用于检验电子元件的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于检验电子元件的装置，该装置具有至少一个用于接触电子元件（17）的检验管座（13）并具有一个电耦合于检验管座（13）上的测试头。根据本发明，为了在检验管座（13）和检测头之间传输信号，设置一个转接板（1），该转接板在其面对检验管座（13）的那一侧上具有适配于检验管座（13）的触点位置的接触面（2），并且其背离检验管座（13）的那一侧设置有适配于中间板（6）的或测试头的触针（10）位置的接触套筒（4），其中所述接触面（2）与各个相应的接触套筒（4）导电地连接。
【专利说明】用于检验电子元件的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于检验电子元件的装置。
【背景技术】
[0002]电子元件通常经受某些测试，以检查其电学功能或者也检查其传感(sonsorischen)功能。为此，已知多种选择。例如，将电子元件在其在基底上分切之前进行检验。在其分切和整理之后，可以要么将电子元件单独检验，要么提供一个载体，在该载体上固定多个电子元件。
[0003]载体、基底或者单独的电子元件然后被移交给所谓的处理器。处理器具有一个通常固定的测试头，一个同样固定的检验管座与该测试头连接。载体、基底或者单独的元件相对于该检验管座移动并精确地定位。可以使用同时接触和检验多个电子元件的检验管座，或者单独检验每个元件。如果不是同时检验载体或基底的全部电子元件，则必须将载体或基底在每个检验步骤后重新定位。
[0004]如果将电子元件单独移交于处理器上并且在那里还分离地再次加工，则将单独的元件插入所谓的引脚支座(Leadbacker)中并在其中相对于检验管座定位。引脚支座适配于待检验的电子元件的形式，并在压紧于检验管座上的情况下支撑该电子元件以及元件的任选地存在的接触脚，以使得电子元件不被作用的力损害。
[0005]在负责电子元件的直接接触的测试头和检验管座之间，必须传递测试头的激励信号以及电子元件的应答信号。为此目的，检验管座在其背离电子元件的那一侧上具有接触面。该接触面的布置与电子元件的触点位置和其它条件(例如触点之间的所需距离、空间比例等)存在紧密联系。在这种情况下，通常不能够或者仅仅能够轻微地接受测试头的触点的固定布置。
[0006]因此，通常使用一个或多个硬件接口，该硬件接口将检验管座的与电子元件背离的触点与测试头的触点连接。这样的硬件接口是已知的，它们在一侧包含适配于检验管座的接触面并在相对的那一侧上包含适配于测试头的触针。为了将这些触针稳定化，必须将它们浇铸在硬件接口中。
[0007]因为触针必须很精确地定位，因此触针的浇铸是比较高成本且昂贵的。尽管如此，这些触针在改装于其它电子元件上的情况下或者在其安置过程中受损的风险是很大的。如果仅仅一个单独的触针被损坏或折断，整个硬件接口将变得不可用并且必须更换，因为在浇铸的触针的情况下不可能将其单独替换。
【发明内容】
[0008]本发明基于如下任务:设计一种根据权利要求1的前序部分的用于检验电子元件的装置，以使得信号可以在检验管座和测试头之间以高的传递可靠性进行交换，并且将所使用的硬件接口结构简单地、廉价地并且稳固地实现。
[0009]根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的用于检验电子元件的装置得以解决。根据本发明，为了在检验管座和检测头之间传输信号，设置一个转接板，该转接板在其面对检验管座的那一侧上具有适配于检验管座的触点位置的接触面，并且其背离检验管座的那一侧设置有适配于中间板的或测试头的触针位置的接触套筒，并且其中所述接触面与各个相应的接触套筒导电地连接。
[0010]通过使用接触套筒而不是触针，可以显著降低运行成本。因为接触套筒至少不显著突出于转接板的表面，因此该接触套筒受损的风险明显比触针的情况下小。
[0011]本发明的其它细节和优点由从属权利要求呈现。
[0012]有利地，在转接板一侧上的接触面的位置独立于在转接板相对侧上的相应的接触套筒的位置进行布置。这在方面，“独立地”意味着相应的接触面和接触套筒的位置可以直接重叠地或者彼此错位地布置。由此，接触面的位置可以以简单的方式对齐检验管座的触点位置并且接触套筒的位置可以对齐中间板的或检测头的触针位置。
[0013]如上所述，接触面的位置独立于接触套筒的位置进行布置，以使得接触面或者接触套筒可以适配于检验管座或者测试头或者中间板。转接板因此有利地构造为印制电路板(Platine)0接触面和接触套筒之间的导电连接因此通过一种已长时间测试和证明的技术实现。通过将转接板构造为印制电路板，成本非常有利的生产也成为可能。
[0014]尤其有利的是将接触套筒插入转接板的盲孔中。由此避免了贯通接触，并且用于检验管座的触针的接触面只存在于转接板的面对检验管座的那一侧上。转接板可以构造为可以很简单地适配所有条件的双层印制电路板。
[0015]接触套筒可以与转接板通过导电粘合剂(所谓的ECA粘合剂(ElectricallyConductive Adhesive))连接。但是,为了将转接板形成为可简单地修理,将接触套筒有利地与转接板焊接。
[0016]接触套筒通常设计为具有开放的横截面，因此不形成封闭的环。由此，与待接触的触针表面的良好适配成为可能，因此触针和接触套筒之间的具有低接触电阻的良好电接触成为可能。接触套筒因此具有环状的法兰，其中仅仅该法兰与转接板的表面焊接。为了赋予接触套筒所需的稳定性，将该法兰形成为封闭的环，其中将内径的尺寸定为略大于触针的外径。
[0017]如果为测试头设置套筒，为了形成所需的与检验管座的导电连接，根据本发明，在转接板和测试头之间设置具有可替换的触针的连接板作为中间板，该触针既从面对转接板的那一侧也从面对测试头的那一侧从表面突出。
[0018]一侧上的触针的位置不必区别于另一侧上的触针的位置，因为该位置对检验管座或测试头的适配已经在转接板的造型过程中得到考虑。因此可以使用贯通的触针，该触针可很稳定地铺定在连接板中。
[0019]通过触针的可替换性，连接板可以在一个或多个触针损坏的情况下被修理，并且不必用新的连接板替换。由此，将在检验管座和测试头之间的转移链中所需的、但是非常易受损的触针转移到独立的板中，在该板中可以将它们容易地替换。
[0020]为了能够将在两侧上突出于表面的触针以简单的方式替换，连接板具有两个彼此连接的部分，所述部分为了触针的替换可彼此分离并再次连接。受损的触针的更换由此非常简单地成为可能。为此，只需将两部分之间的连接(有利地为螺钉连接)拆卸，以使得可以将两部分彼此分离。然后将松散地插入两部分之一中的受损的触针更换并将两部分再次彼此连接。
[0021]电子元件经常必须在很低的温度下检验，而具有检验用电子设备的测试头暴露于常温的环境空气。因此，可以发生在电子元件和测试头之间的转移链的一点上来自环境空气的水份发生冷凝的情况。该水份可以在间距很窄的单个触点之间形成导电连接，并因此导致错误测量，甚至导致对测试头的检验用电子设备的损害。为了避免水份的冷凝，因此将冷区域与常温区域严格分离。为此，连接板具有一个温度隔离层。
[0022]然而，连接板的冷侧和热侧之间的热传递可以通过贯通的、在两侧上突出于表面的触针进行。由此可以在接纳边(Aufnahmebord)的热侧上在冷的触针上形成露水。为了避免该露水的形成，连接板在其面对测试头的那一侧上可用空气吹扫。
[0023]本发明的其它细节和优点由实施例的说明呈现出来，所述实施例参照附图进行详细解释。【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1以透视图示出一种根据本发明的转接板，
[0025]图2示出通过图1的转接板的截面，
[0026]图3以透视图示出形成为连接板的中间板，
[0027]图4示出通过图3的连接板的截面，
[0028]图5示出通过具有转接板和连接板的接触单元支架的截面，
[0029]图6示出图5的组件的立体截面图。
[0030]附图标记示意如下:
[0031]1:转接板 2:接触面3:盲孔
[0032]4:接触套筒 5:环形接合法兰 6:连接板
[0033]7:下部8:上部9:连接螺钉
[0034]10:触针11:触针上部12:触针下部
[0035]13:检验管座14:检验簧15:簧末端
[0036]16:检验尖 17:电子元件18:引脚支座
[0037]19:终端板 20:通风空间21:锁紧栓
[0038]22:定心板 23:检验管座支架(接触单元支架)
【具体实施方式】
[0039]根据本发明的在图1中示出的转接板I是为了大致方形的电子元件的检验而设计，该转接板在所有四个侧面上具有触点。相应地构造了一个用于检验元件的检验管座。因此，转接板I在其上侧具有分成四组的多个很小的接触面2，其中接触面2彼此分离并且将每个接触面分配给图1中未示出的检验管座的检验簧(Priiffeder )。
[0040]转接板I构造为印制电路板，以使得接触面2可以基本上以任何方式进一步导电连接。在图3所示的连接板6上可看到触点的通过测试头所预定的布置。因此，在转接板I中在下侧上存在与该布置对应的盲孔3 (见图2)。在盲孔3中插入接触套筒4。接触套筒4具有环形接合法兰5，该环形接合法兰的外径的尺寸被定为大于盲孔3的内径。接触套筒4的环形接合法兰5与印制电路板焊接。以这种方式，保证了印制电路板和接触套筒4之间的可靠的接触、耐久的固定和高的稳定性。
[0041]与此相对，接触套筒4的插入盲孔3中的部分是开放的并且以弹簧方式形成，并且非全面地抵靠在盲孔3的内壁上。由此，推入的触针可以在盲孔3内将接触套筒4拓宽，并且因此可以产生推入的触针和接触套筒4之间的可靠的接触。
[0042]转接板I的上侧上的各个接触面2与转接板下侧上的各个接触套筒4的连接在印制电路板的生产过程中以通常方式进行。因此，可以在转接板的上侧或下侧上存在印刷导线或者蚀刻导电层。然而，转接板I也可以形成为双层的，其具有在两层之间的相应的导线。
[0043]转接板I是很不敏感的，因为没有触针从其两个相对的表面突出。因此，转接板I的损害是可能性很低的。仅仅可以考虑在测试装置的改装过程中(用于检验其它电子元件)在触针从接触套筒4的拔出过程中环形接合法兰5和转接板I之间的焊接发生松脱。然而，这种损坏的修理是可以容易地进行的，而同样不必将整个转接板I替换。
[0044]因为用于检验电子元件的测试头通常也具有接触套筒，提供了图3中所示的连接板6。连接板6具有下部7和上部8。这两部分通过螺钉9彼此连接。连接板6带有触针10，其中触针上部11突出于上部8的表面并且触针下部12突出于下部7的表面。在这种情况下，触针上部11的直径适配于转接板I中的接触套筒4的直径，并且触针下部12的直径适配于此处未示出的测试头的接触套筒的直径。
[0045]从图4可以更清楚地看出连接板6的结构。在这里清楚的是，上部8在其抵靠于下部7上的表面上设置有盲孔。该盲孔的底部各自具有一个中心孔，该中心孔的直径对应于触针上部的直径。触针10在触针上部11和触针下部12之间具有一个增厚的区域，该区域的外径适配于上部8中的盲孔的内径。
[0046]触针10由此锚固在连接板6中，并且在轴向上不能移动。然而。在损坏的情况下，可以将它们以简单的方式替换。为此，将螺钉9拆卸并将上部8去除。触针10停留在下部7中，但是现在不再固定在轴向上，并且可以向上拔出。在将损坏的触针替换后，将上部再次仔细地安置并与下部7用螺钉固定。连接板6现在再次待用，而不需要完全替换。
[0047]从图5和6尤其可以看出检验管座13、转接板I和连接板6如何共同作用。检验管座13具有多个检验簧14，所述检验簧各自在电子元件的检验过程中用其检验尖16与电子元件的触点处于导电连接。每个检验簧14各自的簧末端15安置在转接板I的接触面2(见图1)上。检验簧14因此形成待检验的电子元件的触点和转接板I的接触面2之间的连接。
[0048]在图5中示意性地表示了待检验的电子元件17,该电子元件保持在一个所谓的引脚支座18中并压靠检验管座13。在这里所示的应用实例(见图6)中，为待检验的电子元件17的四个侧面的每一个设置自己的检验管座13。通过该布置，在转接板I (见图1)上产生四组接触面2。
[0049]在引脚支座18在检验管座13的方向上移动的情况下，引脚支座18通过定心板22精确定位，以使得待检验的电子兀件17的每个触点精确地命中检验黃14的检验尖16。
[0050]检验管座13用检验簧14的簧末端15坐落在转接板I的接触面2上。该接触面又与转接板I的下侧上的接触套筒4 (见图2)导电连接。
[0051]最后，为了产生待检验的电子元件17的触点和此处未示出的测试头之间的连接，在转接板I的下面布置连接板6。从上部8的表面伸出的触针上部11各自插入转接板I的下侧上的接触套筒4中，并与该接触套筒形成导电连接。触针下部12在测试头的连接过程中引入那里存在的测试头套筒中。通过锁紧栓21将测试头在连接过程中居中。
[0052]具有四个检验管座13、转接板I和连接板6的整个检验组件安装在检验管座支架23 (所谓的接触单元支架)中。在该接触单元支架23中也可以安装多个检验组件，以使得可以同时检验多个电子元件。通常，这里作为示例的接触单元支架具有四个或八个检验组件。
[0053]在一些情况下，电子元件必须在低温下检验。为此，电子元件通常在恒温箱中被预冷。定心板22和检验管座13也在某些情形中被冷却。因为检测头通常保持在室温下，必须在热区域和冷区域之间的过渡区域中防止空气水份冷凝，该水份可导致触点之间的短路。为此目的，连接板6通常由具有良好的隔热性能的材料生产。尤其是，下部7可以形成冷区域和热区域之间的阻挡层。
[0054]然而，同样可能的是在转接板6的上部8和下部7之间形成空腔。通常被空气填充的该空腔可以在冷的检验区和周围区域之间形成温度隔离层，其中该周围区域通常处于室温。
[0055]尽管如此，触针10形成冷桥，使得触针下部12在检验过程中可以冷却。因此，可以在其上发生空气水份冷凝。为了对抗这一点，设置通风空间20，通过该通风空间可以吹送热空气，以使得空气在触针下部12周围不断交换并因此防止空气的冷却以及从冷却的空气冷凝出水份。同时，将触针下部12略微加热，以使得俘获冷凝水的趋势也因此降低。
[0056]通风空间20在其下侧通过终端板19界定，该终端板同样设置有孔，然而该孔也为从连接板6很大程度突出的触针下部12提供额外的引导。以这种方式，可以在一定程度上避免触针下部损坏的风险，尤其是在测试头和接触单元支架23之间的连接过程中。
[0057]然而，终端板19主要形成通风空间20的终端。通过经由通风空间20吹送的热空气，将触针下部12以及终端板19两者保持在露点以上的温度。由此，在通风空间20内部、在触针下部12以及终端板19内侧，或者在终端板19的外侧和从其伸出的触针下部12上，水都不能够冷凝。
【权利要求】
1.用于检验电子元件的装置，该装置具有至少一个用于接触电子元件(17)的检验管座(13)并具有一个电耦合于检验管座(13)上的测试头，其特征在于，为了在检验管座(13)和检测头之间传输信号，设置一个转接板(1)，该转接板在其面对检验管座(13)的那一侧上具有适配于检验管座(13)的触点位置的接触面(2)，并且其背离检验管座(13)的那一侧设置有适配于中间板(6)的或测试头的触针(10)位置的接触套筒(4)，其中所述接触面(2)与各个相应的接触套筒(4)导电地连接。
2.根据权利要求1的用于检验电子元件的装置，其特征在于，转接板(I)一侧上的接触面(2)的位置独立于在转接板(I)相对侧上的相应的接触套筒(4)的位置进行布置。
3.根据权利要求1至2之一的用于检验电子元件的装置，其特征在于，转接板(I)构造为印制电路板。
4.根据权利要求1至3之一的用于检验电子元件的装置，其特征在于，将接触套筒(4)插入转接板(I)的盲孔(3)中。
5.根据权利要求1至4之一的用于检验电子元件的装置，其特征在于，将接触套筒(4)与转接板(I)焊接。
6.根据权利要求5的用于检验电子元件的装置，其特征在于，接触套筒(4)具有环状的法兰(5 )，并且仅仅该法兰(5 )与转接板(I)的表面焊接。
7.根据权利要求1至6之一的用于检验电子元件的装置，其特征在于，在转接板(I)和测试头之间设置具有可替换的触针(10)的连接板(6)，该触针既从面对转接板(I)的那一侧也从面对测试头的那一侧从表面突出。
8.根据权利要求7的用于检验电子元件的装置，其特征在于，连接板(6)具有两个彼此连接的部分(7、8)，所述部分为了触针(10)的替换可彼此分离并再次连接。
9.根据权利要求7至8之一的用于检验电子元件的装置，其特征在于，连接板(6)具有温度隔离层(7)。
10.根据权利要求7至9之一的用于检验电子元件的装置，其特征在于，连接板(6)在其面对测试头的那一侧上可用空气吹扫。
【文档编号】G01R1/073GK103941115SQ201410075123
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】G·斯坦尼斯泽维斯基, M·彼得曼, G·吉克文德伯格 申请人:马提特斯电子系统有限公司