TWI684009B - 電子元件測試插座 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種電子元件測試插座，其包含支架，其用於支撐電子元件，使電子元件的端子暴露於第1側；觸針，其位於支架的第1側、朝電子元件移動並與端子接觸；以及推壓針，其定位成面對觸針。觸針與電子元件接觸時，推壓針支撐與電子元件及觸針接觸之面的相反面。

Description

電子元件測試插座
本發明是有係關於一種電子元件測試插座。具體而言，係關於一種在測試電子元件時，使電子元件的變形及應力發生最小化而能防止損傷發生，並可提高接觸穩定性之電子元件測試插座。
習知的用於測試如半導體之電子元件的插座由於觸針隨著電子元件的連接端子數增加也跟著增加，因此產生了許多問題。
一般而言，一個觸針的接觸負載為30gf左右，近來觸針經常以2000個以上被設置在插座中。因此，如果在一個電子元件上產生60kgf以上的接觸負載，則導致電子元件在測試時產生大的變形。這樣的接觸負載在待測試的電子元件上產生非常大的變形與應力，從而造成損傷。
雖然可以降低每個觸針的接觸負載以減少這樣的變形與應力，但也降低了接觸穩定性，從而導致電子信號的傳輸發生問題。
圖1係示意性地示出習知的電子元件測試插座的截面圖。
為了解決前述問題，當觸針(20)與置於支架(13)的電子元件(10)之端子(11)接觸時，也可以使用以下方法：推塊(30)從電子元件(10)的上側推動電子元件(10)。然而，近來這樣的方法也變得難以使用。
其原因在於當電子元件以CSP、多晶片封裝(Multi Chip Package)等各種型態發展時，在厚度變薄的同時，電子元件的上部會變得不平坦，或是需要在最終封裝程式前測試時，可能會暴露裸晶(Bare Die)。
此外，作為外部連接端子的引線(lead)或球(ball)並非平均地分佈，經常有分佈不對稱的情況；而根據使用目的，在同一電子元件內的各種針(例如接地針(Ground Pin)、訊號針(Signal Pin))需要有不同的接觸負載。因此，考慮到所有這些各種條件，必須使電子元件的變形及應力最小化，以便實現穩定的接觸，並防止電子元件的損傷。
由於使用習知的推塊(push block)的方法無法達成平均的負載分佈，因此於電子元件發生了變形，結果造成了電子元件的晶片(chip)破損或多晶片(multi chip)內部精細連接電路(接合線(bonding wire)、凸塊(bump)、Cu填料(Cu filler)等)的損傷。
根據本發明一實施例的電子元件測試插座係為了解決現有的問題而得出的發明，其目的在於提供一種可在電子元件的測試中，使電子元件的變形及應力最小化、防止損傷產生、以及在測試中減少電子元件的變形並提高接觸穩定性之電子元件測試插座。
本發明的目的並不只限於前面所提及者，且本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以從以下的敘述清楚地理解未提及的其他目的。
根據本發明一實施例之電子元件測試插座係用於測試電子元件之電子元件測試插座，其包含支架，其用於支撐電子元件，使電子元件的端子暴露於第1側；觸針，其位於支架的第1側、朝向電子元件移動並與端子接觸；以及推壓針，其定位成面對觸針。觸針與電子元件接觸時，推壓針可支撐與電子元件及觸針接觸之面的相反面；其中，該推壓針包含推壓柱塞，其對該電子元件加壓，以及推壓柱塞彈性構件，其連接至該推壓柱塞，並向與該電子元件接觸的該推壓柱塞施加彈力；其中，該推壓柱塞包含形成在端部處且與該電子元件接觸的推壓端，該推壓端為可與該推壓柱塞分離和組裝的構件。
推壓針可排列在與觸針的位置相對應的位置。
觸針包含接觸柱塞，其與電子元件的端子接觸；以及接觸柱塞彈性構件，其連接至接觸柱塞，並向與電子元件的端子接觸的接觸柱塞施加彈力。對於彼此位置對應的觸針和推壓針，接觸柱塞彈性構件和推壓柱塞彈性構件的彈性係數可相同。
推壓端可由軟質的非金屬部分形成。
推壓端的直徑可大於推壓柱塞的直徑。
推壓端可具有外凸的接觸面。
推壓端可具有平坦的接觸面。
根據本發明一實施例的電子元件測試插座的功效如下。
(1)不論整個電子元件的高低和平坦度如何，都可以以與觸針的負載相同大小與分佈來施加推壓負載。
(2)不論在電子元件的製造過程中產生的裝配公差如何，都可以在恆定負載下施加與觸針的負載相對應的推壓負載。
(3)可最小化電子元件的損傷。
(4)使電子元件的變形減少、提高接觸穩定性。
(5)通過使用可以對每個位置施加不同負載的推壓針，部份地調節推壓負載而可匹配觸針的不均勻負載分佈。
(6)通過改變推壓端的形狀與材料，可以根據各種測試條件來使用。
(7)可以調整推壓針的數量與位置，使得其負載分佈可以依各種不均勻的負載而改變。
(8)可用與觸針的製造程式相同的方法製造推壓針，因而提高生產效率。
本發明的功效並不只限於前面所提及者，且本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以從以下的敘述清楚地理解未提及的其他功效。
10‧‧‧電子元件
11‧‧‧端子
13‧‧‧支架
20‧‧‧觸針
30‧‧‧推塊
100‧‧‧電子元件測試插座
110‧‧‧支架
120‧‧‧觸針
121‧‧‧接觸柱塞
122‧‧‧接觸柱塞彈性構件
123‧‧‧連接柱塞
124‧‧‧殼套
130‧‧‧推壓針
131‧‧‧推壓柱塞
132‧‧‧推壓柱塞彈性構件
133‧‧‧推壓端
134‧‧‧支撐柱塞
135‧‧‧推壓殼套
圖1係示意性地示出習知電子元件測試插座的截面圖。
圖2係根據本發明一實施例之電子元件測試插座的截面圖。
圖3係於示意性地呈現根據本發明一實施例之電子元件測試插座中使用的觸針結構之截面圖。
圖4係示意性地呈現根據本發明一實施例之電子元件測試插座中使用的推壓針結構之截面圖。
圖5係呈現透過運用習知的推塊(30)之測試插座、以及根據本發明一實施例之運用推壓端(130)的測試插座，於電子元件發生的負載分佈和變形狀態之圖式。
圖6係呈現在使用根據本發明一實施例的電子元件測試插座的情況下，在各種形狀的電子元件中產生的負載分佈之圖式。
在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。在本發明的以下描述中，當相關的習知功能或配置的具體說明被認為可能造成本發明的主旨不必要的混淆時，其詳細描述將被省略。
圖2係根據本發明一實施例之電子元件測試插座的截面圖。圖3係於示意性地示出根據本發明一實施例之電子元件測試插座中使用的觸針結構之截面圖。圖4係示意性地示出根據本發明一實施例之電子元件測試插座中使用的推壓針結構之截面圖。
本發明係關於一種用於測試電子元件(10)之電子元件測試插座(100)，其可包含支架(110)、觸針(120)及推壓針(130)。電子元件(10)包含各種類型的電子元件，例如可包含半導體等。
支架(110)支撐電子元件(10)，使得電子元件(10)之端子(11)暴露於第1側(圖2的下側)。較佳者，支架(110)支撐電子元件(10)的邊緣，使端子(11)透過形成於中央部份的空間而暴露於下側。
觸針(120)位於支架(110)的第1側(圖2的下側)，朝電子元件(10)的方向向上移動並與端子(11)接觸，將電子信號傳輸至端子。觸針(120)係以與待測試的端子(11)對應的位置排列。
觸針(120)可形成為包含接觸柱塞(121)及接觸柱塞彈性構件(122)之各種形態。亦即，可包含接觸柱塞(121)，其與電子元件(10)的端子(11)接觸以供給電流；以及接觸柱塞彈性構件(122)，其連接至接觸柱塞(121)，並向與電子元件(10)的端子(11)接觸之接觸柱塞(121)施加彈力。接觸式柱塞(121)較佳係圓柱形構件，而接觸柱塞彈性構件(122)較佳係由彈簧形成者。
觸針(120)可進一步包含連接柱塞(123)及殼套(124)。連接至測試裝置的連接柱塞(123)係固定於為管形構件的殼套(124)的一端，接觸柱塞彈性構件(122)可位於殼套(124)內部的接觸柱塞(121)及連接柱塞(123)之間，而接觸柱塞(121)可以沿著殼套(124)的縱向移動。除了這樣的構造外，執行相同功能的多樣的構造也適用，本發明的觸針(120)並非只限於圖3所示的觸針(120)的形態。
推壓針(130)位於支架(110)的第2側(圖2的上側)，其被定位成面對觸針(120)，且向下移動並與電子元件(10)和觸針(120)的接觸面(第1側的面)的相反面(第2側的面)接觸。
觸針(120)在接觸電子元件(10)的第1側的面時，推壓針(130)支援電子元件(10)的第2側的面。
推壓針(130)較佳排列在與觸針(120)的位置對應的位置。由於這樣的排列，可防止施加於電子元件(10)的不平均負載及由此引發的變形及應力的產生。
推壓針(130)可包含推壓柱塞(131)和推壓柱塞彈性構件(132)。亦即，推壓針(130)可以是包含以下之多樣的構造：推壓柱塞(131)，其下壓電子組件(10)的第2側的面；以及推壓柱塞彈性構件(132)，其連接到推壓柱塞(131)，並 向與電子元件(10)接觸的推壓柱塞(131)施加彈力。推壓柱塞(131)較佳係圓柱形構件，推壓柱塞彈性構件(132)較佳係由彈簧形成者。
推壓針(130)可進一步包含支撐柱塞(134)及推壓殼套(135)。連接並支撐檢驗裝置的支撐柱塞(134)係固定於為管形構件的推壓殼套(135)的一端，推壓柱塞彈性構件(132)可位於推壓殼套(135)內部的推壓柱塞(131)及支撐柱塞(134)之間，而推壓柱塞(131)可以沿著推壓殼套(135)的縱向移動。除了這樣的構造外，執行相同功能的多樣的構造也適用，本發明的推壓針(130)並非只限於圖4所示的推壓針(130)的形狀。
對於彼此位置相對應的觸針(120)和推壓針(130)，較佳設定為接觸柱塞彈性構件(122)和推壓柱塞彈性構件(132)的彈性係數相同。據此，電子元件(10)的第1側的面與第2側的面上所施加的負載大小相同，觸針(120)和推壓針(130)的位置亦一致，負載分佈也相同。由於這樣相同的負載大小及分佈，可防止於電子元件(10)發生的變形及應力的產生。
推壓柱塞(131)較佳包含形成在端部處且與電子部件(10)接觸的推壓端(133)。推壓端(133)可以是以與推壓柱塞(131)相同的材料形成的一體成形的構件，也可以是可分離和可組裝的構件。
推壓端(133)可具有多樣的形狀以保護電子元件(10)及均衡壓力分佈。
如圖4之(a)和(e)所示，推壓端(133)可具有外凸的接觸面。由此，能夠防止推壓端(133)與電子元件(10)接觸時於電子元件(10)發生的損傷。
如圖4之(b)-(d)和(f)-(h)所示，推壓端(133)可具有平坦的接觸面。由此，藉由推壓端(133)將傳遞到電子元件(10)的負載分散並均勻地施加到預定區域來防止可發生於電子元件(10)的損傷和不平均的負載分佈。
關於推壓端(133)，如圖4的(c)、(d)、(g)和(h)所示，推壓端(133)的直徑可大於推壓柱塞(131)的直徑。可具有段差而直徑變大，也可有傾斜而直徑逐漸變大。據此，藉由推壓端(133)將傳遞到電子元件(10)的負載分散並均勻地施加到較寬的區域來防止可發生於電子元件(10)的損傷和不平均的負載分佈。
如圖4之(e)-(h)所示，推壓端(133)可由軟質的非金屬部分形成。舉例來說，軟質的非金屬部分可為塑膠。據此，能夠防止推壓端(133)與電子元件(10)接觸時於電子元件(10)發生的損傷。
圖5係呈現透過運用習知的推塊(30)之測試插座、以及根據本發明一實施例之運用推壓端(130)之測試插座在電子元件上發生的負載分佈以及變形狀態的圖式。圖6係呈現在使用根據本發明一實施例的電子元件測試插座的情況下，在各種形狀的電子元件上發生的負載分佈的圖式。
代替推動電子元件(10)上側的作為推壓負載的推塊(30)，根據本發明一實施例之電子元件測試插座，為了使施加至電子元件(10)下側的觸針(120)的接觸負載的大小與分佈相同，將與觸針(120)相同數量的推壓針(130)排列於與觸針(120)相同的位置，相同的負載被施加到每個觸針(120)，而能夠防止如圖5所示的電子元件(10)的變形與應力的產生。
據此，如圖6所示者，在電子元件(10)的上表面並非平面的情況下、或者裸晶(Bare Die)露出的情況下，通過以與觸針(120)的相同負載、相同分 佈排列推壓針(130)，仍可以防止電子元件(10)的變形與應力的產生，並且使損害最小化。
以上，已說明了具體的實施例，對本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言顯而易見的是，在不脫離本發明範圍的限度內的各種變化是可能的。
10‧‧‧電子元件
11‧‧‧端子
100‧‧‧電子元件測試插座
110‧‧‧支架
120‧‧‧觸針
130‧‧‧推壓端

Claims (7)

  1. 一種用於測試電子元件的電子元件測試插座，其包含：支架，其用於支撐該電子元件，使該電子元件的端子暴露於第1側；觸針，其位於該支架的第1側、朝該電子元件移動並與該端子接觸；以及推壓針，其定位成面對該觸針；其中，該觸針與該電子元件接觸時，該推壓針支撐與該電子元件及該觸針接觸之面的相反面；其中，該推壓針包含推壓柱塞以及推壓柱塞彈性構件，該推壓柱塞對該電子元件加壓，該推壓柱塞彈性構件連接至該推壓柱塞，並向與該電子元件接觸的該推壓柱塞施加彈力；其中，該推壓柱塞包含形成在端部處且與該電子元件接觸的推壓端，該推壓端為可與該推壓柱塞分離和組裝的構件。
  2. 如請求項1所述之電子元件測試插座，其中，該推壓針以與該觸針對應的位置排列。
  3. 如請求項2所述之電子元件測試插座，其中，該觸針包含接觸柱塞，其與該電子元件的端子接觸；以及接觸柱塞彈性構件，其連接至該接觸柱塞，並向與該電子元件的端子接觸的該接觸柱塞施加彈力；對於彼此位置相對應的該觸針和該推壓針，該接觸柱塞彈性構件和該推壓柱塞彈性構件的彈性係數相同。
  4. 如請求項1所述之電子元件測試插座，其中，該推壓端係由軟質的非金屬部分形成。
  5. 如請求項1所述之電子元件測試插座，其中，該推壓端的直徑大於該推壓柱塞的直徑。
  6. 如請求項1所述之電子元件測試插座，其中，該推壓端具有外凸的接觸面。
  7. 如請求項1所述之電子元件測試插座，其中，該推壓端具有平坦的接觸面。
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