專利名稱：一種開爾文測試載片臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及功率器件芯片性能測試設備，涉及一種開爾文(Kelvin)測試載片臺。
背景技術：
對于功率器件芯片的正向壓降或通態電阻的測試，為了測試的準確性，目前業界均采取了開爾文(Kelvin)測試方法。開爾文(Kelvin)測試就是通常所說的四線測試方式，四線開爾文測試的目的是扣除導線電阻帶來的壓降。一段30厘米長導線的等效電阻大概是十毫歐姆到百毫歐姆，如果通過導線的電流足夠大(比如是安培級的話)，那么導線兩端 的壓降就達到幾十到上百毫伏。但是，目前的垂直工作功率半導體器件芯片的測試載臺均是將整個載臺做為一體，而將低電位激勵線LI和低電位檢測線LV接到載臺上，這樣，載臺的本體電阻以及載臺與芯片之間的接觸電阻都作為器件串聯電阻的一部分進行了測試，從而引起了測試誤差。雖然可以通過采取表面鍍金、合理真空吸附等技術手段可以部分降低這些電阻影響，但在大電流測試下，仍會產生至少5毫歐姆以上的串聯電阻，對于大電流測試而言就會產生數十甚至上百毫伏的測試誤差，這個測試誤差對于一些大功率、低正向壓降或通態電阻的器件而言是不可接受的，尤其是功率型大電流肖特基二極管，其產品規格值與典型值之間一般只有20 50毫伏的余量。由此測試產生的電阻誤差則導致芯片階段無法準確對產品實際規格進行判定測試，必須到芯片封裝后才能進行測試判定，從而導致生產成本的增加。
發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種新型的開爾文(Kelvin)測試載片臺的設計方案，在不改變現有芯片測試方法的基礎上，通過對測試載片臺的結構進行改造，使開爾文(Kelvin)電路的檢測線及激勵線與被測器件芯片之間的接觸表面盡量做到無隙接觸，力求它們之間的接觸電阻趨近于0，從而有效降低芯片測試時由于測試載片臺引起的電
阻誤差。為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案一種開爾文(Kelvin)測試載片臺，包括圓盤狀絕緣載片本體，其特征在于在圓盤狀絕緣載片本體上還鑲嵌了測試接觸電極和測試引線接口；所述圓盤狀絕緣載片本體為圓盤狀，圓盤狀絕緣載片本體上的測試接觸電極是由若干環狀導電材料構成，各環狀導電材料之間相互絕緣，分別鑲嵌在圓盤狀絕緣載片本體上；在每一個所述環狀導電材料上部的環形平面中心加工有一條環形真空槽，在每一條環形真空槽上加工有一個真空通孔；真空通孔的下部連通一條處于圓盤狀絕緣載片本體內的內部通孔；內部通孔使每個所述環狀導電材料上的真空通孔相互貫通；內部通孔的一端延伸至圓盤狀絕緣載片本體體外與真空接口連接；[0009]所述圓形絕緣載片本體的下部加工有與各環狀導電材料位置對應的槽位，在槽位對應的環狀導電材料上加工螺孔，螺孔中安裝螺絲，螺絲的一端通到槽位下方，與大電流引線固定，所述圓形絕緣載片本體的下部固定有4個測試引線接口和穿線通孔，4個測試引線接口穿過穿線通孔分別與對應的大電流引線連接；每塊環狀導電材料對應連接一條引 線，若干個引線分成兩組，分別作為開爾文(Kelvin)測試電路的LI引線和LV引線，每組內的引線連接到對應的測試引線接口。每塊環狀導電材料均需要安裝引線，這些引線可以分成兩組，分別作為開爾文測試電路的LI引線和LV引線，每組內的引線既可以并聯后連接到對應的測試引線接口，也可以分開單獨連接對應的到測試引線接口。圓盤狀絕緣載片本體上鑲嵌的環狀導電材料的材料為銅塊或鍍金鎳。本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點真空通孔通過可延伸至圓盤狀絕緣載片本體體外的內部通孔與真空接口連接；在不改變現有芯片測試方法的基礎上，通過對測試載片臺的結構進行改造，使開爾文電路的檢測線及激勵線與被測器件芯片之間的接觸表面盡量做到無隙接觸，力求它們之間的接觸電阻趨近于0，有效降低芯片測試時由于測試載片臺引起的電阻誤差，從而降低由于測量不準確而導致的芯片的不良品率，降低生產成本。
圖I是開爾文測試載片臺平面結構圖；圖2是開爾文(Kelvin)測試的等效電路圖；圖3是圓盤狀絕緣載片本體真空孔部分結構圖；圖4是圓盤狀絕緣載片本體引線部分結構圖；；圖5是本實用新型的導電材料分布形式2示意圖；圖6是本實用新型的導電材料分布形式3示意圖；圖7是本實用新型的導電材料分布形式4示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。如圖I至圖7所示,開爾文(Kelvin)測試載片臺包括圓盤狀絕緣載片本體,在圓盤狀絕緣載片本體還鑲嵌了測試接觸電極和測試引線接口，并采用具有無隙固定被測器件芯片的真空吸固結構；一種開爾文(Kelvin)測試載片臺，包括圓盤狀絕緣載片本體，其特征在于在圓盤狀絕緣載片本體上還鑲嵌了測試接觸電極和測試引線接口；所述圓盤狀絕緣載片本體11為圓盤狀，圓盤狀絕緣載片本體11上的測試接觸電極是由若干環狀導電材料12構成，各環狀導電材料12之間相互絕緣，分別鑲嵌在圓盤狀絕緣載片本體11上；在每一個所述環狀導電材料12上部的環形平面中心加工有一條環形真空槽13，在每一條環形真空槽13上加工有一個真空通孔16 ;真空通孔16的下部連通一條處于圓盤狀絕緣載片本體11內的內部通孔15 ;內部通孔15使每個所述環狀導電材料12上的真空通孔16相互貫通；內部通孔15的一端延伸至圓盤狀絕緣載片本體11體外與真空接口 17連接；所述圓形絕緣載片本體11的下部加工有與各環狀導電材料12位置對應的槽位，在槽位對應的環狀導電材料12上加工螺孔，螺孔中安裝螺絲19，螺絲19的一端通到槽位下方，與大電流引線21固定；所述圓形絕緣載片本體11的下部固定有4個測試引線接口 18和穿線通孔20，4個測試引線接口 18穿過穿線通孔20分別與對應的大電流引線21連接；每塊環狀導電材料12對應連接一條引線21，若干個引線21分成兩組，分別作為開爾文(Kelvin)測試電路的LI引線和LV引線，每組內的引線21連接到對應的測試引線接口 18。每組內的引線21既可以并聯連接，也可以分開單獨連接。 開爾文測試的等效電路如圖2所示，其中Rt等效為被測器件，通過電流源I的以及高電位激勵線HI和低電位激勵線LI為器件提供恒流，通過接入極高輸入阻抗的高電位檢測線HV、低電位檢測線LV與電壓表連接測量Rt兩端的電壓。Γι、r2、r3、r4分別為各連接線的導線電阻及接觸電阻之和。由于檢測線上接有極高阻抗，因此流過檢測線上的電流極小，近似為零。由于流過檢測線的電流為零，在r3和r4上的壓降也為零，而激勵電流I在A和r2的壓降不影響I在被測電阻Rt上的壓降，所以電壓表V可以準確測出Rt兩端的壓降。測試結果與各導線電阻及接觸電阻h r2, r3, r4無關，有效減少了測量誤差。本實用新型的圓形絕緣載片本體11，其直徑尺寸應大于需要測試的芯片尺寸；在絕緣載片本體上鑲嵌的環狀導電材料12，如銅塊、鍍金鎳塊等，環狀導電材料12可以是兩塊，也可以是多塊進行并聯使用。這些導電材料之間相互絕緣，通過引線連接后作為開爾文(Kelvin)測試的激勵線及檢測線的一部分，使得開爾文(Kelvin)電路的檢測線及激勵線盡量接近芯片本體。測試過程利用真空吸附作用可有效降低接觸電阻。需要注意的是，由于半導體芯片為薄型脆性材料，因此需要合理設計鑲嵌后的表面平整度，才能保證載片臺的正常使用。圖3本載片臺的真空槽13結構圖，內部通孔15通過真空通孔16與真空槽13連接，從而實現每塊導電材料均具備真空吸附能力。圖4是本載片臺的開爾文(Kelvin)接線圖,在圓形絕緣載片本體11的下部開出槽位，在環狀導電材料12上挖孔并安裝螺絲19通到槽位下方，螺絲19采取導電材料制作，且直接與環狀導電材料12導通，螺絲19的底部安裝大電流引線21，通過通孔20與引線接口 18相連。需要注意的是，每塊環狀導電材料均需要安裝引線，這些引線可以分成兩組，分別用于開爾文(Kelvin)測試電路的LI和LV引線，每組內的引線既可以并聯連接，也可以分開單獨連接。根據上述說明，結合本領域技術可實現本實用新型的方案。
權利要求1.一種開爾文測試載片臺，包括圓盤狀絕緣載片本體，其特征在于在圓盤狀絕緣載片本體(11)上還鑲嵌了測試接觸電極和測試引線接口 ；所述圓盤狀絕緣載片本體(11)為圓盤狀，圓盤狀絕緣載片本體(11)上的測試接觸電極是由若干環狀導電材料(12 )構成，各環狀導電材料(12 )之間相互絕緣，分別鑲嵌在圓盤狀絕緣載片本體(11)上；在每一個所述環狀導電材料(12)上部的環形平面中心加工有一條環形真空槽(13)，在每一條環形真空槽(13)上加工有一個真空通孔(16);真空通孔(16)的下部連通一條處于圓盤狀絕緣載片本體(11)內的內部通孔(15);內部通孔(15)使每個所述環狀導電材料(12)上的真空通孔(16)相互貫通；內部通孔(15)的一端延伸至圓盤狀絕緣載片本體(11)體外與真空接口(17)連接；所述圓形絕緣載片本體(11)的下部加工有與各環狀導電材料(12)位置對應的槽位，在槽位對應的環狀導電材料(12)上加工螺孔，螺孔中安裝螺絲(19)，螺絲(19)的一端通到槽位下方，與大電流引線(21)固定；所述圓形絕緣載片本體(11)的下部固定有4個 測試引線接口(18)和穿線通孔(20)，4個測試引線接口(18)穿過穿線通孔(20)分別與對應的大電流引線(21)連接；每塊環狀導電材料(12)對應連接一條引線(21)，若干個引線(21)分成兩組，分別作為開爾文測試電路的LI引線和LV引線，每組內的引線(21)連接到對應的測試引線接口(18)。
2.如權利要求I所述開爾文測試載片臺，其特征在于每塊環狀導電材料(12)均需要安裝引線(21)，這些引線(21)可以分成兩組，分別作為開爾文測試電路的LI引線和LV引線，每組內的引線既可以并聯后連接到對應的測試引線接口(18)，也可以分開單獨連接對應的到測試引線接口(18)。
3.如權利要求I所述開爾文測試載片臺，其特征在于圓盤狀絕緣載片本體(11)上鑲嵌的環狀導電材料(12)的材料為銅塊或鍍金鎳。
專利摘要本實用新型涉一種開爾文測試載片臺，其特征在于在圓盤狀絕緣載片本體上還鑲嵌了測試接觸電極和測試引線接口；測試接觸電極是由若干環狀導電材料構成，各環狀導電材料之間相互絕緣，所述環狀導電材料上部的環形平面中心加工有一條環形真空槽，在每一條環形真空槽上加工有一個真空通孔；真空通孔通過可延伸至圓盤狀絕緣載片本體體外的內部通孔與真空接口連接；在不改變現有芯片測試方法的基礎上，通過對測試載片臺的結構進行改造，使開爾文電路的檢測線及激勵線與被測器件芯片之間的接觸表面盡量做到無隙接觸，有效降低芯片測試時由于測試載片臺引起的電阻誤差，從而降低不良品率和生產成本。
文檔編號G01R1/04GK202421228SQ20112055129
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者張新玲, 戴勝強, 李子科, 田凱 申請人:天津中環半導體股份有限公司