CN1530981A - 用于测试电子元件的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测试电子元件的装置包括具有腔位于上表面上用来容纳电子元件的基片。从第二电极侧将电子元件插入腔。连接导体从腔下沿基本垂直于基片厚度方向延伸。连接导体电连接到通孔电极。通孔电极的上端还连接到置于基片的上表面上的终端垫片。可以通过将第一探测器和第二探测器分别贴附到电极元件的第一基片和末端垫片来测量电子元件的特性。

Description

用于测试电子元件的装置和方法

发明背景

发明领域

本发明涉及用于检测电子元件的装置和方法，例如用于测试诸如单片陶瓷电容器和混合高频元件的芯片电子元件的特性。特别是，本发明涉及用于测试电子元件的装置和方法，其中电子元件插入基片的腔中且由探测器测量电子元件的特性。

相关技术的描述

各种类型的测试装置用于测量和测试诸如单片陶瓷电容器的陶瓷电子元件的特性的过程中。

图5是示出用于测试电子元件的已知装置的实例的透视图。在该实例中，用探测器52和53测量电子元件51的特性。电子元件51包括主体51a，以及设置在主体51a两端处的电极51b和51c。电子元件51设置在基片的腔中(未示出)，从而电极51b和51c分别安排在电子元件51的上端和下端处。为了测量电子元件51的特性，探测器52和53分别沿图5中箭头的方向贴附到电极51b和51c上。方便地设置探测器52和53，因为在电子元件51的端表面处它们贴附到电极51b和51c。

但是，近来电子元件的尺寸减小引发一些问题。位于电子元件51下的探测器53通过基片上的通孔接近电极51c。为了测试尺寸减小的电子元件，就要减小用于容纳电子元件51的腔的尺寸。为了使探测器53通过的通孔尺寸甚至小于腔的尺寸。在这种情况中，具有相对较大直径的通用探测器就不能通过通孔。即，不能测量尺寸减小的电子元件的特性。

现在参考图6，探测器52和53分别贴附到电子元件51的上表面上的电极51b和51c。将电子元件51插入上部处具有开口的腔(未示出)。探测器52和53可以通过腔的开口贴附到电极51b和51c。在这种情况中，测试较小的电子元件是相对较容易的。

但是，当进一步缩小电子元件51的尺寸时，探针52和53就不能可靠地贴附到电极51b和51c，因为电极51b和51c的上部的尺寸相应地缩小了。

此外，探测器52和53总是需要某些调整，因为电极51b和51c之间的间距以及电极51b和51c的上部尺寸随电子元件而变化。

图7示出日本未审查的特许公开No.2001-332460(以下称作“专利文件1”)所揭示的用于测试电子元件的装置。基片61具有上部开口的腔62，电子元件51包含于腔62内。导电板63结合到基片61的下表面上。导电板63具有相对于腔62的通孔63a。在这种用于测试电子元件的装置中，将电子元件51插入腔62中以允许电子元件51的电极51c贴附到导电板63。随后，位于电子元件51上的探测器64贴附到电子元件51的端表面上的电极51b上。因此，用导电板63和探测器64测量电子元件51的特性。在专利文件1中所揭示的用于测试电子元件的装置中，多个腔62设置于基片61上，且导电板63被安排成延伸到所有腔62的下表面。

即使测试小尺寸的电子元件，导电板也可靠地贴附到电子元件51的电极51c，同时探测器64方便地贴附到上电极51b。

但是，由于排列在腔62下的导电板63由多个电子元件共享，这种测试装置的使用限于诸如绝缘电阻的特殊特性的测量，它甚至可以在电子元件的一个电极由其它电子元件共享时进行测量。换句话说，专利文件1中所揭示的用于测试电子元件的装置不能用来同时测量当电子元件的一个电极与其它电子元件共享时不能进行测量的特性，诸如电容。

发明概述

为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供用于测量电子元件的一种装置和方法，从而即使降低电子元件的尺寸，也能通过通用探测器方便、快捷地测量当一个电极由多个电子元件共享时不能进行测量的电子元件特性，诸如电容。

根据本发明较佳实施例的用于测试电子元件的装置包括基片，其上表面上具有至少一个腔用于容纳电子元件；至少一个连接导体，设置在基片的下表面上或其内部并沿基本垂直于基片的厚度方向从腔下延伸；通孔电极，设置在腔附近并具有电连接到连接导体的下端和贴附到基片上表面的上端；以及末端垫片，设置在基片的上表面上并电连接到通孔电极的上端。

在根据本发明较佳实施例的用于测试电子元件的装置中，至少一个连接导体包括对应于电子元件的电极的多个连接导体，在腔下分开连接导体，并为每个连接导体设置通孔电极和末端垫片。

根据本发明的另一个较佳实施例，用于测试电子元件的装置还包括直径小于腔直径的吸气通孔，该吸气通孔经由连接导体相对于腔并向基片外延伸。

在根据本发明另一个较佳实施例的用于测试电子元件的装置中，吸气通孔穿过连接导体。

在根据本发明另一个较佳实施例的用于测试电子元件的装置中，沿圆周方向设置多个测试单元，它们每个都具有腔、连接导体和末端垫片。

一种使用根据本发明较佳实施例的测试电子元件的装置测试电子元件的方法包括将电子元件插入腔以允许电子元件的第一电极接触连接导体的步骤，和将探测器贴附到末端垫片以测量电子元件特性的步骤。

由以下本发明较佳实施例的详细描述并参考附图将使本发明的其它特点、元件、特性、步骤和优点将变得更加明显。

附图概述

图1A和1B分别是平面图和前剖视图，示出根据本发明第一较佳实施例的用于测试电子元件的单元；

图2是部分剖面的透视图，示出根据本发明第一较佳实施例的用于测试多个电子元件的装置；

图3是根据本发明第二较佳实施例的用于测试电子元件的装置的部分剖面的透视图；

图4是部分剖面的透视图，示出根据本发明较佳实施例的用于测试电子元件的装置的修改；

图5是示出用于测试电子元件的装置的已知实例的透视图；

图6是示出用于测试电子元件的装置的另一个已知实例的透视图；以及

图7是部分剖面的前剖视图，示出用于测试电子元件的装置的另一个已知实例。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的较佳实施例。

图1A、1B和2示出根据本发明第一较佳实施例的用于测试电子元件的装置。

参考图1A和1B，用于测试电子元件的单元具有腔2位于基片1的上表面1a上。为了容纳电子元件3(例如，约0.4mm长(L)、约0.2mm宽(W)和约0.2mm高(H))，腔2的深度等于或大于电子元件3的纵向长度，在图中纵向长度是垂直的。即，整个电子元件3垂直地设置在腔2中。电子元件3可以部分从基片1凸出。在该较佳实施例中，印刷板1c、1d和绝缘底部材料1e堆叠在层内以形成基片1。绝缘底部材料1e的下表面是基片1的下表面1b。

连接导体4形成于印刷板1d的上表面上。从腔2的下表面起，连接导体4水平延伸，换句话说，沿基本垂直于印刷板1d的厚度方向。例如，连接导体4由结合在一起的形成图案的导电膜或金属箔制成。

通孔5设置在腔2下的印刷板1d中。通孔5的直径小于腔2的直径。通孔5的下端通向设置于绝缘底部材料1e中的通孔6。在本发明较佳实施例中通孔5和6较佳地是吸气通孔。通孔6还连接到吸气单元(未示出)。由吸气单元产生的吸力将电子元件3保持在腔2内，并允许电子元件3的电极3c紧紧地连接到连接导体4。

电子元件3包括主体3a，以及设置在主体3a两端处的电极3b和电极3c。在该较佳实施例中，电子元件3较佳地是单片陶瓷电容器。

连接导体4电连接到通孔电极7，它设置在印刷板1c的腔2附近。腔2和通孔电极7之间的距离约是电子元件3的纵向长度的两倍到5倍。通孔电极7的下端连接到连接导体4，而通孔电极7的上端电连接到设置在基片1的上表面1a上的末端垫片8。例如，末端垫片8是约1mm正方(square)并稍许向腔2移动同时连接到通孔电极7。末端垫片8由导电材料制成。在该较佳实施例中，末端垫片8较佳地由涂覆了镍(Ni)层的铜(Cu)层制成。可供选择地，末端垫片8可以任何金属材料制成，诸如结合到基片1的上表面1a的金属箔。

倾斜表面2a设置在腔2的上开口处。由于该倾斜表面2a，开口的直径向腔2的上部增加。

现在将描述采用根据本较佳实施例的用于测试电子元件的装置测量电子元件3的特性的方法。

如图2所示，基片1上设置了多个用于测试电子元件的单元。每个电子元件3都插入每个测试单元的腔2中，并使电极3c安排在下部。这可以用夹具实现，诸如插入夹具。由于倾斜表面2a设置在每个腔2的上部，所以即使用例如插入夹具将电子元件3随机置于基片1的上表面上，电子元件3也能从一个电极侧可靠地插入腔2。

插入的电子元件3经由通孔5和6由吸气单元(未示出)吸引。电子元件3的电极3c由吸气单元被吸入腔2，并紧紧地连接到连接导体4。为了电子元件3平缓地插入腔2，优选在插入前开始该吸气单元的吸气过程。可供选择地，可以在将电子元件3插入腔之后操作吸气单元以便使电子元件3的电极3c牢固地贴附到连接导体4。

在下一个步骤中，第一探测器11和第二探测器12向基片1移动。随后，将第一探测器11和第二探测器12分别贴附到电子元件3的电极3b和末端垫片8。第一探测器11和第二探测器12约是电子元件3的纵向长度(例如，约0.5mm到约1.5mm)的2倍到4倍。末端垫片8经由上述连接导体4和通孔电极7电连接到电子元件3的电极3c。因此，可以用探测器11和12测量电子元件3的特性。

在本较佳实施例中，探测器11贴附到电子元件3的端表面处的电极3b。即使减小电子元件3的尺寸，对于探测器11的尖端来说电极面积仍是足够的。因此，可以确保探测器11和电极3b之间的电连接。

将探测器12贴附到末端垫片8的上表面上。不管电子元件3的尺寸是多少，探测器12可以可靠地电连接到末端垫片8，从而到电极3c。

在根据该较佳实施例的用于测试电子元件的装置中，可以用通用探测器11和12可靠地和快速地测量电子元件的特性，即使减小电子元件3的尺寸。

此外，基片1上用于测试电子元件的每个单元可以用探测器11和12独立地测量电子元件的特性。与专利文件1中所描述的相关技术不同，根据该较佳实施例的用于测试电子元件的装置可以用于测量当电子元件的一个电极由其它电子元件共享时不能测量的特性，诸如电容。

图3是根据第二较佳实施例的用于测试电子元件的装置的前剖视图。基片21具有用于容纳电子元件23的腔22。电子元件23包括主体23a，以及置于主体23a两端处的第一电极22b和第二电极23c。在该较佳实施例中，电子元件23以使得电极23b和23c接触腔22下部的方向置于腔22内。

在基片21的中部处，第一连接导体24和第二连接导体25从腔22下水平延伸。连接导体24和25在腔22的水平中间处分开。

在该较佳实施例中，第一电极23b和第二电极23c分别连接到第一连接导体24和第二连接导体25。在基片21中，第一通孔电极26和第二通孔电极27的下端分别电连接第一连接导体24和第二连接导体25。第一末端垫片28和第二末端垫片29置于基片21的上表面上。第一末端垫片28和第二末端垫片29分别电连接到第一通孔电极26和第二通孔电极27的上端。

在腔22的下表面处开口的通孔30通向基片21的下表面。通孔30连接到用于通过吸气来保持电子元件23的吸气单元(未示出)。

在该较佳实施例中优选使用压力夹具31并由吸气单元进行吸入操作。压力夹具31将电子元件23压制在腔22中以便将电极23b和23c分别贴附到连接导体24和25。

在该较佳实施例中，电子元件23以图3中所示的方向置于腔22中。由吸气单元(未示出)经由通孔30产生的吸入和压力夹具31施加的压力使电子元件23保持在腔22的下表面上。即，电子元件23的电极23b和23c紧固地连接到连接导体24和25。通过将第一探测器32和第二探测器33分别贴附到末端垫片28和末端垫片29来测量电子元件23的特性。

即使减小电子元件23的尺寸，即减小在主体23a的下表面中延伸段电极23b和23c的面积，电极23b和23c以及连接导体24和25仍旧彼此表面连接。因此，可以由通用探测器32和33方便和快捷地测量电子元件23的特性。

在第二较佳实施例中，图3所示的多个测试单元设置在基片21内。由于不必使一个电极与其它电子元件共享，所以可以由每个单元测量电子元件的各种电特性，包括电容。

图3中，电子元件23包括两端处的电极23b和23c。此外，可以提供外部电极23d来绕过主体23a，如在基片21的中间由虚线所表示的。还可以采用和连接导体24、通孔电极26和末端垫片28相同的方式提供电连接到电极23d的第三连接导体、通孔电极和末端垫片。因此，根据本发明较佳实施例的用于测试电子元件的装置还可以用来测试具有三个或更多电极的电子元件的特性。

图4是部分剖面的透视图，示出根据本发明各种较佳实施例的用于测试电子元件的装置的变换形式。

如图2所示，根据本发明第一较佳实施例的用于测试电子元件的装置包括按矩阵排列的多个测试单元。可供选择地，多个测试单元A可以沿圆周方向设置，如图4所示。在这种情况中，根据本发明较佳实施例的用于测试电子元件的装置可以用于旋转运动中输送电子元件的自动筛选机械中。

由本发明较佳实施例的装置测试的电子元件不限于单片陶瓷电容器。可以由根据本发明较佳实施例的装置测试各种类型的芯片电子元件的特性，它们是表面安装的并具有两个或更多电极位于每个元件的外表面上。

本发明不限于上述较佳实施例，但可以在所附权利要求书的范围内进行修改。此外，可以根据需要将上所述较佳实施例中揭示的技术组合使用。

Claims (11)

1.一种用于测试电子元件的装置，其特征在于，包括：

基片，其上表面上具有至少一个用于容纳电子元件的腔；

至少一个连接导体，设置在基片的下表面上或其内部并从腔下沿基本垂直于基片的厚度方向延伸；

通孔电极，设置在腔附近并具有电连接到连接导体的下端和贴附到基片上表面的上端；以及

末端垫片，设置在基片的上表面上并电连接到通孔电极的上端。

2.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，所述至少一个连接导体包括对应于电子元件的电极的多个连接导体，在腔下分开所述多个连接导体，并为所述多个连接导体中的每一个设置通孔电极和末端垫片。

3.如权利要求2所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，还包括直径小于腔直径的吸气通孔，所述吸气通孔经由连接导体与腔相对并向基片外延伸。

4.如权利要求3所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，所述吸气通孔穿过连接导体。

5.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，沿圆周方向设置多个各自都具有腔、连接导体和末端垫片的测试单元。

6.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，按矩阵设置多个各自都具有腔、连接导体和末端垫片的测试单元。

7.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，所述基片包括堆叠的至少一个印刷板和绝缘底部材料。

8.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，所述绝缘底部材料形成基片的下表面。

9.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，所述末端垫片由涂覆有镍层的铜层制成。

10.如权利要求1所述的用于测试电子元件的装置，其特征在于，一倾斜表面被设置在至少一个腔的上开口处的基片内。

11.一种使用根据权利要求1所述的用于测试电子元件的装置测试电子元件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将电子元件插入腔以使电子元件的第一电极接触连接导体；和

将探测器贴附到末端垫片以测量电子元件特性。

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