TWI582430B

TWI582430B - 測試裝置

Info

Publication number: TWI582430B
Application number: TW105103072A
Authority: TW
Inventors: 朴商德
Original assignee: 李諾工業股份有限公司
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-05-11
Also published as: US20170315150A1; TW201632887A; JP6568589B2; KR20160096304A; WO2016126036A1; JP2018503818A; CN107209207A; KR101678845B1; US10302674B2; CN107209207B

Description

測試裝置

符合例示性實施例的設備以及方法是關於一種用於測試諸如半導體的電子組件（electronic component）的測試裝置，且更特定言之，是關於一種具有用於按壓電子組件以檢驗電性質的推動器（pusher）的預燒插口（burn-in socket）。

在製造諸如積體電路（integrated circuit；IC）的電子組件的程序中，需要測試裝置來檢驗最終製造的電子組件。此類測試裝置使用預燒插口以用於在高溫條件下測試電子組件。

預燒插口包含具有用以容納待測試電子組件的容納部分的插入件（insert），以及與插入件進行鉸鏈連接以敞開/閉合容納部分的罩蓋（cover）。罩蓋包含用於在測試容納於插入件中的電子組件時選擇性地按壓測試組件的推動器，以及用於在高溫條件下測試電子組件時提供冷卻效應的熱耗散構件（heat-dissipation member）。

因為預燒插口包含用於按壓電子組件的推動器以及用於耗散熱的熱耗散構件，所以存在按壓機構非常複雜且製造成本高的問題。

一或多個例示性實施例可提供一種具有簡單結構且以低成本而製造的測試裝置。

另一例示性實施例可提供一種能夠容易地測試各種電子產品而不改變測試裝置的測試裝置。

又一例示性實施例可提供一種具有改良式壽命的測試裝置。

再一例示性實施例可提供一種能夠測試對應於各種厚度的物件的測試裝置。

根據第一例示性實施例的態樣，提供一種用於測試物件的電性質的測試裝置，包含：物件支撐單元（object support unit），被設置以用於支撐物件；罩蓋單元（cover unit），包含耦接至物件支撐單元的罩蓋主體（cover body），以及由罩蓋主體支撐以便朝向與遠離物件移動的推動器；以及壓力調整器（pressure adjuster），包含：在接觸推動器的同時可旋轉地設置於罩蓋主體中且具有多級接觸按壓部分（multi-stage contact pressing portion）的多級調整凸輪（multi-stage adjusting cam），多級接觸按壓部分的接觸半徑取決於旋轉角而變化，使得推動器可處於後移位置（moving-back position）中且被定位成與罩蓋主體相隔多種按壓距離（pressing distance）；以及操作多級調整凸輪的操作單元（operation unit）。

多級調整凸輪可藉由鉸鏈而耦接至罩蓋主體，且多級接觸按壓部分可包含在鉸鏈的半徑方向上形成於外部表面上的多個扁平表面。

罩蓋單元可包括將推動器彈性地支撐為與罩蓋主體相抵的彈簧。

測試裝置可更包括在推動器與多級調整凸輪之間的托盤構件（tray member）。

托盤構件可為可拆卸的。

下文將參考隨附圖式詳細地描述例示性實施例。以下實施例僅描述與本發明概念直接相關的特徵，且將省略關於其他特徵的描述。類似數字始終是指類似元件。

另外，將不描述對於在本領域具有通常知識者而言明顯的細節。在以下描述中，諸如第一、第二以及類似者的術語僅用於區分元件且不涉及其關係或次序。

如圖1以及圖2所展示，根據例示性實施例的測試裝置1包含物件支撐單元100、罩蓋單元200以及壓力調整器300。物件支撐單元100包含支撐多個彈性可撓性探針（elastically flexible probe）110的探針支撐器（probe supporter）120、配置於探針支撐器120上且具有用以容納諸如半導體或類似者的電子組件10（在下文中被稱作「物件」）的物件容納部分的插入件130，以及支撐探針支撐器120的支撐框架（support frame）140。此物件支撐單元100僅被描述為實例且不限於前述結構。

下文將參考圖1以及圖2描述根據例示性實施例的測試裝置1的細節。

物件10具有諸如凸塊的多個待測試接觸點，且可向其施加諸如疊層封裝（package on package；POP）半導體的層合式結構半導體（laminated-structure semiconductor）。物件10容納於插入件130的物件容納部分中，使得待測試接觸點可對應於由探針支撐器120支撐的探針110。接著，藉由推動器240（待稍後描述）來推動如此而配置的物件10以朝向對應探針110移動且與對應探針110進行接觸，藉此經歷測試。疊層封裝半導體具有層合式半導體結構，且因此在層合之前經歷初級測試（primary test）且在層合之後經歷次級測試（secondary test）。因為在層合之前的半導體與在層合之後的半導體的厚度彼此不同，所以推動器240必須考量厚度差（thickness difference）。根據例示性實施例，一種測試裝置用以測試在層合之前的半導體以及在層合之後的半導體，此兩種半導體的厚度彼此不同。

罩蓋單元200包含耦接至物件支撐單元100的罩蓋主體205，以及由罩蓋主體205支撐以便朝向與遠離物件移動的推動器240。罩蓋主體205可藉由鉸鏈銷（hinge pin）150而可旋轉地耦接至物件支撐單元100的支撐框架140的一個側。罩蓋主體205被塑形為類似於在中間具有連通開口（communication opening）的框架，且具有裝配於其中的可旋轉地耦接至與鉸鏈耦接側相對的側的閂鎖（latch）220。可在使罩蓋主體205旋轉以完全地罩蓋物件容納部分的狀態下將閂鎖220緊固至支撐框架140的卡鉤（hook）160。

推動器240安裝於罩蓋主體205的中心處，且藉由放於支撐推動器240的螺釘230上的彈簧232而可彈性地向上以及向下移動。螺釘230可包含螺釘頭（screw head）234、螺釘主體（screw body）236以及螺紋末端部分（threaded end portion）238。罩蓋主體205包含各自在厚度方向上具有兩種不同直徑的通孔（through hole）；第一內徑足夠大以收納螺釘頭234，且第二內徑足夠大以不使螺釘頭234通過，但使螺釘主體236通過，且第一內徑大於第二內徑。將螺釘230插入於具有第一內徑的通孔中，且接著，螺紋末端部分238穿過具有第二內徑的通孔且在彈簧232放於螺釘主體236上的狀態下與推動器240進行螺釘耦接，藉此將推動器240支撐為可彈性地向上以及向下移動。

推動器240以及熱耗散構件242可被分離地提供且接著彼此耦接，或可被形成為單一主體。

用於使推動器240向上以及向下移動的壓力調整器300可包含藉由鉸鏈軸件（hinge shaft）320而可旋轉地耦接至罩蓋主體205的多級調整凸輪310，以及使多級調整凸輪310旋轉的操作單元（操作手柄）330。

多級調整凸輪310包含鉸鏈孔（未圖示），鉸鏈軸件320配合至鉸鏈孔以用於與罩蓋主體205進行鉸鏈耦接。多級調整凸輪310包含直徑取決於旋轉角而變化的多級接觸按壓部分。多級接觸按壓部分可包括在鉸鏈軸件320的半徑方向上形成於外部表面上的多個扁平表面。歸因於多級接觸按壓部分，隨著多級調整凸輪310旋轉而存在自鉸鏈孔的中心至多級接觸按壓部分的各種距離A、B以及C。結果，多級調整凸輪310可基於自鉸鏈孔的中心至接觸按壓部分的距離A、B以及C之間的差而藉由多級接觸按壓部分來推動推動器240或藉由彈簧232來返回推動器240。在此實施例中，多級調整凸輪310在其以90度的角度旋轉時具有自鉸鏈孔的中心至多級接觸按壓部分的三種不同距離A、B以及C，但不限於此情形。替代地，多級調整凸輪可在其以45度的角度或更小角度旋轉時具有自鉸鏈孔的中心至多級接觸按壓部分的更多種距離。

推動器240可更包含介入於多級調整凸輪310的接觸按壓部分與推動器240之間的托盤構件210。結果，多級調整凸輪310可在接觸按壓部分與托盤構件210接觸的狀態下旋轉。在此實施例中，有可能藉由調整托盤構件210的厚度來測試各種物件。托盤構件210為可拆卸的，且因此有可能直接應用測試裝置，即使產品的厚度改變亦如此。

因為多級調整凸輪310在測試期間與托盤構件210接觸的同時重複地旋轉，所以多級調整凸輪310可磨損，且因此，推動器240的按壓距離可變化。為了解決此問題，根據例示性實施例的多級調整凸輪310以及托盤構件210中的至少一者可由工程塑膠或類似抗磨塑膠製成。

將多級調整凸輪310配合至形成於罩蓋主體205的相對側處的一對狹槽，且接著藉由穿透狹槽的外部而將鉸鏈軸件320插入至多級調整凸輪310的鉸鏈孔中。因此，多級調整凸輪310得以安裝。

操作單元（操作手柄）330耦接至多級調整凸輪310，同時避免接觸按壓部分。操作單元（操作手柄）330可連接配置於罩蓋主體205中且彼此相對的一對多級調整凸輪310。結果，藉由使操作單元（操作手柄）330旋轉而同時地使所述一對多級調整凸輪310旋轉。

熱耗散構件242配置於罩蓋主體205的中間開口中且在一定程度上自罩蓋主體205突起，此是因為其需要相當大的體積。所述一對多級調整凸輪310經配置以在突起的熱耗散構件242處於其間的情況下彼此面對，且因此延伸操作單元（操作手柄）330以在留下預定距離的情況下環繞突起的熱耗散構件242。

下文將參考圖2至圖4描述根據例示性實施例的測試裝置1的操作。

首先，在使罩蓋單元200自插入件130的物件容納部分完全地敞開的狀態下將物件10插入於插入件130中。接著，使罩蓋單元200旋轉以完全地罩蓋物件容納部分，且將閂鎖220鎖至卡鉤160，如圖2所展示。

參看圖2，推動器240處於推動器240不接觸容納於物件容納部分中的物件10的初始狀態。此時，自多級調整凸輪310的鉸鏈孔的中心至推動器240的托盤構件210的接觸距離為相對短的距離「A」。

若如圖3所展示在與卡鉤160相對的方向上使操作單元（操作手柄）330旋轉約90度的角度，則使多級調整凸輪310旋轉，使得多級調整凸輪310的接觸按壓部分按壓推動器240以向下移動。此時，自多級調整凸輪310的鉸鏈孔的中心至推動器240的托盤構件210的接觸距離為相對長的距離「B」。因此，推動器240向下移動多達「B-A」的距離以按壓物件10，且因此，物件10朝向探針110移動且接觸探針110，藉此執行測試。在圖3所展示的狀態下，有可能在用於疊層封裝半導體的層合之前測試產品，亦即，薄物件（作為實例）。

若如圖4所展示使操作單元（操作手柄）330自靜止狀態朝向卡鉤160旋轉約90度的角度，則使多級調整凸輪310旋轉，使得多級調整凸輪310的接觸按壓部分按壓推動器240以向下移動。此時，自多級調整凸輪310的鉸鏈孔的中心至推動器240的托盤構件210的接觸距離為距離「C」。因此，推動器240向下移動多達「C-A」的距離以按壓物件10，且因此，物件10朝向探針110移動且接觸探針110，藉此執行測試。在圖4所展示的狀態下，舉例而言，有可能在諸如疊層封裝半導體的層合之後測試產品，亦即，厚物件。

根據例示性實施例，測試裝置具有預燒插口中的推動器的改良式操作機構，且因此經設計成具有簡單且廉價的結構。

另外，根據例示性實施例的測試裝置能夠測試具有各種厚度的物件而不改變測試裝置的組件。

儘管已展示以及描述少許例示性實施例，但在本領域具有知識者將瞭解，可在不脫離本發明的原理以及精神的情況下對此等例示性實施例作出改變。因此，前述內容必須被視為僅為說明性的。所附申請專利範圍以及其等效者中界定本發明的範疇。因此，全部適合的修改以及等效者可屬於本發明的範疇。

1‧‧‧測試裝置
10‧‧‧電子組件/物件
100‧‧‧物件支撐單元
110‧‧‧探針
120‧‧‧探針支撐器
130‧‧‧插入件
140‧‧‧支撐框架
150‧‧‧鉸鏈銷
160‧‧‧卡鉤
200‧‧‧罩蓋單元
205‧‧‧罩蓋主體
210‧‧‧托盤構件
220‧‧‧閂鎖
230‧‧‧螺釘
232‧‧‧彈簧
234‧‧‧螺釘頭
240‧‧‧推動器
242‧‧‧熱耗散構件
300‧‧‧壓力調整器
310‧‧‧多級調整凸輪
320‧‧‧鉸鏈軸件
330‧‧‧操作單元（操作手柄）
A、B、C‧‧‧距離

以上及/或其他態樣將自結合隨附圖式而採取的例示性實施例的以下描述變得顯而易見且更易於被瞭解，在圖式中：圖1為根據例示性實施例的測試裝置的透視圖。圖2至圖4為展示根據例示性實施例的測試裝置的使用狀態的橫截面圖。

10‧‧‧電子組件/物件

100‧‧‧物件支撐單元

110‧‧‧探針

120‧‧‧探針支撐器

130‧‧‧插入件

140‧‧‧支撐框架

150‧‧‧鉸鏈銷

160‧‧‧卡鉤

200‧‧‧罩蓋單元

205‧‧‧罩蓋主體

210‧‧‧托盤構件

220‧‧‧閂鎖

230‧‧‧螺釘

232‧‧‧彈簧

234‧‧‧螺釘頭

240‧‧‧推動器

242‧‧‧熱耗散構件

300‧‧‧壓力調整器

310‧‧‧多級調整凸輪

320‧‧‧鉸鏈軸件

330‧‧‧操作單元(操作手柄)

A、B、C‧‧‧距離

Claims

一種測試裝置，用於測試物件的電性質，所述測試裝置包括：物件支撐單元，被設置以用於支撐物件；罩蓋單元，包括耦接至所述物件支撐單元的罩蓋主體，以及由所述罩蓋主體支撐以便朝向與遠離所述物件移動的推動器；以及壓力調整器，包括：在接觸所述推動器的同時可旋轉地設置於所述罩蓋主體中且具有多級接觸按壓部分的多級調整凸輪，所述多級接觸按壓部分的接觸半徑取決於旋轉角而變化，使得所述推動器可處於後移位置中且被定位成與所述罩蓋主體相隔多種按壓距離；以及操作所述多級調整凸輪的操作單元，其中所述多級調整凸輪藉由鉸鏈而耦接至所述罩蓋主體，且所述多級接觸按壓部分包括在所述鉸鏈的半徑方向上形成於外部表面上的多個扁平表面。
如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述罩蓋單元包括將所述推動器彈性地支撐為與所述罩蓋主體相抵的彈簧。
如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，更包括在所述推動器與所述多級調整凸輪之間的托盤構件。
如申請專利範圍第3項所述的測試裝置，其中所述托盤構件為可拆卸的。