[发明专利]功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构及其安装标定方法

说明书

本发明一种功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构及其安装标定方法属于半导体器件测试技术领域；泄压孔底部还设置有调节阀，包括三层阶梯，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为间隙配合关系，上层阶梯套有螺纹；泄压孔内壁攻有螺纹，并旋拧有调整件，调整件包括接触端，连接端和螺纹端，接触端为环形，外壁套有螺纹，旋拧在泄压孔的内壁，连接端为多个，每个连接端均连接在接触端内壁与螺纹端之间，螺纹端外壁套有螺纹，弹簧分别连接在上层阶梯外壁与螺纹端外壁之间；本发明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。

技术领域

本发明一种功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构及其安装标定方法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，本发明公开了一种功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构及其安装标定方法，该项技术应用于功率器件高温高压测试探针卡，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：

功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构，在进气系统上设置有泄压孔，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。

功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构的安装方法，包括以下步骤：

步骤a、将调整件的接触端旋拧入泄压孔中；

步骤b、将弹簧的上端旋拧在调整件的螺纹端，将弹簧的下端旋拧在调节阀的上层阶梯。

功率器件测试探针卡用弹簧式泄压结构的标定方法，包括以下步骤：

步骤a、设定高温高压气体压强阈值；

步骤b、将调整件的接触端旋拧入泄压孔中；

步骤c、将弹簧的上端旋拧在调整件的螺纹端，将弹簧的下端旋拧在调节阀的上层阶梯，将调节阀的下端连接拉力测量装置；