513812 A7 ______^_B7___ 五、發明說明（ί ) 【發明領域】 本發明大體上係有關於自動測試設備。更特別地，本 發明係有關一種裝置，其用來將一自動測試設備與一定位 半導體裝置而用來測試的機器附接。 【發明背景】 半導體製造業者大體上在不同的生產階段測試半導體 裝置。在製造期間，積體電路係被大量地製造在一單一的 矽晶圓上。該晶圓係被切割成個別的積體電路，稱爲晶片 。每一個晶片係裝進一框架之中，並且銲接線係被附接以 將該晶片連接至從框架中延伸出的導線。該裝載框架隨後 係被封裝在塑膠或者其它封裝材料之中以生產出最終的產 品。 製造業者具有強烈的經濟動機在於製造程序時盡快地 偵測及丟棄有缺陷的構件。於是，許多半導體製造業者在 晶圓調平時測試積體電路，在一晶圓被切割成晶片之前。 有缺陷的電路被標記並且大體上在封裝之前被丟棄，因此 省下了保存有缺陷的晶片的費用。在最後的檢測時，許多 製造業者在裝運之前測試每一個完成的產品。
爲了快速地測試大量的半導體元件，製造業者一般地 使用自動測試裝置（、、ATE〃或者、、測試器〃）。對應於 測試程式之導入，一測試器自動地產生欲被施加在一積體 電路的輸入信號，並且監視輸出信號。該測試器將輸出信 號與所期望的回應比較以決定該被測試元件（或者、、DUT 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·· 訂---------線—| 513812 A7 _________B7___ 五、發明說明（> ) ")是否爲缺陷。因爲測試器係高度地自動化，它們可以 在僅僅數秒內執行百萬次的測試。 習慣上，元件測試器係被設計成兩種不同的部份。一 第一部份，稱爲、、測試頭〃，包含電路系統其較佳地係定 位在接近被測試元件，例如有：驅動電路、接收電路，以 及其它用於短電子路徑之電路係爲基本的。一第二部份， 稱爲、、測試本體〃，係經過電纜連接至該測試頭，並且容 納不需要靠近被測試元件的電子元件。 特殊的機器迅速連續將元件移動且電氣連接至一測試 器。一、、探測器〃係使用來在半導體晶圓階段時移動元件 。一 ^呈序處理器〃係用來在封裝元件階段時移動元件。 探測器、程序處理器，以及其它用來將一被測試元件相對 於一測試器定位的裝置大體上係爲習知的「外圍裝置」。 外圍裝置大體上包含一被測試元件被定位來測試的地點。 該外圍裝置迅速地饋送一被測試元件至該測試地點，該測 試器測試該被測試元件，並且該外圍裝置將該被測試元件 從測試地點移開，因此其餘的被測試元件可被測試。 該測試頭以及外圍裝置係爲機器分離的部件其大體上 具有分離的支撐結構。因此，在測試可開始之前其係需要 將該測試頭以及該外圍裝置附接在一起。一般而言，此係 藉由將該測試頭朝著外圍裝置移動、小心地對準該測試頭 ’並且將該測§式頭ί女鎖到g亥外圍裝置而達成。一*旦接鎖後 ，一對接機構將該測試頭和外圍裝置拉在一起，造成該測 試頭和外圍裝置之間的彈力施壓接觸以壓縮且形成該測試 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·_
訂---------線-L 513812 A7 _____Β7___ 五、發明說明（5 ) 器和被測試元件之間的電氣連接。此種將該測試頭對位及 附接至外圍裝置的步驟係爲一般習知的「對接」。 圖1繪示出將一測試頭對接至一外圍裝置的傳統機構 。圖1的對接機構習慣上係與麻薩諸塞州波士頓市的 Teradye公司所提供的測試系統一起使用。如顯 示於圖1中，一對接機構1 0 0係被附接至一接收座1 1 2。數種對接機構1 0 0大體上係附接至測試頭外部靠近 測試頭的頂部。數種接收座大體上係附接至一外圍裝置， 在容許對接機構1 0 0與接收座1 1 2嚼合的相配的位置 處。圖1的對接機構1 0 0和接收座1 1 2係顯示成完全 對接的結構，也就是在此結構中它們呈現出用來電氣地測 試元件。 如顯示在圖1中，該對接機構1 0 0包含一接鎖筒1 1 0以及一接鎖栓1 1 8，該接鎖栓1 1 8在接鎖筒1 1 〇中軸向地運行。四個滾珠支撐件1 1 6係定位在該接鎖 筒1 1 0中的孔洞之中，環繞在該接鎖栓1 1 8的圓周上 。外部進入該孔洞處從完美的圓形稍稍地變形（未顯示於 圖中）。該變形的區域形成一障礙而防止該滾珠支撐件1 1 6洛出該接鎖同1 1 〇。 該接鎖栓1 1 8沿其長度具有不同的部位1 1 8 a和 1 1 8 b，且該不同的部位具有不同的直徑。爲了造成接 鎖和非接鎖，該接鎖栓1 1 8係相對於該接鎖筒1 1 〇推 進和縮回。當該接鎖栓1 1 8移動時，該接鎖栓1 1 8與 該滾珠支撐件1 1 6接觸的部位改變。結果，該滾珠支撐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -IAW ---—丨丨I I訂·丨—丨丨丨丨丨 513812 A7 _B7__ 五、發明說明（+ ) 件1 1 6的徑向位置改變。舉例而言，當該接鎖栓具有相 對大直徑的部位1 1 8 a與該滾珠支撐件1 1 6對準時， 該滾珠支撐件從該接鎖筒1 1 0的中心向外地延伸，增加 該接鎖筒1 1 0的有效周長。當該接鎖栓1 1 8具有相對 小直徑的部位1 1 8 b與該滾珠支撐件1 1 6對準時，該 滾珠支撐件係自由地向內塌落，減少該接鎖筒1 1 0的有 效周長。 該接收座1 1 2包含一墊圏1 1 4，其具有僅比該接 鎖筒110連同該滾珠支撐件116完全地收縮時的外徑 稍微大一些的內徑。根據該接鎖栓1 1 8相對於該接鎖筒 1 1 0的位置，該滾珠支撐件1 1 6不是防止該墊圏1 1 4和該接鎖筒1 1 0分離，就是容許該墊圈1 1 4自由地 滑出或滑進該接鎖筒1 1 0。 一致動器1 2 0建立該接鎖栓1 1 8的位置。該接鎖 栓1 1 8具有一螺紋部（未顯示）其延伸進該致動器1 2 0中。該致動器1 2 0包含一螺帽（未顯示）其具有一相 對於該致動器1 2 0固定的位置，並且嚷合該接鎖栓1 1 8的螺紋部。該接鎖栓可在一設在該致動器1 2 0之中的 馬達和齒輪（未顯示）的控制下被旋轉。根據旋轉的方向 ，該接鎖栓相對於該致動器1 2 0推進或縮回。 圖2 A至圖2 C繪示出該對接機構1 〇 〇在一般使用 期間不同的結構。圖2 A顯示該對接機構1 〇 〇成一種'' 預備接鎖〃的結構一在該接鎖筒1 1 0係被插入該接收座 1 1 2之前。該接鎖栓1 1 8係完全地縮回。一彈簧（未 ___7____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I---I -—--訂------I--. 513812 A7 __B7____ 五、發明說明（Ο 顯示）相對於該接鎖栓118施加一向上力量216於該 接鎖筒110上（基體區域2 2 0)，因此一從該接鎖栓 118延伸出的調整部210抵靠在該接鎖筒下方內側肩 部2 1 4 b。該接鎖栓具有相對大的直徑的第一部位1 1 8 a抵靠該滾珠支撐件1 1 6，並且該滾珠支撐件1 1 6 部份地突伸穿過該接鎖筒1 1 0中的孔洞。 圖2 B顯示該對接機構1 〇 〇在接鎖筒1 1 0係插進 接收座1 1 2 (未顯示）的時刻。當該接鎖筒1 1 〇係被 插進該接收座1 1 2時，該墊圏1 1 4抓住該滾珠支撐件 1 1 6並且施加一向下力於其上。該接鎖筒1 1 0隨後係 被向下拉，並且該滾珠支撐件1 1 6係被移至與該接鎖栓 1 1 8之相對窄小部位1 1 8 b接觸。該滾珠支撐件向內 塌落，並且該接鎖筒1 10進入穿過該接收座1 1 2的墊 圈1 1 4。一旦該滾珠支撐件1 1 6離開該墊圏1 1 4， 該接鎖筒1 1 0對應於彈力2 1 6向上彈回。該接收座1 1 2隨後係藉由該對接機構1 〇 〇而穩固地保持在定位。 圖2 C顯示該對接機構1 〇 〇成非接鎖的結構。在此 處，該接鎖栓1 1 8被推進因此該接鎖栓1 1 8的調整部 2 1 0壓靠在該接鎖筒1 1 〇的內部上方肩部2 1 4 a， 並且該接鎖筒1 1 0的基體2 2 0壓靠在一固定的止動部 2 1 8。該固定止動部2 1 8具有相對於該致動器1 2 0 固定的部位。在此結構中，該接鎖栓之相對窄小部1 1 8 b對準該滾珠支撐件1 1 6，並且該滾珠支撐件1 1 6係 自由地向內陷落。該對接機構1 0 0因此隨後可被自由地 - _8__ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------I----訂---------- I —Awn (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 ΚΙ _Β7_______ 五、發明說明（ί ) 插入以及從該接收座1 1 2拉開。 除了繪示在圖2 Α至圖2 C之中的結構之外，該接鎖 栓亦可以呈現完全地對接結構，如顯示於圖1中者。該完 全地對接結構係相同於顯示在圖2 A中的結構，除了該接 鎖栓1 1 8和該接鎖筒1 1 0係藉由致動器1 2 0被向下 拉。該完全對接結構提供該測試頭及外圍裝置之間更緊密 的接觸，並且因此容許藉由壓縮彈力施壓接觸而達成該測 試頭和外圍裝置之間的電氣連接，如上所述者。 雖然該對接機構1 0 0已被證實有高效力，吾人已瞭 解到新的需求使其在某些將來的應用中無法達到需求。更 特別地，測試器與測試頭近來已被發展成比使用在 測試系統中的測試頭還要巨大。測試頭增加的 尺寸已迫使該對接機構從測試頭的測邊重新安置到測試頭 的頂部。然而，測試頭的頂部係密集有電子元件和其它的 構件，並且無法輕易地容納該對接機構1 0 0所需要的垂 直空間。 除此之外，該對接機構1 0 0的動力損失造成該對接 機構1 0 0固定在其位置。如果當一動力損失發生時該測 試頭和外圍裝置係對接在一起，操作者必須手動地操作該 致動器1 2 0以將它們分離。更特別地，操作者必須旋轉 在該致動器1 2 0之中的一軸桿1 2 2—大體上使用一新 月板手一以手動地轉動該致動器1 2 0之中的齒輪並且移 動該接鎖栓1 1 8。如果該對接機構係定位在該測試頭的 頂部而不是在其側邊時，該操作者將無法操作該軸桿1 2 _2_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ —訂----- 線蜂· 513812 A7 _ B7 〜-一 " ^---^--------- 五、發明說明（？） 2 ’並且該測g式頭無法輕易地從外圍裝置解開。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【發明槪要】 參考前述的背景，本發明之一目的係提供一種對接機 構，其相比較於傳統的對接機構僅需要少量的垂直空間。 本發明之另一目的在於提供一種對接機構，其在一動 力損失的事件中’不需要直接由操作者操弈來建立非接鎖 的狀態。 爲了達成前述的目的和其它目的及優點，一種適合用 來將一測試頭與一外圍裝置對接的對接機構包含一活塞和 一中空圓柱狀的腔室。該活塞具有一可移動地配置在該腔 室之中的第一部份和從該第一部份延伸出且穿過該腔室中 一孔洞的一第二部份。一接鎖筒，適合用來附接至一接收 座，係從該活塞的第二部份中的一個開口延伸出。一接鎖 栓係可移動地配置在該接鎖筒之中，以用來建立接鎖和非 接鎖的狀態。一偏壓力量，例如藉由一彈簧所提供者’傾 肩]於偏壓該接鎖栓相對於該接鎖、筒的位置至非接鎖狀態。 藉由施加一啓動力量至該接鎖栓，該接鎖栓可以抵抗該偏 壓力量而在接鎖筒之中移動以建立接鎖的狀態。當該啓動 力量係被_時，例如根據一動力之損失，該偏壓力量將 該接鎖栓回復至非接鎖的狀態。藉由施加流體壓力至該活 塞的一表面，該活塞可相對於該腔室移動，並且該接鎖筒 相對於該腔室的突伸量可以改變。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513812 A7 ______B7______ 五、發明說明（？） 【圖式簡單說明】 本發明附加的目的、優點以及新穎的特點將從緊接的 說明和圖式之考量中獲得體認，其中： 圖1 係先前技藝之一附接至接收座的對接機構之圖 式； ---I----I-------I I---訂---------—Aewi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2 A至圖2 C 係顯示出圖1之對接機構之不同的 接鎖結構的剖面圖； 圖3 係根據本發明建構之對接機構的剖面圖； 圖4 係圖3中之對接機構的立體圖； 圖5 A至圖5 D 連續顯示圖3和圖4之對接機構的 接鎖中的結構；以及 圖6 A至圖6 C 連續顯示使用圖3至圖5的對接機 構而將一測試頭與一外圍裝置對接。 【元件符號說明】 10 0 對接機構 110 接鎖筒 112 接收座 114 墊圏 116 滾珠支撐件 118 接鎖栓 1 1 8 a、1 1 8 b 部位 12 0 致動器 12 2 軸桿 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513812 A7 B7 五、發明說明（ 2 10 調整部 2 14a 上方肩部 2 14b 下方肩部 2 16 向上力量 2 1 8 止動部 2 2 0 基體區域 3 0 0 對接機構 3 10 活塞 3 10a 第一部份 3 10b 第二部份 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 1 2 腔室 3 1 2 a 頂部部份 3 1 2 b 基體部份 3 1 8 Λ 3 2 0 流體傳導路徑 3 1 8 a 第一孔洞 3 1 8 b 第二孔洞 3 2 2 上表面 3 2, 4 下表面 3 2 6 Λ 3 2 8 位置 3 3 0 Λ 3 3 2 位置 3 3 4 Λ 3 3 6 緩衝區 3 4 0 區域 3 5 0 接鎖筒 3 5 2 接鎖栓 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513812 A7 B7 五、發明說明0 D ) 3 5 2 a 延長部 3 5 2 b 基部 3 5 4 孔洞 3 5 6 彈簧 3 5 8 開口區域 3 6 0 扣環 3 6 2 圓形溝槽 3 6 4 第三流體傳導路徑 3 6 6 位置 3 7 0 肩部 3 7 2 唇部 3 7 4 收縮區 3 7 6 插入件 6 1 0 測試頭 6 1 2 外圍裝置 6 1 4 外對位套筒 6 1 6 錐形引導柱 6 1 8 裝置介面板對位栓 6 2 0 探針塔 6 2 2 彈簧加壓接觸腳 6 3 0 外對位栓 6 3 2 接收座 6 3 4 裝置介面板對位套筒 6 3 6 內對位栓 _13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） --------------------訂------—線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 ___B7____ 五、發明說明（U ) 638 裝置介面板對位座 【較佳實施例詳細說明】 對接機構之結構 圖3係爲根據本發明之對接機構3 0 0之剖面圖，其 詳細地顯示該對接機構3 0 0之結構。圖4係該相同的對 接機構3 0 0之立體圖。如顯示於圖3中，該對接機構3 0 0包含一活塞3 1 0以及一實質上圓柱形的腔室3 1 2 。該活塞310包含配置在該腔室312的內部區域31 4之中的一個第一部份3 1 0 a，以及從該第一部份3 1 0 a延伸出的一個第二部份3 1 0 b。該第二部份3 1 0 b通過一位在該腔室312之頂部的開口而部份地延伸在 該腔室3 1 2之外側。該腔室3 1 2較佳地包含一頂部部 份3 1 2 a以及一基體部份3 1 2 b，該基體部份3 1 2 b係使用緊固件（例如螺絲）接合至該頂部部份3 1 2 a 〇 流體傳導路徑3 1 8和3 2 0係通過該頂部部份和基 體部份而分別地被提供，以用來施加流體壓力至該活塞3 1 0之上表面3 2 2和下表面3 2 4。對應於經由該流體 傳導路徑3 1 8所施加的一流體壓力，該活塞3 1 0係在 向下的方向上被施力，造成該活塞的第二部份3 1 0 b縮 進該腔室3 1 2。對應於經由該流體傳導路徑3 2 0所施 加的一流體壓力，該活塞3 1 0係在往上的方向上被施力 ’造成該活塞的第二部份3 1 0 b縮至少部份地延伸出該 ----14___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 _______B7__ 五、發明說明（v> ) 腔室3 1 2的外側。 因爲其係很便利且相當不需維修，空氣較佳地係被使 用來作爲用來傳遞流體壓力至該活塞3 1 0的上表面3 2 2和下表面3 2 4的流體。◦型密封環係設在該腔室3 1 2圓周之周圍，在位置3 26、328、330和332 處，以防止流體漏出。空氣壓力較佳地係維持在大約80 psi 〇 大體上係需要足夠的力量以將該活塞3 1 〇相對於該 腔室3 1 2移動。因此，該活塞3 1 0較佳地包含緩衝區 3 3 4和3 3 6。該等緩衝區較佳地環繞著該活塞3 1 〇 整體圓周延伸。當該活塞3 1 0係完全地延伸至該腔室3 1 2之頂部時，該緩衝區3 3 4確保來自該傳導路徑3 1 8所施加的液體壓力作用在該活塞一已知的表面上。因爲 施加在該活塞31〇上的力量等於流體壓力乘上表面面積 ，該緩衝區3 3 4的表面面積直接地轉換至一用來移動該 活塞之已知、初始的力量。一旦該活塞開始移動，該活塞 3 1 0整個的上表面3 2 2變成暴露於來自該路徑3 1 8 的流體壓力下，因此在該活塞後的壓力大大地增加。 以相同的方式，當該活塞3 1 0係初始地定位在該腔 室3 1 2之底部時，該緩衝區3 3 6確保來自路徑3 2 0 的流體壓力初始地作用在一已知的表面區域上以用來製造 一已知的力量用來在向上的方向移動該活塞。 爲了簡化結構，該流體傳導路徑3 1 8和3 2 0較佳 地係分別設有鑽設於該腔室3 1 2之頂部部份3 1 2 a和 --------------------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513812 A7 _____B7 ________ 五、發明說明（6 ) 基體部份3 1 2 b的孔涧。該第一流體傳導路徑3 1 8較 佳地包含兩個孔洞，一第一孔洞3 1 8 a從底部往上鑽設 但並未穿過該腔室3 1 2之頂部部份，以及一第二孔洞3 1 8 b在該腔室之中斜向地鑽設並且鑽進該第一孔洞。該 第二流體傳導路徑3 2 〇純粹地僅係爲一個鑽通該基體部 份3 1 2 b的孔洞。該孔洞3 1 8和3 2 0係設定尺寸成 與傳統的空氣軟管連接器（未顯示）匹配，其傳送壓縮空 氣至該流體傳導路徑3 1 8和3 2 0。 一般而言’流體壓力係施加至該第一流體傳導路徑3 1 8以推動該活塞3 1 〇向下進入該腔室3 1 2之中（例 如，當向下牽引一外圍裝置朝向一測試頭時）。在此階段 期間，該第二流體傳導路徑3 2 0較佳地係保持在大氣壓 力。爲了在腔室中向上地推動該活塞3 1 0，流體壓力係 被施加至該第二流體傳導路徑3 2 0，並且該第一路徑3 18較佳地係維持在大氣壓力。 藉由控制該活塞3 1 〇的位置，該對接機構3 0 0控 制了該測試頭相對於該外圍裝置的相對位置，意即，無論 該外圍裝置是否是被、向下牽引〃抵靠在該測試頭。除此 之外，該對接機構3 0 0亦控制了該對接機構3 0 0與附 接至該外圍裝置的一接收座112鎖住或拉開的能力。 爲了產生與一接收座1 1 2鎖住或拉開，該活塞的第 二部份3 1 0 b包含一中空、實質上圓柱形區域3 4 0。 一接鎖筒3 5 0從該圓柱形區域3 4 0之頂部的開口延伸 出，而一接鎖栓3 5 2軸向地穿過該接鎖筒3 5 0之中央 — -------16 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 _____B7___ 五、發明說明（>Λ) 延伸並且可以相對於該接鎖筒3 5 0向上及向下移動。在 相似於上述參照圖1所討論之方式中，該接鎖栓3 5 2相 對於該接鎖筒3 5 0之相對運動決定了是否建立一接鎖或 者非接鎖狀態。滾珠支撐件（未顯示）係配置在孔洞3 5 4之中環繞於該接鎖筒的周圍。如同圖1之對接機構1 〇 0，該接鎖拴在與滾珠支撐件接觸點處造成該滾珠支撐件 向外地突伸而影響接鎖的狀態或者向內地塌落而影響非接 鎖的狀態。 與圖1中的對接機構1 0 0相比，該接鎖栓3 5 2較 佳地包含一延長部3 5 2 a以及一基部3 5 2 b。一偏壓 機構，例如一彈簧3 5 6，施加一偏壓力量於該接鎖栓3 5 2和該接鎖筒3 5 0之間。該偏壓力量在相對於該接鎖 筒向下的方向上推動該接鎖栓3 5 2，而傾向產生非接鎖 的狀態。該彈簧3 5 6較佳地係配置在該接鎖筒3 5 0的 一開口區域3 5 8之中，同心地環繞在該接鎖栓3 5 2的 延長部3 5 2 a上。一扣環3 6 0固定在一圓形溝槽3 6 2之中，以建立該接鎖栓3 5 2在接鎖筒3 5 0之中的位 置的低限制點。 爲了將該接鎖栓3 5 2相對於該接鎖筒3 5 0向上的 方向中移動，流體壓力係被施加至該接鎖栓3 5 2的基部 3 5 2 b。爲求便利性，使用來供給流體壓力的流體較佳 地係爲空氣。一第三流體傳導路徑3 6 4係穿設過該腔室 3 1 2的基體部份3 1 2 b，較佳地經過一鑽過該腔室3 1 2的基體部份3 1 2 b的孔洞。如用於第一傳導路徑3 17_____-_______ 用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 餐—— 訂----------線- 513812 A7 _B7______ 五、發明說明（、< ) 1 8和第二傳導路徑3 2 0之孔洞者，用於第三傳導路徑 3 6 4之孔洞較佳地係限定尺寸成與傳統的空氣軟管連接 器相匹配。 當流體壓力係經過該第三流體傳導路徑3 6 4被施加 時，該接鎖栓3 5 2係向上地被推擠，對抗著該彈簧3 5 6之偏壓力。該彈簧3 5 6係被壓縮，並且該接鎖栓3 5 2係在該接鎖筒3 5 0之中向前移動以產生接鎖狀態。一 〇型環較佳地係被設在位置3 6 6處以防止流體壓力的泄 漏。 當該經過該第三流體傳導路徑3 6 4所施加的流體壓 力係被釋放時，在圓柱形區域3 4 0中的壓力接近大氣壓 力，並且該彈簧3 5 6的偏壓力量向下地推動該接鎖栓3 5 2。該接鎖栓3 5 2依照此偏壓力量向下地移動以建立 非接鎖的狀態。 根據電力之損失，該流體壓力下降至大氣壓力。因此 當壓力係被釋放時，事件相同的順序接著發生。該接鎖栓 3 5 2因此依照該偏壓力量而移動到非接鎖的狀態。因此 ，一電力的損失，例如藉由動力中斷所造成者，致使該對 接機構不接鎖。該測試頭和外圍裝置隨後可簡單地被分離 而不需要操作者直接地接觸該對接機構或者使用特殊的工 具。 在一較佳的實施例之中，一空氣壓縮機（未顯示）提 供流體壓力經過一排電子啓動閥（即，匯流閥）至該第一 、第二和第三傳導路徑3 18、320及364。每一個 _L8_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 ------B7________ 五、發明說明u ) 閥係相對應於電子控制信號而運作。每一個閥具有一來自 該壓縮機的加壓的輸入埠、一排氣輸入埠，以及一輸出璋 其經過一軟管連結至該第一、第二和第三傳導路徑的其中 之一。根據用於該閥其中之一的電子控制信號之斷定，該 閥傳導在加壓輸入埠以及輸出埠之間的空氣，因此提供增 壓的空氣至該對接機構3 0 0之分別的傳導路徑。根據電 子控制信號去除斷定一或者動力之損失一該閥呈現一預設 狀態其中該加壓輸入埠係封鎖的，而該排氣璋係連結至該 輸出埠。在此情況之下，大氣壓力係被提供至各別的傳導 路徑。 較佳地，該接鎖筒3 5 0並非係固定地附接到該活塞 3 1 0的第二部份3 1 0 b。相反地，該接鎖筒3 5 0具 有一延伸環繞在其外部圓周上的肩部3 7 0，並且輕輕地 接觸一唇部3 7 2，該唇部3 7 2係環繞著該活塞3 1 0 的第二部份3 1 0 b的開口的內部圓周延伸。通常，該接 鎖筒3 5 0係藉由該向上地推壓在接鎖筒3 5 0上的彈簧 3 5 6的偏壓力量保持在定位。然而，在接鎖期間，一接 收座1 1 2可以相對於該活塞的第二部份3 1 0 b向下地 推開該接鎖筒3 5 0。 該接鎖栓3 5 2係在其接鎖（上方）的位置時，該接 鎖筒3 5 0可被插入一接收座1 1 2中。該接鎖筒插入於 接收座之中的作用導致該該接收座迫使該接鎖筒3 5 0相 對於該接鎖栓向下。一非接鎖狀態立刻建立，其中環繞於 該接鎖栓3 5 2的滾珠支撐件環繞著該接鎖栓的一收縮區 ____12______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------1--· I--- - -丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明說明（π ) i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 7 4向內地塌落。一旦該接收座離開該滚珠支撐件，該 接鎖筒3 5 0向上彈回，重新建立接鎖狀態而該接收座1 12穩固地保持在定位。 Ά& 該對接機構3 0 0較佳地係設在該測試頭頂部，並且 該接收座較佳地係附接至該外圍裝置，諸如一探測器或者 一程序處理器。爲了保持該測試頭的重量相當低，該對接 機構3 0 0的腔室3 1 2較佳地係從一輕量、強壯的材料 諸如鋁。爲了強度以及彈性，該活塞3 1 〇較佳地係爲不 銹鋼。 一黃銅、圓柱狀插入件3 7 6較佳地係設在該腔室3 1 2頂部的開口之中，以防止當該活塞3 1 0在腔室3 1 2之中向上和向下移動時損害該活塞31〇和腔室312 之壁。該黃銅插入件較佳地係壓合入該腔室的上方部份3 1 0 a 〇 設在位置 326、328、330、332 和366 的〇型環較佳地係由橡膠構成。傳統的〇型環油係施加在 該〇型環以確保氣體緊密的密封。 該彈簧3 2 6較佳地係爲一簡單的線圈彈簧’其在完 全壓縮時提供大約10磅的力。該彈簧的力量必須足夠克服 藉由在位置3 6 6處的〇型環所引起的密封牽引，以當施 加至該接鎖栓的壓力係解除時建立非接鎖的狀態。 —---—- _ 70--------' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513812 A7 ___ _B7 _— 五、發明說明（θ) 該對接機構3 Ο 0容許其構成之構件被定位成基本三 種方式： 1 •該活塞31〇可在腔室312之中上移或下移； •該接鎖栓3 5 2可在該活塞3 10的第二部份3 〇b 之中上移或下移； •該接鎖筒3 5 0可在該活塞3 1 0的第二部份3 1 〇 b 之中上移或下移。 將這些構件的中間活塞（即，在上與下之間）忽略， 該對接機構3 0 0共有八種可能的構造。這些構造之中， 其中四種特別係有關將一測試頭與一外圍裝置對接的問題 。這些構造係繪示在圖5A至圖5D之中。 圖5 A顯示該對接機構成、預備接鎖〃的結構。該活 塞3 1 0係上移（並非被拉下），該接鎖栓3 5 2係上移 (接鎖），並且該接鎖筒350係上移。在此種結構中， 該對接機構3 0 0尙未被插入一接收座之中。 圖5 B顯示該對接機構3 0 0成、、接鎖中〃的結構。 此種結構係相似於圖5 A的預備接鎖結構，除了該接鎖筒 3 5 0係在下方位置。該接鎖結構係建立在該接鎖筒3 5 0係插入於一接收座的一剎那時。一位在該接收座之中的 墊圈（未顯示）拉下在該接鎖筒3 5 0之中的滾珠支撐件 ，造成該接鎖筒壓下及該彈簧3 5 6壓縮。一旦該墊圈離 開該滾珠支撐件，該接鎖筒3 5 0彈回。隨後圖5 A的預 備接鎖結構再度建立。在此時刻中，該接收座係穩固地保 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 B7 五、發明說明（4 ) 持在環繞於接鎖筒3 5 0上的滾珠支撐件下方。 在圖5 C中，該對接機構3 0 0係顯示成''拉下〃的 狀態。該對接機構3 0 0已經被接鎖到該接收座。該活塞 310係被致動到其下方位置以便一起拉動該測試頭和外 圍裝置。該活塞3 1 0的力包含於該測試頭以及外圍裝置 之中的彈簧接觸’並且因此容許測試者在測試中將裝置製 造電氣連接。該對接機構保持此種結構直到測試結束。 一旦測試結束時，該對接機構3 0 0呈現一種a非接 鎖〃的結構，如顯示在圖5 D中。該活塞3 1 0係移動至 其上方位置（非拉下位置者）’並且該接鎖栓3 5 2係移 動至其下方位置（非接鎖）。在此非接鎖的結構中，該測 試頭和外圍裝置可藉由將它們拉開而可簡單地分離。 關於意外的動力損失，該對接機構3 0 0呈現圖5 D 中非接鎖的結構。如上所述的，動力之損失造成來自匯流 閥所提供的壓力下降至大氣壓力。因爲在該測試頭以及該 外圍裝置之中的彈簧加壓接觸點傾向於將該測試頭從該外 圍裝置抵開，該彈簧加壓接觸點傾向於回驅該活塞3 1 0 至其向上位置。在該接鎖筒3 5 0之中，該彈簧3 5 6將 該接鎖栓3 5 2推回其向下位置，並且該對接機構3 0 0 變成從該接收座處非接鎖。 Μ試頭與外圍裝置對接的步驟 圖6 Α至圖6 C顯示使用該對接機構3 〇 〇而將一測 試頭6 1 0與一外圍裝置6 1 2對接的步驟。這些圖式並 ----- -—__22_ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） --------------------訂---------^ IAWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 _____Β7___ 五、發明說明（：>4 ) 未詳盡地顯示牽涉在對接中的構件，且並非按照比例繪示 。相反地，其係爲非常簡化的圖式而提供來顯示牽涉到將 一測試頭與一外圍裝置對接之大體上的原理。 如顯示在圖6 Α之中，一測試頭6 1 0包含一對對接 機構3 0 0、一對外對位套筒6 1 4、一對錐形引導柱6 1 6 ’ 以及一對裝置介面板（DIB-device interface board) 對位栓6 1 8。探針塔6 2 0從該測試頭6 1 0延伸出， 用來將來電子信號從該測試頭6 1 0之中的裝置介面板（ 未顯示）傳輸到該外圍裝置6 1 2。從該探針塔延伸出的 彈簧加壓接觸腳6 2 2用來建立與該外圍裝置的電氣連接 〇 該外圍裝置包含一對外對位栓6 3 0，其係定位用來 接合該測試頭6 1 0的外對位套筒6 1 4。接收座6 3 2 係定位在該外圍裝置612的外部以用來接收從該對接機 構3 0 0所突出的接鎖筒3 5 0。在一^裝置介面板對位座 6 3 8之中的裝置介面板對位套筒6 3 4接收內對位栓6 3 6，該內對位栓6 3 6係從該外圍裝置6 1 2延伸出。 除此之外，該裝置介面板對位套筒6 3 4係用來接收從測 試頭6 1 0延伸出的裝置介面板對位栓6 1 8。 當該測試頭及外圍裝置開始被拿來對位時，它們並不 需要完美地對位。一般而言，該測試頭6 1 〇係在機器控 制之下移動到相對於該外圍裝置612之初步的位置及方 k，如顯不在圖6 A中者。一旦初步的位置和方位已建立 之後，一操作者在手動控制下一般地移動該測試頭以將該 -- —— .. _23_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 ____B7__________ 五、發明說明（7彳） 測試頭和該外圍裝置接鎖在一起° 圖6 B顯示在操作者將它們接鎖在一起之後該測試頭 6 1 0和該外圍裝置6 1 2的狀態。該外對位栓6 3 0接 合該外對位套筒6 1 4，該裝置介面板對位栓6 1 8接合 該裝置介面板對位套筒6 3 4，並且該對接機構3 0 0接 合該接收座6 3 2。注意到該弾簧加壓接觸角6 2 2尙未 被壓縮。 爲了完成該對接步驟，該對接機構3 0 0係同時地被 啓動至它們的拉下狀態（參照圖5C)。該對接機構30 0的拉下作用造成該彈簧加壓腳6 2 2壓縮，因此形成該 測試頭6 1 0和該外圍裝置之間的電氣連接。隨後可開始 半導體裝置的高速測試。 優點 從以上之說明，其顯現出該對接機構3 0 0可被建造 成非常低的外形，以簡單地配接在一測試頭的頂部表面之 中。因此，該對接機構3 0 0並不會影響到在測試頭之中 其它的配備。較佳地，該對接機構3 0 0係設置與該測試 頭的頂部表面齊平，並且不會比測試頭的頂蓋來得厚。 其亦顯現出該對接機構根據動力的損失而自動地不接 鎖。因此，對於操作者而言不需要使用特殊的工具以手動 地將該測試頭從該外圍裝置分離。在動力損失之後操作者 亦不需要實體的存取該對接機構3 0 0。 另一個附加的優點爲，不論該對接機構的狀態爲何， -------2Λ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs)A4規格（21〇χ 297公釐） --------I I I I ---I--丨丨訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 ____B7__ 五、發明說明（>>) 傳輸流體壓力至該對接機構的軟管係保持在不動的狀態。 其可料想該軟管不動的狀態促進軟管較長的壽命，並且減 少一種可能性：軟管在產品的預期壽命之後變成從該對接 機構3 0 0分離。 替代眚施例 除了上述的較佳實施例及變化之外，其它的實施例和 變化亦可達成。 舉例而言，上述的接鎖栓3 5 2係藉由流體壓力而向 上地被致動並且藉由一彈簧3 5 6而向下地被偏壓。或者 ，一螺線管可用來同時致動及偏壓該接鎖栓3 5 2。當電 力係施加至該螺線管時，該螺線管推進該接鎖栓3 5 2到 接鎖的位置。當電力係從該螺線管移除時，該螺線管將該 接鎖栓3 5 2縮回至非接鎖的位置。在此種方案中，係不 需要該彈簧3 5 6，因爲該螺線管在動力被移除的時候會 將該接鎖栓歸回到非接鎖的位置。僅需要相當小的力量來 移動該接鎖栓。因此該螺線管以及相關聯的電子控制電路 可相當的小，並且不會犧牲了對接機構3 0 0的低外形。 上述的偏壓機構係爲一彈簧3 5 6。然而，其它的偏 壓機構可被使用，例如：一彈性材料、一永久磁鐵，或者 其它在動力移除之後繼續施加力量的機構。 如上所述，該對接機構3 0 0使用流體壓力以將該活 塞3 1 0回復到在腔室3 1 2之中的上方位置。雖然一般 需要大的力量以將該活塞3 1 0移至其下方位置（以用來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) M3812 A7 —--------B7___ 五、發明說明（乃） ί 壓縮在該測試頭以及外圍裝置之中的彈簧加壓接觸腳）， 然而一般僅需相當小的力量將該活塞310回復到其上方 位置。因此，作爲替代施加流體壓力以將該活塞3 1 0回 復到其上方位置者，一第二偏壓機構可被使用來施加向上 的偏壓力量給活塞3 1 0。該第二偏壓機構，類似於該第 一偏壓機構，可以是一彈簧、一彈性材料，或者是一永久 磁鐵者。而其它的替代例，可藉由手動地施加一力量給接 鎖筒3 5 0而將該活塞3 1 0拉回至其上方位置。因此， 流體壓力以及第二偏壓機構可同時省略。 爲了維修的便利性以及簡單性，以說明空氣係爲較佳 的流體用來施加流體壓力以移動該對接機構3 〇 〇的部件 。其它的流體，如氣體及液體，可被使用來代替空氣。使 用液體狀態的流體實際上較具有容許該腔室312縮減尺 寸上的優勢，而液體一般可比氣體傳送較高的壓力。因此 ’藉由使用一液體以提供流體之壓力，其可能將該對接機 構3 〇 〇製造成甚至更小的尺寸。 如上所述’正向的壓力係被施加以致動該對接機構3 〇 0的移動部件。然而，負向的壓力（真空）亦可被使用 來作爲設計上少量的調整，其係爲熟悉此項技藝人士所習 知者。 較佳地，如上所述，〇型環係與0型環油一起使用在 構件連結處以防止流體泄漏。或者，不具油脂的◦型環可 被使用。在另一種替代例中，〇型環可完全被省略，且該 活塞以及腔室的尺寸可緊密地配合，因此空氣泄漏可縮減 -—— ———- - ______ __26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） --------------------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513812 A7 _B7_______ 五、發明說明（4) 至可接收的程度（搭接密封）。T型密封、端頭密封，以 及其它彈性密封可被使用。 在以上之說明中，該對接機構3 0 0係附接至該測試 頭並且該接收座係附接至該外圍裝置。另可取代地，此種 配置可相反過來，將該對接機構附接至該外圍裝置而將該 接收座附接至該測試頭。 這些替代例及變化之每一者，以及其它，已經被發明 人考慮到，並且屬於本發明的範疇之中。因此，其應瞭解 的是，前述之說明僅爲範例，且本發明應僅由隨附的申請 專利範圍之範疇及精神所限制。 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）