含钩状接脚触点边缘的测试用插座的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种测试用插座，可在进行一次集成电路测试时适用于测试各种不同的集成电路(IC)焊垫尺寸。测试用插座包含：一个模塑插座，模塑插座含有一个内部空间与配置在模塑插座表面的多个直通孔；与多个接触组件，配置于模塑插座的内部空间中，且每个接触组件都有一个接脚触点边缘与一个接脚末端；其中每个接脚触点边缘可经由模塑插座的这些直通孔而延伸；其中每个接脚触点边缘能提供一个线性区域而接触DUT的导线；其中每个接脚触点边缘能提供一个较大的接触面积，接触面积可适用于各类DUT的导线尺寸。
【专利说明】含钩状接脚触点边缘的测试用插座
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试用插座。测试用插座尤其能适用于测试不同集成电路(IC)的焊垫尺寸，其中一个钩状接脚触点边缘能提供较大面积给各类集成电路焊垫尺寸。
【背景技术】
[0002]半导体自动测试设备(ATE)已广泛应用于制造产业而测试各类型的半导体组件。部分例子就是各种集成电路(IC)组件、印刷电路板(PCB)等。待测件(DUT)通常是指用于需测试的任何组件的专用术语。DUT通常要插入一个测试用插座内，而测试用插座要连接半导体测试的ATE。目前市面上已有各类型的测试用插座，例如Kelvin测试用插座、多嵌套型插座等。由于各种半导体组件不断缩小尺寸以改善其性能，因此制造与测试这些组件已越发困难。
[0003]一种装有Kelvin接触点的测试用插座能进行四点测量。目前含有Kelvin接触点的测试用插座都具有端点，这些端点能改变角度到斜切自一条电导线的一侧，以便能测试集成电路上一个较小的焊垫区域。然而，这些Kelvin接触点都只有一个较小的接触面积，使DUT会影响到电导性。事实上，这些Kelvin接触点的端点能改变角度至一侧，而且也会减弱这些测试用插座的连续使用。
[0004]图1为一种接触组件102的一个传统接触端点101的典型图示，可提供给一个测试用插座100使用。一条电导线可用于形成这些接触组件102，而电导线的接触端点101可斜切至一个对称的倾斜边。接触端点101可提供用于集成电路上较小焊垫面积的测试。然而，含有对称倾斜边的接触端点101对磨损更为敏感。如此一来，接触端点101就必需时常削尖，以便能保持接触集成电路上较小的焊垫面积。此外，这些接触组件102的接触端点101也有一个偏小的接触面积。而且，用于形成这些接触组件102的电导线是由多种不同材质、宽度、或厚度所制作，会增加这些接触组件的整体弹力或硬度。
[0005]已公布为专利编号US 6，293，814的美国专利文件显示含有Kelvin接触点的一种测试用插座200的剖视图，如图2所示。测试用插座200包含一对金属电极，这些金属电极含有一个水平的接触边缘端201，可嵌入一个非导电基座202之内。每一对金属电极都包含一个第一金属电极203与一个第二金属电极204。第一金属电极203与第二金属电极204均可嵌入基座内。对金属电极可彼此成镜像排列于非导电基座202内。第一金属电极203可接触一个集成电路(IC)组件205的导线。每一个电极彼此之间呈电性绝缘。进行集成电路组件205的测试时，当集成电路组件205放入测试用插座后，略施压力挤压第一金属电极203向下，以便能有效接触第二金属电极204。
[0006]已公布为专利编号US 7，256，598的美国专利文件公开另一款测试用插座300的一种混合式非摩擦电性测试接触组件301，如图3所示。这些接触组件301可接触一个集成电路待测件的导线，而不会磨损导线的电镀层。这些接触组件301含有多条循环，能在一次震动与非滑动动作中使这些接触组件301的端点不仅能向下而且也能向侧面移动。
【发明内容】
[0007]本发明的一项特点是提供一种测试用插座，能在进行一次集成电路测试时适用于测试不同集成电路(IC)的焊垫尺寸。所述测试用插座包含:一个模塑插座,含有一个内部空间以及配置在模塑插座表面的多个直通孔；与多个接触组件，配置于模塑插座的内部空间内，其中每一个接触组件都含有一个接脚触点边缘与一个接脚末端；其中每一个接脚触点边缘可经由模塑插座的这些直通孔而延伸；其中每一个接脚触点边缘提供一个线性表面区域，可接触DUT的导线；且其中每一个接脚触点边缘会提供一个较大的接触面积，能适用于各类DUT的导线尺寸。
[0008]另一个实施例中，这些接触组件是依成对的多条连续行而对齐，其中每一对都定位成能够接触一个对应的DUT导线。此外，这些接触组件的每一对均呈现镜像配置。
[0009]另一个实施例中，接脚触点边缘类似于一个尖锐的箭头，其角度至少为45°，且对角线朝上。
[0010]又一个实施例中，这些接触组件可根据各类需要而客制化制作，例如加宽这些接触组件的直径、不同的接脚触点边缘形状等。
[0011]本发明的另一特点是所述测试用插座进一步包含一个浮置嵌套，所述浮置嵌套是由所述模塑插座表面上的多个弹簧所支撑。浮置嵌套在进行测试时可支撑DUT。浮置嵌套进一步在其表面上包含数个平衡接脚。
[0012]本发明的又一个特点是测试用插座进一步包含一个插座盖，插座盖具备一个位在插座盖中央的开口。插座盖进一步包含多个滚珠轴承，且这些滚珠轴承可部份嵌入开口的一侧。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]将通过本发明的非限制性实施例的方式借助参考附图来描述本发明，其中:
[0014]图1为适用于测试用插座的已知接触组件的传统接触端点；
[0015]图2为含有Kelvin接触点的已知测试用插座的剖视图；
[0016]图3为另一款测试用插座的已知混合式非摩擦电性测试接触组件；
[0017]图4A为一种测试用插座的剖视图，其中测试用插座装有本发明的一项实施例中的多个接触组件；
[0018]图4B为一种测试用插座的剖视图，其中测试用插座包含一个放置在适当位置的待测件(DUT)；
[0019]图4C为测试用插座的一部分；
[0020]图5为本发明的另一项实施例中浮置嵌套的线条图；
[0021]图6A至6E为提供给测试用插座的各类型接触组件设计的范例。
【具体实施方式】
[0022]以下提供数个特定与替代实施例的说明以了解本发明的创作特性。然而，本领域的技术人员应知道，即便没有说明这些特定细节，也能实现本发明。部份细节可能并没有详细说明，但并不会使本发明难以理解。为了方便参考起见，当参照这些图面所共有的相同或类似特性时，这些图面上会采用共通的参考编号。
[0023]图4A显示一个测试用插座400的剖视图，其中测试用插座400含有如本发明的一项实施例的多个接触组件401。测试用插座400能适用于测试不同集成电路(IC)的焊垫尺寸。测试用插座400包含:一个插座盖418 ;多个接触组件401 ;多条弹簧403 ;—个浮置嵌套404 ;—个模塑插座405 ;—个接脚槽406 ;—个接脚基座407 个非导电基座408 ;与数个气孔415。
[0024]插座盖418具有一个位在插座盖418中央的开口 419。将位于中央的开口 419用于浮置嵌套404时，插座盖418就能盖在模塑插座405之上。插座盖418进一步含有数个滚珠轴承417，可部份嵌入开口 419的一侧内，而这些滚珠轴承417有一部分会曝露于浮置嵌套404的一侧。
[0025]模塑插座405含有一个内部空间与配置于模塑插座405表面的多个直通孔413。这些接触组件401配置于模塑插座405的内部空间中。
[0026]浮置嵌套404的表面进一步含有数个平衡接脚416。浮置嵌套404安装于插座盖418的开口 419内、并位于模塑插座405上方、而且在多条弹簧403之间。接脚基座407夹在接脚槽406与非导电基座408之间。
[0027]这些接触组件401的每一件都具有一个接脚末端409，接脚末端409可嵌入接脚槽406、接脚基座407、与非导电基座408之内。这些接触组件401是依成对的多条连续行而对齐。每一行都有两对接触组件401，而这些接触组件401彼此成镜像配置。
[0028]每一个接触组件401都有一个类似于“钩状”设计的接脚触点边缘402，设计能满足各种不同的集成电路(IC)焊垫尺寸。其中的例子包含脚距0.5mm等的集成电路。接脚触点边缘402可通过模塑插座405的这些直通孔413而延伸。接脚触点边缘402类似于一个尖锐的箭头，其角度至少为45°，且对角线朝上。每一对接触组件401中的这些接触组件401也呈现镜像配置。当对接触组件401排列在一起时，对接触组件401类似于一种夹持装置，通常能使数个物体夹紧或固定在一起。接脚触点边缘402会提供一种线性表面，能接触一个待测件(DUT)的导线。DUT也称为一个待测件，一般指用于接受测试的制造产品。
[0029]接脚触点边缘402的“钩状”设计可对照图1所示这些接触组件102的接触端点101，且具有一个较大的接触面积。较大的接触面积能使稳定电流将更多电荷从接脚触点边缘402传递至DUT，因而能改善传导性。此外，接脚触点边缘402较大的接触面积能有较长的抗腐蚀磨损力。
[0030]此外，图4A所示的两对接触组件401能保持接触DUT的每一条导线。然而，图2的测试用插座200的每一对这些金属电极中，只有第一金属电极203会保持接触集成电路组件205。由于有两对接触组件401会接触DUT，因此能够改善集成电路测试时的传导性，这种状况可对照图2的测试用插座200。
[0031]接脚触点边缘402的“钩状”设计与这些接触组件401是利用线切割放电加工(EDM)、蚀刻、雷射切割等而自一条电导线上所切断。利用线切割放电加工法可预期能切断这些接触组件401。线切割放电加工是利用金属电导线来切出这些接触组件401的期望形状。
[0032]这些接触组件401的中间部份类似于图3所示的美国专利申请案第7，256，958号并具有多条循环，能在进行一次震动与非滑动动作时，使这些接触组件401的接脚触点边缘402朝向下方或侧面弹开。
[0033]这些接触组件401可根据各类需要而客制化制作。这些需求包含但不限于这些接触组件401直径的加宽、一对这些接触组件401之间接脚触点边缘402的差异化高度、与这些接触组件401增加或减少的弹力。
[0034]此外，多个接触组件401朝向接脚触点边缘402时会变细。模塑插座405下方会形成一个凸齿412，能限制这些接触组件401延伸至测试用插座400之上。当这些接触组件401未受压时，凸齿412可作为一个阻挡物，能限制这些接触组件401的移动。模塑插座405是以下列方式所塑造:方式能限定这些接触组件401延伸并超过模塑插座405至一个特定高度值。当这些接触组件401由这些顶点受压时，就会增加每个接触组件401与模塑插座405之间的空间，因而使这些接触组件401的移动较为容易。
[0035]图1的这些接触组件102为垂直竖立而朝向接触端点101。制造容限甚小和/或高精密度的测试用插座100、以便使这些接触组件稳定在适当位置时，需要相当高的成本。相较而言，模塑插座405下方的凸齿412与这些接触组件401的变细部分能降低制造测试用插座400的整体成本。此外，变细部分能使残留物(例如，来自于DUT导线上的电镀脱落物)不会陷在对接触组件401之间。
[0036]在本发明的一个实施例中，滚珠轴承417能不受拘束地绕着插座盖418的开口 419侧而转动。进行集成电路测试时，滚珠轴承417能借助降低DUT与插座盖418之间的摩擦而预防环绕插座盖418的磨损与撕裂。
[0037]在本发明的另一个实施例中，进行自动、人工、或高速集成电路测试时，浮置嵌套404会类似于一种喷射盖。浮置嵌套404能使这些接触组件401与DUT的导线依照接脚触点边缘402而对齐，也能在完成集成电路测试时将DUT推出。将这些接触组件401与DUT对齐能提供更精确的接触并节省测试集成电路的时间。进行集成电路测试时，浮置嵌套404也能使DUT不会卡住对接脚触点边缘402或损伤DUT。
[0038]此外，进行集成电路测试时，位于浮置嵌套404表面上的这些平衡接脚416可支撑DUT0这些平衡接脚416能在浮置嵌套404与DUT基座之间保持一个间隔或高度。所述间隔能适用于任何残留物，例如会落在所述浮置嵌套404的基座内的模具溢料、灰尘等。间隔也能保持DUT的水平。
[0039]当DUT置放在浮置嵌套404上或从浮置嵌套404上取出时，多条弹簧403能支撑模塑插座405上方的浮置嵌套404，以协助浮置嵌套404移动。
[0040]在本发明的另一个实施例中，配置于模塑插座405表面的这些直通孔413能使多个接触组件401密切对齐，且防止至少这些接触组件401的每一对之间的接触与这些接触组件401的短路。
[0041]此外，如果这些接触组件401过度受压时，接脚触点边缘402会挤压模塑插座405的这些直通孔413并造成模塑插座405的磨损或崩裂。如此会在模塑插座405上造成一个痕迹，显示这些接触组件401受到过度挤压。因过度受压所造成的问题可能包含:这些接触组件401内部出现破裂；这些接触组件401的变形而造成良率偏低；以及降低这些接触组件401的弹力。这些接触组件401的弹力下降会阻碍这些接触组件401的整体移动，而且无法将接脚触点边缘402从模塑插座405内推出。因此，进行集成电路测试时，接脚触点边缘402可能无法和DUT形成电性接触而造成开路。当发生过度受压时，每一件接触组件401的顶端会取决于所要求的设计而使轮廓含有尖锐边缘、或任何能造成标记或记号的类似标记方式。
[0042]此外，模塑插座405的基座含有一个限位装置414，可根据使用于测试用插座400的这些接触组件401而进行客制化制作。限位装置414能使这些接触组件401不会过度延伸出模塑插座405，或避免使这些接触组件401中的每一对朝向彼此推进、以及沿着模塑插座405内的这些直通孔413而推进。
[0043]在本发明的另一个实施例中，测试用插座400内的气孔415是提供用来迫使灰尘或任何其它已知的残留物离开浮置嵌套404。这些气孔415位于模塑插座405的每一侧。进行高速集成电路测试时，由于DUT与接脚触点边缘402之间的摩擦可能引起高温，因此这些气孔415也能有助于冷却接脚触点边缘402以及整个接触组件401。冷却这些接触组件401才能进行高速集成电路测试，并且预防在接脚触点边缘402上发生氧化。进行集成电路测试时，氧化可能会引发高接触电阻。
[0044]图4B显示测试用插座400的剖视图，测试用插座400含有如本发明的另一个实施例中放置于适当位置的一个待测件410。DUT410含有数条导线411。
[0045]进行一次集成电路测试时，DUT410可放置在插座盖418的开口 419内与浮置嵌套404的表面上。浮置嵌套404上的这些平衡接脚416可支撑DUT410。这些DUT导线411会保持接触接脚触点边缘402。
[0046]图4C显示测试用插座400的一部份。进行集成电路测试时，DUT410要放置在测试用插座400上，并同时随浮置嵌套404向下推入而挤压弹簧403。浮置嵌套404会保持密切接触模塑插座405，而接脚触点边缘402会保持离开模塑插座405 —段距离。当发生过度受压时，浮置嵌套404会进一步向下推入，而且接脚触点边缘402会挤压模塑插座405内的这些直通孔413。
[0047]图5为本发明的另一个实施例中浮置嵌套404的线条图。浮置嵌套404的表面包含数个平衡接脚416。此外，位在插座盖418内部的这些滚珠轴承417呈现位于浮置嵌套404的一侧。
[0048]图6A至6C为各种不同类型的接触组件401的接脚触点边缘402的范例。图6D至6E为延伸自模塑插座405的接脚触点边缘402的各种高度。
[0049]图6A显示如图4A所示的相同的“钩状”设计。图6B显示一种水平的接脚触点边缘601，可提供给较大型的集成电路测试。图6C显示呈现对齐的各对这些接触组件401中的水平接脚触点边缘601与彼此镜像对应的“钩状”设计。水平接脚触点边缘601通常可用于测试含有一个水平表面焊垫的集成电路，例如方形扁平式封装(QFP)等。
[0050]图6D显示的一种设计含有一个外部602接触组件401与一个内部603接触组件401，且呈现为镜像配置。这些外部602接触组件401较这些内部603接触组件401为高。相较而论，图6E显示的一种设计含有这些内部603接触组件401，其配置为高于这些外部602接触组件401。这些外部602接触组件401与这些内部603接触组件401的高度差异能预防发生焊料迁移并堆积在接脚触点边缘402之间。焊料迁移可能会导致一条非预期的导电路径或短路而影响集成电路测试。
[0051]以上说明为本发明的多个不同实施例与如何实现本发明目的的各项范例。尽管已说明并显示这些特定实施例，但应理解对本发明的这些特定实施例所做的诸多改变、修改、变更与组合均不脱离本发明的范围。这些范例、实施例、说明的语义与图示不应仅视为这些实施例，而应表示为说明以下权利要求书所定义的本发明的适应性与优点。
【权利要求】
1.一种测试用插座，用于测试含有导线的一个待测件即DUT，所述测试用插座包含: 一个模塑插座，含有一个内部空间和配置于所述模塑插座表面的多个直通孔；以及 多个接触组件，配置于所述模塑插座的内部空间中，其中每一个接触组件含有一个接脚触点边缘与一个接脚末端； 其中每个所述接脚触点边缘是经由所述模塑插座的这些直通孔而延伸； 其中每个所述接脚触点边缘提供一个线性表面区域以接触所述待测件的导线；以及其中每个所述接脚触点边缘提供一个较大的接触面积，可适用于各类所述待测件的导线尺寸。
2.根据权利要求1所述的测试用插座，其中这些接触组件是依成对的多条连续行而对齐，且每一对均定位成可接触一条对应的DUT导线。
3.根据权利要求2所述的测试用插座，其中所述接触组件的每一对均呈现镜像配置。
4.根据权利要求1所述的测试用插座，其中所述接脚触点边缘类似一个尖锐箭头，其角度至少为45°，且对角线朝上。
5.根据权利要求1所述的测试用插座，其中所述接触组件根据各类需要而客制化制作，例如加宽这些接触组件的直径、不同的所述接脚触点边缘形状等。
6.根据权利要求1所述的测试用插座，其中所述测试用插座另包含一个浮置嵌套，是由所述模塑插座的表面上的多条弹簧所支撑。
7.根据权利要求6所述的测试用插座，其中所述浮置嵌套在进行测试时支撑所述待测件。
8.根据权利要求6所述的测试用插座，其中所述浮置嵌套另包含位在所述浮置嵌套表面上的数个平衡接脚。
9.根据权利要求1所述的测试用插座，其中所述测试用插座另包含一个插座盖，所述插座盖含有一个位在所述插座盖中央的开口。
10.根据权利要求9所述的测试用插座，其中所述插座盖包含多个滚珠轴承，这些滚珠轴承可部份嵌入所述开口的一侧。
【文档编号】G01R1/04GK104204817SQ201280070249
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年11月19日 优先权日:2012年2月21日
【发明者】谈惠黎, 谈惠姗 申请人:测极制造有限公司