Ic測試裝置中具有一體梁的可壓縮層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明大體上涉及電觸頭，且更具體地涉及具有可壓縮層的集成電路測試裝置的電觸頭。
【背景技術(shù)】
[0002]存在大量針對在集成電路(IC)設(shè)備的引線和測試裝置之間的有效電接觸的解決方案。這樣的裝置用于評估IC設(shè)備的性能并在以后的生產(chǎn)中移除有故障的那些設(shè)備。
[0003]這些解決方案中的很多集中于用于實(shí)現(xiàn)電接觸的部件的配置。因?yàn)闇y試以非常高的速度且對部件施加非常高的應(yīng)力而完成，所以電氣和機(jī)械因素都必須被考慮。一般考慮因素包括使用期限要求、維修和更換部件的容易性、定制不同的配置的容易性、電觸頭的質(zhì)量和維護(hù)。
[0004]IC設(shè)備的制造具有固有變化，導(dǎo)致甚至在同一批次內(nèi)的IC設(shè)備的性能中的變化。制造商根據(jù)性能對每個IC設(shè)備分等級并隨后分類是很重要的。這將允許制造商對運(yùn)轉(zhuǎn)得更好的IC設(shè)備收取額外的費(fèi)用。因此，測試裝置維持無變形電觸頭，使得結(jié)果盡可能準(zhǔn)確是極其重要的。
[0005]關(guān)于在IC設(shè)備和測試裝置之間的電接觸的一個解決方案是所謂的彈簧針(pogopin)設(shè)計(jì)(美國專利號US 6，506，082)。這個設(shè)計(jì)具有當(dāng)電觸頭出故障時必須更換整個電觸頭的缺點(diǎn)。此外，對于高頻測試，其中較短的設(shè)計(jì)是合乎需要的，彈簧加載設(shè)計(jì)需要更寬以維持類似的彈簧質(zhì)量，所以有在高度和精細(xì)的間距之間的折衷。這個設(shè)計(jì)的又一缺點(diǎn)是由于在高溫下彈簧力的減小而引起的在高測試溫度下無法保持其性能。
[0006]另一設(shè)計(jì)是在彈性體設(shè)計(jì)(Vaynkof等人的美國專利號5，385，477)內(nèi)的銷，該彈性體設(shè)計(jì)是嵌入例如彈性體的可壓縮層內(nèi)的一系列金顆粒應(yīng)變部件(gold particlestrain)。這個設(shè)計(jì)具有由于分離的金顆粒而不能夠產(chǎn)生非常好的電接觸的缺點(diǎn)。這個設(shè)計(jì)也需要為了僅僅單個失靈的觸頭而更換整個底板(mat)，產(chǎn)生很多浪費(fèi)。
[0007]其它的幾種設(shè)計(jì)遭受不利方面，例如不能夠由用戶在現(xiàn)場定制、不足的載流能力、大量導(dǎo)致插入損耗的部件和不可配置的接觸力。
[0008]在本領(lǐng)域中所需要的是消除前面提到的缺點(diǎn)的電觸頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明試圖通過提供使用用于所有觸頭的公共可壓縮層的電觸頭來克服前面提到的缺點(diǎn)，其中可壓縮層被制造有管道，管道包含在其內(nèi)的梁。梁由可壓縮層形成。這個梁用作彼此電接觸和彼此交互作用的第一和第二構(gòu)件的可壓縮構(gòu)件，使得作用于第一和第二構(gòu)件上的壓縮力將使它們維持電接觸同時壓縮梁。當(dāng)壓縮力被釋放時，像彈簧一樣起作用的梁擴(kuò)張，因而將第一和第二構(gòu)件推開，但仍然彼此電接觸。
[0010]本發(fā)明因此涉及在集成電路測試裝置中使用的電觸頭，其包括:剛性第一構(gòu)件，其具有朝著彼此傾斜的兩個平坦表面，使得所述第一構(gòu)件具有較窄的一端，且所述第一構(gòu)件由導(dǎo)電材料形成；柔性第二構(gòu)件，其具有在所述第一構(gòu)件之上延伸的兩個臂，所述兩個臂具有向內(nèi)的偏離，使得每個所述臂的內(nèi)表面被壓下以與每個所述平坦表面接觸，所述第二構(gòu)件由導(dǎo)電材料形成；以及可壓縮層，其由彈性材料制成并具有延伸穿過所述可壓縮層的至少一個管道和在由所述可壓縮層形成的所述管道內(nèi)的梁，所述梁位于所述第一構(gòu)件的較窄的上端和所述第二構(gòu)件的分叉內(nèi)表面之間。還提供了夾住所述可壓縮層的一對剛性層，所述剛性層適合于對所述可壓縮層提供支撐。
[0011]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及在集成電路測試裝置中使用的電觸頭，其中所述梁具有圓柱形形狀，且所述第一構(gòu)件的所述上端適合于匹配并接收所述梁。在這個第一實(shí)施方式中，梁位于所述管道內(nèi)的中間點(diǎn)處。也就是說，每個梁的頂部低于所述可壓縮層的最高點(diǎn)，且每個梁的底部高于所述可壓縮層的最低點(diǎn)。
[0012]在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，當(dāng)穿過可壓縮層加工一對通孔時，形成梁。因此，梁與可壓縮層一樣厚，并且在形狀上是正方形的。預(yù)拉伸剛性層在這個實(shí)施方式中必須在可壓縮層和第一剛性層之間，開口對齊，但比第一剛性層的開口稍大。這防止第二構(gòu)件的臂撞到第一剛性層。
[0013]本發(fā)明的在梁的形狀有變化的其它實(shí)施方式是可能的。梁的可能形狀可以是但不限于下列項(xiàng)中的任一種:正方形、橢圓形、三角形、六邊形和八邊形。在每種情況中，所述第二構(gòu)件的分叉內(nèi)表面都可適合于匹配并接收所述梁。所述第一構(gòu)件的上端也可適合于匹配和接收梁。
[0014]本發(fā)明包括具有允許快速組裝并允許借助于可壓縮構(gòu)件在其設(shè)計(jì)中的放置而控制克力的設(shè)計(jì)的3個主要元件。第一和第二構(gòu)件包括電接觸部件，同時當(dāng)作用于第一和第二構(gòu)件上的可壓縮力被釋放時，由可壓縮層形成的梁充當(dāng)彈簧力。
[0015]在另一實(shí)施方式中，可添加一對下梁，每個下梁位于第二構(gòu)件和第一構(gòu)件的每個臂的頂端之間。
[0016]制造用在集成電路測試裝置中的電觸頭中的可壓縮層的方法，由此，穿過所述可壓縮層加工至少一對通孔，使得在所述一對通孔之間形成梁。
[0017]制造用在集成電路測試裝置中的電觸頭中的可壓縮層的方法，由此，由所述可壓縮層模制至少一個管道，使得在所述管道內(nèi)形成梁。
[0018]本發(fā)明還涉及制造用在集成電路測試裝置中的電觸頭中的可壓縮層的方法，由此，穿過所述可壓縮層打出至少一對通孔，使得在所述一對通孔之間形成正方形梁。
[0019]本發(fā)明允許用戶在現(xiàn)場按照特定測試所要求的定制銷的配置。雖然現(xiàn)有技術(shù)方法需要交付整個板以由制造商進(jìn)行預(yù)先配置，但是本發(fā)明允許用戶在現(xiàn)場容易地移除第一和第二剛性層，使得電觸頭可按需要被添加或移除以形成所需的任何配置，當(dāng)然仍然受到在每個可壓縮層、第一和第二剛性層組件上的開口的數(shù)量的限制。
[0020]本發(fā)明還允許用戶在現(xiàn)場快速和容易地更換有故障的電觸頭。這通過第一和第二剛性層的可移除性而變得容易。第一剛性層可被移除以更換第二構(gòu)件中的任一個，且第二剛性層可被移除以更換第一構(gòu)件中的任一個。
[0021]本發(fā)明可借助于其設(shè)計(jì)在較高的測試溫度下操作。很多現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)(例如，彈簧和彈簧針設(shè)計(jì))易于在高溫下的變形。我們的設(shè)計(jì)不會發(fā)生這種情況。
[0022]根據(jù)下面的公開和所附的權(quán)利要求，其它目的和優(yōu)點(diǎn)將更充分明顯。
【附圖說明】
[0023]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電觸頭組件的橫截面近視圖。
[0024]圖2示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的電觸頭組件的透視圖。
[0025]圖3示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的第一剛性層的頂視圖。
[0026]圖4示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的第二剛性層的頂視圖。
[0027]圖5示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的可壓縮層的透視圖。
[0028]圖6示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的可壓縮層中的管道的近視圖。
[0029]圖7示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的可壓縮層的橫截面視圖。
[0030]圖8示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的電觸頭組件的橫截面視圖。
[0031]圖9示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的電觸頭組件的分解視圖。
[0032]圖10示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中安裝的第二構(gòu)件的橫截面視圖。
[0033]圖11示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中安裝的第一構(gòu)件的橫截面視圖。
[0034]圖12示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的電觸頭組件的透視圖。
[0035]圖13示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的第一剛性層的透視圖。
[0036]圖14示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的預(yù)拉伸剛性層的透視圖。
[0037]圖15示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的可壓縮層的透視圖。
[0038]圖16示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的第二剛性層的透視圖。
[0039]圖17示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的電觸頭組件的橫截面近視圖。
[0040]圖18示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的電觸頭組件的分解視圖。
[0041]圖19示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的可壓縮層的橫截面視圖。
[0042]圖20和21示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中安裝的第一和第二構(gòu)件的橫截面視圖。
[0043]圖22示出在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的正方形梁。
[0044]圖23示出在本發(fā)明的第四實(shí)施方式中的六邊形梁。
[0045]圖24示出在本發(fā)明的第五實(shí)施方式中的橢圓形梁。
[0046]圖25示出在本發(fā)明的第六實(shí)施方式