CN102833985B

CN102833985B - 基板组件、电子元件测试装置及水套

Info

Publication number: CN102833985B
Application number: CN201210192486.4A
Authority: CN
Inventors: 西浦孝英
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2032-06-12
Also published as: JP5722710B2; TW201304028A; TWI509719B; KR101354967B1; US9081054B2; US20120320527A1; CN102833985A; KR20120139545A; JP2013002946A

Abstract

本发明提供一种可实现电子元件测试装置小型化的基板组件，包括测试模块20，该测试模块20具有第1引脚电子卡21、第2引脚电子卡22、夹于所述第1引脚电子卡21和所述第2引脚电子卡22之间的一个中央水套23，所述中央水套23，紧贴于所述第1引脚电子卡上的与所述第2引脚电子卡相对的第1内侧主面212的同时，也紧贴于所述第2引脚电子卡22上的与所述第1引脚电子卡21相对的第2内侧主面222。

Description

基板组件、电子元件测试装置及水套

技术领域

本发明涉及一种具有用于冷却安装在基板上的电子元件的水套的基板组件，具有该基板组件的电子元件测试装置，以及可在该基板组件上使用的水套。

技术背景

在用于测试半导体集成电路元件等被测电子元件(DUT:Device Under Test)的电子元件测试装置的测试头内，容纳有安装有多个构成测试用高频电路和电源电路的各种测试用元件的引脚电子卡。

此种测试用元件内部是通过自发热产生高温。因此，通过为安装在引脚电子卡上的水套提供冷媒，来冷却测试用元件的技术一直以来都为人所知。（例如参照专利文献1）

现有技术文献

专利文献1：特开2001-168566号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，上述技术中，一块引脚电子卡被两个水套呈三明治状夹住，在测试头内部，由于容纳有多个这样的引脚电子卡，导致测试头大型化的问题。

本发明要解决的技术问题是提供可实现电子元件测试装置小型化的基板组件，电子元件测试装置及水套。

解决技术问题的手段

本发明的基板组件包含第1基板、第2基板、夹于所述第1基板和所述第2基板的之间的一个中央水套，所述中央水套紧贴于所述第1基板上的与所述第2基板相对的第1内侧主面上的同时，也紧贴于所述第2基板上的与所述第1基板相对的第2内侧主面。

再者，本发明的基板组件包含第1基板、第2基板、夹于所述第1基板和所述第2基板之间的中央水套，所述第1基板至少具有一个安装在所述第1基板上的与所述第2基板相对的第1内侧主面上的第1电子元件，所述第2基板至少具有一个安装在所述第2基板上的与所述第1基板相对的第2内侧主面的第2电子元件，所述中央水套具有在冷媒可流通的同时又面向所述第1内侧主面开口的第1通路，和在冷媒可流通的同时面向所述第2内侧主面开口的第2通路，其特征在于，所述第1电子元件容纳在所述第1通路内部，所述第2电子元件容纳在所述第2通路内部。

上述发明中，所述第1通路和所述第2通路为同一通路也是可以的。

上述发明中，所述第1通路和所述第2通路相互独立也是可以的。

上述发明中，所述第1基板具有安装在所述第1内侧主面上的第1连接器，所述第2基板具有安装在所述第2内侧主面上的第2连接器也是可以的。

上述发明中，所述第1连接器和所述第2连接器从俯视方向看相互错开安置也是可以的。

上述发明中，具有安装在所述第1基板和所述第2基板之间的隔板，所述隔板具有面向所述第1以及所述第2连接器的嵌合方向突出的导销也是可以的。

上述发明中，具有安装在所述第1基板上的与所述第1内侧主面相反侧的第1外侧主面上的第1外侧水套，和安装在所述第2基板上的与所述第2内侧主面相反侧的第2外侧主面上的第2外侧水套,所述第1外侧水套和所述第1基板在通过第1螺栓固定于所述中央水套上的同时，所述第2外侧水套和所述第2基板通过第2螺栓固定到所述中央水套上也是可以的。

上述发明中，从俯视方向看，所述第1螺栓和所述第2螺栓相互错开安置也是可以的。

另外，本发明的电子元件测试装置具有将上述基板组件容纳于内部的测试头。

再者，本发明的水套，为通过冷媒冷却安装在基板上的电子元件，而安装于所述基板上的水套，具有可使冷媒流通的同时在一个方向的主面开口的第1通路，和在可使冷媒流通的同时在另一个方向的主面开口的第2通路。

发明的效果

本发明中，通过在第1基板和第2基板之间插入一个水套，由于2块基板可共用一个水套，从而可实现电子元件测试装置的小型化。

另外，本发明中，由于通道在水套的两面均开口，2块基板可共用一个水套，从而可实现电子元件测试装置的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的电子元件测试装置的截面图。

图2是表示沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的测试头的截面图。

图3是表示沿图2的Ⅲ-Ⅲ线的测试头的截面图。

图4是表示本发明的实施方式的测试模块的平面图。

图5是图4中表示的测试模块的上部的侧视图。

图6是沿图4的Ⅵ-Ⅵ线的截面图。

图7是表示本发明的实施方式的中央水套的立体图。

图8是表示本发明的其它实施方式的测试模块的截面图。

图9是表示本发明的其它实施方式的第1引脚电子卡的上部的立体图。

图10是表示本发明的实施方式的第1及第2引脚电子卡和隔板俯视时的分解图。

图11表示了本发明的实施方式的第1及第2引脚电子卡和隔板侧视时的分解图。

图12表示了本发明的实施方式的测试模块上部的立体图，第2引脚电子卡的透视图。

图13表示了沿图4的ⅩⅢ-ⅩⅢ线的截面图。

发明的具体实施方式

下面根据附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本实施方式的电子元件测试装置的截面图，图2是图1沿Ⅱ-Ⅱ线的测试头的截面图，图3是图2沿Ⅲ-Ⅲ线的测试头的截面图。

本实施方式的电子元件测试装置1，如图1所示，包含与被测电子元件(DUT:Device Under Test)电气连接的测试头10和通过导线31与测试头10连接的控制装置30。

测试头10可交换地安装在处理器50下部形成的空间51中。该测试头10的上部，设有测试时与被测电子元件电气连接的插座101。该插座101，通过处理器50上形成的开口52进入到处理器50的内部。处理器50，依次将被测电子元件搬送到测试头10上，相关被测电子元件被按压到插头101上，电子元件测试装置1在该状态下对被测电子元件进行测试。顺便提一下，测试后的被测电子元件是由处理器50根据测试结果分类的。

处理器50可向被测电子元件施加高温或低温的热压，电子元件测试装置1在对被测电子元件外加热压的状态（或者是常温状态）下，进行相关被测电子元件的测试。作为处理器50，例如，可使用加热板型和回声室型等公知的处理器。另外，本实施方式中，测试头10是从下方安装到处理器50上的，但是测试头到处理器上的安装方向并没有特别的限定。例如，测试头从侧面安装到处理器上也是可以的，测试头从上方安装到处理器上也是可以的。

插座101，具有多个与被测电子元件的端子电气接触的引针（没有图示），如图2和图3所示，安装于插座基板102上。然后，该插座基板102，通过导线103等与母板104电气连接。本实施方式中，例如4个插座101两行两列地安装在测试头10上，但是没有特别限制插座的数目和布局。

测试头10的内部，容纳有测试被测电子元件的测试模块20。该测试模块20，通过连接器217、105（227，106）和上述母板104电气连接。该测试模块20，通过插座101和母板104，在其与被测电子元件之间接收测试信号，从而对被测电子元件进行测试。

而且，该测试模块20，通过下侧连接器219，与设置在测试头10底部的支撑板108电气连接，该支撑板108通过导线31与控制装置30连接。

控制装置30，例如，为运行程序的计算机，控制电子元件测试装置1的整体。该控制装置30，根据程序与测试头10内的各个测试模块20通信，进而控制各个测试模块20。

下面，参照图4～图13对测试模块20的结构进行详细的说明。

图4是表示本实施方式的测试模块的平面图，图5是该测试模块上部的侧视图，图6是沿图4的Ⅵ-Ⅵ线的截面图，图7是本实施方式的中间水套的立体图，图8是其它实施方式的测试模块的截面图，图9是表示本实施方式的第1引脚电子卡上部的立体图、图10及图11是本实施方式的第1及第2引脚电子卡和隔板的分解图，图12是表示本实施方式引脚电子卡上部的立体图，图13是沿图4的ⅩⅢ-ⅩⅢ线的截面图。

本实施方式的测试模块20，如图2～图6所示，包含两块引脚电子卡21，22和3个水套23～25。

该测试模块20中，采用所谓的浸渍液冷的方式，使冷媒在水套23～25内流通，通过将安装在引脚电子卡21、22上的测试用元件在冷媒中直接浸渍，冷却所述测试用元件。

再者，本实施方式中，如图3所示，容纳有3组这样的测试模块20，但是没有特别限定容纳在测试头10内的测试模块20的数目。

第1引脚电子卡21，如图6所示，具有用于测试被测电子元件的第1测试用元件213、214和两面安装有所述第1测试用元件213、214的第1基板215。

作为第1测试用元件213、214的具体实施例，例如，可以列举出用于处理测试信号的嵌有大规模集成电路等的高频电路和装有开关调节器等的用于向被测电子元件供给测试用电的电源电路。

如图6所示，第1测试用元件213安装在第1引脚电子卡21的外侧主面（第1外侧主面211）上，与之相对，第1测试用元件214安装在第1引脚电子卡21的内侧主面（第1内侧主面212）上。另外，没有特别限定安装在第1外侧主面211上的第1测试用元件213的数量和布局。同样，也没有特别限定安装在第1内侧主面212上的第1测试用元件214的数目和布局。

作为第1基板215的具体实施例，例如，可以列举出是由玻璃环氧基树脂，玻璃，陶瓷等构成的具有电绝缘性的基板。

第2引脚电子卡22，和第1引脚电子卡21一样，如图6所示，也包含用于测试被测电子元件的第2测试用元件223、224和两面安装有所述第2测试用元件223、224的第2基板225。

作为第2测试用元件223、224的具体实施例，和上述第1测试用元件213、214一样，可以举例出高频电路和电源电路。

第2测试用元件223，安装在第2引脚电子卡22的外侧主面（第2外侧主面221）上，与此相对，第2测试用元件224，安装在第2引脚电子卡22的内侧主面（第2内侧主面222）上。另外，没有特别限定安装在第2外侧主面221上的第2测试用元件223的数目和布局。同样，也没有特别限定安装在第2内侧主面222上的第2测试用元件224的数目和布局。

作为第2基板225的具体实施例，和第1基板215一样，例如，可列举出是由玻璃环氧基树脂，玻璃，陶瓷等构成的具有电绝缘性的基板。

如图3、图5及图6所示，2块引脚电子卡21，22之间夹有中央水套23。该中央水套23安装在第1引脚电子卡21的第1内侧主面212上的同时，也安装在第2引脚电子卡22的第2内侧主面222上。

另一方面，第1引脚电子卡的第1外侧主面211上安装有第1外侧水套24，第2引脚电子卡的第2外侧主面221上安装有第2外侧水套25。

中央水套23，如图6所示，紧贴于第1引脚电子卡21的第1内侧主面212的同时，也紧贴于第2引脚电子卡22的第2内侧主面222，第1内侧主面212和第2内侧主面222之间具有用于使冷媒流通的通路231。

该通路231，在面向第1引脚电子卡21的第1内侧主面212开口的同时，也面向第2引脚电子卡22的第2内侧主面222开口。而且，安装在第1内侧主面212上的第1测试用元件214容纳于通路231内部，同时，安装在第2 内侧主面222上的第2测试用元件224也容纳于同一通路231内。

图7表示了中央水套23的整体构成的一个实施例，如图所示，中央水套23上的通路231的开口的周围形成有凹部234。该凹部234,如图6所示，插有密封部件235。通过该密封部件235，中央水套23和第1及第2内侧主面212、222之间的空隙被密封，防止在通路231内流通的冷媒的泄露。作为密封部件235的具体实施例，例如，由橡胶等具有弹性的同时又密闭性好的材料构成，可以列举出截面呈圆形或X型的垫片。

另外，图7中所示的水套23上的通路231的形状和布局仅为一个实施例子。水套23～25中通路231的形状和布局，是根据安装在第1及第2引脚电子卡21、22上安装的测试用元件213、214、223、224的位置、布局、自发热量等设定的。

另外，如图8所示，中央水套23B上，容纳第1引脚电子卡21的第1测试用元件214的第1通路236和容纳第2引脚电子卡22的第2测试用元件224的第2通路237相互独立形成也是可以的。

另一方面，第1外侧水套24，如图6所示，紧贴于第1引脚电子卡21的第1外侧主面211，具有用于使冷媒沿第1外侧主面211流通的通路241。

该通路241，面向第1引脚电子卡21的第1外侧主面211开口，第1外侧主面211的第1测试用元件213容纳在该通路241内部。

如图6所示，在第1外侧水套24的通路241的开口周围形成的凹部中，插有密封部件245。通过该密封部件245，将第1水套24和第1外侧主面211之间的间隙密封，防止在通路241内流通的冷媒的泄露。作为密封部件245的具体实施例，可以列举出和上述密封部件235相同的垫片。

同样，第2外侧水套25，如图6所示，也紧贴于第2引脚电子卡22的第2外侧主面221，具有用于使冷媒沿第2外侧主面221流通的通路251。

该通路251，面向第2引脚电子卡22的第2外侧主面221开口，第2外侧主面221的第2测试用元件223，容纳在该通路251内部。

如图6所示，在第2外侧水套25的通路251的开口周围形成的凹部中，插有密封部件255。通过该密封部件255，第2水套25与第2外侧主面221 之间的间隙被密封，防止在通路251内流通的冷媒的泄露。作为密封部件255的具体实施例，可以列举出与上述密封部件235相同的垫片。

如图6所示，第1引脚电子卡21及第1外侧水套24中，形成有同轴的通孔216、246。而且，在中央水套23上面，为与通孔216、246对应，形成有母螺纹部238。第1引脚电子卡21和第1外侧水套24，通过将插在通孔216、246中的螺栓247旋合到母螺纹部238中，固定到中央水套23上。

同样，第2引脚电子卡22和第2外侧水套25上，形成有同轴的通孔226、256。另外，中央水套23下面，为与该通孔226、256对应，形成有母螺纹部239。第2引脚电子卡22和第2外侧水套25，通过将插在通孔226、256中的第2螺栓257旋合到母螺纹部239中，固定到中央水套23上。

像这样，本实施方式中，通过用螺栓247、257将水套23～25从两侧固定到引脚电子卡21、22上，能够充分挤压密封部件245、255，确保足够的密封性。

与此相对，在用一个螺栓将3个水套和2块引脚电子卡集中固定的情况下，如果螺栓的直径不大，旋合长度不长，就不能确保密封部件被充分挤压。

另外，本实施方式中，如图6和图7所示，从俯视方向看（由图6和图7中A方向观看），螺栓247,257相互错开（偏移）。因此，本实施方式中，能充分确保螺栓247、257和中央水套23的嵌合长度。

如图2及图3所示，第1外侧水套24上，连接有连接在冷却器40上的入口侧导管248。同样，第2外侧水套25上，连接有连接在冷却器40上的出口侧导管258。冷却器40，例如，具有用于冷却冷媒的热交换器和用于使冷媒循环的泵。另外，没有特别图示，第1和第2引脚电子卡21、22的基板215、216上，形成有使冷媒通过并在水套23～25之间移动的连通孔。

例如，本实施方式中，由冷却器40提供的冷媒，首先，借助入口侧导管248进入第1外侧水套24的通路241内，冷却第1引脚电子卡21的第1外侧主面211上的第1测试用元件213。

接着，冷媒通过第1基板215的连通孔，进入中央水套23的通路231内，冷却引脚电子卡21、22的内侧主面211、221上的测试用元件214、224。

然后，冷媒通过第2基板225的连通孔，进入第2外侧水套25的通路251内，冷却第2引脚电子卡22的第2外侧主面221上的第2测试用元件223。

之后，流经全部元件的冷媒，通过出口侧导管258回流到泵40中，再次冷却后提供给入口侧导管248。

作为在水套23～25内部流通的冷媒，可以列举出氟系惰性液体（例如，住友公司生产的全氟三丁胺(Fluorinert)（注册商标）等电绝缘性好的液体。另外，上面的描述中并不特别限定水套23～25中的冷媒的流通路线。

另外，如图9及图10所示，第1引脚电子卡20的上部，实质上等间隔地安装有第1连接器217。该第1连接器217固定在第1引脚电子卡21的第1内侧主面212上，与此相对，与母板104侧的连接器105（参照图4）嵌合的嵌合部218，朝着第1引脚电子卡21的平面方向。

同样，如图10～图12所示，第2引脚电子卡20的上部，实质上等间隔地安装有第2连接器227。该第2连接器227，固定在第2引脚电子卡22的第2内侧主面222上，与此相对，与母板104侧的连接器106（参照图4）嵌合的嵌合部228，朝着第2引脚电子卡22的平面方向。

像这样，本实施方式中，通过将连接器217,227安装在引脚电子卡21、22的内侧主面212，222上，能够消除基板215，225的厚度偏差对连接器217，227的嵌合的影响。

另外，通过中央水套23，将2块引脚电子卡21、22重叠时，为防止相邻连接器217，227相互干涉，如图10及图12所示，第1连接器217和第2连接器227从俯视方向看相互错开（偏移）。

另外，本实施方式中，如图4，图10～图13所示，第1引脚电子卡21和第2引脚电子卡22之间，装有隔板26，该隔板26，置于引脚电子卡21，22的上部，通过螺栓261固定在引脚电子卡21、22上。

该隔板26的两端，设有朝着第1及第2连接器217、227的嵌合方向突出的导销262。该导销262可插入设在母板104侧的导孔107（参照图4）。通过将导销262插入到导孔107中，确定了引脚电子卡21、22的第1和第2连接器217、227相对于母板104的连接器105、106的位置。

此处，如果在2块引脚电子卡21、22上分别独立设置导销，导销在厚度方向（图13中的Z方向）的位置偏差，就会在与连接器217，227的嵌合上反映出来。

与此相对，本实施方式中，通过使2块引脚电子卡共同使用一个导销262，抑制了导销262的位置偏差对连接器217、227的嵌合的影响。

另外，如图13所示，该隔板26和2块引脚电子卡21、22，由单个导轴263贯穿，通过该导轴263，确定了两块引脚电子卡21、22在平面方向（图13的XY方向）的相互位置。因此，本实施方式中，抑制了引脚电子卡21、22之间的平面方向上的位置偏差对于连接器217，227嵌合的影响。

如上所述，本实施方式中，通过在第1引脚电子卡21和第2引脚电子卡22之间夹入一个水套23，使2块引脚电子卡21、22共用一个水套23。因此，测试模块20变薄，由于测试头10在测试模块的厚度方向上变小，可实现电子元件测试装置1的小型化。另外，在同一尺寸的测试头上，可以提高测试头内的测试模块20的密度。

再者，本实施方式中，由于在中央水套23的两面通路231均开口，故2块引脚电子卡21，22可共用一个水套23。

本实施方式中测试模块20相当于本发明中的基板组件的一个例子，本实施方式的第1引脚电子卡21相当于本发明的第1基板的一个例子，本实施方式的第2引脚电子卡22相当于本发明的第2基板的一个例子，本实施方式的第1测试用元件214相当于本发明的第1电子元件的一个例子，本实施方式的第2测试用元件224相当于本发明的第2电子元件的一个例子，本实施方式的通路231，相当于本发明的第1通路及第2通路的一个例子。

另外,上述说明的实施方式，是为了使本发明容易理解而记载的，并不用以限制本发明，因此，上述实施方式中所揭示的各种要素旨在包含属于本发明技术范围的全部设计变更和等同替换。

符号说明

1···电子元件测试装置

10···测试头

20···测试模块

21···第1引脚电子卡

211···第1外侧主面

212···第1内侧主面

213，214···第1测试用元件

215···第1基板

217···第1连接器

22···第2引脚电子卡

221···第2外侧主面

222···第2内侧主面

223，224···第2测试用元件

225···基板

227···第2连接器

23，23B···中央水套

231···通路

24···第1外侧水套

241···通路

247···第1螺栓

25···第2外侧水套

251···通路

257···第2螺栓

26···隔板

262···导销

30···控制装置

40···冷却器

50···处理器。

Claims

1.一种基板组件，包含第1基板、第2基板、夹于所述第1基板和所述第2基板之间的中央水套，其特征在于，

所述第1基板至少具有一个安装在所述第1基板上的与所述第2基板相对的第1内侧主面上的第1电子元件，

所述第2基板至少具有一个安装在所述第2基板上的与所述第1基板相对的第2内侧主面的第2电子元件，

所述中央水套具有在可使冷媒流通的同时又面向所述第1内侧主面开口的第1通路和在可使冷媒流通的同时面向所述第2内侧主面开口的第2通路，

所述第1电子元件容纳在所述第1通路内部，

所述第2电子元件容纳在所述第2通路内部。

2.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于，

所述第1通路和所述第2通路为同一通路。

3.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于，

所述第1通路和所述第2通路相互独立。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的基板组件，其特征在于，

所述第1基板具有安装在所述第1内侧主面上的第1连接器，所述第2基板具有安装在所述第2内侧主面上的第2连接器。

5.根据权利要求4所述的基板组件，其特征在于，

所述第1连接器和所述第2连接器从俯视方向看相互错开安置。

6.根据权利要求4所述的基板组件，其特征在于，所述的基板组件具有安装在所述第1基板和所述第2基板之间的隔板，所述隔板具有朝着所述第1以及所述第2连接器的嵌合方向突出的导销。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的基板组件，其特征在于，所述的基板组件具有：

安装在所述第1基板上的所述第1内侧主面的相反侧的第1外侧主面上的第1外侧水套，和

安装在所述第2基板上的所述第2内侧主面的相反侧的第2外侧主面上的第2外侧水套,

所述第1外侧水套和所述第1基板，在通过第1螺栓固定于所述中央水套上的同时，

所述第2外侧水套和所述第2基板，通过第2螺栓固定于所述中央水套上。

8.根据权利要求7所述的基板组件，其特征在于，

所述第1螺栓和所述第2螺栓从俯视方向看相互错开安置。

9.一种用于测试被测电子元件的电子元件测试装置，其特征在于，

具有将权利要求1～3任意一项中所述的基板组件容纳于内部的测试头。