CN209311523U - 转接器模块和集成电路芯片封装测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种集成电路芯片封装测试系统和一种用于集成电路芯片封装测试系统的转接器模块。在一个示例中，提供了用于集成电路芯片封装测试系统的转接器模块。转接器模块包括主体、固定板和盖板。多个弹簧销每个被设置在形成于主体中的多个弹簧销接纳孔中的相应一个中。固定板连接到主体并且将弹簧销保持在多个弹簧销接纳孔内。盖板可移动地耦接到主体。盖板具有多个形成在其中的弹簧销通孔，其与被形成在主体中的多个弹簧销接纳孔对齐。弹簧偏置盖板离开主体以到一个位置，其中弹簧销不穿过盖板顶表面露出，以及其中盖板可朝向主体移动到使得弹簧销穿过盖板的顶表面而露出的位置。

Description

转接器模块和集成电路芯片封装测试系统

技术领域

本申请的实施例总的涉及具有转接器模块的集成电路芯片封装组件测试系统，所述转接器模块被配置为在与集成电路芯片封装组件测试系统中正在测试的集成电路封装接合之前保护弹簧销。

背景技术

诸如平板电脑、计算机、复印机、数码相机、智能电话、控制系统和自动柜员机之类的电子设备通常采用利用集成电路(例如，芯片)封装组件的电子部件，以实现增加的功能和更高的部件密度。芯片封装组件在芯片封装组件测试系统上进行测试，该测试系统利用母板和子板为测试各种芯片封装组件设计提供灵活性。弹簧销通常用于在母板和子板之间形成电连接。但是，弹簧销非常容易损坏。例如，为了适应具有不同设计的芯片封装组件的测试而移除和更换子板的过程中，经常损坏与子板接触的暴露的弹簧销尖。损坏的弹簧销可能不期望地不仅损坏子板，而且需要维护停机时间来维修测试设备，这增加了持有成本和生产成本。

因此，需要一种改进的、用于测试集成电路封装的测试系统和方法。

实用新型内容

本文描述了转接器模块、芯片封装组件测试系统和用于测试芯片封装组件的方法。在一个示例中，提供了用于集成电路芯片封装测试系统的转接器模块。转接器模块包括主体、固定板和盖板。多个弹簧销每个被设置在被形成于主体中的多个弹簧销接纳孔中的相应一个中。固定板连接到主体并且将弹簧销保持在多个弹簧销接纳孔内。盖板可移动地耦接到主体。盖板具有多个穿过所述盖板而形成的弹簧销通孔，所述弹簧销通孔与被形成在主体中的多个弹簧销接纳孔对齐。弹簧偏置盖板离开主体到一位置，在该位置所述多个弹簧销不通过盖板的顶表面露出，以及其中盖板可朝向主体移动到使得所述多个弹簧销穿过盖板的顶表面而露出的位置。

在另一个示例中，提供了一种集成电路芯片封装测试系统。所述测试系统包括被设置在母板和子板之间的转接器模块。子板的顶表面具有插口，该插口被配置为接纳用于测试的芯片封装。子板的底表面具有多个电接触垫片，其推动位于被安装在母板顶表面上的转接器模块中的弹簧销。上述底表面接触垫片通过子板的电迹线路径被耦接到插口。母板的顶表面具有多个电接触垫片的图案，所述多个电接触垫片适配于经由被嵌入到转接器模块的主体中的不同螺钉进行安装的转接器模块。这些母板接触垫片经由母板上的、从转接器模块垫片图案到测试垫片图案接口的布线而被耦接到测试系统。测试系统还包括推动器，该推动器被配置为朝向插口推动芯片封装。转接器模块包括主体、多个弹簧销、弹簧和固定板。每个弹簧销被设置在多个弹簧销接纳孔中的相应一个中，所述弹簧销接纳孔被设置在主体中，并且每个弹簧销通过子板的多个接触垫片的一个接触垫片而接触母板的多个接触垫片中的一个接触垫片。固定板被耦接到主体并且将弹簧销保持在多个弹簧销接纳孔内。盖板可移动地连接到主体。盖板具有形成在其中的多个弹簧销通孔，它们与形成在底板中的多个弹簧销接纳孔对准。弹簧偏置盖板以离开主体。

在另一个示例中，提供了一种用于测试芯片封装的方法。该方法包括将具有用于测试芯片封装的插口的子板接触到盖板的顶表面，同时弹簧销的端部收在顶表面下方，转接器模块的盖板部分被配置为耦接到测试系统的母板；向抵靠盖板顶面设置的子板施加力并使盖板朝向母板移动；当盖板朝向母板移动时，接合并移动弹簧销的柱塞；将芯片封装插入插口；并且利用从测试系统发送到母板的、通过弹簧销到子板的信号来测试芯片封装。

附图说明

因此，为了详细理解本发明的上述特征的方式，通过参考示例的实施方案可以获得对以上简要概述的本申请的更具体的描述，其中一些实施方案在附图中示出。然而，应当指出，附图仅示出了本申请的典型的实施例，因此不应看作为对本申请的范围的限制，对于本申请，可以允许其它同样有效的实施例。

图1是芯片封装组件测试系统的示意性侧视图，其具有经由一个或多个转接器模块被连接到母板的子板。

图2是被设置在图1中所示的母板的一部分上的转接器模块的示意性俯视图。

图3是被设置在母板的一部分上的转接器模块的示意性侧视图。

图4是转接器模块的一部分的局部剖视图，示出了用于将盖板偏置在转接器模块的其他部分上方的弹簧。

图5是设置在母板的一部分上的转接器模块的示意性剖视图，示出了多个弹簧销。

图6是示例性弹簧销的示意性剖视图。

图7A-C是转接器模块的局部剖视图，示出了盖板和弹簧销的相对位移。

图7D是转接器模块的局部剖视图，示出了盖板和转接器模块的主体之间的间隔，其中弹簧销被移除。

图8是设置在母板的一部分上的转接器模块的另一示意性剖视图，示出了将转接器模块固定到芯片封装组件测试系统的母板的紧固件。

图9是用于测试芯片封装组件的方法的流程图。

为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元素。预期一个实施例的元素可以有利地并入其他实施例中。

具体实施方式

本文公开的、用于芯片封装组件测试系统的转接器模块、芯片封装组件测试系统和测试芯片封装组件的方法通过降低在测试芯片封装组件时弹簧销的损坏概率来提高测试的吞吐量，所述弹簧销用来在测试系统的母板和子板的触点之间进行电接触。由于弹簧销的损坏频率减小，因此可以延长预防性维护间隔，从而提高测试系统的测试能力，同时通过维护人工和更换部件方面的节省而降低持有成本。

在一个示例中，利用转接器模块(interposer block)来保护弹簧销。转接器模块具有模块化结构，其至少包括可伸缩的盖板(cover plate)、主体和固定板(retainerplate)。具有用于弹簧销的开口的可伸缩盖板是弹簧加载的，并且当子板与测试系统的母板接合以在盖板上垂直施加压力时所述盖板缩回。可伸缩盖保护弹簧销免于在从测试系统移除和更换子板期间以及在维修、安装和处理期间由于无意接触而损坏。此外，与较大的单件式转接器模块相比，模块化结构允许转接器模块更有效地被制造并具有更严格的公差。由于采用模块化结构可以更容易地控制弯曲、平整度、翘曲和扭曲，因此弹簧销不太可能粘住，从而提供更坚固和可靠的测试连接，并且提供延长的使用寿命的好处。

图1是芯片封装组件测试系统100的示意性俯视图。芯片封装组件测试系统100包括至少一个测试台102、推动器104和测试控制器128。推动器104被配置为将芯片封装组件(例如，芯片封装)110接合和固定到测试系统100的测试台102以进行测试，如下面进一步描述的。

可以通过利用测试系统100进行测试的示例性芯片封装110，(作为非限制性示例为球栅阵列(BGA)封装)，通常包括被设置在封装衬底114上的至少一个或多个集成电路(IC)裸片112。在一些实施例中，可以利用转接器(未示出)来提供一个或多个IC裸片 112与封装基板114之间的改进的互连。IC裸片112可以是可编程逻辑器件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)、存储器器件、光学器件、MEMS器件、处理器或其他IC逻辑或存储器结构。光学器件包括光检测器、激光器、光源等。焊料凸块116设置在封装衬底114 的底表面上，以使电源、接地和信号电连通到被安装到封装衬底114的一个或多个裸片112 的电路。IC裸片112的功能通过在裸片112中形成的固态电路而被提供。在芯片封装组件制造工艺结束时，对芯片封装110进行测试以确保鲁棒的和可预测的性能。

测试台102包括基座160，母板150和子板140被耦接到基座160。母板150具有顶表面152和底表面154。母板150的底表面154设置在基座160上。母板150的顶表面152 包括接触垫片136。接触垫片136是通过电布线(routing)126(例如迹线(trace)和/或导线(wire))被耦接穿过基座160到控制器128。

子板140具有顶表面142和底表面144。子板140的顶表面142包括一个或多个测试插口120。为简单起见，图1中仅示出了单个测试插口120。测试插口120通常包括凹槽 124，凹槽124被配置为接纳待由测试系统100测试的芯片封装110。凹槽124包括暴露的接触垫片132，其通过布线134被耦接到形成在底表面144上的接触垫片122。接触垫片 132被配置成与芯片封装110的焊料凸块116配合，以便在测试期间进行控制器128和芯片封装110之间的电通信。

测试系统100的推动器104包括被耦接到致动器108的推动器板106。致动器108 可操作以使推动器板106朝向和远离插口120移动。致动器108被配置为推动芯片封装110 与推板106一起以足够的力进入插口120，以确保芯片封装110的焊料凸块116与形成于插口120的凹槽124中的接触垫片132之间的鲁棒的电接触，以促使电源、接地和信号的有效通信，有助于测试芯片封装110。致动器108(例如气压缸、滚珠丝杆或其他线性致动器)可以控制由推动器板106施加的、将芯片封装110推向插口120的力。在一个示例中，致动器108可操作以用每个焊料凸块116大约35克的力向下推动推动器板106抵靠芯片封装110。致动器108和推动器板106是通过图1中未示出的支柱或台架被支撑在测试插口 120上方。

如上面参考图1所讨论的，测试台102被耦接到测试控制器128。测试控制器128 通常执行被存储在测试控制器128中或可由测试控制器128访问的测试例程(例如，预定测试例程)。测试例程可以通过用户界面输入到测试控制器128中，或者从测试控制器128 和/或主机处理系统(未示出)上载或访问。测试控制器128以在被设置于测试台102的插口120中的芯片封装110上运行预定的测试的方式执行测试例程。测试例程可以是在芯片封装110上执行的DC测试例程、老化例程(burn-in routine)、后老化例程(post burn-in routine)、最终测试例程(final test routine)或其他预定的测试的例程的一个或多个例程。

在一个示例中，DC测试例程是在被设置在测试台102的插口120中的芯片封装110上执行的。DC测试例程可以包括使芯片封装110经受一段时间的高DC负载，并测试芯片封装110的电短路、电阻、温升、RC延迟、速度、其他性能特性或故障或其他缺陷。

在另一个示例中，在被设置在测试台102的插口120中的芯片封装110上执行老化测试例程。老化测试例程可以包括使芯片封装110经受高压力环境，例如高电压、高电流、高温和/或高频电信号。老化测试例程可以包括使芯片封装110经受一段时间的高压力环境，并且测试芯片封装110的短路、电阻、温升、RC延迟、速度、其他性能特性或故障或其他缺陷。

在又一个示例中，在被设置在测试台102中的芯片封装110上执行后老化测试例程。后老化测试例程可以包括在室温或低于室温下测试芯片封装110的电特性和功能。后老化测试例程可以包括使芯片封装110经受一段时间的室温环境，并测试芯片封装110的电特性和功能。后老化测试例程还可以包括使芯片封装110经受一段时间的低于室温度的环境，并测试芯片封装110的电特性和功能。后老化测试例程可包括确定与所测试的芯片封装110相关的测试信息，例如性能、功能、通过(pass)、失败(fail)或其他性能信息。其他性能可包括但不限于，电阻、温升、RC延迟、速度、故障或其他缺陷中的一个或多个。

在又一个示例中，在被设置在测试台102中的芯片封装110上执行最终测试例程。最终测试例程可以包括在高于室温的温度(例如，升高的温度，例如约155摄氏度)和/ 或低于室温的温度(例如，冷温度，例如约-55摄氏度)下测试芯片封装110的电特性和功能。最终测试例程可以包括使芯片封装110经受一段时间的高温(和/或冷)温度环境，并测试芯片封装110的电特性和功能。最终测试例程可以包括确定测试信息诸如性能、功能、通过、失败或其他性能信息，成为被存储在测试控制器128上并且与测试的芯片封装 110唯一地相关联的信息。

在又一个示例中，在芯片封装110上执行的最终测试例程可以模仿将与芯片封装110 交互的装置的操作条件。最终测试例程的操作条件可包括温度变化和电压波动。预期可以在测试台102或测试系统100内的其他测试台中执行其他测试例程。

由于具有不同设计的芯片封装110通常具有形成在封装衬底114的底表面上的焊料凸块116的不同的图案，其与被设置在插口120的底部中的接触垫片132的图案不匹配，因此，子板140用另一子板140代替，另一子板140具有被配置为与在测试系统100中待测试的下一个芯片封装110配合的插口120。转接器模块130被设置在子板140与母板150 之间以使得子板140和母板150之间能够快速地电连接和断开电连接，这样，使得子板140 可以用测试系统100的最小停机时间而快速更换。因此，子板140可以快速地从转接器模块130断开，并可以切换成具有被配置为适应待测试的不同芯片封装110的不同焊料凸块布局的插口120的另一个子板140。

图2是被设置在图1的芯片封装组件测试系统100的母板150上的转接器模块130的示例的示意性俯视图。转接器模块130可以是矩形的，或具有其他合适的几何形状。转接器模块130可以任选地被分成两个或更多部分，如虚线分隔线240所示。通过以多个部分制造转接器模块130，可以制造具有更大平坦度和更小翘曲的转接器模块130，这使得能够实现母板和子板150、140之间更鲁棒的连接，以及最终得到测试系统100的更好的性能。

图2中所示的转接器模块130包括盖板220和多个弹簧销208。盖板220具有顶表面202，其在测试期间接触子板140。盖板220包括至少第一多个孔206和多个槽214。每个孔206围绕并允许多个弹簧销208中的相应一个穿过盖板220自由通过。孔206和弹簧销 208的数量、几何图案和间隔可根据特定测试应用的需要而变化。

盖板220还可以包括至少第二多个孔210。每个孔210围绕并允许紧固件212的自由通过，紧固件212用于将转接器模块130耦接并固定到母板150而不移除盖板220。孔210 具有足够的间隙以允许整个紧固件212通过转接器模块130的盖板220，使得盖板220可以自由移动而不受紧固件212的干扰。

多个槽214允许通过盖板220进入用于将盖板220保持到转接器模块130的紧固件204。紧固件204的头部的底表面接合盖板220的凸缘216，因此，使得盖板220可以与转接器模块130的其他部件间隔的距离被限制。下面参考图3-4更详细地描述盖板220与转接器模块130的其他部件之间的间隔。

图3是设置在图1的芯片封装组件测试系统100的母板150上的转接器模块130的示意性侧视图。连同盖板220一起，转接器模块130包括主体310和固定板320。主体310 包括顶表面312和底表面314。在顶表面312和底表面314之间所限定的主体310的厚度大于固定板320的厚度，诸如，例如，至少两倍厚。主体310的顶表面312面向盖板220 的底表面306。主体310的底表面314面向并抵靠固定板320的顶表面322而耦接。固定板320的底表面324面向并且抵靠母板150的顶表面152而耦接。

支腿304从盖板220的底表面306向下延伸。凸缘216从支腿304横向延伸并面向盖板220的底表面306。凸缘216限制向上行程，从而限制盖板220在主体310的顶表面 312上方的间隔。

弹簧302设置在盖板220和主体310之间。弹簧302用于偏置盖板220离开主体310的顶表面312并与其间隔开。弹簧302可以接触盖板220的底表面306，或者如图3所示与支腿304接合。弹簧302可以是螺旋弹簧或其他弹簧形式，例如扁平弹簧、贝勒维尔(Belleville)弹簧垫圈、弹性体弹簧形式，或其他合适的弹簧类型。参考图4更详细地示出和描述了支腿304和弹簧302。

图4是转接器模块130的一部分的局部剖视图，示出了用于将盖板220偏置在转接器模块130的其他部分(例如，主体310)上方的弹簧302中的一个。弹簧302的一端设置在主体310上，第二端设置在盖板220上。弹簧数目和每个弹簧302产生的力可以选择为至少产生足够的力以使盖板220与主体310隔开，并且允许足够的压缩，使得盖板220 在盖板220最大位移(例如，通过距离416)时紧靠主体310。

在图4所示的示例中，支腿304包括形成在支腿304的底部412中的盲孔408。盲孔408足够深以接纳弹簧302的大部分长度，使得弹簧302在压缩时不会明显弯曲。支腿304 的底部412在形成于主体310的顶表面312中的凹槽410的底部414上方隔开一段距离，使得盖板220可行进整个距离416而支腿304的底部412没有接触凹槽410的底部414。在其他实施例中，可以选择支腿304的底部412从盖板220的底表面306延伸的距离，以限制盖板220可以移位的距离，这样在盖板220完全移位时，盖板220的行程受到如下限制：在盖板220的底表面306接触主体310的顶表面312之前，支腿304的底部412就接触到凹槽410的底部414。可替换地，接纳弹簧302的盲孔408可以形成在主体310中，即或者在凹槽410的底部414中，或者在主体310的顶表面312中，或者在盖板306的底表面中。

如上所述，紧固件204用于限制行进和捕获(例如，保持)盖板220到主体310。紧固件204还用于将主体310保持到固定板320。在图4所示的实施例中，主体310包括与通过盖板220形成的槽214对齐的通孔404和形成在固定板320中的孔402。孔402可以带螺纹以接合紧固件204的螺纹，从而将固定板320固定到主体310上。或者，形成在固定板320中的孔402可以延伸穿过固定板320，以允许螺母或其他互补的螺纹紧固件(未示出)接合紧固件204可将固定板320螺栓连接到主体310。

可替换地，紧固件204可以仅用于将盖板220保持在主体310上，而不将主体310 固定到固定板320。在这样的实施例中，利用另一个紧固件(未示出)将主体310固定到固定板320上。

图5是设置在图1的芯片封装组件测试系统100的母板150上的转接器模块130的示意性剖视图，示出了保持在转接器模块130中的多个弹簧销208。弹簧销208的数量和间距，以及设置在母板和子板140、150之间的转接器模块130的数量可以根据需要选择，以适应母板140和子板150之间的特定通信、接地和电力传输要求，从而便于测试被测芯片封装110。在一个实施例中，每个弹簧销208的直径的尺寸设计成使得轴向对齐的弹簧销208之间中心线到中心线的间距至少能小至1.0mm。在其他示例中，中心线到中心线间距可以小至0.4mm。弹簧销208的运动范围(即，行程或轴向位移)可以在0.7到2.0mm 的范围内。弹簧销208可以在行程中点处产生约0.25至5.00牛顿(N)之间的力，例如0.25 和1.00N。

在图6的示意性剖视图中示出了示例性弹簧销208的一个示例。图6中示出的弹簧销208提供了适合于通过转接器模块130在子板140的接触垫片122与模板150的接触垫片136之间传输信号的导电路径，使得在测试系统100的DUT(例如，芯片封装110)和控制器128之间实现信号传输。所描述的弹簧销208的特定配置在这里是用于说明的，并且可以设想，可以使用其他弹簧销，例如具有外部弹簧的弹簧销、H形构造、MEMS结构、冲压构件、滑块或其他构造。

图6中所示的弹簧销208包括第一柱塞608、第二柱塞616和弹簧612。导电路径通过弹簧销208被限定于第一和第二柱塞608、612的暴露的相对的暴露端610、620之间。通过弹簧销208限定的导电路径具有选择的物理特性，以在测试控制器128通过测试台102 与封装110通信时通过弹簧销208提供足够的电力、接地和信号传输。柱塞608、616可以相对于彼此移动，从而设定弹簧销208的行程。

第一柱塞608可以是圆柱形或具有另外截面的几何形状。第一柱塞608可以由足够刚性的材料制成，以在子板140紧固到母板150上时承受施加在弹簧销208上的轴向压缩力，从而将转接器模块130夹在其间。合适的金属包括黄铜、不锈钢和钛，以及其他导电材料。第二柱塞616可以类似地制造。

弹簧销208还可以包括壳体602。壳体602可选地可以是第一柱塞608的一部分。壳体602可以由与上面参考第一柱塞608描述的相同材料制成。柱塞608和壳体602可以由相同的材料制成，或者由不同的材料制成。

穿过壳体602形成用来接纳弹簧612的空腔。第一柱塞608可以通过使用粘合剂、压配接合(a press fit engagement)、型锻连接(swaged connection)、螺纹、卷边(crimping)、钎焊(brazing)、焊接(welding)、紧固件或其他合适的技术而被固定到壳体602。在另一个示例中，第一柱塞608可移动地设置在壳体602的空腔中，使得第一柱塞608可相对于壳体602轴向移动。在这样的实施例中，期望第一柱塞608相对于壳体602轴向地移动，第一柱塞608的端部可以被保持在壳体602的腔体中，以防止第一柱塞608与壳体602脱离。第一柱塞608可以使用如图6所示的唇和头部，或替换地使用销、保持环、卡口接头或其他合适的技术，被机械地保持在壳体602的腔体中。

第二柱塞616以允许第二柱塞616相对于壳体602轴向移动的方式与壳体602的腔接合。例如，壳体602包括具有法兰(flange)，该法兰具有的内径尺寸允许第二柱塞616 穿过其延伸，使得第二柱塞616可以轴向移动通过壳体602的第二端而没有明显的运动限制。法兰可以通过卷边壳体602、前进(heading)或其他合适的技术而被制造。法兰的内径小于在第二柱塞616的第二端处所形成的头部的直径，从而通过防止第二柱塞616通过壳体602的第二端完全滑出腔体而将第二柱塞616保持在腔体内。在一个示例中，第二柱塞616可相对于第一柱塞608轴向移位约0.5至约2.5mm的距离。

弹簧612由导电或非导电材料制成，并且设置在第一柱塞608和第二柱塞616之间。弹簧612将第一柱塞608偏置到远离第二柱塞616。弹簧612可以设置在壳体602的内部或外部。在图1所示的示例中，弹簧612设置在壳体602的空腔中。

当第二柱塞616从壳体602完全伸出时，弹簧612产生确定的预加载力。在一个示例中，弹簧612被选择为在第二柱塞616的行程一半处产生介于约0.25至1.00牛顿(N) 之间的力。

在图6所示的示例中，第一柱塞608的暴露端610可包括一个或多个尖头特征614。尖头特征614增强弹簧销208和形成在母板150的顶表面152上的接触垫片136之间的电连接的性能。类似地，第二柱塞616的暴露端620可以包括一个或多个尖头特征624。尖头特征624增强弹簧销208和形成在子板140的底表面144上的接触垫片122之间的电连接的性能。尖头特征614、624可以是凿尖、圆锥、一个或多个凹坑，一个或多个脊，或其他减小柱塞608、616的接触面积的几何构造。

回过来参考图5，每个弹簧销208分别被保持在一对孔502、504中。孔502、504 具有穿过转接器模块130形成的共线中心线。孔502、504的共线中心线也可以是与通过盖板220形成的孔206的中心线共线地对齐。孔502、504的细节允许在图7C的放大视图中示出。

参照图5和图7C，孔502穿过主体310而形成。孔502包括通过顶表面312离开主体310的较小直径部分512和通过底表面314离开主体310的较大直径部分514。在部分 512、514之间限定了台阶516。较小直径部分512的直径被选择为允许第二柱塞616在孔 502内自由移动。较大直径部分514具有被选择为接纳弹簧销208的壳体602的一个直径，因为壳体602的直径大于柱塞608、616。台阶516防止弹簧销208的壳体602通过主体 310的顶表面312移出孔502。

较大直径部分514的长度可以大于较小直径部分512的长度。较大直径部分514的较长长度允许更鲁棒的制造和更严格的公差，因为较小的孔更难以精确地形成，尤其是长度较长时。

在一个示例中，主体310相对于固定板320的较大厚度允许较大直径部分514足够长以接纳弹簧销208的壳体602的大部分，以及在其他示例中，接纳壳体602的全部。因此，穿过固定板320形成的互补孔504可以更短并且制造成本更低。

类似地，孔504穿过固定板320而形成。在整个壳体位于孔502中的实施例中，孔504仅需要具有类似于较小直径部分512的直径，使得第一柱塞608可以自由穿过。在该示例中，孔504的尺寸设计成当主体310和固定板320耦接在一起时将弹簧销208保持在孔502内。

在图5所示的实施例中，孔504包括通过底表面324离开固定板320的较小直径部分522和通过顶表面322离开固定板320的较大直径部分524。在部分522、524之间限定一个台阶526。直径较小的部分522的直径选择为允许第一柱塞608在孔504内自由移动。较大直径部分524的直径选择为接纳弹簧销208的外壳602。较大直径部分514、524的直径可以相同。台阶526防止弹簧销208的外壳602通过固定板320的底表面324移出孔504。

类似于穿过主体310而形成的孔502，孔504的较大直径部分524的长度可以大于较小直径部分522的长度。较大直径部分524的较长长度允许更鲁棒的制造和更严格的公差，因为较小的孔更难以精确地形成，特别是在较长的长度上。

因此，当主体310被固定在固定板320上时，壳体602(或弹簧销208中直径大于柱塞608、616的直径的其他部分)由在孔502、504的较大直径部分514、524内的台阶516、 526保持。

利用两个板(即，主体310和固定板320)来保持弹簧销208具有许多优点。首先如上所述，由于较大直径部分514、524占有孔的总长度的更大百分比(相对于较小直径部分512、524)，孔502、504可以以更高的精度和更接近的公差形成。这使得孔502、504 之间具有更紧密的间距和更好的平行度。孔502、504之间的改善的平行度降低了弹簧销 208约束在孔502、504内的倾向，从而允许更可靠的电接触和更长的弹簧销使用寿命。另外，由于孔502、504被形成在两个板(例如，主体310和固定板320)中，因此每个孔 502、504相对于通常接纳弹簧销的单个孔具有较短的长度。与通过单个部件的较长孔相比较，较短的长度提供了更紧密间距和改善的平行度的类似益处。此外，使用两个较薄的板 (例如，主体310和固定板320)连接在一起而不是单个板足够厚以接纳整个弹簧销，可以更好地控制平坦度和翘曲。改进的平坦度和翘曲控制使得母板和子板140、150之间以及最终与DUT(即，芯片封装110)之间的电连接更加鲁棒和可靠。

图7A-C是转接器模块130的局部剖视图，示出了盖板220和弹簧销208相对于主体310的各种位移。如图7A所示，当没有力施加到盖板220的顶表面202时，盖板220的底表面306在主体310的顶表面312上方被间隔开。弹簧销208的端部620与顶表面202下方距离702的位置齐平或更低。以这种方式，弹簧销208的端部620由盖板220保护，防止意外接触和损坏。

如图7B所示，选择盖板220与主体310间隔开的距离416以及盖板220的厚度，使得当盖板220受到弹簧302的偏压而抵靠主体310移位时弹簧销208的端部620突出穿过盖板220的顶表面202。然而，弹簧销208的第二柱塞616具有足够的行程，当盖板220 被布置为抵靠主体310时，如图7C所示，弹簧销208的端部620移位到与盖板220的顶表面202齐平或凹陷到顶表面202之下，以避免损坏弹簧销208或子板的接触垫片122，其中在测试芯片封装110期间，子板140的接触垫片122接触弹簧销208的端部620和盖板220的顶表面202。在图7C所示的示例中，当盖板220设置成抵靠主体310时，弹簧销 208的第二柱塞616的大约一半行程被利用，以使得弹簧销208仍然可以用足够的力与子板140的接触垫片122接合，以确保弹簧销208和子板140之间鲁棒可靠的信号传输。

图7D是转接器模块130的局部剖视图，示出了盖板220与转接器模块130的主体310之间的间隔，其中弹簧销208被移除。在移除弹簧销208的情况下，分割线240(以虚线示出)清楚地示出了盖板220、主体310和固定板320被分割成多个部分以便于制造并且实现更紧密的平坦度和翘曲公差。尽管分割线240通过孔206、502、504将盖板220、主体310和固定板320分开，但是分割线240可以位于避开孔206、502、504的位置。然而，使分割线240通过孔206、502、504分隔盖板220、主体310和固定板320使得弹簧销208能够用于在盖板220、主体310和固定板320的配合分割部分之间提供对准。

图8是设置在图1的芯片封装组件测试系统100的母板150上的转接器模块130的另一示意性剖视图，示出了将转接器模块130固定到母板150的紧固件212中的一个。紧固件212延伸穿过形成在主体310和固定板320中的对齐的通孔804、806。孔804、806 与在母板150中形成的孔808对齐。在图8所示的示例中，孔808是带螺纹的，使得紧固件212可以螺纹地接合母板150，从而将主体310和固定板320以及由此将转接器模块130 夹紧到母板150上。可替换地，孔808可以穿过母板150而形成，允许被设置在母板150 下方的螺母与紧固件212接合以将转接器模板130固定到母板150。在另一可替换的配置中，808可以是与形成在基座160中的螺纹孔(未示出)对准的通孔，从而使得紧固件212 可以将转接器模块130和母板150两者固定到基座160。

主体310的顶表面312包括沉孔(counterbore)810。沉孔810的尺寸设计成一旦转接器模块130被固定到模板150，允许紧固件212的头部802就凹陷到主体310的顶表面 312下方。以这种方式，紧固件212的头部802不会干扰盖板220的运动。

在盖板220中形成的孔210允许紧固件212被使用来从主板150固定或移除转接器模块130。可替换地，盖板220可以在紧固件212上是实心的，即，没有孔210存在，使得紧固件212仅可以被使用于在移除盖板220的情况下从母板150安装或移除转接器模块 130。

图9是用于测试芯片封装组件(例如芯片封装110或其他合适的芯片封装)的方法900的流程图。方法900在操作步骤902处开始，将子板140的接触垫片122接触到盖板 220的顶表面202，同时弹簧销208的端部610收在顶表面202下方。盖板220是设置在测试系统100的母板150上的转接器模块130的一部分。子板140具有插口120，插口120 被配置为接合要在测试系统100内进行测试的芯片封装110。

在操作步骤904，子板140施加力到盖板220的顶表面202，使得盖板220朝向转接器模块130的主体310移动，克服弹簧302使得盖板220从主体310分离的偏置。当盖板 220被这个力移位时，随着盖板220相对于弹簧销208移动，弹簧销208的端部620与位于子板140的底表面144上的接触垫片122接触。

在操作步骤906，由子板140施加在盖板220的顶表面202上的力继续使盖板220 朝向转接器模块130的主体310移位，同时现在也移动弹簧销208的第二柱塞616，使其与子板140的接触垫片122接触。盖板220和弹簧销208移位预定距离，例如距离416，以确保弹簧销208充分抵靠垫片122，形成良好的电接触，以便当芯片封装110在测试时，确保通过弹簧销208与测试控制器128在母板和子板140、150之间的鲁棒和有效的信号传输。

在操作步骤908，现在通过弹簧销208连接到控制器128的芯片封装110根据由测试控制器128执行的测试例程进行测试。如上所述，测试可以是DC测试例程、老化例程、老化后例程、最终测试例程或在芯片封装110上执行的其他预定的测试例程中的一项或多项。

因此，已经提供了转接器模块，芯片封装组件测试系统和用于测试芯片封装的方法，其通过使得能够以降低的弹簧销受到损坏的可能性进行测试芯片封装组件的测试，来提高测试吞吐量，所述弹簧销用于在所述芯片封装组件与测试系统的触点之间进行电接触。在一个示例中，利用转接器模块来使用可伸缩的盖板保护弹簧销。此外，与较大的转接器模块相比，转接器模块的模块化结构可以更有效地制造并具有更小的公差，因此有利地能够更好地控制弯曲、平坦度、翘曲和扭曲。模块化结构降低了弹簧销约束的可能性，从而提供了更鲁棒可靠的测试连接。

虽然前述内容针对本申请的实施例，但是可以在不脱离其基本范围的情况下设计本申请的其他的和进一步的实施例，它们的范围由所附权利要求确定。

Claims (18)

1.一种用于集成电路芯片封装测试系统的转接器模块，其特征在于，所述转接器模块包括：

主体，其具有顶表面、底表面和穿过所述主体的顶表面和底表面的第一多个弹簧销接纳孔；

多个弹簧销，每个弹簧销被设置在所述第一多个弹簧销接纳孔中的相应一个中；

固定板，其被连接到所述主体并且将所述弹簧销保持在所述第一多个弹簧销接纳孔内；

盖板，其被可移动地耦接到所述主体，所述盖板具有多个穿过所述盖板而形成的弹簧销通孔，所述弹簧销通孔与形成在所述主体中的所述第一多个弹簧销接纳孔对准；以及

弹簧，其偏置盖板离开所述主体到一位置，在该位置所述多个弹簧销不通过所述盖板的顶表面露出，并且所述盖板可朝向所述主体移动到使得所述多个弹簧销穿过所述盖板的顶表面而露出的位置。

2.根据权利要求1所述的转接器模块，其特征在于，所述盖板还包括：

支腿，其延伸到形成在所述主体中的凹槽内。

3.根据权利要求2所述的转接器模块，其特征在于，所述支腿还包括：

从所述支腿横向延伸的凸缘，所述凸缘被配置成限制所述盖板和所述主体之间的间隔。

4.根据权利要求3所述的转接器模块，其特征在于，所述转接器模块还包括：

将所述主体固定到所述固定板上的紧固件，其中当所述盖板与所述主体分开时，所述紧固件与所述凸缘接合。

5.根据权利要求4所述的转接器模块，其特征在于，所述盖板还包括：

槽，其通过所述盖板暴露所述紧固件。

6.根据权利要求2所述的转接器模块，其特征在于，所述支腿还包括：

盲孔，所述弹簧设置在所述盲孔中。

7.根据权利要求1所述的转接器模块，其特征在于，所述盖板还包括：

多个孔，其与穿过所述主体和所述固定板而形成的孔共线对齐。

8.根据权利要求1所述的转接器模块，其特征在于，所述固定板还包括：

第二多个弹簧销接纳孔，其与所述第一多个弹簧销接纳孔共线对齐。

9.根据权利要求1所述的转接器模块，其特征在于，所述盖板还包括：

两个或更多个横向相邻的部分，每个部分可独立于其他部分移动。

10.一种集成电路芯片封装测试系统，其特征在于，所述集成电路芯片封装测试系统包括：

具有顶表面和底表面的子板，所述顶表面具有被设置在其上的插口，所述插口被配置成接纳用于测试的芯片封装，所述底表面具有多个电接触垫，所述多个电接触垫经由所述子板的布线被耦接到所述插口；

具有顶表面的母板，所述母板的顶表面具有多个电接触垫；

推动器，其被配置为将所述芯片封装推向所述插口；以及

转接器模块，其被设置在所述母板和所述子板之间，所述转接器模块包括：

主体，其具有顶表面、底表面和穿过所述主体的顶表面和底表面的第一多个弹簧销接纳孔；

多个弹簧销，每个弹簧销被设置在所述第一多个弹簧销接纳孔中的相应一个中，并且使得所述母板的多个接触垫中的一个接触垫与所述子板的多个接触垫中的一个接触垫接触；

固定板，其被耦接到所述主体并且将所述弹簧销保持在所述第一多个弹簧销接纳孔内；

盖板，其被可移动地耦接到所述主体，所述盖板具有多个穿过所述盖板而形成的弹簧销通孔，所述弹簧销通孔与形成在所述主体中的第一多个弹簧销接纳孔对准；以及

弹簧，其偏置所述盖板离开所述主体到一位置，在该位置所述多个弹簧销不通过所述盖板顶表面露出，并且所述盖板可朝向所述主体移动到使得所述多个弹簧销穿过所述盖板的顶表面而露出的位置。

11.根据权利要求10所述的测试系统，其特征在于，其中所述盖板还包括：

支腿，其延伸到形成在所述主体中的凹槽内。

12.根据权利要求11所述的测试系统，其特征在于，所述支腿还包括：

从所述支腿横向延伸的凸缘，所述凸缘被配置成限制所述盖板和所述主体之间的间隔。

13.根据权利要求12所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：

将所述主体固定到所述固定板上的紧固件，其中当所述盖板与所述主体分开时，所述紧固件与所述凸缘接合。

14.根据权利要求13所述的测试系统，其特征在于，所述盖板还包括：

槽，其通过所述盖板暴露所述紧固件。

15.根据权利要求10所述的测试系统，其特征在于，所述盖板还包括：

两个或更多个横向相邻的部分，每个部分可独立于其他部分移动。

16.根据权利要求15所述的测试系统，其特征在于，所述第一多个弹簧销接纳孔的每一个包括：

离开所述主体的底表面的较大直径部分；和

离开所述主体的顶表面的较小直径部分，所述较小直径部分与所述较大直径部分共线对齐；和

其中所述固定板包括第二多个弹簧销接纳孔，所述第二多个弹簧销接纳孔的每一个包括：

离开所述固定板的顶表面的较大直径部分；和

离开所述固定板的底表面的较小直径部分，所述较小直径部分与所述较大直径部分共线对齐。

17.根据权利要求10所述的测试系统，其特征在于，所述盖板具有一运动范围，所述运动范围包括第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述多个弹簧销凹入而低于所述盖板的顶表面，以及在所述第二位置，所述多个弹簧销突出通过所述盖板的顶表面。

18.根据权利要求10所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：

被耦接到所述多个弹簧销的控制器，所述控制器被配置成利用通过所述接触垫与芯片封装之间的所述多个弹簧销而传输的信号执行直流测试例程、老化例程、后老化例程或最终测试例程中的至少一个。