本发明涉及硅基pin管结电容的检测技术领域，尤其涉及一种微型焊盘硅基pin管结电容的测试系统及操作方法。
背景技术：
射频硅基pin管的结电容对pin管的电性能影响较大，结电容不仅影响开关、限幅pin管的响应速度，而且影响pin管在射频电路的插入损耗，因此精准测量台面pin管结电容与偏压的关系，对于pin管在射频电路中的应用有着重要意义。
但是，现有技术中，测量台面pin管结电容与偏压的关系的方法均存在以下问题需要迫切解决：
1）由于硅基pin管的结电容本身并不大，一般开关管芯的标称值为0.05～0.2pf(测试条件：vr=50v,1mhz)，限幅管芯的标称值为0.15～0.2pf(测试条件：1mhz)；
2）管芯的表面焊盘极小，一般约为28μm～100μm，测试探针微型变化所提供的电信号极为微弱，
3）噪声干扰和杂散电容均影响测量精度。
因此，针对以上现有技术中硬件和测量方法的限定，采用现有技术中的方法和硬件很难精准测量台面pin管结电容与偏压的关系，给企业的实际生产带来很大困扰。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种结构简单，易于操作，成本较低，测试精度高的微型焊盘硅基pin管结电容的测试系统及操作方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种微型焊盘硅基pin管结电容的测试系统，所述的测试系统安放在工作台面上，所述的测试系统包括：测试仪、探针定位系统，探针压力调节系统、探针定位横杆、显微镜和载物台，所述的探针定位系统包括x/y轴运动系统和z轴运动系统；所述的显微镜设置在载物台的上方，所述的载物台通过测试线连接在测试仪上，所述的探针定位横杆的一端设有探针。
本发明所述的x/y轴运动系统包括水平调节杆，调节块，固定块，轴承和连接块，所述的连接块的一端连接在探针定位横杆上，另一端连接在调节块的侧方，所述的水平调节杆垂直安装在固定块和调节块的内部，调节块与固定块之间通过轴承相连接，水平调节杆通过滚轮活动安装在固定块内。
本发明所述的z轴运动系统包括垂直调节杆，连接杆，曲轴，l型活动杆和支撑架，所述的垂直调节杆通过支撑架安装在工作台面上，所述的连接杆一端活动连接在垂直调节杆上，另一端固定连接在曲轴上，所述曲轴的一端设有弧形的凸起块，所述的曲轴和l型活动杆均活动安装在连接块上，所述的l型活动杆的一端设置在曲轴的下方，另一端安装在探针定位横杆上。
本发明所述的载物台上设有载样片，所述的载样片上均匀分布有多个定位孔，所述的载样片上盛放微型焊盘硅基pin管；定位孔直径为φ0.8mm；微型焊盘硅基pin管的规格约为0.35mm×0.35mm，设置定位孔直径为φ0.8mm，方便采用精细镊子进行拾取的同时又保证微型焊盘硅基pin管的偏移在显微镜的可视范围内。
本发明所述的探针压力调节系统设置在探针定位横杆上，所述的探针压力调节系统包括定位支点、螺纹杆和重锤，所述定位支点对定位横杆起杠杆作用，所述的重锤活动安装在螺纹杆上，所述的螺纹杆通过两个支柱平行安装在探针定位横杆的上部；所述的探针压力调节系统和探针分别安装在探针定位横杆的两端。
定位横杆与定位支点是一个杠杆，测试探针一端的重力大于另一端，当调节垂直调节杆时，连接块对探针压力调节系统未形成支撑，测试探针一端受到重力影响下落，通过调节在螺纹杆上的重锤，使得定位支点两端的重力发生变化，从而使得探针的压力产生变化。
本发明所述的探针为钨针，所述的钨针上包覆有柔性电缆屏蔽层，所述钨针的暴露出的距离不超过2mm。
通过采用钨针为探针，可以增加探针的耐磨性，微型焊盘硅基pin管的结电容须在高频信号下进行测试，因此应采用电缆的屏蔽层进行包裹，暴露出的钨针长度由于高频信号的存在会产生寄生参数，对测试精度造成影响。
本发明所述的探针通过测试线连接在测试仪上，所述的测试仪通过测试线连接至载物台的上表面。
本发明提供的一种微型焊盘硅基pin管结电容的测试系统的操作方法，所述的操作方法包括如下步骤：
1）将测试仪上的接口通过测试线分别连接探针和载物台，打开测试仪，设置好参数；
2）对探针的压力进行调节，并采用测力计进行测试；
3）将待测管芯放置于载样片的定位孔中，将放置好管芯的载样片放置在载物台上；
4）通过显微镜观察，采用x/y轴运动系统调节探针的水平位置：通过旋转水平调节杆，水平调节杆带动调节块在x，y轴方向运动，调节块带动连接块在x，y轴方向运动，最终连接块带动探针定位横杆和探针在在x，y轴方向运动；
5）通过显微镜观察，采用z轴运动系统调节探针的垂直位置：通过垂直调节杆向下运动，垂直调节杆通过连接杆带动曲轴旋转，旋转的曲轴通过凸起块对l型活动杆形成一个向下的作用力，使得l型活动杆无法对探针定位横杆形成支撑，使得探针定位横杆由于重力的作用向下运动；
6）探针完成定位后，向下移动与与硅基pin管接触，整个测试系统形成回路，从而在测试仪的显示屏幕得到硅基pin管的结电容。
本发明所述的操作方法中，采用旋转重锤调节测试压力，保证系统测试压力＜50gf。
本发明的优点在于：本发明主要解决了结电容测试过程中的精度问题，该技术方案通过采用lcr电桥与自制探针系统结合，搭建结电容测试系统，避免高频信号中的寄生参数影响，实现结电容的精确测量方法，测量精度为0.0001pf，测量误差为0.005pf，其测量精度完全可以满足射频电路的使用要求。
附图说明
图1为本发明的测试系统工作原理图；
图2为本发明的载样片的结构示意图；
图3为本发明的显微镜的结构示意图；
图4为本发明的测试仪的结构示意图；
图5为本发明的探针定位系统的结构示意图；
图6为本发明的x/y轴运动系统的结构示意图；
图7为本发明的x/y轴运动系统的水平调节杆安装结构示意图；
图8为本发明的z轴运动系统的结构示意图；
图9为本发明的z轴运动系统的工作原理图；
图10为本发明的探针压力调节系统的结构示意图。
其中，1垂直调节杆，2水平调节杆，3显微镜，4探针，5载物台，6重锤，7测试仪，8测试线，9载样片，10定位孔，11固定块，12轴承，13滚轮，14调节块，15连接块，16曲轴，17凸起块，18支撑架，19连接杆，20l型活动杆，21探针定位横杆，22螺纹杆，23支柱，24定位支点。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
本发明的实施例中，应用的测试仪7为lcr4285a测试仪，测试仪上含有含16048a测试线。
实施例1：如图1-10所示的一种微型焊盘硅基pin管结电容的测试系统，所述的测试系统安放在工作台面上，所述的测试系统包括：测试仪7、探针定位系统，探针压力调节系统、探针定位横杆21、显微镜3和载物台5，所述的探针定位系统包括x/y轴运动系统和z轴运动系统；所述的显微镜3设置在载物台5的上方，所述的载物台5通过测试线8连接在测试仪7上，所述的探针定位横杆21的一端设有探针4。
x/y轴运动系统包括水平调节杆2，调节块14，固定块11，轴承12和连接块15，所述的连接块15的一端连接在探针定位横杆21上，另一端连接在调节块14的侧方，所述的水平调节杆2垂直安装在固定块11和调节块14的内部，调节块14与固定块11之间通过轴承12相连接，水平调节杆2通过滚轮13活动安装在固定块11内。
z轴运动系统包括垂直调节杆1，连接杆19，曲轴16，l型活动杆20和支撑架18，所述的垂直调节杆1通过支撑架18安装在工作台面上，所述的连接杆19一端活动连接在垂直调节杆1上，另一端固定连接在曲轴16上，所述曲轴16的一端设有弧形的凸起块17，所述的曲轴16和l型活动杆20均活动安装在连接块15上，所述的l型活动杆20的一端设置在曲轴16的下方，另一端安装在探针定位横杆21上。
实施例2：如图1、2所示，载物台5上设有载样片9，所述的载样片9上均匀分布有多个定位孔10，所述的载样片上盛放微型焊盘硅基pin管；定位孔10的直径为φ0.8mm；
实施例3：如图1-10所示，探针压力调节系统设置在探针定位横杆21上，所述的探针压力调节系统包括定位支点24、螺纹杆22和重锤6，所述的重锤6活动安装在螺纹杆22上，所述的螺纹杆22通过两个支柱23平行安装在探针定位横杆21的上部；所述的探针压力调节系统和探针4分别安装在探针定位横杆21的两端。
定位横杆21与定位支点24是一个杠杆，测试探针一端的重力大于另一端，当调节垂直调节杆1时，连接块15对探针压力调节系统未形成支撑，测试探针一端受到重力影响下落，通过调节在螺纹杆22上的重锤6，使得定位支点24两端的重力发生变化，从而使得探针的压力产生变化。
实施例4：探针为钨针4，所述的钨针上包覆有柔性电缆屏蔽层，所述钨针4的暴露出的距离不超过2mm。通过采用钨针为探针4，可以增加探针4的耐磨性，微型焊盘硅基pin管的结电容须在高频信号下进行测试，因此应采用电缆的屏蔽层进行包裹，暴露出的钨针长度由于高频信号的存在会产生寄生参数，对测试精度造成影响。
实施例5：探针4通过测试线8连接在测试仪7上，所述的测试仪7通过测试线8连接至载物台5的上表面。其中16048a测试线一端连接至lcr4285a测试仪，另一引出端有四个端口:hpot，hcur，lpot，lcur，其中端口hpot，hcur通过bnc母转sma母，bnc公转bnc母三通转接头连接至载物台5，端口lpot，lcur通过bnc母转sma母，bnc公转bnc母三通转接头连接至探针4。
实施例6：如图1-10所示，一种微型焊盘硅基pin管结电容的测试系统的操作方法，包括如下步骤：
1）将测试仪7上的接口通过测试线8分别连接探针4和载物台5，打开测试仪7，设置好参数。
2）对探针4的压力进行调节，并采用测力计进行测试；采用旋转重锤6调节测试压力，保证系统测试压力＜50gf。
3）将待测管芯放置于载样片9的定位孔10中，将放置好管芯的载样片9放置在载物台5上。
4）通过显微镜3观察，采用x/y轴运动系统调节探针4的水平位置：通过旋转水平调节杆2，水平调节杆2带动调节块14在x，y轴方向运动，调节块14带动连接块15在x，y轴方向运动，最终连接块15带动探针定位横杆21和探针4在在x，y轴方向运动。
5）通过显微镜3观察，采用z轴运动系统调节探针的垂直位置：通过垂直调节杆1向下运动，垂直调节杆1通过连接杆19带动曲轴16旋转，旋转的曲轴16通过凸起块17对l型活动杆17形成一个向下的作用力，使得l型活动杆17无法对探针定位横杆21形成支撑，使得探针定位横杆21由于重力的作用向下运动。
6）探针4完成定位后，向下移动与与硅基pin管接触，整个测试系统形成回路，从而在测试仪7的显示屏幕得到硅基pin管的结电容。
实施例7：采用本发明的装置和测试方法对比与现有技术中常规硅基pin管结电容的测试方法，在相同条件下同时进行测试，得出的结果如下表所示：
与此同时，采用本发明的系统进行测试时，其误差≤0.005pf，且操作人员的工作效率＞100颗/时，测量过程中的损耗＜2颗/100颗；对于比现有技术中常规的测量方法，工作效率得到大大的提高，而且在操作过程中，对于产品的损耗大大减少，从检测方面缩减了企业的生产成本。
需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所做出的任意组合或等同变换均属于本发明的保护范围。