CN104914323A - 用于测试电子元件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测试电子元件(4)的装置，具有：至少一个测试插座(1)，带有测试接触部(2)，带有槽件(3)，在所述槽件中可放置至少一个电子元件(4)；及用于测试插座(1)的测试接触部(2)的至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)，其中，通过在测试插座(1)与槽件(3)之间作为测试进程实施的相对移动，所述电子元件(4)压在测试插座(1)的测试接触部(2)上，且可再次从测试接触部上抬起。根据本发明，至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)这样地设计，即，在每个测试进程中，测试接触部(2)与至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)接触。

Description

用于测试电子元件的装置

技术领域

本发明涉及一种用于测试电子元件的装置。

背景技术

通常，电子元件在其生产后需要进行特定的试验，以便测试其电性能。对此，通常在可升降的柱塞(Stempel)上固定槽件(Nest)，在所述槽件中可精确定位电子元件。然而，众所周知，多个电子元件固定在支脚上，然后将整个支脚定位在槽件中。

柱塞与槽件属于搬运装置，即，所谓的处理机构。通常在所述处理机构上固定测试头，通过所述测试头评价输入信号，然后决定被测试电子元件的质量。电子元件单个与测试插座或(在使用支脚时)以组群的方式与一个或多个测试插座同时连接。在此，电子元件以预先设定的力被挤压接触测试插座的测试接触部。

已经发现，随着时间的推移，测试插座的测试接触部受到污染，例如，由于锡及其氧化物的沉积，其中，导电性能下降，且电子元件的有意义的测试一直很难进行。因此，测试接触部必须在相对短的时间间隔内进行清洁或更换。

对此，测试必须中断，且测试插座必须拆下，且经常甚至被拆除。在测试接触部清洁或更换后，完成组装，且测试装置以反向的顺序重新调试。

已经尝试设置清洁装置，在预先设定数量测试作业的测试后，自动终止测试，进入在测试插座的范围中，测试接触部进行人工清洁，如借助刷子。然而，在所述方法中，电子元件的实际测试被终止，使得平均的循环时间延长。

还有，已经使用的简洁的清洁假体。所述简洁的清洁假体具有与待测试的电子元件相同的形状。然而，用具有清洁功能的部件替代接触部。由于在具有清洁功能的部件与测试插座的测试接触部之间的小的相对移动，清洁效果评级较低。因此，所述简洁清洁假体通常必须渗入到测试中，以便避免测试结果变差。同样，几乎不可能改造旧的处理机构，因为所述旧的设备不能区分待测试的电子元件与清洁假体。所述方法还延长了平均的循环时间。

在US 2011/0 132 396 A1中公开了用于清洁接触件及测试接口的支撑结构的清洁材料(Reinigungsmarerial)，例如测试插座，其用于半导体元件的功能测试。所述清洁材料包括清洁层，在其下方设置多个的中间层，用于支撑清洁层。使用清洁材料可以清除接触件与支撑结构的污染物。

在DE 10 2008 029 129 A1中公开了用于连接特别是IC的电子元件的连接装置，其具有连接插座的连接弹簧。提供具有带运动机构及清洁带的带清洁装置，所述清洁带通过连接插座的连接弹簧引导。清洁带包括：至少一个凹槽，通过所述凹槽输送元件，及至少一个清洁区域，所述清洁区域在其面向接触弹簧的一侧上具有粘结层。

在US 2007/0 205 753 A1中公开了用于清洁自动测试装置的接触销的方法，其中，备用清洁装置设置在测试插座中，以便用清洁剂清洁接触销。

发明内容

发明的目的在于，提供用于测试电子元件的装置，所述装置减少或完全避免了现有装置的缺点。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的用于测试电子元件的装置实现。由此，至少一个清洁单元这样地构造，即，在每个测试过程中测试接触部与至少一个清洁单元接触，测试接触部在每次测试之前和/或之后进行清洁，使得在测试接触部上不会形成较大的沉积物而且不需要为清洁而终止测试由于清洁实际上在测试过程中已经完成，不必安排用于清洁的额外时间，使得平均的循环时间没有延长。

因为在每个测试过程中做清洁，针对清洁不必使用腐蚀性清洁剂。因此每次仅需要清除非常少量的污染物。此外，不存干燥物及氧化物固化的危险，因为由电子元件运输到试接触部上的沉积物在测试下个电子元件前已经被再次清除。

本发明的其它的细节及优点将在从属权利中给出。

在本发明的实施方式中，设置至少一个清洁单元，使得其与槽件一起移动。由此，清洁单元参与槽件的每次移动。因此可以确保当槽件进入测试位置上时实施清洁过程。而且，当槽件返回到位置上时，还实施第二次清洁过程，其中，已完成测试的电子元件由还未测试的电子元件替换。这表示，每个测试循环实施两次清洁过程，即，当槽件被置于测试位置上时的测试前的清洁过程，以及当槽件再次返回时的测试后的清洁过程。

在第一实施例中，在槽件上或具有槽件移动的柱塞上设置至少一个清洁单元。在所述实施例中，必要的清洁单元的数量取决于电子元件的接触部的状态。如果接触部设置在电子元件的两个相对的侧面上，则同样地使用两个清洁单元。

然而，如果接触部分布在电子元件的所有四个侧面上，则还可能需要四个清洁单元，因为所述测试插座的测试接触部也适当地设置。在电子元件的一侧设置有接触部及测试插座的相应设置的测试接触部的情况下，一个清洁单元是足够的。

为了使待测试的电子元件位置精确地固定在槽件中，经常使用特殊的固定件(Halteglieder)。所述固定件通常通过锁定机构与槽件连接，使得所述待测试的电子元件处在槽件与固定件之间。在本发明的第二实施例中，电子元件通过固定件固定在槽件中，可以使至少一个清洁单元固定在固定件上。当然，也可以将清洁功能直接集成在固定件中。

在另一实施例中，至少一个清洁单元可移动地设置在测试插座上。在所述实施例中，清洁单元不参与槽件的整个移动，而槽件仅作为针对移动的驱动，所述移动必须足够远，使得所述清洁单元可以完成其清洁功能。

也可能，清洁单元例如磁力地或机械地连接在槽件的移动部上，且在槽件返回移动时再次取消所述连接。然而特别有利的是，至少一个清洁单元逆着弹性件的力抵靠测试插座移动。通过该方式无需连接，因为在槽件返回移动期间压力消退，弹性件的清洁单元恢复到其初始位置。

在此，至少一个清洁单元移动通过槽件自身或通过与槽件相连的部分。这种与槽件相连的部分例如可以是待测试的电子元件的自身。为了避免损伤电子元件，优选地，因此使用固定件，或使用附加设置在槽件上的剪切闸板

也在所述实施例中，每个测试循环实施两次清洁过程，使得对于所有的变体存在测试接触部的高强度清洁，且可以可靠地避免不期望的颗粒沉积。

优选地，至少一个清洁单元包括基身和至少一个接触模块。根据实施例，设置多个分别仅具有一个接触模块的清洁单元，或仅设置一个具有多个接触模块的清洁单元。

所述接触模块可以有非常不同的设计。优点已经得到验证，即，当至少一个接触模块具有刷毛时。所述刷毛可以如此选择，使其达到好的清洁作用，而不磨损或损伤测试接触部。可以通过刷毛的表面、长度、硬度及弹性设置实现所期望的特性。

然而也可能的是，接触模块由其它材料制造。这同样得到证明，如果至少一个接触模块由弹性材料组成，其中，待清洁测试接触部的至少一个接触模块的表面包括预先确定的表面粗糙度。这种接触模块可以通过如非常廉价的泡沫塑料加工制成，其中，在此可以简单地通过设置基体材料及泡沫塑料的密度实现所期望的特性。

优选地，至少一个接触模块具有硬度，其确保稳定清洁测试插座的测试接触部，同时不损伤测试接触部。然而，这意味着，连接模块优选地比测试接触部柔软，因此受到磨损。为了可以确保稳定清洁测试接触部，因此，在实施例中至少一个清洁单元可以更换。

在其它实施例中，由于相同的原因，仅更换至少一个接触模块。在各情况下，需要权衡相对于更换的生产费用的投资成本。

附图说明

本发明其它的细节及优点将通过对实施例的描述得出，参照附图对实施例进行详细描述。附图中：

图1a与图1b为在不同位置上的根据本发明的第一实施例的示意性的局部视图，

图2a与图2b为在相同位置上的第二实施例的相应的局部视图，

图3a与图3b为第三实施例的视图，

图4a与图4b示出了其它实施例的细节，以及

图5为针对单个测试的处理机构的基本示意图。

附图标记说明

1    测试插座

2    测试接触部

3    槽件

4    电子元件

5    元件接触部

6    左基身

7    左接触模块

8    右基身

9    右接触模块

10   单件基身

11   弹簧元件

12   支撑元件

13   压力柱塞

14   螺纹杆

15   负载板

16   测试头

17   叶片弹簧

18   橡胶垫

19   轮廓凹陷

20   轮廓凸柱

具体实施方式

根据图5示出的处理机构包括压力柱塞13，所述压力柱塞通过螺纹杆14可以匀速地上下移动。在压力柱塞13上设置槽件3，所述槽件用于接收待测试的电子元件。然而，还可以设置支脚，其可通过X-Y-移位装置进行定位，且其配备大量的待测试的电子元件。

用标识1表示测试插座或测试插座-组。通过测试插座-组可以同时测试更多的电子元件。由于是否每次同时仅测试一个电子元件或多个电子元件在本发明中并不重要，根据本发明的装置将按照单个测试进行详细说明。

槽件3定位在压力柱塞13上，使得放置在所述槽件内的电子元件4以其接触部准确位于测试插座的测试接触部的下面。测试头16作为固定的、不可移动的模块被安装在压力柱塞上13和槽件3上。在测试头16与测试插座1之间的连接通过负载板15实现。

为测试电子元件4，压力柱塞13向上移动，且电子元件的接触部通过较大的压力挤压在测试插座1的测试接触部上。优选地，接触压力足够大，使得在电子元件4的接触部与在此未示出的测试插座1的测试接触部之间可以确保导电连接。首先在预先确定的程序后完成测试。

在测试结束后，压力柱塞13下降，使得电子元件的接触部从测试插座1的测试部脱开。在最下边的位置上，已经测试过的电子元件现在例如可以通过所谓的拾取和放置装置移开，且与待测试的电子元件进行交换。

在参照图1至图3所有三个实施例中，以同样的方式示出了具有测试接触部2的测试插座1、槽件2及待测试的具有接触部5的电子元件4。在所有附图中，相同部件以同样的标号标识。在图1至图3中，未示出压力柱塞13，但是，通过槽件3下的双箭头标识。

测试插座1包括在两个相对设置的面的测试接触部2。在此，所述接触部作为接触弹簧示出，所述接触弹簧的尖部可以挤压测试插座1。将接触弹簧固定在测试插座上的角度仅稍微偏离90°角。通过该方式，测试接触部的尖部的弯曲仅仅在水平面中出现非常小的测试尖部的偏移。在测试接触部弹性减震过程中，测试接触部2的尖部与待测试电子元件4的接触部5之间的仍然保持配合。

在此，本发明参照具有测试接触部的测试插座进行说明，所述测试接触部被构造成接触部弹簧。然而，本发明还可以应用在测试插座中，所述测试插座的测试接触部被构造成弹簧加载的测试引脚(federbelastete Prüf-Pins)。

在根据图1a与图1b的实施例中，在槽件3的两个相对设置的面上分别固定清洁单元6、7和8、9。在此，每个清洁单元包括基身6、8与接触模块7、9。优选地，两个清洁单元与槽件3拧紧，或通过可拆卸的锁紧连接固定在槽件3上。接触模块7、9实施成刷状，具有刷毛。选择刷毛，使得可以清除在测试接触部2上新产生的沉积物，然而数量众多的测试过程也不损害测试接触部2。

由于在接触中，在测试接触部2与接触模块7、9之间的相对运动期间，测试接触部2不会磨损，随时间的推移接触模块7、9被消耗。因此，接触模块必须不定期的进行更新。通常存在下述可能性，即，仅更换模块7、9或者更换包括基身6、8的整个清洁单元。其中，有两种可能性，费用较低，例如，定向使用用于接触模块。

在测试进程开始时，槽件3从上抵靠测试插座1移动。在所述移动过程中，测试接触部2与接触模块7、9接触，所述移动向下挤压，且接触模块7、9在此弹性变形。当继续移动到测试位置时(参见图1b)，所述弹性变形的接触模块7、9沿着测试接触部2密封。在此，从测试接触部清除沉积物，如灰尘颗粒或锡颗粒。在测试位置上，被固定在测试插座1上的测试接触部2的支脚部，实际上处在水平方向上。

测试后，沉积物可能会再次出现在测试接触部2上。因此，当槽件3向下移动时，测试模块7、9在另一个方向呈现弹性变形，且沿着测试接触部重新抹过，使得所述沉积物立刻再次被清除。

因此，在每个测试进程中，两次清洁测试接触部，一次在槽件3向上移动中且一次在其向下移动中。同时，在正常的测试进程中完成清洁，使得无需附加的移动。通过该方式，不必忍受平均测试周期的延长。所以，测试接触部的清洁不存在时间损失。

通过清洁，在测试插座1的测试接触部2与待测试的电子元件4的接触部5之间的导电性在测试过程中得到长时间保持。这导致，测试接触部2很少必须更换。最终，根据本发明的配置甚至缩短了平均的周期时间。

在参照图2a与图2b的实施例中，仅设置一个清洁单元，与参照图1中的实施例相比较，所述清洁单元完全是按照另一种方式进行安装。设计成具有两个接触模块7、9的单件基身10，借助弹簧元件11直接固定在测试插座1上。清洁单元这样定位，使得接触模块7、9处在清洁单元的静止位置上，在测试接触部2的尖部下。

可以通过弹簧元件11操控清洁单元，或者在测试插座1上设置进行自控，确保清洁单元仅在双箭头的方向上移动，且不可以横向拆下。

当测试进程开始时，槽件3向上移动，清洁单元不与槽件3一起移动。首先，如果待测试的电子元件4(参见图2b)触碰到单件基身10的底侧，则当槽件3继续移动时，进入测试位置，清洁单元参与移动。图2示出简化的待测试的电子元件4自身作为用于清洁单元的同步件(Mitnehmer)。然而，优选地，在槽件上设置同步件，通过所述同步件，移动清洁单元，而不必使用电子元件4作为滑块。

在所述实施例中，具有单件基身10的清洁单元及两个接触模块7与9，仅在非常小的距离上移动。所述移动足够，使两个接触模块7与9与测试接触部接触，并且沿所述测试接触部在其上擦拭。

相对于根据图1的实施例，清洁单元仅移动一段距离，所述距离对于清洁测试接触部2是必要的。清洁单元不参与所述槽件3移动的其它段上的移动。

然而，清洁效果同样类似于根据图1的实施例。在此，测试接触部2也做了两次清洁，即，测试前及测试后。同样优选地，应该确保可更换性。因此，可以再次更换两个接触模块7、9，或者更换具有单件基身和两个接触模块7及9的整个清洁单元。

图3a与图3b示出其它实施例。在此，设置支撑元件12，此外目的在于，用于将待测试的电子元件4固定在槽件3中。由此还可能在设置的水平方向上，可靠地引导电子元件及固定在槽件中。

图3中的实施例再次示出具有一个单件基身及两个相连接的接触模块7、9的清洁单元。在此，所述清洁单元固定在支撑元件12上。其也可与支撑元件12构建成一体的，使得当相应的接触模块7、9损坏时，可以简单地更换整个支撑元件12。另一方面，还应给出在所述实施例中的形状，在所述形状中可以更换具有两个接触模块的单件基身10，或者仅更换接触模块7、9。

因为在所述实施例中，清洁单元的移动结合槽件3的移动，以同样的方式进行测试接触部2实际的清洁过程，如在根据图1中的实施例。在此，在测试进程开始时，具有接触模块7、9的单件基身10随即与槽件3一起向上移动。

不仅在电子元件4实际测试之前，而且还在测试之后，接触模块7、9与测试插座1的测试接触部2相连接，且在两个组件彼此相对移动过程中，将附在测试接触部上的沉积物擦干净。所以，在此再次出现，每次测试发生两次测试接触部2的尖部的清洁进程。

本发明还可以应用在设备上，在所述设备上，替代槽件，测试插座移动。因为相对移动仅在槽件与放置在其内的电子元件以及具有测试接触部的测试插座之间进行，在这样的装置上，在每个测试进程中，进行带有两次清洁操作的有效的清洁。

图4a与图4b示出实施例，在所述实施例中，清洁单元如根据图2的实施例，固定在测试插座1上，然而通过槽件3移动或通过与其移动相连的部分移动。在此提供橡胶垫18用于清洁测试接触部2，而不是在其它实施例中使用的刷毛。使用的橡胶还可以(根据应用的情况)添加陶瓷颗粒。

橡胶垫18固定在叶片弹簧17的端部上，所述叶片弹簧通过其另一端可弯曲地安装在测试插座1上。因为在此可能存在许多固定方法，所述可弯曲地固定方式在附图中未示出。在图4a示出的静止状态中，叶片弹簧17设置在测试插座1的底部，且固定在一侧的橡胶垫18从下边挤压在测试接触部2上。由于接触部2的尖部压入橡胶垫18的表面，由此在橡胶垫18的表面产生楔形凹处。

在测试插座1的底部加入轮廓凹陷，所述轮廓凹陷通过橡胶垫18部分地被覆盖。在槽件3或压力柱塞13上，固定与轮廓凹陷19相匹配的轮廓凸柱20。轮廓凸柱20的顶部匹配轮廓凹陷19的轮廓。

现在，槽件3与轮廓凸柱20一起向上移动，在元件接触部5到达测试接触部2的尖部范围之前，轮廓凸柱20触碰到叶片弹簧17。当轮廓凸柱20继续移动时，所述叶片弹簧17挤压在轮廓凹陷19中。至此，橡胶垫18从测试接触部2的尖部收回，然后移动到在图4b示出的位置上。橡胶垫恢复到其最初的形状，没有由于测试接触部的原因引起的楔形变形。

轮廓凸柱20与轮廓凹陷19的形状与大小可以进行适当调整，在橡胶垫18收回后，还在轮廓凸柱20到达轮廓凹陷19底部之前，元件接触部5放置在测试接触部2上。其它的可能性也存在，即，将已弹簧加载的轮廓凸柱20结合槽件3的移动，使得当轮廓凸柱20已经全部进入轮廓凹陷时，槽件3还可以在其测试的位置上移动，出于所述原因，不存在轮廓凸柱继续向上移动的可能性。

通过所述连杆传动，还可以有其它的实施方式。例如，叶片弹簧可以线性引导到在图4中示出的测试插座的左侧。在轮廓凸柱进入轮廓凹陷时，橡胶垫最终在确定的一段向右移动，且释放出测试接触部。

Claims (12)

1.一种用于测试电子元件(4)的装置，具有：至少一个测试插座(1)，带有测试接触部(2)，带有槽件(3)，在所述槽件中可放置至少一个电子元件(4)；及用于测试插座(1)的测试接触部(2)的至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)，其中，通过在测试插座(1)与槽件(3)之间作为测试进程实施的相对移动，所述电子元件(4)压在测试插座(1)的测试接触部(2)上，且可再次从测试接触部上抬起，其特征在于，至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)这样地设计，即，在每个测试进程中，测试接触部(2)与至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)接触。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)这样安装，即，其与槽件(3)一起移动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(6、7；8、9)安装在槽件(3)上或安装具有移动柱塞的槽件(3)上。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，电子元件(4)通过支撑元件(12)固定在槽件(3)中，且至少一个清洁单元(10、7、9)固定在支撑元件(12)上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(10、7、9)可以移动地固定在测试插座(3)上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(10、7、9)逆着弹簧元件(11)的力抵抗测试插座(3)移动。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(10、7、9)通过槽件(3)或通过与槽件相连的部件(4)移动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)包括基身(6、8、10)及至少一个接触模块(7、9；7、9)。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个接触模块(7、9；7、9)包括刷毛。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个接触模块(7、9；7、9)由弹性塑料构成，其中，至少一个接触模块(7、9；7、9)的清洁测试接触部(2)的表面具有预先设定的粗糙度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个清洁单元(6、7；8、9；10、7、9)是可以更换的。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个接触模块(7、9；7、9)是可以更换的。