入的微波信號(hào)由輸入端同軸接頭4轉(zhuǎn)換成微帶線傳輸。所述的輸出端 射頻組件由輸出端擋板7和設(shè)置在輸出端擋板7上的輸出端同軸接頭8組成，其功能是將 待測(cè)芯片輸出端的微帶線傳輸轉(zhuǎn)換成射頻同軸的形式輸出到測(cè)試儀器。上述的輸入端擋板2和輸出端擋板7是長(zhǎng)方形的金屬平板，其上分別開有兩個(gè)定 位孔13。進(jìn)一步改進(jìn)的方案上述定位孔13設(shè)置為長(zhǎng)方形或者槽形。長(zhǎng)方形的定位孔的長(zhǎng) 邊或者槽形的定位孔的直邊與所述的輸入端擋板2或者輸出端擋板7的一個(gè)邊平行。通過上述定位孔13并借助于螺釘5將輸入端擋板2和輸出端擋板7連接并鎖緊 到夾具本體1上。定位孔13設(shè)置為長(zhǎng)方形或者槽形，則可以根據(jù)芯片載體6的厚度不同， 調(diào)節(jié)螺釘5相對(duì)定位孔13的上下位置，即可調(diào)節(jié)輸入端擋板2和夾具本體1之間的上下相 對(duì)位置，以保證輸入端擋板2與夾具本體1左右緊密連接的同時(shí)，保證輸入端同軸接頭4的同軸探針15與芯片載體6的輸入微帶線9準(zhǔn)確連接。同理可保證輸出端同軸接頭8與輸 出微帶線10的準(zhǔn)確連接。所述的夾具本體1采用導(dǎo)電良好的金屬材料加工成型，其橫截面呈“凹”字形，即 中間低，前后兩壁高?！鞍肌弊中蔚亩嗣嫔显O(shè)有與上述定位孔13相對(duì)應(yīng)、并與螺釘5相配套 的螺紋孔14。測(cè)試時(shí)上述輸入端射頻組件和輸出端射頻組件與夾具本體1緊密接觸，形成 一腔體。由于芯片的實(shí)際使用環(huán)境是在密閉狹小的腔體內(nèi)，不是在敞開的環(huán)境中，本實(shí)用新 型通過輸入端擋板2、輸出端擋板7與夾具本體1形成了一個(gè)類似的腔體結(jié)構(gòu)，接近待測(cè)芯 片的實(shí)際使用狀態(tài)，使測(cè)試的數(shù)據(jù)更加可靠。為保證裝配的可靠性和各部分的接觸良好，在輸入端射頻組件和輸出端射頻組件 與夾具本體1的表面鍍金或銀。芯片載體6是夾具的核心部分，為長(zhǎng)方形的金屬平板，可借助于螺釘或者螺栓固 定在上述夾具本體1的凹槽內(nèi)，并且芯片載體6其中的兩個(gè)側(cè)面與夾具本體1的“凹”字形 端面平齊。在芯片載體6的中心裝配待測(cè)芯片3，待測(cè)芯片3的兩端通過鍵合引線連接設(shè)置 在芯片載體6上的輸入微帶線9和輸出微帶線10，輸入微帶線9、輸出微帶線10的另一端 分別延伸至夾具本體1的“凹”字形兩端面處，與輸入端同軸接頭4和輸出端同軸接頭8的 同軸探針相連。采用導(dǎo)電膠或者金錫焊料將上述輸入微帶線9、輸出微帶線10固定在芯片載體6 上，便于根據(jù)待測(cè)芯片3的尺寸大小、待測(cè)芯片3的輸入輸出信號(hào)端口的位置以及輸入和輸 出端同軸接頭的同軸探針的輸入和輸出位置，對(duì)輸入微帶線9和輸出微帶線10的位置、長(zhǎng) 短和方向進(jìn)行調(diào)整，使得待測(cè)芯片3的輸入、輸出信號(hào)端口與輸入微帶線9或者/和輸出微 帶線10之間的間隙很小，測(cè)試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，而且能夠?qū)崿F(xiàn)同一個(gè)芯片載體適用多個(gè)不同 尺寸芯片的測(cè)試。綜上，采用本實(shí)用新型時(shí)，首先根據(jù)待測(cè)芯片3的尺寸選擇合適的芯片載體，然后 用裝架工藝待測(cè)芯片3裝配在芯片載體6上，將上述芯片載體借助于螺釘安裝在夾具本體 1中。再根據(jù)芯片載體6的位置安裝好輸入端擋板2和輸出端擋板7，使得輸入端同軸接頭 4、輸出端同軸接頭8的同軸探針分別與輸入微帶線9、輸出微帶線10相連，用鎖緊螺釘將所 有的可活動(dòng)部分固定。然后連接電源，電源的輸出與饋電組件連接，與本實(shí)用新型配套使用的電源饋電 組件包括加電接頭、電源紋波濾波電路和彈性絲11。電源紋波濾波電路可以有效地濾除電 源的紋波波動(dòng)，減小了因?yàn)殡娫磳?duì)器件性能指標(biāo)的影響，提高了測(cè)試精度；彈性絲11的功 能是將電源加載到電源饋電組件的直流電饋送到芯片的偏置點(diǎn)。本實(shí)用新型的電源濾波可 采用穿心電容，參看圖1，電源通過穿心電容12和彈性絲11加到測(cè)試芯片3上。根據(jù)測(cè)試 需要，穿心電容12可以安裝在安裝在輸入端擋板2、輸出金屬擋板7或者夾具本體1上，數(shù) 量也可以根據(jù)需要進(jìn)行增減。最后將輸入端同軸接頭4和輸出端同軸接頭8的另一端連接測(cè)試儀器，調(diào)整直流 偏置電壓到合適值，對(duì)待測(cè)芯片3進(jìn)行測(cè)試。其中測(cè)試信號(hào)從輸入端同軸接頭4進(jìn)入，通過輸入微帶線9加到待測(cè)芯片3的輸 入端，待測(cè)芯片的輸出信號(hào)經(jīng)輸出微帶線10、輸出端同軸接頭8輸出。采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉，測(cè)試數(shù)據(jù)可靠，調(diào)試方便，可以根據(jù)測(cè)試芯片的尺寸調(diào)整測(cè)試夾具的尺寸，適合進(jìn)行多種芯片的測(cè)試。
權(quán)利要求一種用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，包括夾具本體(1)、設(shè)置在夾具本體(1)兩端的輸入端射頻組件和輸出端射頻組件以及設(shè)置在夾具本體(1)上并與輸入端射頻組件和輸出端射頻組件相連的芯片載體(6)，其特征在于，所述的夾具本體(1)呈“凹”字形，輸入端射頻組件和輸出端射頻組件分別借助于緊固件連接在夾具本體(1)的兩個(gè)“凹”字形端面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的輸入端 射頻組件包括輸入端擋板(2)和設(shè)在輸入端擋板(2)上的輸入端同軸接頭(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的輸出端 射頻組件包括輸出端擋板(7)和設(shè)在輸出端擋板(7)上的輸出端同軸接頭(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的輸 入端擋板(4)和輸出端擋板(7)為長(zhǎng)方形的平板，上述的平板上設(shè)有定位孔(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的定位孔 (13)設(shè)置為長(zhǎng)方形或者槽形，且長(zhǎng)方形的定位孔的長(zhǎng)邊或者槽形的定位孔的直邊與所述的 輸入端擋板(4)或者輸出端擋板(7)的一個(gè)邊平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的夾具本 體(1)上設(shè)有與定位孔(13)相對(duì)應(yīng)、并與緊固件相配合的螺紋孔(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的夾具本 體(1)、輸入端射頻組件、輸出端射頻組件和芯片載體(6)均采用金屬材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的芯片載 體(6)上設(shè)有與待測(cè)芯片(3)相連的輸入微帶線(9)和輸出微帶線(10)，輸入微帶線(9) 和輸出微帶線(10)的另一端分別與所述的輸入端同軸接頭(4)和輸出端同軸接頭(8)相 連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，其特征在于所述的輸入微 帶線(9)和輸出微帶線(10)采用導(dǎo)電膠或者金錫焊料固定在芯片載體(6)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于半導(dǎo)體芯片射頻測(cè)試的夾具，包括夾具本體，設(shè)置在夾具本體兩端的輸入端射頻組件和輸出端射頻組件，以及設(shè)置在夾具本體上并與輸入端射頻組件和輸出端射頻組件相連的芯片載體，所述的夾具本體呈“凹”字形，輸入端射頻組件和輸出端射頻組件分別借助于緊固件連接在“凹”字形的端面上。采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉，測(cè)試數(shù)據(jù)可靠，調(diào)試方便，可以根據(jù)測(cè)試芯片的尺寸調(diào)整測(cè)試夾具的尺寸，適合進(jìn)行多種芯片的測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R1/04GK201622288SQ20102014380
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者孫曉穎, 孫靜 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所