一种集成电路测试装置中的接地连接器的制作方法

1.本发明涉及电连接器领域，具体涉及一种集成电路测试装置中的接地连接器。


背景技术：

2.在集成电路(ic)器件测试领域，ic器件与测试装置之间正确的电接地对于降低错误测试结果的可能性是极其重要的。目前，可在针对大型ic器件(3mm或更大)的解决方案与针对小型ic器件(3mm或更小)的解决方案之间对针对ic器件测试中的电气接地的解决方案进行划分。进一步地，出于许多原因，弹性连接器是优选的。每当ic器件下降到测试装置上时，刚性连接器增加了接触焊盘和ic管芯由于冲击而损坏的可能性。
3.一种类型的用于在测试装置的负载板与待测ic器件之间建立电连接的测试连接器，包括沿着矩形或方形形状连接器的周界布置的信号引脚阵列。所述周界内部的中心区域是为电接地连接器预留的，因为其邻近ic器件的定位在中心的接地接触件。对于较大的ic器件测试，测试连接器在此中心区域内有足够的空间容纳弹性接地连接器。然而，对于较小的ic器件，在此中心区域仅不存在足够的空间来容纳弹性连接器。
4.在美国专利us 9,658,248(foong等人)中，描述了一种弹性接地连接器。此特定的连接器的设计不允许其被构造成非常小的尺寸，并且因此不能用于较小的ic器件。此外，此设计要求电流通过连接器行进更长的距离。当测试高射频(rf)ic芯片时，优选地最小化电流所行进的距离，以获得最准确的测试结果。
5.目前，用于较小ic器件测试的接地解决方案是具有平坦接触表面的导电刚性块，该导电刚性块不为ic器件的接地接触焊盘提供任何弹性或缓冲。这种缓冲的缺乏可能导致对ic器件并且对刚性块本身的损坏。刚性块的损坏或印迹可能影响测试结果的准确性。使用刚性块作为接地连接器也可能导致碎屑积聚在刚性块的表面上，这导致测试期间电阻增加，需要定期清洁刚性块和周围区域。刚性块在具有多个设置/尺寸的测试中使用也不太灵活。
6.另外，存在可以被构造成非常小的尺寸的弹性连接器，诸如美国专利us 9,140,721(foong等人)中提供的双弹性体接触件设计。此连接器的设计虽然适用于制造成非常小的尺寸，然而对于用作接地连接器来说太短，也因此从未被用作接地连接器。
7.因此，设计一种弹性的，能够被构造成小尺寸，并且具有足够的高度，以便用作接地连接器的电接地连接器具有重要现实意义。


技术实现要素：

8.针对上述技术问题，本发明提供了一种集成电路测试装置中的接地连接器，
9.该电接地连接器具有用于电接地的弹性连接器，并且包括竖直地堆叠在刚性接地块上方的双弹性体接触件。该接地块的高度可以被调整以补偿该双弹性体接触件的高度不足，从而整个连接器具有足够的高度以维持该测试装置的负载板与该ic器件之间的电连接。所需的高度取决于位于连接器周界周围的信号接触引脚的测试高度。
10.因此，本发明涉及一种用作ic测试装置中测试连接器的一部分的接地连接器，该接地连接器包括：导电刚性接地块，该导电刚性接地块具有高度h1和与该测试装置的负载板的接触焊盘电接触的底表面；双弹性体接触件，该双弹性体接触件竖直地位于该接地块上方并与该接地块邻接，并且具有高度h2，并且包括：第一弹性体；第二弹性体；接触件主体，该接触件主体具有位于该接触件主体顶端处的接触尖端并且在测试期间与集成电路器件的接触焊盘电接触；接触表面，该接触表面位于该接触件主体的底端处并与该接地块的顶表面电接触；第一腔，该第一腔用于容纳该第一弹性体；第二腔，该第二腔用于容纳该第二弹性体。
11.在优选实施例中，本发明的接地连接器进一步包括将接地块固定到测试连接器的其余部分的装置，使得当测试连接器被从负载版上抬离时，该接地块不会掉落。换句话说，这是一种将接地块附接到测试连接器的其余部分的装置。在优选实施例中，这种将接地块固定到测试连接器的装置是位于一对钩下方的一对保持件，该一对钩从该接地块的该顶表面的相对侧延伸并沿着每个该相对侧的长度行进，使得该保持件与这些钩接合，从而防止该接地块从该测试连接器掉落。
12.在另一个优选实施例中，出于增强与不均匀负载板接触焊盘的电接触的目的，接地块底表面被加工成多个凸出部，诸如覆盖一部分或整个底表面的尖状物或凸点。
13.因此，本发明解决了测试连接器中心区域的尺寸限制问题。其提供了一个接地连接器，该接地连接器的尺寸大约是位于测试连接器周界周围的信号引脚的一半。
14.本发明还解决了刚性接地块上积聚的碎屑影响测试结果的问题。由于ic器件接触焊盘现在接触弹性双弹性体接触件，并且不直接接触接地块，所以积聚在平坦接地块表面上的任何碎屑都不会影响测试。接地块的设计还防止了积聚的碎屑落到测试装置负载板上。这延长了负载板的使用寿命。
15.本发明还解决了在测试rf ic芯片时获得准确测试结果的问题。较短的双弹性体接触件意指电流在到达接地块之前通过连接器行进的距离较短，由于其体积的原因，不会导致明显的信号损失。
16.将刚性接地块与弹性连接器结合的另一个优点是由接地块提供的散热。ic器件在测试期间会变热，并且此热量会传递到电连接器。刚性接地块因其体积而吸收部分热量，从而充当冷却解决方案。
17.将刚性接地块与弹性连接器结合的另一个优点是，负载板表面比在其上面直接放置弹性连接器的负载板表面持续更长时间。连接器抵靠负载板的刮擦将会导致负载板表面的磨损。
18.将刚性接地块与弹性连接器结合的又另一个优点是接地块对接地连接器中固有的电噪声提供的吸收性能。接地块吸收测试期间产生的噪声中的一些噪声。
19.有益效果：
20.1、更好的电连接。
21.2、更长的使用寿命和可重复/一致的测试。
22.3、灵活地用于多种设定和设置，并允许更高的零件尺寸公差。
23.4、致动接地擦过氧化层，以便与接地焊盘良好接触。
24.5、为落到负载板上的碎屑提供屏蔽/保护屏障，随着时间的推移，所述碎屑可能损
坏负载板并在测试期间导致短路。
25.6、更容易维护并且停机时间更短。
附图说明
26.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
27.图1示出了测试连接器的其余部分内的已知接地连接器的横截面视图；
28.图2示出了本发明第一实施例中测试连接器的其余部分内的接地连接器的横截面视图；
29.图3示出了本发明第一实施例中接地连接器的放大横截面视图；
30.图4示出了本发明第一实施例中的接地连接器的前视图；
31.图5示出了本发明第一实施例中刚性块的仰视透视图；
32.图6示出了本发明第一实施例中刚性块的俯视透视图；
33.图7示出了本发明第二实施例中测试连接器的其余部分内的接地连接器的横截面视图；
34.图8示出了本发明第二实施例中接地连接器的放大横截面视图；
35.图9示出了本发明第二实施例中刚性块的仰视透视图；
36.图10示出了本发明第二实施例中刚性块的俯视透视图；
37.图11示出了本发明实施例中测试连接器的其余部分内的接地连接器的顶视图；
38.图12示出了本发明实施例中测试连接器的其余部分内的接地连接器的底视图。
39.图中数字表示：
40.10、接地块12、接地块保持件14、接地块顶表面16、接地块底表面17、接地块尖状物18、接地块钩20、双弹性体接触件22、接触件主体222、接触尖端224、接触表面226、第一腔228、第二腔26、第一弹性体28、第二弹性体30、壳体32、第一壳体壁34、第二壳体壁40、负载板42、负载板接触焊盘50、集成电路器件52、集成电路器件接触焊盘60、信号引脚。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
42.本发明的描述中，需要理解的是，术语中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.图1示出了先前已知的用于在测试装置的负载板40与待测集成电路(ic)器件50之间产生电接地连接的解决方案的正横截面视图。此类型的测试连接器包括沿着矩形或方形形状(当从俯视图看时)连接器的周界布置的信号引脚60阵列。信号引脚60的周界内部的中心区域是为电接地连接器预留的，因为其邻近ic器件50的定位在中心的接地接触焊盘52。随着ic器件变得越来越小，此中心区域的达到的尺寸太小，以至于无法将目前已知的弹性
接地连接器装配在内部。因此，用于非常小(小于3mm x 3mm)的ic器件中接地连接器的当前解决方案如图1所示，其只是由诸如铜等导电材料制成的刚性接地块10。此接地块10具有在测试期间与接地接触焊盘52电接触的顶表面14，以及与负载板40的接触焊盘42电接触的底表面16。
44.图2示出了在本发明的第一实施例中，定位在测试连接器的其余部分内的电接地连接器的横截面视图，该电接地连接器用于在测试装置的负载板40与集成电路(ic)器件50之间建立电连接。更清楚一些地说，“测试连接器”是指本发明的接地连接器和包括测试连接器的其它元件，包括沿着测试连接器周界定位的信号引脚。图3是图2的放大视图，主要更详细地示出了第一实施例的接地连接器。参考图2和图3两者，现在将描述第一实施例中接地连接器的结构和功能。
45.在此第一实施例中，提供了导电刚性接地块10，该导电刚性接地块具有高度h1和与该测试装置的负载板40的接触焊盘42电接触的底表面16，和顶表面14。沿着两个相对的侧面并且靠近接地块10的顶部是沿着每个相对侧面的长度行进的凸出部或钩18。这些钩18向外延伸，使得顶表面14略大于底表面16。这些钩18的功能是钩住一对接地块保持件12。一旦组装好接地连接器，保持件12将接地块10固定到测试连接器上，并防止其在测试连接器被提离负载板40时掉落。这些保持件12可以由诸如铍铜等电导体制成。
46.还提供了竖直地位于接地块10上方并与该接地块接触的双弹性体接触件20,并且具有高度为h2。此双弹性体接触件20包括三个主要结构元件：接触件主体22、第一弹性体26和第二弹性体28。接触件主体22是单件的，并且由导电材料制成。接触件主体22，该接触件主体具有位于该接触件主体顶端处的接触尖端222并且在测试期间与集成电路器件50的接触焊盘52电接触；接触表面224，该接触表面位于该接触件主体的底端处并与该接地块的顶表面14电接触；第一腔226，该第一腔用于容纳该第一弹性体26；和第二腔228，该第二腔用于容纳该第二弹性体28。第一弹性体26和第二弹性体28由不导电的弹性材料制成，并且通常被加工成圆柱形形状长度，使得每个弹性体可以被用作布置成行的多个接触件的弹性构件。第一弹性体26由第一腔226和接地块顶表面14牢固地固持。在此实施例的变型中，第一弹性体26可以进一步由第一壳体壁32固定。第二弹性体28由第二腔228和第二壳体壁34牢固地固持。
47.刚性块10具有高度h1，并且双弹性体接触件20具有高度h2。从负载板40到ic器件接地接触焊盘52的总距离或高度是h3。因为在ic器件测试中存在许多和设置的组合，所以高度h3可以变化。通过根据公式h1+h2＝h3简单地调节接地块10的高度h1，本发明允许使用给定高度的双弹性体接触件20作为弹性接地连接器。
48.图4示出了在组装到测试连接器的其余部分之前，第一实施例中的接地连接器。在此图中可以看到接地连接器的主要元件：接触件主体22、第一弹性体26、第二弹性体28和刚性块10。
49.图5和图6分别示出了本发明第一实施例中的接地块的仰视透视图和俯视透视图。示出了接地块10,该接地块是单件导电材料，诸如铜合金，包括但不限于具有顶表面14和底表面16的铍铜。在这些图中可以清楚地看到沿着顶表面14的每个相对侧的长度行进的接地块钩18。
50.图7示出了在本发明的第二实施例中，定位在测试连接器的其余部分内的电接地
连接器的横截面视图，该电接地连接器用于在测试装置的负载板40与集成电路ic器件50之间建立电连接。更清楚一些地说，“测试连接器”是指本发明的接地连接器和包括测试连接器的其它元件，包括沿着测试连接器周界定位的信号引脚。图8是图7的放大视图，更详细地示出了第二实施例的接地连接器。参考图7和图8两者，现在将描述第二实施例中接地连接器的结构和功能。
51.在此第二实施例中，提供了导电刚性接地块10，该导电刚性接地块具有高度h1和与该测试装置的负载板40的接触焊盘42电接触的底表面16，和顶表面14。沿着两个相对的侧面并且靠近接地块10的顶部是沿着每个相对侧面的长度行进的凸出部或钩18。这些钩18向外延伸，使得顶表面14略大于底表面16。这些钩18的功能是钩住一对接地块保持件12。一旦组装好接地连接器，保持件12将接地块10固定到测试连接器上，并防止其在测试连接器被提离负载板40时掉落。这些保持件12可以由诸如铍铜等电导体制成。在此第二实施例中，底表面16不像上述第一实施例中那样平坦，而是跨其表面以重复的方式凹凸不平。在一些情况下，负载板先前可能已经与其它解决方案一起使用，诸如弹性连接器会抵靠其刮擦，从而在负载板表面上留下凹痕或划痕。在这些情况和负载板接触焊盘42粗糙或不平坦的其它情况下，这些尖状物用于提供与负载板40的更好的电接触。
52.与上述第一实施例一样，在此第二实施例中，还提供了竖直地位于接地块10上方并与该接地块接触的双弹性体接触件20,并且具有高度为h2。此双弹性体接触件20包括三个主要结构元件：接触件主体22、第一弹性体26和第二弹性体28。接触件主体22是单件的，并且由导电材料制成。接触件主体22，该接触件主体具有位于该接触件主体顶端处的接触尖端222并且在测试期间与集成电路器件50的接触焊盘52电接触；接触表面224，该接触表面位于该接触件主体的底端处并与该接地块的顶表面14电接触；第一腔226，该第一腔用于容纳该第一弹性体26；和第二腔228，该第二腔用于容纳该第二弹性体28。第一弹性体26和第二弹性体28由不导电的弹性材料制成，并且通常被加工成圆柱形形状长度，使得每个弹性体可以被用作布置成行的多个接触件的弹性构件。第一弹性体26由第一腔226和接地块顶表面14牢固地固持。在此第二实施例的变型中，第一弹性体26可以进一步由第一壳体壁32固定。第二弹性体28由第二腔228和第二壳体壁34牢固地固持。
53.类似于上述第一实施例，此第二实施例中的刚性块10具有高度h1，并且双弹性体接触件20具有高度h2。从负载板40到ic器件接地接触焊盘52的总距离或高度是h3。因为在ic器件测试中存在许多和设置的组合，所以高度h3可以变化。通过根据公式h1+h2＝h3简单地调节接地块10的高度h1，本发明允许使用给定高度的双弹性体接触件20作为弹性接地连接器。
54.图9和图10分别示出了本发明第二实施例中的接地块的仰视透视图和俯视透视图。示出了接地块10,该接地块是单件导电材料，诸如铜合金，包括但不限于具有顶表面14和底表面16的铍铜。在此第二实施例中，底表面16跨其表面以重复的方式被加工成诸如尖状物或凸点等凸出部。在这些图中可以清楚地看到沿着顶表面14的每个相对侧的长度行进的接地块钩18。
55.图11示出了测试连接器的俯视图，示出了本发明的第一和第二实施例两者中的接地连接器的接触尖端222向上突出并穿过壳体30中的槽。在此图中还可以看到，测试连接器的信号引脚60在放置接地连接器的中心区域周围形成正方形周界。
56.图12示出了测试连接器的仰视图，示出了本发明第一实施例中的接地块10的底表面16。在此图中还可以看到，测试连接器的信号引脚60在放置接地连接器的中心区域周围形成正方形周界。
57.对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。