含鉤狀接腳觸點邊緣的測試用插座的製作方法
2023-07-13 02:05:36 3
含鉤狀接腳觸點邊緣的測試用插座的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種測試用插座，可在進行一次集成電路測試時適用於測試各種不同的集成電路(IC)焊墊尺寸。測試用插座包含：一個模塑插座，模塑插座含有一個內部空間與配置在模塑插座表面的多個直通孔；與多個接觸組件，配置於模塑插座的內部空間中，且每個接觸組件都有一個接腳觸點邊緣與一個接腳末端；其中每個接腳觸點邊緣可經由模塑插座的這些直通孔而延伸；其中每個接腳觸點邊緣能提供一個線性區域而接觸DUT的導線；其中每個接腳觸點邊緣能提供一個較大的接觸面積，接觸面積可適用於各類DUT的導線尺寸。
【專利說明】含鉤狀接腳觸點邊緣的測試用插座
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測試用插座。測試用插座尤其能適用於測試不同集成電路(IC)的焊墊尺寸，其中一個鉤狀接腳觸點邊緣能提供較大面積給各類集成電路焊墊尺寸。
【背景技術】
[0002]半導體自動測試設備(ATE)已廣泛應用於製造產業而測試各類型的半導體組件。部分例子就是各種集成電路(IC)組件、印刷電路板(PCB)等。待測件(DUT)通常是指用於需測試的任何組件的專用術語。DUT通常要插入一個測試用插座內，而測試用插座要連接半導體測試的ATE。目前市面上已有各類型的測試用插座，例如Kelvin測試用插座、多嵌套型插座等。由於各種半導體組件不斷縮小尺寸以改善其性能，因此製造與測試這些組件已越發困難。
[0003]一種裝有Kelvin接觸點的測試用插座能進行四點測量。目前含有Kelvin接觸點的測試用插座都具有端點，這些端點能改變角度到斜切自一條電導線的一側，以便能測試集成電路上一個較小的焊墊區域。然而，這些Kelvin接觸點都只有一個較小的接觸面積，使DUT會影響到電導性。事實上，這些Kelvin接觸點的端點能改變角度至一側，而且也會減弱這些測試用插座的連續使用。
[0004]圖1為一種接觸組件102的一個傳統接觸端點101的典型圖示，可提供給一個測試用插座100使用。一條電導線可用於形成這些接觸組件102，而電導線的接觸端點101可斜切至一個對稱的傾斜邊。接觸端點101可提供用於集成電路上較小焊墊面積的測試。然而，含有對稱傾斜邊的接觸端點101對磨損更為敏感。如此一來，接觸端點101就必需時常削尖，以便能保持接觸集成電路上較小的焊墊面積。此外，這些接觸組件102的接觸端點101也有一個偏小的接觸面積。而且，用於形成這些接觸組件102的電導線是由多種不同材質、寬度、或厚度所製作，會增加這些接觸組件的整體彈力或硬度。
[0005]已公布為專利編號US 6，293，814的美國專利文件顯示含有Kelvin接觸點的一種測試用插座200的剖視圖，如圖2所示。測試用插座200包含一對金屬電極，這些金屬電極含有一個水平的接觸邊緣端201，可嵌入一個非導電基座202之內。每一對金屬電極都包含一個第一金屬電極203與一個第二金屬電極204。第一金屬電極203與第二金屬電極204均可嵌入基座內。對金屬電極可彼此成鏡像排列於非導電基座202內。第一金屬電極203可接觸一個集成電路(IC)組件205的導線。每一個電極彼此之間呈電性絕緣。進行集成電路組件205的測試時，當集成電路組件205放入測試用插座後，略施壓力擠壓第一金屬電極203向下，以便能有效接觸第二金屬電極204。
[0006]已公布為專利編號US 7，256，598的美國專利文件公開另一款測試用插座300的一種混合式非摩擦電性測試接觸組件301，如圖3所示。這些接觸組件301可接觸一個集成電路待測件的導線，而不會磨損導線的電鍍層。這些接觸組件301含有多條循環，能在一次震動與非滑動動作中使這些接觸組件301的端點不僅能向下而且也能向側面移動。
【發明內容】
[0007]本發明的一項特點是提供一種測試用插座，能在進行一次集成電路測試時適用於測試不同集成電路(IC)的焊墊尺寸。所述測試用插座包含:一個模塑插座,含有一個內部空間以及配置在模塑插座表面的多個直通孔；與多個接觸組件，配置於模塑插座的內部空間內，其中每一個接觸組件都含有一個接腳觸點邊緣與一個接腳末端；其中每一個接腳觸點邊緣可經由模塑插座的這些直通孔而延伸；其中每一個接腳觸點邊緣提供一個線性表面區域，可接觸DUT的導線；且其中每一個接腳觸點邊緣會提供一個較大的接觸面積，能適用於各類DUT的導線尺寸。
[0008]另一個實施例中，這些接觸組件是依成對的多條連續行而對齊，其中每一對都定位成能夠接觸一個對應的DUT導線。此外，這些接觸組件的每一對均呈現鏡像配置。
[0009]另一個實施例中，接腳觸點邊緣類似於一個尖銳的箭頭，其角度至少為45°，且對角線朝上。
[0010]又一個實施例中，這些接觸組件可根據各類需要而客制化製作，例如加寬這些接觸組件的直徑、不同的接腳觸點邊緣形狀等。
[0011]本發明的另一特點是所述測試用插座進一步包含一個浮置嵌套，所述浮置嵌套是由所述模塑插座表面上的多個彈簧所支撐。浮置嵌套在進行測試時可支撐DUT。浮置嵌套進一步在其表面上包含數個平衡接腳。
[0012]本發明的又一個特點是測試用插座進一步包含一個插座蓋，插座蓋具備一個位在插座蓋中央的開口。插座蓋進一步包含多個滾珠軸承，且這些滾珠軸承可部份嵌入開口的一側。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]將通過本發明的非限制性實施例的方式藉助參考附圖來描述本發明，其中:
[0014]圖1為適用於測試用插座的已知接觸組件的傳統接觸端點；
[0015]圖2為含有Kelvin接觸點的已知測試用插座的剖視圖；
[0016]圖3為另一款測試用插座的已知混合式非摩擦電性測試接觸組件；
[0017]圖4A為一種測試用插座的剖視圖，其中測試用插座裝有本發明的一項實施例中的多個接觸組件；
[0018]圖4B為一種測試用插座的剖視圖，其中測試用插座包含一個放置在適當位置的待測件(DUT)；
[0019]圖4C為測試用插座的一部分；
[0020]圖5為本發明的另一項實施例中浮置嵌套的線條圖；
[0021]圖6A至6E為提供給測試用插座的各類型接觸組件設計的範例。
【具體實施方式】
[0022]以下提供數個特定與替代實施例的說明以了解本發明的創作特性。然而，本領域的技術人員應知道，即便沒有說明這些特定細節，也能實現本發明。部份細節可能並沒有詳細說明，但並不會使本發明難以理解。為了方便參考起見，當參照這些圖面所共有的相同或類似特性時，這些圖面上會採用共通的參考編號。
[0023]圖4A顯示一個測試用插座400的剖視圖，其中測試用插座400含有如本發明的一項實施例的多個接觸組件401。測試用插座400能適用於測試不同集成電路(IC)的焊墊尺寸。測試用插座400包含:一個插座蓋418 ;多個接觸組件401 ;多條彈簧403 ;—個浮置嵌套404 ;—個模塑插座405 ;—個接腳槽406 ;—個接腳基座407 個非導電基座408 ;與數個氣孔415。
[0024]插座蓋418具有一個位在插座蓋418中央的開口 419。將位於中央的開口 419用於浮置嵌套404時，插座蓋418就能蓋在模塑插座405之上。插座蓋418進一步含有數個滾珠軸承417，可部份嵌入開口 419的一側內，而這些滾珠軸承417有一部分會曝露於浮置嵌套404的一側。
[0025]模塑插座405含有一個內部空間與配置於模塑插座405表面的多個直通孔413。這些接觸組件401配置於模塑插座405的內部空間中。
[0026]浮置嵌套404的表面進一步含有數個平衡接腳416。浮置嵌套404安裝於插座蓋418的開口 419內、並位於模塑插座405上方、而且在多條彈簧403之間。接腳基座407夾在接腳槽406與非導電基座408之間。
[0027]這些接觸組件401的每一件都具有一個接腳末端409，接腳末端409可嵌入接腳槽406、接腳基座407、與非導電基座408之內。這些接觸組件401是依成對的多條連續行而對齊。每一行都有兩對接觸組件401，而這些接觸組件401彼此成鏡像配置。
[0028]每一個接觸組件401都有一個類似於「鉤狀」設計的接腳觸點邊緣402，設計能滿足各種不同的集成電路(IC)焊墊尺寸。其中的例子包含腳距0.5mm等的集成電路。接腳觸點邊緣402可通過模塑插座405的這些直通孔413而延伸。接腳觸點邊緣402類似於一個尖銳的箭頭，其角度至少為45°，且對角線朝上。每一對接觸組件401中的這些接觸組件401也呈現鏡像配置。當對接觸組件401排列在一起時，對接觸組件401類似於一種夾持裝置，通常能使數個物體夾緊或固定在一起。接腳觸點邊緣402會提供一種線性表面，能接觸一個待測件(DUT)的導線。DUT也稱為一個待測件，一般指用於接受測試的製造產品。
[0029]接腳觸點邊緣402的「鉤狀」設計可對照圖1所示這些接觸組件102的接觸端點101，且具有一個較大的接觸面積。較大的接觸面積能使穩定電流將更多電荷從接腳觸點邊緣402傳遞至DUT，因而能改善傳導性。此外，接腳觸點邊緣402較大的接觸面積能有較長的抗腐蝕磨損力。
[0030]此外，圖4A所示的兩對接觸組件401能保持接觸DUT的每一條導線。然而，圖2的測試用插座200的每一對這些金屬電極中，只有第一金屬電極203會保持接觸集成電路組件205。由於有兩對接觸組件401會接觸DUT，因此能夠改善集成電路測試時的傳導性，這種狀況可對照圖2的測試用插座200。
[0031]接腳觸點邊緣402的「鉤狀」設計與這些接觸組件401是利用線切割放電加工(EDM)、蝕刻、雷射切割等而自一條電導線上所切斷。利用線切割放電加工法可預期能切斷這些接觸組件401。線切割放電加工是利用金屬電導線來切出這些接觸組件401的期望形狀。
[0032]這些接觸組件401的中間部份類似於圖3所示的美國專利申請案第7，256，958號並具有多條循環，能在進行一次震動與非滑動動作時，使這些接觸組件401的接腳觸點邊緣402朝向下方或側面彈開。
[0033]這些接觸組件401可根據各類需要而客制化製作。這些需求包含但不限於這些接觸組件401直徑的加寬、一對這些接觸組件401之間接腳觸點邊緣402的差異化高度、與這些接觸組件401增加或減少的彈力。
[0034]此外，多個接觸組件401朝向接腳觸點邊緣402時會變細。模塑插座405下方會形成一個凸齒412，能限制這些接觸組件401延伸至測試用插座400之上。當這些接觸組件401未受壓時，凸齒412可作為一個阻擋物，能限制這些接觸組件401的移動。模塑插座405是以下列方式所塑造:方式能限定這些接觸組件401延伸並超過模塑插座405至一個特定高度值。當這些接觸組件401由這些頂點受壓時，就會增加每個接觸組件401與模塑插座405之間的空間，因而使這些接觸組件401的移動較為容易。
[0035]圖1的這些接觸組件102為垂直豎立而朝向接觸端點101。製造容限甚小和/或高精密度的測試用插座100、以便使這些接觸組件穩定在適當位置時，需要相當高的成本。相較而言，模塑插座405下方的凸齒412與這些接觸組件401的變細部分能降低製造測試用插座400的整體成本。此外，變細部分能使殘留物(例如，來自於DUT導線上的電鍍脫落物)不會陷在對接觸組件401之間。
[0036]在本發明的一個實施例中，滾珠軸承417能不受拘束地繞著插座蓋418的開口 419側而轉動。進行集成電路測試時，滾珠軸承417能藉助降低DUT與插座蓋418之間的摩擦而預防環繞插座蓋418的磨損與撕裂。
[0037]在本發明的另一個實施例中，進行自動、人工、或高速集成電路測試時，浮置嵌套404會類似於一種噴射蓋。浮置嵌套404能使這些接觸組件401與DUT的導線依照接腳觸點邊緣402而對齊，也能在完成集成電路測試時將DUT推出。將這些接觸組件401與DUT對齊能提供更精確的接觸並節省測試集成電路的時間。進行集成電路測試時，浮置嵌套404也能使DUT不會卡住對接腳觸點邊緣402或損傷DUT。
[0038]此外，進行集成電路測試時，位於浮置嵌套404表面上的這些平衡接腳416可支撐DUT0這些平衡接腳416能在浮置嵌套404與DUT基座之間保持一個間隔或高度。所述間隔能適用於任何殘留物，例如會落在所述浮置嵌套404的基座內的模具溢料、灰塵等。間隔也能保持DUT的水平。
[0039]當DUT置放在浮置嵌套404上或從浮置嵌套404上取出時，多條彈簧403能支撐模塑插座405上方的浮置嵌套404，以協助浮置嵌套404移動。
[0040]在本發明的另一個實施例中，配置於模塑插座405表面的這些直通孔413能使多個接觸組件401密切對齊，且防止至少這些接觸組件401的每一對之間的接觸與這些接觸組件401的短路。
[0041]此外，如果這些接觸組件401過度受壓時，接腳觸點邊緣402會擠壓模塑插座405的這些直通孔413並造成模塑插座405的磨損或崩裂。如此會在模塑插座405上造成一個痕跡，顯示這些接觸組件401受到過度擠壓。因過度受壓所造成的問題可能包含:這些接觸組件401內部出現破裂；這些接觸組件401的變形而造成良率偏低；以及降低這些接觸組件401的彈力。這些接觸組件401的彈力下降會阻礙這些接觸組件401的整體移動，而且無法將接腳觸點邊緣402從模塑插座405內推出。因此，進行集成電路測試時，接腳觸點邊緣402可能無法和DUT形成電性接觸而造成開路。當發生過度受壓時，每一件接觸組件401的頂端會取決於所要求的設計而使輪廓含有尖銳邊緣、或任何能造成標記或記號的類似標記方式。
[0042]此外，模塑插座405的基座含有一個限位裝置414，可根據使用於測試用插座400的這些接觸組件401而進行客制化製作。限位裝置414能使這些接觸組件401不會過度延伸出模塑插座405，或避免使這些接觸組件401中的每一對朝向彼此推進、以及沿著模塑插座405內的這些直通孔413而推進。
[0043]在本發明的另一個實施例中，測試用插座400內的氣孔415是提供用來迫使灰塵或任何其它已知的殘留物離開浮置嵌套404。這些氣孔415位於模塑插座405的每一側。進行高速集成電路測試時，由於DUT與接腳觸點邊緣402之間的摩擦可能引起高溫，因此這些氣孔415也能有助於冷卻接腳觸點邊緣402以及整個接觸組件401。冷卻這些接觸組件401才能進行高速集成電路測試，並且預防在接腳觸點邊緣402上發生氧化。進行集成電路測試時，氧化可能會引發高接觸電阻。
[0044]圖4B顯示測試用插座400的剖視圖，測試用插座400含有如本發明的另一個實施例中放置於適當位置的一個待測件410。DUT410含有數條導線411。
[0045]進行一次集成電路測試時，DUT410可放置在插座蓋418的開口 419內與浮置嵌套404的表面上。浮置嵌套404上的這些平衡接腳416可支撐DUT410。這些DUT導線411會保持接觸接腳觸點邊緣402。
[0046]圖4C顯示測試用插座400的一部份。進行集成電路測試時，DUT410要放置在測試用插座400上，並同時隨浮置嵌套404向下推入而擠壓彈簧403。浮置嵌套404會保持密切接觸模塑插座405，而接腳觸點邊緣402會保持離開模塑插座405 —段距離。當發生過度受壓時，浮置嵌套404會進一步向下推入，而且接腳觸點邊緣402會擠壓模塑插座405內的這些直通孔413。
[0047]圖5為本發明的另一個實施例中浮置嵌套404的線條圖。浮置嵌套404的表面包含數個平衡接腳416。此外，位在插座蓋418內部的這些滾珠軸承417呈現位於浮置嵌套404的一側。
[0048]圖6A至6C為各種不同類型的接觸組件401的接腳觸點邊緣402的範例。圖6D至6E為延伸自模塑插座405的接腳觸點邊緣402的各種高度。
[0049]圖6A顯示如圖4A所示的相同的「鉤狀」設計。圖6B顯示一種水平的接腳觸點邊緣601，可提供給較大型的集成電路測試。圖6C顯示呈現對齊的各對這些接觸組件401中的水平接腳觸點邊緣601與彼此鏡像對應的「鉤狀」設計。水平接腳觸點邊緣601通常可用於測試含有一個水平表面焊墊的集成電路，例如方形扁平式封裝(QFP)等。
[0050]圖6D顯示的一種設計含有一個外部602接觸組件401與一個內部603接觸組件401，且呈現為鏡像配置。這些外部602接觸組件401較這些內部603接觸組件401為高。相較而論，圖6E顯示的一種設計含有這些內部603接觸組件401，其配置為高於這些外部602接觸組件401。這些外部602接觸組件401與這些內部603接觸組件401的高度差異能預防發生焊料遷移並堆積在接腳觸點邊緣402之間。焊料遷移可能會導致一條非預期的導電路徑或短路而影響集成電路測試。
[0051]以上說明為本發明的多個不同實施例與如何實現本發明目的的各項範例。儘管已說明並顯示這些特定實施例，但應理解對本發明的這些特定實施例所做的諸多改變、修改、變更與組合均不脫離本發明的範圍。這些範例、實施例、說明的語義與圖示不應僅視為這些實施例，而應表示為說明以下權利要求書所定義的本發明的適應性與優點。
【權利要求】
1.一種測試用插座，用於測試含有導線的一個待測件即DUT，所述測試用插座包含: 一個模塑插座，含有一個內部空間和配置於所述模塑插座表面的多個直通孔；以及 多個接觸組件，配置於所述模塑插座的內部空間中，其中每一個接觸組件含有一個接腳觸點邊緣與一個接腳末端； 其中每個所述接腳觸點邊緣是經由所述模塑插座的這些直通孔而延伸； 其中每個所述接腳觸點邊緣提供一個線性表面區域以接觸所述待測件的導線；以及其中每個所述接腳觸點邊緣提供一個較大的接觸面積，可適用於各類所述待測件的導線尺寸。
2.根據權利要求1所述的測試用插座，其中這些接觸組件是依成對的多條連續行而對齊，且每一對均定位成可接觸一條對應的DUT導線。
3.根據權利要求2所述的測試用插座，其中所述接觸組件的每一對均呈現鏡像配置。
4.根據權利要求1所述的測試用插座，其中所述接腳觸點邊緣類似一個尖銳箭頭，其角度至少為45°，且對角線朝上。
5.根據權利要求1所述的測試用插座，其中所述接觸組件根據各類需要而客制化製作，例如加寬這些接觸組件的直徑、不同的所述接腳觸點邊緣形狀等。
6.根據權利要求1所述的測試用插座，其中所述測試用插座另包含一個浮置嵌套，是由所述模塑插座的表面上的多條彈簧所支撐。
7.根據權利要求6所述的測試用插座，其中所述浮置嵌套在進行測試時支撐所述待測件。
8.根據權利要求6所述的測試用插座，其中所述浮置嵌套另包含位在所述浮置嵌套表面上的數個平衡接腳。
9.根據權利要求1所述的測試用插座，其中所述測試用插座另包含一個插座蓋，所述插座蓋含有一個位在所述插座蓋中央的開口。
10.根據權利要求9所述的測試用插座，其中所述插座蓋包含多個滾珠軸承，這些滾珠軸承可部份嵌入所述開口的一側。
【文檔編號】G01R1/04GK104204817SQ201280070249
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年11月19日 優先權日:2012年2月21日
【發明者】談惠黎, 談惠姍 申請人:測極製造有限公司