集成电路(IC)芯片插槽的制作方法

本申请涉及集成电路(IC)芯片插槽。更具体地，本申请涉及包含可移动弹簧针的IC芯片插槽。

背景技术：

弹簧针是在电子电路中用于在两个印刷电路板之间建立连接(通常是临时连接)的装置。命名类似于弹簧单高跷玩具，弹簧针通常采用包含锋利的弹簧加载针的细长圆筒的样式。弹簧针被如此设计，以便在被电子电路按压时，弹簧针末端的尖头可以与电子电路实现稳固的接触。

扁平无引脚封装(诸如方形扁平无引脚封装(QFN)、双排扁平无引脚封装(DFN))将集成电路(IC)芯片物理地和电气地连接到衬底(诸如印刷电路板(PCB))上。扁平无引脚封装(也被称为微引线框架封装(MLF)和小外型无引脚封装(SON))是表面安装技术，其为在无通孔情况下连接IC芯片至PCB的表面的若干封装技术之一。扁平无引脚封装是用平面铜引线框衬底制成的近芯片级封装的塑封封装。在封装件底部的周围引线可以向PCB提供电连接。扁平无引脚封装包含外露的热焊盘，以提高从IC芯片传递热量(到PCB中)。可以通过热焊盘中的金属通孔进一步促进热传递。

技术实现要素：

一个示例涉及集成电路(IC)芯片插槽，其可以包含不导电外壳和定位在不导电外壳内的可移动弹簧针。可移动弹簧可以包含活动弹簧针，每个活动弹簧针被定位至可插入IC芯片插槽中的IC芯片的相应引线。可移动弹簧针也可以包含不活动弹簧针，不活动弹簧针被定位以避免接触可插入IC芯片插槽的中IC芯片的每个引线。

另一个示例涉及IC芯片插槽，其可以包含由不导电材料形成的外壳，该外壳具有为IC芯片插槽限定边界的内壁。IC芯片插槽也可以包含定位于外壳内的活动弹簧针，每个活动弹簧针在基本垂直于可插入IC芯片插槽中的IC芯片的插入方向的方向上是可移动的。每个活动弹簧针可以被定位以接触可插入IC芯片插槽中的IC芯片的目标弹簧针触点。

又一示例涉及一种方法，其可以包含识别用于IC芯片的设计的目标弹簧针触点。该方法也可以包括在柔性IC芯片插槽内将可移动弹簧针定位到活动位置。可移动弹簧针的每个活动位置对应于一个目标弹簧针触点。该方法可以进一步包括将基于IC芯片的设计制造的IC芯片定位在柔性IC芯片插槽中，以在IC芯片的引线处接触可移动弹簧针。

附图说明

图1示出柔性集成电路(IC)芯片插槽的示例。

图2示出活动弹簧针的示例。

图3示出不活动弹簧针的示例。

图4示出不带IC芯片的图1的柔性IC芯片插槽的示例。

图5示出柔性IC芯片插槽的侧视图。

图6示出描绘被定位以接触IC芯片的引线的活动弹簧针的示例图。

图7示出IC芯片的设计的示例。

图8示出与弹簧针接触的图7的IC芯片的示例。

图9示出用于测试IC芯片的系统的示例。

图10示出测试IC芯片的示例方法的流程图。

具体实施方式

柔性集成电路(IC)芯片插槽包括可移动弹簧针。一些(或全部)弹簧针可以被移动到与插入柔性IC芯片插槽中的IC芯片的引线接触的位置。此外，剩余的可移动弹簧针可以被移动到避免与IC芯片接触的位置。每个可移动弹簧针可以在IC芯片与外部组件(例如测试控制器)之间经由纵向弹簧部分传送电信号。

通过实施在本文中描述的柔性IC芯片插槽，可以适应相对大范围的IC芯片的置着区尺寸(footprint sizes)。此外，柔性IC芯片插槽的设计保证在移除柔性IC芯片插槽的IC芯片期间IC芯片不会被“卡阻”(例如堵塞)。

图1示出柔性集成电路(IC)芯片插槽50的示例，该示例可以被用在可插入IC芯片插槽50中的IC芯片52(诸如在无引脚封装上实施的IC芯片)的测试中。IC芯片52可以是方形扁平无引脚封装(QFN)IC芯片、双排扁平无引脚封装(DFN)IC芯片等。柔性IC芯片插槽50包括可移动弹簧针58。为了简化解释说明的目的，不是所有的可移动弹簧针58都被标注。每个可移动弹簧针58可以从不活动位置被移动到活动位置。在活动位置的每个可移动弹簧针58可以被安置以便与IC芯片52的引线62实现导电接触。在不活动位置的每个可移动弹簧针58避免与IC芯片52的引线和/或其它导电区域接触。在一些示例中，在不活动位置的每个可移动弹簧针58可以被定位以避免与IC芯片52的任何部分接触。在图1中，IC芯片52的一部分被从视图中切除以展现IC芯片52与可移动弹簧针58之间的相互作用。

一组活动弹簧针64展示了移动到活动位置的一组可移动弹簧针58。该组活动弹簧针64限定柔性IC芯片插槽50的边界。也就是说，IC芯片52的周边与由该组活动弹簧针64限定的边界匹配。一组不活动弹簧针66展示了移动到不活动位置的一组可移动弹簧针58。可以通过伸展(或收缩)导电线的纵向弹簧部分68(例如螺旋形部分)使每个可移动弹簧针58从不活动位置移动到活动位置，或反之亦然。在图1中，仅标注了一个纵向弹簧部分68，但是应理解的是每个可移动弹簧针58都包括纵向弹簧部分68。

可以沿着垂直于IC芯片52的插入方向(例如向下方向)的平面移动可移动弹簧针58。也就是说，可移动弹簧针58可以在与每个可移动弹簧针58的横向弹簧部分68相对应的基本横向方向上移动。

纵向弹簧部分68延伸穿过(不导电的)外壳70中的钻孔(洞)。外壳70包含下凹部分，该下凹部分提供可移动弹簧针58的运动的边界。外部引线71伸出外壳并且可以被电耦合到测试设备(例如测试控制器)。为了简化解释说明的目的，在图1中仅标注一些外部引线71。

图2示出在活动位置的可移动弹簧针100的示例，该示例可以被称为活动弹簧针100。活动弹簧针100可以被用于实现图1的一组活动弹簧针64中的可移动弹簧针58之一。活动弹簧针100具有纵向弹簧部分102和垂直弹簧部分104。纵向弹簧部分102可以提供水平力(例如在横向上的力)，并且垂直弹簧部分104可以在针部分106上提供垂直方向的力(例如向上的力)。针部分106可以具有带半球形末端的柱体，该末端可以被称为半球形头部。

针部分106受限于引线止动件(stopper)108。引线止动件108可以包括基座部分110和垂直延伸部112。活动弹簧针100被配置为接收IC芯片的引线。特别地，针部分106可以接触引线并压缩垂直弹簧部分104。

电流(例如电刺激)可以被注入活动弹簧针100中。在一些情况下，电流可以从测试单元的控制器(例如作为输入信号)被提供并且沿着活动弹簧针100的主体(其包含针部分106和纵向弹簧部分102)被传导并且在针部分106处被输出。在其它情况下，电流可以在针部分106处被接收(例如作为输出电流，诸如响应信号)并且沿着活动弹簧针100的主体被传输。

图3示出在不活动位置的可移动弹簧针150的示例，该示例可以被称为不活动弹簧针150。图2和图3采用相同的附图标记来指代相同的结构。在不活动位置，垂直弹簧部分(在视图中被隐藏)是伸展的(例如未压缩)，从而针部分106延伸到最大高度。在不活动位置，纵向弹簧部分102被压缩。因此，如图2和图3所示，活动弹簧针100和不活动弹簧针150可以通过纵向弹簧部分102的伸展和收缩从活动位置被移动到不活动位置(反之亦然)。

纵向弹簧部分102的一段与外壳154的弹簧致动器152(例如带螺纹的螺母状装配件)接合。弹簧致动器152可以在不活动弹簧针150上施加旋转力，该旋转力将不活动弹簧针150移动到期望位置(例如活动位置)并且在达到期望位置后将不活动弹簧针150保持就位。以此方式，不活动弹簧针150可以在活动位置与不活动位置之间移动，并且反之亦然。

回顾图1，IC芯片52可以被定位在处于活动状况的可移动弹簧针58上。IC芯片52可以通过应用由工具或直接由测试操作者(例如测试设备和/或用户交互)施加的向下力而被保持就位。如图2和图3所示，每个可移动弹簧针58可以被纵向地移动。该移动可以与IC芯片52的置着区尺寸相当。也就是说，可移动弹簧针58的子集(该组活动弹簧针64)可以被移动以使得IC芯片52上的每个引线接触在活动位置的相应的可移动弹簧针58。

更特别地，在活动位置的可移动弹簧针58可以被移动到用于适应IC芯片52在被测试的特殊IC芯片52的可接受公差内被允许的最大置着区的位置。如本文所用，术语IC芯片52的“置着区(footprint)”指的是IC芯片52的周边。如果IC芯片52不能被恰当地插入由在活动位置的可移动弹簧针58设置的边界内，则可以认为IC芯片52具有超出可接受限值(该限值可以指示故障IC芯片52)的置着区。

柔性IC芯片插槽50可以包括平台72，该平台72可以为IC芯片52提供运动限制。图4示出柔性IC芯片插槽50的示例，其中IC芯片52已经被移除。平台72的高度可以被设置以防止在该组活动弹簧针64上施加过量的向下力。另外，平台72可以作为散热器进行工作以驱散在测试过程中由IC芯片52产生的热量。

回顾图1，此外，如本文详细描述的，可移动弹簧针58与引线62具有相对小的接触区域(例如图2和图3所示的针部分106的头部)。该组活动弹簧针64可以被定位，以使得给定的可移动弹簧针58的针部分被设置成在标称位置处接触给定的(相应的)引线62，该位置可以被称为目标弹簧针触点。因此，如果给定的引线62位于可接受公差区域内，则给定的引线62将接触给定的可移动弹簧针58。如果给定的引线62没有接触给定的可移动弹簧针58，则可以推断IC芯片52超出可接受的公差(这可以指示IC芯片52出故障)。

值得注意的是，尽管可移动弹簧针58被示出并描述为布置在已插入的IC芯片52的四个边上，但应理解在一些示例中，可移动弹簧针58可以可替代地被布置在已插入的芯片52的一个(1个)、两个(2个)或三个(3个)边上。此外，IC芯片52被示为矩形，但是在其他示例中，IC芯片52可以具有多于或少于四个边，并且在一些示例中，IC芯片52可以具有弯曲边。在这些情况的任一种情况下，柔性IC芯片插槽52的可移动弹簧针58可以被定位以适应IC芯片的形状的此类变化。

在将可移动弹簧针58上的IC芯片52定位于活动位置之后，可以执行测试程序。在测试程序期间，可以经由所接触的可移动弹簧针58将信号(例如电刺激)传输到IC芯片52的引线和从IC芯片52的引线传输信号(例如响应信号)。通过实施柔性IC芯片插槽50，可以测试IC芯片的大范围的置着区尺寸。相比之下，常规的IC芯片插槽被形成用于单一尺寸的IC芯片。因此，在常规的IC芯片插槽设计中，IC芯片经常围绕IC芯片插槽的尺寸设计(并且受限于该尺寸)。相比之下，通过调整可移动弹簧针58的位置，柔性IC芯片插槽50允许插入宽尺寸范围的IC芯片，由此允许为柔性IC芯片插槽52设计较宽范围的IC芯片。

此外，IC芯片52可以容易地从柔性IC芯片插槽上50移除，从而避免IC芯片52被卡阻(例如挤插或阻塞)并由此阻止移除的情况。特别地，即使在将IC芯片52插入到柔性IC芯片插槽50中之后，可移动弹簧针58依然继续在向上方向上施加力，从而测试者在测试过程中保持IC芯片52就位。相比之下，在常规的IC芯片插槽中，IC芯片被安置就位，并且不施加额外的向下力。然而，从常规的IC芯片插槽上移除IC芯片可能是困难的和/或缓慢的，尤其是在移除过程中IC芯片被“卡阻”的情况下。

图5示出柔性IC芯片插槽250的侧视图。柔性IC芯片插槽250包括活动弹簧针252和不活动弹簧针254。活动弹簧针252可以被用来实施图1中处于活动位置的可移动弹簧针58，并且不活动弹簧针254可以被用来实施图1中处于不活动位置的可移动弹簧针58。活动弹簧针252和不活动弹簧针254中的每一个都可以具有引线止动件255和弹簧致动器257，二者可以改变活动弹簧针252和/或不活动弹簧针254的位置。

活动弹簧针252的针部分256可以与IC芯片260的引线258实现导电接触。不活动弹簧针254的针部分262不与IC芯片260的任何部分接触。此外，如图所示，活动弹簧针252的针部分256相对于不活动弹簧针254的触针部分262被压缩。此外，柔性IC芯片插槽250的平台264防止IC芯片260的向下运动超出由平台264设置的水平(高度)。

此外，活动弹簧针252的垂直延伸部266防止IC芯片260在纵向方向上的运动。相应地，在测试程序期间(例如由测试操作者)对IC芯片260施加向下力时，IC芯片260仍然处于相对静止的位置。

图6示出描绘定位成接触IC芯片306的引线304的活动弹簧针300的示例图。IC芯片306可以是扁平无引脚IC芯片(例如QFN或DFN IC芯片)。力可以被施加在IC芯片上以促使IC芯片306在由箭头307指示的向下方向上移动。

活动弹簧针300可以包括从引线止动件312的基座部分310延伸的针部分308。引线止动件312可以由不导电材料(例如塑料)形成。引线止动件312还可以包括在与引线止动件312的基座部分310正交的方向上延伸的垂直延伸部314。

垂直延伸部314可以具有顶表面316、面向针部分308(和未示出的平台)的内表面318以及背向针部分308的外表面320。内表面318可以成形为具有斜坡区域，该斜坡区域为IC芯片306提供倾斜平面。斜坡区域可以具有从基座部分310的角度算起小于90度的角度的表面。内表面318的斜坡区域的尺寸对应于IC芯片306的置着区尺寸的容许公差。IC芯片306的置着区尺寸的容许公差可以对应于IC芯片306被允许的最大尺寸。也就是说，该容许公差允许封装过程的变化导致相同IC芯片设计的不同尺寸。此外，IC芯片306的置着区尺寸的容许公差越大，由内表面318的斜坡区域占据的面积就越大。

当在向下方向307上移动IC芯片306时，IC芯片306的引线304以本文描述的方式接触针部分308并压缩针部分308。此外，当引线304接触内表面318的斜坡部分时，活动弹簧针300在由箭头322指示的方向上移动相对小的距离。以此方式，只要IC芯片306具有在可接受公差(对应于内表面318的斜坡区域的尺寸)内的置着区(例如周边尺寸)，活动弹簧针300的针部分308就可以与引线304实现导电接触。

然而，如果IC芯片306的置着区尺寸超过可接受公差，则IC芯片306的一部分可能延伸超过由内表面318限定的边界324。在这种情况下，当在向下方向307上移动IC芯片306时，IC芯片306的引线304可能接触垂直延伸部314的顶表面316。在这种情况下，引线304将不接触活动弹簧针300的针部分308，并且可以快速地确定IC芯片306的置着区尺寸超过了可接受公差。在许多测试过程中，这一确定可以导致IC芯片260被拒绝。

图7示出IC芯片350的示意图(设计)的一部分的示例，其可以用来为柔性IC芯片插槽(例如图1的柔性IC芯片插槽)设置可移动弹簧针的位置。IC芯片350的示意图可以代表扁平无引脚IC芯片，诸如QFN或DFN IC芯片。IC芯片350的示意图描绘了布置在IC芯片350周边的(扁平)引线352。IC芯片350的示意图的尺寸可以被测量以确定在每个引线352上的目标弹簧针触点354。目标弹簧针触点354可以被设置于每个引线352(或其某一子集)上的标称位置，所述标称位置可以位于引线352的宽度的一半处和给定引线352的长度的一半处。图8示出图6所示的IC芯片350的一部分，其中活动弹簧针356在相应的目标弹簧针触点354处接触引线352。

当基于IC芯片350的示意图制造IC芯片时，实际的(制造的)引线352的位置和尺寸可能改变由预定公差限定的量。然而，通过采用活动弹簧针356，当引线352位于可接受公差内时，在活动弹簧针356与引线352之间的错误接触(错失对准)的可能性被降低，这是因为引线352的目标弹簧针触点354被选在引线352的标称位置处并且活动弹簧针356的表面接触区域相对小。因此，在任何活动弹簧针356与引线352之间存在错误接触的实例中，制造的IC芯片有可能因为超过可接受公差而被拒绝。

图9示出用于测试IC芯片的系统400的示例。系统400可以包括柔性IC芯片插槽402，例如图1的柔性IC芯片插槽50和/或图5的柔性IC芯片插槽250。柔性IC芯片插槽402可以被配置为接收特殊IC芯片设计的IC芯片。这种配置可以包括(例如由测试操作者)将可移动弹簧针定位在柔性IC芯片插槽402内，以接触用于特殊芯片设计的每个目标弹簧针触点(例如图7和图8的目标弹簧针触点354)。

当配置柔性IC芯片插槽402时，可以通过在由箭头406指示的方向上移动被测器件(DUT)404来将DUT 404插入柔性IC芯片插槽402中。DUT 404可以是基于特殊IC芯片设计制造的IC芯片的实例。

测试控制器408可以被通信地(电气地)耦合至柔性IC芯片插槽402上的外部引线(例如图1和图4的外部引线71)。测试控制器408可以代表测试设备，诸如带有机器可读指令(如应用软件)的计算装置，其用于配置柔性IC芯片插槽402和/或执行具有特殊IC芯片设计的IC芯片(如DUT 404)的实例的测试。可替代地，测试控制器408可以代表具有内嵌指令的微控制器或几乎任何电设备，所述微控制器或电设备可以经由一些(或全部)的外部引线施加电刺激到DUT 404并且经由柔性IC芯片插槽402上的一些(或全部)外部引线测量由DUT 404产生的电响应。当DUT 404插入柔性IC芯片插槽402时，测试控制器408可以施加电刺激到DUT 404并且测量经由柔性IC芯片插槽402上的一组外部引线来自DUT 404的电响应。基于对电刺激的响应，测试控制器408可以确定DUT 404是否在可接受公差内运行，从而接受或拒绝DUT 404。此外，可以针对DUT 404的其他实例重复该过程。

鉴于上文描述的前述结构性和功能性特征，通过参考图10将更好地理解示例方法。同时，为了简化解释说明的目的，图10的示例方法被显示和描述为顺序执行，应理解并认识到当前的示例并不限于图示的顺序，例如相对于本文示出和描述的顺序，一些动作可以在其它示例中以不同的顺序发生、多次发生和/或同时发生。此外，没必要执行全部描述的动作来实施方法。

图10示出用于测试IC芯片的示例方法500的流程图。方法500可以通过与柔性IC芯片插槽(诸如图1的柔性IC芯片插槽50)的相互作用来实施。在510处，可以针对给定的IC芯片设计识别(例如由测试操作者识别)目标弹簧针触点。给定的IC芯片设计可以是用于扁平无引脚IC芯片(诸如QFN或DFNIC芯片)的封装设计。目标弹簧针触点可以被定位在给定的IC芯片设计的每个引线的长度的二分之一和高度的二分之一处。

在520处，可移动弹簧针可以被横向移动(例如由测试操作者移动)到活动位置。每个可移动弹簧针的活动位置可以对应于给定的IC芯片设计的目标弹簧针触点。在530处，基于给定的IC芯片的设计制造的IC芯片可以被定位(例如由测试操作者定位)在柔性IC芯片插槽中。在将所制造的IC芯片定位于柔性IC芯片插槽中之后，移动到活动位置的弹簧针可以接触所制造的IC芯片的引线。在540处，可以(例如由测试操作者)执行所制造的IC芯片的测试。测试的执行可以包括(例如由测试控制器)向所制造的IC芯片施加电刺激并且测量(例如由测试控制器测量)所制造的IC芯片的响应信号。

与本公开一致，术语“被配置为”旨在描述一个或多个有形非瞬态组件的结构特性和功能特性。例如，术语“被配置为”可以被理解为具有被设计用于或专用于执行某种功能的特殊配置。在这种解读中，如果设备包含能够被使能、被激活或被供电以执行某一功能的有形非瞬态组件，则该设备被“配置为”执行所述某一功能。虽然术语“被配置为”可以涵盖可配置的概念，但该术语不应局限于如此窄的定义。因此，当被用于描述设备时，术语“被配置为”不要求所描述的设备在任意给定的时间点是可配置的。

虽然已经针对一个或多个实施方式展示并描述了本公开，但是在阅读并理解了本说明书和附图的情况下，等效的替换例和修改将是显而易见的。本公开包括所有这些修改和替换例并仅限于随附的权利要求的范围。尤其对于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，除非另有所指，用来描述这些组件的术语旨在对应于执行所描述组件的指定功能的任意组件(如功能性等效的组件)，即使在结构上并不等效于所公开的结构。另外，虽然可能已经仅针对若干实施方式之一公开了本公开的特定特征，但这种特征可以与其它实施方式的一个或多个特征相结合，这对于任何给定的或特殊的应用可能是期望的和有利的。

虽然本说明书包含许多具体特征，但这些特征不应被解读为是对可能要求保护的范围进行限制，而是作为具体到特定实施例的特征的描述。在本说明书中独立实施例的背景中所描述的某些特征可以在单个实施例中以组合形式执行。反之，在单个实施例的背景中所描述的各种特征也可以在多个实施例中分别执行或者以任何合适的子组合方式执行。此外，尽管一些特征在上文中被描述为以某些组合形式实现并且甚至最初也是这样要求权利的，但是来自要求权利的组合的一个或多个特征在某些情况下可以被从组合中删去，并且要求权利的组合可能涉及一种子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但除非在一个或多个权利要求中引述了该次序，否则不应理解为要求以图示的特定次序或以时序次序执行这些操作，或者要求执行全部图示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，在上述实施例中各种系统元件的分离不应被理解为在所有实施例中要求这种分离。