一种可适用多种规格半导体元件测试载盘及其测试装置

技术领域

本发明属于半导体测试技术领域，具体是一种可适用多种规格半导体元件测试载盘及其测试装置。

背景技术

随着光通信行业的快速发展，半导体元件作为核心元器件扮演着极其重要的角色，从数据中心，移动宽带，互联网，国防军工等，光器件的应用无所不在，为了满足人们的不同应用需求，适应不同的工作环境，半导体芯片的性能可靠性直接影响着信号传输的质量，稳定性跟时限性，如何更为有效的筛选测试出高性能的可靠性更高的半导体芯片已成为不可或缺的一项工作。

公开号为CN115718246A的专利公开了一种半导体芯片测试座及测试方法，包括底座、多个载盘、多组测试组件和多组限位组件，多个载盘均匀分布于底座的上方，限位组件包括两个限位套、两个滑套、限位弹簧、两根滑杆和两块挤压弧块，底座具有多个限位槽，两根滑杆分别设置限位槽内，两个滑套分别套设于滑杆的外壁，并分别与滑杆滑动连接，每根限位弹簧两端分别与底座和对应的滑套固定连接，每块限位套分别与对应的滑套固定连接，每块挤压弧块分别与对应的限位套固定连接，并分别位于限位套的外壁，通过上述结构设置，实现了能够将半导体芯片在载盘上固定，避免在载盘上移动，保证对半导体芯片的测试。

该半导体芯片测试座的载盘不具备尺寸调节功能，不能满足多种规格的半导体元件的性能检测需求，同时，该载盘不能将其表面的贴附的贴胶顶起脱离，增加了后期拆除工作的难度，降低了工作效率，该测试座在对半导体芯片测试完成后，不能将半导体芯片自动取下并保存，自动化程度低。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种可适用多种规格半导体元件测试载盘及其测试装置。

本发明的技术方案是：一种可适用多种规格半导体元件测试载盘，包括载盘主体、与所述载盘主体卡接的载盘外体、设于所述载盘外体侧壁的多个调节夹持组件；

所述载盘主体包括一上一下平行分布的第一水平盘体和第二水平盘体、设于所述第一水平盘体和所述第二水平盘体之间的竖直盘体，第一水平盘体上均匀设有多个贯通口，第一水平盘体内部设有水平滑动板，且所述水平滑动板上端设有与所述贯通口一一对应的顶块，水平滑动板底端设有贯穿竖直盘体并延伸至第二水平盘体内的第一微型电动伸缩杆；

所述载盘外体是由两个中心处设有卡接豁口的子盘体构成，且所述子盘体的外壁设有封堵条，两个子盘体分别对称卡接于第一水平盘体和第二水平盘体之间，两个子盘体的相对侧活动连接；

多个调节夹持组件分别设在两个所述封堵条上，调节夹持组件包括设于封堵条处的调节安装块、设于所述调节安装块上且靠近子盘体一侧的第二微型电动伸缩杆、设于所述第二微型电动伸缩杆上的弧形夹持板、设于调节安装块底端的负压吸盘。

进一步地，其中一个所述子盘体上设有多个插接口，另一个子盘体上且与所述插接口相对一侧处设有多个插接块，所述插接块与插接口一一对应，且插接口内设有金属内层，所述插接块上设有电磁吸盘。

说明：当两个子盘体分别对称卡接于第一水平盘体和第二水平盘体之间时，将子盘体上的插接块插入另一个子盘体上的各个插接口内，并向电磁吸盘通电，使电磁吸盘将对应的金属内层吸附，从而完成两个子盘体的相互固定连接，上述连接方式，增加了两个子盘体的卡接紧凑性，使构成载盘的各个结构之间连接更加牢靠，提高载盘整体的机械强度。

进一步地，所述子盘体上下两端均设有滑动条，所述第一水平盘体和第二水平盘体上分别设有与所述滑动条滑动连接的滑动槽。

说明：当两个子盘体对称卡接于第一水平盘体和第二水平盘体之间时，通过滑动条与第一水平盘体和第二水平盘体上的滑动槽之间滑动连接，来限制子盘体的移动，增加两个子盘体与第一水平盘体和第二水平盘体之间的卡接紧凑性，进一步地提高载盘整体的机械强度。

本发明还公开了一种半导体元件测试装置，基于上述一种可适用多种规格半导体元件测试载盘，包括安装底座、沿所述安装底座长度方向设置且位于安装底座中间位置处的水平安装架、设于所述水平安装架下端的多个测试组件、设于安装底座上端的多个载盘；

水平安装架包括设于安装底座上的液压剪叉架、设于所述液压剪叉架上端且前后两侧分别设有贯通安装口的水平安装板、与两个所述贯通安装口滑动连接的滑动嵌板；

多个所述测试组件平均分成两组并分别设在两个滑动嵌板下端，测试组件包括设于滑动嵌板底端的测试安装滑块、设于测试安装滑块下端的安装竖条、与所述安装竖条外壁滑动连接的U型安装框、设于所述U型安装框内且通过微型旋转电机驱动的转动安装轴、设于所述转动安装轴上的探针，多个所述载盘分别分布于各个所述探针下端位置处；

说明：该测试装置在使用时，将需要检测的各个规格的半导体元件分别放置在各个载盘上，并通过调节夹持组件对半导体元件进行固定夹持，打开液压剪叉架，通过液压剪叉架带动水平安装板向上移动，完成探针高度的第一次调节，然后，将水平安装板前后两侧的滑动嵌板分别向贯通安装口外部滑动，使探针正对半导体元件，滑动U型安装框使其在安装竖条上向下滑动，完成探针高度的第二次调节，接着，通过微型旋转电机驱动转动安装轴转动，并带动探针同步转动，直至探针与半导体元件上端接触，最后，利用探针对载盘上的半导体元件进行性能测试，该半导体元件测试装置可对半导体元件进行批量测试，大大提高了装置的测试效率，缩短测试周期，同时，由于调节夹持组件是由第二微型电动伸缩杆驱动各个弧形夹持板相互靠近或远离，从而对半导体元件进行夹持固定，所以可以满足不同尺寸的半导体元件的测试，大大提高了装置的适用范围。

进一步地，所述滑动嵌板上由左向右分别设有多个滑动调节口，多个测试安装滑块分别与多个所述滑动调节口一一对应并滑动连接，滑动调节口内设有驱动测试安装滑块前后滑动的第一液压缸。

说明：打开第一液压缸，通过第一液压缸的压缩作用带动测试安装滑块在对应的滑动调节口内滑动，使测试安装滑块位于对应的半导体元件正下端，然后进行半导体元件的测试，上述结构通过将测试组件与半导体元件一一对应的方式，大大增加了测试组件与半导体元件之间的方位的调节，可以对批量的半导体元件的方位进行同步调节，大大提高了装置的测试效率，缩短测试周期。

进一步地，每个所述贯通安装口内设有与所述滑动嵌板连接的第二液压缸，滑动嵌板上且与所述第二液压缸相对侧侧壁设有限位横条，且所述限位横条的长度大于贯通安装口的长度。

说明：需要将滑动嵌板从贯通安装口内滑出时，启动第二液压缸，通过第二液压缸的延伸作用，带动滑动嵌板自动滑出，无需工作人员操作，提高工作效率，降低工作人员的工作量，大大提高装置整体的自动化程度，通过限位横条对滑动嵌板滑入贯通安装口内的长度进行限定，避免其底端的测试组件发生碰撞而损坏，延长测试组件使用寿命，通过限定限位横条的长度与贯通安装口的长度的尺寸关系，保证限位横条的限位作用，提高装置的可靠性。

更进一步地，所述限位横条侧壁且靠近所述贯通安装口一侧设有防撞条，所述防撞条为可拆卸结构。

说明：通过防撞条对限位横条与滑动嵌板之间的碰撞力进行缓冲，避免直接碰撞造成损坏，通过将防撞条设置为可拆卸结构，方便及时更换。

进一步地，还包括取盘组件，所述取盘组件与所述载盘一一对应，取盘组件包括设于所述安装底座上的安装竖架、通过微型旋转电机与所述安装竖架上端转动连接的安装横架、通过第三液压缸与所述安装横架底端连接的倒扣连接架、设于所述倒扣连接架底端的取盘框，所述取盘框内壁均匀设有多个弧形夹取板，每个所述弧形夹取板侧壁通过第二微型电动伸缩杆与取盘框内壁连接。

说明：当载盘测试结束需要取出时，打开微型旋转电机，通过微型旋转电机带动安装横架旋转至水平位置，使取盘框与地面正对，然后，打开第三液压缸，通过第三液压缸的延伸作用带动取盘框向下移动，直至与安装底座接触并位于载盘外部，接着，启动第二微型电动伸缩杆，通过第二微型电动伸缩杆的延伸作用，使对应的弧形夹取板对载盘外壁夹持固定，最后，利用第三液压缸的压缩作用带动载盘向上移动，并通过第二微型电动伸缩杆的压缩作用，将载盘释放即可，当对另一批的载盘进行测试时，通过微型旋转电机带动安装横架旋转至于地面垂直即可，从而为测试组件腾开空间即可，上述过程，可对测试结束的载盘自动夹持移动，结构简单，操作方便，自动化程度高。

更进一步地，所述弧形夹取板内壁设有弹性缓冲层，且所述弹性缓冲层为可拆卸结构。

说明：利用弧形夹取板夹持载盘时，设置弹性缓冲层对夹持面进行缓冲隔离，可避免直接夹持造成避免损伤的同时，还能增加夹持密封性和夹持力度，通过可拆卸的结构的设置，方便及时更滑弹性缓冲层，提高装置运行可靠性。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明的半导体元件测试载盘是由的第一水平盘体、第二水平盘体以及竖直盘体构成，且在第一水平盘体和第二水平盘体之间设置子盘体，当载盘放置于第一水平盘体上端时，通过各个子盘体侧壁设置的且相对分布的弧形夹持板相互靠近或远离，可满足多种规格的半导体元件的夹持需求，从而完成多种规格的半导体元件的性能测试，大大提高载盘的适用范围，同时，通过第一水平盘体内设置水平滑动板上端的各个顶块的作用将半导体元件顶起，并将贴附于第一水平盘体和第二水平盘体顶端以及调节安装块顶端表面上的贴胶带顶起脱离，最后，直接拉动边缘扯下胶带即可，从而方便载盘使用结束后胶带的拆除工作，提高工作效率；

本发明的半导体元件测试装置在使用时，将需要检测的各个规格的半导体元件分别放置在各个载盘上，并通过多个测试组件对半导体元件进行批量测试，大大提高了装置的测试效率，缩短测试周期，当载盘测试结束需要取出时，通过微型旋转电机带动安装横架旋转至水平位置，使取盘框与地面正对，然后，通过第三液压缸的延伸作用带动取盘框向下移动，直至与安装底座接触并位于载盘外部，接着，通过第二微型电动伸缩杆的延伸作用，使对应的弧形夹取板对载盘外壁夹持固定，最后，利用第三液压缸的压缩作用带动载盘向上移动，并通过第二微型电动伸缩杆的压缩作用，将载盘释放即可，当对另一批的载盘进行测试时，通过微型旋转电机带动安装横架旋转至于地面垂直即可，从而为测试组件腾开空间即可，上述过程，可对测试结束的载盘自动夹持移动，结构简单，操作方便，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的载盘主体的外部结构示意图；

图2是本发明的载盘主体的剖视图；

图3是本发明的两个子盘体的连接俯视图；

图4是本发明的安装底座的俯视图；

图5是本发明的水平安装架和测试组件在安装底座上的安装结构示意图；

图6是本发明的测试组件在水平安装架上的安装主视图；

图7是本发明的取盘组件的结构示意图；

图8是本发明的弧形夹取板在取盘框内的安装俯视图。

其中，1-载盘主体、10-第一水平盘体、100-贯通口、101-水平滑动板、102-顶块、103-第一微型电动伸缩杆、11-第二水平盘体、12-竖直盘体、2-载盘外体、20-子盘体、200-卡接豁口、201-插接口、202-插接块、203-金属内层、204-电磁吸盘、205-滑动条、206-滑动槽、21-封堵条、3-调节夹持组件、30-调节安装块、31-第二微型电动伸缩杆、32-弧形夹持板、33-负压吸盘、4-安装底座、5-水平安装架、50-液压剪叉架、51-水平安装板、510-贯通安装口、511-第二液压缸、52-滑动嵌板、520-限位横条、521-防撞条、53-滑动调节口、54-红外线检测仪、6-测试组件、60-测试安装滑块、61-安装竖条、62-U型安装框、63-转动安装轴、64-探针、65-第一液压缸、7-载盘、8-取盘组件、80-安装竖架、81-安装横架、810-微型旋转电机、82-倒扣连接架、820-第三液压缸、83-取盘框、830-弧形夹取板、831-第二微型电动伸缩杆、832-弹性缓冲层。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的内容，以下通过实施例对本发明作详细说明。

实施例1

如图1、2所示，一种可适用多种规格半导体元件测试载盘，包括载盘主体1、与载盘主体1卡接的载盘外体2、设于载盘外体2侧壁的两个调节夹持组件3；

载盘主体1包括一上一下平行分布的第一水平盘体10和第二水平盘体11、设于第一水平盘体10和第二水平盘体11之间的竖直盘体12，第一水平盘体10上均匀设有四个贯通口100，第一水平盘体10内部设有水平滑动板101，且水平滑动板101上端设有与贯通口100一一对应的顶块102，水平滑动板101底端设有贯穿竖直盘体12并延伸至第二水平盘体11内的第一微型电动伸缩杆103；

载盘外体2是由两个中心处设有卡接豁口200的子盘体20构成，且子盘体20的外壁设有封堵条21，两个子盘体20分别对称卡接于第一水平盘体10和第二水平盘体11之间，两个子盘体20的相对侧活动连接；

两个调节夹持组件3分别设在两个封堵条21上，调节夹持组件3包括设于封堵条21处的调节安装块30、设于调节安装块30上且靠近子盘体20一侧的第二微型电动伸缩杆31、设于第二微型电动伸缩杆31上的弧形夹持板32、设于调节安装块30底端的负压吸盘33；

如图3所示，其中一个子盘体20上设有两个插接口201，另一个子盘体20上且与插接口201相对一侧处设有两个插接块202，插接块202与插接口201一一对应，且插接口201内设有金属内层203，插接块202上设有电磁吸盘204；

子盘体20上下两端均设有滑动条205，第一水平盘体10和第二水平盘体11上分别设有与滑动条205滑动连接的滑动槽206；

其中，第一微型电动伸缩杆103、第二微型电动伸缩杆31、负压吸盘33、电磁吸盘204均为现有技术。

实施例2

本实施例公开了一种可适用多种规格半导体元件测试载盘的使用方法，基于实施例1的一种可适用多种规格半导体元件测试载盘，包括以下步骤：

S1-1、通过负压吸盘33对测试载盘整体进行固定，同时，将需要检测的半导体元件放置于第一水平盘体10上端，将相对分布的两个子盘体20上对应的滑动条205与第一水平盘体10和第二水平盘体11上对应的滑动槽206滑动插接，使两个子盘体20相互靠近，直至各个插接块202插入对应的插接口201内，然后，向电磁吸盘204通电，通过电磁吸盘204将插接口201内的金属内层203吸附，使两个子盘体20固定连接，最后，在第一水平盘体10和第二水平盘体11上顶端以及调节安装块30顶端表面上贴胶带；

S1-2、打开各个第二微型电动伸缩杆31，通过第二微型电动伸缩杆31的延伸作用使相对分布的两个弧形夹持板32相互靠近，并对半导体元件外壁进行固定夹持，然后，进行半导体元件的性能测试；

S1-3、完成半导体元件的性能测试后，打开第一微型电动伸缩杆103，通过第一微型电动伸缩杆103的延伸作用带动水平滑动板101在第一水平盘体10内向上滑动，使各个顶块102从对应的贯通口100内滑出，通过各个顶块102的作用将半导体元件顶起，并将贴附于第一水平盘体10和第二水平盘体11顶端以及调节安装块30顶端表面上的贴胶带顶起脱离，最后，直接拉动边缘扯下胶带即可。

实施例3

如图4、5、6所示，本实施例公开了一种半导体元件测试装置，基于实施例1的一种可适用多种规格半导体元件测试载盘，包括安装底座4、沿安装底座4长度方向设置且位于安装底座4中间位置处的水平安装架5、设于水平安装架5下端的16个测试组件6、设于安装底座4上端的16个载盘7；

水平安装架5包括设于安装底座4上的液压剪叉架50、设于液压剪叉架50上端且前后两侧分别设有贯通安装口510的水平安装板51、与两个贯通安装口510滑动连接的滑动嵌板52；

16个测试组件6平均分成两组并分别设在两个滑动嵌板52下端，测试组件6包括设于滑动嵌板52底端的测试安装滑块60、设于测试安装滑块60下端的安装竖条61、与安装竖条61外壁滑动连接的U型安装框62、设于U型安装框62内且通过微型旋转电机630驱动的转动安装轴63、设于转动安装轴63上的探针64，16个载盘7分别分布于各个探针64下端位置处；

滑动嵌板52上由左向右分别设有8个滑动调节口53，8个测试安装滑块60分别与位于同一侧的8个滑动调节口53一一对应并滑动连接，滑动调节口53内设有驱动测试安装滑块60前后滑动的第一液压缸65；

每个贯通安装口510内设有与滑动嵌板52连接的第二液压缸511，滑动嵌板52上且与第二液压缸511相对侧侧壁设有限位横条520，且限位横条520的长度是贯通安装口510的长度1.5倍；

限位横条520侧壁且靠近贯通安装口510一侧设有防撞条521，防撞条521为可拆卸结构；

如图7、8所示，还包括取盘组件8，取盘组件8与载盘7一一对应，取盘组件8包括设于安装底座4上的安装竖架80、通过微型旋转电机810与安装竖架80上端转动连接的安装横架81、通过第三液压缸820与安装横架81底端连接的倒扣连接架82、设于倒扣连接架82底端的取盘框83，取盘框83内壁均匀设有4个弧形夹取板830，每个弧形夹取板830侧壁通过第二微型电动伸缩杆831与取盘框83内壁连接；

弧形夹取板830内壁设有弹性缓冲层832，且弹性缓冲层832为可拆卸结构；

其中，液压剪叉架50、微型旋转电机630、探针64、第一液压缸65、第二液压缸511、微型旋转电机810、第三液压缸820、第二微型电动伸缩杆831均采用现有技术。

实施例4

本实施例公开了一种半导体元件测试方法，基于实施例3的一种半导体元件测试装置，包括以下步骤：

S2-1、将需要检测的各个规格的半导体元件分别放置在各个载盘7上，并通过调节夹持组件3对半导体元件进行固定夹持，打开液压剪叉架50，通过液压剪叉架50带动水平安装板51向上移动，完成探针64高度的第一次调节，

S2-2、启动第二液压缸511，通过第二液压缸511的延伸作用，带动滑动嵌板52自动滑出，打开第一液压缸65，通过第一液压缸65的压缩作用带动测试安装滑块60在对应的滑动调节口53内滑动，使测试安装滑块60位于对应的半导体元件正下端，然后，使探针64正对半导体元件；

S2-3、滑动U型安装框62使其在安装竖条61上向下滑动，完成探针64高度的第二次调节，接着，通过微型旋转电机630驱动转动安装轴63转动，并带动探针64同步转动，直至探针64与半导体元件上端接触，最后，利用探针64对载盘7上的半导体元件进行性能测试；

S2-4、当载盘7测试结束需要取出时，打开微型旋转电机810，通过微型旋转电机810带动安装横架81旋转至水平位置，使取盘框83与地面正对，然后，打开第三液压缸820，通过第三液压缸820的延伸作用带动取盘框83向下移动，直至与安装底座4接触并位于载盘7外部，接着，启动第二微型电动伸缩杆831，通过第二微型电动伸缩杆831的延伸作用，使对应的弧形夹取板830对载盘7外壁夹持固定，最后，利用第三液压缸820的压缩作用带动载盘7向上移动，并通过第二微型电动伸缩杆831的压缩作用，将载盘7释放即可。