一種裸芯片離心試驗(yàn)固定夾具的制作方法
【專利說明】一種裸芯片離心試驗(yàn)固定夾具
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及離心試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種裸芯片離心試驗(yàn)固定裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]MEMS器件采用微加工工藝，具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、批量化生成、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛的應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、車輛檢測(cè)等諸多領(lǐng)域。
[0004]隨著MEMS器件在軍事和民用領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用，部分MEMS器件的應(yīng)用環(huán)境越來越惡劣，對(duì)MEMS器件的可靠性要求越來越高。由于MEMS器件內(nèi)含有可動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此MEMS器件不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體芯片，其在較惡劣力學(xué)環(huán)境下可能會(huì)發(fā)生失效。離心試驗(yàn)(恒定加速度試驗(yàn))是檢查MEMS器件芯片內(nèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及可靠性的有效途徑之一。
[0005]單獨(dú)開展MEMS器件裸芯片的離心試驗(yàn)較封裝后開展MEMS器件離心試驗(yàn)有如下優(yōu)點(diǎn):在設(shè)計(jì)研制階段，單獨(dú)開展MEMS器件裸芯片的離心試驗(yàn)可以分離MEMS器件結(jié)構(gòu)缺陷與器件封裝缺陷，便于研發(fā)人員更準(zhǔn)確、快速的確定設(shè)計(jì)缺陷，進(jìn)而開展優(yōu)化設(shè)計(jì)工作;封裝測(cè)試占據(jù)了MEMS器件大部分成本，因此在器件的生產(chǎn)階段開展器件裸芯片的離心篩選和抽檢試驗(yàn)，在早期剔除不合格芯片，可以節(jié)省大量的封裝測(cè)試成本。故而無論是設(shè)計(jì)研制階段進(jìn)行的少量離心試驗(yàn)，還是批量生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行的篩選和抽檢試驗(yàn)，均需要開展MEMS器件裸芯片的離心試驗(yàn)。
[0006]開展MEMS器件裸芯片離心試驗(yàn)需要將裸芯片固定在離心轉(zhuǎn)臺(tái)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(qiáng)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(tǒng)的在待測(cè)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(cè)樣品埋放入細(xì)沙中，通過細(xì)沙將樣品固定于盛有細(xì)沙的工裝中。該方法雖然可以固定裸芯片，但其沙粒會(huì)破壞裸芯片表面上裸露的金屬焊盤，造成后續(xù)無法進(jìn)行引線鍵合。因此恒定加速度試驗(yàn)中MEMS器件裸芯片需采用特殊夾具來固定。
[0007]實(shí)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(gòu)成的平面與底盤垂直。U型掛件與固定座固定。該實(shí)用新型專利提出的設(shè)計(jì)可保證透析器中心與離心夾具中心一致，提尚廣品效率。
[0008]實(shí)用新型專利《集成電路扁平封裝加速度離心試驗(yàn)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、S0P、S0J、SS0P、Flat Pack等封裝形式的集成電路的高加速度離心試驗(yàn)夾具。該夾具由子夾具和母夾具組成，子夾具中設(shè)有三個(gè)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(shè)有一個(gè)相配合的蓋板，在矩形槽側(cè)壁上分別設(shè)置一組九個(gè)引腳定位槽，母夾具為一個(gè)與加速度離心機(jī)轉(zhuǎn)盤中的料倉形狀相適應(yīng)的矩形體，矩形體從一側(cè)開有定位孔，使子夾具裝填入該定位孔中。該實(shí)用新型專利提出的設(shè)計(jì)適用于不同尺寸的系列產(chǎn)品，且消除了埋沙法試驗(yàn)應(yīng)力不真實(shí)以及應(yīng)力集中對(duì)器件的影響。
[0009]實(shí)用新型專利《離心機(jī)夾具》提出了一種用于固定物料罐的離心機(jī)夾具。該夾具由大號(hào)夾具、中號(hào)夾具和小號(hào)夾具組成，大號(hào)夾具的內(nèi)、外壁上各自設(shè)有若干沿周向的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)嵌有防滑膠圈，大號(hào)夾具的上端設(shè)有若干定位凹槽，中號(hào)夾具和小號(hào)夾具兩者的上端各自設(shè)有與定位凹槽相匹配的凸塊，中號(hào)夾具和小號(hào)夾具的內(nèi)壁上各自設(shè)有若干沿周向的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)嵌有防滑膠圈，大號(hào)夾具恰能夠放置于離心機(jī)自帶夾具中，中號(hào)夾具和小號(hào)夾具分別恰能夠放置于大號(hào)夾具中且通過凸塊嵌于定位凹槽實(shí)現(xiàn)兩者相對(duì)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。
[0010]發(fā)明專利《一種裸芯片沖擊振動(dòng)試驗(yàn)夾具及裸芯片的裝夾方法》設(shè)計(jì)出了一種用于裸芯片沖擊振動(dòng)試驗(yàn)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(cè)面有固定裸芯片的凹槽，下表面有與載物臺(tái)配合的支撐面。通過在夾具承載面或凹槽內(nèi)抹膠，將裸芯片粘接夾具上。該方法的優(yōu)點(diǎn)是夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，且能在沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)過程中有效保護(hù)裸芯片。
[0011]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(yàn)夾具》、《離心機(jī)夾具》均為用于離心試驗(yàn)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(dòng)試驗(yàn)夾具及裸芯片的裝夾方法》雖然是用于沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)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(nèi)存在離心加速度投影分量，則裸芯片在高離心試驗(yàn)中可能會(huì)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(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為解決高速離心試驗(yàn)中固定MEMS器件裸芯片的問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝的裸芯片離心試驗(yàn)固定夾具。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種裸芯片離心試驗(yàn)固定夾具，其特征是，包括一下底座和可扣合于下底座上的第一蓋板和第二蓋板；
下底座上設(shè)置兩級(jí)臺(tái)階，兩級(jí)臺(tái)階的過渡處分別為第一過渡臺(tái)和第二過渡臺(tái)；第一過渡臺(tái)和第二過渡臺(tái)處分別設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上的溝槽；
第一蓋板上設(shè)置一級(jí)臺(tái)階，臺(tái)階過渡處設(shè)有凸臺(tái)，與下底座上的第一過渡臺(tái)處的溝槽相配合；
第二蓋板上也設(shè)置一級(jí)臺(tái)階，臺(tái)階過渡處設(shè)有凸臺(tái)，與下底座上的第二過渡臺(tái)處的溝槽相配合。
[0014]第一過渡臺(tái)位于較低的第一級(jí)臺(tái)階的過渡處，第二過渡臺(tái)位于較高的第二級(jí)臺(tái)階的過渡處，
第一過渡臺(tái)處設(shè)置的溝槽作為X/Y軸向溝槽，用于容納離心試驗(yàn)測(cè)試時(shí)按X方向或Y方向放置的裸芯片；
第二過渡臺(tái)設(shè)置的溝槽作為Z軸向溝槽，用于容納離心試驗(yàn)測(cè)試時(shí)按Z方向放置的裸芯片。
[0015]每個(gè)軸向的溝槽尺寸不小于其所容納的對(duì)應(yīng)軸向放置的裸芯片尺寸。
[0016]第一蓋板和第二蓋板上的凸臺(tái)朝向?qū)?yīng)的溝槽中裸芯片的相對(duì)面上設(shè)置有彈性墊片。
[0017]當(dāng)?shù)谝簧w板、第二蓋板與下底座扣合后，第一蓋板、第二蓋板上的凸臺(tái)對(duì)應(yīng)地伸入下底座上的溝槽中，在凸臺(tái)與溝槽之間形成一容納裸芯片的空腔，由凸臺(tái)上的彈性墊片與溝槽將空腔內(nèi)的裸芯片夾持。
[0018]下底座上設(shè)置有用于分別連接固定第一蓋板和第二蓋板的連接孔。
[0019]下底座上設(shè)置有可與離心臺(tái)連接固定的固定孔。
[0020]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
本發(fā)明的固定夾具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，且可以同時(shí)進(jìn)行多芯片、多軸向的裸芯片離心試驗(yàn)。裸芯片離心試驗(yàn)夾具可以承受高g值、長時(shí)間離心加速度而不發(fā)生失效，且保護(hù)裸芯片在試驗(yàn)過程中不因固定芯片而污染和損傷裸芯片。
【附圖說明】
[0021]圖1為