TWI768663B

TWI768663B - 內建可撓性電連接之燒機插座及適用燒機插座的彈性部件

Info

Publication number: TWI768663B
Application number: TW110102001A
Authority: TW
Inventors: 孫偉志; 曾禹儒; 邵子彧; 鮑昱如; 張晉瑋; 陳蘊函
Original assignee: 伊士博國際商業股份有限公司
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2022-06-21
Also published as: TW202229904A

Abstract

本發明揭露一種燒機插座，包含一彈性部件，其具有一第一端及一第二端，其中該第一端固接於一基座，該第二端固接於一蓋體。至少一電線電連接至該彈性部件的該第二端，藉此使該蓋體相對於該基座樞轉時不會導致該電線過度變形。

Description

內建可撓性電連接之燒機插座及適用燒機插座的彈性部件

本發明關於一種燒機插座，特別是關於一種內建有可撓性電連接手段的燒機插座，讓電線的使用壽命更長久。

在半導體或者PCB的產業中，燒機(Burn-In)是測試晶圓或晶片的一種過程，複數個晶圓或晶片會對應地安裝在燒機板上的測試座上進行各種參數的測試，如溫度、應力、頻率等，檢測出任何在後續製程中，因設計，材料，製程或製造的缺陷所發生的故障。

經封裝後的積體電路(IC)，通常需要經過一定時間的燒機測試(burn in test)，以確保IC產品可以在嚴苛環境下運作。第一圖顯示一種已知燒機插座的示意圖。經封裝後的一晶片(100)被容置於固定在電路板(101)上的一基座(102)並電性連接至多個訊號接觸(未顯示)。具備散熱單元的一蓋體(103)對晶片(100)進行壓制並以一接觸介面(1031)接觸晶片(100)的頂部。一般而言，蓋體(103)的散熱單元是由多個散熱鰭片(1032)以特定形式排列而成，而這些散熱鰭片(1032)連接至接觸介面(1031)，藉此將燒機運行期間的晶片(100)頂部所累積的熱經由接觸介面(1031)傳導至散熱鰭片(1032)，釋放至空氣中。在已知的設計中，有額外提供一風扇於散熱鰭片(1032)上以增加對流，或者在接觸介面(1031)和散熱鰭片(1032)之間提供幫助導熱的多根導管，藉此提升燒機插座的散熱能力。

第二圖具體顯示一種已知的燒機插座，包含一基座(202)及一蓋體(203)，其中基座(202)與第一圖的基座(102)相同，電連接至一電路板並容置一待測晶片(未顯示)；蓋體(203)經由一樞轉機構(204)連接至基座(202)，使蓋體(203)可相對於基座(202)樞轉而暴露晶片。蓋體(203)具有如前述的接觸介面(如第一圖的接觸介面1031)、散熱鰭片(2032)和風扇(2033)。此外，蓋體(203)還進一步提供有溫度感測器(RTD)以及加熱器(均未顯示)。所述溫度感測器位於蓋體(203)的接觸介面附近，以感測燒機測試下晶片溫度。所述加熱器位於蓋體(203)機構內適當的位置以滿足恆溫處理的溫控需求。如圖所示，在已知的配置中，基座(202)的旁邊還提供有一連接器(205)，電連接於電路板的對應接點。連接器(202)電連接有多條電線，其中兩條通過樞轉機構(204)延伸至風扇(2033)，其他條通過樞轉機構(204)延伸至所述溫度感測器和加熱器。意即，兩對電線分別延伸至蓋體(203)的頂端和底端。且，如圖所示，這些電線的在離開樞轉機構(204)後均發生轉折(如圖中虛線標示範圍)，藉此才能往目標處延伸。這樣的配置有一些問題。第一，電路板上必須保留用於配置連接器(205)的空間，如此使電路板的線路配置變得複雜，訊號傳遞可能會發生阻礙。第二，頻繁的蓋體(203)樞轉可能會不斷使電線變形，特別是在轉折處的位置有最大變形，造成電線外套磨損或者金屬線斷開。例如，樞轉使電線以轉軸為中心而扭轉。

因此，發展一種節省電路板空間且電線使用壽命較長的燒機插座，為本領亟待解決之課題。

本發明目的在於提供一種燒機插座，包含：一基座，具有用於容置一待測裝置的一容置槽和用於電連接至一電路板的一底部；一蓋體，以可樞轉的方式連接至該基座；一彈性部件，具有一第一端及一第二端，其中該第一端固接於該基座，該第二端固接於該蓋體；及至少一電線，電連接至該彈性部件的該第二端，藉此使該蓋體相對於該基座樞轉時不會導致該電線過度變形。

在一具體實施例中，該彈性部件的第一端和第二端之間具有一可撓片，該彈性部件的第一端具有一第一電連接介面，該彈性部件的第二端具有一第二電連接介面。

在一具體實施例中，該可撓片為一可撓電路板，該第一電連接介面具有多個電接觸，該第二電連接介面具有多個彈性接觸。

在一具體實施例中，該基座具有一容置空間用於容置該彈性部件的第二電連接介面，並將該第二電連接介面暴露於該基座的底部。

在一具體實施例中，該容置空間配置成至少部分容置該可撓片，且在該蓋體相對於該基座樞轉的過程中允許該可撓片變形。

在一具體實施例中，該容置空間配置成允許該可撓片有至少部分呈彎折而收容在該容置空間。

100:晶片

101:電路板

102:基座

103:蓋體

1031:接觸介面

1032:散熱鰭片

202:基座

203:蓋體

2032:散熱鰭片

2033:風扇

204:樞轉機構

205:連接器

302:基座

3021:容置槽

3022:容置空間

303:蓋體

3031:接觸介面

3032:散熱鰭片

3033:風扇

304:樞轉機構

3041:耳部

3042:耳部

3043:轉軸

305:鎖定機構

500:彈性部件

501:第一端

5011:第一電連接介面

5012:孔

502:第二端

5021:第二電連接介面

5022:孔

503:可撓片

W1:第一電線

W2:第二電線

參照下列圖式與說明，可更進一步理解本發明。非限制性與非窮舉性實例系參照下列圖式而描述。在圖式中的構件並非必須為實際尺寸；重點在於說明結構及原理。

第一圖顯示已知的燒機插座示意圖。

第二圖具體例示已知燒機插座。

第三圖顯示本發明燒機插座的立體圖，其中蓋體覆蓋在基座上。

第四圖顯示本發明燒機插座的剖面圖。

第五圖顯示本發明燒機插座內建的彈性部件。

第六圖顯示本發明燒機插座的底部。

第七A圖及第七B圖顯示本發明燒機插座的開蓋狀態。

底下將參考圖式更完整說明本發明，並且藉由例示顯示特定範例具體實施例。不過，本主張主題可具體實施於許多不同形式，因此所涵蓋或申請主張主題的建構並不受限於本說明書所揭示的任何範例具體實施例；範例具體實施例僅為例示。同樣，本發明在於提供合理寬闊的範疇給所申請或涵蓋之主張主題。除此之外，例如主張主題可具體實施為方法、裝置或系統。因此，具體實施例可採用例如硬體、軟體、韌體或這些的任意組合(已知並非軟體)之形式。

本說明書內使用的詞彙「在一實施例」並不必要參照相同具體實施例，且本說明書內使用的「在其他(一些/某些)實施例」並不必要參照不同的具體實施例。其目的在於例如主張的主題包括全部或部分範例具體實施例的組合。

第三圖顯示本發明燒機插座的一具體實施例立體圖。本發明燒機插座包含一基座(302)及一蓋體(303)，如同第二圖的基座(202)和蓋體(203)般具備相似的功能。基座(302)和蓋體(303)經由一樞轉機構(304)相連接，使蓋體(303)可相對於基座(302)樞轉操作，而打開或關閉該插座。

樞轉機構(304)包含連接於基座(302)朝上表面的一對耳部(3041)、連接於蓋體(303)側部的另一對耳部(3042)及穿過這些耳部(3041、3042)的一轉軸(3043)。在其他可能的實施例中，樞轉機構可具有其他的配置，不以圖示所限制。

燒機插座還可包含一鎖定機構(305)，其是由多個臂部和扶手所連接而成的可動結構。第三圖顯示鎖定機構(305)處在一關閉狀態，使蓋體(303)確實固定在基座(302)上不受外力作用而開啟。第七A圖和第七B圖則顯示鎖定機構(305)為鬆開狀態，允許蓋體(303)被翻起。同樣地，在其他可能的實施例中，鎖定機構(305)具有其他的配置，不以此為限制。

第四圖顯示根據第三圖虛線的剖面立體圖。如圖所示，基座(302)具有用於容置一待測裝置(如晶片)和一電性連接部件的一容置槽(3021)。此處將待測裝置和電性連接部件省略，僅呈現該容置槽(3021)。蓋體(303)具有多個部分，包含一接觸介面(3031)、散熱鰭片(3032)和風扇(3033)。接觸介面(3031)配置成當蓋體(303)覆蓋在基座(302)上時，有至少部分延伸至容置槽(3021)中以接觸待測裝置的朝上表面。接觸介面(3031)可提供有一溫度感測器，埋設於其中，以偵測待測裝置的溫度。散熱鰭片(3032)疊在接觸介面(3032)之上以協助排除下方累積的熱。風扇(3033)又疊在散熱鰭片(3032)上以加速下方熱的排除。

本發明燒機插座還內建有一彈性部件，用於取代如第二圖部分的電線安排。第五圖顯示本發明彈性部件(500)的一具體實施例，其具有一第一端(501)、一第二端(502)及在兩端之間延伸的一可撓片(503)。第一端(501)提供有一第一電連接介面(5011)，如多個朝相同方向延伸的彈性接觸(pogo pins)。第二端(502)提供有一第二電連接介面(5021)，如多個位於同一平面的金屬接觸。可撓片(503)為可彎折的彈性材料所構成，如軟性電路板，其使第一電連接介面(5011)和第二電連接介面(5021)電性連接。此外，第一端(501)和第二端(502)的適當位置還分別提供有一對孔(5012、5022)。據此，彈性部件(500)可經由已知的鎖固手段而安裝於燒機插座。

併參第四圖和第五圖，彈性部件(500)以第一端(501)固接於基座(302)並以第二端(502)固接於蓋體(303)。在本實施例中，基座(302)提供有一容置空間(3022)，其從基座(302)的一朝上表面延伸至一底部。容置空間(3022)用於容置彈性部件(500)的第一端(501)及其第一電連接介面(5011)，且容置空間(3022)中提供有適當的機構與孔(5012)相互配合，藉此固持第一端(501)。彈性部(500)的第二端(502)則連接至蓋體(303)的側部提供的一朝上水平面，其具有與孔(5022)相互配合的機構，使第二端(502)被固持在該朝上水平面。

彈性部件(500)經固持而使位在第一端(501)的第一電連接介面(5011)暴露於基座(302)的底部。例如，彈性接點銷可自基座(302)的底部略微朝下凸出，以便於連接電路板的對應接點。第二端(502)的第二連接介面(5021)則暴露於蓋體(303)的側部且呈一水平延伸。在其他可能的配置中，第二連接介面(5021)可隱藏於蓋體(303)中且不必然呈水平延伸。

如第四圖所示，經固接的彈性部件(500)的可撓片(503)，其在蓋體(303)覆蓋在基座(302)上時呈部分彎折的狀態，且所述彎折的部分可被收容在容置空間(3022)，其餘部分則繞過轉軸(3043)。較佳地，容置空間(3022)應具有適當的尺寸，以便於應付可撓片(503)在樞轉過程中的彎折和變形，避免可撓片(503)變成阻礙。

本發明燒機插座還包含至少一電線，如圖所示包含一第一對電線(W1)和一第二對電線(W2)。第一對電線(W1)的一端電連接至彈性部件(500)的第二端(502)的部分金屬接觸，第一對電線(W1)的另一端則電連接至接觸介面(3031)中的溫度感測器(未顯示)。第二對電線(W2)的一端電連接至彈性部件(500)的剩餘部分的金屬接觸，第二對電線(W2)的另一端則電連接至風扇(3033)的馬達(未顯示)。因此，溫度感測器的偵測訊號可經由彈性部件(500)傳輸至電路板，控制訊號可自電路板經由彈性部件(500)傳輸至風扇。然而，本發明並未限制電線的延伸方向，亦即其他隱藏的配線方式也是可行的。實際上，蓋體(303)還可包含用於恆溫處理的一加熱器，所以彈性部件(500)可再電性連接一對電線(省略未示)。

與第二圖已知插座相比，第四圖所示本發明以彈性部件(500)取代沿著樞轉機構配置的電線，因此蓋體(303)樞轉的過程只會迫使彈性部件(500)彎折，但導線(W1、W2)並不會被彎著或扭轉。基於彈性部件(500)的可撓性設計，如電路軟板，使用壽命可大於電線。此外，達成高速傳輸的關鍵與相關材料的低介電損耗性有關係。電路軟板相較於習知印刷電路板和電線具有較低的介電損耗，所以本發明燒機插座的風扇和溫度感測器的反應會更加貼近實際訊號的時間點，進而達到更具準確性且可預期的溫控效果。

第六圖顯示本發明燒機插座的底部視圖。通過基座(302)的容置槽(3021)可見蓋體的接觸介面(3031)，而第一電連接介面(5011)暴露於基座(302)的底部且是位於容置槽(3021)的範圍之外。與第二圖習知技術相比，本發明燒機插座避免在基座(302)旁邊額外增設連接器，如第二圖連接器(205)。因此，電路板可以有更多的運用面積。

第七A圖和第七B圖顯示本發明燒機插座開蓋的狀態。將鎖定機構(305)拉起後即可釋放蓋體(303)而可開蓋。鎖定機構(305)與蓋體(303)的配合手段為本領域所熟知，故不在此贅述。比較第四圖和第七B圖，很清楚可見第一和第二對電線(W1、W2)均沒有發生變形和扭轉的現象。且，蓋體(303)的樞轉對於彈性部件(500)造成的變形可沒有非常劇烈，此可改善使用壽命。這樣的改善主要來自於將電線的部分盡量遠離樞轉中心，並以結構性較強的彈性部件彌補電線的傳輸路徑。

雖然為了清楚瞭解已經用某些細節來描述前述本發明，吾人將瞭解在申請專利範圍內可實施特定變更與修改。因此，以上實施例僅用於說明，並不設限，並且本發明並不受限於此處說明的細節，但是可在附加之申請專利範圍的領域及等同者下進行修改。