[發明專利]一種裸芯片離心試驗固定夾具

有效

• 申請號: 201610001051.5
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105458977B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 鳳瑞;張斌;蘇亞慧;方嵐
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業集團第二一四研究所蘇州研發中心
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 耿英,董建林

技術領域

本發明涉及離心試驗領域，具體涉及一種裸芯片離心試驗固定裝置。

背景技術

MEMS器件采用微加工工藝，具有體積小、質量輕、功耗低、批量化生成、價格低廉等優點，可廣泛的應用于消費類電子產品、工業現場、車輛檢測等諸多領域。

隨著MEMS器件在軍事和民用領域越來越廣泛的應用，部分MEMS器件的應用環境越來越惡劣，對MEMS器件的可靠性要求越來越高。由于MEMS器件內含有可動機械結構，因此MEMS器件不同于傳統半導體芯片，其在較惡劣力學環境下可能會發生失效。離心試驗（恒定加速度試驗）是檢查MEMS器件芯片內機械結構強度及可靠性的有效途徑之一。

單獨開展MEMS器件裸芯片的離心試驗較封裝后開展MEMS器件離心試驗有如下優點：在設計研制階段，單獨開展MEMS器件裸芯片的離心試驗可以分離MEMS器件結構缺陷與器件封裝缺陷，便于研發人員更準確、快速的確定設計缺陷，進而開展優化設計工作；封裝測試占據了MEMS器件大部分成本，因此在器件的生產階段開展器件裸芯片的離心篩選和抽檢試驗，在早期剔除不合格芯片，可以節省大量的封裝測試成本。故而無論是設計研制階段進行的少量離心試驗，還是批量生產時進行的篩選和抽檢試驗，均需要開展MEMS器件裸芯片的離心試驗。

開展MEMS器件裸芯片離心試驗需要將裸芯片固定在離心轉臺上。然而MEMS器件裸芯片一般為單晶硅或多晶硅材料，其抗彎強度差，易碎。并且裸芯片尺寸較小，長度一般1～3毫米，厚度一般0.5～1.5毫米，無法采用傳統的在待測器件上鉆孔后通過螺釘固定或者采用壓條按壓的固定方式。埋沙法將待測樣品埋放入細沙中，通過細沙將樣品固定于盛有細沙的工裝中。該方法雖然可以固定裸芯片，但其沙粒會破壞裸芯片表面上裸露的金屬焊盤，造成后續無法進行引線鍵合。因此恒定加速度試驗中MEMS器件裸芯片需采用特殊夾具來固定。

實用新型專利《一種離心夾具》提出了一種用于透析器制備的離心夾具。該夾具由一套或一套以上的固定座、U型掛件組成，每套固定座包括第一子固定座和第二子固定座，其均與底盤固定連接。第一子固定座中心、第二子固定座中心和底盤中心構成的平面與底盤垂直。U型掛件與固定座固定。該實用新型專利提出的設計可保證透析器中心與離心夾具中心一致，提高產品效率。

實用新型專利《集成電路扁平封裝加速度離心試驗夾具》提出了適用于包括陶瓷扁平封裝、金屬+陶瓷扁平封裝、金屬扁平封裝的BGA、TQFP、SOP、SOJ、SSOP、Flat Pack等封裝形式的集成電路的高加速度離心試驗夾具。該夾具由子夾具和母夾具組成，子夾具中設有三個依次銜接的呈階梯狀的小矩形槽、大矩形槽和蓋板槽，蓋板槽中設有一個相配合的蓋板，在矩形槽側壁上分別設置一組九個引腳定位槽，母夾具為一個與加速度離心機轉盤中的料倉形狀相適應的矩形體，矩形體從一側開有定位孔，使子夾具裝填入該定位孔中。該實用新型專利提出的設計適用于不同尺寸的系列產品，且消除了埋沙法試驗應力不真實以及應力集中對器件的影響。

實用新型專利《離心機夾具》提出了一種用于固定物料罐的離心機夾具。該夾具由大號夾具、中號夾具和小號夾具組成，大號夾具的內、外壁上各自設有若干沿周向的環形槽，環形槽內嵌有防滑膠圈，大號夾具的上端設有若干定位凹槽，中號夾具和小號夾具兩者的上端各自設有與定位凹槽相匹配的凸塊，中號夾具和小號夾具的內壁上各自設有若干沿周向的環形槽，環形槽內嵌有防滑膠圈，大號夾具恰能夠放置于離心機自帶夾具中，中號夾具和小號夾具分別恰能夠放置于大號夾具中且通過凸塊嵌于定位凹槽實現兩者相對位置固定，防滑膠圈能夠增大摩擦，防止夾具和物料罐脫離基底。

發明專利《一種裸芯片沖擊振動試驗夾具及裸芯片的裝夾方法》設計出了一種用于裸芯片沖擊振動試驗的夾具和裸芯片裝夾方法。夾具的上表面有承載裸芯片的平面，側面有固定裸芯片的凹槽，下表面有與載物臺配合的支撐面。通過在夾具承載面或凹槽內抹膠，將裸芯片粘接夾具上。該方法的優點是夾具結構簡單，易于加工，且能在沖擊和振動試驗過程中有效保護裸芯片。

雖然上述專利《一種離心夾具》、《集成電路扁平封裝加速度離心試驗夾具》、《離心機夾具》均為用于離心試驗的專用夾具，但其均無法固定MEMS器件的裸芯片。專利《一種裸芯片沖擊振動試驗夾具及裸芯片的裝夾方法》雖然是用于沖擊和振動試驗中固定裸芯片的專用夾具，但由于其采用粘膠方式連接裸芯片和夾具，因此若芯片粘膠平面內存在離心加速度投影分量，則裸芯片在高離心試驗中可能會存在粘膠失效，裸芯片脫離夾具的情況。因此該方法不適用于裸芯片的離心試驗。

發明內容