專利名稱：用于電腦芯片的測(cè)試適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域，或用于測(cè)試諸如電腦芯片以及(微)處理器的集成電路(IC)的相應(yīng)測(cè)試適配器。
背景技術(shù)：
例如用于市售電腦(PC)的處理器包括很多連接。在未來(lái)預(yù)計(jì)多達(dá)IOM個(gè)連接， 以用于傳輸數(shù)據(jù)和/或從處理器核心以及向處理器核心提供能量。數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率在千兆赫茲的范圍內(nèi)。每個(gè)IC在各種不同的生產(chǎn)步驟中以及在最后的檢測(cè)期間對(duì)于它的功能都要檢查和測(cè)試。為了這個(gè)目的，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了現(xiàn)在包括一個(gè)所謂測(cè)試電路板或負(fù)載電路板的所謂測(cè)試設(shè)備。就這些負(fù)載電路板而言，許多的串行連接從測(cè)試頭被引導(dǎo)到測(cè)量臺(tái)。目前，數(shù)據(jù)的傳輸速率典型的高達(dá)6(ibpS。在未來(lái)，數(shù)據(jù)傳輸速率預(yù)計(jì)可以達(dá)到15(ibpS或者更高。 由于負(fù)載電路板的空間有限以及更可取的最短可能性PCB(印刷電路板)連接，每平方英寸一百個(gè)通道是有利的?，F(xiàn)在的設(shè)備不再滿足現(xiàn)在的需求或是具有復(fù)雜，昂貴的構(gòu)造。芯片具有直徑為幾微米、并且連接到測(cè)試設(shè)備(測(cè)試器)的觸點(diǎn)陣列?，F(xiàn)有技術(shù)使用平面結(jié)構(gòu)作為PCB(印刷電路板)的信號(hào)線路，即所謂的微帶線(microstrips)。由于隨著線路長(zhǎng)度的增加，信號(hào)的衰減也增加，所以微帶線不利地削弱了信號(hào)。為了與數(shù)百的探針接觸，現(xiàn)在一些非常長(zhǎng)的線路必須被使用。此外，高精確度也是必須的。更進(jìn)一步的問(wèn)題存在于為了達(dá)到牢固的連接效果，與每一個(gè)插針(Pin)都必須使用相對(duì)較大的力接觸，從而可能發(fā)生高的機(jī)械負(fù)載。現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了用于測(cè)試具有許多連接的芯片的設(shè)備。對(duì)于每一個(gè)芯片，一個(gè)可替換負(fù)載電路板都專門(mén)與不同的芯片相協(xié)調(diào)。在連接的一邊，負(fù)載電路板能夠具有電子器件。由現(xiàn)有技術(shù)所知的解決方案具有一個(gè)二維的、平面結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，聚集在觸點(diǎn)陣列周?chē)⑽挥谝粋€(gè)平面或與之平行的平面的連接，用于連接負(fù)載電路板至測(cè)試設(shè)備。這些負(fù)載電路板的結(jié)構(gòu)非常大，并且具有機(jī)械缺點(diǎn)。此外，他們具有相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。1988年公布的日立公司(Hitachi，Ltd)的專利號(hào)為US49317^的美國(guó)專利公開(kāi)了一種用于測(cè)試排列在或分別焊接在電路板上的芯片的測(cè)試設(shè)備。測(cè)試設(shè)備從上面壓在帶有芯片的電路板之上。共軸連接器如圖所示，打算在一端與電路板上的導(dǎo)體引線或焊接點(diǎn)接觸。在另一端，電纜被固定在以一定角度彼此以相反方向直接相對(duì)的，并且通過(guò)彈簧插針與電纜連接的兩個(gè)板狀連接區(qū)域。連續(xù)的共軸信號(hào)通路沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量的損害。所示的原理不適合高通道密度。2007年公布的愛(ài)德萬(wàn)測(cè)試公司(Advantest)的專利號(hào)為US2007/167083的美國(guó)專利描述了一種具有非常大結(jié)構(gòu)以及為測(cè)試設(shè)備的測(cè)試頭與連接器提供電力連接的連接器外殼座。為了測(cè)試目的，芯片被安排在第一平面上，并通過(guò)電線與被安排在第二平行平面上的連接器連接。特定部件以移動(dòng)的方式安裝。1999年公布的邁梭電子有限公司(Method Electronics, Inc.)的專利號(hào)為US5896037的美國(guó)專利公開(kāi)了一種用于測(cè)試芯片的測(cè)試適配器類型。這種測(cè)試適配器具有多層結(jié)構(gòu)。單個(gè)的連接器通過(guò)導(dǎo)體引線連接。測(cè)試適配器具有一個(gè)二維結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)所有的連接都處于一個(gè)平面上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是公開(kāi)一種可以規(guī)避現(xiàn)有技術(shù)所存在問(wèn)題的設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)目的是公開(kāi)一種能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的方式轉(zhuǎn)換用于測(cè)試復(fù)雜的芯片的設(shè)備。上述目的可以由本發(fā)明權(quán)利要求所限定的發(fā)明實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包含一個(gè)三維測(cè)試適配器，其使得根據(jù)需要同時(shí)與芯片的所有連接共軸連接成為可能。通過(guò)空間彎曲線路，連接從芯片轉(zhuǎn)移到三維連接陣列，使用三維連接陣列可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方式從外部建立接觸。線路至少部分具有相同的長(zhǎng)度，根據(jù)需要， 可以具有與現(xiàn)有技術(shù)相比更短的長(zhǎng)度。通過(guò)這種方式，對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)所知的(PCB)解決方案，可以實(shí)現(xiàn)如IOM個(gè)通道同時(shí)與外界共軸連接。由于共軸電纜具有更好的傳輸性能，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量的巨大增強(qiáng)。此外，根據(jù)本發(fā)明的三維通路能夠提供顯著的更高的組裝密度。可選或附加的，本發(fā)明也可以運(yùn)用光學(xué)導(dǎo)體以及連接器用于從芯片及向芯片傳輸信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試適配器能夠被設(shè)計(jì)用于現(xiàn)有的芯片測(cè)試設(shè)備以及形成芯片測(cè)試設(shè)備或各自的負(fù)載電路板與被測(cè)芯片之間的連接。如果需要，測(cè)試適配器能夠插入負(fù)載電路板或采取更進(jìn)一步的功能及，例如完全替代負(fù)載電路板。對(duì)于每一種芯片類型，一個(gè)與芯片相協(xié)調(diào)的特定的測(cè)試適配器可以被提供，與傳統(tǒng)的負(fù)載電路板相比，測(cè)試適配器具有顯著更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及，此外，能夠在信號(hào)質(zhì)量上提供巨大的改善。測(cè)試適配器能夠根據(jù)需要具有一個(gè)集成編碼器用來(lái)存儲(chǔ)或向測(cè)試設(shè)備傳遞關(guān)于測(cè)試芯片的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試適配器具有一個(gè)近似平行六面體或相應(yīng)的立方體構(gòu)造。通常形成立方體(平行六面體)頂面的側(cè)板具有一個(gè)芯片特有的觸點(diǎn)陣列。觸點(diǎn)陣列包含一個(gè)具有多個(gè)的特定排列的用于暫時(shí)可操作地連接芯片至測(cè)試適配器的連接器。相應(yīng)數(shù)量的插頭連接器或各自的連接體(connector banks)被裝配在相鄰的側(cè)壁上，與頂面成一定角度，并且通過(guò)優(yōu)選為共軸的線路連接至觸點(diǎn)陣列的連接器。其他的或混合的多個(gè)連接器類型(如光學(xué)類型)可根據(jù)要求提供。所需連接器的數(shù)量由側(cè)面的形式與尺寸決定。測(cè)試適配器——特別地，具有觸點(diǎn)陣列的側(cè)板——為了使在芯片測(cè)試期間產(chǎn)生的機(jī)械力能被可靠的驅(qū)散且沒(méi)有不可取的形變產(chǎn)生，優(yōu)選具備機(jī)械穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的。為了實(shí)現(xiàn)上述方式，芯片上的所有連接以預(yù)定的力接觸。依據(jù)所運(yùn)用的領(lǐng)域，配備在側(cè)壁上的連接器或側(cè)壁其本身能不同地被排列。根據(jù)要求可提供多于或少于四個(gè)側(cè)壁。同樣可提供無(wú)連接器區(qū)域。如果必要，測(cè)試適配器的底部區(qū)域也能具有連接器。為了補(bǔ)償機(jī)械公差，可以將連接體側(cè)面的插頭連接器與一個(gè)至少在一面上的移動(dòng)裝置結(jié)合。因?yàn)橛纱硕鴮?shí)現(xiàn)的更高的信號(hào)質(zhì)量，連接體優(yōu)選具備共軸結(jié)構(gòu)(多重共軸連接器)O由于連接體中單個(gè)連接器組合的結(jié)果，公差鏈以定向的方式(targeted manner)被打斷，因此組裝密度(每單位面積的通道數(shù))并不表現(xiàn)出問(wèn)題。連接體包含了多個(gè)單個(gè)的被排列成一排或兩排或多排的共軸連接器。在一個(gè)實(shí)施例中，為了補(bǔ)償公差，單個(gè)的共軸連接器以可移動(dòng)的方式通過(guò)固定被安裝在至少一個(gè)連接器的一邊，如在基本插座體中的切塊(cutout)中。單個(gè)連接體，至少在電纜端，能夠在確定的區(qū)域內(nèi)以剛性的方式或可移動(dòng)的方式彼此連接形成一個(gè)更大的單元。如果必要，單個(gè)連接體具有定心裝置，通過(guò)定心裝置單個(gè)連接體定向并彼此分別對(duì)齊。單個(gè)連接器本身能為一種定心輔助物。出于此目的，單個(gè)連接器，在連接器每一面上的，根據(jù)具體實(shí)施例，以剛性或移動(dòng)的方式被壓配在一個(gè)或多個(gè)外殼中以保持相同。外殼優(yōu)選由注模塑料組成。電纜最適合的可操作連接是通過(guò)壓制以及焊接。根據(jù)需要，單個(gè)連接器可具備彈簧元件，依靠彈簧元件可以確定對(duì)應(yīng)物的插入力，并且在一定區(qū)域內(nèi)可能存在的公差也能得到補(bǔ)償。根據(jù)實(shí)施例，彈簧元件為如風(fēng)箱(bellows)的形式或具有一個(gè)桶狀結(jié)構(gòu)，該桶狀結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可在縱向方向上或以一定的角度開(kāi)槽，以這種方式負(fù)載水平不會(huì)超過(guò)一個(gè)確定值。在一個(gè)具體實(shí)施例中，一個(gè)連接體的多重共軸連接器包含一個(gè)凹形以及至少一個(gè)電纜端凸形連接器部件。電纜端連接器部件具有至少一個(gè)外殼中具有基體的連接體?；w包含以梳狀方式排列的切塊，并且可以從一面或兩個(gè)相對(duì)面進(jìn)入，用于在側(cè)面容納單個(gè)連接器。電纜端連接器部件包括多個(gè)側(cè)向可操作地沿著或者相對(duì)彼此連接的連接體。電纜端連接體能以移動(dòng)的方式相互連接，如通過(guò)彈性連接元件。根據(jù)具體實(shí)施例，電纜端連接體也能以剛性的方式相互連接。凹形連接器部件，其例如剛性固定在電路板上或直接固定在側(cè)壁上，有一個(gè)具有開(kāi)口的單塊式殼體，所述開(kāi)口平行延伸且用于容納單個(gè)連接器。連接器能夠從正面或背面擠壓固定或咬合固定在凹形連接器部件內(nèi)。單塊式殼體根據(jù)要求能具備多排開(kāi)口。為了補(bǔ)償幾何偏差，單個(gè)連接器以側(cè)面移動(dòng)方式被安裝在至少一個(gè)外殼內(nèi)。連接體根據(jù)需要具有定心裝置，通過(guò)定心裝置，外殼在對(duì)接的過(guò)程中彼此定心。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試適配器具有一個(gè)內(nèi)部的空間穩(wěn)定框架，用于保持具有觸點(diǎn)陣列的蓋板以及布置在側(cè)壁上的插頭連接器?？臻g穩(wěn)定框架根據(jù)要求具有連接裝置，通過(guò)該連接裝置，測(cè)試適配器能夠與測(cè)試設(shè)備機(jī)械連接。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試適配器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，每一個(gè)連接確保相同的線的長(zhǎng)度。此外，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)所知的負(fù)載電路板，所述測(cè)試適配器具有顯著的機(jī)械穩(wěn)定性，且由于其三維結(jié)構(gòu)而具有更小的空間要求。此外，處于其內(nèi)部的電纜在很大程度上被保護(hù)起來(lái)，以對(duì)抗外部的機(jī)械影響。內(nèi)部空間根據(jù)需要也能被縮小。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于三維測(cè)試適配器的內(nèi)部能用于更多的工作。舉例來(lái)說(shuō)， 有可能提供關(guān)于測(cè)試條件及周?chē)鷧?shù)的適合傳感器的可能性。


本發(fā)明將基于附圖所示的實(shí)施例更詳細(xì)地解釋。圖1示出了從上方傾斜地示出的一種測(cè)試適配器以及插頭連接器；圖2示出了從上方傾斜地示出的測(cè)試適配器；圖3示出了從下方傾斜地示出的測(cè)試適配器；圖4示出了測(cè)試適配器的內(nèi)部工作。
具體實(shí)施例方式圖1和圖2示出了從上方傾斜地示出的根據(jù)本發(fā)明的一種測(cè)試適配器，圖3示出了從下方傾斜地示出的測(cè)試適配器1。圖4以簡(jiǎn)單方式示出了測(cè)試適配器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在具體實(shí)施例中顯示，帶有包含一個(gè)在中心的觸點(diǎn)陣列3的蓋板2的測(cè)試適配器 1具有一個(gè)近似立方體的形狀。觸點(diǎn)陣列3具有多個(gè)單個(gè)觸點(diǎn)元件9，觸點(diǎn)元件9相對(duì)于被測(cè)試芯片(未以更詳細(xì)方式示出)的接觸區(qū)域特定布置，并能夠根據(jù)不同的芯片改變。觸點(diǎn)元件9能夠被配置以使他們能直接可操作地連接到芯片的接觸區(qū)域。觸點(diǎn)元件能夠?yàn)閺椥圆遽?，一旦軸向壓力與彈簧的力相反，其向后屈從。插針可能夠具有點(diǎn)或圓頭。其他的實(shí)施例也可能。舉例來(lái)說(shuō)，有使用可選擇的傳導(dǎo)聚合物作為夾層的可能性。替換地或附加地，可能提供測(cè)試時(shí)被布置在芯片與測(cè)試適配器之間的用來(lái)提供觸點(diǎn)陣列3的觸點(diǎn)元件與芯片之間連接的適配器板(未顯示更詳細(xì)細(xì)節(jié))。測(cè)試適配器1根據(jù)需要對(duì)于適配器板和/或芯片具備固定裝置和/或定心裝置，以使得測(cè)試時(shí)相對(duì)于觸點(diǎn)陣列，芯片具有一個(gè)確定的位置。固定或定心裝置能夠與蓋板2連接。同樣有可能提供一個(gè)被可移動(dòng)地布置在被固定在如蓋板2上的鉸鏈附近的定心和固定框架(未顯示更詳細(xì)細(xì)節(jié))。通過(guò)定心和/或固定框架，芯片以可控制的方式被壓在觸點(diǎn)陣列3上，遍及整個(gè)區(qū)域。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，就一個(gè)適當(dāng)?shù)逆i定而言，力會(huì)集中在蓋板上，這樣周?chē)慕Y(jié)構(gòu)就不會(huì)過(guò)度負(fù)載。在一個(gè)具體實(shí)施例中顯示，平行六面體測(cè)試適配器具有4個(gè)與蓋板2以90°的角度布置的側(cè)壁4。其他的實(shí)施例也可能。舉例來(lái)說(shuō)，測(cè)試適配器具有一個(gè)截棱錐的結(jié)構(gòu)，其中的側(cè)壁4與蓋板2成大于90度的更大角度。測(cè)試適配器根據(jù)需要也能夠具備一個(gè)彎曲的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，基板與蓋板相對(duì)于彼此偏離地布置或彼此成一定角度布置。側(cè)壁4具有許多單個(gè)連接器5，與觸點(diǎn)陣列3上的許多觸點(diǎn)元件9對(duì)應(yīng)。所述單個(gè)連接器，如實(shí)施例所說(shuō)明的，可合并形成可操作地連接至測(cè)試設(shè)備的多重連接器6，通過(guò)對(duì)應(yīng)的插頭連接器10結(jié)合。依照所運(yùn)用的領(lǐng)域，所述側(cè)壁4及連接器5的其他布置是可能的。舉例來(lái)說(shuō)，多于或少于4個(gè)側(cè)壁能被提供。觸點(diǎn)陣列3上的觸點(diǎn)元件9以及單個(gè)連接器5優(yōu)選地通過(guò)共軸電纜11互相連接。 為了引導(dǎo)通過(guò)電纜，蓋板具有一個(gè)或多個(gè)穿過(guò)的開(kāi)口(未顯示更詳細(xì)細(xì)節(jié))。為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)，測(cè)試適配器具有一個(gè)以片段方式被再分的模塊化結(jié)構(gòu)，其允許側(cè)壁的簡(jiǎn)單拆卸，觸點(diǎn)陣列3上的觸點(diǎn)元件9分配給所述側(cè)壁(如圖2所示)。實(shí)施例中示出的多重連接器6或各自的插頭連接器10是所謂的多重共軸連接器， 每一個(gè)都具有八個(gè)共軸單個(gè)連接器5。在測(cè)試操作過(guò)程中，多重連接器6典型的是通過(guò)安裝在電纜上的多重插頭(未顯示更詳細(xì)細(xì)節(jié))連接到用于徹底測(cè)試芯片功能的測(cè)試設(shè)備。圖1示出了形成了支撐結(jié)構(gòu)的一部分、并且將蓋板2剛性連接至基板8的外圍布置的柱7。蓋板2具有一個(gè)選擇的厚度，使得測(cè)試期間當(dāng)芯片從上面壓在觸點(diǎn)陣列3上時(shí)不會(huì)導(dǎo)致不利的變形產(chǎn)生。代替或補(bǔ)充柱7，所述側(cè)壁4能完成支撐的功能。已經(jīng)說(shuō)明，如果單個(gè)連接器5以移動(dòng)的方式安裝在連接器部件6、10之一的至少一個(gè)面上，在某些情況下是有利的。因此，可以實(shí)現(xiàn)的是誤差以及空間偏離都不會(huì)有任何不利影響。在圖4中，蓋板2與柱7被移除，這樣測(cè)試適配器的內(nèi)部工作狀況被更好的顯示出來(lái)?？梢钥匆?jiàn)，電纜11是如何將單個(gè)連接器5可操作地連接到觸點(diǎn)陣列3上相應(yīng)的觸點(diǎn)元件(這里由一個(gè)圓形加框)。不需要說(shuō)明，除了那些在這里說(shuō)明的，使用單個(gè)連接器和/或多重連接器6也是可能的。附圖標(biāo)記
1測(cè)試適配器
2蓋板
3觸點(diǎn)陣列
4側(cè)壁
5單個(gè)連接器
6多重連接器
7柱
8基板
9觸點(diǎn)元件
10插頭連接器
11電纜
權(quán)利要求
1.用于將被測(cè)芯片連接至測(cè)試設(shè)備的測(cè)試適配器(1)，其中測(cè)試適配器(1)具有基板 (8)，帶有可根據(jù)數(shù)量及布置與所述被測(cè)芯片相一致的觸點(diǎn)元件(9)的觸點(diǎn)陣列( 的蓋板 ⑵，以及布置在基板⑶及蓋板⑵之間且包含，以與蓋板⑵成一定角度的方式布置，與被測(cè)芯片相一致的許多單個(gè)連接器(5)的側(cè)壁(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)試適配器(1)，其特征在于蓋板(2)和基板(8)通過(guò)結(jié)構(gòu)支撐元件(7)可操作地連接。
3.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的測(cè)試適配器(1)，其特征在于觸點(diǎn)陣列(3)的觸點(diǎn)元件(9)和單個(gè)連接器(5)通過(guò)共軸和/或光學(xué)線路(11)可操作地相互連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的測(cè)試適配器(1)，其特征在于共軸和/或光纖線路(11)至少成對(duì)地具有近似相同的長(zhǎng)度。
5.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求的測(cè)試適配器(1)，其特征在于多個(gè)的單個(gè)連接器(5) 被組合在一個(gè)多重連接器(6)中。
6.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求的測(cè)試適配器(1)，其特征在于觸點(diǎn)陣列C3)具有片段狀結(jié)構(gòu)，其中每一片段的觸點(diǎn)元件(9)都被分配給側(cè)壁(4)上的單個(gè)連接器(5)。
7.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求的測(cè)試適配器(1)，其特征在于單個(gè)連接器( 具有共軸和/或光纖結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求的測(cè)試適配器(1)，其特征在于測(cè)試適配器(1)具有平行六面體或立方體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求的測(cè)試適配器(1)，其特征在于蓋板( 具有用于將中間板和/或芯片置于中央的裝置。
10.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求的測(cè)試適配器(1)，其特征在于蓋板( 具有一個(gè)用于將芯片定心和/或壓在觸點(diǎn)陣列( 上的觸點(diǎn)元件(9)上的定心和/或固定框架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將被測(cè)芯片可操作地連接至測(cè)試設(shè)備的測(cè)試適配器(1)。測(cè)試適配器具有一個(gè)帶有基板(8)和蓋板(2)的三維結(jié)構(gòu)。蓋板(2)具有一個(gè)包含著可根據(jù)數(shù)量及布置與被測(cè)芯片相一致的觸點(diǎn)元件(9)的觸點(diǎn)陣列(3)。在基板(8)及蓋板(2)之間布置著與蓋板(2)成一定角度且具有許多與被測(cè)芯片相一致的單個(gè)連接器(5)的側(cè)壁(4)。
文檔編號(hào)H01R13/46GK102227642SQ200980147284
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者理查德·洛夫萊斯 申請(qǐng)人:胡貝爾和茹納股份公司