CN101166983B - 灵活的微电路空间转接装置装配 - Google Patents

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Abstract

一种用于电气互连一个探头和一个印刷电路板的空间转接装置(50)，包括一个灵活的多层电路(54)，其具有在第一端(58)上形成的被测设备接触点(64)并且具有在第二端(60)上形成的印刷电路板接触点(66)。导电的电路轨线(62)在被测设备接触点(64)和印刷电路板接触点(66)之间延伸。一个垫板(56)被固定到灵活多层电路(54)的第一端(58)的外围，并且一个底板(52)被固定到灵活多层电路(54)的第二端(60)的外围。底板(52)有多个内孔(72)，其对准印刷电路板接触点(66)并被对准被测设备接触点(64)的底板支柱(74)隔开。多个互连(68)被接合并被电气互连到印刷电路板接触点(66)，并且贯穿内孔(72)延伸。

Description

灵活的微电路空间转接装置装配
技术领域
本发明涉及用于测试集成电路的电气特性的装置。特别地，本发明涉及一种在一个垂直管脚探测设备中的位于一个测试探头和一个印刷电路板之间的空间转接装置。
背景技术
集成电路通常表现为多个在硅或砷化镓晶片表面上有由光刻法形成的电路轨线及其它特征的芯片。然后，使该芯片成型并将其封装在一个用于广泛应用的电子组件之内。由于电子组件通常被包括在一个昂贵的装置中，在成型之前检查电路的电气特性是合乎需要的。电气测试电路轨线以检查电气特性，例如连接性和短路。
在图13中表示了现有技术已知的一种垂直管脚探测设备的一部分。一个被测设备14，通常为一个集成电路，由一个可移动的卡盘16支撑。被测设备14位于一个在组件18的垂直管脚集成电路探针下方，所述组件18包括一个有第一排孔21的第一模片20，其与一个有第二排孔23的第二模片22相间隔。一个垫片24隔开第一模片20和第二模片22。探针管脚26同时在第一排孔21和第二排孔23之间延伸。一个探针末梢26a接触被测设备14的一部分，同时所述探针管脚的一个相反的第二末梢26b从第二排孔23向外延伸。第一排孔21和第二排孔23略微地相互偏离，并且探针管脚被弯曲成蛇状的结构以促进扣紧，以便在集成电路被测设备14上产生一个基本上均匀的接触压力，而无任何轻微的垂直不均匀或未对准。
在图13中部分地表示的现有技术的空间转接装置29包括一个有对准探针管脚26的第二末梢26b的第三排孔34的安装架30。一个导线36延伸进第三排孔34以与探针管脚26的第二末梢26b进行电气接触。
参照图14，使用一个环氧封装化合物39把导线36固定地安装在安装架30的一个凹处32中。使用紧固件38将凹处32固定到一个具有在至少一个表面上形成的导电轨线12的印刷电路板10。将导线36焊接到导电轨线12，以通过探针管脚26提供与被测设备14的电气互连。
在现有技术的空间转接装置中存在大量的问题。对准并焊接每个独立的导线36是耗时而且昂贵的。安装架30的平坦度同时受到紧固件38和环氧封装化合物39的影响。如果安装架偏移或者变形了，可能丢失在印刷电路板上的被测设备和电路轨线之间的电气连接。因此，需要一种不受上述缺点影响的更低成本和更可靠的空间转接装置。
发明内容
依照本发明的一个实施例，提供了一种用于电气互连一个探头和一个印刷电路板的空间转接装置。所述空间转接装置有一个灵活的多层电路，其具有在第一端上形成的被测设备接触点和在第二端上形成的印刷电路板接触点。在空间转接装置的内部，导电的电路轨线在被测设备接触点和印刷电路板接触点之间延伸。为了减少耗损的风险，将一个垫板固定到灵活多层电路的第一端的外围，并且将一个底板固定到灵活多层电路的第二端的外围。出于支撑的目的，所述底板有多个由底板支柱隔开的内孔，其中底板支柱对准被测设备接触点、并且内孔对准印刷电路板接触点。多个互连被接合并被电气互连到印刷电路板接触点，并且贯穿所述内孔延伸。
依照本发明的另一实施例，提供了一种用于电气互连一个探头和一个印刷电路板的空间转接装置。所述空间转接装置包括一个灵活的多层电路，其具有在其第一端上形成的被测设备接触点和在其第二端上形成的印刷电路板接触点。导电的电路轨线在被测设备接触点和印刷电路板接触点之间延伸。将一个顶板固定到灵活多层电路的第一端的外围。所述顶板有多个由顶板支柱隔开的顶板孔，其中顶板支柱对准印刷电路板接触点、并且顶板孔对准被测设备接触点。将一个底板固定到灵活多层电路的第二端的外围。所述底板有多个由底板支柱隔开的内孔，其中底板支柱对准被测设备接触点、并且内孔对准印刷电路板接触点。多个互连被接合并被电气互连到印刷电路板接触点，并且贯穿内孔延伸。
在下文的附图和描述中，提出了本发明的一个或多个实施例的细节。从这些描述和附图以及从权利要求书中，本发明的其它特征、目的和优势将是显而易见的。
附图说明
为了说明本发明，附图表示了目前首选的本发明的形式。然而，应当理解本发明并不限于附图所示的精确配置和手段，其中：
图1表示一个依照本发明第一实施例的连接到一个印刷电路板的灵活的空间转接装置电路组件；
图2表示一个用于图1组件的灵活空间转接装置电路的顶面视图；
图3表示图2的灵活空间转接装置电路的底面视图；
图4表示用于图1的空间转接装置组件的以截面表示的一个底板；
图5表示图4底板的顶面视图；
图6表示用于图1的空间转接装置组件的以截面表示的一个垫板；
图7表示图6垫板的顶面视图；
图8表示一种用于图1的空间转接装置组件的方法；
图9表示一个依照本发明第二实施例的空间转接装置组件；
图10表示一个依照本发明第三实施例的空间转接装置组件；
图11表示用于图9的空间转接装置组件的以截面表示的一个顶板；
图12表示图11顶板的顶面视图；
图13表示一个用于一个现有技术已知的垂直管脚探测设备中的探头组件；以及
图14表示一个现有技术已知的与图13的探头组件电气互连的空间转接装置。
具体实施方式
现在参见附图，其中相同的附图标记表示相同的部分，特别地，参见图1，本发明是一个空间转接装置50，在一个实施例中，其包括一个底板52、一个灵活的多层电路54以及一个垫板56。空间转接装置50被固定到印刷电路板10上，并提供在一个被测设备和外部电路之间的电气连接。参照图1和2，灵活的多层电路54具有一个朝向一个探头组件(未画出)的第一端58以及一个朝向印刷电路板10的第二端60。灵活的多层电路由任何合适的介电材料(例如聚酰亚胺)形成。电路轨线62从相对较小的被测设备接触点64中散开。被测设备接触点64对准探头组件的探测管脚的第二端，并且如为矩形则有90微米×100微米的标称尺寸。相似地，如果被测设备接触点64是环形的，则它们有约100微米的标称直径。
灵活的空间转接装置电路轨线62在多层的灵活空间转接装置电路之内的第一端58、第二端60或者一些介于其间的层上从所述被测设备的接触点中散开。参照图1和3，电路轨线终止于PC板接触点66。
与灵活的空间转接装置接触点66电气互连的是依照所述第一实施例的形式为导电管脚的互连68。管脚68延伸到一个在印刷电路板上的导电通孔70，并且被机械地固定并通过焊接来电气互连。该焊接提供了从管脚68到通向外部测试设备的导电轨线12的电气互连。
参照图4和5，底板52由一种硬的可机械加工的材料例如铝合金或钢形成，并且标称厚度为0.15英寸。该底板是承重机构，并提供灵活的多层电路54的总体硬度。底板52包括多个由底板支柱74隔开的内孔72。底板支柱74位于对准被测设备接触点64，以当探测管脚接触被测设备接触点时，提供一个硬的固定表面。内孔72容纳互连管脚68，以有助于在灵活的多层电路54和印刷电路板10之间互连管脚的贯穿。如下所述，安装孔76对准空间转接装置的元件，并且定时孔78使空间转接装置对准印刷电路板。
参照图6和7，垫板56保护灵活的多层电路的外围，以避免来自例如与探头的紧固螺钉接触的损坏。垫板由一种硬的易于机械加工的材料(例如铝合金或钢)形成，并且标称厚度为0.01英寸。垫板56包括对准在灵活多层电路和底板中形成的相似孔的定位孔76和定时孔78。
在图8中表示了空间转接装置的装配。底板52、灵活的多层电路54以及垫板56被例如贯穿定位孔76延伸的螺栓80固定到印刷电路板10上，并被螺帽82紧紧地固定。一个顶板84被临时扣紧以固定并压平灵活多层电路54的第一端58。在顶板84被固定之前，将互连管脚68焊接到灵活多层电路54的第二端，并经由印刷电路板10中的安装孔76来传导。在空间转接装置装配之后，移去顶板84。
图9表示了一个替代的空间转接装置90。垫板56、灵活的多层电路54以及底板52如先前所述。不是使用硬的管脚作为互连，导线92被焊接到灵活的空间转接装置电路接触点66并贯穿导电通孔94延伸，并且被焊接在PCB通孔70之内、并与印刷电路板10上的导电轨线12进行电气连接。
图10中表示了另一替代的空间转接装置100。不同于先前的实施例，在本实施例中，顶板102具有功能并且并不需要垫板。灵活多层电路54和底板52如先前所述。弹簧接触104在灵活的空间转接装置电路板接触点66和印刷电路板10上的导电轨线12之间延伸。导电弹簧104被焊接到灵活的空间转接装置电路板接触点66，并被压力机械地附着到印刷电路板轨线12。顶板102有顶板孔106，以使探测管脚能够接触被测设备接触点64。顶板支柱108提供了一个硬的背面，以便导电弹簧104并不使灵活的多层电路54变形。
参照图11和12，顶板102由一种硬的易于机械加工的材料(例如铝合金或钢)形成。顶板的标称厚度为0.05英寸。顶板孔106容纳探测管脚，同时顶板支柱108提供了一个承受着导电弹簧104偏压的硬表面。定位孔76和定时孔78如上所述。
很明显依照本发明，提供了一种用于集成电路测试设备中的充分满足在上文中提出的目的、装置及优势的空间转接装置。尽管已经参照本发明的典型实施例，描述并举例说明了本发明，那些熟悉技术的人应当理解可以在其中和对其进行上述和各种其它改变、省略和增加，而无需背离本发明的精髓和范围。

Claims (7)

1.一种用于电气互连一个探头和一个印刷电路板的空间转接装置(50)，其包含：
一个灵活的多层电路(54)，其具有在其第一端(58)上形成的被测设备接触点(64)并且具有在其第二端(60)上形成的印刷电路板接触点(66)；
导电的电路轨线(62)，其在所述被测设备接触点(64)和所述印刷电路板接触点(66)之间延伸；
垫板(56)，其被固定到所述灵活的多层电路(54)的所述第一端(58)的外围；
底板(52)，其被固定到所述灵活的多层电路(54)的所述第二端(60)的外围，所述底板(52)具有由底板支柱(74)隔开的多个内孔(72)，其中所述底板支柱(74)对准所述被测设备接触点(64)并且所述内孔(72)对准所述印刷电路板接触点(66)；以及
多个互连(68)，其被接合并被电气互连到所述印刷电路板接触点(66)，并且贯穿所述内孔(72)延伸。
2.依照权利要求1的空间转接装置(50)，其中所述互连(68)是被焊接到所述印刷电路板接触点(66)的硬性的导电管脚。
3.依照权利要求1的空间转接装置(50)，其中所述互连(68)是被焊接到所述印刷电路板接触点(66)的柔软的导线。
4.依照前述权利要求的任意一条的空间转接装置(50)，其中所述互连(68)被配置为被焊接到印刷电路板的导电通孔(70)。
5.一种用于电气互连一个探头和一个印刷电路板的空间转接装置(100)，其包含：
灵活的多层电路(54)，其具有在其第一端(58)上形成的被测设备接触点(64)并且具有在其第二端(60)上形成的印刷电路板接触点(66)；
导电的电路轨线(62)，其在所述被测设备接触点(64)和所述印刷电路板接触点(66)之间延伸；
顶板(102)，其被固定到所述灵活的多层电路(54)的所述第一端(58)的外围，所述顶板(102)具有由顶板支柱(108)隔开的多个顶板孔(106)，其中所述顶板支柱(108)对准所述印刷电路板接触点(66)并且所述顶板孔(106)对准所述被测设备接触点(64)；
底板(52)，其被固定到所述灵活的多层电路(54)的所述第二端(60)的外围，所述底板(52)具有由底板支柱(74)隔开的多个内孔(72)，其中所述底板支柱(74)对准所述被测设备接触点(64)并且所述内孔(72)对准所述印刷电路板接触点(66)；以及
多个互连(104)，其被接合并被电气互连到所述印刷电路板接触点(66)，并且贯穿所述内孔(72)延伸。
6.依照权利要求5的空间转接装置(100)，其中所述互连(104)是被焊接到所述印刷电路板接触点(66)的导电的压缩弹簧。
7.依照权利要求6的空间转接装置(100)，其中所述压缩弹簧(104)被配置来在所述顶板支柱(108)和印刷电路板上的电路轨线(62)之间压缩。
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