TWI586977B - 接觸器配置、ｉｃ測試處理器及ｉｃ測試配置 - Google Patents

Description

接觸器配置、IC測試處理器及IC測試配置

本發明涉及一種用於IC測試處理器的接觸器配置，包括：一接觸器單元以及一柱塞頭，所述接觸器單元具有用於接觸測試中的IC或IC群組的測試觸點，且用於使所述一個多個IC暫時壓抵所述測試觸點；。本發明進一步涉及一種IC測試處理器及一種IC測試配置。

在例如其中IC配置在IC條帶上的構形的積體電路上運行測試程式以驗證IC的功能正確性是眾所周知的。此類測試系統能夠同時測試多個IC，這會提高測試系統的處理量且因此提高生產率，並使得每IC的成本降低。專用條帶中測試處理器將IC放置成與測試系統的接觸器單元接觸，在測試迴圈的持續時間內維持所述接觸，且最終根據測試結果對IC進行分類，之後將其遞送到封裝級或其他用於進行進一步處理的各級。

在一條帶中測試處理器(test-in-strip handler)之中，提供用於容納IC條帶堆疊的一裝載器單元。將個別IC條帶從此堆疊饋送到包括柱塞或柱塞頭的一測試單元，例如：所述柱塞或柱塞頭對選定IC條帶進行定位，使得所述接觸器單元的測試觸點與IC的相應裝置觸點形成電接觸。此 後，啟動並實施上述所提及的測試程式。在測試之後，將IC條帶卸載到一卸載器單元，且執行上述所提及的分類操作。

現有技術的柱塞頭具有基本上支撐表面，所述基本上支撐表面接觸IC的主體或引線，並主動地使配置在IC條帶上的IC壓抵接觸器單元的其中放置有測試觸點的相對接觸表面。此種主動地使IC壓抵測試觸點的操作要求IC具體來說是在測試中與柱塞頭上表面相鄰的表面上具有充足程度的機械穩定性及不敏感性。

本發明的目標是提供一種經改善接觸器配置，其可處理在處於測試程式中與所述柱塞頭相鄰的表面處相對於機械力具有低機械穩定性及/或高敏感性的IC。

根據本發明的一個方面，此目標是通過一種包括如請求項1所述的特徵的接觸器配置來解決。根據本發明的另一方面，所述目標是通過一種如請求項11所述的IC測試處理器來解決。根據本發明的又一方面，所述目標是通過一種如請求項14所述的IC測試配置來解決。本發明的其他實施例是附屬請求項的標的物。

本發明的要素是提供一柱塞頭(下文中，被視為接觸器配置的一部分)，所述柱塞頭具有在中央部分中凹陷的上表面(即，所述頭的IC接觸表面)，使得裝載於柱塞頭上的IC的相鄰表面與柱塞頭表面不具有任何機械接觸。另一方面，所述柱塞頭用以在凹陷部分之外盡可能地支撐IC，並確保柱塞或柱塞頭的裝載及卸載功能是以可靠方式來實施。

本發明的另一要素是通過對IC施加吸引力的額外接觸力產 生機構來在IC的裝置觸點與接觸器單元的測試觸點之間提供所需接觸力，以便在IC上的裝置觸點與接觸器單元的測試觸點之間提供緊密的機械接觸及可靠的電接觸。更具體來說，此吸引力由一真空抽吸系統提供，所述真空抽吸系統是在一方面與接觸器單元協作且另一方面與上面放置有IC的柱塞頭協作的介面中提供。

所提議的經改善接觸器配置能夠在條帶中測試程式期間對例如：裸露裸片型IC進行可靠測試處理，而不存在任何使所述IC的機械敏感性表面損壞的危險。同樣，所述接觸器配置能夠改善對其他機械敏感型IC的處理或能夠改善其中需要額外接觸力的情況中的處理。

在本發明的實施例中，所述真空抽吸系統包括至少一個真空通道，所述至少一個真空通道的一端具有將被連接到一真空產生器的連介面，且所述至少一個真空通道具有至少一個位於所述接觸器單元介面的IC接觸表面中的開口。通常，所述真空抽吸系統包括多個位於所述IC接觸表面中，且具體來說呈一矩陣狀配置的開口。

在另一實施例中，所述接觸器單元介面的與所述IC的相鄰表面對應的IC接觸表面被構形為使得在所述接觸器單元介面內且在所述IC接觸表面與所述IC的所述相鄰表面之間建立真空室。更優選地，所述真空抽吸系統，且具體來說所述真空室包括所述接觸器單元的至少一部分，具體來說是所述接觸器單元的其中配置有測試觸點的部分。在這些實施例中，可以以一低功率真空產生器及對應地低功率消耗來實施所述真空抽吸系統。

在具有重要實際意義的實施例中，所述接觸器單元介面適於 裝配到包括由彈簧載入式測試觸點(例如：彈簧針(pogo pin))形成的一矩陣狀配置的接觸器單元，使得在測試中，所述測試觸點穿透所述接觸器單元介面的條帶接觸表面並觸及所述IC的裝置觸點。優選地，所述接觸器單元介面具有薄中央部分，所述薄中央部分包括與所述接觸器單元的測試觸點矩陣對應的一通孔矩陣。此中央部分由介面框架環繞，由此所述介面框架的內邊緣與所述接觸器單元的外邊緣對應，使得所述接觸器單元的外圓周包封在所述介面框架中。

在後一實施例的另一開發形式中，提供用於使IC條帶表面抵靠所述接觸器單元介面的條帶接觸表面進行密封的第一密封機構，提供用於使所述接觸器單元介面抵靠所述接觸器單元進行密封的第二密封機構，且視需要提供用於使所述接觸器單元的一部分抵靠所述接觸器單元的環境壓力部分或抵靠測試配置的相鄰構件進行密封的第三密封機構，所述接觸器單元的所述部分是所述真空抽吸系統的一部分。原則上，在其中真空抽吸系統並不延伸到接觸器單元中的簡化配置中，並不需要第三密封機構。可以傳統橡膠或彈性體密封件來實施所述第一密封機構、第二密封機構、及第三密封機構的至少一部分。另一方面，原則上，可分別以柱塞頭、接觸器單元介面及接觸器單元的緊密配合接觸表面來實施所述數個密封機構的一部分。

在所述實施例、具體來說與具有彈簧載入式測試觸點的接觸器單元相關的實施例的另一開發形式中，所述接觸器單元介面可沿著與條帶接觸表面正交的軸線、具體來說對抗彈簧機構或者液壓或氣動預載入機構的預載入力而相對於所述接觸器單元移動，並由所述柱塞頭朝向所述測 試觸點驅動，所述預載入力分別將IC或IC條帶預載入成遠離所述測試觸點。

在另一實施例中，所述接觸器單元介面是由不導電材料製成或塗覆有不導電材料，例如：由塑膠製成、或由一鋁合金製成並塗覆有一塑膠塗層。

除上文所解釋的接觸器配置以外，一種根據本發明的IC測試處理器還包括：一真空產生器，連接到所述接觸器單元介面的真空抽吸系統；以及一吸引力控制機構，用於控制由所述真空抽吸系統向所述IC施加的抽吸動力，使得由所述抽吸動力引起的吸引力高於預定閾值。

在所述IC測試處理器的實施例中，所述吸引力控制機構適於控制由所述真空抽吸系統向IC或IC條帶施加的抽吸動力，使得所述抽吸動力超過由所述接觸器單元的與測試中的IC抵靠的測試觸點矩陣施加的總接觸力。

在本發明的實施例中，所述IC測試處理器被實施為一種條帶中測試處理器，其中所述柱塞頭、所述接觸器單元及所述接觸器單元介面各自適於接納並處理含有多個IC的IC條帶，且其中所述接觸器單元適於同時接觸所述條帶上的所述多個IC。然而，本發明可同樣在其他類型的IC測試處理器中(例如：在拾放處理器或重力處理器中)實施，其中對柱塞頭、接觸器單元及接觸器單元介面構形進行對應修改。本發明可應用於被同時處理及測試但並非配置在條帶上而是配置在某種其他載體或托盤等上的IC群組。將按照相應載體或托盤等來修改柱塞頭或某種其他IC輸送機構以及用於將IC吸引到測試觸點的機構中的上述凹槽。

除上述IC測試處理器以外，一種經改善的整體測試配置還包 括一測試裝置，所述測試裝置包括一接觸器單元、一IC參數測量與評估單元、及一測試程式控制單元，其中所述測試程式控制單元適於控制所述真空抽吸系統主動地將測試中的IC條帶朝向所述接觸器單元的測試觸點吸引。

在所述測試配置的實施例中，所述接觸器單元包括由彈簧載入式測試觸點形成的一矩陣狀配置，且所述測試程式控制單元適於觸發條帶中測試處理器配置的吸引力控制機構的運行。

1‧‧‧條帶中測試處理器

3‧‧‧柱塞頭

3a‧‧‧上表面

3b‧‧‧凹槽/凹陷表面部分

5‧‧‧接觸器單元

5.1‧‧‧矩陣形配置/彈簧針配置/測試觸點配置

5.2‧‧‧IC接觸與支撐部分

5a‧‧‧彈簧載入式彈簧針

7‧‧‧接觸器單元介面

7.1‧‧‧對應配置

7a‧‧‧條帶接觸表面/下表面/IC接觸表面

9‧‧‧IC條帶

9a‧‧‧IC

11‧‧‧第一密封元件/密封件

13‧‧‧第二密封元件/密封件

15‧‧‧第三密封元件/密封件

17‧‧‧PCB板/真空抽吸系統

17.1‧‧‧真空通道

17.2‧‧‧連介面/末端

19‧‧‧螺絲

21‧‧‧條帶中測試測試配置

23‧‧‧IC參數測量與評估單

25‧‧‧測試程式控制單元

27‧‧‧吸引力控制機構

d‧‧‧距離

本發明或者其特定要素或方面的其他實施例及優點將在以下說明中予以解釋且涉及到圖式。

第1圖以剖視圖顯示根據本發明實施例的接觸器配置的主要部件。

第2圖以立體剖視圖顯示根據圖1所示實施例的接觸器單元及接觸器單元介面，同時顯示測試裝置的一部分。

第3圖以從IC條帶側面而看的立體圖顯示接觸器單元及接觸器單元介面的實施例。

第4圖以從測試裝置側面而看的立體圖顯示接觸器單元及接觸器單元介面的實施例以及柱塞頭。

第5A及5B圖5A是第1圖所示實施例的局部剖視圖，其更詳細地顯示彈簧針矩陣；在第5A圖中是接觸器單元介面處於下部位置中的初始步驟，且在第5B圖中是接觸器單元介面被抬高的測試中狀態。

第6圖以立體圖顯示接觸器單元/接觸器單元介面的真空抽 吸系統結構，其中蓋板已被移除。

第7圖顯示第6圖所示真空抽吸系統的局部視圖。

第8圖顯示包括根據本發明的條帶中測試處理器的測試配置的功能框圖。

第1圖以剖視圖示意性地顯示在一條帶中測試處理器1中作為示範的接觸器配置的主要構件，即一柱塞頭3的上部部分、一接觸器單元5及框架形一接觸器單元介面7，同時顯示插入於柱塞頭3的上表面3a與接觸器單元介面7的下表面(條帶接觸表面)7a之間的一IC條帶9。

在柱塞頭3的上部中央部分中，提供凹槽3b，凹槽3b的位置及尺寸與配置在IC條帶9上的IC群組的位置及尺寸對應。凹槽3b用於確保配置在IC條帶9上的IC 9a的下表面不會與柱塞頭表面形成機械接觸。這在IC為裸露裸片類型(即，其中應避免與和IC的接觸表面相對的表面有任何機械接觸的類型)的情況中是特別重要的。接觸器單元5包括由多個用作測試觸點的彈簧載入式彈簧針5a形成的矩陣形配置5.1。

接觸器單元介面7包括由通孔形成的一對應配置7.1，在處理器配置的運行中(下文中，簡稱為“測試中”)，所述通孔將由接觸器單元5的彈簧針5a穿透。

在柱塞頭3的上表面3a與接觸器單元介面的條帶接觸表面7a之間、在接觸器單元介面7的上表面與接觸器單元5的下表面之間、以及在接觸器單元5的上表面上分別提供第一密封元件(繩式密封件)11、第二密封元件(繩式密封件)13、及第三密封元件(繩式密封件)15。後一密封 件15用於使接觸器單元5的上表面抵靠介面(例如：一測試裝置的PCB板(圖中未示出))的相鄰表面進行密封。下文會進一步解釋密封件11、13、15的功能。

第2圖以立體剖視圖顯示接觸器單元5以及接觸器單元介面7及IC條帶9。在接觸器單元5上方示意性地顯示了測試裝置的PCB板17。在此圖中，可辨識出數個配置在IC條帶9上的IC 9a。儘管第2圖僅顯示了接觸器單元5、接觸器單元介面7及IC條帶9的一部分，然而，所有這些的完全延伸範圍均在第3圖中予以顯示。

第4圖以從上方(即，從其中在條帶中測試測試配置的運行中將提供測試裝置的視點)而看的立體圖顯示接觸器單元5以及柱塞頭3。在此視圖中，可辨識出，在接觸器單元5中，提供多個IC接觸與支撐部分5.2，在此實例性實施例中，這與配置在將被測試的IC條帶上的IC的數目對應。

第5A及5B圖以放大剖視圖顯示接觸器單元5的彈簧針配置5.1以及接觸器單元介面7的對應部分、IC 9a及柱塞頭3的凹陷表面部分3b。第5A圖顯示初始狀態，其中IC 9a的上表面(包括裝置觸點)緊密接觸接觸器單元介面7的下表面(IC接觸表面)7a，而接觸器單元介面7的上表面仍距接觸器單元5的下表面達小距離d。第5B圖顯示處理器配置的測試中狀態，其中通過啟動真空抽吸系統(進一步參見下文)，IC 9a被吸引到彈簧針5a的下部尖端，以提供與IC的相應裝置觸點(圖中未示出)的所需電接觸。在此狀態中，接觸器單元介面7的上表面與接觸器單元5的下表面之間的初始距離已消失。

根據第1圖至第5圖的處理器配置以及上文所提及結構的功 能如下：上面具有多個裸露裸片IC 9a的一IC條帶9被配置在柱塞頭3上使得IC條帶9的週邊部分位於柱塞頭表面3a的平坦或平面外部分上並由柱塞頭3支撐，且可通過柱塞頭3的對應受控運動而被移動及饋送到測試位置，這與往常一樣。然而，由於在柱塞頭3的中央部分中提供了凹槽3b，因此IC 9a的下表面不會接觸柱塞頭。

在已到達將由接觸器單元5接觸的適當xy位置之後，通過致動接觸器單元5及接觸器單元介面7內的真空抽吸系統，相應IC條帶9被朝向接觸器單元介面7的條帶接觸表面或下表面吸引，如下文進一步更詳細地描述。因由真空抽吸系統產生的吸引力，IC條帶9及具體來說IC 9a被抬高z軸線增量d，且其裝置觸點與接觸器單元5的測試觸點配置5.1的彈簧載入式彈簧針5a的尖端形成彈性壓力接觸。在此狀態中，IC 9a的上表面與條帶接觸表面7a完全齊平，但IC條帶9在這些區中並未由柱塞頭3支撐。

z軸線增量d被確定為使得彈簧針相對於IC 9a的對應裝置觸點的接觸壓力對於所有測試要求均為充足的。由真空抽吸系統產生的吸引力被預定為使得甚至由彈簧針5a對IC施加的力也不會使IC條帶9的中央部分遠離接觸器單元介面7的條帶接觸表面7a而發生(例如：任何翹曲或偏轉)。因此，甚至在測試中，IC 9a也被理想地配置成與條帶接觸表面齊平。

在測試程式終止之後，真空抽吸系統被停用，且IC條帶9下降到柱塞頭，使得IC條帶9現在再次由柱塞頭唯一地固持，且不會與彈簧針5a的尖端及接觸器單元介面有機械接觸。在此狀態中，IC條帶及IC可被饋送到其他處理位點，例如：將根據預定處理方案進行分類或處理。

第6圖以與第4圖的立體圖對應的立體圖顯示接觸器單元5的內部結構、且更具體來說是在接觸器單元5中提供的真空抽吸系統17，真空抽吸系統17包括真空通道17.1、及用於將所述真空抽吸系統連接到真空泵(圖中未示出)的連介面17.2。第7圖以局部視圖更詳細地顯示真空通道17.1的空間配置，且此圖還顯示真空抽吸系統的末端(口)17.2，末端(口)17.2通向接觸器單元介面(此圖中未示出)的條帶接觸表面7a，所述接觸器單元介面通過多個螺絲19安裝到接觸器單元。

通過將真空抽吸系統17的連介面17.2經由真空通道17.1及口17.3連接到外部真空泵(圖中未示出)，真空被基本上施加到由上文所提及密封件11、13、及15包圍的空間，因此形成真空室，所述真空室的下部限制表面基本上由IC條帶9的上表面構成。因此，對將被測試的IC提供上文所提及的吸引力。

第8圖作為功能框圖來示意性地顯示一條帶中測試測試配置21，條帶中測試測試配置21包括根據圖1的接觸器配置1、一IC參數測量與評估單元23及一測試程式控制單元25。如上文進一步更詳細地解釋，處理器1包括一柱塞頭3、一接觸器單元5及一接觸器單元介面7，以及更具體來說接觸器單元5及接觸器單元介面7內的一真空抽吸系統17。

在測試中，在接觸器單元5與IC參數測量與評估單元23之間，存在用於執行預定測試程式並從IC 9a檢索對應信號的雙向信號與控制連接。測試程式控制單元25具有經由吸引力控制機構27去往真空抽吸系統17的輸出連接，吸引力控制機構27用於控制所述真空抽吸系統的上文所提及運行。

上文所解釋的本發明實施例及方面不應被確定為是限制本發明的範圍，本發明的範圍應唯一地由所附申請專利範圍確定。在申請專利範圍內可存在發明性概念的許多修改形式，且更具體來說，數個請求項的特徵的任意組合均應被視為處於本發明的範圍之內。

1‧‧‧條帶中測試處理器

3‧‧‧柱塞頭

3a‧‧‧上表面

3b‧‧‧凹槽/凹陷表面部分

5‧‧‧接觸器單元

5.1‧‧‧矩陣形配置/彈簧針配置/測試觸點配置

5.2‧‧‧IC接觸與支撐部分

5a‧‧‧彈簧載入式彈簧針

7‧‧‧接觸器單元介面

7.1‧‧‧對應配置

9‧‧‧IC條帶

9a‧‧‧IC

11‧‧‧第一密封元件/密封件

13‧‧‧第二密封元件/密封件

15‧‧‧第三密封元件/密封件

Claims (15)

1. 一種用於IC測試處理器的接觸器配置，包括：一接觸器單元，具有用於接觸測試中的IC或IC群組的測試觸點，且用於使所述IC暫時壓抵所述測試觸點；一柱塞頭，用以支撐所述IC或所述IC群組，所述柱塞頭具有與所述IC的幾何構形對應的凹陷中央區，以避免在所述IC與所述柱塞頭的上表面相鄰的表面形成機械接觸，所述IC與所述柱塞頭的上表面相鄰的所述表面是與具有IC裝置觸點的所述IC的相鄰表面對立的表面；以及一接觸器單元界面，包括一真空抽吸系統，所述真空抽吸系統是用於將所述IC吸引及提升到所述接觸器單元界面的IC接觸表面並提供所需的彈性壓力接觸的唯一裝置，且因此將所述IC朝向所述接觸器單元的所述測試觸點吸引，所述IC接觸表面與具有IC裝置觸點的所述IC的所述相鄰表面對應。
2. 如請求項1所述的接觸器配置，其中：所述真空抽吸系統包括至少一個真空通道，所述至少一個真空通道的一端具有將被連接到一真空產生器的連接口，且所述至少一個真空通道具有至少一個位於所述接觸器單元介面的所述IC接觸表面中的開口。
3. 如請求項2所述的接觸器配置，其中所述真空抽吸系統包括多個位於所述IC接觸表面中且具體來說呈一矩陣狀配置的開口。
4. 如前述請求項中的任一項所述的接觸器配置，其中所述接觸器單元介面與具有IC裝置觸點的所述IC的相鄰表面對應的所述IC接觸表面被構形，使得在所述接觸器單元介面內且在所述IC接觸表面與所述IC的所述相鄰表面之間建立真空室。
5. 如請求項4所述的接觸器配置，其中所述真空室包括所述接觸器單元的至少一部分，所述至少一部分是所述接觸器單元的其中配置有所述測試觸點的部分。
6. 如請求項1-3中的任一項所述的接觸器配置，其中所述接觸器單元介面適於裝配到包括由彈簧載入式測試觸點形成的矩陣狀配置的接觸器單元，使得在測試中，所述測試觸點穿透所述接觸器單元介面的所述IC接觸表面並觸及所述IC的所述裝置觸點。
7. 如請求項6所述的接觸器配置，其中所述接觸器單元界面具有：一薄中央部分，所述薄中央部分包括一通孔矩陣，所述通孔矩陣與所述接觸器單元的所述測試觸點矩陣對應；以及一界面框架，所述界面框架環繞所述薄中央部分，由此所述界面框架的內邊緣與所述接觸器單元的外邊緣對應，使得所述接觸器單元的外圓周包封在所述接觸器單元界面框架中。
8. 如請求項5所述的接觸器配置，其中提供用於使所述IC表面抵靠所述接觸器單元介面的所述IC接觸表面進行密封的第一密封機構，提供用於使所述接觸器單元介面抵靠所述接觸器單元進行密封的第二密封機構，且視需要提供用於使所述接觸器單元的一部分抵靠所述接觸器單元的環境壓力部分或抵靠測試配置的相鄰構件密封的第三密封機構，所述接觸器單元的所述部分是所述真空抽吸系統的一部分。
9. 如請求項中1-3的任一項所述的接觸器配置，其中所述接觸器單元介面可沿著與條帶接觸表面正交的軸線，對抗彈簧預載入機構或者液壓或氣動預載入機構的預載入力，而相對於所述接觸器單元移動，並由所述真空抽吸系統朝向所述測試觸點驅動，所述預載入力將所述IC預載入成遠離所述測試觸點。
10. 如請求項中1-3的任一項所述的接觸器配置，其中所述接觸器單元介面是由一不導電材料製成或塗覆有一不導電材料。
11. 一種IC測試處理器，包括：如請求項中1所述的接觸器配置；一真空產生器，連接到所述接觸器單元界面的所述真空抽吸系統；以及一吸引力控制機構，用於控制由所述真空抽吸系統向所述IC施加的抽吸動力，使得在運行中，由所述抽吸動力引起的吸引力高於預定閾值。
12. 如請求項11所述的IC測試處理器，其中所述吸引力控制機構適於控制由所述真空抽吸系統向所述IC施加的所述抽吸動力，使得所述抽吸動力超過由所述接觸器單元與測試中的所述IC抵靠的測試觸點矩陣及視需要由所述預載入機構施加的總接觸力。
13. 如請求項11所述的IC測試處理器，適於作為一條帶中測試處理器，其中所述柱塞頭、所述接觸器單元及所述接觸器單元介面各自適於接納並處理含有多個IC的IC條帶，且所述接觸器單元適於同時接觸所述條帶上的所述多個IC。
14. 一種IC測試配置，包括：如請求項11到13中的任一項所述的IC測試處理器，以及一測試裝置，包括一接觸器單元、一IC參數測量與一評估單元及測試程序控制單元；其中所述測試程序控制單元適於控制所述真空抽吸系統主動地將測試中的IC朝向所述接觸器單元的所述測試觸點吸引。
15. 如請求項14所述的IC測試配置，其中所述接觸器單元包括由彈簧載入式測試觸點形成的一矩陣狀配置，且所述測試程式控制單元適於觸發如請求項12所述的IC測試處理器的所述吸引力控制機構的運行。