一种晶圆级封装类芯片测试夹具的制作方法

1.本实用新型属于芯片测试技术领域，具体地涉及一种晶圆级封装类芯片测试夹具。


背景技术：

2.追溯芯片封装历史，将单个单元从整个晶圆中切割下来再进行后续封装测试的方式一直以来都是半导体芯片制造的“规定范式”。然而，随着芯片制造成本的飞速提升以及消费市场对于芯片性能的不断追求，人们开始意识到革新先进封装技术的必要性。
3.对于传统封装方式的改革创新，促成了晶圆级封装技术（wlcsp）的“应运而生”。这种新的封装技术可以使芯片的封装尺寸大大缩小，并提高了单个芯片封装测试的经济性。
4.由于芯片封装为晶圆级封装，产品本身特性决定了这种类型的芯片很脆弱、易损，并且芯片表面易在测试过程中划伤，故传统的测试夹具由于测试探针力量过大及无过压保护机构导致芯片测试过程中开裂损坏。因此非常有必要开发一种可以有效测试相对脆弱的晶圆级封装芯片的测试夹具。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术问题，本实用新型目的是：提供一种晶圆级封装类芯片测试夹具，设置带有浮动压块装置的测试盖，浮动压块装置上设有软性压合材质的浮动压合部件，有效避免硬材质对芯片表面造成划伤，防止芯片因过压损坏。
6.本实用新型的技术方案是：
7.本实用新型的目的在于提供一种晶圆级封装类芯片测试夹具，包括：
8.测试底座，其上开设有用于放置待测芯片的测试腔；
9.测试顶盖，适于压盖在所述测试底座上；
10.浮动压块装置，所述浮动压块装置包括压合部件和操作部件，所述压合部件包括固定压合部件和浮动设置在所述固定压合部件上的采用软性材料制成的浮动压合部件，所述操作部件活动设置在所述测试顶盖上且适于在活动时驱动所述浮动压合部件与所述待测芯片的上表面贴合，使得所述待测芯片处于测试状态。
11.可选的，所述浮动压合部件包括一个第一浮动压块和两个第二浮动压块及浮动件，所述第一浮动压块和两个所述第二浮动压块并排间隔设置，所述浮动件的一端分别与所述第一浮动压块及所述第二浮动压块的顶部连接，另一端与所述操作部件相抵；
12.所述固定压合部件上开设有分别供所述第一浮动压块和两个所述第二浮动压块上下浮动的避让孔。
13.可选的，所述浮动件由若干呈阵列排布的弹簧构成。
14.可选的，所述操作部件为旋钮，所述浮动件受所述旋钮的转动驱动而向下带动所述压合部件下移或向上带动所述压合部件上移。
15.可选的，所述测试腔内设有导向框，所述导向框的中部镂空以形成所述测试腔，所
述导向框的顶面形成为限位面；
16.所述固定压合部件的底面形成为抵接面，在所述测试顶盖压盖在所述测试底座上进行测试时，所述抵接面适于抵压在所述限位面上。
17.可选的，还包括用于对所述压合部件进行定位的定位装置。
18.可选的，所述定位装置包括：
19.第一定位部件，所述第一定位部件包括设置在所述测试顶盖和所述测试底座的其中之一上的朝向另一个方向凸出的第一定位凸部及设置在所述测试顶盖和所述测试底座的另一个上的与所述第一定位凸部相匹配的第一定位凹部。
20.可选的，所述定位装置还包括：
21.第二定位部件，所述第二定位部件包括设置在所述固定压合部件和所述导向框的其中之一上的朝向另一个方向凸出的第二定位凸部及设置在所述固定压合部件和所述导向框的另一上的与所述第二定位凸部相匹配的第二定位凹部。
22.可选的，所述浮动压合部件采用聚四氟乙烯材料制成。
23.与现有技术相比，本实用新型的优点是：
24.本实用新型的晶圆级封装类芯片测试夹具，由于设置了浮动压块装置，浮动压块装置包括压合部件和操作部件，压合部件包括固定压合部件和浮动压合部件，浮动压合部件采用软性材料制成且适于与待测芯片相贴合，设置浮动压合部件，可以根据待测芯片的背部的贴片的厚度进行浮动，从而可以有效防止待测芯片由于过压损坏的问题，同时软性材质还可以有效避免待测芯片在测试过程中表面划伤，解决了现有常规的测试夹具在测试时会导致脆弱的晶圆级封装芯片开裂损坏的问题。
附图说明
25.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
26.图1为本实用新型实施例的晶圆级封装类芯片测试夹具的立体结构图；
27.图2为本实用新型实施例的晶圆级封装类芯片测试夹具的爆炸结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例的晶圆级封装类芯片测试夹具的剖视结构示意图（旋钮未剖）；
29.图4为本实用新型实施例的晶圆级封装类芯片测试夹具的另一个方向的剖视结构示意图（旋钮有剖）；
30.图5为本实用新型实施例的晶圆级封装类芯片测试夹具测试顶盖的底面朝上的结构示意图。
31.其中：1、测试底座；10、测试腔；11、导向框；110、限位面；2、测试顶盖；21、压合部件；211、固定压合部件；212、第一浮动压块；213、第二浮动压块；214、浮动件；215、安装座；22、操作部件；23、螺纹环；3、待测芯片；411、第一定位凸部；412、第一定位凹部；421、第二定位凸部；422、第二定位凹部。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要
限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
33.实施例：
34.如图1至图5所示，本实用新型实施例的一种晶圆级封装类芯片测试夹具，包括测试底座1、测试顶盖2、浮动压块装置和定位装置。
35.如图1至图2所示，测试底座1为方形底座，测试底座1的中部开设有用于放置待测芯片3的测试腔10。一些实施例中，测试腔10内设有导向框11，导向框11的中间镂空以形成测试腔10，导向框11的顶面为限位面110。
36.如图1至图2及图4至图5所示，测试顶盖2为方形顶盖，测试顶锅盖适于压盖在测试底座1上。测试顶盖2的中部也镂空且中部镂空处旋转设有旋钮，测试顶盖2中部镂空处的周壁形成为螺纹环23，旋钮螺纹连接在螺纹环23内。作为可替换的实施例，测试顶盖2的中部镂空处也可以设置其他的操作部件22比如按压式的操作部件22。具体结构在此不做详细描述和限定。
37.如图2至图4所示，浮动压块装置包括压合部件21和操作部件22，压合部件21包括固定压合部件211和浮动设置在固定压合部件211上的底面采用软性材料制成的浮动压合部件，操作部件22活动设置在测试顶盖2上且适于在活动时驱动浮动压合部件与待测芯片3的上表面贴合，直至待测试芯片达到测试状态。具体的，如图2所示，固定压合部件211为一个中间设有三个方形避让孔（一个大的避让孔，两个小的避让孔）的方形板块，其顶部通过安装座215与旋钮接触连接，固定压合部件211的尺寸与导向框11的外围尺寸相匹配。浮动压合部件包括浮动设置在固定压合部件211上的一个第一浮动压块212和两个第二浮动压块213及浮动件214，第一浮动压块212和两个第二浮动压块213并排间隔设置。固定压合部件211上开设的避让孔可分别供第一浮动压块212和两个第二浮动压块213上下浮动通过。图2中第一浮动压块212和第二浮动压块213均为方形压块且第一浮动压块212的尺寸较大，设置在固定的右侧，两个第二浮动压块213的尺寸较小，前后并排设置在固定压合部件211的左侧。第一浮动压块212和两个第二浮动压块213与待测芯片3相匹配。浮动件214为由若干阵列排布的弹簧构成，浮动件214的一端与第一浮动压块212及第二浮动压块213的顶部连接，另一端与设置在测试顶盖2上的旋钮相抵，具体为在浮动件214的上方与旋钮的下方设有安装座215，浮动件214的另一端与安装座215的底部相抵。旋钮活动地设置在顶盖上并可控制压合部件21下压且第一浮动压块212和第二浮动压块213浮动贴合在待测芯片3的上表面具体为待测芯片3背部设置的贴片上。本实施例中浮动件214的另一端也即上端抵接在安装在旋钮下方的安装座215上，旋钮旋转时压推安装座215下移，安装座215再压推压合部件21下移，从而使得浮动压合部件浮动地压在待测试芯片上直至到达测试状态。由于浮动件214由若干阵列排布的弹簧构成，为了便于阵列式弹簧的安装，在固定压合部件211与旋钮之间还设有浮动件214安装座215，浮动件214安装座215内开设有与浮动件214一一对应插接的固定孔。
38.一些实施例中，固定压合部件211的底面形成为抵接面，在测试顶盖2压盖在测试底座1上进行测试时，抵接面适于抵压在限位面110上，浮动压合部件根据待测芯片3背部的贴片的厚度进行上移，从而可以防止待测芯片3由于过压而损坏。本实施例中抵接面优选为平面，对应地，限位面110也为平面。作为可替换的实施例，抵接面和限位面110也可以为其
他相互匹配的面，比如凸齿面和凹齿面等，不一定非得是平面，本实施例设计成平面，是为了方便加工。对于导向框11的设置优选为浮动导向框11，也就是说在导向框11的底部也设有弹性件或者浮动件214（图中未示出）。
39.定位装置用于在浮动压合部件贴合在待测芯片3的上表面时使得待测芯片3处于测试状态时对压合部件21进行定位，以保证待测芯片3处于测试状态时处于稳定状态。如图2和图5所示，定位装置包括第一定位部件和第二定位部件。作为一种可替换的实施例，定位装置可以仅仅包括第一定位部件或者仅仅包括第二定位部件。具体的，如图所示，第一定位部件包括设置在测试顶盖2和测试底座1的其中之一上的朝向另一个方向凸出的第一定位凸部411及设置在测试顶盖2和测试底座1的另一个上的与第一定位凸部411相匹配的第一定位凹部412。本实施例中第一定位凸部411设置在测试顶盖2上，第一定位凹部412开设在测试底盖上，第一定位凸部411为定位销，第一定位凹部412为销孔。第二定位部件包括设置在固定压合部件211和导向框11的其中之一上的朝向另一个方向凸出的第二定位凸部421及设置在固定压合部件211和导向框11的另一上的与第二定位凸部421相匹配的第二定位凹部422。本实施例中，第二定位凸部421设置在固定压合部件211上，第二定位凹部422开设在导向框11上，第二定位凸部421为定位销，第二定位凹部422为销孔。
40.一些实施例中，浮动压合部件采用聚四氟乙烯材料制成。聚四氟乙烯材料质地较软。是一种介电常数相对较小的材料。需要说明的是，浮动压合部件也可采用其他本领域技术人员知晓并实现与本实施例中的聚四氟乙烯相同或相似功能的软性材料。
41.一些实施例中，测试底座1的四个角位置还设有支撑脚柱（图中未示出）。测试底座1的侧边还设有卡扣（图中未示出），对应地，测试顶盖2的侧边设有与卡扣相卡接固定的卡槽（图中未示出）。
42.本实施例的晶圆级封装类芯片测试夹具，将待测芯片3放置在测试底座1的测试腔10内，将由软性材料制成的浮动压块装置及含有定位装置的测试顶盖2闭合压盖在测试底座1上方，旋转旋钮使得压合部件21压推待测芯片3至测试状态。浮动压合部件可以根据待测芯片3背部的贴片的实际厚度自行浮动以调节测试状态以防止待测芯片3因贴片厚度问题导致测试过程中损坏。当待测芯片3到达测试位置也即处于测试状态时，浮动压块装置的固定压合部件211的抵接面会被限位在测试底座1中的导向框11的限位面110上，防止待测芯片3因过压而损坏。
43.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。