CN101241143B - 集成电路测试座及其测试接口 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成电路测试座及其测试接口。该集成电路(IC)测试座包括一测试座本体，具有一顶面、一底面以及贯穿该顶面与底面的一开口。该测试接口设置在该测试座本体的开口内，包括第一、第二非导电性挠性板片以及若干个导电球体。该第一、第二非导电性挠性板片分别具有一顶面与一底面，并设有与受测IC封装件底部的若干个接点相对应的若干个第一、第二贯孔。这些第一、第二贯孔的数目相同，并通过第一、第二非导电性挠性板片的结合而垂直对位，可将这些导电球体收容固定在垂直对位的这些第一、第二贯孔之间，并且每一导电球体的一端突伸出该测试座本体的顶面，用以与受测IC封装件底部的对应接点电性接触，而另一端则突伸出该测试座本体的底面，用以与测试板上的对应接点电性接触。

Description

集成电路测试座及其测试接口

技术领域

本发明涉及集成电路(IC)测试领域，特别是关于一种用于测试IC封装件的集成电路(IC)测试座及其测试接口。

背景技术

在集成电路封装(IC Package)完成后，该IC封装在离厂前必须先经过抽样测试，以确认其设计功能确实已达到相关要求。一般IC封装测试需要借助于三个主要构件的结合来进行测试。

首先，一搬运系统的测试处理机(Test Handler)

封装后的IC封装件由承载器(Carrier)取出，并

IC封装件装置在配合其底部接点的测试座(Test Socket)上，并设定环境参数。接着，

测试座与测试板(Load Board)接合，该测试板为信号传送接点的转换接口，可捋受测IC封装件接点上的信号连接到测试机台(Test Tool)的测试头(TestHead)。最后，测试机执行其预设的测试程序，以完整地评估芯片的预设功能是否均能实现。

在现有测试技术中，对IC封装件进行电性测试时，如图1所示，一般是利用弹性金属探针(Pogo Pin)5作为受测IC封装件与测试机台间的测试信号传输媒体。该弹性金属探针5包括一探针头50、一主体部51以及一接脚52，其中该主体部51内设有一弹簧。测试IC封装件时，该探针头50与受测IC封装件底部的接点，如图1所示的锡球6，

接接触，容设在该主体部51内的弹簧可提供两者接触时的弹力，而该接脚52则突伸出测试座的底面以插置在测试板的对应通孔内。

但是，当采用前述弹性金属探针作为测试接口用来测试IC封装件时，因探针头50的头端具有相当的锐利度，虽然设在主体部51内的弹簧可提供弹性以避免探针头50

接硬性接触受测IC封装件底部所设接点(锡球或接脚)的表面，但仍容易使锡球或接脚的表面因探针头50的锐度而被刺破，从而使受测后的该IC封装件在后续制造流程中产生空焊、冷焊等降低合格率的现象，严重时甚至会造成集成电路短路，这是其重要的缺点。

此外，如图1所示，该现有弹性金属探针5的结构为纵长形，为适应该形状，测试座的整体高度相应较大。当受测IC封装件放置在该测试座上进行检测时，因该测试座的整体高度较大，因此受测IC封装件的信号导接到测试机台时容易由于外界的干扰因素而产生噪声、信号衰减，或受电磁干扰，导致测得的IC封装件的数值发生误差，这是其另一缺点。

另外，随着IC封装件接点的密集化，所制作的弹性金属探针也越来越细微，金属探针的密度也需相对提高，因而造成探针制作困难，成本也较为昂贵，并且这些探针脆弱易弯、易断。相应地，收容这些金属探针的测试座贯孔的孔径以及孔距也变小，加上贯孔为适应金属探针的纵长形而深度较深，导致该测试座的加工变得十分困难。因此，现有的弹性金属探针测试接口及其测试座在受测IC封装件接点的间距(pitch)日趋减小的情况下，因金属探针以及测试座贯孔加工的困难度而具有其局限性，这是其另一缺点。

因此，现有弹性金属探针测试接口及其IC测试座在使用上存在极大的不便，因而极有必要设计一种创新的IC测试接口及其测试座，以克服现有技术存在的上述缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电路(IC)测试座及其测试接口，其能避免受测后的IC封装件在后续制造流程中发生空焊、冷焊的现象，从而提高该IC封装件的合格率。

本发明的另一目的在于提供一种集成电路测试座及其测试接口，该测试座的整体高度较小，可减少受测IC封装件的信号导接到测试机台时因外界的干扰因素而产生噪声、信号衰减，或受电磁干扰等现象的发生，从而使测得的IC封装件的数据误差率降低。

本发明的又一目的在于提供一种集成电路测试座及其测试接口，其结构简单，制造、加工、安装简易，成本较低，并适用于测试多种接点间距包括小间距的IC封装件。

为实现上述目的，本发明提供一种创新的集成电路(IC)测试座及其测试接口。该测试座设置在一受测IC封装件与一测试板之间，用以对该IC封装件进行电性测试。该IC测试座包括一测试座本体，具有一顶面、一底面以及贯穿该顶面与底面的一开口。该IC测试接口设置在该测试座本体的开口内，包括一第一非导电性挠性板片、一第二非导电性挠性板片以及若干个导电球体。该第一、第二非导电性挠性板片分别具有一顶面与一底面，并设有与受测IC封装件底部的若干个接点相对应的若干个第一、第二贯孔。这些第一贯孔与第二贯孔的数目相同，并借助于该第二非导电性挠性板片顶面与该第一非导电性挠性板片底面的结合而相互垂直对位，可将这些导电球体收容在垂直对位的这些第一、第二贯孔之间，并且每一导电球体的一端突伸出该测试座本体的顶面，用以与受测IC封装件底部的对应接点电性接触，而另一端则突伸出该测试座本体的底面，用以与测试板上的对应接点电性接触。

根据本发明的较佳实施例，这些导电球体的表面具有一镀层，该镀层为一铍铜层或以一镍层电镀一金层。这些导电球体可由金属实心材料制成，由兼具导电性与弹性的导电胶材料制成，由金属细丝紧密揉制而成，或也可由一金属外层体以及一弹性橡胶内层体构成。

根据本发明的较佳实施例，该第一及第二非导电性挠性板片由工程塑料材料，如聚醚醚酮树脂(PEEK，polyaryletherketone)制成，并利用压合方式而结合成一体。该第一及第二非导电性挠性板片进一步包括若干个定位孔，该第一及第二非导电性挠性板片借助于这些定位孔而固设在测试座上，而该测试座安装在测试板上。根据本发明的较佳实施例，该第一及第二非导电性挠性板片上所设的这些第一贯孔与第二贯孔的截面形状可以是梯形、楔形或其它可以卡合这些导电球体的形状。

与现有的弹性金属探针测试接口及其IC测试座相比较，本发明的IC测试接口及其测试座结构可避免现有金属探针因刺破受测IC封装件底部接点的表面而造成受测后的该IC封装件在后续制造流程中出现空焊、冷焊现象的发生，并可改善因现有测试座的高度较高而容易产生噪声、信号衰弱、高频时无法动作、易受电磁干扰而使合格率降低等现象，从而可快速、准确地检测IC封装件。此外，本发明IC测试接口及其测试座结构简单，制造、加工、安装简易，成本较低，并适用于测试多种接点间距包括小间距的IC封装件。

以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为现有技术中作为IC测试接口用的一种弹性金属探针的结构示意图。

图2为本发明IC测试座的立体分解示意图。

图3为本发明IC测试接口的分解结构示意图。

图4为本发明IC测试接口的组合结构示意图，其中部分结构被移除以显示出导电球体的结构。

图5为利用本发明IC测试接口测试底部接点为锡球形式的IC封装件的接触示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合附图说明如下：

请参考图2与图3，其中图2为本发明集成电路(IC)测试座1的立体分解示意图，图3为本发明IC测试座1的IC测试接口2的分解结构示意图。该测试座1设置在一受测IC封装件(参图5所示的IC封装件3)与一测试板(未图示)之间，用以对该IC封装件进行电性测试。该IC测试座1包括一测试座本体11，具有一顶面111、一底面112以及贯穿该顶面111与底面112的一开口113。该开口113的两相对内端缘处设有两定位孔114。

该IC测试接口2设置在该测试座本体11的开口113内，包括一第一非导电性挠性板片21、一第二非导电性挠性板片22以及若干个导电球体23。该第一非导电性挠性板片21具有一顶面211、一底面212以及贯穿该顶面211与底面212的若干个第一贯孔213。这些第一贯孔213的数目及位置与受测IC封装件3底部所设的若干个接点31(参图5)相对应。该第二非导电性挠性板片22也具有一顶面221、一底面222以及贯穿该顶面221与底面222的若干个第二贯孔223。这些第二贯孔223的数目及位置与该第一非导电性挠性板片21的这些第一贯孔213相同。该第一及第二非导电性挠性板片21、22在其两端部进一步包括两个互相对应的第一、第二定位孔214、224。

该第一及第二非导电性挠性板片21、22是由工程塑料材料，如聚醚醚酮树脂(PEEK，polyaryletherketone)等制成的厚度较小的薄片。这些第一贯孔213与第二贯孔223的形状与导电球体23的形状相配合，其截面形状较佳地是梯形、楔形或其它可以卡合这些导电球体23，使其不致掉落的形状。这些导电球体23的表面设有一导电镀层，该镀层较佳地是一铍铜层或以一镍层电镀一金层。这些导电球体23可由金属实心材料制成，或由金属细丝紧密揉制而成。较佳地，这些导电球体23可由兼具导电性与弹性的导电胶材料制成，也可由图4所示的一金属外层体231以及一弹性橡胶内层体232构成，这样可使该导电球体23同时具有导电性与弹性。

组装时，首先将这些导电球体23放入第一或第二非导电性挠性板片21、22所设的这些第一或第二贯孔213、223内，随后使另一非导电性挠性板片的贯孔与前述非导电性挠性板片的对应贯孔垂直对位，使这些导电球体23也与该非导电性挠性板片的对应贯孔相卡合。这一过程中，其中一非导电性挠性板片的顶面与另一非导电性挠性板片的底面相面对。随后，将已对位的该第一及第二非导电性挠性板片21、22利用压合等方式使两者结合成一体而与这些导电球体23共同构成本发明的IC测试接口2。该第一、第二非导电性挠性板片21、22的这些第一、第二贯孔213、223的截面形状可确保这些导电球体23稳固卡合在其内而不致脱落。之后，将上述IC测试接口2组装入该测试座本体11的开口113，并利用两螺栓4分别穿设垂直对位的第一、第二非导电性挠性板片21、22所设的该两定位孔214、224以及测试座本体11所设的该两定位孔114而将该IC测试接口2固设在该测试座本体11上，而最终获得本发明的IC测试座1。该IC测试座1随后安装在一测试板上。

图4所示即为本发明IC测试接口2的组合结构示意图，其中部分结构被移除以显示出导电球体23的较佳结构。如该图所示，第二非导电性挠性板片22的顶面221与第一非导电性挠性板片21的底面212相结合，第一贯孔213与对应第二贯孔223垂直对位而将一导电球体23稳固收容在该两贯孔213、223内。该导电球体23较佳地由一金属外层体231以及一弹性橡胶内层体232构成，这样可使该导电球体23同时具有导电性与弹性。该导电球体23的一端突伸出该第一非导电性挠性板片21的顶面211，用以与受测IC封装件3底部的对应接点31(参图5)电性接触，而另一端则突伸出该第二非导电性挠性板片22的底面222，用以与测试板上的对应接点电性接触。当该IC测试接口2固设在该测试座本体11上后，该导电球体23的一端则突伸出该测试座本体11的顶面111，用以与受测IC封装件3底部的对应接点31(参图5)电性接触，而另一端则突伸出该测试座本体11的底面112，用以与测试板上的对应接点电性接触而实现电性导通。

请再参考图5，图5为利用本发明IC测试接口2测试底部接点31为锡球形式的IC封装件3的接触示意图。当然，本发明的IC测试接口2也可用于测试底部接点为接脚形式的IC封装件3。当测试时，受测IC封装件3被放置在该IC测试接口2即测试座的上方，通过测试接口2的这些导电球体23同时接触该IC封装件3底部的接点31以及测试板上的对应接点而实现电性导通，这样即可实现对该IC封装件3快速、准确的检测。在测试过程中，这些导电球体23主要借助第一、第二非导电性挠性板片21、22的挠性及其自身弹性而呈弹性状接触受测IC封装件3底部的对应接点31，从而实现对该受测IC封装件3的电性测试。

当检测时，受测IC封装件3底部所设的接点31如锡球表面接触到具有圆滑面的该导电球体23表面时，该导电球体23圆滑状的球面并不会破坏受测IC封装件3的接点31表面，从而可避免受测后的该IC封装件3在后续制造流程中发生空焊、冷焊的现象而降低其合格率。

与现有技术相比较，由于本发明IC测试接口2创新性地由两片厚度较薄的非导电性挠性板片21、22以及容设在其内的若干个导电球体23所组成，收容该测试接口2的本发明测试座1的整体高度因而被降低，也就是说，测试座1上的受测IC封装件3到测试板间的距离被缩短，从而在测试时受测IC封装件3的信号被导接到测试机台时比较不会因外界的干扰因素而产生噪声、信号衰弱、或电磁干扰等现象，从而使得测得的数据误差率降低。

另外，构成本发明IC测试接口2的两非导电性挠性板片21、22以及若干个导电球体23，以及收容该IC测试接口2的本发明测试座1均结构简单，制造、加工、安装简易，成本较低。非导电性挠性板片21、22由工程塑料薄片制成，相较于在整块塑料上加工出深度较深而适用于收容现有弹性金属探针的贯孔而言，在该工程塑料薄片上加工出深度较浅而适用于收容导电球体23的贯孔213、223会更为容易，现有的加工机器设备完全可以确保这些贯孔213、223的精密度。因此，本发明的IC测试接口2及其测试座1更适用于测试接点间距较小的IC封装件，在当前IC封装件接点日益密集化的趋势下，本发明提供了一种创新的突破性解决方案。

Claims (10)

1.一种集成电路测试接口，设置在一受测IC封装件与一测试板之间，用以对所述IC封装件进行电性测试，其特征在于所述集成电路测试接口包括：

一第一非导电性挠性板片，具有一顶面与一底面，并设有与受测IC封装件底部的若干个接点相对应的若干个第一贯孔；

一第二非导电性挠性板片，具有一顶面与一底面，并设有与受测IC封装件底部的若干个接点相对应的若干个第二贯孔，所述第二贯孔与所述第一非导电性挠性板片的所述第一贯孔的数目相同，并且所述第二非导电性挠性板片的顶面与所述第一非导电性挠性板片的底面相结合，使所述第二贯孔与对应的所述第一贯孔垂直对位；以及

若干个导电球体，收容在垂直对位的第一、第二非导电性挠性板片的所述第一、第二贯孔之间，每一导电球体的一端突伸出所述第一非导电性挠性板片的顶面，用以与受测IC封装件底部的对应接点电性接触，而另一端则突伸出所述第二非导电性挠性板片的底面，用以与测试板上的对应接点电性接触。

2.如权利要求1所述的集成电路测试接口，其特征在于所述导电球体的表面设有一镀层，所述镀层为一铍铜层或以一镍层电镀一金层。

3.如权利要求2所述的集成电路测试接口，其特征在于所述导电球体由金属实心材料制成。

4.如权利要求2所述的集成电路测试接口，其特征在于所述导电球体由兼具导电性与弹性的导电胶材料制成。

5.如权利要求2所述的集成电路测试接口，其特征在于所述导电球体由金属细丝紧密揉制而成。

6.如权利要求2所述的集成电路测试接口，其特征在于每一导电球体包括一金属外层体以及一弹性橡胶内层体。

7.如权利要求1所述的集成电路测试接口，其特征在于所述第一贯孔与第二贯孔的截面形状为梯形、楔形或其它可以卡合所述导电球体的形状。

8.如权利要求1所述的集成电路测试接口，其特征在于所述第一及第二非导电性挠性板片由工程塑料材料制成。

9.如权利要求1所述的集成电路测试接口，其特征在于所述第一及第二非导电性挠性板片进一步包括若干个定位孔，所述第一及第二非导电性挠性板片借助于所述定位孔而固设在一测试座上，所述测试座安装在测试板上。

10.一种集成电路测试座，设置在一受测IC封装件与一测试板之间，用以对所述IC封装件进行电性测试，所述集成电路测试座包括一测试座本体以及一集成电路测试接口，所述测试座本体具有一顶面、一底面以及贯穿所述顶面与底面的一开口，所述集成电路测试接口设置在所述测试座本体的开口内，其特征在于所述集成电路测试接口包括：

一第一非导电性挠性板片，具有一顶面与一底面，并设有与受测IC封装件底部的若干个接点相对应的若干个第一贯孔；

一第二非导电性挠性板片，具有一顶面与一底面，并设有与受测IC封装件底部的若干个接点相对应的若干个第二贯孔，所述第二贯孔与所述第一非导电性挠性板片的所述第一贯孔的数目相同，并且所述第二非导电性挠性板片的顶面与所述第一非导电性挠性板片的底面相结合，使所述第二贯孔与对应的所述第一贯孔垂直对位；以及

若干个导电球体，收容在垂直对位的第一、第二非导电性挠性板片的所述第一、第二贯孔之间，每一导电球体的一端突伸出所述测试座本体的顶面，用以与受测IC封装件底部的对应接点电性接触，而另一端则突伸出所述测试座本体的底面，用以与测试板上的对应接点电性接触。

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