一种裸芯片离心试验固定夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及离心试验领域，具体涉及一种裸芯片离心试验固定装置。
【背景技术】
[0002]MEMS器件采用微加工工艺，具有体积小、质量轻、功耗低、批量化生成、价格低廉等优点，可广泛的应用于消费类电子产品、工业现场、车辆检测等诸多领域。
[0003]随着MEMS器件在军事和民用领域越来越广泛的应用，部分MEMS器件的应用环境越来越恶劣，对MEMS器件的可靠性要求越来越高。由于MEMS器件内含有可动机械结构，因此MEMS器件不同于传统半导体芯片，其在较恶劣力学环境下可能会发生失效。离心试验(恒定加速度试验)是检查MEMS器件芯片内机械结构强度及可靠性的有效途径之一。
[0004]单独开展MEMS器件裸芯片的离心试验较封装后开展MEMS器件离心试验有如下优点:在设计研制阶段，单独开展MEMS器件裸芯片的离心试验可以分离MEMS器件结构缺陷与器件封装缺陷，便于研发人员更准确、快速的确定设计缺陷，进而开展优化设计工作;封装测试占据了MEMS器件大部分成本，因此在器件的生产阶段开展器件裸芯片的离心筛选和抽检试验，在早期剔除不合格芯片，可以节省大量的封装测试成本。故而无论是设计研制阶段进行的少量离心试验，还是批量生产时进行的筛选和抽检试验，均需要开展MEMS器件裸芯片的离心试验。
[0005]开展MEMS器件裸芯片离心试验需要将裸芯片固定在离心转台上。然而MEMS器件裸芯片一般为单晶硅或多晶硅材料，其抗弯强度差，易碎。并且裸芯片尺寸较小，长度一般I?3毫米，厚度一般0.5?1.5毫米，无法采用传统的在待测器件上钻孔后通过螺钉固定或者采用压条按压的固定方式。埋沙法将待测样品埋放入细沙中，通过细沙将样品固定于盛有细沙的工装中。该方法虽然可以固定裸芯片，但其沙粒会破坏裸芯片表面上裸露的金属焊盘，造成后续无法进行引线键合。因此恒定加速度试验中MEMS器件裸芯片需采用特殊夹具来固定。
[0006]实用新型专利《一种离心夹具》提出了一种用于透析器制备的离心夹具。该夹具由一套或一套以上的固定座、U型挂件组成，每套固定座包括第一子固定座和第二子固定座，其均与底盘固定连接。第一子固定座中心、第二子固定座中心和底盘中心构成的平面与底盘垂直。U型挂件与固定座固定。该实用新型专利提出的设计可保证透析器中心与离心夹具中心一致，提尚广品效率。
[0007]实用新型专利《集成电路扁平封装加速度离心试验夹具》提出了适用于包括陶瓷扁平封装、金属+陶瓷扁平封装、金属扁平封装的BGA、TQFP、S0P、S0J、SS0P、Flat Pack等封装形式的集成电路的高加速度离心试验夹具。该夹具由子夹具和母夹具组成，子夹具中设有三个依次衔接的呈阶梯状的小矩形槽、大矩形槽和盖板槽，盖板槽中设有一个相配合的盖板，在矩形槽侧壁上分别设置一组九个引脚定位槽，母夹具为一个与加速度离心机转盘中的料仓形状相适应的矩形体，矩形体从一侧开有定位孔，使子夹具装填入该定位孔中。该实用新型专利提出的设计适用于不同尺寸的系列产品，且消除了埋沙法试验应力不真实以及应力集中对器件的影响。
[0008]实用新型专利《离心机夹具》提出了一种用于固定物料罐的离心机夹具。该夹具由大号夹具、中号夹具和小号夹具组成，大号夹具的内、外壁上各自设有若干沿周向的环形槽，环形槽内嵌有防滑胶圈，大号夹具的上端设有若干定位凹槽，中号夹具和小号夹具两者的上端各自设有与定位凹槽相匹配的凸块，中号夹具和小号夹具的内壁上各自设有若干沿周向的环形槽，环形槽内嵌有防滑胶圈，大号夹具恰能够放置于离心机自带夹具中，中号夹具和小号夹具分别恰能够放置于大号夹具中且通过凸块嵌于定位凹槽实现两者相对位置固定，防滑胶圈能够增大摩擦，防止夹具和物料罐脱离基底。
[0009]实用新型专利《一种裸芯片冲击振动试验夹具及裸芯片的装夹方法》设计出了一种用于裸芯片冲击振动试验的夹具和裸芯片装夹方法。夹具的上表面有承载裸芯片的平面，侧面有固定裸芯片的凹槽，下表面有与载物台配合的支撑面。通过在夹具承载面或凹槽内抹胶，将裸芯片粘接夹具上。该方法的优点是夹具结构简单，易于加工，且能在冲击和振动试验过程中有效保护裸芯片。
[0010]虽然上述专利《一种离心夹具》、《集成电路扁平封装加速度离心试验夹具》、《离心机夹具》均为用于离心试验的专用夹具，但其均无法固定MEMS器件的裸芯片。专利《一种裸芯片冲击振动试验夹具及裸芯片的装夹方法》虽然是用于冲击和振动试验中固定裸芯片的专用夹具，但由于其采用粘胶方式连接裸芯片和夹具，因此若芯片粘胶平面内存在离心加速度投影分量，则裸芯片在高离心试验中可能会存在粘胶失效，裸芯片脱离夹具的情况。因此该方法不适用于裸芯片的离心试验。
【实用新型内容】
[0011]为解决高速离心试验中固定MEMS器件裸芯片的问题，本实用新型提供了一种结构简单、易于安装的裸芯片离心试验固定夹具。
[0012]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种裸芯片离心试验固定夹具，其特征是，包括一下底座和可扣合于下底座上的第一盖板和第二盖板；
[0013]下底座上设置两级台阶，两级台阶的过渡处分别为第一过渡台和第二过渡台；第一过渡台和第二过渡台处分别设置有一个或一个以上的沟槽；
[0014]第一盖板上设置一级台阶，台阶过渡处设有凸台，与下底座上的第一过渡台处的沟槽相配合；
[0015]第二盖板上也设置一级台阶，台阶过渡处设有凸台，与下底座上的第二过渡台处的沟槽相配合。
[0016]第一过渡台位于较低的第一级台阶的过渡处，第二过渡台位于较高的第二级台阶的过渡处，
[0017]第一过渡台处设置的沟槽作为X/Y轴向沟槽，用于容纳离心试验测试时按X方向或Y方向放置的裸芯片；
[0018]第二过渡台设置的沟槽作为Z轴向沟槽，用于容纳离心试验测试时按Z方向放置的裸芯片。
[0019]每个轴向的沟槽尺寸不小于其所容纳的对应轴向放置的裸芯片尺寸。
[0020]第一盖板和第二盖板上的凸台朝向对应的沟槽中裸芯片的相对面上设置有弹性垫片。
[0021]当第一盖板、第二盖板与下底座扣合后，第一盖板、第二盖板上的凸台对应地伸入下底座上的沟槽中，在凸台与沟槽之间形成一容纳裸芯片的空腔，由凸台上的弹性垫片与沟槽将空腔内的裸芯片夹持。
[0022]下底座上设置有用于分别连接固定第一盖板和第二盖板的连接孔。
[0023]下底座上设置有可与离心台连接固定的固定孔。
[0024]本实用新型所达到的有益效果:
[0025]本实用新型的固定夹具，结构简单、易于实现，且可以同时进行多芯片、多轴向的裸芯片离心试验。裸芯片离心试验夹具可以承受高g值、长时间离心加速度而不发生失效，且保护裸芯片在试验过程中不因固定芯片而污染和损伤裸芯片。
【附图说明】
[0026]图1为裸芯片离心试验固定夹具下底座结