[發明專利]用于電腦芯片的測試適配器

無效

• 申請號: 200980147284.4
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN102227642A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 理查德·洛夫萊斯
• 申請（專利權）人: 胡貝爾和茹納股份公司
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04;H01R13/46
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所 11248
• 代理人: 張小娟

技術領域

本發明屬于測試設備領域，或用于測試諸如電腦芯片以及(微)處理器的集成電路(IC)的相應測試適配器。

背景技術

例如用于市售電腦(PC)的處理器包括很多連接。在未來預計多達1024個連接，以用于傳輸數據和/或從處理器核心以及向處理器核心提供能量。數據傳輸的頻率在千兆赫茲的范圍內。

每個IC在各種不同的生產步驟中以及在最后的檢測期間對于它的功能都要檢查和測試。為了這個目的，現有技術公開了現在包括一個所謂測試電路板或負載電路板的所謂測試設備。就這些負載電路板而言，許多的串行連接從測試頭被引導到測量臺。目前，數據的傳輸速率典型的高達6Gbps。在未來，數據傳輸速率預計可以達到15Gbps或者更高。由于負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，每平方英寸一百個通道是有利的。現在的設備不再滿足現在的需求或是具有復雜，昂貴的構造。

芯片具有直徑為幾微米、并且連接到測試設備(測試器)的觸點陣列。現有技術使用平面結構作為PCB(印刷電路板)的信號線路，即所謂的微帶線(microstrips)。由于隨著線路長度的增加，信號的衰減也增加，所以微帶線不利地削弱了信號。為了與數百的探針接觸，現在一些非常長的線路必須被使用。此外，高精確度也是必須的。更進一步的問題存在于為了達到牢固的連接效果，與每一個插針(pin)都必須使用相對較大的力接觸，從而可能發生高的機械負載。

現有技術公開了用于測試具有許多連接的芯片的設備。對于每一個芯片，一個可替換負載電路板都專門與不同的芯片相協調。在連接的一邊，負載電路板能夠具有電子器件。由現有技術所知的解決方案具有一個二維的、平面結構，在該結構中，聚集在觸點陣列周圍并位于一個平面或與之平行的平面的連接，用于連接負載電路板至測試設備。這些負載電路板的結構非常大，并且具有機械缺點。此外，他們具有相對復雜的結構。

1988年公布的日立公司(Hitachi，Ltd)的專利號為US4931726的美國專利公開了一種用于測試排列在或分別焊接在電路板上的芯片的測試設備。測試設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體引線或焊接點接觸。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的，并且通過彈簧插針與電纜連接的兩個板狀連接區域。連續的共軸信號通路沒有實現，導致信號質量的損害。所示的原理不適合高通道密度。

2007年公布的愛德萬測試公司(Advantest)的專利號為US2007/167083的美國專利描述了一種具有非常大結構以及為測試設備的測試頭與連接器提供電力連接的連接器外殼座。為了測試目的，芯片被安排在第一平面上，并通過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.)的專利號為US5896037的美國專利公開了一種用于測試芯片的測試適配器類型。這種測試適配器具有多層結構。單個的連接器通過導體引線連接。測試適配器具有一個二維結構，也就是說所有的連接都處于一個平面上。

發明內容

本發明的一個目的是公開一種可以規避現有技術所存在問題的設備。本發明的另一個目的是公開一種能夠通過簡單的方式轉換用于測試復雜的芯片的設備。

上述目的可以由本發明權利要求所限定的發明實現。

本發明的一個實施例包含一個三維測試適配器，其使得根據需要同時與芯片的所有連接共軸連接成為可能。通過空間彎曲線路，連接從芯片轉移到三維連接陣列，使用三維連接陣列可以通過簡單的方式從外部建立接觸。線路至少部分具有相同的長度，根據需要，可以具有與現有技術相比更短的長度。通過這種方式，對照現有技術所知的(PCB)解決方案，可以實現如1024個通道同時與外界共軸連接。由于共軸電纜具有更好的傳輸性能，可以實現信號質量的巨大增強。此外，根據本發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，本發明也可以運用光學導體以及連接器用于從芯片及向芯片傳輸信號。

根據本發明的測試適配器能夠被設計用于現有的芯片測試設備以及形成芯片測試設備或各自的負載電路板與被測芯片之間的連接。如果需要，測試適配器能夠插入負載電路板或采取更進一步的功能及，例如完全替代負載電路板。

對于每一種芯片類型，一個與芯片相協調的特定的測試適配器可以被提供，與傳統的負載電路板相比，測試適配器具有顯著更加簡單的結構及，此外，能夠在信號質量上提供巨大的改善。