TWI565167B - 測試插座及插座構件 - Google Patents

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Description

測試插座及插座構件
本發明的一或多個實施例是有關於一種測試插座及一種插座構件，且特別是有關於一種使插座構件易於與測試裝置對齊的測試插座以及一種插座構件。
一般而言，封裝操作被執行如為製造半導體元件的最後一個操作，且在封裝操作之前，測試製程被執行以檢查半導體晶片是正常的或有缺陷的。
半導體元件測試製程涉及其工作關於用以測試半導體元件電氣特性的測試裝置的操作者、操作裝置(未示出)以及插入導引，插入導引用以使包含於半導體元件中的插入構件精準地架設於插座上，半導體元件為與設置於板件上的插座接觸以使電氣特性能夠被測試的目標物。
圖1為根據相關技術的測試測試目標裝置的裝置的爆炸圖，圖2為圖1的組合圖，圖3為測試插座的俯視圖，而圖4為示出根據圖1的相關技術的裝置的操作例子的示意圖。
根據相關技術用以測試的裝置包括當運轉測試目標裝置140(例如半導體元件)時向測試裝置150移動的插入件130以及測試插座100。測試插座100包括架設於測試裝置150上且分別電性連接測試目標裝置140的多個端子與測試裝置150的接墊的插座構件110以及對齊插座構件110與測試裝置150的插座導引120。
同時，插座構件110包括備有配置在對應於測試目標裝置140的多個端子的位置且電性連接測試目標裝置140的多個端子與測試裝置150接墊的多個連接部111a的導電區111，以及支撐導電區111的框體112。在框體112中，備有對齊插座構件110的位置與形成在插座導引120上導引凸起121的多個導引孔洞112a。
當插座導引120與測試裝置150組合時，插座導引120的導引凸起121插入的插座構件110的多個導引孔洞112a，從而對準插座構件110的位置。於此，此位置對齊以使插座構件110各自的連接部111a可與測試裝置150的接墊連接。當插座導引120依此方式與測試裝置150組合，插座構件110的位置與測試裝置150對齊之後，插入件130下降而使測試目標裝置140的多個端子與插座構件110的多個連接部111a接觸。在測試目標裝置140的多個端子依此方式與插座構件110的多個連接部111a接觸後，一預定電訊號從測試裝置150施加且透過連接部111a傳遞至測試目標裝置140，以能夠實行預定的電測試。
在此電測試中，插座構件110與測試裝置150的接墊之 間或插座構件110與測試目標裝置140的多個端子之間的精確接觸是必須的。特別是，相較於過去，近來測試目標裝置140的多個端子之間距離(間距)的縮減已增加插座構件110的精準程度，而設置以某種程度高精準度製造的插座構件110於測試裝置150上的精確位置是必需的。
為了精確地在測試裝置上設置插座構件，插座導引被使用。換句話說，如上述，預定的導引孔洞被形成在插座構件的框體中，且導引凸起是備於插座導引上而插入導引孔洞，以使插座構件的位置對準。
然而，由於導引孔洞的公差，每一導引孔洞與導引凸起之間存在空隙。特別是，隨著間距變得更精細，最微小的空隙逐漸地變成顯著的問題。因此，如圖4所示，架設於測試裝置150上的插座構件110的連接部111a不精準地與測試裝置150的接墊或測試目標裝置140的端子接觸，以致於預定的電測試可能無法實行。
本發明一或多個實施例包括易於與測試裝置對齊的測試插座及插座構件。
根據本發明之一或多個實施例，用以電性連接測試目標裝置的端子與測試裝置的接墊的一種測試插座包括其中心備有一中心孔洞以使測試目標裝置的端子穿過插座導引且其較低表面備 有導引凸起的插座導引以及配置於插座導引與測試裝置之間的插座構件。插座構件包括備有配置於對應於測試目標裝置的端子的位置且電性連接測試目標裝置的端子與測試裝置的接墊的連接部的導電區以及從導電區的邊緣延伸且支撐導電區的支撐區。支撐區包括容納導引凸起以使插座構件相關於測試裝置的位置被決定的導引孔洞以及將容納於導引孔洞中的導引凸起向導引孔洞中的一側的彈性加壓的彈性加壓構件。
在所述測試插座中，支撐區包括以不繡鋼(stainless steel、SUS)、聚乙醯胺(Poly Imide)、磷青銅(Phosphor bronze)、鈹銅(Beryllium Copper)其中任一材料形成的板。
在所述測試插座中，連接部包括多個導電金屬粒子垂直地對齊在其中的矽酮(Silicone)材料。
在所述測試插座中，當從導引孔洞的中心到導引孔洞的內表面的距離為第一半徑時，至少一部份的彈性加壓構件插入具有第一半徑的第一假想圓所圍繞的空間而接觸到導引凸起。
在所述測試插座中，導引孔洞的第一半徑大於導引凸起的外部直徑約0.005釐米至約0.025釐米。
在所述測試插座中，彈性加壓構件與導引凸起接觸的接觸表面具有圓弧形。
在所述測試插座中，導引孔洞具有圓弧形且導引孔洞的弧長大於接觸表面的弧長。
在所述測試插座中，導引孔洞具有圓弧形且導引孔洞的 圓弧角約180度或更多。
在所述測試插座中，接觸表面的曲率半徑大於第一半徑。
在所述測試插座中，接觸表面的曲率半徑大於第一半徑約0.05釐米至約0.5釐米。
在所述測試插座中，彈性加壓構件與導引孔洞的周遭被一對狹縫隔開。
在所述測試插座中，當導引凸起插入導引孔洞時，彈性加壓構件在導引凸起的插入方向上被導引凸起擠壓而有彈性地變形。
根據本發明之一或多個實施例，插座構件其位置被插座導引決定，插座導引的中心備有中心孔洞以使測試目標裝置的端子穿過插座導引，且插座導引的較低表面備有導引凸起，插座構件包括備有配置於對應於測試目標裝置的端子的位置且電性連接測試目標裝置的端子與測試裝置的接墊的連接部的導電區以及從導電區的邊緣延伸且支撐導電區的支撐區。支撐區包括容納導引凸起以使插座構件相關於測試裝置的位置被決定的導引孔洞以及將容納於導引孔洞中的導引凸起向導引孔洞中一側彈性加壓的彈性加壓構件。
根據本發明的測試插座與插座構件，插入於插座構件的導引凸起藉由在支持區內的彈性加壓構件，以在導引孔洞內能夠放置於一定的位置上的方式，可具有能夠緊密位置排列的優點。
100‧‧‧測試插座
110‧‧‧插座構件
111a‧‧‧連接部
111‧‧‧導電區
112‧‧‧框體
112a‧‧‧導引孔洞
120‧‧‧插座導引
121‧‧‧導引凸起
130‧‧‧插入件
140‧‧‧目標元件
150‧‧‧測試裝置
21‧‧‧導引凸起
30、30’‧‧‧插座構件
31‧‧‧導電區
311‧‧‧連接部
311a‧‧‧導電粒子
312‧‧‧絕緣部
321、321’‧‧‧導引孔洞
322、322’‧‧‧彈性加壓構件
322a‧‧‧狹縫
322b、322b”‧‧‧接觸表面
32‧‧‧支撐區
40‧‧‧測試目標物
41‧‧‧端子
50‧‧‧測試裝置
51‧‧‧接墊
C‧‧‧第一假想圓
R1‧‧‧第一半徑
R2‧‧‧曲率半徑
結合下列附圖，從下述的實施例描述中，這些及/或其他觀點將變得明白無誤且更欣然地被領會。
圖1為根據相關技術的裝置的爆炸圖。
圖2為圖1的組合圖。
圖3為圖1所示的測試插座的俯視圖。
圖4為示出根據圖1的相關技術的裝置的操作例子的示意圖。
圖5為根據本發明一實施例之插座構件的俯視圖。
圖6為圖5的部份放大圖。
圖7為示出插座導引插入圖6的插座構件的示意圖。
圖8為示出使用圖5之插座構件實行測試的示意圖。
圖9及圖10為根據本發明其他實施例之示出插座構件的示意圖
詳細的於眾多實施例現在將為參考，其示例示於這些附圖中。
根據本發明一實施例的測試插座預期去電性連接測試目標物40的端子41與測試裝置50的接墊51，且包括插座導引及插座構件30。
在插座導引(未示出)的中心備有一中心孔洞，以使測試目標物40的端子41穿過插座導引，而插座導引的較低表面備有導引凸起21。插座導引具有如圖1所示之相同的結構，而於此處省 略其詳細的描述。
插座構件30包括導電區31以及支撐區32。
導電區31配置於對應於測試目標裝置40的端子41的位置，而電性連接測試目標裝置40的端子41與測試裝置50的接墊51的連接部311備於其中。導電區31可包括連接部311與絕緣部312。
連接部311為多個導電粒子311a垂直地對齊在其中的彈性分子材料。連接部311的上端可與測試目標裝置40的端子41接觸，而其下端可與測試裝置50的接墊51接觸。
構成導電區31的彈性體可為具有交聯結構的聚合物。為獲得這樣的彈性體(elastomer)，可使用多種可固化的聚合物形成材料。特別是，就製模與製程特性及電器特性而論，矽酮橡膠(silicone rubber)可被使用。藉由交聯或縮合液態矽酮橡膠可獲得矽酮橡膠。液態矽酮橡膠可為凝聚型液態矽酮、加成型液態矽酮、具有乙烯基團或氫氧基團的液態矽酮橡膠等的其中之任一者。舉例而言，液態矽酮橡膠可為二甲基矽酮生橡膠(dimethyl silicone raw rubber)、甲基乙烯基矽酮生橡膠(methylvinyl silicone raw rubber)、甲基苯基乙烯基矽酮(methylphenylvinyl silicone)等。
導電粒子311a的詳細例子可為磁性金屬(如鐵、鈷、鎳等)粒子、它們的合金粒子、包含這些金屬的粒子、以這些粒子做為核心粒子鍍上具有良好導電率的金屬(如金、銀、鈀、銠等)而獲得的粒子、以無機粒子(如非磁性金屬粒子、玻璃珠等)或聚合物粒子 做為核心粒子鍍上導電磁性材料(如鎳、鈷等)而獲得的粒子、以核心粒子塗上導電磁性材料以及具有良好導電率的金屬而獲得的粒子等。在這些粒子之中，較佳地是使用以鎳粒子做為核心粒子電鍍上金屬(如金、銀、銠、鈀、釕、鎢、鉬、鉑、銥等)而獲得的粒子，或者亦較佳地是使用塗上多種不同的金屬的粒子(如以鎳粒子鍍上做為基底電鍍的銀，然後在此表面層上鍍金而獲得的粒子)。
塗佈核心粒子的方法並不特別限制，塗佈的實行可以透過例如化學電鍍或電鍍。
當使用以核心粒子鍍上導電金屬而獲得的粒子做為導電粒子311a時，粒子表面上導電材料的塗佈率(塗佈上導電金屬材料的面積與核心粒子表面積的比例)較佳地是約40%或更高以獲得良好的導電率，更佳地是約45%或更高，特別佳地是約47%到約95%。並且，導電材料塗佈的量可能較佳地是核心粒子的約0.5重量百分比到約50重量百分比，更佳地是約2重量百分比到約30重量百分比，更進一步較佳地是3重量百分比到約25重量百分比，而特別佳地是4重量百分比到約20重量百分比。當塗佈的導電金屬為金時，其塗佈的量可為約0.5重量百分比到約30重量百分比，更佳地是約2重量百分比到約20重量百分比，更進一步較佳地是3重量百分比到約15重量百分比，而特別佳地是4重量百分比到約10重量百分比。並且，當塗佈的導電金屬為銀時，其塗佈的量可為約4重量百分比到約50重量百分比，更佳地是約5重量百分比到約40重量百分比，更進一步較佳地是10重量百分比 到約30重量百分比。
導電粒子311a的粒子直徑可較佳地是約1微米到約1000微米，更佳地是約2微米到約500微米，更進一步較佳地是約5微米到約300微米，且特別較佳地是約10微米到約200微米。並且，導電粒子311a的粒子直徑分佈(Dw/Dn)可能較佳地是約1到10，更佳地是約1.01到約7，更進一步較佳地是約1.05到約5，而特別佳地是約1.1到約4。用滿足這些條件的導電粒子311a形成的連接部311可容易地被壓而變形，且在連接部311中這些導電粒子311a可以足夠地彼此電性接觸。導電粒子311a並不限於特定形狀，但可具有球形、類似星星的形狀、或使球形粒子與類似星星形狀的粒子結塊而成的二次粒子的方塊型。
當連接多個垂直延伸的連接部311時，絕緣部312使每一連接部311絕緣，且可以矽酮橡膠形成。
支撐區32從導電區31的邊緣延伸且支撐導電區31。支撐區32可為以不繡鋼(SUS)、聚乙醯胺(polyimide)、磷青銅(phosphor bronze)、鈹銅(beryllium copper)其中任一材料形成的板。支撐區32可以具有硬度略高於導電區31的材料形成，以支撐導電區31。
支撐區32可包括容納導引凸起21以使插座構件30相關於測試裝置50的位置被決定的導引孔洞321，以及將容納於導引孔洞321中的導引凸起21向導引孔洞中的一側彈性加壓的彈性加壓構件322。
每一導引孔洞321可具有大於每一導引凸起21外直徑約0.01釐米到約0.05釐米的的內直徑(在半徑上約0.005釐米到約0.025釐米)。至少部份的導引孔洞321是斷開的，而這些導引孔洞321具有圓弧形。導引孔洞321的圓弧角可為約180度或更多，特別是約270度到330度。
每一彈性加壓構件322與導引孔洞321的周遭被一對狹縫322a隔開，且其至少一部分是包括在導引孔洞321內。當從導引孔洞321的中心到導引孔洞321的內表面的距離為第一半徑R1時，至少一部份的彈性加壓構件322可插入具有第一半徑R1的第一假想圓C所圍繞的空間而可接觸到導引凸起21。與導引凸起21接觸的彈性加壓構件322的接觸表面322b可具有圓弧形。接觸表面322b的曲率半徑R2可大於第一半徑R1。更特別地是，接觸表面322b的曲率半徑R2可大於第一半徑R1約0.05釐米至約0.5釐米。由於接觸表面322b的曲率半徑R2大於第一半徑R1，插入的導引凸起21可能不會接觸到稜角部但可接觸到圓形表面。同時間，導引孔洞321的弧長可大於接觸表面322b的弧長。
相應地，當導引凸起21插入導引孔洞321，彈性加壓構件322可在導引凸起21的插入方向上被導引凸起21擠壓而有彈性地變形。在導引凸起21被拉出後，彈性加壓構件322可有彈性地回到它原來的位置。
根據本實施例的測試插座以及插座構件30具有下述操作上的效果。
首先，當插座導引的導引凸起21插入對應的備於插座構件30支撐區32的導引孔洞321時，在插入導引孔洞321的過程中，插座構件30隨之放置於測試裝置50上，導引凸起21與對應的彈性加壓構件322接觸，其至少一部份在導引孔洞321中凸起。依此方式與導引凸起21接觸的彈性加壓構件322被導引凸起21的插入有彈性地變形而推擠導引凸起21到導引孔洞321內表面的一側(特別是，面向彈性加壓構件322的表面)。當依此方式導引凸起21被推到導引孔洞321的內表面時，插座構件30可實質上總是放置到相同的位置。
換句話說，彈性加壓構件322持續偏壓導引凸起21至面向彈性加壓構件322的導引孔洞321內表面的一側，因此無論導引凸起21的插入位置如何，導引凸起21可放置在導引孔洞321中的固定位置。因為導引凸起21可放置在導引孔洞321中的固定位置，藉此插座構件30的對齊可被確保。
藉此，插座構件30的位置可總是均勻地對齊，而如圖8所示，插座構件30的連接部311與測試裝置50的接墊51或測試目標裝置40的端子41之間的接觸狀態可如所欲般維持。
根據本發明實施例的測試插座可變化如下述。
如圖9所示，插座構件、彈性加壓構件322’可延伸至導引孔洞321’內部的深入位置。並且，如圖10所示，接觸表面322b”的曲率半徑可小於第一半徑R1。然而，在此實例中，需防止接觸表面的稜角部與導引凸起接觸。
如上所述，根據本發明上述一或多個實施例，插入插座構件的導引凸起被在支撐區的彈性加壓構件放置在導引孔洞的固定位置，因而獲致測試插座與測試構件的精準位置對齊。
於此描述的範例實施例應被理解為僅描述上的意思而非限制的目的。
30‧‧‧插座構件
31‧‧‧導電區
321‧‧‧導引孔洞
322‧‧‧彈性加壓構件
322a‧‧‧狹縫
322b‧‧‧接觸表面
32‧‧‧支撐區

Claims (13)

  1. 一種測試插座，用以電性連接測試目標裝置的端子與測試裝置的接墊，該測試插座包括：插座導引，其中心備有中心孔洞，以使該測試目標裝置的該端子穿過該插座導引，且該插座導引的較低表面備有導引凸起；以及插座構件，配置於該插座導引與該測試裝置之間，其中該插座構件包括：導電區，備有連接部，該連接部配置於與該測試目標裝置的該端子對應的位置且電性連接該測試目標裝置的該端子與該測試裝置的該接墊；以及支撐區，從該導電區的邊緣延伸且支撐該導電區，其中該支撐區包括：導引孔洞，容納該導引凸起，以使該插座構件相關於該測試裝置的位置被決定；以及彈性加壓構件，將容納於該導引孔洞中的該導引凸起向該導引孔洞中的一側彈性加壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中該支撐區包括以不繡鋼、聚乙醯胺、磷青銅、鈹銅其中任一材料形成的板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中該連接部包括多個導電金屬粒子垂直地對齊在其中的矽酮材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中，當從該導 引孔洞的中心到該導引孔洞的內表面的距離為第一半徑時，至少一部份的該彈性加壓構件插入具有該第一半徑的第一假想圓所圍繞的空間而接觸到該導引凸起。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的測試插座，其中該導引孔洞的該第一半徑大於該導引凸起的外部直徑約0.005釐米至約0.025釐米。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的測試插座，其中該彈性加壓構件與該導引凸起接觸的接觸表面具有圓弧形。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的測試插座，其中該導引孔洞具有圓弧形且該導引孔洞的弧長大於該接觸表面的弧長。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的測試插座，其中該導引孔洞具有圓弧形且該導引孔洞的圓弧角約180度或更多。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的測試插座，其中該接觸表面的曲率半徑大於該第一半徑。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的測試插座，其中該接觸表面的該曲率半徑大於該第一半徑約0.05釐米至約0.5釐米。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的測試插座，其中該彈性加壓構件與該導引孔洞的周遭被一對狹縫隔開。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的測試插座，其中，當該導引凸起插入該導引孔洞時，該彈性加壓構件在該導引凸起的插入方向上被該導引凸起擠壓而有彈性地變形。
  13. 一種插座構件，其位置被插座導引決定，該插座導引的 中心備有中心孔洞以使測試目標裝置的端子穿過該插座導引，且該插座導引的較低表面備有導引凸起，該插座構件包括：導電區，備有連接部，該連接部配置於與該測試目標裝置的該端子對應的位置且電性連接該測試目標裝置的該端子與測試裝置的接墊；以及支撐區，從該導電區的邊緣延伸且支撐該導電區，其中該支撐區包括：導引孔洞，容納該導引凸起，以使該插座構件相關於該測試裝置的位置被決定；以及彈性加壓構件，將容納於該導引孔洞中的該導引凸起向該導引孔洞中的一側彈性加壓。
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