一种超高精密芯片测试探针的制作方法

1.本实用新型属于芯片测试领域，具体涉及一种超高精密芯片测试探针。


背景技术：

2.芯片在探针测试过程中，探针与芯片接触后，一般还需要对探针施加压力，使探针紧贴芯片表面，由于探针的针头较细，探针很容易戳破芯片，尤其是针对薄芯片、裸芯片等进行探针测试的过程中，裸芯片很容易被压裂，薄芯片上很容易留下戳点，因此，本实用新型提出了一种超高精密芯片测试探针。


技术实现要素：

3.为了解决上述背景技术中提到的，探针针头过细，在对芯片进行探针测试过程中，很容易使芯片受损的问题，本实用新型提供了一种超高精密芯片测试探针。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种超高精密芯片测试探针，包括用于对芯片进行探针测试的探针头，探针头包括探针构件以及设置在探针构件外部的定压构件，定压构件用于使探针构件对芯片的压力恒定为预设值，探针构件用于对芯片进行探针测试且测试过程中通过增大接触面积的方式减小对芯片的压强。
6.作为本实用新型进一步的改进，所述探针构件包括外筒壳，外筒壳为上端开口、下端封闭的筒壳结构，外筒壳的上开口端同轴外套有压帽，外筒壳的上开口端设置有外置台阶，压帽的底部设置有内置台阶，外筒壳通过外置台阶与内置台阶的配合挂在压帽内，且外置台阶与压帽之间构成滑动导向配合，压帽与外界测试设备中的升降系统连接；
7.所述外筒壳的封闭端同轴开设有安装孔a，安装孔a内同轴套设有内套芯，内套芯的顶部设置有承托台阶a且内套芯通过承托台阶a与外筒壳腔底的配合挂在安装孔a内，内套芯的底部位于外筒壳的下方；
8.所述内套芯的底部同轴开设有安装孔b，安装孔b内同轴套设有探针，探针的顶部设置有承托台阶b且探针通过承托台阶b与内套芯顶部的配合挂在安装孔b内，探针的底部位于内套芯的下方。
9.作为本实用新型进一步的改进，所述定压构件包括设置在外筒壳外圆面的连接管a与连接管b，连接管a的末端设置有单向阀，连接管b的末端设置有气压阀，单向阀用于使外界空气向连接管a内单向流动，气压阀用于在外筒壳内的压强达到预设值后时外筒壳内的空气向外界单向流动。
10.作为本实用新型进一步的改进，所述气压阀包括阀管，阀管沿自身轴向分为与连接管b末端同轴连接的圆柱段、大端与圆柱段接通且小端位于连接管b内的圆台段，圆柱段内设置有滑板与支架，滑板上设置有通气孔且滑板与圆柱段之间构成滑动导向配合，支架上设置有轴向平行于圆柱段轴向的导向杆与丝杆，导向杆与滑板滑动连接，丝杆与滑板螺纹连接，丝杆的输入端设置有摇柄；
11.所述圆台段内设置有阀球，阀球与滑板之间设置有弹簧a，初始状态下，弹簧a的压缩弹力驱使阀球封堵圆台段的内腔。
12.作为本实用新型进一步的改进，所述外筒壳的外圆面设置有吹灰构件，吹灰构件用于在探针与芯片接触时被触发并对芯片表面进行灰尘吹除处理。
13.作为本实用新型进一步的改进，所述承托台阶b与内套芯顶部之间设置有用于使两者相互吸附的磁性层a，承托台阶a与外筒壳腔底之间设置有用于使两者相互吸附的磁性层b。
14.作为本实用新型进一步的改进，所述吹灰构件包括倾斜设置在外筒壳外圆面的安装板，安装板与外筒壳之间的距离沿竖直方向由下至上递减；
15.所述安装板上设置有引导方向平行于安装板倾斜方向的滑杆，滑杆上滑动连接有齿条，齿条的延伸方向平行于滑杆的引导方向，滑杆的外部套设有弹簧b，弹簧b的压缩弹力驱使齿条沿滑杆的引导方向向上移动；
16.所述齿条的上斜端设置有触发杆，触发杆包括下倾斜段、上倾斜段、竖直段，下倾斜段与齿条的上斜端连接且下倾斜段的延伸方向平行于滑杆的引导方向，上倾斜段位于压帽的下方且上倾斜段与外筒壳之间的距离沿竖直方向由下至上递增，并且压帽的底部与上倾斜段接触，竖直段竖直位于上倾斜段与下倾斜段之间；
17.所述安装板的斜面上垂直安装有风扇，风扇的输入端设置有齿轮，齿轮与齿条啮合。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1、本方案在探针与芯片接触后，通过使内套芯、外筒壳的底部也与芯片接触，进而增大了探针头与芯片的接触面积s，本方案通过气压阀使外筒壳内的压强保持在预设值，进而使外筒壳腔底，探针顶部，内套芯顶部所受的压力可视为相同值f且f为恒定值，根据公式f＝ps，相比现有只有探针与芯片接触而言，本方案中，芯片与探针头接触的部分受到的压强p减小，进而保证在测试过程中，芯片不易被探针头压裂；
20.2、本方案通过吹灰构件在内套芯、外筒壳的底部与芯片接触之前，对芯片进行灰尘吹除，避免芯片表面因灰尘而留下划痕；
21.3、当外筒壳内的压强达到预设值后，若测试设备中的升降系统发生故障或测试设备在使用之前的调试过程有误，而导致压帽继续下降时，外筒壳内增加的压强会使阀球克服弹簧a的弹力而打开圆台段，使外筒壳内的空气通过阀管向外界流动，以此使外筒壳内的压强保持在预设值，使芯片不会被压坏。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为本实用新型的结构示意图；
25.图3为本实用新型探针构件的剖视图；
26.图4为本实用新型定压构件的结构示意图；
27.图5为本实用新型气压阀的剖视图；
28.图6为本实用新型吹灰构件的结构示意图。
29.附图标记：
30.10、探针头；
31.20、探针构件；21、外筒壳；22、内套芯；23、探针；24、压帽；
32.30、定压构件；31、连接管a；32、单向阀；33、连接管b；34、阀管；35、滑板；36、导向杆；37、丝杆；38、阀球；39、弹簧a；
33.40、吹灰构件；41、安装板；42、齿条；43、滑杆；44、弹簧b；45、触发杆；46、齿轮；47、风扇。
具体实施方式
34.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.如图1-2所示，一种超高精密芯片测试探针，包括用于对芯片进行探针测试的探针头10，探针头10包括探针构件20以及设置在探针构件20外部的定压构件30，其中，定压构件30用于使探针构件20对芯片的压力恒定为预设值，探针构件20用于对芯片进行探针测试且测试过程中通过增大接触面积的方式减小对芯片的压强，以防止芯片在测试过程中被探针头30压裂。
36.如图3所示，探针构件20包括外筒壳21，外筒壳21为上端开口、下端封闭的筒壳结构，外筒壳21的上开口端同轴外套有压帽24，外筒壳21的上开口端设置有外置台阶，压帽24的底部设置有内置台阶，外筒壳21通过外置台阶与内置台阶的配合挂在压帽24内，且外置台阶与压帽24之间构成滑动导向配合，压帽24与外界测试设备中的升降系统连接；升降系统驱使压帽24下降时，外筒壳21在重力作用下同步下降，升降系统驱使压帽24上升时，压帽24通过内置台阶与外置台阶的配合牵引外筒壳21同步上升。
37.外筒壳21的封闭端同轴开设有安装孔a，安装孔a内同轴套设有内套芯22，内套芯22的顶部设置有承托台阶a且内套芯22通过承托台阶a与外筒壳21腔底的配合挂在安装孔a内，内套芯22的底部位于外筒壳21的下方；外筒壳21下降时，内套芯22在重力作用下同步下降，外筒壳21上升时，通过腔底与承托台阶a的配合牵引内套芯22同步上升。
38.内套芯22的底部同轴开设有安装孔b，安装孔b内同轴套设有探针23，探针23的顶部设置有承托台阶b且探针23通过承托台阶b与内套芯22顶部的配合挂在安装孔b内，探针23的底部位于内套芯22的下方；内套芯22下降时，探针23在重力作用下同步下降，内套芯22上升时，通过顶部与承托台阶b的配合牵引探针23同步上升。
39.当探针23下降至与芯片上的待测试点接触后，探针23静止不动，压帽24继续下降，使内套芯22与芯片接触后，内套芯22静止不动，压帽24继续下降，使外筒壳21与芯片接触后，外筒壳21静止不动，此后，压帽24继续下降，会使外筒壳21内的压强增大，当外筒壳21内的压强达到预设值后，压帽24停止下降，当然，此时若测试设备中的升降系统发生故障或测
试设备在使用之前的调试过程有误，而导致压帽24继续下降，由于定压构件30的存在，压帽24继续下降也不会使外筒壳21内的压强增大，即外筒壳21内的压强处于预设值后，外筒壳21内的压强就不受压帽24下降影响，并且外筒壳21腔底、内套芯22顶部、探针23顶部受到的压力可视为相同值f且f为恒定值，根据公式f＝ps，相比现有只有探针与芯片接触而言，本方案中，探针23、内套芯22、外筒壳21底部均与芯片接触，接触面积s增大，芯片与探针头10接触的部分受到的压强p减小，进而保证在测试过程中，芯片不易被探针头10压裂。
40.如图2、4-5所示，定压构件30包括设置在外筒壳21外圆面的两组连接管：连接管a31与连接管b33，其中，连接管a31的末端设置有单向阀32，连接管b33的末端设置有气压阀，单向阀32用于使外界空气向连接管a31内单向流动，气压阀用于在外筒壳21内的压强达到预设值后时外筒壳21内的空气向外界单向流动。
41.如图5所示，气压阀包括阀管34，阀管34沿自身轴向分为与连接管b33末端同轴连接的圆柱段、大端与圆柱段接通且小端位于连接管b33内的圆台段。
42.圆柱段内设置有滑板35与支架，滑板35上设置有通气孔且滑板35与圆柱段之间构成滑动导向配合，支架上设置有轴向平行于圆柱段轴向的导向杆36与丝杆37，导向杆36与滑板35滑动连接，丝杆37与滑板35螺纹连接，丝杆37的输入端设置有摇柄，通过摇柄转动丝杆37，进而使滑板35沿圆柱段的轴向发生移动。
43.圆台段内设置有阀球38，阀球38与滑板35之间设置有弹簧a39，初始状态下，弹簧a39的压缩弹力驱使阀球38封堵圆台段的内腔。
44.当外筒壳21内的压强达到预设值后，测试设备中的升降系统发生故障或测试设备在使用之前的调试过程有误，而导致压帽24继续下降时，外筒壳21内增加的压强会使阀球38克服弹簧a39的弹力而打开圆台段，使外筒壳21内的空气通过阀管34向外界流动，以此使外筒壳21内的压强保持在预设值。
45.另外，可以通过摇柄转动丝杆37，进而改变滑板35在圆柱段内的位置，进而改变弹簧a39的初始压缩状态，进而改变阀球38克服服弹簧a39的弹力所需受到的外力大小，进而使外筒壳21内的压强预设值得到改变调整。
46.如图2、6所示，在探针头10对芯片进行测试的过程中，由于增大了探针头10与芯片的接触面积，若芯片的表面存在有细小颗粒，则探针头10与芯片接触紧贴过程中，该细小颗粒会在芯片的表面留下划痕，芯片受到损伤，为避免这一情况，外筒壳21的外圆面设置有吹灰构件40，吹灰构件40用于在探针23与芯片接触时被触发并对芯片表面进行吹灰处理，将细小颗粒吹走。
47.如图3所示，承托台阶b与内套芯22顶部之间设置有用于使两者相互吸附的磁性层a，承托台阶a与外筒壳21腔底之间设置有用于使两者相互吸附的磁性层b。
48.如图2、6所示，吹灰构件40包括倾斜设置在外筒壳21外圆面的安装板41，安装板41与外筒壳21之间的距离沿竖直方向由下至上递减。
49.安装板41上设置有引导方向平行于安装板41倾斜方向的滑杆43，滑杆43上滑动连接有齿条42，齿条42的延伸方向平行于滑杆43的引导方向，滑杆43的外部套设有弹簧b44，弹簧b44的压缩弹力驱使齿条42沿滑杆43的引导方向向上移动。
50.齿条42的上斜端设置有触发杆45，触发杆45由三部分组成：与齿条42上斜端连接的下倾斜段且下倾斜段的延伸方向平行于滑杆43的引导方向，位于压帽24下方的上倾斜段
且上倾斜段与外筒壳21之间的距离沿竖直方向由下至上递增并且压帽24的底部与上倾斜段接触，竖直位于上倾斜段与下倾斜段之间的竖直段。
51.安装板41的斜面上垂直安装有风扇47，风扇47的输入端设置有齿轮46，齿轮46与齿条42啮合。
52.在探针23的底部与芯片接触后，压帽24继续下降，由于磁性层a与磁性层b的存在，故而压帽24继续下降时，外筒壳21与内套芯22静止不动，外筒壳21内的压强增大，该过程中，压帽24下降下压触发杆45，会使触发杆45沿滑杆43的引导方向向下移动，触发杆45下移牵引齿条42同步下移，齿条42通过齿轮46驱使风扇47转动，风扇47转动产生风力，对芯片表面进行灰尘吹除；
53.当外筒壳21内的压强增大至克服磁性层a与磁性层b的磁吸引力时，压帽24继续下降过程中，内套芯22与外筒壳21会同步下降，进而使内套芯22的底部、外筒壳21的底部先后与芯片接触，由于此前风扇47对芯片表面进行灰尘吹除，故而不会存在细小颗粒；
54.接着，压帽24继续下降，使外筒壳21内的压强达到预设值；
55.测试结束后，测试设备中的升降系统牵引压帽24上升，上升过程中，探针头10以及吹灰构件40自动复位，恢复原状，复位过程中，通过单向阀32向外筒壳21内注入空气，使外筒壳21内的压强恢复，复位过程不再详细赘述。
56.在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
57.另对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。
58.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
59.此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示自收纳车用声音采集设备，而并不表示任何特定的顺序。
60.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方法的精神和范围。