專利名稱：用于電檢驗(yàn)的電離測(cè)試的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子封裝的電測(cè)試，更具體地說(shuō)，涉及用于在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下使用電離無(wú)接觸電測(cè)試電子封裝的裝置和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)模塊和板的幾何結(jié)構(gòu)隨著以成本競(jìng)爭(zhēng)方式對(duì)大容量測(cè)試要求的提高而減小時(shí)，需要在大容量制造環(huán)境中，在保持快速，廉價(jià)和實(shí)用的條件下具有適用于精細(xì)幾何結(jié)構(gòu)的測(cè)試。
在電子卡和模塊的區(qū)域中測(cè)試的一類重要的網(wǎng)路是從模塊的一側(cè)到另一側(cè)的導(dǎo)電網(wǎng)路。在這些網(wǎng)路中的斷路和短路缺陷將會(huì)降低成品率。即使電路沒(méi)有完全斷路，如果它妨礙最小導(dǎo)電區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)有可靠性或其它與成品率相關(guān)的問(wèn)題。電子封裝的每一側(cè)都具有部件并將用于以某些方式與其它電子封裝連接。電子模塊或板的一側(cè)通常與如半導(dǎo)體芯片的精細(xì)幾何結(jié)構(gòu)基本規(guī)則器件連接。該側(cè)典型地稱作頂側(cè)冶金(TSM)。另一側(cè)通常與如板，背面或其它封裝模塊的粗糙幾何結(jié)構(gòu)基本規(guī)則器件連接。
因?yàn)門(mén)SM的小幾何結(jié)構(gòu)，從操作方面考慮不希望機(jī)械探測(cè)頂部用于一些或所有電測(cè)試。類似地，因?yàn)門(mén)SM的小幾何結(jié)構(gòu)，機(jī)械探測(cè)TSM不再實(shí)用甚至不再可能。相對(duì)地，典型地稱為底表面冶金(BSM)，具有粗糙的幾何結(jié)構(gòu)和較大焊盤(pán)。從而B(niǎo)SM對(duì)用于測(cè)試目的的機(jī)械接觸更實(shí)用。連接TSM部件和BSM部件的網(wǎng)路對(duì)器件的操作和確保功能的測(cè)試要求是關(guān)鍵的。本發(fā)明包括使用電離源，機(jī)械固定裝置和弱電流傳感模擬電子裝置陣列。相同的裝置可以用于測(cè)試斷路和短路。本方法不接觸在要測(cè)試器件的一側(cè)的部件。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于斷路的無(wú)接觸電測(cè)試的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于短路的無(wú)接觸電測(cè)試的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下使用電離無(wú)接觸電測(cè)試電子封裝的裝置。
在參考附圖和隨后的描述之后，本發(fā)明的這些和其它目的將更明顯。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)提供電離源、固定裝置和電流傳感電子裝置的組合用于在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下使用的電子板和模塊的無(wú)接觸測(cè)試，獲得了本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。斷路測(cè)試可以單獨(dú)或使用相同裝置與短路測(cè)試一起完成。短路測(cè)試還可以利用簡(jiǎn)化裝置單獨(dú)完成。本方法不接觸在要測(cè)試器件一側(cè)的部件。
本發(fā)明提供了一種用于電子襯底的無(wú)接觸電測(cè)試的裝置，該裝置包括至少一個(gè)電子襯底，具有與底表面導(dǎo)電部件電接觸的頂表面導(dǎo)電部件；位于頂表面部件上方并與第一電壓源相連的電離源；固定所述電子襯底的固定裝置；與底表面導(dǎo)電部件接觸的探針陣列；與探針陣列電連接以將探針陣列保持在虛地的第二電壓源；以及與探針陣列接觸的電流(測(cè)量)傳感電子裝置。
電離源可以是導(dǎo)線，導(dǎo)線網(wǎng)，導(dǎo)電帶或類似的結(jié)構(gòu)。電離源優(yōu)選覆蓋有二硫化鉬。本發(fā)明還包括在電離源和頂表面導(dǎo)電部件之間的屏蔽。屏蔽是圓筒形，具有面向頂表面導(dǎo)電部件的開(kāi)口并且與第三電壓源相連。該屏蔽還可以被分割，其中每個(gè)部分互相電絕緣并分別帶電。在優(yōu)選實(shí)施例中第一電壓約為5000伏，第二電壓近似接地并且第三電壓約為2500伏。電離源可以是正電離源或負(fù)電離源。
用于固定襯底的固定裝置可以由導(dǎo)電材料構(gòu)成。固定裝置可以具有錐形幾何結(jié)構(gòu)。固定裝置可以與第四電壓源相連。第四電壓源具有在第一電壓和第二電壓之間的電壓值或者可選地第四電壓近似接地。優(yōu)選電流傳感(測(cè)量)電子裝置是對(duì)數(shù)放大器，其中每個(gè)單獨(dú)的對(duì)數(shù)放大器都與陣列中每個(gè)單獨(dú)的探針相連。
該裝置還可以包括與探針陣列相連的電路以允許利用從計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)字接口發(fā)出的信號(hào)單獨(dú)監(jiān)控電流(測(cè)量)傳感電子裝置。該裝置還可以包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以獲得并存儲(chǔ)來(lái)自對(duì)數(shù)放大器的模擬電壓值的測(cè)量。對(duì)數(shù)放大器可以是單極的或雙極的。
本發(fā)明還提供了一種用于電子襯底的無(wú)接觸電斷路測(cè)試的方法，該方法包括以下步驟提供至少一個(gè)電子襯底，具有與底表面導(dǎo)電部件電接觸的頂表面導(dǎo)電部件；將電子襯底固定在固定裝置中；通過(guò)向位于部件頂表面部件上方的電離源提供第一電壓，在電離源處產(chǎn)生電離粒子區(qū)域；通過(guò)向底表面導(dǎo)電部件施加第二電壓將頂表面導(dǎo)電部件暴露于電離粒子流并因此在頂表面導(dǎo)電部件上產(chǎn)生電荷積累；通過(guò)底表面導(dǎo)電部件漏走電荷積累，并產(chǎn)生流入與底表面導(dǎo)電部件接觸的探針陣列的漏電流；以及用與探針陣列接觸的電流傳感電子裝置測(cè)量漏電流，從而通過(guò)漏電流的消失檢測(cè)在頂表面導(dǎo)電部件和底表面導(dǎo)電部件之間的任何斷路。
本發(fā)明還提供了一種用于電子襯底的無(wú)接觸電短路測(cè)試的方法，該方法包括以下步驟提供至少一個(gè)電子襯底，具有與底表面導(dǎo)電部件電接觸的頂表面導(dǎo)電部件；將電子襯底固定在固定裝置中；通過(guò)向位于部件頂表面部件上方的電離源提供第一電壓，在電離源處產(chǎn)生電離粒子區(qū)域；通過(guò)向底表面導(dǎo)電部件施加第二電壓將頂表面導(dǎo)電部件暴露于電離粒子流并因此在頂表面導(dǎo)電部件上產(chǎn)生電荷積累；通過(guò)底表面導(dǎo)電部件漏走電荷積累，并產(chǎn)生流入與底表面導(dǎo)電部件接觸的探針陣列的漏電流；以及用與探針陣列接觸的電流傳感電子裝置測(cè)量漏電流，從而通過(guò)漏電流的消失檢測(cè)在頂表面導(dǎo)電部件和底表面導(dǎo)電部件之間的任何斷路；關(guān)閉電離粒子流；在探針陣列中的每個(gè)單獨(dú)探針上施加不同的電壓偏置；以及用電流傳感電子裝置再次測(cè)量探針陣列從而通過(guò)漏電流檢測(cè)任何短路。
斷路或短路測(cè)試還可以包括首先在沒(méi)有電離源以及電子襯底沒(méi)有就位的情況下測(cè)量所述探針陣列的每個(gè)探針的電壓偏置以為后面的漏電流測(cè)量建立參考值的步驟。


相信本發(fā)明的特征是新穎的并且在附加權(quán)利要求中詳細(xì)地列出了本發(fā)明的要素特征。附圖僅用于說(shuō)明目的并沒(méi)有按比例畫(huà)出。然而，可以通過(guò)參考隨后結(jié)合附圖的詳細(xì)描述更好地理解本發(fā)明本身的構(gòu)成和操作方法，其中圖1-6是本發(fā)明的各種實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)提供電離源，固定裝置和電流傳感電子裝置的組合獲得本發(fā)明的目的，用于在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下使用的如電子板和模塊的電子襯底的斷路和短路測(cè)試的無(wú)接觸測(cè)試。該方法沒(méi)有機(jī)械接觸要測(cè)試器件的一側(cè)的部件。電離源將一區(qū)域暴露于帶電粒子的“雨”，而要測(cè)試部件被保持在虛地，吸引帶電粒子。電荷通過(guò)該部件漏向探針或探針陣列，并且該電流被檢測(cè)并用于檢測(cè)要測(cè)試部件中的斷路。此方法適合高速，高容量制造。
參考圖1，本發(fā)明使用可以在制造環(huán)境中在常壓下運(yùn)行的電離源10。電離源位于要測(cè)試的電子襯底20附近。電離源用帶電粒子轟擊TSM 21。BSM焊盤(pán)23與機(jī)械探針陣列30接觸，該陣列處在虛地電壓(Vg)，這導(dǎo)致在相同導(dǎo)電網(wǎng)路上的相關(guān)的TSM焊盤(pán)22也處在虛地狀態(tài)并且吸引離子，引起在相關(guān)的TSM焊盤(pán)22上收集的電流流向相關(guān)的BSM焊盤(pán)23并且允許對(duì)電斷路和電短路進(jìn)行測(cè)試。如果網(wǎng)路是好的并且沒(méi)有斷路，電荷將通過(guò)網(wǎng)路漏走，引起微弱的電流，稱作“漏電流”，該電流可以被與探針陣列相連的電流傳感電子裝置(未示出)檢測(cè)，引起輸出變化。如果網(wǎng)路包含斷路，電子裝置的輸出將不變化。也就是說(shuō)，具有斷路的網(wǎng)路將通過(guò)此漏電流的消失被檢測(cè)。這樣漏電流或者流通或者不流從而檢測(cè)斷路。
本發(fā)明提供在常壓和沒(méi)有普通空氣以外的氣體下的離子源。在優(yōu)選實(shí)施例中，這通過(guò)使用高電壓(Vp)下的細(xì)導(dǎo)線，或?qū)Ь€網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。這允許產(chǎn)生較大電離源的高電壓梯度。本發(fā)明的電離源不僅限于導(dǎo)線或?qū)Ь€網(wǎng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以如下形成電離源，使用針或?qū)Ь€的陣列；帶電帶結(jié)構(gòu)；梳形結(jié)構(gòu)或金屬化帶鋸齒形結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施例中，期望用如導(dǎo)電二硫化鉬的合適材料覆蓋選定的電離源結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)離子產(chǎn)生。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，電離源包括位于電離源10和TSM焊盤(pán)22之間的屏蔽40，用于將離子附加地集中到要測(cè)試的靶部件。提供導(dǎo)電背底的屏蔽40保持在低于電離源電壓(Vp)但高于地電壓(Vg)的電壓(Vsh)。屏蔽40的電壓(Vsh)保持在電離源電壓(Vp)和靶的虛地電壓(Vg)之間，用于集中目的，允許靶區(qū)域TSM 21相對(duì)于電離源10處在最大電勢(shì)差處以吸引最多的離子。
改變屏蔽40的幾何結(jié)構(gòu)以更有效地將電荷集中到靶21上。在優(yōu)選實(shí)施例中，屏蔽40由導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料構(gòu)成并且是具有面向要測(cè)試部件的開(kāi)口的圓筒。屏蔽還可以被分割，其中每個(gè)部分互相電絕緣并分別帶電用于提高電荷集中到靶上，在電離源和分割屏蔽周圍具有接地屏蔽。在優(yōu)選實(shí)施例中，電離源10保持在如5kV的高電勢(shì)(Vp)，集中屏蔽40處于如2.5kV的低電勢(shì)，而要測(cè)試部件22處于虛地(Vg)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，最均勻的電離源10是正電離源。正電離源是指從原子或分子移除電子并且作為帶正電粒子發(fā)射它們的裝置。負(fù)電離源由帶負(fù)電離子組成。雖然在真空或空氣中的電場(chǎng)中正離子或負(fù)離子具有相似的遷移率，但是自由電子更輕并因此在相同的電場(chǎng)中具有比相同電荷的帶負(fù)電離子更高的遷移率，因?yàn)殡x子的質(zhì)量更大。一個(gè)不明顯的結(jié)論是，電離源會(huì)具有負(fù)源的非均勻包，其中產(chǎn)生自由電子而不是離子，使正電離源更均勻并且與負(fù)電離源相比更期望正電離源用于電離測(cè)試。
負(fù)電離源的另一個(gè)缺點(diǎn)是，它會(huì)產(chǎn)生一定量的臭氧，這對(duì)于長(zhǎng)期暴露會(huì)是個(gè)安全問(wèn)題。這需要如木炭過(guò)濾器的過(guò)濾器以移除臭氧。如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員期望更大的離子遷移率，可以使用如氦的較輕氣體。如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員期望減小臭氧或與氧有關(guān)的其它效應(yīng)的產(chǎn)生，可以使用如氮?dú)獾母换顫姷幕旌蠚?。類似地，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將該方法延伸到不是標(biāo)準(zhǔn)大氣混合氣和氣壓的如離子流的其它介質(zhì)或其它條件。
此方法不關(guān)心在要測(cè)試部件上的靜電荷積累，因?yàn)楫?dāng)電荷在表面上積累時(shí)，它傾向于排斥其它電荷并且傾向于通過(guò)好的網(wǎng)路流走，使電荷積累不明顯。如果需要，當(dāng)需要移除不期望的電荷時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該熟悉許多商業(yè)可獲得的抗靜止裝置以移除電荷，或者甚至以這樣的方式使用離子源，通過(guò)反向?qū)ζ溥M(jìn)行偏置產(chǎn)生中和電荷，或者通過(guò)交替進(jìn)行偏置產(chǎn)生正和負(fù)離子。
再參考圖1，當(dāng)使陣列30的所有探針與BSM焊盤(pán)23匹配并導(dǎo)電接觸以測(cè)量每個(gè)焊盤(pán)的電流時(shí)，必須具有能夠安全固定該部件的固定裝置?，F(xiàn)在參考圖2，該圖示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。要測(cè)試的電子襯底20由機(jī)械固定裝置50固定，機(jī)械固定裝置50用于緊密固定襯底并保持在TSM上的均勻電場(chǎng)。固定裝置50使要測(cè)試的襯底20的BSM焊盤(pán)安全地壓在探針陣列30上。每個(gè)BSM焊盤(pán)23安全地壓在陣列探針上。
參考圖2，在此實(shí)施例中，電子襯底20將TSM部件面向下，并且當(dāng)向上壓在探針陣列上時(shí)，用來(lái)自離子源10的正離子轟擊這一側(cè)。另外，機(jī)械固定裝置50提供從探針陣列向下縮回該部件并且當(dāng)需要加載和卸載該部件時(shí)使襯底接觸或遠(yuǎn)離探針陣列的所有裝置。用于安全地并在精確位置固定物體用于電測(cè)試的該固定裝置，有許多并且是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，為了避免將隨時(shí)間改變電場(chǎng)的電荷積累，固定裝置由導(dǎo)電材料構(gòu)成。參考圖3，示出了另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中固定裝置50的形狀是錐形以減小固定裝置50對(duì)電離測(cè)試的干擾。固定裝置50可以處在源電壓(Vp)和靶電壓(Vg)之間的某個(gè)電壓(Vf)。可選地，為了方便和簡(jiǎn)單，固定裝置可以接地或者少量偏移以提高離子集中。另外，固定裝置可以用于監(jiān)控電離源，為了監(jiān)控電離源是否工作或?yàn)榱嗽谧詣?dòng)校準(zhǔn)中提供其它幫助信息，以虛偏移保持固定裝置，并測(cè)量“漏”向它的離子。如果選擇，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以使用電暈放電的一些其它公知方法。
必須測(cè)量在機(jī)械陣列中來(lái)自每個(gè)探針的小電流。做此工作的優(yōu)選實(shí)施例是利用技術(shù)上已公知的模擬電流傳感電子裝置。優(yōu)選實(shí)施例使用重復(fù)用于陣列的每個(gè)探針的常規(guī)對(duì)數(shù)放大器。這允許利用從計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)字接口發(fā)出的信號(hào)單獨(dú)監(jiān)控陣列中的每個(gè)探針。
對(duì)數(shù)放大器優(yōu)選具有寬的動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)數(shù)放大電路的數(shù)量可以增加到與要求的陣列一樣大。參考圖4，示出了使用電流傳感器的優(yōu)選實(shí)施例，電流傳感器能夠檢測(cè)整個(gè)寬動(dòng)態(tài)范圍的弱電流，而保持簡(jiǎn)單并且能夠?yàn)殛嚵兄械拿總€(gè)探針重復(fù)。重復(fù)電路期望的一部分是希望避免切換高阻抗檢測(cè)器以檢測(cè)由電離技術(shù)引起的弱電流的挑戰(zhàn)和困難。本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉也可以與本發(fā)明一起使用的對(duì)數(shù)放大器的替換。任何這樣的對(duì)數(shù)放大器的替換應(yīng)該優(yōu)選使它們自己重復(fù)到高密度陣列。
通過(guò)結(jié)合電路以允許利用從計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)字接口發(fā)出的命令單獨(dú)選定與每個(gè)探針相關(guān)的傳感器，獲得自動(dòng)和快速的測(cè)量。將來(lái)自選定對(duì)數(shù)放大器的模擬電壓電平提供給模擬接口，其中使用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以獲得并存儲(chǔ)在程序控制下的測(cè)量值。這對(duì)許多商業(yè)可獲得的依賴于機(jī)械中繼切換、笨重并昂貴的切換矩陣也是有吸引力的替換。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將這里的寬動(dòng)態(tài)范圍電流放大器實(shí)現(xiàn)為對(duì)低電流敏感的單極對(duì)數(shù)放大器或雙極放大器或一些其它標(biāo)準(zhǔn)放大電路，注意使用好的工程實(shí)踐如屏蔽。如圖4中示出的一個(gè)單極設(shè)計(jì)對(duì)負(fù)電流是零響應(yīng)而對(duì)正電流是對(duì)數(shù)相應(yīng)。通過(guò)增加如在短路測(cè)試中討論的正輸入偏置獲得負(fù)電流的測(cè)量。
本發(fā)明還可以用于短路測(cè)試。在本發(fā)明中，利用電子襯底頂部到底部網(wǎng)路的斷路測(cè)試中使用的相同裝置實(shí)現(xiàn)短路測(cè)試。短路測(cè)試可以使用相同裝置或裝置的一部分單獨(dú)或與斷路測(cè)試一起進(jìn)行。
參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的短路測(cè)試的示意圖。與用于斷路測(cè)試的產(chǎn)生電流相比，在短路測(cè)試情況下，電流由不同的原因產(chǎn)生，并源于在運(yùn)算放大器的電壓偏置之間無(wú)意或有意的差別，或利用附加偏置電路有意引入，以使每個(gè)運(yùn)算放大器具有相互充分不同的微小偏置，以實(shí)現(xiàn)短路測(cè)試而仍允許斷路測(cè)試。在短路情況下，注意，一個(gè)產(chǎn)生電流將相互為負(fù)并且因此與由產(chǎn)生電離流引起的方向明顯相反。
利用相同裝置，通過(guò)關(guān)閉離子源，將不同電壓偏置施加在陣列中的每個(gè)單獨(dú)探針上并再次測(cè)量探針，實(shí)現(xiàn)短路測(cè)試，其中通過(guò)漏電流檢測(cè)任何短路。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一步是在沒(méi)有電離源以及電子襯底沒(méi)有就位的情況下測(cè)量所述探針陣列的每個(gè)探針的電壓偏置，以為后面的漏電流測(cè)量建立參考值。當(dāng)然，對(duì)于斷路測(cè)試也，可以在斷路測(cè)試之前執(zhí)行該基本線校準(zhǔn)以為后面的漏電流測(cè)量建立參考值。
如果前述電流不弱，表明短路。如果網(wǎng)路不明顯并且測(cè)量值即不足夠高又不足夠低以區(qū)分為斷路或短路，這表明導(dǎo)電表面區(qū)域不足，有可能因?yàn)楸砻娉叽绮蛔慊蛞恍┪廴疚锔采w影響了表面導(dǎo)電。這樣的測(cè)量可以用作導(dǎo)電表面區(qū)域不足的指示。如果沒(méi)有滿足最小暴露導(dǎo)電表面區(qū)域要求，產(chǎn)生電流沒(méi)有預(yù)期的大。隨后，通過(guò)比較測(cè)量的電流與網(wǎng)路中預(yù)期電流的預(yù)定最小閾值，來(lái)區(qū)分網(wǎng)路。類似地，在一些類型的短路導(dǎo)致大電流的情況下，通過(guò)比較測(cè)量的電流與網(wǎng)路中預(yù)期電流的預(yù)定最大閾值，來(lái)區(qū)分網(wǎng)路。另外，一些類型的短路可能引起太大的電流，并會(huì)被檢測(cè)如果在每個(gè)網(wǎng)路測(cè)量的電流沒(méi)有超出那個(gè)網(wǎng)路的期望電流的某個(gè)閾值。
除了靜態(tài)測(cè)量電平，瞬時(shí)或時(shí)間敏感信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生有助于鑒別和區(qū)分缺陷的其它信息。測(cè)量可能會(huì)受非均勻電離的影響。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，測(cè)試的靈敏度可以通過(guò)使用“仿形(profiling)方法”提高，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)已知的好部件來(lái)仿形將不同閾值施加到不同網(wǎng)路的部件。在兩種條件下提高利用仿形方法的短路檢測(cè)的效果。首先，可以在沒(méi)有電離和部件的環(huán)境條件下進(jìn)行電流傳感器測(cè)量。這通過(guò)陣列中的單獨(dú)探針對(duì)斷路的值給出了讀數(shù)，用于閾值選擇的目的。為進(jìn)一步提高靈敏度并且確保短路檢測(cè)能力，可以有意地使每個(gè)放大器電路具有不同的電壓輸入偏置以確保輸入偏置的足夠差別用于短路測(cè)試同時(shí)保持?jǐn)嗦窚y(cè)試能力。
現(xiàn)在參考圖6，期望具有另外的測(cè)試以區(qū)分高電阻短路。通常放大器的輸入偏置很小并在毫伏量級(jí)。為測(cè)量弱電流，期望具有高的輸入絕緣并且大電壓偏移的增加可能損壞絕緣。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)接觸探針調(diào)整電路，其中接觸探針與部件的另一側(cè)接觸或者與實(shí)現(xiàn)傳感器陣列的電路板的特定焊盤(pán)接觸。它可以是與實(shí)現(xiàn)傳感陣列的電路板相連或從電路板縮回的背負(fù)式(piggyback)卡片。以任何這些方式可縮回允許動(dòng)態(tài)改變偏移以使之增大或?qū)μ囟ㄌ结樖┘舆x定偏移而在當(dāng)在低輸入偏置模式下使用時(shí)不損壞電流傳感電路的輸入阻抗。
對(duì)于與本公開(kāi)相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以超出這里具體描述的那些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行其它修改。因此，這些修改被認(rèn)為包含在僅由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子襯底的無(wú)接觸電測(cè)試的裝置，包括至少一個(gè)電子襯底(20)，具有在所述電子襯底(20)的頂側(cè)上的頂表面導(dǎo)電部件(22)，所述頂表面導(dǎo)電部件(22)與在所述電子襯底(20)的底側(cè)上的底表面導(dǎo)電部件(23)電接觸；電離源(10)，位于所述電子襯底(20)的所述頂表面上方并與第一電壓源相連；固定裝置，固定所述電子襯底；探針陣列，與所述底表面導(dǎo)電部件接觸；第二電壓源，與所述探針陣列電連接以將所述探針陣列保持在虛地；以及電流測(cè)量電子裝置，與所述探針陣列接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電離源(10)是導(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電離源(10)是導(dǎo)線網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電離源(10)是導(dǎo)電帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電離源(10)覆蓋有二硫化鉬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括在所述電離源(10)和所述頂表面導(dǎo)電部件(22)之間的屏蔽(40)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述屏蔽(40)是圓筒形，具有面向所述頂表面導(dǎo)電部件(22)的開(kāi)口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述屏蔽(40)與第三電壓源相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述屏蔽(40)被分割，每個(gè)部分互相電絕緣并分別帶電。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中所述第一電壓約為5000伏，所述第二電壓近似接地并且所述第三電壓約為2500伏。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電離源(10)是正電離源。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電離源(10)是負(fù)電離源。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述固定裝置(50)由導(dǎo)電材料構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述固定裝置(50)具有錐形幾何結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述固定裝置(50)與第四電壓源相連。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中所述第四電壓源具有在所述第一電壓和所述第二電壓之間的電壓值。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中所述第四電壓近似接地。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述電流測(cè)量電子裝置是對(duì)數(shù)放大器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中每個(gè)所述對(duì)數(shù)放大器與所述探針陣列相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，還包括與所述探針陣列相連的電路，以允許利用從計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)字接口發(fā)出的信號(hào)單獨(dú)監(jiān)控所述電流測(cè)量電子裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，還包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以獲得并存儲(chǔ)來(lái)自所述對(duì)數(shù)放大器的模擬電壓電平的測(cè)量。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述對(duì)數(shù)放大器是單極的。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述對(duì)數(shù)放大器是雙極的。
24.一種用于電子襯底的無(wú)接觸電斷路測(cè)試的方法，包括以下步驟提供至少一個(gè)電子襯底(20)，所述電子襯底(20)具有在所述電子襯底(20)的頂側(cè)上的頂表面導(dǎo)電部件(22)，所述頂表面導(dǎo)電部件(22)與在所述電子襯底(20)的底側(cè)上的底表面導(dǎo)電部件(23)電接觸；將所述電子襯底(20)固定在固定裝置中；通過(guò)向位于所述電子襯底(20)的所述頂表面上方的電離源(10)施加第一電壓，在所述電離源(10)處產(chǎn)生電離粒子區(qū)域；4通過(guò)向所述底表面導(dǎo)電部件(23)施加第二電壓將所述頂表面導(dǎo)電部件(22)暴露于所述電離粒子流，并因此在所述頂表面導(dǎo)電部件(22)上產(chǎn)生電荷積累；通過(guò)所述底表面導(dǎo)電部件(23)漏走所述電荷積累，并產(chǎn)生流入與所述底表面導(dǎo)電部件(23)接觸的探針陣列的漏電流；以及利用與所述探針陣列接觸的電流測(cè)量電子裝置測(cè)量所述漏電流，從而通過(guò)所述漏電流的消失檢測(cè)在頂表面導(dǎo)電部件(22)和底表面導(dǎo)電部件(23)之間的任何斷路。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電離源(10)是導(dǎo)線。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電離源(10)是導(dǎo)線網(wǎng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電離源(10)是導(dǎo)電帶。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電離源(10)覆蓋有二硫化鉬。
29.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，還包括通過(guò)在所述電離源(10)和所述頂表面導(dǎo)電部件(22)之間設(shè)置屏蔽(40)集中所述電離粒子流的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述屏蔽(40)是圓筒形，具有面向所述頂表面導(dǎo)電部件(22)的開(kāi)口。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，還包括向所述屏蔽(40)施加第三電壓的步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述屏蔽(40)被分割，每個(gè)部分互電相絕緣并分別帶電。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述第一電壓約為5000伏，所述第二電壓近似接地并且所述第三電壓約為2500伏。
34.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電離源(10)是正電離源。
35.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電離源(10)是負(fù)電離源。
36.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，還包括向所述固定裝置施加第四電壓的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所述第四電壓具有在所述第一電壓和所述第二電壓之間的電壓值。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所述第四電壓近似接地。
39.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述電流測(cè)量電子裝置是對(duì)數(shù)放大器。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，還包括利用與所述電流測(cè)量電子裝置相連的電路單獨(dú)監(jiān)控所述探針陣列的步驟，所述電流測(cè)量電子裝置測(cè)量從計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)字接口發(fā)出的信號(hào)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，還包括通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器存儲(chǔ)來(lái)自所述對(duì)數(shù)放大器的模擬電壓電平的測(cè)量的步驟。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中所述對(duì)數(shù)放大器是單極的。
43.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中所述對(duì)數(shù)放大器是雙極的。
44.一種用于電子襯底的無(wú)接觸電短路測(cè)試的方法，包括以下步驟提供至少一個(gè)電子襯底(20)，所述電子襯底(20)具有在所述電子襯底(20)的頂側(cè)上的頂表面導(dǎo)電部件(22)，所述頂表面導(dǎo)電部件(22)與在所述電子襯底(20)的底側(cè)上的底表面導(dǎo)電部件(23)電接觸；將所述電子襯底(20)固定在固定裝置(50)中；通過(guò)向位于所述電子襯底(20)的所述頂表面上方的電離源(10)施加第一電壓，在所述電離源(10)處產(chǎn)生電離粒子區(qū)域；通過(guò)向所述底表面導(dǎo)電部件(23)施加第二電壓將所述頂表面導(dǎo)電部件(22)暴露于所述電離粒子流，并因此在所述頂表面導(dǎo)電部件(22)上產(chǎn)生電荷積累；通過(guò)所述底表面導(dǎo)電部件(23)漏走所述電荷積累，并產(chǎn)生流入與所述底表面導(dǎo)電部件(23)接觸的探針陣列的漏電流；利用與所述探針陣列接觸的電流測(cè)量電子裝置測(cè)量所述漏電流，從而通過(guò)所述漏電流的消失檢測(cè)在頂表面導(dǎo)電部件(22)和底表面導(dǎo)電部件(23)之間的任何斷路；關(guān)閉所述電離粒子流；在所述探針陣列中的每個(gè)單獨(dú)探針上施加不同的電壓偏置；以及利用所述電流測(cè)量電子裝置再次測(cè)量所述探針陣列從而通過(guò)漏電流檢測(cè)任何短路。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，還包括首先在沒(méi)有電離源(10)以及電子襯底(20)沒(méi)有就位的情況下測(cè)量所述探針陣列的每個(gè)探針的電壓偏置以為后面的漏電流測(cè)量建立參考值的步驟。
46.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，還包括首先在沒(méi)有電離源(10)以及電子襯底(20)沒(méi)有就位的情況下測(cè)量所述探針陣列的每個(gè)探針的電壓偏置以為后面的漏電流測(cè)量建立參考值的步驟。
全文摘要
一種用于在電子襯底(20)中的斷路和短路的無(wú)接觸電測(cè)試的方法和裝置。將頂表面電測(cè)試部件(22)暴露于在環(huán)境條件下的電離源(10)并且通過(guò)與對(duì)應(yīng)的底表面部件(23)接觸的探針測(cè)量隨后的電荷積累作為漏電流。通過(guò)漏電流的消失檢測(cè)斷路，并且通過(guò)關(guān)閉電離源(10)以及利用施加到陣列中每個(gè)探針的不同偏置再次測(cè)量底表面探針來(lái)檢測(cè)短路。
文檔編號(hào)G01R31/305GK1879026SQ200380110686
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月12日
發(fā)明者C·W·克萊因, E·J·亞姆出克, V·A·阿雷納, D·A·默特, T·皮昆科, B·J·沃斯金斯基, C·J·亨德里克斯, M·E·斯卡馬, R·S·小奧利亞, A·哈爾珀林 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司