DE102006034191A1

DE102006034191A1 - Verfahren und Vorrichtung für einen Dut-Kontaktierer

Info

Publication number: DE102006034191A1
Application number: DE102006034191A
Authority: DE
Inventors: Romi Loveland Mayder
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Verigy Singapore Pte Ltd
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2007-04-26
Also published as: JP2007121285A; US20070090849A1; TW200717944A; KR20070044366A; CN1955741A

Abstract

Ein DUT-Kontaktierer, der in eine DUT- oder Sondenplatine integriert ist, wird vorgelegt. Der DUT-Kontaktierer, der in eine DUT-/Sondenplatine integriert ist, könnte eine erhöhte Metallisierungskontaktschicht auf einer Oberfläche einer gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine aufweisen.

Description

Zentral für den Entwurf eines automatisierten Highend-Testsystems ist ein Kontaktierer. Ein Kontaktierer wirkt im Wesentlichen als die letzte Verbindung, die das Testsystem mit der zu testenden Vorrichtung verbindet. Herkömmlicherweise hat die Industrie der automatisierten Testausrüstung (ATE; ATE = Automated Test Equipment) Platinen einer zu testenden Vorrichtung (DUT; DUT = Device Under Test) oder Sondenplatinen verwendet, um Signale von dem ATE-System zu dem Ort der DUT-Anschlussstifte zu führen. Ein Kontaktierer würde dann auf der DUT- oder Sondenplatine platziert werden. Die DUT würde dann in den Kontaktierer eingeführt werden, was es ermöglichen würde, dass die Kugeln oder Anschlussleitungen der DUT elektrischen Kontakt zu der DUT- oder Sondenplatine herstellen. Es gibt einen Kontakt zwischen der DUT-Kugel und dem Kontaktierer und dann einen Kontakt zwischen dem Kontaktierer und der DUT- oder Sondenplatine. So benötigt jeder Anschlussstift der DUT zwei Kontakte zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu der DUT- oder Sondenplatine. Außerdem fügt die elektrische Länge eines typischen Kontaktierers ungewollte Induktivität zu dem Signalpfad zwischen der DUT und dem ATE-System hinzu.

Unterschiedliche Kontaktierer sind jeweils besonders entworfen, um die Anforderungen jeder spezifischen zu testenden DUT zu erfüllen. Allgemein könnten mehr als ein Kontaktierer mit einer bestimmten DUT- oder Sondenplatine zusammengepasst werden, die jeweils ausgeschaltet sind, um eine bestimmte zu testende DUT unterzubringen. Während es eine Anzahl von Kontaktierertypen gibt, verwenden die meisten Kontaktierer allgemein Federanschlussstifte, Elastomer-, Ausleger- oder Mikrostreifen-Leiterrahmen als Kontakte. So waren Kontaktierer bisher allgemein teuer, hatten lange Vorlaufzeiten vom Entwurf bis zu der Auslieferung und sind anfällig für Kontaktfehler. Deshalb besteht ein Bedarf, einige der Einschränkungen von DUT-Kontaktierern des Stands der Technik in der ATE-Industrie zu reduzieren.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine DUT-Kontaktierer-integrierte DUT-Platine oder ein Verfahren mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Platine gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 4 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Testkopfs mit einer Sonden- oder DUT-Platine und einem Kontaktierer an demselben;
2 eine Seitenschnittansicht eines Federanschlussstift-Kontaktierers mit einer DUT und einer DUT-/Sondenplatine;
3 eine Seitenschnittansicht eines Ausleger-Kontaktierers mit einer DUT und einer DUT-/Sondenplatine; und
4 eine Seitenschnittansicht einer DUT und einer Kontaktierer/DUT-Platine-Kombination.
1 zeigt einen typischen Kontaktierer 102, der an einer Sonden- oder DUT-Platine 104 angebracht ist. Die Sonden- oder DUT-Platine 104 könnte mit einer Verbindungseinfassung 106 an einer Lastplatine 108 befestigt sein. Die Lastplatine 104 ist an einem Testkopf 110 angebracht. Der Testkopf 110 kommuniziert mit einem Testsystem (nicht gezeigt) durch eine Kabelanordnung 112 oder eine andere Datenübertragungseinrichtung. Der Kontaktierer 102 ermöglicht es, dass die Kugeln oder Anschlussleitungen einer DUT (nicht gezeigt) einen elektrischen Kontakt zu der DUT- oder Sondenplatine 104 herstellen können.
2 zeigt einen typischen Tauchkolben oder eine Klemme 202, der/die eine DUT 204 mit einem Kontaktierer 206 mit Federstiften 210 auf einer DUT- oder Sondenplatine 208 befestigt. 2 stellt einen Kontakt 212 zwischen der DUT 204 und dem Kontaktierer 206 an einem Ende der Federstifte 210 und einen zweiten Kontakt 214 zwischen dem zweiten Ende der Federstifte 210 und der Sonden- oder DUT-Platine 208 dar. 3 zeigt einen typischen Tauchkolben oder eine Klemme 302, der/die eine DUT 304 mit einem Kontaktierer 306 mit Auslegerkontakten 310 auf einer DUT- oder Sondenplatine 308 befestigt. 3 stellt einen ersten Kontakt zwischen Kugeln oder Anschlussleitungen 312 der DUT 304 und einem ersten Ende 314 der Ausleger 310 und einen zweiten Kontakt zwischen dem zweiten Ende 316 der Ausleger 310 und einer Kontaktanschlussfläche 318 auf der DUT- oder Sondenplatine 308 dar.
4 zeigt eine DUT 402 mit Kontaktanschlussflächen 404, wie z. B. Anschlussleitungen oder Lötmittelkugeln. Ebenso in 4 gezeigt sind ein integrierter Kontaktierer und eine DUT- oder Sondenplatine 400 mit mehreren Schichten 412, Durchgangslöchern 408 zum Tragen von Signalen 410 zu und von einem automatisierten Testsystem (ATE) (nicht gezeigt) und erhöhten Metallisierungskontaktanschlussflächen 406. Die Kontaktanschlussflächen 406 sind mit den Kontaktkugeln 404 auf der DUT ausgerichtet. So kann, wenn die DUT 402 durch einen Tauchkolben oder eine Klemme (nicht gezeigt) in Kontakt mit dem integrierten Kontaktierer bzw. der DUT-Platine 400 gebracht wird, ein ausreichender Kontakt zwischen DUT-Kugeln 404 und Kontaktierer-Kontaktanschlussflächen 406 realisiert werden.
Das Element aus integriertem Kontaktierer/DUT-Platine 400 könnte eine gedruckte Schaltungsplatine der mehreren Schichten 412 mit 5,08 μm (200 μin) Nickel und 1,27 μm (50 μin) Gold auf den äußeren Schichten umfassen. Als Nächstes könnten die Anschlussflächen darunter und DUT-Kugeln 404 entsprechend mit einem Lithographievorgang oder einem anderen ähnlichen Vorgang maskiert werden. Als Nächstes könnte die Metallisierung einem chemischen Unterätzen unterzogen werden, um das Metall teilweise von dem PCB-Laminat freizumachen. Das Metall fließt dann aufgrund der Zuglast des Metalls weg von der Oberfläche der PCB. Alternativ könnte ein mechanischer Nachverarbeitungsschritt eingesetzt werden, um eine ausreichende Zuglast der äußeren Metallisierungsschichten der PCB sicherzustellen. Zum Beispiel könnte ein mechanischer Zylinder durch das Durchgangsloch von der Rückseite der PCB eingeführt werden, um den geätzten Fingerblättern eine Last zu geben, um eine dauerhafte Verformung zu erzeugen, die die Federn in eine geeignete Höhle anheben würde. Außerdem wäre eine weitere mögliche Alternative, eine Drahtbondmaschine zu verwenden, um die geätzten Fingerblätter anzuheben.
Das Metall könnte BeCu, Phosphor-Bronze oder ein weiteres Metall oder Verbundstoffe mit ähnlichen Charakteristika sein, um die erwünschte Federkraft für die Kontaktanschlussflächen 406 unterzubringen. Die Federkraft könnte durch die Größe der Maskierungsfläche auf der PCB eingestellt werden. Die Herstellungsvorgangssteuerungen und die Ätzrate des Metalls könnten gesteuert werden, um sicherzustellen, dass die erhöhten Metallkontaktanschlussflächen 406 eine einheitliche Höhe besitzen, um einen Kontakt mit DUT-Kugeln 404 sicherzustellen, wenn diese während des Prüfvorgangs durch einen Tauchkolben oder eine Klemme komprimiert werden, und zwar. Das BeCu, die Phosphor-Bronze oder eine andere Metallisierung könnte mit Standardfolienvorgangstechnologie unter Verwendung von Wärme- und Kompressionskräften oder anderen bekannten Techniken um die äußeren Schichten der PCB gehüllt werden.
Der integrierte Kontaktierer und die DUT-Platine 400 können einen Kontakt pro DUT-Stift beseitigen, was wirksam die elektrische Länge des Kontaktierers entfernt, was die Induktivität in dem Signalpfad wesentlich verbessert. Die Kosten des Kontaktierers werden durch die minimalen Kosten des Erhöhens der Metallkontaktanschlussflächen 406 auf der PCB unterhalb der DUT-Platine ersetzt. Dies ist wahrscheinlich relativ billig, wie ein Lithografie- oder ein anderer ähnlicher Vorgang, insbesondere verglichen mit dem Preis und der Entwurfskomplexität typischer Kontaktierer.
Weitere Merkmale, wie z. B. Ausrichtungsmerkmale, könnten mit den gleichen oder ähnlichen Vorgängen, wie diese verwendet werden, um die Kontaktierer-Kontaktanschlussflächen 406 zu erzeugen, zu der DUT-Platine hinzugefügt werden.

Claims

DUT-Kontaktierer-integrierte DUT-Platine (104), mit folgenden Merkmalen: einer gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400); erhöhten Kontaktiereranschlussflächen (406) auf einer äußeren Schicht der gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400); und Durchgangslöchern (410) in der gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400), wobei die Durchgangslöcher (410) zum Koppeln von Signalen zu und von einem Testsystem dienen, wobei die Durchgangslöcher (410) elektrisch mit den erhöhten Kontaktiereranschlussflächen (406) gekoppelt sind, wobei die erhöhten Kontaktiereranschlussflächen (406) beabstandet sind, um eine Kopplung zu Lötmittelkugeln (404) auf einer DUT (402) herzustellen.
DUT-Kontaktierer-integrierte DUT-Platine (104) gemäß Anspruch 1, bei der die erhöhten Kontaktiereranschlussflächen (406) BeCu sind.
DUT-Kontaktierer-integrierte DUT-Platine (104) gemäß Anspruch 1, bei der die erhöhten Kontaktiereranschlussflächen (406) Phosphor-Bronze sind.
Verfahren zum Herstellen einer DUT-Kontaktiererintegrierten DUT-Platine (104), mit folgenden Schritten: Bilden einer gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400); Bilden von Durchgangslöchern (410) in der gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400); Maskieren von Anschlussflächen, um Kontaktkugeln (404) auf einer DUT (402) zu entsprechen, auf einer äußeren Schicht der gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400); und Ätzen der Metallisierung, um Kontaktiereranschlussflächen (406) auf der gedruckten Mehrschicht-Schaltungsplatine (400) zu bilden.