TW202303154A - 一種積體電路測試裝置中的接地連接器 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種積體電路測試裝置中的接地連接器，該接地連接器具有用於電接地的彈性連接器，並且包括豎直地堆疊在剛性接地塊上方的雙彈性體接觸件。該接地塊的高度可以被調整以補償該雙彈性體接觸件的高度不足，從而使整個連接器具有足夠的高度以維持該測試裝置的負載板與該IC器件之間的電連接。

Description

一種積體電路測試裝置中的接地連接器

本發明涉及電連接器領域，具體涉及一種積體電路測試裝置中的接地連接器。

在積體電路（IC）器件測試領域，IC器件與測試裝置之間正確的電接地對於降低錯誤測試結果的可能性是極其重要的。目前，可在針對大型IC器件（3mm或更大）的解決方案與針對小型IC器件（3mm或更小）的解決方案之間對針對IC器件測試中的電氣接地的解決方案進行劃分。進一步地，出於許多原因，彈性連接器是優選的。每當IC器件下降到測試裝置上時，剛性連接器增加了接觸焊盤和IC管芯由於衝擊而損壞的可能性。

一種類型的用於在測試裝置的負載板與待測IC器件之間建立電連接的測試連接器，包括沿著矩形或方形形狀連接器的周界佈置的信號引腳陣列。所述周界內部的中心區域是為電接地連接器預留的，因為其鄰近IC器件的定位在中心的接地接觸件。對於較大的IC器件測試，測試連接器在此中心區域內有足夠的空間容納彈性接地連接器。然而，對於較小的IC器件，在此中心區域僅不存在足夠的空間來容納彈性連接器。

在美國專利US9,658,248（Foong等人）中，描述了一種彈性接地連接器。此特定的連接器的設計不允許其被構造成非常小的尺寸，並且因此不能用於較小的IC器件。此外，此設計要求電流通過連接器行進更長的距離。當測試高射頻（RF）IC晶片時，優選地最小化電流所行進的距離，以獲得最準確的測試結果。

目前，用於較小IC器件測試的接地解決方案是具有平坦接觸表面的導電剛性塊，該導電剛性塊不為IC器件的接地接觸焊盤提供任何彈性或緩衝。這種緩衝的缺乏可能導致對IC器件並且對剛性塊本身的損壞。剛性塊的損壞或印跡可能影響測試結果的準確性。使用剛性塊作為接地連接器也可能導致碎屑積聚在剛性塊的表面上，這導致測試期間電阻增加，需要定期清潔剛性塊和周圍區域。剛性塊在具有多個設置/尺寸的測試中使用也不太靈活。

另外，存在可以被構造成非常小的尺寸的彈性連接器，諸如美國專利US9,140,721（Foong等人）中提供的雙彈性體接觸件設計。此連接器的設計雖然適用于製造成非常小的尺寸，然而對於用作接地連接器來說太短，也因此從未被用作接地連接器。

因此，設計一種彈性的，能夠被構造成小尺寸，並且具有足夠的高度，以便用作接地連接器的電接地連接器具有重要現實意義。

針對上述技術問題，本發明提供了一種積體電路測試裝置中的接地連接器，該電接地連接器具有用於電接地的彈性連接器，並且包括豎直地堆疊在剛性接地塊上方的雙彈性體接觸件。該接地塊的高度可以被調整以補償該雙彈性體接觸件的高度不足，從而整個連接器具有足夠的高度以維持該測試裝置的負載板與該IC器件之間的電連接。所需的高度取決於位於連接器周界周圍的信號接觸引腳的測試高度。

因此，本發明涉及一種用作IC測試裝置中測試連接器的一部分的接地連接器，該接地連接器包括：導電剛性接地塊，該導電剛性接地塊具有高度h1和與該測試裝置的負載板的接觸焊盤電接觸的底表面；雙彈性體接觸件，該雙彈性體接觸件豎直地位於該接地塊上方並與該接地塊鄰接，並且具有高度h2，並且包括：第一彈性體；第二彈性體；接觸件主體，該接觸件主體具有位於該接觸件主體頂端處的接觸尖端並且在測試期間與集成電路器件的接觸焊盤電接觸；接觸表面，該接觸表面位於該接觸件主體的底端處並與該接地塊的頂表面電接觸；第一腔，該第一腔用於容納該第一彈性體；第二腔，該第二腔用於容納該第二彈性體。

在優選實施例中，本發明的接地連接器進一步包括將接地塊固定到測試連接器的其餘部分的裝置，使得當測試連接器被從負載版上抬離時，該接地塊不會掉落。換句話說，這是一種將接地塊附接到測試連接器的其餘部分的裝置。在優選實施例中，這種將接地塊固定到測試連接器的裝置是位於一對鈎下方的一對保持件，該一對鈎從該接地塊的該頂表面的相對側延伸並沿著每個該相對側的長度行進，使得該保持件與這些鈎接合，從而防止該接地塊從該測試連接器掉落。

在另一個優選實施例中，出於增強與不均勻負載板接觸焊盤的電接觸的目的，接地塊底表面被加工成多個凸出部，諸如覆蓋一部分或整個底表面的尖狀物或凸點。

因此，本發明解決了測試連接器中心區域的尺寸限制問題。其提供了一個接地連接器，該接地連接器的尺寸大約是位於測試連接器周界周圍的信號引腳的一半。

本發明還解決了剛性接地塊上積聚的碎屑影響測試結果的問題。由於IC器件接觸焊盤現在接觸彈性雙彈性體接觸件，並且不直接接觸接地塊，所以積聚在平坦接地塊表面上的任何碎屑都不會影響測試。接地塊的設計還防止了積聚的碎屑落到測試裝置負載板上。這延長了負載板的使用壽命。

本發明還解決了在測試RFIC晶片時獲得準確測試結果的問題。較短的雙彈性體接觸件意指電流在到達接地塊之前通過連接器行進的距離較短，由於其體積的原因，不會導致明顯的信號損失。

將剛性接地塊與彈性連接器結合的另一個優點是由接地塊提供的散熱。IC器件在測試期間會變熱，並且此熱量會傳遞到電連接器。剛性接地塊因其體積而吸收部分熱量，從而充當冷卻解決方案。

將剛性接地塊與彈性連接器結合的另一個優點是，負載板表面比在其上面直接放置彈性連接器的負載板表面持續更長時間。連接器抵靠負載板的刮擦將會導致負載板表面的磨損。

將剛性接地塊與彈性連接器結合的又另一個優點是接地塊對接地連接器中固有的電雜訊提供的吸收性能。接地塊吸收測試期間產生的雜訊中的一些雜訊。

有益效果： 1、更好的電連接。 2、更長的使用壽命和可重複/一致的測試。 3、靈活地用於多種設定和設置，並允許更高的零件尺寸公差。 4、致動接地擦過氧化層，以便與接地焊盤良好接觸。 5、為落到負載板上的碎屑提供遮罩/保護屏障，隨著時間的推移，所述碎屑可能損壞負載板並在測試期間導致短路。 6、更容易維護並且停機時間更短。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明的描述中，需要理解的是，術語中“前”、“後”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了方便描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位，以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

圖1示出了先前已知的用於在測試裝置的負載板40與待測積體電路（IC）器件50之間產生電接地連接的解決方案的正橫截面視圖。此類型的測試連接器包括沿著矩形或方形形狀（當從俯視圖看時）連接器的周界布置的信號引腳60陣列。信號引腳60的周界內部的中心區域是為電接地連接器預留的，因為其鄰近IC器件50的定位在中心的接地接觸焊盤52。隨著IC器件變得越來越小，此中心區域的達到的尺寸太小，以至於無法將目前已知的彈性接地連接器裝配在內部。因此，用於非常小（小於3mm×3mm）的IC器件中接地連接器的當前解決方案如圖1所示，其只是由諸如銅等導電材料製成的剛性接地塊10。此接地塊10具有在測試期間與接地接觸焊盤52電接觸的頂表面14，以及與負載板40的接觸焊盤42電接觸的底表面16。

圖2示出了在本發明的第一實施例中，定位在測試連接器的其餘部分內的電接地連接器的橫截面視圖，該電接地連接器用於在測試裝置的負載板40與積體電路（IC）器件50之間建立電連接。更清楚一些地說，“測試連接器”是指本發明的接地連接器和包括測試連接器的其它元件，包括沿著測試連接器周界定位的信號引腳。圖3是圖2的放大視圖，主要更詳細地示出了第一實施例的接地連接器。參考圖2和圖3兩者，現在將描述第一實施例中接地連接器的結構和功能。

在此第一實施例中，提供了導電剛性接地塊10，該導電剛性接地塊具有高度h1和與該測試裝置的負載板40的接觸焊盤42電接觸的底表面16，和頂表面14。沿著兩個相對的側面並且靠近接地塊10的頂部是沿著每個相對側面的長度行進的凸出部或鈎18。這些鈎18向外延伸，使得頂表面14略大於底表面16。這些鈎18的功能是鈎住一對接地塊保持件12。一旦組裝好接地連接器，保持件12將接地塊10固定到測試連接器上，並防止其在測試連接器被提離負載板40時掉落。這些保持件12可以由諸如鈹銅等電導體製成。

還提供了豎直地位於接地塊10上方並與該接地塊接觸的雙彈性體接觸件20，並且具有高度為h2。此雙彈性體接觸件20包括三個主要結構元件：接觸件主體22、第一彈性體26和第二彈性體28。接觸件主體22是單件的，並且由導電材料製成。接觸件主體22，該接觸件主體具有位於該接觸件主體頂端處的接觸尖端222並且接觸尖端222在測試期間與積體電路器件50的接觸焊盤52電接觸；接觸表面224，該接觸表面位於該接觸件主體的底端處並與該接地塊的頂表面14電接觸；第一腔226，該第一腔用於容納該第一彈性體26；和第二腔228，該第二腔用於容納該第二彈性體28。第一彈性體26和第二彈性體28由不導電的彈性材料製成，並且通常被加工成圓柱形形狀長度，使得每個彈性體可以被用作佈置成行的多個接觸件的彈性構件。第一彈性體26由第一腔226和接地塊頂表面14牢固地固持。在此實施例的變型中，第一彈性體26可以進一步由第一殼體壁32固定。第二彈性體28由第二腔228和第二殼體壁34牢固地固持。

剛性塊10具有高度h1，並且雙彈性體接觸件20具有高度h2。從負載板40到IC器件接地接觸焊盤52的總距離或高度是h3。因為在IC器件測試中存在許多和設置的組合，所以高度h3可以變化。通過根據公式h1+h2=h3簡單地調節接地塊10的高度h1，本發明允許使用給定高度的雙彈性體接觸件20作為彈性接地連接器。

圖4示出了在組裝到測試連接器的其餘部分之前，第一實施例中的接地連接器。在此圖中可以看到接地連接器的主要元件：接觸件主體22、第一彈性體26、第二彈性體28和剛性塊10。

圖5和圖6分別示出了本發明第一實施例中的接地塊的仰視透視圖和俯視透視圖。示出了接地塊10，該接地塊是單件導電材料，諸如銅合金，包括但不限於具有頂表面14和底表面16的鈹銅。在這些圖中可以清楚地看到沿著頂表面14的每個相對側的長度行進的接地塊鈎18。

圖7示出了在本發明的第二實施例中，定位在測試連接器的其餘部分內的電接地連接器的橫截面視圖，該電接地連接器用於在測試裝置的負載板40與積體電路IC器件50之間建立電連接。更清楚一些地說，“測試連接器”是指本發明的接地連接器和包括測試連接器的其它元件，包括沿著測試連接器周界定位的信號引腳。圖8是圖7的放大視圖，更詳細地示出了第二實施例的接地連接器。參考圖7和圖8兩者，現在將描述第二實施例中接地連接器的結構和功能。

在此第二實施例中，提供了導電剛性接地塊10，該導電剛性接地塊具有高度h1和與該測試裝置的負載板40的接觸焊盤42電接觸的底表面16，和頂表面14。沿著兩個相對的側面並且靠近接地塊10的頂部是沿著每個相對側面的長度行進的凸出部或鈎18。這些鈎18向外延伸，使得頂表面14略大於底表面16。這些鈎18的功能是鈎住一對接地塊保持件12。一旦組裝好接地連接器，保持件12將接地塊10固定到測試連接器上，並防止其在測試連接器被提離負載板40時掉落。這些保持件12可以由諸如鈹銅等電導體製成。在此第二實施例中，底表面16不像上述第一實施例中那樣平坦，而是跨其表面以重複的方式凹凸不平。在一些情況下，負載板先前可能已經與其它解決方案一起使用，諸如彈性連接器會抵靠其刮擦，從而在負載板表面上留下凹痕或劃痕。在這些情況和負載板接觸焊盤42粗糙或不平坦的其它情況下，這些尖狀物用於提供與負載板40的更好的電接觸。

與上述第一實施例一樣，在此第二實施例中，還提供了豎直地位於接地塊10上方並與該接地塊接觸的雙彈性體接觸件20，並且具有高度為h2。此雙彈性體接觸件20包括三個主要結構元件：接觸件主體22、第一彈性體26和第二彈性體28。接觸件主體22是單件的，並且由導電材料製成。接觸件主體22，該接觸件主體具有位於該接觸件主體頂端處的接觸尖端222並且接觸尖端222在測試期間與積體電路器件50的接觸焊盤52電接觸；接觸表面224，該接觸表面位於該接觸件主體的底端處並與該接地塊的頂表面14電接觸；第一腔226，該第一腔用於容納該第一彈性體26；和第二腔228，該第二腔用於容納該第二彈性體28。第一彈性體26和第二彈性體28由不導電的彈性材料製成，並且通常被加工成圓柱形形狀長度，使得每個彈性體可以被用作佈置成行的多個接觸件的彈性構件。第一彈性體26由第一腔226和接地塊頂表面14牢固地固持。在此第二實施例的變型中，第一彈性體26可以進一步由第一殼體壁32固定。第二彈性體28由第二腔228和第二殼體壁34牢固地固持。類似於上述第一實施例，此第二實施例中的剛性塊10具有高度h1，並且雙彈性體接觸件20具有高度h2。從負載板40到IC器件接地接觸焊盤52的總距離或高度是h3。因為在IC器件測試中存在許多和設置的組合，所以高度h3可以變化。通過根據公式h1+h2=h3簡單地調節接地塊10的高度h1，本發明允許使用給定高度的雙彈性體接觸件20作為彈性接地連接器。

圖9和圖10分別示出了本發明第二實施例中的接地塊的仰視透視圖和俯視透視圖。示出了接地塊10，該接地塊是單件導電材料，諸如銅合金，包括但不限於具有頂表面14和底表面16的鈹銅。在此第二實施例中，底表面16跨其表面以重複的方式被加工成諸如尖狀物或凸點等凸出部。在這些圖中可以清楚地看到沿著頂表面14的每個相對側的長度行進的接地塊鈎18。

圖11示出了測試連接器的俯視圖，示出了本發明的第一和第二實施例兩者中的接地連接器的接觸尖端222向上突出並穿過殼體30中的槽。在此圖中還可以看到，測試連接器的信號引腳60在放置接地連接器的中心區域周圍形成正方形周界。

圖12示出了測試連接器的仰視圖，示出了本發明第一實施例中的接地塊10的底表面16。在此圖中還可以看到，測試連接器的信號引腳60在放置接地連接器的中心區域周圍形成正方形周界。

對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。

10:接地塊 12:接地塊保持件 14:接地塊頂表面 16:接地塊底表面 17:接地塊尖狀物 18:接地塊鈎 20:雙彈性體接觸件 22:接觸件主體 26:第一彈性體 28:第二彈性體 30:殼體 32:第一殼體壁 34:第二殼體壁 40:負載板 42:負載板接觸焊盤 50:積體電路器件 52:積體電路器件接觸焊盤 60:信號引腳 222:接觸尖端 224:接觸表面 226:第一腔 228:第二腔

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1示出了測試連接器的其餘部分內的已知接地連接器的橫截面視圖；

圖2示出了本發明第一實施例中測試連接器的其餘部分內的接地連接器的橫截面視圖；

圖3示出了本發明第一實施例中接地連接器的放大橫截面視圖；

圖4示出了本發明第一實施例中的接地連接器的前視圖；

圖5示出了本發明第一實施例中剛性塊的仰視透視圖；

圖6示出了本發明第一實施例中剛性塊的俯視透視圖；

圖7示出了本發明第二實施例中測試連接器的其餘部分內的接地連接器的橫截面視圖；

圖8示出了本發明第二實施例中接地連接器的放大橫截面視圖；

圖9示出了本發明第二實施例中剛性塊的仰視透視圖；

圖10示出了本發明第二實施例中剛性塊的俯視透視圖；

圖11示出了本發明實施例中測試連接器的其餘部分內的接地連接器的頂視圖；

圖12示出了本發明實施例中測試連接器的其餘部分內的接地連接器的底視圖。

10:接地塊

20:雙彈性體接觸件

30:殼體

40:負載板

42:負載板接觸焊盤

50:積體電路器件

52:積體電路器件接觸焊盤

60:信號引腳

Claims (4)

1. 一種積體電路測試裝置中的接地連接器，其包括： 一導電剛性接地塊（10），所述導電剛性接地塊具有高度h1和與一測試裝置的一負載板（40）的一接觸焊盤（42）電接觸的一底表面（16）； 一雙彈性體接觸件（20），所述雙彈性體接觸件豎直地位於所述導電剛性接地塊（10）上方並與所述導電剛性接地塊鄰接，並且具有高度h2，並且包括： 一第一彈性體（26）； 一第二彈性體（28）； 一接觸件主體（22），其包括一接觸尖端（222）、一接觸表面（224）、一第一腔（226）以及一第二腔（228）；所述接觸尖端（222）位於所述接觸件主體頂端處，並且在測試期間與一積體電路器件（50）的一接觸焊盤（52）電接觸；所述接觸表面位於所述接觸件主體的底端處並與所述導電剛性接地塊的頂表面（14）電接觸；所述第一腔用於容納所述第一彈性體（26）；所述第二腔用於容納所述第二彈性體（28）；其中h1+h2=h3，h3是從所述負載板之接觸焊盤（42）到所述積體電路器件之接觸焊盤（52）的高度。
2. 如請求項1所述的積體電路測試裝置中的接地連接器，其還包括將所述導電剛性接地塊（10）固定到所述接地連接器的其餘部分的裝置。
3. 如請求項2所述的積體電路測試裝置中的接地連接器，其中所述將所述導電剛性接地塊固定到所述接地連接器的其餘部分的裝置是位於一對鈎（18）下方的一對保持件（12），所述一對鈎是從所述導電剛性接地塊（10）的所述頂表面的相對的側面延伸並沿著每個所述相對側面的長度行進，使得所述保持件（12）與所述鈎（18）接合，從而防止所述導電剛性接地塊（10）從測試連接器掉落。
4. 如請求項1所述的積體電路測試裝置中的接地連接器，其中所述導電剛性接地塊之底表面（16）被加工成一凸起部（17），所述凸起部（17）覆蓋至少一部分的所述底表面（16）。

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