用於測試電子元件的裝置和方法
2023-10-04 00:53:39
專利名稱：用於測試電子元件的裝置和方法
背景技術：
發明領域本發明涉及用於檢測電子元件的裝置和方法，例如用於測試諸如單片陶瓷電容器和混合高頻元件的晶片電子元件的特性。特別是，本發明涉及用於測試電子元件的裝置和方法，其中電子元件插入基片的腔中且由探測器測量電子元件的特性。
相關技術的描述各種類型的測試裝置用於測量和測試諸如單片陶瓷電容器的陶瓷電子元件的特性的過程中。
圖5是示出用於測試電子元件的已知裝置的實例的透視圖。在該實例中，用探測器52和53測量電子元件51的特性。電子元件51包括主體51a，以及設置在主體51a兩端處的電極51b和51c。電子元件51設置在基片的腔中(未示出)，從而電極51b和51c分別安排在電子元件51的上端和下端處。為了測量電子元件51的特性，探測器52和53分別沿圖5中箭頭的方向貼附到電極51b和51c上。方便地設置探測器52和53，因為在電子元件51的端表面處它們貼附到電極51b和51c。
但是，近來電子元件的尺寸減小引發一些問題。位於電子元件51下的探測器53通過基片上的通孔接近電極51c。為了測試尺寸減小的電子元件，就要減小用於容納電子元件51的腔的尺寸。為了使探測器53通過的通孔尺寸甚至小於腔的尺寸。在這種情況中，具有相對較大直徑的通用探測器就不能通過通孔。即，不能測量尺寸減小的電子元件的特性。
現在參考圖6，探測器52和53分別貼附到電子元件51的上表面上的電極51b和51c。將電子元件51插入上部處具有開口的腔(未示出)。探測器52和53可以通過腔的開口貼附到電極51b和51c。在這種情況中，測試較小的電子元件是相對較容易的。
但是，當進一步縮小電子元件51的尺寸時，探針52和53就不能可靠地貼附到電極51b和51c，因為電極51b和51c的上部的尺寸相應地縮小了。
此外，探測器52和53總是需要某些調整，因為電極51b和51c之間的間距以及電極51b和51c的上部尺寸隨電子元件而變化。
圖7示出日本未審查的特許公開No.2001-332460(以下稱作「專利文件1」)所揭示的用於測試電子元件的裝置。基片61具有上部開口的腔62，電子元件51包含於腔62內。導電板63結合到基片61的下表面上。導電板63具有相對於腔62的通孔63a。在這種用於測試電子元件的裝置中，將電子元件51插入腔62中以允許電子元件51的電極51c貼附到導電板63。隨後，位於電子元件51上的探測器64貼附到電子元件51的端表面上的電極51b上。因此，用導電板63和探測器64測量電子元件51的特性。在專利文件1中所揭示的用於測試電子元件的裝置中，多個腔62設置於基片61上，且導電板63被安排成延伸到所有腔62的下表面。
即使測試小尺寸的電子元件，導電板也可靠地貼附到電子元件51的電極51c，同時探測器64方便地貼附到上電極51b。
但是，由於排列在腔62下的導電板63由多個電子元件共享，這種測試裝置的使用限於諸如絕緣電阻的特殊特性的測量，它甚至可以在電子元件的一個電極由其它電子元件共享時進行測量。換句話說，專利文件1中所揭示的用於測試電子元件的裝置不能用來同時測量當電子元件的一個電極與其它電子元件共享時不能進行測量的特性，諸如電容。
發明概述為了克服上述問題，本發明的較佳實施例提供用於測量電子元件的一種裝置和方法，從而即使降低電子元件的尺寸，也能通過通用探測器方便、快捷地測量當一個電極由多個電子元件共享時不能進行測量的電子元件特性，諸如電容。
根據本發明較佳實施例的用於測試電子元件的裝置包括基片，其上表面上具有至少一個腔用於容納電子元件；至少一個連接導體，設置在基片的下表面上或其內部並沿基本垂直於基片的厚度方向從腔下延伸；通孔電極，設置在腔附近並具有電連接到連接導體的下端和貼附到基片上表面的上端；以及末端墊片，設置在基片的上表面上並電連接到通孔電極的上端。
在根據本發明較佳實施例的用於測試電子元件的裝置中，至少一個連接導體包括對應於電子元件的電極的多個連接導體，在腔下分開連接導體，並為每個連接導體設置通孔電極和末端墊片。
根據本發明的另一個較佳實施例，用於測試電子元件的裝置還包括直徑小於腔直徑的吸氣通孔，該吸氣通孔經由連接導體相對於腔並向基片外延伸。
在根據本發明另一個較佳實施例的用於測試電子元件的裝置中，吸氣通孔穿過連接導體。
在根據本發明另一個較佳實施例的用於測試電子元件的裝置中，沿圓周方向設置多個測試單元，它們每個都具有腔、連接導體和末端墊片。
一種使用根據本發明較佳實施例的測試電子元件的裝置測試電子元件的方法包括將電子元件插入腔以允許電子元件的第一電極接觸連接導體的步驟，和將探測器貼附到末端墊片以測量電子元件特性的步驟。
由以下本發明較佳實施例的詳細描述並參考附圖將使本發明的其它特點、元件、特性、步驟和優點將變得更加明顯。
附圖概述
圖1A和1B分別是平面圖和前剖視圖，示出根據本發明第一較佳實施例的用於測試電子元件的單元；圖2是部分剖面的透視圖，示出根據本發明第一較佳實施例的用於測試多個電子元件的裝置；圖3是根據本發明第二較佳實施例的用於測試電子元件的裝置的部分剖面的透視圖；圖4是部分剖面的透視圖，示出根據本發明較佳實施例的用於測試電子元件的裝置的修改；圖5是示出用於測試電子元件的裝置的已知實例的透視圖；圖6是示出用於測試電子元件的裝置的另一個已知實例的透視圖；以及圖7是部分剖面的前剖視圖，示出用於測試電子元件的裝置的另一個已知實例。
具體實施例方式
現在將參考附圖描述本發明的較佳實施例。
圖1A、1B和2示出根據本發明第一較佳實施例的用於測試電子元件的裝置。
參考圖1A和1B，用於測試電子元件的單元具有腔2位於基片1的上表面1a上。為了容納電子元件3(例如，約0.4mm長(L)、約0.2mm寬(W)和約0.2mm高(H))，腔2的深度等於或大於電子元件3的縱向長度，在圖中縱向長度是垂直的。即，整個電子元件3垂直地設置在腔2中。電子元件3可以部分從基片1凸出。在該較佳實施例中，印刷板1c、1d和絕緣底部材料1e堆疊在層內以形成基片1。絕緣底部材料1e的下表面是基片1的下表面1b。
連接導體4形成於印刷板1d的上表面上。從腔2的下表面起，連接導體4水平延伸，換句話說，沿基本垂直於印刷板1d的厚度方向。例如，連接導體4由結合在一起的形成圖案的導電膜或金屬箔製成。
通孔5設置在腔2下的印刷板1d中。通孔5的直徑小於腔2的直徑。通孔5的下端通向設置於絕緣底部材料1e中的通孔6。在本發明較佳實施例中通孔5和6較佳地是吸氣通孔。通孔6還連接到吸氣單元(未示出)。由吸氣單元產生的吸力將電子元件3保持在腔2內，並允許電子元件3的電極3c緊緊地連接到連接導體4。
電子元件3包括主體3a，以及設置在主體3a兩端處的電極3b和電極3c。在該較佳實施例中，電子元件3較佳地是單片陶瓷電容器。
連接導體4電連接到通孔電極7，它設置在印刷板1c的腔2附近。腔2和通孔電極7之間的距離約是電子元件3的縱向長度的兩倍到5倍。通孔電極7的下端連接到連接導體4，而通孔電極7的上端電連接到設置在基片1的上表面1a上的末端墊片8。例如，末端墊片8是約1mm正方(square)並稍許向腔2移動同時連接到通孔電極7。末端墊片8由導電材料製成。在該較佳實施例中，末端墊片8較佳地由塗覆了鎳(Ni)層的銅(Cu)層製成。可供選擇地，末端墊片8可以任何金屬材料製成，諸如結合到基片1的上表面1a的金屬箔。
傾斜表面2a設置在腔2的上開口處。由於該傾斜表面2a，開口的直徑向腔2的上部增加。
現在將描述採用根據本較佳實施例的用於測試電子元件的裝置測量電子元件3的特性的方法。
如圖2所示，基片1上設置了多個用於測試電子元件的單元。每個電子元件3都插入每個測試單元的腔2中，並使電極3c安排在下部。這可以用夾具實現，諸如插入夾具。由於傾斜表面2a設置在每個腔2的上部，所以即使用例如插入夾具將電子元件3隨機置於基片1的上表面上，電子元件3也能從一個電極側可靠地插入腔2。
插入的電子元件3經由通孔5和6由吸氣單元(未示出)吸引。電子元件3的電極3c由吸氣單元被吸入腔2，並緊緊地連接到連接導體4。為了電子元件3平緩地插入腔2，優選在插入前開始該吸氣單元的吸氣過程。可供選擇地，可以在將電子元件3插入腔之後操作吸氣單元以便使電子元件3的電極3c牢固地貼附到連接導體4。
在下一個步驟中，第一探測器11和第二探測器12向基片1移動。隨後，將第一探測器11和第二探測器12分別貼附到電子元件3的電極3b和末端墊片8。第一探測器11和第二探測器12約是電子元件3的縱向長度(例如，約0.5mm到約1.5mm)的2倍到4倍。末端墊片8經由上述連接導體4和通孔電極7電連接到電子元件3的電極3c。因此，可以用探測器11和12測量電子元件3的特性。
在本較佳實施例中，探測器11貼附到電子元件3的端表面處的電極3b。即使減小電子元件3的尺寸，對於探測器11的尖端來說電極面積仍是足夠的。因此，可以確保探測器11和電極3b之間的電連接。
將探測器12貼附到末端墊片8的上表面上。不管電子元件3的尺寸是多少，探測器12可以可靠地電連接到末端墊片8，從而到電極3c。
在根據該較佳實施例的用於測試電子元件的裝置中，可以用通用探測器11和12可靠地和快速地測量電子元件的特性，即使減小電子元件3的尺寸。
此外，基片1上用於測試電子元件的每個單元可以用探測器11和12獨立地測量電子元件的特性。與專利文件1中所描述的相關技術不同，根據該較佳實施例的用於測試電子元件的裝置可以用於測量當電子元件的一個電極由其它電子元件共享時不能測量的特性，諸如電容。
圖3是根據第二較佳實施例的用於測試電子元件的裝置的前剖視圖。基片21具有用於容納電子元件23的腔22。電子元件23包括主體23a，以及置於主體23a兩端處的第一電極22b和第二電極23c。在該較佳實施例中，電子元件23以使得電極23b和23c接觸腔22下部的方向置於腔22內。
在基片21的中部處，第一連接導體24和第二連接導體25從腔22下水平延伸。連接導體24和25在腔22的水平中間處分開。
在該較佳實施例中，第一電極23b和第二電極23c分別連接到第一連接導體24和第二連接導體25。在基片21中，第一通孔電極26和第二通孔電極27的下端分別電連接第一連接導體24和第二連接導體25。第一末端墊片28和第二末端墊片29置於基片21的上表面上。第一末端墊片28和第二末端墊片29分別電連接到第一通孔電極26和第二通孔電極27的上端。
在腔22的下表面處開口的通孔30通向基片21的下表面。通孔30連接到用於通過吸氣來保持電子元件23的吸氣單元(未示出)。
在該較佳實施例中優選使用壓力夾具31並由吸氣單元進行吸入操作。壓力夾具31將電子元件23壓制在腔22中以便將電極23b和23c分別貼附到連接導體24和25。
在該較佳實施例中，電子元件23以圖3中所示的方向置於腔22中。由吸氣單元(未示出)經由通孔30產生的吸入和壓力夾具31施加的壓力使電子元件23保持在腔22的下表面上。即，電子元件23的電極23b和23c緊固地連接到連接導體24和25。通過將第一探測器32和第二探測器33分別貼附到末端墊片28和末端墊片29來測量電子元件23的特性。
即使減小電子元件23的尺寸，即減小在主體23a的下表面中延伸段電極23b和23c的面積，電極23b和23c以及連接導體24和25仍舊彼此表面連接。因此，可以由通用探測器32和33方便和快捷地測量電子元件23的特性。
在第二較佳實施例中，圖3所示的多個測試單元設置在基片21內。由於不必使一個電極與其它電子元件共享，所以可以由每個單元測量電子元件的各種電特性，包括電容。
圖3中，電子元件23包括兩端處的電極23b和23c。此外，可以提供外部電極23d來繞過主體23a，如在基片21的中間由虛線所表示的。還可以採用和連接導體24、通孔電極26和末端墊片28相同的方式提供電連接到電極23d的第三連接導體、通孔電極和末端墊片。因此，根據本發明較佳實施例的用於測試電子元件的裝置還可以用來測試具有三個或更多電極的電子元件的特性。
圖4是部分剖面的透視圖，示出根據本發明各種較佳實施例的用於測試電子元件的裝置的變換形式。
如圖2所示，根據本發明第一較佳實施例的用於測試電子元件的裝置包括按矩陣排列的多個測試單元。可供選擇地，多個測試單元A可以沿圓周方向設置，如圖4所示。在這種情況中，根據本發明較佳實施例的用於測試電子元件的裝置可以用於旋轉運動中輸送電子元件的自動篩選機械中。
由本發明較佳實施例的裝置測試的電子元件不限於單片陶瓷電容器。可以由根據本發明較佳實施例的裝置測試各種類型的晶片電子元件的特性，它們是表面安裝的並具有兩個或更多電極位於每個元件的外表面上。
本發明不限於上述較佳實施例，但可以在所附權利要求書的範圍內進行修改。此外，可以根據需要將上所述較佳實施例中揭示的技術組合使用。
權利要求
1.一種用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，包括基片，其上表面上具有至少一個用於容納電子元件的腔；至少一個連接導體，設置在基片的下表面上或其內部並從腔下沿基本垂直於基片的厚度方向延伸；通孔電極，設置在腔附近並具有電連接到連接導體的下端和貼附到基片上表面的上端；以及末端墊片，設置在基片的上表面上並電連接到通孔電極的上端。
2.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，所述至少一個連接導體包括對應於電子元件的電極的多個連接導體，在腔下分開所述多個連接導體，並為所述多個連接導體中的每一個設置通孔電極和末端墊片。
3.如權利要求2所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，還包括直徑小於腔直徑的吸氣通孔，所述吸氣通孔經由連接導體與腔相對並向基片外延伸。
4.如權利要求3所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，所述吸氣通孔穿過連接導體。
5.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，沿圓周方向設置多個各自都具有腔、連接導體和末端墊片的測試單元。
6.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，按矩陣設置多個各自都具有腔、連接導體和末端墊片的測試單元。
7.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，所述基片包括堆疊的至少一個印刷板和絕緣底部材料。
8.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，所述絕緣底部材料形成基片的下表面。
9.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，所述末端墊片由塗覆有鎳層的銅層製成。
10.如權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置，其特徵在於，一傾斜表面被設置在至少一個腔的上開口處的基片內。
11.一種使用根據權利要求1所述的用於測試電子元件的裝置測試電子元件的方法，其特徵在於，包括以下步驟將電子元件插入腔以使電子元件的第一電極接觸連接導體；和將探測器貼附到末端墊片以測量電子元件特性。
全文摘要
一種用於測試電子元件的裝置包括具有腔位於上表面上用來容納電子元件的基片。從第二電極側將電子元件插入腔。連接導體從腔下沿基本垂直於基片厚度方向延伸。連接導體電連接到通孔電極。通孔電極的上端還連接到置於基片的上表面上的終端墊片。可以通過將第一探測器和第二探測器分別貼附到電極元件的第一基片和末端墊片來測量電子元件的特性。
文檔編號G01R1/06GK1530981SQ20041003990
公開日2004年9月22日 申請日期2004年3月12日 優先權日2003年3月13日
發明者大久保宏 申請人:株式會社村田製作所