[发明专利]一种MEMS探针单转轴对称弯曲测试结构及其俯仰臂

说明书

本发明一种MEMS探针单转轴对称弯曲测试结构及其俯仰臂属于IC制造业领域；该结构从上到下依次设置有第一主转轴，第一轴转接件，十字转接件，第二轴转接件和第二主转轴，第一主转轴，第一轴转接件，十字转接件，第二轴转接件和第二主转轴关于十字转接件上下对称；十字转接件的左端同轴安装有能够旋转的左俯仰臂，十字转接件的右端同轴安装有能够旋转的右俯仰臂；左俯仰臂和右俯仰臂的外端部均转轴安装有提拉杆，提拉杆的下端部均连接在升降结构的顶端；升降结构上下运动；该结构能够同时对多个不同尺寸的探针卡同时进行拉伸性能和弯曲性能的测试；由于仅需要一个电机即可实现，因此避免了小尺寸下多个驱动设备拥挤的情况，进而MEMS器件的散热问题得到了解决。

技术领域

本发明一种MEMS探针单转轴对称弯曲测试结构及其俯仰臂属于IC制造业领域，具体涉及一项用于MEMS探针卡中钯合金探针性能测试的装置、方法及相关关键技术。

背景技术

探针卡是芯片制造过程中非常重要的一项技术，芯片在封装前，通过探针卡上的探针直接与芯片上的焊垫或凸块接触，引出芯片讯号，再配合周边测试仪器与软件控制实现自动化量测，进而筛选出不良品，保证产品良率。

随着微机电系统(MEMS)技术的发展，芯片的体积越来越小，达到了毫米量级，而芯片内部的集成度越来越高，达到了微米量级，甚至纳米量级。这使得用于测试芯片的探针卡面临极大挑战，也给探针提出了新的要求：

第一、要求探针密度小，避免测试过程中造成损坏芯片；

第二、要求探针强度高，避免测试过程中造成自身损坏；

第三、弹性模量大，能够使得探针与芯片充分接触；

第四、散热性好，通过减少测试过程中测试温度的改变而减小温度漂移误差对测试结果的影响；

第五、消震性好，避免测试过程中探针与芯片分离，造成测试信号的中断；

钯合金是以钯为基础加入其他元素组成的合金，钯合金同时具有密度小，强度高，弹性模量大，散热好，消震性好的特点，因此可用于制作探针卡的探针。基于钯合金材料探针的MEMS探针卡，其性能与寿命直接由探针来决定，为了正确评价探针卡的性能，需要对钯合金探针进行测试。

然而，目前还没有发现专门用于测试钯合金探针各项性能的专用测试设备。出现这种情况不仅是由于MEMS探针卡技术新，领域窄，很难有通用设备直接应用，而且制作测试钯合金探针各项性能的专用测试设备技术难度大，由于MEMS探针卡自身体积微小，零部件仅为毫米级，因此对于驱动系统的数量有非常苛刻的要求，如果驱动系统数量过多，不仅在有限的空间内排列不开，而且散热问题也是难以解决。

发明内容

瞄准MEMS探针卡中钯合金探针性能测试的需求，同时针对本领域缺少用于检测钯合金探针性能的装置和方法的问题，本发明公开了一种MEMS钯合金探针测试装置、方法及相关关键技术，拟能够对钯合金探针的拉伸性能和弯曲性能进行测试。

本发明的目的是这样实现的：

一种MEMS钯合金探针测试装置，包括桶状壳体，设置在桶状壳体内壁的扰动结构，设置在桶状壳体外壁的电磁极，设置在桶状壳体内水平放置的基准测试平台，位于基准测试平台上方的对称弯曲测试结构，设置在桶状壳体上方的密封盖和安装在密封盖上的传感器、喷雾器、加热器和风扇；

所述扰动结构包括截面为圆形的扰动主体，设置在扰动主体外壁的滚轮和齿结构，设置在扰动主体内壁的扰动板；所述齿结构沿扰动主体截面圆周均匀分布有四个；所述扰动板的数量为多个；

所述电磁极有六个，均匀分布在桶状壳体外壁截面的圆周上，所述六个电磁极两两相对，组成三组磁极对，分别为磁极对A、磁极对B和磁极对C，通电顺序依次为：

顺序一：磁极对A→磁极对B→磁极对C，或：磁极对C→磁极对B→磁极对A；