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Die Erfindung betrifft Leadbacker für Gravity-Handler zum Testen von elektronischen Halbleiterbauelementen mit Pins gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Gravity-Handler weisen bekanntermaßen Führungsschienen auf, auf denen die getesteten Halbleiterbauelemente aufgrund der Schwerkraft entlang gleiten können, bis sie auf eine Stoppeinrichtung auftreffen.
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Die Führungsschienen sind dabei üblicherweise derart ausgebildet, dass der Körper der Halbleiterbauelemente zwischen zueinander parallelen Auflageelementen der Führungsschienen angeordnet ist, wobei die Pins der Halbleiterbauelemente, die auf gegenüberliegenden Seiten über den Bauelementkörper vorstehen, auf den Auflageelementen aufliegen.
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Derjenige Teil einer Führungsschiene, auf dem die Halbleiterbauelemente aufliegen, wenn sie auf die Stoppeinrichtung treffen, ist vom benachbarten Bereich der Führungsschiene getrennt und wird als Leadbacker (Bauelement- bzw. Pinstützeinrichtung) bezeichnet. Der Leadbacker kann zusammen mit dem Halbleiterbauelement mittels einer Stößeleinrichtung in Richtung eines Kontaktsockels bewegt werden, um die Pins des Halbleiterbauelements mit zugeordneten Kontaktfedern oder Kontaktstiften des Kontaktsockels zu kontaktieren. Die Kontaktfedern oder Kontaktstifte des Kontaktsockels sind mit einer Testvorrichtung in Form einer elektronischen Recheneinrichtung elektrisch gekoppelt, so dass die kontaktierten Halbleiterbauelemente elektrisch getestet werden können. Die Funktion eines derartigen Leadbackers besteht somit insbesondere im Halten und Stützen eines Halbleiterbauelementes, während das Halbleiterbauelement auf den Kontaktsockel zubewegt, mit diesem kontaktiert und von diesem wegbewegt wird.
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Bei Leadbackern besteht allgemein das Problem, dass es unterschiedliche Größen von Halbleiterbauelementen gibt. Weiterhin werden die Auflageelemente der Leadbacker, auf denen die Halbleiterbauelemente aufliegen, stark beansprucht. Aus diesem Grund ist es üblich, Leadbacker aus einem Sockel und zwei keramischen Auflageelementen zu fertigen, die mit einer besonders harten und widerstandsfähigen, verschleißarmen Oberfläche beschichtet werden. Damit unterschiedliche Halbleiterbauelemente getestet werden können, die einen unterschiedlichen Pinabstand haben, muss jedoch der Abstand der Auflageelemente verändert werden. Hierbei ist es wichtig, dass dies auf eine möglichst einfache, kostengünstige und schnelle Weise erfolgen kann.
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Aus der
DE 35 36 124 A1 ist ein Kontaktsockel zum Testen von elektronischen Bauelementen bekannt, bei der ein zu testendes Bauelement zwischen flexible Kontaktzungen eingeführt werden kann, die nach innen und aufeinander zu gebogen werden können, um die Pins des Bauelements zu kontaktieren. Diese Kontaktzungen sind mittels Isolierstreifen in einen Sockel eingespannt und stehen über diesen vor. Die Kontaktzungen haben jedoch keine Trage- oder Führungsfunktion für das Bauelement.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leadbacker der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine besonders schnelle, einfache und kostengünstige Anpassung des Leadbackers an unterschiedliche Halbleiterbauelemente ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Leadbacker mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Der erfindungsgemäße Leadbacker ist durch ein Abstandsplättchen gekennzeichnet, das zwischen den Befestigungsstegen des Sockels und den Auflageelementen anordenbar ist und eine vorbestimmte Dicke aufweist, so dass durch die Dicke des Abstandsplättchens der Abstand zwischen den Auflageelementen derart festlegbar ist, dass die Auflageflächen die Pins an vorbestimmten Stellen untergreifen.
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Mit Hilfe derartiger Abstandsplättchen ist es möglich, eine große Vielzahl unterschiedlicher Halbleiterbauelemente mit demselben Sockel und denselben Auflageelementen zu testen. Zur Veränderung des Abstandes zwischen den Auflageelementen ist es lediglich erforderlich, Abstandsplättchen mit anderer Dicke zu verwenden. Die Anpassung des Leadbackers an unterschiedliche Halbleiterbauelemente kann somit auf sehr schnelle, einfache und kostengünstige Weise erfolgen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Abstandsplättchen einen die Dicke des Abstandsplättchens angebenden Informationsabschnitt auf, der derart angeordnet ist, dass er über das zugeordnete Auflageelement vorsteht oder im Bereich einer Aussparung des Auflageelementes liegt, so dass der Informationsabschnitt bei seitlicher Betrachtung des Leadbackers sichtbar ist. Auf diese Weise ist es sehr schnell und einfach möglich zu beurteilen, ob ein vorliegender Leadbacker zum Testen eines bestimmten Halbleiterbauelementes geeignet ist oder nicht. Fehlerhafte Beurteilungen können ausgeschlossen werden, so dass eine hohe Prozesssicherheit gegeben ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Sockel im Bereich jedes Abstandsplättchen-Informationsabschnittes eine Sichtfensteraussparung auf, wobei der Informationsabschnitt in die Sichtfensteraussparung hineinragt. Durch derartige Sichtfensteraussparungen im Bereich des Sockels ist es nicht erforderlich, spezielle formgeberische Anpassungsmaßnahmen an den Auflageelementen vorzunehmen. Durch die Sichtfensteraussparungen wird genügend Platz geschaffen, um den Informationsabschnitt der Abstandsplättchen bei seitlicher Betrachtung des Leadbackers gut erkennen zu können.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist an den Befestigungsstegen des Sockels jeweils mindestens ein über die Befestigungsstege nach außen vorragender Haltestift zum Halten des Abstandsplättchens vorgesehen. Ein derartiger Haltestift erleichtert die Montage und ermöglicht eine Vorzentrierung des Abstandsplättchens an den Befestigungsstegen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen Leadbackers in Explosionsdarstellung;
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2: eine Draufsicht auf den zusammengebauten Leadbacker von 1 mit darauf angeordnetem Halbleiterbauelement;
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3: eine räumliche Darstellung des Leadbackers von 2;
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4: eine Seitenansicht des Leadbackers;
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5: eine schematische Darstellung einer Kontaktiervorrichtung, wobei der Leadbacker zusammen mit einem Halbleiterbauelement zu einem Testsockel beabstandet ist; und
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6: eine Darstellung gemäß 5, wobei das Halbleiterbauelement mit dem Kontaktsockel kontaktiert ist.
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Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße Leadbacker 1 im Wesentlichen aus einem Sockel 2, zwei am Sockel 2 befestigbaren Auflageelementen 3 sowie zwei Abstandsplättchen 4, die zwischen den Auflageelementen 3 und dem Sockel 2 anordenbar sind, um den Abstand zwischen den Auflageelementen 3 einzustellen.
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Der Sockel 2 weist eine Basisplatte 5 auf, welche an einer in den 5 und 6 schematisch dargestellten Halterung 6 festgeschraubt werden kann. Hierzu weist die Basisplatte 5 in ihren Eckbereichen Bohrungen 40 auf. Die Halterung 6 ist mit einer Stößeleinrichtung 7 verbunden, um die Halterung 6 und damit den Leadbacker 1 längs zweier Führungsstifte 8 zu verschieben, welche die Halterung 6 und die Basisplatte 5 durchdringen. Zu diesem Zwecke sind in der Basisplatte 5, wie aus 2 ersichtlich, zwei Führungsbohrungen 9 vorgesehen.
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Über einen erhöhten mittleren Plattenabschnitt 10 stehen zwei zueinander parallele Befestigungsstege 11 vor. Diese Befestigungsstege 11 begrenzen auf zwei gegenüberliegenden Seiten eine dazwischenliegende Rinne 12. Die Befestigungsstege 11 dienen zum Befestigen der Auflageelemente 3 und weisen zu diesem Zweck jeweils zwei Gewindebohrungen 13 auf, in die Schrauben 14 von außen her eingeschraubt werden können.
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Die Befestigungsstege 11 sind bezüglich der Seitenwand 15 des erhöhten mittleren Plattenabschnitts 10 nach innen zurückversetzt, d. h. der erhöhte mittlere Plattenabschnitt 10 erstreckt sich seitlich nach außen über die Befestigungsstege 11 hinaus, so dass auf beiden Seiten eine äußere Stufe 17 gebildet wird.
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Über die seitliche Außenwand 16 eines jeden Befestigungsstegs 11 steht ein mittig angeordneter Haltestift 18 seitlich nach außen vor. Auf den Haltestift 18 kann das Abstandsplättchen 4 aufgesteckt werden. Hierzu weist das Abstandsplättchen 4 eine Bohrung 19 auf, durch die sich der Haltestift 18 hindurch erstrecken kann. Der Haltestift 18 dient zur einfachen Montage der Abstandsplättchen 4 und gewährleistet, dass sich das Abstandsplättchen 4 bereits in der richtigen Stellung relativ zu den Befestigungsstegen 11 befindet, bevor die Auflageelemente 3 aufgesetzt werden.
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Die Abstandsplättchen 4 weisen weiterhin in zwei Eckenbereichen zwei Bohrungen 20 auf, die mit den Gewindebohrungen 13 fluchten, so dass die Schrauben 14 hindurchgeführt werden können.
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Die Abstandsplättchen 4 weisen einen oberen Abschnitt 21 auf, der zwischen den Befestigungsstegen 11 des Sockels 2 und den Auflageelementen 3 angeordnet werden kann, und einen unteren, halbkreisförmig ausgebildeten Informationsabschnitt 22, der nach unten über die Auflageelemente 3 vorragt. Die Bohrungen 19, 20 sind im oberen Abschnitt 21 vorgesehen. Weiterhin bestehen die Abstandsplättchen 4 aus ebenen Platten, die eine bestimmte Dicke haben. Der Informationsabschnitt 22 dient dazu, den Benutzer Informationen über die Dicke der Abstandsplättchen 4 zu geben. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Beschriftung oder durch eine farbliche Codierung des Informationsabschnitts 22 erfolgen. Da der Informationsabschnitt 22 der Abstandsplättchen 4 nach unten über die Auflageelemente 3 hinausragt, sind die Informationsabschnitte 22 von der Seite her sichtbar, so dass der Benutzer erkennen kann, für welche Halbleiterbauelemente der Leadbacker 1 geeignet ist, ohne die Auflageelemente 3 demontieren zu müssen.
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Damit die Informationsabschnitte 22 in dem erhöhten mittleren Plattenabschnitt 10 Platz finden, ist in den beiden äußeren Stufen 17 jeweils eine halbkreisförmige Sichtfensteraussparung 23 vorgesehen, in die der Informationsabschnitt 22 hineinragt und durch die hindurch der zugehörige Informationsabschnitt 22 sichtbar ist.
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Die beiden Auflageelemente 3 haben einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt und weisen einen Befestigungsschenkel 24 und einen Auflageschenkel 25 auf. Im Befestigungsschenkel 24 sind zwei Bohrungen 26 vorgesehen, durch die die Schrauben 14 hindurchgeführt werden können, um die Auflageelemente 3 von außen an den Befestigungsstegen 11 festzuschrauben. Der obere Abschnitt 21 der Abstandsplättchen 4 befindet sich dabei zwischen dem Befestigungsschenkel 24 der Auflageelemente 3 und der seitlichen Außenwand 16 der Befestigungsstege 11. Der Auflageschenkel 25 der Auflageelemente 3 erstreckt sich im montierten Zustand über das zugeordnete Abstandsplättchen 4 und den Befestigungssteg 11 nach innen, so dass im montierten Zustand die inneren Stirnwände 27 der Auflageschenkel 25 zueinander einen vorbestimmten Abstand haben. Dieser Abstand ist so bemessen, dass der Körper 28 eines Halbleiterbauelementes 29 (5, 6) zwischen den beiden gegenüberliegenden Auflageschenkeln 25 Platz findet.
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Auf ihrer Oberseite weisen die Auflageschenkel 25 über ihre gesamte Länge jeweils eine ebene Auflagefläche 30 auf, auf welche die Pins 31 (Anschlussbeinchen) der Halbleiterbauelemente 29 aufliegen, wenn sie von einer nicht dargestellten Führungsschiene auf den Leadbacker 1 gleiten.
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Aus 1 sind weiterhin sog. Pinstopper 32 ersichtlich, die eine Stoppeinrichtung für die ankommenden Halbleiterbauelemente 29 bilden. Die Pinstopper 32 bestehen jeweils aus einem Stift, der über die innere Innenwand 27 der Auflageschenkel 25 nach innen vorsteht. Die Pinstopper 32 befinden sich dabei im Bereich eines Endes der Auflageelemente 3 und sind derart angeordnet, dass der Körper 28 der Halbleiterbauelemente 29 auf die Pinstopper 32 trifft, wenn ein Halbleiterbauelement 29 auf den Leadbacker 1 gleitet. Durch die Pinstopper 32 wird das Halbleiterbauelement 29 an der vorbestimmten Stelle auf dem Leadbacker 1 gestoppt.
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Anhand der 5 und 6 wird im Folgenden die Verwendung und Funktionsweise des erfindungsgemäßen Leadbackers 1 beschrieben.
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Die 5 und 6 zeigen ein DUT-Board 33 (device under test board), auf dem ein Kontaktsockel 34 befestigt ist. Der Kontaktsockel 34 weist eine Mehrzahl von Kontaktfedern 35 mit freien Enden 36 auf. Die Kontaktfedern 35 sind rückseitig mit DUT-Boardleitungen 37 verbunden, die durch das DUT-Board 33 hindurchgeführt sind. Die DUT-Boardleitungen 37 sind mit einer nicht dargestellten elektronischen Recheneinrichtung in Verbindung.
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Um ein Halbleiterbauelement 29 zu testen, wird das Halbleiterbauelement 29, nachdem es auf den Leadbacker 21 geglitten ist und von den Pinstoppern 32 angehalten wurde, von einem Halteteil 38 daran gehindert, sich von der Auflagefläche 30 zu entfernen. Anschließend wird der Leadbacker 1 über die Halterung 6 mittels der Stößeleinrichtung 7 geradlinig horizontal nach links, d. h. in den 5 und 6 in Richtung des Pfeils 39, längs der Führungsstifte 8 bewegt. Diese Zustellbewegung erfolgt solange, bis die einzelnen Pins 31 der Halbleiterbauelemente 29 auf die freien Enden 36 der zugeordneten Kontaktfedern 35 treffen, wie in 6 veranschaulicht. Sobald der Kontakt zwischen den Pins 31 und den Kontaktfedern 35 hergestellt ist, kann der Test des Halbleiterbauelementes 29 durchgeführt werden. Nach Beendigung des Tests wird das Halbleiterbauelement 29 wieder von den Kontaktfedern 35 entgegen der Richtung des Pfeils 39 entfernt und kann nach Zurückziehen der Pinstopper 32 auf einer nicht dargestellten Führungsschiene eines Handlers weiter gleiten und in Abhängigkeit des Testergebnisses sortiert werden.
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Wie aus den 5 und 6 deutlich erkennbar, bestimmt die Dicke der Abstandsplättchen 4 den gegenseitigen Abstand zwischen den inneren Stirnwänden 27 der Auflageelemente 3. Durch die Verwendung von Abstandsplättchen 4 verschiedener Dicke kann somit der Leadbacker 1 für unterschiedlich dimensionierte Halbleiterbauelemente 29 bzw. für Halbleiterbauelemente 29 mit unterschiedlicher Pingeometrie eingesetzt werden. Wie weiterhin deutlich aus 4 erkennbar, ist der Informationsabschnitt 22 der Abstandsplättchen 4 durch die Sichtfensteraussparung 23 des Sockels 2 hindurch von der Seite her erkennbar, so dass der Benutzer sofort weiß, welche Abstandsplättchen 4 verwendet werden.
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Zusätzlich oder alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, in den Auflageelementen 3 Aussparungen, d. h. Sichtfenster, vorzusehen, durch welche hindurch die Abstandsplättchen 4 erkennbar sind. In diesem Fall wäre es nicht unbedingt erforderlich, die Sichtfensteraussparung 23 im Sockel 2 vorzusehen.
