[發明專利]使用開爾文電橋的集成電路(IC)測試插座

有效

• 申請號: 201580010446.5
• 申請日: 2015-02-24
• 公開（公告）號: CN106104279B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: P·登塔姆;V·蘭達
• 申請（專利權）人: 埃克斯塞拉公司
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04;H01R13/24;H01L21/66
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及使集成電路與IC板電氣連接的插座。更特別地，本發明涉及用于測試集成電路的測試插座，其中該測試插座使用卡爾文(Kelvin)電橋/連接器以提高針對標準IC板測試裝置的精度。

背景技術

集成電路測試裝置長期以來用在半導體行業中，以測試并評價離開制造線的芯片的質量。信號完整性是芯片設計和測試的重要方面。為此，期望將使集成電路引線與其相應的負載板焊盤互連的觸點的導通部的阻抗維持在特定期望水平。設計的有效阻抗是多個因素的函數。這些因素包括導通路徑的寬度和長度、制成導通結構的材料和材料厚度等。

在測試諸如集成電路(IC)等的封裝或模制型半導體裝置的電氣特性的情況下，利用使IC固定并連接至用于評價IC性能的儀器(即，處理機(handler)和負載板)的專用測試插座，這很常見。為了使要測試的芯片的集成電路引線快速地暫時連接至測試器的負載板，已設計了許多不同的測試插座。特別是自動化測試設備使用多個這種插座。典型的插座配置使用為了靠抵位于IC的引線和負載板之間的觸點而產生的力，以使該觸點的探測器前端發生變形并接合負載板上的焊盤。這種結構提供了待測裝置(“DUT”)的引腳或接觸焊盤與測試設備的相應引線之間的正連接。例如，可以在屬于Rathburn的美國專利6,409,521和屬于Sherry的美國專利7,737,708中發現這種連接的示例，其中這兩個美國專利的教導和內容通過引用全部包含于此。

內容通過引用包含于此的美國專利7,918,669是本發明人所設計的測試插座。'669專利的插座使用獨特的桿機構來促使測試電路的連接器上升，其中在該上升位置，桿機構可以與測試儀器進行接觸。該測試插座在減小施加于電路本身的驅動的同時確保與測試設備的良好接觸方面，被認為是非常成功的。該測試插座的部件是向桿提供回彈力的彈性體元件，從而以具有成本效益且可靠的方式確保了適當的接觸。圓筒狀的彈性體使接觸桿保持于適當位置，并且彈性體的回彈力如彈簧機構那樣對于桿起作用。這樣允許桿的垂直運動。

由于大量生產的芯片需要與這些芯片的性能和限制有關的知識，因此精度對于測試操作而言至關重要。由于該原因，用以提高測試的精度的方式始終處于研究中。本發明是特別在IC芯片的低電壓環境中使用開爾文連接器來提高測試的精度的測試插座。

發明內容

本發明涉及包括開爾文連接器以形成開爾文電橋的集成電路測試插座。開爾文電橋是惠斯通(Wheatstone)電橋的變形，并且形成有特殊形狀的連接器，其中這些連接器用于實現為了在測試插座上形成開爾文電橋配置所需的觸點。利用標準觸點技術，測試開發工程師需要來自信號傳輸系統的不斷進化的性能。使用開爾文連接器時的挑戰是由于表面積和幾何結構小因而需要使兩個觸點放到一個信號焊盤上。典型的QFN封裝體是0.25mm寬×0.35mm長，并且現有的彈簧探測器技術在長邊上形成觸點，但存在機械和電氣方面的性能限制。其它制造商嘗試了并排觸點，但按較小的節距的板制造不具有成本效益。其它的懸臂設計需要長的信號路徑，由此電阻和電感較高。

本發明能夠克服以上所論述的不足之處，并且能夠通過使相對的桿嵌套(nest)來使兩個觸點放到一個焊盤上。通過對一側進行開槽，桿向著彼此相向轉動但不接觸，這是開爾文測試的要求。

將通過參考以下的說明和附圖來最佳地理解本發明的這些和許多其它特征。然而，應當理解，盡管已經說明并示出了本發明人的最佳模式，但本發明不限于任何特定附圖或說明。相反，應當理解，可能存在本領域普通技術人員將容易理解的本發明的許多變化，并且本發明涵蓋所有這些變化和變形。

附圖說明

圖1是開爾文電橋的示意圖；

圖2是開爾文連接器連接至DUT的開爾文電橋的示意圖；

圖3是測試插座的實施例的從上方看的(elevated)立體圖；

圖4是現有技術的連接器系統的部分剖開的從上方看的立體圖；

圖5是本發明的連接器系統的部分剖開的從上方看的立體圖；

圖6是圖5的嵌套型驅動和感測桿的放大從上方看的立體圖；

圖7是與芯片接觸之前的嵌套型驅動和感測桿的側視圖；

圖8是與芯片接觸之后的圖7的嵌套型驅動和感測桿的側視圖；以及

圖9是驅動和感測桿的頂視圖。

具體實施方式