一种可更换探针模组的半导体测试治具的制作方法

本发明涉及半导体测试，特别是指一种可更换探针模组的半导体测试治具。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，社会的快速进步，电子行业也在不断发展，对半导体的应用也越来越多。半导体，俗称集成电路，该产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业。

2、半导体测试治具是半导体测试系统，如ate自动测试设备与被测器件之间的连接桥梁，其核心作用是实现被测器件的精准机械定位、稳定电气连接以及信号的高效传输。根据测试阶段和测试场景的不同，治具的结构原理有所差异，半导体测试治具的结构也不相同。

3、如中国专利公开号：cn217112595u的一种防电弧式半导体测试治具,包括定座、动座以及驱动源，定座的上端面设置有用于安放半导体芯片的定位槽且半导体芯片放置在定位槽内时，芯片引脚位于定座的上端面，动座位于定座的正上方，动座上设置有分隔件与探针，探针设置在相邻两组隔板之间，并且在动座下移使隔板的底部与定座的上端面接触时，半导体芯片的引脚位于相邻两组隔板之间且探针与半导体芯片的引脚接触，测试过程中，隔板将相邻引脚隔开，不会出现探针与两组以上的引脚接触。

4、现有技术引证文件中，可以通过探针对半导体进行测试，但是这样的设计，半导体测试治具探针组件为一体式，需要整体拆解治具，拆装工序复杂，需要较长的停机时间，同时探针模组在长时间使用会受到磨损，在固定时不便进行自动补偿，更换后定位精度难以保证，易出现对位偏移，造成接触阻抗不稳定、测试误判，影响对半导体测试。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

2、一种可更换探针模组的半导体测试治具，包括：

3、机体，以及固定安装在机体顶部的防护罩，所述机体顶部的中间处安装有上料机构，所述机体顶部的边侧处安装有辅助组件；

4、测试机构，所述测试机构包括电动伸缩杆和连接框架，所述电动伸缩杆固定安装在防护罩的顶部，所述连接框架固定安装在电动伸缩杆的伸缩端，所述连接框架的内部滑动安装有半导体检测探针，所述半导体检测探针的底端贯穿连接框架的底部，所述半导体检测探针的底端直接扎在半导体上，建立测试机和半导体之间的物理电气通路，所述连接框架的内部且靠近半导体检测探针顶部的圆球位置安装有楔形压块，所述楔形压块与连接框架之间通过螺钉可拆卸式固定安装，所述半导体检测探针顶部的圆球面处开设有受压斜面，所述受压斜面与楔形压块外侧的斜面贴合，通过楔形压块的斜面对半导体检测探针自动补偿压紧，所述连接框架外侧的端部固定安装有直角形按压板，所述半导体检测探针顶端的边侧处可拆卸式安装有连接器。

5、采用楔形压块与半导体检测探针顶部的受压斜面相吻合，并拧紧螺钉即可使楔形压块的斜面挤压受压斜面，对半导体检测探针形成斜向自动补偿压紧，既保证半导体检测探针安装牢固、接触可靠，又便于半导体检测探针拆卸更换，无需整体拆解治具，能够快速更换不同规格探针模组，适配多种半导体器件测试工况，拆装维护效率高。探针顶端配置可拆卸连接器，实现电气通路快速对接，进一步提升模组更换便利性。

6、优选的，所述上料机构，用于对待测试半导体器件进行定位、承载与夹持固定，且上料机构采用直线移动方式完成待测半导体的上料作业与出料作业；

7、其中，所述上料机构包括条形导轨、工作台和燕尾槽滑块，所述条形导轨固定安装在机体顶部的中间处，所述燕尾槽滑块的顶部与工作台的底部固定连接，所述工作台通过燕尾槽滑块滑动安装在条形导轨的顶部，所述工作台顶部的边侧处开设有条形凹槽，所述工作台的顶部通过条形凹槽滑动安装有限位托盘，所述工作台的顶部且靠近条形凹槽的位置转动安装有螺纹杆，所述工作台的外侧安装有夹持组件，借助正反螺旋的螺纹杆拧动使其转动驱动两组相对称的限位托盘同步相向或相背移动，可调整两个相对称的限位托盘之间距离，从而适应不同型号的半导体，适应性强，减小局限性。

8、利用电动伸缩杆伸缩端的伸长，可对连接框架施加向下的推动力，且直角形按压板会随着连接框架一起向下移动，利用两个相对称的直角形按压板插入到工作台的两侧，直角形按压板对连接框架进行扶持，使得连接框架整体不易出现晃动，便可使得半导体检测探针安装在连接框架上更加平稳，同时半导体检测探针会跟随连接框架一起下移，通过半导体检测探针的底端直接扎在半导体上，便可对半导体进行测试；

9、当半导体测试完成后，再次开启电动伸缩杆，利用电动伸缩杆伸缩端的收缩，可对连接框架施加向上的拉动力，使得连接框架带动半导体检测探针和直角形按压板一起向上移动，半导体检测探针与半导体分离，且直角形按压板与工作台分离，便于工作台上的测试完成后的半导体移出。

10、优选的，所述条形导轨水平安装，所述条形导轨为两个，且两个所述的条形导轨沿着工作台的中心对称安装，所述限位托盘为两个，且两个所述的限位托盘沿着螺纹杆的中心对称安装。

11、优选的，所述螺纹杆表面相对称的位置螺旋槽的螺旋方向相反，所述限位托盘外侧的底部与螺纹杆表面的螺旋槽之间螺纹安装。

12、优选的，所述夹持组件包括气缸，所述气缸固定安装在工作台表面的边侧处，所述气缸的伸缩端固定安装有方形连接柱，所述方形连接柱的顶端固定连接有弯折斜边扶持件，通过弯折斜边扶持件的移动，弯折斜边扶持件内侧的斜面与限位托盘端部接触进行扶持，所述弯折斜边扶持件的内侧面固定连接有夹持头，所述夹持头外侧的夹持面固定连接有柔性垫。

13、工作台依靠燕尾槽滑块与条形导轨之间的滑动配合，实现直线式进、出料，使得上料、出料动作顺畅。配套夹持组件，在方形连接柱的连接下，利用气缸的伸缩端驱动弯折斜边扶持件，一方面可对限位托盘形成侧向扶持限位，使得限位托盘和弯折斜边扶持件整体更加稳定，另一方面弯折斜边扶持件带动夹持头夹紧半导体器件，使得半导体器件被固定，不易出现松动，且夹持头设置橡胶材质的柔性垫，实现柔性接触，夹持作用力柔和，既能保证器件测试过程不发生偏移晃动，又可避免硬质夹持造成半导体器件表面压伤、刮损。

14、优选的，所述气缸水平安装，所述夹持头为两个，且两个所述的夹持头沿着工作台的中心对称安装，所述夹持头均匀分布在弯折斜边扶持件的内侧面，所述柔性垫的材料为橡胶材质。

15、优选的，所述电动伸缩杆竖直安装，所述电动伸缩杆为两个，且两个所述的电动伸缩杆沿着连接框架对称安装，所述直角形按压板为两个，且两个所述的直角形按压板沿着连接框架对称安装。

16、优选的，所述半导体检测探针通过连接器与测试设备电性连接，所述半导体检测探针均匀分布在连接框架的底部。

17、优选的，所述辅助组件包括直角形受压件和销轴，所述直角形受压件的开口向上，所述直角形受压件底部的弯折处与机体的顶部铰接安装，所述直角形受压件顶部的受压端安装在直角形按压板的正下方，所述销轴外侧的端部通过螺钉与工作台的表面固定安装，所述直角形受压件的表面开设有一字形孔，所述销轴从一字形孔的内部穿过，所述一字形孔内侧面的边侧处开设有半圆卡槽，所述直角形受压件的外侧与工作台的顶部之间固定连接有复位弹片。

18、当电动伸缩杆的伸缩端带动连接框架向下移动执行测试动作时，直角形按压板同步向下移动下压直角形受压件，使直角形受压件发生顺时针转动，复位弹片受到压缩进行弹性变形，利用销轴插入到一字形孔内，便可使得工作台整体受到拉动力，工作台带动需要测试的半导体向靠近半导体检测探针正下方移动，且销轴卡入半圆卡槽内，形成卡接自锁结构，将工作台锁止固定，消除测试阶段工作台窜动、偏移风险，保障半导体检测探针与待测器件接触对位精度，提高测试数据可靠性，测试结束连接框架带动直角形按压板向上抬升，通过复位弹片自身的弹力驱动直角形受压件反向转动复位，自锁解除，工作台向外侧滑动完成出料，锁止、解锁随测试动作自动联动，无需额外人工操作。

19、优选的，所述直角形受压件端部受到直角形按压板按压后顺时针转动，销轴嵌入到半圆卡槽内形成卡接式自锁，所述复位弹片倾斜安装。

20、采用两组对称布置的电动伸缩杆驱动连接框架，下压抬升受力均衡，运行平稳，减少探针偏斜；防护罩对内部测试区域起到防护作用，减少粉尘、异物干扰测试。

21、各机构相互配合，集上料、定位夹持、探针压紧测试、测试自锁、出料功能于一体，自动化程度高，适合半导体器件批量检测作业。

22、本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

23、一、利用电动伸缩杆伸缩端的伸长，可对连接框架施加向下的推动力，且直角形按压板会随着连接框架一起向下移动，利用两个相对称的直角形按压板插入到工作台的两侧，直角形按压板对连接框架进行扶持，使得连接框架整体不易出现晃动，便可使得半导体检测探针安装在连接框架上更加平稳，同时半导体检测探针会跟随连接框架一起下移，通过半导体检测探针的底端直接扎在半导体上，便可对半导体进行测试。

24、二、采用楔形压块与半导体检测探针顶部的受压斜面相吻合，并拧紧螺钉即可使楔形压块的斜面挤压受压斜面，对半导体检测探针形成斜向自动补偿压紧，既保证半导体检测探针安装牢固、接触可靠，又便于半导体检测探针拆卸更换，无需整体拆解治具，能够快速更换不同规格探针模组，适配多种半导体器件测试工况，拆装维护效率高。探针顶端配置可拆卸连接器，实现电气通路快速对接，进一步提升模组更换便利性。

25、三、借助正反螺旋的螺纹杆拧动使其转动驱动两组相对称的限位托盘同步相向或相背移动，可调整两个相对称的限位托盘之间距离，从而适应不同型号的半导体，适应性强，减小局限性。

26、四、利用气缸的伸缩端驱动弯折斜边扶持件，一方面可对限位托盘形成侧向扶持限位，使得限位托盘和弯折斜边扶持件整体更加稳定，另一方面弯折斜边扶持件带动夹持头夹紧半导体器件，使得半导体器件被固定，不易出现松动，且夹持头设置橡胶材质的柔性垫，实现柔性接触，夹持作用力柔和，既能保证器件测试过程不发生偏移晃动，又可避免硬质夹持造成半导体器件表面压伤、刮损。

27、五、直角形按压板同步向下移动下压直角形受压件，使直角形受压件发生顺时针转动，复位弹片受到压缩进行弹性变形，利用销轴插入到一字形孔内，便可使得工作台整体受到拉动力，工作台带动需要测试的半导体向靠近半导体检测探针正下方移动，且销轴卡入半圆卡槽内，形成卡接自锁结构，将工作台锁止固定，消除测试阶段工作台窜动、偏移风险，保障半导体检测探针与待测器件接触对位精度，提高测试数据可靠性。