[发明专利]探针卡载双进气道装置

说明书

本发明探针卡载双进气道装置属于半导体器件测试技术领域；该探针卡载双进气道装置按照空气流动方向，包括空气泵，第一三通阀门，连接第一三通阀门第一出口的高温高压箱，连接第一三通阀门第二出口的常温高压箱，所述高温高压箱中设置有电阻丝、温度传感器和第一压强计，所述常温高压箱中设置有第二压强计，所述高温高压箱有两个出口，第一出口通过第一阀门连接下出气孔，第二出口连接第二三通阀门，所述第二三通阀门还分别连接常温高压箱的出口和第二阀门，所述第二阀门连接侧出气孔；本发明探针卡载双进气道装置应用于功率器件高温高压测试探针卡，能够同时抑制高电压环境下探针之间非正常放电和高温度环境下探针卡翘曲变形和探针位置漂移。

本申请是发明专利申请《一种用于功率器件高温高压测试的探针卡》的分案申请。

原案申请日：2020-07-01。

原案申请号：2020106210653。

原案发明名称：一种用于功率器件高温高压测试的探针卡。

技术领域

本发明探针卡载双进气道装置属于半导体器件测试技术领域。

背景技术

随着MEMS技术和半导体技术的不断发展，小型化高功率器件的产量逐年攀升。很多器件要在高电压和高温度环境下进行工作。确保这些器件能够在如此恶劣环境下正常工作，需要用探针卡对其性能进行测试。

功率器件测试的一项重要指标是击穿电压，该电压可以高达几千伏，在如此高电压下进行测试，探针卡的探针之间就可能产生非正常放电现象，瞬间就可以损坏测试设备以及被测晶圆。

功率器件测试的另一项重要指标是工作温度，一般来讲，测试芯片要求在-40摄氏度到125摄氏度之间均能够正常工作，而汽车领域中的部分芯片，要求其能够在180摄氏度以上的环境下正常工作，那么我们就需要对其在180摄氏度以上的工作情况进行测试。由于探针卡各部件之间存在热膨胀系数差异，从室温到180摄氏度以上的温度变化会造成探针卡的翘曲变形和探针的位置漂移，这不仅降低了测试效果和效率，严重时甚至造成测试失败、探针卡损伤等问题。

可见，如何抑制高电压环境下探针之间非正常放电现象，以及如何抑制高温度环境下探针卡翘曲变形和探针位置漂移，是现阶段功率器件测试探针卡技术亟待解决的关键技术问题，然而，目前还没有发现能够同时突破这两个技术难题的探针卡。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种用于功率器件高温高压测试的探针卡及其关键结构，不仅能够抑制高电压环境下探针之间非正常放电现象，而且能够抑制高温度环境下探针卡翘曲变形和探针位置漂移。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于功率器件高温高压测试的探针卡，从上到下依次设置进气系统、PCB板、转接层、导引板和探针；所述进气系统底部具有多个下出气孔和侧出气孔，所述PCB板上分布有与下出气孔位置、形状和数量均相同的第一通孔，所述转接层上分布有与下出气孔位置、形状和数量均相同的第二通孔，所述导引板上分布有与下出气孔位置、形状和数量均相同的第三通孔，下出气孔、第一通孔、第二通孔和第三通孔同轴设置，从下出气孔喷射出的高温高压气体，依次经过第一通孔、第二通孔和第三通孔后，吹入导引板与被测晶圆之间；

所述进气系统还包括泄压孔，所述泄压孔底部还设置有调节阀；所述调节阀为三层阶梯结构，包括截面直径依次减小的下层阶梯、中层阶梯和上层阶梯，所述下层阶梯和中层阶梯之间设置有密封圈，下层阶梯的截面直径大于泄压孔截面直径，中层阶梯的截面直径与泄压孔截面直径之间为间隙配合关系，上层阶梯套有螺纹；所述泄压孔内壁攻有螺纹，并旋拧有调整件，所述调整件包括接触端，连接端和螺纹端，所述接触端为环形，外壁套有螺纹，旋拧在泄压孔的内壁，所述连接端为多个，在圆周方向均匀分布，每个连接端均连接在接触端内壁与螺纹端之间，所述螺纹端外壁套有螺纹，且与上层阶梯的螺纹参数相同，螺纹端底部设置有一字或十字凹槽，弹簧分别连接在上层阶梯外壁与螺纹端外壁之间；