CN208013248U - 连接装置及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种连接装置及测试系统，所述连接装置设置在测试机台和硬件接口电路板之间，包括：吸盘机构、弹性机构、用于监测所述弹性机构或者所述硬件接口电路板的监测机构、真空泵、气体流通管道、管夹和自动控制开关；一方面，能够通过真空泵、气体流通管道和吸盘机构将硬件接口电路板吸附在测试机台上，可以避免因橡胶垫的氧化、破损、受热膨胀等现象引起的硬件接口电路板与测试机台之间的连接出现开路问题；另一方面，通过监测机构监测弹性机构的弹力，进而监测吸盘机构是否发生漏气，当吸盘机构发生漏气时能够通过自动控制开关自动关闭管夹，避免真空泵的功率加大，提高连接装置整体稳定性。

Description

连接装置及测试系统

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路测试技术领域，尤其涉及一种连接装置和测试系统。

背景技术

晶圆经过曝光、刻蚀、离子注入、沉积、生长等复杂工艺制造过程后，形成芯片并封装完毕后，还需要通过极其严格的各种测试，才能出厂。芯片进行测试时，芯片通常需要通过硬件接口电路板(device interface board，DIB)与测试机台(Tester)上的探针进行电性连接，而且还需要借助连接装置来加固DIB 和测试机台的连接，所述连接装置中通常会用到橡胶垫，而橡胶垫的氧化、破损、受热膨胀等现象，会造成DIB与测试机台之间的开路，影响测试结果。

因此，需要一种连接装置和测试系统，能够防止硬件接口电路板与测试机台之间的连接出现开路问题，保证测试结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连接装置和测试系统，能够防止硬件接口电路板与测试机台之间的连接出现开路问题，保证测试结果的准确性。

为解决上述问题，本实用新型提出一种连接装置，设置在一测试机台和一硬件接口电路板之间，包括：吸盘机构、弹性机构、用于监测所述弹性机构或者所述硬件接口电路板的监测机构、真空泵、气体流通管道、管夹和自动控制开关；其中，所述吸盘机构设置在硬件接口电路板下方，用于承接和吸附住所述硬件接口电路板的底部；所述弹性机构设置在所述吸盘机构和测试机台之间或者设置在所述吸盘机构处的所述硬件接口电路板和测试机台之间；所述气体流通管道的一端连通所述吸盘机构，另一端连通所述真空泵；所述管夹设置在所述气体流通管道上；所述自动控制开关连接所述监测机构和所述管夹，并用于根据所述监测机构的信号打开或关闭所述管夹。

可选的，所述吸盘机构包括连通所述气体流通管道的吸盘以及设置在所述吸盘上的密封圈。

可选的，在未放置所述硬件接口电路板时，所述弹性机构将所述吸盘机构相对所述测试机台抬起一定高度。

可选的，所述弹性机构包括弹簧。

可选的，所述监测机构包括用于感测所述弹性机构的弹力大小的压力传感器或用于感测所述硬件接口电路板和所述测试机台之间的距离的距离传感器。

可选的，所述吸盘机构的数量为多个，每个吸盘机构对应设置一个所述弹性机构，且所述气体流通管道包括连接所述真空泵的主管道以及连接所述主管道的至少一条分流管道，每条分流管道连接部分或所有的所述吸盘机构，所述管夹包括设置在所述主管道上的第一管夹以及设置在每个所述吸盘机构与相应的所述分流管道的连接处的第二管夹。

可选的，所述真空泵的数量为多个，每个所述真空泵分别连接一条所述主管道，所述分流管道有多条，每条所述主管道连接部分或所有的所述分流管道，且在每条所述主管道与相应的所述分流管道的连接处设置有所述第一管夹。

可选的，所述连接装置还包括设置在所述真空泵处的真空计；和/或，所述连接装置还包括设置在所述真空泵的进气口处的真空拨动开关。

可选的，所述连接装置还包括连接在所述真空泵的出气口上的排气机构。

本实用新型还提供一种测试系统，包括测试机台、硬件接口电路板以及上述的连接装置，所述连接装置设置在所述测试机台和硬件接口电路板之间。

可选的，所述硬件接口电路板上设有定位孔，所述测试机台上设有与所述定位孔对准的定位销。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

1、本实用新型的连接装置，设置在测试机台和硬件接口电路板之间，包括：吸盘机构、弹性机构、用于监测所述弹性机构或者所述硬件接口电路板的监测机构、真空泵、气体流通管道、管夹和自动控制开关；一方面，能够通过真空泵、气体流通管道和吸盘机构将硬件接口电路板吸附在测试机台上，可以避免因橡胶垫的氧化、破损、受热膨胀等现象引起的硬件接口电路板与测试机台之间的连接出现开路问题；另一方面，通过监测机构监测弹性机构的弹力，进而监测吸盘机构是否发生漏气，当吸盘机构发生漏气时能够通过自动控制开关自动关闭管夹，此时吸盘机构还能对硬件接口电路板起支撑作用；进一步地，当所述吸盘机构有多个时，其中任意一个吸盘机构损坏后，都可以通过监测机构和自动控制开关来自动关闭相应的第二管夹，避免真空泵的功率加大，由此会避免气体泄漏现象加剧的问题，防止DIB与测试机台之间出现开路现象；此外，真空泵的数量也可以有两个以上，当相应的真空泵发生故障时，可以通过其连接的主管道上的第一管夹来关闭，由此提高连接装置整体稳定性。

2、本实用新型的测试系统，由于采用了本实用新型的连接装置，稳定性提高，且能够避免因橡胶垫的氧化、破损、受热膨胀等现象引起的硬件接口电路板与测试机台之间的连接出现开路问题，保证测试结果的准确性。

附图说明

图1是一种连接DIB和测试机的连接装置的俯视结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的连接装置的剖面结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例的连接装置的俯视结构示意图；

图4是本实用新型又一实施例的连接装置的俯视结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的连接装置用于芯片测试时的器件结构剖面示意图。

具体实施方式

一种用于连接DIB和测试机台的连接装置，包括真空泵200、真空计201、真空拨动开关202、气体流通管道203、管夹205、排气管206以及橡胶垫(Rubber mat)40，橡胶垫40通常为环绕在测试机台10的探针100周围的环形垫，管夹 205设置气体流通管道203上并用于控制气体流通管道203的开启和关闭，气体流通管道203一端设置在橡胶垫30的底部设有气孔204，气体流通管道203另一端连通真空泵200。在进行芯片测试前，将DIB 30放置到橡胶垫30的上方， DIB 30的针脚与测试机台10上的探针100对准，关闭真空拨动开关202以阻止外界空气进入真空泵200，打开管夹205，然后真空泵200通过气孔204抽气，使DIB 30吸附在橡胶垫40上，以加固DIB30和测试机台10的连接。这种方式下，一旦橡胶垫40发生氧化、破损、受热膨胀等现象，会很容易导致气体泄漏，此时真空计201测得的真空度会不足，真空泵200会相应的加大功率，补充泄漏气体的压力，由此会导致气体泄漏现象加剧，最终使DIB30与测试机台10 之间的开路，影响测试结果。

基于此，本实用新型提出一种用于连接DIB和测试机台的连接装置，用至少一个吸盘机构来代替图1中的橡胶垫的使用，从而可以避免因橡胶垫发生氧化、破损、受热膨胀等现象而导致的DIB与测试机台之间的开路问题，进而保证测试结果的准确性。

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明，然而，本实用新型可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。

请参考图2，本实用新型一实施例提供一种连接装置，设置在一测试机台10和一硬件接口电路板(DIB，未图示)之间，包括：真空泵200、真空计201、真空波动开关202、气体流通管道203、管夹205、排气机构206、吸盘机构207、弹性机构208、监测机构209以及自动控制开关210。

其中，所述吸盘机构207设置在硬件接口电路板下方，用于承接和吸附住所述硬件接口电路板的底部，吸盘机构207可以包括连通气体流通管道203的吸盘2072以及设置在所述吸盘2072顶部的密封圈2071，所述密封圈2071的材质可以是橡胶、海绵等，在承接硬件接口电路板时起到缓冲作用且在吸附住硬件接口电路板时起到密封作用。本实施例的吸盘2072的数量仅有一个，尺寸相对较大，位置可以对应在硬件接口电路板底部的中央区域。

所述气体流通管道203的一端连通所述吸盘机构207，另一端连通所述真空泵200，真空计201的测量端可以设置在真空泵200中或者设置在真空泵200和气体流通管道203的连接处，用于测量真空泵200中的真空度，真空拨动开关 202连接在所述真空泵200的进气口处，用于使真空泵200与外界连通以送入空气或者阻挡外界空气进入真空泵200，排气机构206连接真空泵200的排气口，用于将真空泵200抽取的气体排出，所述排气机构206可以包括排气扇和排气管道。真空泵200、气体流通管道203、排气机构206以及真空拨动开关202的配合使用能够实现抽气和送气。

弹性机构208可以设置在所述吸盘机构207和测试机台10之间，还可以设置在所述吸盘机构207处的所述硬件接口电路板和测试机台10之间，所述弹性机构208可以包括扭簧、拉簧、压簧等弹簧。所述监测机构209可以设置在弹性机构208的上方或者一侧，可以包括能够感测所述弹性机构207的弹力大小的压力传感器，也可以包括于感测所述硬件接口电路板和所述测试机台10之间的距离的距离传感器。本实施例中，弹性机构208为弹簧，设置在一竖直地固定连接测试机台10的滑槽212中，吸盘2072的底部固定有一能沿所述竖直滑槽212竖直滑动的滑块211，所述监测机构209固定在所述滑块211的底部上，弹性机构208的一端固定在测试机台10上，另一端固定在监测机构209的底部，所述气体流通管道203穿过所述滑槽212、弹性机构208、监测机构209以及滑块211后与吸盘2072连通，在未放置所述硬件接口电路板时，所述弹性机构208 能够将所述吸盘2072相对竖直滑槽212的顶部抬起一定高度，在硬件接口电路板放到吸盘机构207上时，起到缓冲作用，可以防止损伤测试机台10上的探针 (pin)。

所述管夹205设置在所述气体流通管道203上，所述管夹205可以为电磁阀，所述自动控制开关210可以通过电线分别与所述监测机构209和所述管夹 205电连接，自动控制开关210能够根据监测机构209的监测结果控制管夹205 持续打开或者自动关闭。

请结合图2和图5，本实施例的连接装置的使用过程如下：

可以将芯片50与硬件接口电路板30连接好，然后将连接有芯片的硬件接口电路板30放置到吸盘机构207上，关闭真空波动开关202以阻断外界空气进入真空泵200，打开管夹205，真空泵200通过气体流通管道203抽取吸盘2072 和硬件接口电路板30之间的空间中的空气，并通过排气机构206排走，在此过程中，弹性机构208相对收缩，吸盘机构207向下移动，监测机构209实时监测弹性机构208弹力或者硬件接口电路板30的距离，真空计201实时监测真空泵200的真空度，从而可以在保证吸盘机构207使用安全的前提下，使得硬件接口电路板30和测试机台10连接牢固，进而可以测试机台10可以借助硬件接口电路板30对芯片50进行测试，在测试期间，真空泵200可以持续抽气，监测机构209实时监测弹性机构208弹力或者硬件接口电路板30的距离，一旦吸盘2072损坏而发生漏气，监测机构209会测得弹性机构208的弹力不在设定范围或者测得硬件接口电路板30和测试机台10之间的距离不在设定范围，此时自动控制开关210会自动关闭管夹205，此时吸盘机构207整体仅起支撑作用。当测试完成后需要将硬件接口电路板30取走时，打开真空波动开关202，外界空气进入真空泵200，进而通过真空泵200通和气体流通管道203，进入到吸盘 2072和硬件接口电路板30之间的空间中，吸盘机构207整体仅起支撑作用，不再牢牢吸附住硬件接口电路板30，且弹性机构208可以将硬件接口电路板30慢慢顶起，此时可以取走硬件接口电路板30，同时监测机构209会测得弹性机构208的弹力不在设定范围或者测得硬件接口电路板30和测试机台10之间的距离不在设定范围，此时自动控制开关210会自动关闭管夹205。

本实施例的连接装置，用吸盘机构207来代替图1中的橡胶垫40的使用，从而可以避免因橡胶垫40发生氧化、破损、受热膨胀等现象而导致的硬件接口电路板30和测试机台10之间的开路问题，进而保证测试结果的准确性。此外，还能通过监测机构监测弹性机构的弹力，进而监测吸盘机构是否发生漏气，且在吸盘机构发生漏气时能够通过自动控制开关自动关闭管夹，避免真空泵加大功率，此时吸盘机构还能对硬件接口电路板起支撑作用。

请参考图2、图3和图5，本实用新型另一实施例提供一种连接装置，设置在一测试机台10和一硬件接口电路板(DIB)30之间，包括：一个真空泵200、一个真空计201、一个真空波动开关202、气体流通管道、管夹、排气机构206、多个吸盘机构、多个弹性机构208、多个监测机构209以及自动控制开关210。本实施例与图2所示的实施例的主要区别在于：多个吸盘机构207、多个弹性机构208和多个监测机构209均一一对应设置，且所述气体流通管道包括连接所述真空泵200的主管道2031以及连接所述主管道2031的至少一条分流管道，每条分流管道连接部分或所有的所述吸盘机构，所述管夹包括设置在所述主管道上的第一管夹205A以及设置在每个所述吸盘机构与相应的所述分流管道 2032的连接处的第二管夹205E。例如图3中，所述连接装置包括两条同时与所述主管道2031连接的分流管道2032a、2032b，分流管道2032a与所述主管道2031 的连接处设有一个第一管夹205A，分流管道2032b与所述主管道2031的连接处设有一个第一管夹205C，分流管道2032a与所有吸盘机构中的一部分吸盘机构207a连通，且该分流管道2032a与每个吸盘机构207a的连接处均设有一个第二管夹205E，另一条分流管道2032b与所有吸盘机构中的另一部分吸盘机构 207b连通，且该分流管道2032b与每个吸盘机构207b的连接处均设有一个第二管夹205E。

本实施例的连接装置在使用时，若其中一个吸盘机构发生损坏而漏气时，相应的监测机构209会测得相邻的弹性机构208处的弹力不在设定范围或者硬件接口电路板的距离不在设定范围，相应的自动控制开关210会控制关闭相应的第二管夹205E，此时真空泵200的功率不会因此所述吸盘机构处漏气而增大，且其余地方的吸盘机构还能正常吸附硬件接口电路板，测试得以继续进行。需要说明的是，自动控制开关210可以是与第二管夹205E的数量一一对应的电子器件，也可以是管控所有第二管夹205E的电子器件。

由此可见，本实施例的连接装置，包括多个吸盘机构以及对应每个吸盘机构设置的弹性机构和监测机构，当其中任意一个吸盘机构损坏后，都可以通过相应的监测机构和自动控制开关来自动关闭相应的第二管夹，避免真空泵的功率加大，由此会避免气体泄漏现象加剧的问题，防止硬件接口电路板与测试机台之间出现开路现象，相对图2所示的仅有一个吸盘机构207的连接装置，稳定性更好。

请参考图2和图4，本实用新型又一实施例提供一种连接装置，设置在一测试机台10和一硬件接口电路板(DIB)30之间，包括：多个真空泵200、多个真空计、一个真空波动开关202、多条主管道和多条分流管道的气体流通管道、多个第一管夹和多个第二管夹、多个排气机构、多个吸盘机构、多个弹性机构 208、多个监测机构209以及自动控制开关210。本实施例与图3所示的实施例的主要区别在于：真空泵的数量为多个，真空计和排气机构与真空泵一一对应设置，每个所述真空泵分别连接一条所述主管道，每条所述主管道连接部分或所有的所述分流管道，且在每条所述主管道与相应的所述分流管道的连接处设置有所述第一管夹。例如图4中的连接装置包括：两个真空泵200a、200b，两个真空计201a、201b，两个排气机构206a、206b，两条主管道2031a、2031b、两条分流管道2032a、2032b；其中，分流管道2032a与所有吸盘机构中的一部分吸盘机构207a连通，且分流管道2032a与每个吸盘机构207a的连接处均设有一个第二管夹205E，分流管道2032b与所有吸盘机构中的另一部分吸盘机构 207b连通，且该分流管道2032b与每个吸盘机构207b的连接处也均设有一个第二管夹205E；真空泵200a分别与真空计201a、排气机构206a和主管道2031a 连接，主管道2031a同时连接分流管道2032a、2032b，且分流管道2032a与所述主管道2031a的连接处设有一个第一管夹205A，分流管道2032b与所述主管道2031a的连接处设有一个第一管夹205C，真空泵200b分别与真空计201b、排气机构206b和主管道2031b连接，主管道2031b也同时连接分流管道2032a、 2032b，且分流管道2032a与所述主管道2031b的连接处设有一个第一管夹205D，分流管道2032b与所述主管道2031b的连接处设有一个第一管夹205B。

本实施例的连接装置在使用时，将其中一部分真空泵作为常用真空泵，另外的真空泵作为备用真空泵，可以先开启常用真空泵及相应的第一管夹和第二管夹来进行抽气，当常用真空泵发生故障时，可以关闭原先开启的第一管夹，开启备用真空泵及相应的第一管夹和第二管夹来进行抽气，可以进一步提高装置整体稳定性。例如图4中的连接装置在使用时，开启真空泵200a、第一管夹 205A、205C以及所有的第二管夹205E，当真空泵200a发生故障时，可以关闭第一管夹205A、205C而打开第一管夹205B、205D，并启动真空泵200b进行抽气。此外，在本实用新型的其他实施例中，也可以在开始使用时开启所有的真空泵、第一管夹和第二管夹，当某个真空泵发生故障时，则关闭与该故障的真空泵连接的主管道上的所有第一管夹，例如图4中的连接装置在使用时，开启真空泵200a、真空泵200b、第一管夹205A、205B、205C、205D以及所有的第二管夹205E，真空泵200a、真空泵200b同时抽气，以提高效率，当真空泵 200a发生故障时，可以关闭第一管夹205A、205C而仅靠真空泵200b进行抽气。

由此可见，本实施例的连接装置，可以通过多个真空泵同时进行抽气以提高抽气速度，可以将一部分真空泵作为备用，当其中任意一个真空泵发生故障时，均将其连接的主管道上的第一管夹来关闭，可以利用正常的真空泵进行抽气，相对图3所示的仅有一个真空泵的连接装置，抽气速度更快且稳定性更高。

请参考图2至图5，本实用新型还提供一种测试系统，包括测试机台、硬件接口电路板以及上述之一的连接装置，所述连接装置设置在所述测试机台和硬件接口电路板之间。为了进一步提高硬件接口电路板和测试机台的连接效率，所述测试机台10上还设有定位销101，所述硬件接口电路板30上设有定位孔，定位销101能够对准硬件接口电路板30上的定位孔，保证硬件接口电路板30 上的焊盘(pad)等可以对准测试机台10上的针脚100。

本实用新型的测试系统，由于采用了本实用新型的连接装置，稳定性提高，且能够避免因橡胶垫的氧化、破损、受热膨胀等现象引起的硬件接口电路板与测试机台之间的连接出现开路问题，保证测试结果的准确性。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种连接装置，设置在一测试机台和一硬件接口电路板之间，其特征在于，包括：吸盘机构、弹性机构、用于监测所述弹性机构或者所述硬件接口电路板的监测机构、真空泵、气体流通管道、管夹和自动控制开关；其中，所述吸盘机构设置在硬件接口电路板下方，用于承接和吸附住所述硬件接口电路板的底部；所述弹性机构设置在所述吸盘机构和测试机台之间或者设置在所述吸盘机构处的所述硬件接口电路板和测试机台之间；所述气体流通管道的一端连通所述吸盘机构，另一端连通所述真空泵；所述管夹设置在所述气体流通管道上；所述自动控制开关连接所述监测机构和所述管夹，并用于根据所述监测机构的信号打开或关闭所述管夹。

2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述吸盘机构包括连通所述气体流通管道的吸盘以及设置在所述吸盘上的密封圈。

3.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，在未放置所述硬件接口电路板时，所述弹性机构将所述吸盘机构相对所述测试机台抬起一定高度。

4.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述监测机构包括用于感测所述弹性机构的弹力大小的压力传感器或用于感测所述硬件接口电路板和所述测试机台之间的距离的距离传感器。

5.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述吸盘机构的数量为多个，每个吸盘机构对应设置一个所述弹性机构，且所述气体流通管道包括连接所述真空泵的主管道以及连接所述主管道的至少一条分流管道，每条分流管道连接部分或所有的所述吸盘机构，所述管夹包括设置在所述主管道上的第一管夹以及设置在每个所述吸盘机构与相应的所述分流管道的连接处的第二管夹。

6.如权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述真空泵的数量为多个，每个所述真空泵分别连接一条所述主管道，所述分流管道有多条，每条所述主管道连接部分或所有的所述分流管道，且在每条所述主管道与相应的所述分流管道的连接处设置有所述第一管夹。

7.如权利要求1至6中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括设置在所述真空泵处的真空计；和/或，所述连接装置还包括设置在所述真空泵的进气口处的真空拨动开关。

8.如权利要求1至6中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括连接在所述真空泵的出气口上的排气机构。

9.一种测试系统，其特征在于，包括测试机台、硬件接口电路板以及权利要求1至8中任一项所述的连接装置，所述连接装置设置在所述测试机台和硬件接口电路板之间。

10.如权利要求9所述的测试系统，其特征在于，所述硬件接口电路板上设有定位孔，所述测试机台上设有与所述定位孔对准的定位销。