负载板进给器的制作方法

专利名称：负载板进给器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测试集成电路的负载板，尤其涉及附接在一个测试头之上的负载板。
负载板是用于测试集成电路机能的电气机械式印刷电路板。负载板闩接在一个测试头之上，因此，必定得适当地对齐该测试头，以便使单弹簧跷针320正确地接触该负载板。适切的排列对齐可确保于测试头信道卡315和负载板325间的电气连接，以致测试头在集成电路的测试中得以完全地导电。对于负载板325，于

图13提供一个概要的描写，该负载板以电气连通那些接到测试头310的测试卡315的单弹簧跷针320。一个槽缝326在负载板325的底侧，作为单弹簧跷针320和负载板325间的接触点。
负载板一般是用手工置放在测试头之上，导致某些顾虑。用手工置放一个负载板在一个测试头之上，将造成负载板不易适当地对齐测试头，可导致单弹簧跷针320与负载板325发生接触不良。以致，在初步手工置放之后，负载板经常须移位或调整，以便将负载板与测试头对齐。然而，已经与负载板呈电气接触的单弹簧跷针320装载有弹簧，因此，那些弹簧容易发生弯曲或损坏。单弹簧跷针320属信道卡315的部份，单弹簧跷针320损坏即须要更换信道卡315，但是信道卡一般很昂贵。更换信道卡315同时也导致测试头作业时间中断，作业时间中断将迟延生产和引起额外支出。
因此，本发明的一个观点是关于一个负载板进给器，该负载板进给器用于置放一个负载板在一个测试头之上，该测试头有一个开口穿过测试头的中央。这负载板进给器包含一个基部，和一个连接到该基部的主体。一个附接装置连接到主体，并用于附接负载板进给器至测试头。一个抬起机构连接于基部，并垂直地移动附接于抬起机构的一件块体。这块体包含负载板定位装置，并在置放负载板于测试头上以前，使用作为负载板的憩所。
于某些特定实施例中，负载板进给器呈圆柱形，并在一个圆形块件上包含一个负载板定位装置。这负载板定位装置包含一个附在这块件上的圆盘，和一个接合块件和圆盘的圆碟。这圆形块件有一个圆腔，该圆腔的中心与块件的中心呈非同中心状布设。同样地，这圆盘有一个非同中心的圆孔，该圆孔与块件的圆腔对齐。圆碟的外径小到恰足够允许圆碟密合在圆孔和圆腔之内。圆碟的顶端突伸于这板件的顶端，因此为一个负载板供应一个接合元件。
因此，本发明的另外一个观点是关于装置一个负载板在一个测试头之上的一种方法，该测试头具有一个开口穿过测试头的中央。一个负载板进给器，包含一个抬起机构和一个定位装置，用来使一个负载板与一个测试头排列对齐，该负载板进给器附接于一个测试头的中央开口内。这负载板进给器被引至升高位置，并使一个负载板放置在负载板进给器之上。调整好负载板，以致接合负载板定位装置。当负载板接合负载板定位装置时，这负载板与测试头对齐。激活抬起机构来降低负载板使就定位于测试头，并且闩接负载板于测试头。
本发明的执行只需经由仔细考虑的最佳模式说明，本发明的其它优点从以下的详细描述将更加明显。本发明能够用于其它的和不同的实施例，而它的一些细节得由多样而明显的方面修正亦均未偏离本发明范围。因此，附图和描述是对性质上作说明，但不受限于所描述内容。
图1根据本发明描述一个负载板进给器的一个实施例。负载板置放在测试头上之前，这负载板进给器使得负载板适当地对齐测试头。这负载板进给器同时也机械地降低这负载板至测试头之上。经由排列对齐和机械式降下置放负载板到测试头之上，这负载板进给器可防止信道卡的这些精致的单弹簧跷针免于弯曲或破裂，因为当以手工置放负载板至测试头上时，常发生前述单弹簧跷针弯曲或破裂。本发明实施例的零件参考图1和图2，说明本发明实施例的零部件和装配。一个顶环10，用于附接负载板进给器200到一个测试头，具有系孔11和柱系孔13，可穿过那些开孔完成系接。系孔11和柱系孔13铆入台面以便使平头螺钉的顶端与顶环10的表面平整对齐。
针件15插在针孔12之内，例如于顶环10的底侧经由使用压合而插入。当负载板进给器200附接于测试头310[详见图3]，这些针件15与针孔对齐[未显示于图3]，在中央环件300内中心开口312的周围。针件15并非等间距布设于顶环10的周缘，当这些针件15对齐这些针孔时，如此可确保负载板进给器适当对齐测试头310。
基板柱20当作负载板进给器的主体。本发明不限用那些柱件作为主体，其它连接基板70和顶环10，提供同样功能的机械式元件均可作为主体。例如，具备一个排气阀当作空气管109的圆柱体，在某些特定实施例用于代替柱件20。例如，基板柱20经由螺纹钉72附接到基板70。一个基板柱的各个端部包含一个螺纹钉孔71，各孔接应一个螺纹钉72，以致将基板柱20与基板70连结。基板柱20的相对端置靠在这顶环10的底侧。经过顶环10的柱系孔13可让一个螺丝将顶环10，经由一个螺纹钉孔71紧系于基板柱20。柱系孔13铆入台面以便使平头螺钉的顶端与顶环10的表面平整对齐。
负载板进给器基板70设有一个平台用来附接基板柱20，和一个气抖圆柱件45。滑动轴衬65和引块轴60也附接于基板70。例如，气抖圆柱件45经由螺钉74被系紧，并于基板70穿过开口73伸出。再经由例示，滑动轴衬65在一端具有凸缘66。滑动轴衬65穿过开口64而伸出，以致这些凸缘66接触基板70的底侧，而使滑动轴衬65通过基板70。螺钉[未显示]经过凸缘66将滑动轴衬65系紧于基板70。
导引轴60通过滑动轴衬65。每个导引轴60具有一个止移件80附接于导引轴端，以防止导引轴60从基板70移开而脱接。例如，止移件80被焊接或者由螺钉系紧于导引轴60的端部。
一个负载板设置块件40附接于气抖圆柱件45。例如，设置块件40可焊接于气抖圆柱件45，或气抖圆柱件45的端部可车制螺纹线，并经由在设置块件40底部的一个螺纹孔接应。负载板设置块件40的上表面至少有一个圆腔41。在负载板设置块件40的上表面，配置定位盘片50使塞入圆腔41之内。
一个负载板设置板件30系紧于负载板设置块件40的上表面，并包含一个开口31，穿过该开孔，使得放置于圆腔41内的定位盘片50，穿过负载板设置板件30。于定位盘片50和开口31及/或圆腔41之间可施予压合，但本发明不需要施作压合。例如，设置板件30经由铆入台面的螺钉系紧，并使平头螺钉的顶端与设置板件30的表面对齐平整。设置板件30可保护设置块件40使免于磨损。
负载板设置器引块轴60经由滑动轴衬65自由地滑动，并经由焊接、车制螺纹线或其它的附件附接于负载板设置块件40的底侧。当气抖圆柱件45移动设置块件40时，设置器引块轴60与滑动轴衬65同工而使得设置块件40平顺移滑。导引轴止移件80，附接于负载板设置器引块轴60端部，以防止气抖圆柱件45举升负载板设置块件40至高过负载板进给器基板70太远处。
较有利的是，以上零部件为铝制品，以致负载板进给器的重量保持于最小值，并且由测试头所产生的热度将不会不利地影响负载板进给器。然而，本发明不限以铝制品为建构材料。
控制箱90容纳一个机械式空气控制开关95。空气控制阀100附接于机械式空气开关95，并提供压缩空气的控制，用来操作气抖圆柱件45。一个管接头配件105操纵供给到机械式空气开关95的压缩空气。二个管接头配件110可提供压缩空气进出气抖圆柱件45。这管接头配件110经由空气供给管109连接到空气控制器100。测试头配置此处所叙述的测试头是一种型号为M973的四蕊式(teradyne)测试器测试头，该类测试头拥有一个挖空的中心部位，然而，任何具有挖空的中心部位的测试头均可用于本发明。于图3中所描述的测试头310，有一个圆形开口312经过这测试头中心。开口312的上表面形成一个环件300。如图3所示，中心环300的内部已被移除，亦即，经由辗磨，剩下一个唇件306。当负载板进给器200设置在测试头310之上时，唇件306经由围绕顶环10协助使负载板进给器200能对准中心，然而，唇件306则不用。钻入中心环件300的开口305被车制螺纹线，以提供一个系结之处，例如，以螺钉经由顶环10系紧负载板进给器200于测试头310。其它方法，例如，铆接或者焊接，也能用于经由顶环10附接负载板进给器200至测试头310。
测试头310同时也包含信道卡315，该信道卡用于控制负载板的测试。信道卡315上面的单弹簧跷针320对于信道卡间提供电气连接，并因此电气连接测试头和一个负载板325[详图9]。支持件302确保测试头310坚固稳定。装设并拴牢一个负载板进给器于一个测试头配置内的一个实施例图4描述于图1和图2中所装置负载板进给器200，进入一个显示于图3的测试头310配置的初期阶段。在连接到气抖圆柱件45之前，空气管109经过中央开口312，从测试头310的底侧灌入。如图4所示，负载板进给器200从测试头310的上面装设入测试头310。
图5描绘于测试头310内将负载板进给器200与中央开口312排列对齐景象。如图5所示，基板70的周缘小得足以由测试头310的中央开口312穿过，因此允许负载板进给器200的主体，亦即，基板柱20、气抖圆柱件45和引块轴60，由中央开口312穿过。然而，顶环10的周缘紧密嵌合于唇件306内[详图3]，并置于测试头310的中心环件300之上。因此，顶环10阻止负载板进给器200完全通过测试头310内的中央开口312。
图6描述负载板进给器200的顶环10，该进给器设置在测试头310的中心环件300上。当这载板进给器200适当地对齐测试头310时，于顶环10的底侧的针件15与于中心环件300顶端的针孔配合[未显示]。螺钉于顶环10由系孔11穿过，并进入中央环件300内的螺纹孔305，旋紧负载板进给器200于测试头310。负载板进给器200的顶端大体而言是平行于这些信道卡315的顶端。当处于上升位置时，如图6所描述，负载板进给器200的顶端，亦即，设置板件30是在这些信道卡315的顶端上，并且这些单弹簧跷针320从该处伸出。使负载板进给器200在单弹簧跷针320的顶端上，以保证当一个负载板325[详图9]被装置在负载板进给器200之上时，如图12所描述，负载板325和单弹簧跷针320不接触。架设一个负载板在一个负载板进给器上的实施例为简明故，图7描述一个负载板强化件400，而未将负载板325装置在负载板进给器200之上。在接上负载板强化件400于负载板进给器200上之前，一个强化物插件410被附接到负载板强化件400的中央部位。例如，于强化物插件410和负载板强化件400的内部开口的公差产生一个压合；或者这强化物插件410经由螺钉或者系结物固着；或者经由焊接等等方式固着。只要负载板强化件400和强化物插件410的顶端大体而言是平行的，不论强化物插件410是否放置于与负载板强化件400的顶端平面相同，或是在负载板强化件400的顶端的下与共面，是相对地不重要的。一个实际上平行于负载板强化件400和强化物插件410的关系，保证当这强化物插件410平坦地[亦即非倾斜地]接触设置板件30的情况下，负载板强化件400的顶端[而负载板325是附接于负载板强化件400的顶端]大体而言是平行于负载板进给器200的顶端。当负载板强化件400被装置在负载板进给器200之上时，设置负载板强化件400，以致强化物插件410装置于负载板设置板件30之上。然后，负载板强化件400轻缓地旋转直到定位盘片50接合于强化物插件410的一个定位开口420。强化物插件410平坦地接触设置板件30，并适当地对齐测试头310。
如图8所示，一个负载板强化件400的底侧与一个负载板325附接于负载板强化件400的顶侧。由负载板强化件400的硬式支柱402之间观看负载板325，并展示负载板325的底侧包含多个槽缝326，各槽缝用于接应一个信道卡315和伴同的单弹簧跷针320。如前所述，一个插件410附接于负载板强化件400的中心。插件410允许负载板强化物装置于设置板件30[详图6]。设定插件410内的一个开口420的尺寸以接应定位磁盘片50。以一个预设的方法使负载板325被系紧于负载板强化件400，以致当定位磁盘片50接合这开口420时，负载板325可适当地与测试头310对齐。负载板325系紧于负载板强化件400，例如，经由螺钉或者类似的系结物。如图8所示，当负载板强化件400与所附接上的一个负载板325，装置在负载板进给器200上时，如图7所展示的同样方法，负载板325自动而适当地对齐测试头310。
一个负载板强化件400与所附接上的一个负载板325的一个例子，装置在附接于一个测试头310的一个负载板进给器200[未显示]，于图9中有描述。于图9中，负载板进给器200是在上升位置，如图10中所示者；而负载板325不接触单弹簧跷针320，如同图12所示。当负载板进给器200被移动到下降位置，如图11所示，负载板325接触单弹簧跷针320，如同图13所示，并且大约是与测试头310的顶端齐平。操作一个负载板进给器的实施例如上所述，一个负载板325附接于负载板强化件400。如上所述，一个负载板进给器200附接于一个测试头310。然后装置负载板325在负载板进给器200之上，并且如上所述，与测试头310自动地对齐。
机械式空气开关95移转到下降位置而使气抖圆柱件45动起来，该气抖圆柱件降低负载板325使落在测试头310之上。引块轴60让负载板325平顺移位，以致当在负载板325底侧的这些槽缝326接合那些在信道卡315上面的那些单弹簧跷针320时，不会发生不良的冲击。经由负载板325的适当的排列对齐测试头310，结合平顺地控制设置块件40的移位，负载板进给器200可确保单弹簧跷针320正确地接触负载板325，而不致损害单弹簧跷针320。
图11描述负载板进给器200于降至最低下降位置。应注意于该下降位置，设置板件30位置稍低于顶环10，而保证负载板325接合单弹簧跷针320[详图13]，并且不致因负载板进给器200而无法接触任何单弹簧跷针320。当负载板325接合这些信道卡315，各个信道卡315的单弹簧跷针320接触一个槽缝326，该槽缝在负载板325的底侧并具有接应器327[详图12]以接合单弹簧跷针部份322。当负载板325被安置入座时，每个单弹簧跷针320于单弹簧跷针部份324的弹簧受压缩。在单弹簧跷针部份324内的弹簧被压缩，而保证负载板325接触在测试头310内的各个不同信道卡315的所有单弹簧跷针320，即使当这些信道卡315有微小的高度差异情况下。一旦负载板325被安置入座在测试头310之上，负载板325被连接到测试头310。例如，按压一个在测试头310上的闩钮[未显示]来完成此连接动作。
从测试头310移除负载板325，使负载板325与测试头310的连接切断。例如，按压一个在测试头310上的切断闩钮[未显示]来完成此一终止连接动作。机械式空气开关95移转到上升位置而使气抖圆柱件45动起来，该气抖圆柱件升高设置块件40。如前所叙，这引块轴60提供设置块件40的平顺移位。此平顺移位状况可确保当从单弹簧跷针320分离时，单弹簧跷针320不因负载板325不稳定的移动而损坏。
如此，附接负载板325的负载板强化件400被提升到负载板325不再接触单弹簧跷针320的位置[详图12]。一旦负载板进给器200已经提升到最高位置[详图10]，将从负载板进给器200移除附接负载板325的负载板强化件400。
在负载板安置入座在测试头上之前，本发明让负载板与测试头预先排列。本发明同时也以平顺和受控制的方式于垂直方向移动负载板。经由对齐这负载板于测试头，以及平顺地接合负载板与测试头，本发明对于精致的单弹簧跷针消除不利的冲击，该单弹簧跷针是测试头中信道卡的一部份，并为测试头与负载板之间提供电气连接。本发明显著地减少因使用手工置放负载板在测试头上，以及当负载板置放在测试头上时，为了适当地调整负载板使对齐测试头，而发生于单弹簧跷针的损坏。经由减少单弹簧跷针的损坏，本发明增加测试头测试集成电路的时间，并且大幅减少更换昂贵的信道卡的频率。
虽然而本发明已叙述有关于现今认为何者为最实用而较有利的实施例，但本发明并不限于所附的实施例，而是打算涵盖包含在本发明所附的权利要求书的精神和范围内各样的修正及等效的安排。
权利要求
1.一种负载板进给器装置，该负载板进给器用于装置一个负载板在一个具有挖空的中心部位的测试头，该负载板进给器装置包含一个基座[70]；一个主体[20]，该主体与该基座[70]连接；一个附接装置[10]，该附接装置连接到该主体[20]，而该主体[20]配置来附接该装置至该测试头[310]；一个抬起机构[45]，该抬起机构[45]附接于该基座[70]的顶侧；一个块件[40]，该块件[40]附接到该抬起机构[45]的底面；以及一个负载板定位装置[50]，该负载板定位装置[50]在该块件[40]之上，配置来接应一个负载板[325]；其中该块件[40]由该抬起机构[45]垂直地移动，使得可在一个测试头[310]上安装以及移除一个负载板[325]。
2.如权利要求1所述的装置，其中该装置配置嵌合入测试头[310]的挖空的中心部位之内；以及该主体[20]进一步至少包含一个轴件[20]，该轴件[20]有一个第一端部附接于该基座[70]的顶侧，并从该基座[70]垂直地延伸，离基座[70]较远处具有一个第二端部。
3.如权利要求2所述的装置，其中该装置是圆柱形的；该附接装置[10]是一个平坦的环件，该环件附接于多个轴件[20]的第二端部；以及该附接装置[10]的周缘大于该基座[70]的周缘。
4.如权利要求3所述的装置，其中该附接装置[10]具有多个孔洞[11]，穿过那些孔洞[11]对齐在该测试头[310]上的多个孔洞[305]，而可系紧这些附接装置至该测试头[310]。
5.如权利要求1所述的装置，还进一步包含至少一个导引杆[60]，该导引杆[60]具有第一端部附接于该块件[40]的底侧，和第二端部延伸穿过该基座[70]；对于每个导引杆[60]，于该基座[70]中的一个开口[64]允许该导引杆[60]经由该基座[70]；和对于每个导引杆[60]，一个线型轴承[65]附接于该基座[70]并接收该导引杆[60]穿过；其中每个导引杆[60]和线型轴承[65]组合，当该抬起机构[45]移动这块件[40]时，为该块件[40]提供平顺的垂直移位。
6.如权利要求5所述的装置，其中至少一个线型轴承[65]包含轴衬[65]，该轴衬在一个端部具有凸缘[66]；以及至少一个凸缘[66]附接于该基座[70]的底侧，以致这轴衬[65]延伸穿过于该基座[70]内的一个开口[64]。
7.如权利要求1所述的装置，其中该抬起机构[45]包含一个气抖圆柱件[45]；而该装置还进一步包含一个遥控开关[95]，该遥控开关[95]用于操作该抬起机构[45]；以及空气管[109]连接该开关[45]至该气抖圆柱件[45]。
8.如权利要求3所述的装置，其中该负载板定位装置包含至少一个非同中心的圆腔[41]，该圆腔[41]位于该块件[40]的顶部表面；一个圆盘[30]，附接于该块件[40]的顶部表面，该块件[40]具有至少一个非同中心的圆孔[31]，穿过该圆孔[31]对齐至少在该块件[40]的顶部表面的该非同中心的圆腔[41]，并具有如在该块件[40]的顶表面上的该非同中心圆腔[41]大约同样直径；以及一个圆碟[50]，该圆碟[50]嵌合入该圆腔[41]和该圆孔[31]之内；其中该圆碟[50]的第一表面接触该圆腔[41]的底部，而该圆碟[50]的第二表面上升到该圆盘[30]之上；并且其中当该负载板[325]对齐该测试头[310]时，该圆碟[50]与圆腔[420]接合。
9.如权利要求8所述的装置，还进一步包括一个插件，该插件用于负载板强化物的中心，包含一个圆形主体[410]；以及一个非同中心的孔洞[420]；其中该主体[410]压合进入一个负载板强化物[400]的中心的开口；以及该非同中心的孔洞[420]配置以接收圆碟[50]上升在该圆盘[30]之上的部份。
10.一种在具有挖空中心部位的测试头上安装负载板的方法，该方法包含步骤附接一个负载板进给器在一个测试头的中心；其中该负载板进给器包含抬起机构和定位装置，用来排列对齐一个测试头与一个负载板；升起这负载板进给器到它的上升位置；放置一个负载板在这负载板进给器之上；利用这定位装置排列对齐这负载板与这测试头；激活这抬起机构使这负载板降下到这测试头之上；以及固定该负载板达到该测试头。
全文摘要
一种负载板进给器[200]固定到一个测试头[310]的中心部位。这负载板进给器[200]使用一个抬起机构[45]控制一个设置块件[40]于垂直方向的移位。一个负载板[325]置放在这设置块件[40]之上，以及一个定位装置[50]置放在这设置块件[40]之上，以确保负载板[325]与一个测试头[310]的排列对齐。当这负载板进给器[200]降下这负载板[325]时，这负载板[235]可适当地装置在这测试头[310]之上，而不会损害到精致的单弹簧跷针[320]。
文档编号G01R31/28GK1440508SQ01812418
公开日2003年9月3日 申请日期2001年6月29日 优先权日2000年7月7日
发明者王汉本, 唐秀盈, 欧钦凯 申请人:先进微装置公司