專利名稱：鎖定裝置與負(fù)載板組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體組件測(cè)試裝置的鎖定裝置和負(fù)載板組件，特別是涉及一種鎖定裝置和負(fù)載板組件，其能夠不受限地接觸負(fù)載板，且對(duì)負(fù)載板的尺寸沒有限制，能確保負(fù)載板正確地對(duì)齊，同時(shí)提供給彈力負(fù)載的接觸針均勻的壓力而使測(cè)試適當(dāng)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體組件測(cè)試裝置用來測(cè)試包括集成電路在內(nèi)的各種類型的半導(dǎo)體組件。測(cè)試集成電路是為了確保其在消耗區(qū)的工作正常。由于集成電路必須單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試，因此期望一種以低生產(chǎn)測(cè)試成本精確地測(cè)試集成電路的半導(dǎo)體組件測(cè)試裝置。
在制造過程中，集成電路在晶圓片形式和封裝形式下被測(cè)試。在晶圓片形式時(shí)，用一個(gè)探針卡(probe card)建立待測(cè)試集成電路(被稱為測(cè)試中組件或DUT)和半導(dǎo)體組件測(cè)試設(shè)備(被稱為自動(dòng)測(cè)試裝置或ATE)之間暫時(shí)的電接觸。在晶圓片形式的測(cè)試完成之后，集成電路被封裝好并測(cè)試。封裝形式的測(cè)試包括一個(gè)作為DUT和ATE之間接口的性能板(performanceboard)或負(fù)載板(loadboard)。負(fù)載板是一塊直接安裝在ATE上的多層印刷電路板。DUT被插入于負(fù)載板上的一個(gè)插槽以建立測(cè)試所需的電接觸。
圖1描述了一個(gè)傳統(tǒng)的測(cè)試封裝形式集成電路的ATE系統(tǒng)。測(cè)試器(tester)1產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)通過纜線3傳送到測(cè)試頭2。如剖面圖所示，測(cè)試頭2裝有復(fù)數(shù)個(gè)印刷電路板或針卡(pin card)4。測(cè)試信號(hào)被從針卡4傳送到接觸針或彈簧針(pogo pin)5。該接觸針在圖1中用箭頭表示。需要注意的是，接觸針的數(shù)量遠(yuǎn)比圖1中畫出的要多，并且圖中ATE系統(tǒng)的各部分不是按比例繪制的。
彈簧針5是彈簧支撐的且通過頂住負(fù)載板7來建立測(cè)試所需的電接觸。這種接觸需要使負(fù)載板7被直接安放在測(cè)試頭2的頂面6上，即通常所說的測(cè)試頭底盤(test head chassis)或固定板(Hifix)。負(fù)載板7又是插槽8的底座。封裝形式的DUT9被插入到插槽中形成測(cè)試所需的電接觸。因此，測(cè)試信號(hào)通過針卡4，接觸針5，負(fù)載板7和插槽8被從測(cè)試器1傳送到DUT9。從DUT 9得到的結(jié)果信號(hào)通過同樣的部件被測(cè)試器1接收以進(jìn)行評(píng)估。
在測(cè)試過程中，必須牢固地固定負(fù)載板7以防止ATE的任何移動(dòng)而影響到電接觸。這通常是用一個(gè)鎖定裝置實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的鎖定裝置包括一個(gè)帶夾持件的固定槽以固定負(fù)載板，和電動(dòng)或氣動(dòng)的控制機(jī)構(gòu)來保持負(fù)載板的位置。圖1繪示了一個(gè)傳統(tǒng)鎖定裝置的一部分。該局部剖視圖顯示了用于保持負(fù)載板位置的固定結(jié)構(gòu)10的截面。
圖2是傳統(tǒng)ATE的測(cè)試頭頂面的放大圖。僅在頂面12的一部分上顯示出了相同的兩個(gè)不帶任何固定插槽的負(fù)載板11。每個(gè)負(fù)載板11被放置，固定并鎖定在頂面12上，使得它的側(cè)邊被完全覆蓋，且其頂面部分被固定結(jié)構(gòu)13覆蓋。特別是，固定結(jié)構(gòu)13有四個(gè)側(cè)壁13a，13b，13c和13d，它們環(huán)繞在負(fù)載板11的四邊。固定結(jié)構(gòu)也有一個(gè)頂面13e，它部分地覆蓋負(fù)載板11的頂面。當(dāng)負(fù)載板11被用螺栓14固定在頂面12上時(shí)，負(fù)載板11的四邊和頂面就被固定結(jié)構(gòu)13所包納，這樣就限制了負(fù)載板的尺寸和接觸。
負(fù)載板的尺寸和接觸對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境中的集成電路測(cè)試來說是很重要的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)大尺寸的負(fù)載板可以允許多個(gè)DUT平行測(cè)試，這就大大節(jié)省了生產(chǎn)測(cè)試成本。不受限制的接觸可通過降低接觸時(shí)間和維修時(shí)間進(jìn)一步大大節(jié)省了成本?？紤]到尺寸和接觸對(duì)于降低生產(chǎn)測(cè)試成本的重要性，如圖2中所示的傳統(tǒng)負(fù)載板上的鎖定裝置造成尺寸的限制和接觸限制阻礙了生產(chǎn)測(cè)試成本的降低。
除了負(fù)載板的尺寸和接觸，負(fù)載板的方向性是另一個(gè)影響生產(chǎn)測(cè)試成本的因素。當(dāng)一個(gè)負(fù)載板被放在測(cè)試頭的頂面上時(shí)，它必須方向正確才能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試。在沒有方向輔助設(shè)備的情況下決定方向的正確性是耗費(fèi)時(shí)間的，同時(shí)校正頂面上方向錯(cuò)誤的負(fù)載板的成本很高。圖2中被放在頂面12上的負(fù)載板11，而沒有任何的方向輔助設(shè)備來確保正確的對(duì)齊。缺乏此種方向輔助設(shè)備以確保正確的對(duì)齊是如圖2所示傳統(tǒng)鎖定裝置的又一個(gè)缺點(diǎn)。
另一個(gè)影響生產(chǎn)測(cè)試成本的因素是接觸針和負(fù)載板之間的接觸質(zhì)量。接觸針裝有彈簧并頂著負(fù)載板，以此來建立測(cè)試的電接觸。如果負(fù)載板沒有在接觸針上提供均勻的壓力，一些接觸針可能就會(huì)無法頂住負(fù)載板以進(jìn)行測(cè)試。傳統(tǒng)的ATE利用電動(dòng)或氣動(dòng)控制杠桿將負(fù)載板固定在其位置。然而，這些裝置價(jià)格昂貴并且維護(hù)和修理費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種新的鎖定裝置與負(fù)載板組件，所要解決的技術(shù)問題是使其克服了上述傳統(tǒng)鎖定裝置缺陷，本發(fā)明的鎖定裝置和負(fù)載板組件不限制負(fù)載板的接觸，不限制負(fù)載板的尺寸，確保負(fù)載板的方向正確以及提供負(fù)載板和接觸針間的均勻壓力以使測(cè)試適當(dāng)，此外，此鎖定裝置和負(fù)載板組件可以低成本獨(dú)立制造，從而更加適于實(shí)用。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載板組件包括一塊含有測(cè)試中組件的印刷電路板，和固定在該印刷電路板底部的一塊界面板。這樣的設(shè)置使該印刷電路板有一定的剛性。還可以使印刷電路板的整個(gè)頂面能夠被暴露出來，這樣就消除了對(duì)印刷電路板尺寸和接觸的限制。
然后，負(fù)載板組件被安裝在一個(gè)測(cè)試頭頂面上的鎖定裝置的頂部。負(fù)載板在鎖定裝置上的安放是通過將兩個(gè)位于不同橫截面的針對(duì)齊，使其延伸穿過負(fù)載板組件的接口板和印刷電路板來實(shí)現(xiàn)的。這樣就確保了負(fù)載板組件正確的測(cè)試方向。還有，通過將負(fù)載板組件放置在鎖定裝置的頂部，負(fù)載板的接觸和尺寸就不會(huì)受到限制。
當(dāng)負(fù)載板組件被放置在鎖定裝置上時(shí)，裝在接口板上的滾輪就會(huì)納入鎖定裝置的凸輪件的凸輪槽孔中。當(dāng)凸輪件移動(dòng)時(shí)這些滾輪就跟隨著凸輪槽孔的溝槽移動(dòng)。根據(jù)凸輪槽孔的形狀，負(fù)載板組件可以逐漸降低以實(shí)現(xiàn)印刷電路板和測(cè)試頭上的接觸針之間的接觸以鎖定接口板。用這種方式，接觸針上被施以均勻的壓力以確保適當(dāng)?shù)臏y(cè)試。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體組件測(cè)試裝置中的鎖定裝置和負(fù)載板組件。該負(fù)載板組件包括一塊裝有測(cè)試中的組件的印刷電路板，和一塊固定在此印刷電路板底部的接口板。該接口板具有兩個(gè)部份，這兩個(gè)部份之間具有空隙。墊片連接此兩個(gè)部分已形成開孔給測(cè)試頭上的接觸針。負(fù)載板組件被放置在固定于測(cè)試頭頂面的鎖定裝置的頂部。通過使兩個(gè)不同橫截面的針延伸穿過負(fù)載板組件中接口板和印刷電路板上的兩個(gè)孔把負(fù)載板安放在鎖定裝置上。當(dāng)負(fù)載板組件被安放在鎖定裝置上時(shí)，固定在接口板上的滾輪被鎖定裝置的凸輪件的凸輪槽孔所容納。當(dāng)凸輪件移動(dòng)時(shí)，這些滾輪跟隨凸輪槽孔運(yùn)動(dòng)?；谕馆啿劭椎妮喞?，負(fù)載板組件可以被逐漸降低，從而建立印刷電路板和測(cè)試頭接觸針之間的電接觸以鎖定接口板。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是傳統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備系統(tǒng)的側(cè)剖面圖。
圖2是測(cè)試頭頂面的局部透視圖。
圖3是了本發(fā)明的帶有插槽和測(cè)試的集成電路的負(fù)載板組件的分解透視圖。
圖4是本發(fā)明的凸輪件的透視圖。
圖5是本發(fā)明的具有插入環(huán)接觸針的鎖定裝置的透視圖。
圖6是本發(fā)明的鎖定裝置上負(fù)載板組件的放置方式的分解透視圖。
圖7A-7C是本發(fā)明的具有接口板的鎖定裝置于不同位置的透視圖。
圖8A-8C是本發(fā)明的鎖定裝置于不同位置的局部放大透視圖。
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的鎖定裝置與負(fù)載板組件其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
以下結(jié)合顯示本發(fā)明可行實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，可以有其它的實(shí)施例和結(jié)構(gòu)變化，而不脫離本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的范圍。
圖3繪示了本發(fā)明的一個(gè)負(fù)載板組件。該負(fù)載板組件包括一塊固定在接口板20的印刷電路板60。插槽67被安裝在印刷電路板60上，如圖中4條虛線所示。插槽67具有一“蛤殼”(clam-shell)形狀，待測(cè)的集成電路68插于其中。當(dāng)插槽67的“蛤殼”闔上時(shí)，集成電路68和印刷電路板60的連接線66之間的電連接就建立了。如對(duì)圖6會(huì)進(jìn)一步討論到的是，通過建立印刷電路板60的連接線66和測(cè)試系統(tǒng)的接觸針54之間的接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)集成電路68的測(cè)試。
負(fù)載板組件的接口板20是一塊鋁金屬板，設(shè)計(jì)以為印刷電路板60提供剛度。它有兩個(gè)同心的環(huán)形部件21和22。部件21和22具有不同的直徑以使外部件21環(huán)繞內(nèi)部件22，并在兩者之間形成環(huán)形空隙24。接口板20還包括橫跨環(huán)形空隙24，用來于多個(gè)點(diǎn)連接外部件21和內(nèi)部件22的墊片(spacer)23。墊片23把環(huán)形空隙34分成幾個(gè)分隔的空間。圖3顯示出了4個(gè)墊片23，而其在環(huán)形空隙24中建立出4個(gè)分隔的空間，但是連接內(nèi)部件22和外部件21的墊片的數(shù)目可以是任意的。接觸針54(圖3中未示出)垂直伸出通過這些空間從而建立和印刷電路板60的連接線66的電接觸。在內(nèi)部件22中也可以形成用于接觸針的開孔25，這對(duì)于針數(shù)較多的測(cè)試裝置來說是有用的。
外部件21，內(nèi)部件22和墊片23上都有一些與印刷電路板上的孔洞63相對(duì)應(yīng)的孔洞33。這些孔用于把界面板20固定在印刷電路板60的背面上。螺絲，螺栓或其它相似的連接方法可用以將接口板20與印刷電路板60固定或連接到一起。由于外部件21，內(nèi)部件22和墊片23都是用于把界面板20固定在印刷電路板60，整個(gè)的印刷電路板60能夠被支撐因此提供印刷電路板60強(qiáng)化的剛性。通過把接口板20固定在印刷電路板60的底面上，印刷電路板60的整個(gè)頂面就全部暴露在外面了。這樣就使印刷電路板60可以完整的接觸并消除了對(duì)其的尺寸限制。
為了協(xié)助以將接口板20和印刷電路板60適當(dāng)?shù)毓潭?，接口?0的外部件21上還包括兩個(gè)半徑不同的機(jī)械螺栓或針29和30。當(dāng)接口板20和印刷電路板60固定在一起組成負(fù)載板組件時(shí)，印刷電路板60上相對(duì)應(yīng)的孔洞64和65會(huì)接納這兩個(gè)機(jī)械螺栓29和30。因?yàn)闄C(jī)械螺栓29和30的半徑不同，只有在機(jī)械螺栓29、30方向正確以使其被各自的孔洞64和65接納時(shí)，接口板20和印刷電路板60才能被結(jié)合。半徑相同的螺栓也可以通過在外部件21上不對(duì)稱放置來提供方向輔助。
接口板的外部件21進(jìn)一步包括兩個(gè)不同直徑的孔洞31和32?？锥?1、32分別與印刷電路板60上的孔洞61、62具有一共同軸(圖3中中心線所示)和同直徑。當(dāng)接口板20和印刷電路板60合在一起組成負(fù)載板裝置時(shí)，每一對(duì)孔洞31/61和32/62都對(duì)準(zhǔn)在一條直線上。如后面對(duì)應(yīng)圖5和圖6進(jìn)一步的討論，每一對(duì)孔洞都要用來容納位于測(cè)試頭上的特定的針51和50。這樣就確保了只有方向正確下負(fù)載板裝置才能通過這些針固定在鎖定裝置上。需要注意到，測(cè)試頭上的針50和51的尺寸和用來對(duì)齊接口板20和印刷電路板60的針29和30的尺寸是不同的。
接口板20的外部件21還包括4個(gè)具有接口板滾輪26的底座27。底座27通過螺絲28裝到外部件21，使接口板滾輪26探出外部件21的外直徑。如下面對(duì)應(yīng)圖6～8更進(jìn)一步討論到，接口板滾輪26會(huì)被收納在鎖定裝置的凸輪槽孔中和凸輪隨動(dòng)件中，并且當(dāng)鎖定裝置的凸輪件移動(dòng)時(shí)。通過跟隨凸輪件，接口板滾輪26在相對(duì)于測(cè)試頭的垂直方向上移動(dòng)接口板20(以及印刷電路板60，如果印刷電路板固定到接口板20)。需要注意的是可以使用任何數(shù)量的底座和滾輪。
盡管圖3繪示了帶有兩個(gè)同心環(huán)形部件21和22的接口板20，但這兩個(gè)部件可以是任何形狀。例如，兩個(gè)部件可以是長(zhǎng)方形的。而且，接口板可以使用鋁合金之外的材料，如鋼或鑄鐵。
圖4描述了本發(fā)明鎖定裝置的凸輪件。該凸輪件40是一個(gè)由鋁合金、鋼、鑄鐵或其它任何相似材料制成的圓環(huán)形的結(jié)構(gòu)，置放于測(cè)試頭的頂面55(圖中顯示與接觸針沒有任何連接)。凸輪件的內(nèi)周表面上具有4個(gè)凸輪槽孔41。每一個(gè)凸輪槽孔41有一個(gè)開口41a。每一個(gè)凸輪槽孔41從開口41a開始沿凸輪件40的內(nèi)周表面延伸，形成溝槽41b，且終止于封閉的端部41c。由于凸輪件40的形狀是環(huán)形的，且凸輪槽孔41的開口41a位于溝槽41b的端部41c的上方，所以凹槽41b的輪廓為拱形和傾斜的。如后面對(duì)應(yīng)圖6-8進(jìn)一步討論到，每一個(gè)凸輪槽孔41的開口41a接納接口板20的接口板滾輪26其中之一。凸輪件40的旋轉(zhuǎn)將會(huì)引導(dǎo)滾輪26沿溝槽41b運(yùn)動(dòng)，從而使接口板20相對(duì)于測(cè)試頭的頂面在垂直方向上發(fā)生移動(dòng)。
凸輪件40可以靠置放于測(cè)試頭頂面55上的4個(gè)凸輪件滾輪42沿測(cè)試頭的頂面55旋轉(zhuǎn)。凸輪件滾輪42被固定在凸輪件40的內(nèi)周表面上，并在旋轉(zhuǎn)時(shí)由軌道43導(dǎo)引。軌道43由螺絲45獨(dú)立地固定凸輪件40到測(cè)試頭頂面55。由于軌道43是緊貼著凸輪件40的內(nèi)周表面固定的，因此該軌道的輪廓也是弧形的。因此，當(dāng)用手柄47來移動(dòng)凸輪件40時(shí)，凸輪件40在軌道43的兩端之間以弧形運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在軌道43的每一端設(shè)有一個(gè)圓頭鉚釘(ball-point rivet)46作為制動(dòng)器(detent)來防止?jié)L輪42由端部意外滑動(dòng)。這樣的鉚釘46也可以用在凸輪槽孔41中以防止界面板滾輪26在槽孔中的意外滑動(dòng)。固定在軌道43上的軌道滾輪44用以幫助凸輪件40平滑地旋轉(zhuǎn)。
盡管本發(fā)明的實(shí)施例中使用了4個(gè)凸輪槽孔41、4個(gè)凸輪件滾輪42和4個(gè)軌道43，還是可以使用任意數(shù)量的槽孔、凸輪件滾輪和軌道。還應(yīng)注意到，凸輪件40可以是通過自動(dòng)的電動(dòng)或者氣動(dòng)馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的，而不采用手柄47的手動(dòng)移動(dòng)。
圖5描述了固定在測(cè)試頭頂面55的凸輪件40。同時(shí)固定在測(cè)試頭頂面55上的還有針50和51。針50和51分別為不同橫截面的機(jī)械螺栓和無線發(fā)射針(radio pin)。如上面對(duì)應(yīng)圖3所討論的是，孔31/61的直徑被設(shè)計(jì)為僅能容納無線發(fā)射針51。相似的，孔32/62的直徑被設(shè)計(jì)為僅能容納機(jī)械螺栓50。這樣就確保了接口板20和印刷電路板60被以正確的方向放置在凸輪件40上。
圖5還描述了一個(gè)位于凸輪件40內(nèi)并且被固定在測(cè)試頭頂面55上的插入環(huán)52。該插入環(huán)52上有與圖3中所示界面板20墊片23、開孔24相對(duì)應(yīng)而帶有4個(gè)開孔的4個(gè)墊片。在墊片內(nèi)插入的是復(fù)數(shù)個(gè)具有彈力負(fù)載接觸針、或彈簧針(pogo pin)54的接觸針卡53。圖3僅顯示了5個(gè)接觸針卡53，但是在應(yīng)用中，墊片被可以插滿接觸針卡53。接觸針54直接連接到印刷電路板，而印刷電路板又依次連接到測(cè)試器(圖5中未示)。對(duì)應(yīng)圖6進(jìn)一步討論到，當(dāng)具有測(cè)試的集成電路68的負(fù)載板60被壓在彈力負(fù)載的接觸針54上時(shí)，測(cè)試器和集成電路之間的電接觸就被建立起來。
圖6顯示了包含一塊測(cè)試的集成電路的負(fù)載板組件的鎖定裝置組件。負(fù)載板組件包括與印刷電路板60相連的接口板20。如上述對(duì)應(yīng)圖3所討論的，印刷電路板60上安裝有一個(gè)插槽67，在插槽67內(nèi)插有一塊待測(cè)的集成電路68。通過把印刷電路板60的連接線66壓在彈力負(fù)載的接觸針54上，集成電路68和彈力負(fù)載的接觸針54之間的電接觸被建立起來。這是通過把負(fù)載板組件和鎖定裝置的凸輪件40連接起來而實(shí)現(xiàn)的。
負(fù)載板組件方向的正確是通過孔31/61和32(未顯示)/62以及機(jī)械螺栓50和無線發(fā)射針51的使用來確保之。當(dāng)接口板20被連接到印刷電路板60時(shí)，孔31/62和32/62對(duì)齊。每一對(duì)孔洞的直徑被設(shè)計(jì)為只能容納具有給定橫截面的針。如果負(fù)載板組件沒有被置于使孔洞31/61接納無線發(fā)射針51以及孔洞32/62接納機(jī)械螺栓50的方向，組件中的接口板20將不能被插入凸輪件40中。
如果負(fù)載板組件的方向正確，接口板20的接口板滾輪26就會(huì)被凸輪槽孔41的開口41a所容納，如圖6中虛線所示。界面板20通過它的滾輪26支撐凸輪件40上裝有插槽67和集成電路68的印刷電路板60。借著能夠放置在軌道43上面的接口板滾輪26的底座27，能提供額外的支撐。接口板20按如下方式支撐印刷電路板60當(dāng)印刷電路板60被降低時(shí)，能夠使彈力負(fù)載的接觸針54延伸穿過界面板20的環(huán)形空隙24，并與印刷電路板60上的連接線66相接觸。盡管圖6描述了超過一個(gè)彈力負(fù)載的接觸針54與一給定的連接線66相觸，但在實(shí)際應(yīng)用中每個(gè)接觸針54與不同的連接線接觸。
如圖6所示，負(fù)載板組件和鎖定裝置被配置為允許對(duì)印刷電路板60的接觸不受限制。所有測(cè)試的組件(除了插槽67和集成電路68外)都位于印刷電路板60之下。這樣的安排也不會(huì)導(dǎo)致任何印刷電路板的尺寸的限制。
圖7和圖8描述了處于三種位置的鎖定裝置和負(fù)載板組件。這三個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)解除鎖定位置，旋轉(zhuǎn)位置以及鎖定位置。應(yīng)該注意到，盡管接口板20的頂面被固定到印刷電路板60以測(cè)試，但圖7A-7C為了描述界面板20的運(yùn)動(dòng)而沒有畫出印刷電路板60。還應(yīng)注意到，圖8A-8C是鎖定裝置的內(nèi)部局部視圖，僅顯示了帶有一個(gè)凸輪槽孔41的凸輪件40的一部分并僅顯示了一軌道43。該內(nèi)部局部視圖所顯示的運(yùn)動(dòng)同樣也發(fā)生在本發(fā)明其它三個(gè)凸輪槽孔41和軌道43上。
圖7A和8A描述了處于解除鎖定位置的鎖定裝置和負(fù)載板組件。接口板20已經(jīng)處于正確方向，使得針50和51透過接口板20上各自的孔而容納入。因此，接口板20如所示被放置在凸輪件40上，使得接口板20的頂面位于凸輪件40的頂面上相距一距離71。如圖8A所示，接口板滾輪26(沒顯示底座27和接口板20)被容納于凸輪槽孔41的開口41a之中。對(duì)應(yīng)解除鎖定的位置，凸輪件42位在軌道43的的一端。
圖7B和8B描述了凸輪件40旋轉(zhuǎn)過程中的鎖定裝置和負(fù)載板組件。隨著凸輪件40的手柄47被以順時(shí)針方向推動(dòng)，凸輪件滾輪42從軌道43的一端開始移動(dòng)。凸輪件滾輪42的運(yùn)動(dòng)被拱形的軌道43所引導(dǎo)，使得凸輪件滾輪42以弧形運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)凸輪件40。隨著凸輪件40的旋轉(zhuǎn)，界面板20受到針50和51的限制而不能旋轉(zhuǎn)，針50和51迫使界面板滾輪26沿凸輪槽孔41的溝槽41b跟隨著凸輪槽孔41。已知開口41a在端點(diǎn)41c之上，溝槽41b的輪廓是以一個(gè)角度傾斜的。由于接口板滾輪26跟隨著溝槽41b，接口板20在垂直方向上被逐漸降低。這一點(diǎn)在圖7B中被進(jìn)一步展現(xiàn)出來。在旋轉(zhuǎn)期間的接口板20頂面與凸輪件40頂面之間的距離72比圖7A中所示的處于鎖定位置時(shí)的距離71要小。這樣，與接口板20相連的印刷電路板60能夠相對(duì)于測(cè)試頭被朝著接觸針54的方向逐漸降低。
圖7C和8C描述了處于鎖定位置的鎖定裝置和負(fù)載板組件。凸輪件滾輪42使凸輪件40以一短弧線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)，直到滾輪42到達(dá)軌道43的端點(diǎn)。相似地，接口板滾輪26跟隨著溝槽41b，直到到達(dá)端點(diǎn)41C。在這個(gè)位置上，接口板20被鎖定在凸輪件40的凸輪槽孔41內(nèi)。此外，接口板20被進(jìn)一步降低，使處于鎖定位置的接口板20頂面與凸輪件40頂面之間的距離73小于圖7B中所示的旋轉(zhuǎn)過程中的距離72。處于這個(gè)位置上，印刷電路板60上的連接線66被壓而與彈力負(fù)載接觸針54相接觸。鎖定的接口板20為測(cè)試而在印刷電路板60和接觸針54之間提供均勻的壓力。
測(cè)試結(jié)束后，可以通過以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄47把印刷電路板60和接口板20逐漸的升起來。凸輪件滾輪52從軌道43的鎖定端移到解除鎖定端。同時(shí)，凸輪件40旋轉(zhuǎn)，迫使接口板滾輪26朝向開口41a方向跟隨溝槽41b。溝槽41b的傾斜輪廓使接口板20和印刷電路板60在相對(duì)于測(cè)試頭的垂直方向上逐漸升高，并遠(yuǎn)離接觸針54。當(dāng)界面板滾輪26到達(dá)凸輪槽孔41的開口處41a時(shí)，接口板20和印刷電路板60可以從鎖定裝置上移除。
應(yīng)該注意到凸輪槽孔41的輪廓可以改變以使接口板20獲得不同運(yùn)動(dòng)的范圍和/或方向。
雖然以上說明本發(fā)明的環(huán)形凸輪件40和環(huán)形接口板20，但也可以采用其它技術(shù)方案。一種方案就是矩形的凸輪件和接口板。下面關(guān)于矩形凸輪件和界面板的討論將會(huì)集中在這些組件與此環(huán)形方案中相應(yīng)組件之間的結(jié)構(gòu)差異上。這些討論將不會(huì)涉及對(duì)齊針，以及印刷電路板與接口板之間的連接以及其它類似的可以用于任何技術(shù)方案的部件的的連接。
在矩形方案中，接口板包括兩個(gè)通過墊片而多點(diǎn)相連的同心的正方形或矩形，其連接方式與圖3中的接口板20一樣。4個(gè)底座被固定在接口板的外矩形上(盡管可以使用任意數(shù)量的底座)。兩個(gè)底座被固定在外矩形的一側(cè)，而另外兩個(gè)被固定在相對(duì)的一側(cè)。在每個(gè)底座上固定有一個(gè)滾輪。和圖3中接口板滾輪26一樣，這些滾輪會(huì)被矩形的凸輪件的凸輪槽孔所接納。
此矩形的凸輪件或鎖定臂與接口板的形狀相似。它比接口板略大以使接口板可以被接納于其中。矩形的凸輪件在每一側(cè)上有兩個(gè)凸輪槽孔來接納界面板滾輪。每個(gè)凸輪槽孔有一個(gè)開口并沿矩形凸輪件的內(nèi)周表面向下延伸從而形成在一個(gè)封閉端終止的溝槽。因?yàn)橥馆喖男螤钍蔷匦蔚那彝馆啿劭椎拈_口在溝槽末端之上，所以這個(gè)溝槽的輪廓是直線和傾斜的。應(yīng)該注意到其它輪廓的溝槽也是可以使用的。
矩形凸輪件具有固定在其側(cè)邊的凸輪件滾輪，其側(cè)邊置于測(cè)試頭頂面上。這些滾輪被直線軌道或鎖定導(dǎo)軌(lock-guides)所導(dǎo)引。一旦使用手柄或其它移動(dòng)裝置將凸輪件移動(dòng)，該凸輪件滾輪在軌道的導(dǎo)引下就會(huì)使凸輪件沿直線運(yùn)動(dòng)。接口板的滾輪沿著傾斜直線輪廓的溝槽運(yùn)動(dòng)，以便逐漸將接口板和印刷電路板朝接觸針降下，以建立為測(cè)試用的電接觸。
盡管本發(fā)明該都是測(cè)試封裝形式的集成電路，本發(fā)明的概念同樣可運(yùn)用于測(cè)試晶圓片形式的集成電路，也可以用于集成電路以外的其它的半導(dǎo)體設(shè)備的測(cè)試。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，通過建立半導(dǎo)體組件和一測(cè)試頭上的復(fù)數(shù)個(gè)針之間的電接觸來測(cè)試半導(dǎo)體組件，其特征在于該測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)包括一塊電路板，安裝該的半導(dǎo)體組件于其上；一塊安裝板，與該電路板相連接的，該安裝板包括一個(gè)具有復(fù)數(shù)個(gè)凸輪隨動(dòng)件的外側(cè)組件、一個(gè)內(nèi)側(cè)組件和復(fù)數(shù)個(gè)徑向組件，該外側(cè)組件環(huán)繞著該內(nèi)側(cè)組件，該徑向組件從外側(cè)組件向內(nèi)延伸以使該內(nèi)側(cè)組件相對(duì)于該外側(cè)組件保持在處于居中的位置，其中外側(cè)組件、內(nèi)側(cè)組件以及徑向組件定義了復(fù)數(shù)個(gè)開口，該些復(fù)數(shù)個(gè)針沿伸穿過該些復(fù)數(shù)個(gè)開孔；一個(gè)凸輪件，適于被固定在該測(cè)試頭上，該凸輪件具有復(fù)數(shù)個(gè)傾斜的凸輪槽孔，每個(gè)凸輪槽孔具有一個(gè)與測(cè)試頭相對(duì)的頂開口用來收納該安裝板的凸輪隨動(dòng)件，并沿一內(nèi)周表面從頂開口向下伸向測(cè)試頭且終止于一個(gè)較低的封閉端，該凸輪件更包括復(fù)數(shù)個(gè)滾輪用來可移動(dòng)地支撐測(cè)試頭上的該凸輪件；以及復(fù)數(shù)個(gè)軌道，適于安裝在測(cè)試頭上并與滾輪相嚙合，每個(gè)軌道都適于固定并引導(dǎo)一個(gè)滾輪；其中該凸輪件在水平面上相對(duì)于測(cè)試頭的運(yùn)動(dòng)使安裝板上的凸輪隨動(dòng)件嚙合而跟隨凸輪槽孔，這樣該安裝板和該電路板就會(huì)相對(duì)于該測(cè)試頭在垂直方向上移動(dòng)，并且這樣延伸穿過該復(fù)數(shù)個(gè)開口的該些針與該電路板接觸，從而建立起該電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的凸輪件是環(huán)形的，每個(gè)凸輪槽孔和軌道的輪廓為拱形且該運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的環(huán)形凸輪件是矩形的，每個(gè)凸輪槽孔和軌道的輪廓為直線且該運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的每個(gè)軌道在每個(gè)端點(diǎn)都有一個(gè)制動(dòng)器，該制動(dòng)器適于用來固定凸輪件的滾輪在每個(gè)端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于更包括用于將該安裝板和該電路板相對(duì)于測(cè)試頭對(duì)齊的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的對(duì)齊裝置包括安裝在測(cè)試頭上的一第一針，該第一針延伸穿過該安裝板和該電路板中的一第一針孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的對(duì)齊裝置包括安裝在測(cè)試頭上的一第二針，該第二針延伸穿過該安裝板和該電路板中的第二針孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的第一和第二針具有不同的橫截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的第一和第二針孔具有不同的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中每一個(gè)凸輪隨動(dòng)件包括一個(gè)滾輪和一個(gè)底座，該底座連接到該安裝板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于其中所述的底座位于該些軌道中的一個(gè)軌道的一個(gè)頂面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于更包括一個(gè)用于移動(dòng)該凸輪件的電動(dòng)馬達(dá)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的系統(tǒng)，其特征在于更包括一個(gè)用于移動(dòng)該凸輪件的氣動(dòng)馬達(dá)。
14.一種測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，被用于通過在半導(dǎo)體組件和測(cè)試頭上復(fù)數(shù)個(gè)針之間建立電接觸來測(cè)試一系統(tǒng)中的一半導(dǎo)體組件，其中該半導(dǎo)體組件被安裝在一塊電路板上，該電路板連接到一塊具有復(fù)數(shù)個(gè)凸輪隨動(dòng)件的一安裝板上，其特征在于該測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置包括一個(gè)凸輪件，適于被固定到該測(cè)試頭，該凸輪件具有復(fù)數(shù)個(gè)傾斜的凸輪槽孔，每個(gè)凸輪槽孔具有一個(gè)與測(cè)試頭相對(duì)的頂開口用來接納該安裝板的凸輪隨動(dòng)件，并沿內(nèi)周表面從頂開口向下伸向測(cè)試頭，并終止于一個(gè)較低的封閉端，該凸輪件更包括復(fù)數(shù)個(gè)滾輪用來可移動(dòng)地支撐測(cè)試頭上的該凸輪件；以及復(fù)數(shù)個(gè)軌道，適于被安裝在測(cè)試頭上并與滾輪相嚙合，每個(gè)軌道適于固定并引導(dǎo)一個(gè)滾輪；其中該凸輪件在水平面上相對(duì)于測(cè)試頭的運(yùn)動(dòng)使安裝板的凸輪隨動(dòng)件相嚙合而跟隨凸輪槽孔，這樣該安裝板和該電路板就會(huì)相對(duì)于該測(cè)試頭在垂直方向上移動(dòng)，并且這樣該測(cè)試頭上的針就會(huì)與該電路板接觸，從而建立起該電接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的凸輪件是環(huán)形的，每個(gè)凸輪槽孔和軌道的輪廓為拱形且該運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的環(huán)形凸輪件是矩形的，每個(gè)凸輪槽孔和軌道的輪廓為直線且該運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的每個(gè)軌道在每個(gè)端點(diǎn)都有一個(gè)制動(dòng)器，該制動(dòng)器適于固定凸輪件的滾輪在每個(gè)端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于更包括把該安裝板和該電路板相對(duì)于測(cè)試頭對(duì)齊的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的對(duì)齊裝置包括安裝在測(cè)試頭上的一第一針，該針延伸穿過該安裝板和該電路板中的第一針孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的對(duì)齊裝置包括安裝在測(cè)試頭上的一第二針，該第二針延伸穿過該安裝板和該電路板中的第二針孔。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的第一針和第二針具有不同的橫截面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的第一針孔和第二針孔具有不同的直徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的每個(gè)凸輪隨動(dòng)件包括一個(gè)滾輪和一個(gè)底座，該底座連接到該安裝板。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于其中所述的底座位于該些軌道中的一個(gè)軌道的一個(gè)頂面上。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于更包括一個(gè)用于移動(dòng)該凸輪件的電動(dòng)馬達(dá)。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)試半導(dǎo)體組件的裝置，其特征在于更包括一個(gè)用于移動(dòng)該凸輪件的氣動(dòng)馬達(dá)。
27.一種用以建立電接觸的組件，用于在一測(cè)試的半導(dǎo)體組件和一測(cè)試頭上的復(fù)數(shù)個(gè)針之間建立電接觸，其特征在于該用以建立電接觸的組件包括一塊安裝板，包括一個(gè)外側(cè)組件、一個(gè)內(nèi)側(cè)組件和復(fù)數(shù)個(gè)徑向組件，外側(cè)組件圍繞著內(nèi)側(cè)組件，該徑向組件從該外側(cè)組件向內(nèi)延伸以使內(nèi)側(cè)組件相對(duì)于該外側(cè)組件保持在居中的位置，其中外側(cè)組件、內(nèi)側(cè)組件以及徑向組件定義復(fù)數(shù)個(gè)開孔，該些針延伸穿過該些開孔；一塊電路板，用于將該半導(dǎo)體組件安裝于其上；以及將該安裝板固定到該電路板的裝置，其中該些延伸穿過該些開孔的針與該電路板接觸從而建立該電接觸。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的安裝板的外側(cè)組件和內(nèi)側(cè)組件是環(huán)形的。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的安裝板的外側(cè)組件和內(nèi)側(cè)組件是矩形的。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的該些徑向組件包括至少4個(gè)徑向組件。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的內(nèi)側(cè)組件包括一個(gè)內(nèi)開孔，該些針延伸穿過該內(nèi)開孔。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的固定裝置包括在該外側(cè)組件上的第一針和第二針以及在該電路板上的第一安裝孔和第二安裝孔，第一安裝孔適于接納第一針，第二安裝孔適于接納第二針。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的第一針和第二針具有不同的直徑。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于更包括把該安裝板和該電路板相對(duì)于測(cè)試頭對(duì)齊的裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的對(duì)齊裝置包括在該外側(cè)組件和該電路板中的第一對(duì)齊開孔，該第一對(duì)齊開孔適于接納安裝在測(cè)試頭上的一個(gè)對(duì)齊針。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的對(duì)齊裝置包括在該外側(cè)組件和該電路板上的第二對(duì)齊開孔，該第二對(duì)齊開孔適于接納安裝在測(cè)試頭上的第二對(duì)齊針。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的第一和第二對(duì)齊開孔具有不同的直徑。
38.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用以建立電接觸的組件，其特征在于其中所述的外側(cè)組件具有復(fù)數(shù)個(gè)底座，該些底座裝有滾輪用于在相對(duì)于該測(cè)試頭的垂直方向上移動(dòng)該用以建立電接觸的組件。
全文摘要
一種半導(dǎo)體組件測(cè)試裝置中的鎖定裝置和負(fù)載板組件。該負(fù)載板組件包括一塊裝有測(cè)試中的組件的印刷電路板，和一塊固定在此印刷電路板底部的接口板。該接口板具有兩個(gè)之間具有空隙的部份。墊片連接此兩個(gè)部分已形成開孔給測(cè)試頭上的接觸針。負(fù)載板組件被放置在固定于測(cè)試頭頂面的鎖定裝置的頂部。通過使兩個(gè)不同橫截面的針延伸穿過負(fù)載板組件中接口板和印刷電路板上的兩孔把負(fù)載板安放在鎖定裝置上。當(dāng)負(fù)載板組件被安放在鎖定裝置上時(shí)，固定在接口板上的滾輪被鎖定裝置的凸輪件的凸輪槽孔所容納。當(dāng)凸輪件移動(dòng)時(shí)，這些滾輪跟隨凸輪槽孔運(yùn)動(dòng)?；谕馆啿劭椎妮喞?fù)載板組件可被逐漸降低，而建立印刷電路板和測(cè)試頭接觸針之間的電接觸以鎖定接口板。
文檔編號(hào)G01R31/28GK1701239SQ03825350
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者年?duì)査埂ゑR可特, 安夫尼·里, 羅伯·薩烏爾, 若企特·雷吉蘇曼, 矢元裕明 申請(qǐng)人:愛德萬測(cè)試株式會(huì)社