專(zhuān)利名稱(chēng)：靈活的微電路空間變壓器裝配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)試集成電路的電氣特性的裝置。特別地，本發(fā) 明涉及一種在一個(gè)垂直管腳探測(cè)設(shè)備中的位于一個(gè)測(cè)試探頭和一個(gè)印 刷電路板之間的空間變壓器。
背景技術(shù)：
集成電路通常表現(xiàn)為多個(gè)在硅或砷化鎵晶片表面上有由光刻法形 成的電路軌線(xiàn)及其它特征的芯片。然后，使該芯片成型并將其封裝在 一個(gè)用于廣泛應(yīng)用的電子組件之內(nèi)。由于電子組件通常被包括在一個(gè) 昂貴的裝置中，在成型之前檢查電路的電氣特性是合乎需要的。電氣 測(cè)試電路軌線(xiàn)以檢查電氣特性，例如連接性和短路。
在圖13中表示了現(xiàn)有技術(shù)已知的一種垂直管腳探測(cè)設(shè)備的一部 分。 一個(gè)被測(cè)設(shè)備14，通常為一個(gè)集成電路，由一個(gè)可移動(dòng)的卡盤(pán)16 支撐。被測(cè)設(shè)備14位于一個(gè)在組件18的垂直管腳集成電路探針下方， 所述組件18包括一個(gè)有第一排孔21的第一模片20，其與一個(gè)有第二 排孔23的第二模片22相間隔。 一個(gè)墊片24隔開(kāi)第一模片20和第二 模片22。探針管腳26同時(shí)在第一排孔21和第二排孔23之間延伸。 一個(gè)探針末梢26a接觸被測(cè)設(shè)備14的一部分，同時(shí)所述探針管腳的一 個(gè)相反的第二末梢26b從第二排孔23向外延伸。第一排孔21和第二 排孔23略微地相互偏離，并且探針管腳被彎曲成蛇狀的結(jié)構(gòu)以促進(jìn)扣 緊，以便在集成電路被測(cè)設(shè)備14上產(chǎn)生一個(gè)基本上均勻的接觸壓力， 而無(wú)任何輕微的垂直不均勻或未對(duì)準(zhǔn)。
在圖13中部分地表示的現(xiàn)有技術(shù)的空間變壓器29包括一個(gè)有對(duì) 準(zhǔn)探針管腳26的第二末梢26b的第三排孔34的安裝架30。 一個(gè)導(dǎo)線(xiàn) 36延伸進(jìn)第三排孔34以與探針管腳26的第二末梢26b進(jìn)行電氣接觸。 參照?qǐng)D14,使用一個(gè)環(huán)氧封裝化合物39把導(dǎo)線(xiàn)36固定地安裝在 安裝架30的一個(gè)凹處32中。使用緊固件38將凹處32固定到一個(gè)具 有在至少一個(gè)表面上形成的導(dǎo)電軌線(xiàn)12的印刷電路板10。將導(dǎo)線(xiàn)36 焊接到導(dǎo)電軌線(xiàn)12,以通過(guò)探針管腳26提供與被測(cè)設(shè)備14的電氣互 連。
在現(xiàn)有技術(shù)的空間變壓器中存在大量的問(wèn)題。對(duì)準(zhǔn)并焊接每個(gè)獨(dú) 立的導(dǎo)線(xiàn)36是耗時(shí)而且昂貴的。安裝架30的平坦度同時(shí)受到緊固件 38和環(huán)氧封裝化合物39的影響。如果安裝架偏移或者變形了，可能 丟失在印刷電路板上的被測(cè)設(shè)備和電路軌線(xiàn)之間的電氣連接。因此， 需要一種不受上述缺點(diǎn)影響的更低成本和更可靠的空間變壓器。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于電氣互連一個(gè)探頭和 一個(gè)印刷電路板的空間變壓器。所述空間變壓器有一個(gè)靈活的多層電 路，其具有在第一端上形成的被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)和在第二端上形成的印 刷電路板接觸點(diǎn)。在空間變壓器的內(nèi)部，導(dǎo)電的電路軌線(xiàn)在被測(cè)設(shè)備 接觸點(diǎn)和印刷電路板接觸點(diǎn)之間延伸。為了減少耗損的風(fēng)險(xiǎn)，將一個(gè) 墊板固定到靈活多層電路的第一端的外圍，并且將一個(gè)底板固定到靈 活多層電路的第二端的外圍。出于支撐的目的，所迷底板有多個(gè)由底 板支柱隔開(kāi)的內(nèi)孔，其中底板支柱對(duì)準(zhǔn)被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)、并且內(nèi)孔對(duì) 準(zhǔn)印刷電路板接觸點(diǎn)。多個(gè)互連被接合并被電氣互連到印刷電路板接 觸點(diǎn)，并且貫穿所述內(nèi)孔延伸。
依照本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種用于電氣互連一個(gè)探頭和 一個(gè)印刷電路板的空間變壓器。所述空間變壓器包括一個(gè)靈活的多層 電路，其具有在其第一端上形成的被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)和在其第二端上形 成的印刷電路板接觸點(diǎn)。導(dǎo)電的電路軌線(xiàn)在被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)和印刷電 路板接觸點(diǎn)之間延伸。將一個(gè)頂板固定到靈活多層電路的第 一端的外 圍。所述頂板有多個(gè)由頂板支柱隔開(kāi)的頂板孔，其中頂板支柱對(duì)準(zhǔn)印 刷電路板接觸點(diǎn)、并且頂板孔對(duì)準(zhǔn)被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)。將一個(gè)底板固定
到靈活多層電路的第二端的外圍。所述底板有多個(gè)由底板支柱隔開(kāi)的 內(nèi)孔，其中底板支柱對(duì)準(zhǔn)被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)、并且內(nèi)孔對(duì)準(zhǔn)印刷電路板 接觸點(diǎn)。多個(gè)互連被接合并被電氣互連到印刷電路板接觸點(diǎn)，并且貫 穿內(nèi)孔延伸。
在下文的附圖和描述中，提出了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì) 節(jié)。從這些描述和附圖以及從權(quán)利要求書(shū)中，本發(fā)明的其它特征、目 的和優(yōu)勢(shì)將是顯而易見(jiàn)的。


為了說(shuō)明本發(fā)明，附圖表示了目前首選的本發(fā)明的形式。然而，
應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于附圖所示的精確配置和手段，其中
圖l表示一個(gè)依照本發(fā)明第一實(shí)施例的連接到一個(gè)印刷電路板的
靈活的空間變壓器電路組件；
圖2表示一個(gè)用于圖l組件的靈活空間變壓器電路的頂面視圖； 圖3表示圖2的靈活空間變壓器電路的底面視圖； 圖4表示用于圖1的空間變壓器組件的以截面表示的一個(gè)底板； 圖5表示圖4底板的頂面視圖6表示用于圖1的空間變壓器組件的以截面表示的一個(gè)墊板；
圖7表示圖6墊板的頂面視圖8表示一種用于圖1的空間變壓器組件的方法；
圖9表示一個(gè)依照本發(fā)明第二實(shí)施例的空間變壓器組件；
圖IO表示一個(gè)依照本發(fā)明第三實(shí)施例的空間變壓器組件；
圖ll表示用于圖9的空間變壓器組件的以截面表示的一個(gè)頂板；
圖12表示圖ll頂板的頂面視圖13表示一個(gè)用于一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)已知的垂直管腳探測(cè)設(shè)備中的 探頭組件；以及
圖14表示一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)已知的與圖13的探頭組件電氣互連的空 間變壓器。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見(jiàn)附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分，特別地，
參見(jiàn)圖1,本發(fā)明是一個(gè)空間變壓器50,在一個(gè)實(shí)施例中，其包括一 個(gè)底板52、 一個(gè)靈活的多層電路54以及一個(gè)墊板56。空間變壓器50 被固定到印刷電路板10上，并提供在一個(gè)被測(cè)設(shè)備和外部電路之間的 電氣連接。參照?qǐng)D1和2，靈活的多層電路54具有一個(gè)朝向一個(gè)探頭 組件(未畫(huà)出)的第一端58以及一個(gè)朝向印刷電路板10的第二端60。 靈活的多層電路由任何合適的介電材料(例如聚酰亞胺)形成。電路 軌線(xiàn)62從相對(duì)較小的被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)64中散開(kāi)。被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)64 對(duì)準(zhǔn)探頭組件的探測(cè)管腳的第二端，并且如為矩形則有90微米x100 微米的標(biāo)稱(chēng)尺寸。相似地，如果被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)64是環(huán)形的，則它們 有約IOO微米的標(biāo)稱(chēng)直徑。
靈活的空間變壓器電路軌線(xiàn)62在多層的靈活空間變壓器電路之 內(nèi)的第一端58、第二端60或者一些介于其間的層上從所述被測(cè)設(shè)備 的接觸點(diǎn)中散開(kāi)。參照?qǐng)D1和3，電路軌線(xiàn)終止于PC板接觸點(diǎn)66。
與靈活的空間變壓器接觸點(diǎn)66電氣互連的是依照所述第一實(shí)施 例的形式為導(dǎo)電管腳的互連68。管腳68延伸到一個(gè)在印刷電路板上 的導(dǎo)電通孔70，并且被機(jī)械地固定并通過(guò)焊接來(lái)電氣互連。該焊接提 供了從管腳68到通向外部測(cè)試設(shè)備的導(dǎo)電軌線(xiàn)12的電氣互連。
參照?qǐng)D4和5,底板52由一種硬的可機(jī)械加工的材料例如鋁合金 或鋼形成，并且標(biāo)稱(chēng)厚度為0.15英寸。該底板是承重機(jī)構(gòu)，并提供靈 活的多層電路54的總體硬度。底板52包括多個(gè)由底板支柱74隔開(kāi)的 內(nèi)孔72。底板支柱74位于對(duì)準(zhǔn)被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)64，以當(dāng)探測(cè)管腳接 觸被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)時(shí)，提供一個(gè)硬的固定表面。內(nèi)孔72容納互連管腳 68，以有助于在靈活的多層電路54和印刷電路板IO之間互連管腳的 貫穿。如下所述，安裝孔76對(duì)準(zhǔn)空間變壓器的元件，并且定時(shí)孔78 使空間變壓器對(duì)準(zhǔn)印刷電路板。
參照?qǐng)D6和7，墊板56保護(hù)靈活的多層電路的外圍，以避免來(lái)自 例如與探頭的緊固螺釘接觸的損壞。墊板由一種硬的易于機(jī)械加工的
材料(例如鋁合金或鋼)形成，并且標(biāo)稱(chēng)厚度為0.01英寸。墊板56 包括對(duì)準(zhǔn)在靈活多層電路和底板中形成的相似孔的定位孔76和定時(shí) 孔78。
在圖8中表示了空間變壓器的裝配。底板52、靈活的多層電路 54以及塾板56被例如貫穿定位孔76延伸的螺栓80固定到印刷電路 板10上，并被螺帽82緊緊地固定。 一個(gè)頂板84被臨時(shí)扣緊以固定并 壓平靈活多層電路54的第一端58。在頂板84被固定之前，將互連管 腳68焊接到靈活多層電路54的第二端，并經(jīng)由印刷電路板10中的安 裝孔76來(lái)傳導(dǎo)。在空間變壓器裝配之后，移去頂板84。
圖9表示了一個(gè)替代的空間變壓器卯。墊板56、靈活的多層電 路54以及底板52如先前所述。不是使用硬的管腳作為互連，導(dǎo)線(xiàn)92 被焊接到靈活的空間變壓器電路接觸點(diǎn)66并貫穿導(dǎo)電通孔94延伸， 并且被焊接在PCB通孔70之內(nèi)、并與印刷電路板10上的導(dǎo)電軌線(xiàn) 12進(jìn)行電氣連接。
圖10中表示了另一替代的空間變壓器100。不同于先前的實(shí)施 例，在本實(shí)施例中，頂板102具有功能并且并不需要墊板。靈活多層 電路54和底板52如先前所述。彈簧接觸104在靈活的空間變壓器電 路板接觸點(diǎn)66和印刷電路板IO上的導(dǎo)電軌線(xiàn)12之間延伸。導(dǎo)電彈簧 104被焊接到靈活的空間變壓器電路板接觸點(diǎn)66,并被壓力機(jī)械地附 著到印刷電路板軌線(xiàn)12。頂板102有頂板孔106,以使探測(cè)管腳能夠 接觸被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)64。頂板支柱108提供了一個(gè)硬的背面，以便導(dǎo) 電彈簧104并不使靈活的多層電路54變形。
參照?qǐng)D11和12，頂板102由一種硬的易于機(jī)械加工的材料(例 如鋁合金或鋼)形成。頂板的標(biāo)稱(chēng)厚度為0.05英寸。頂板孔106容納 探測(cè)管腳，同時(shí)頂板支柱108提供了一個(gè)承受著導(dǎo)電彈簧104偏壓的 硬表面。定位孔76和定時(shí)孔78如上所述。
很明顯依照本發(fā)明，提供了 一種用于集成電路測(cè)試設(shè)備中的充分 滿(mǎn)足在上文中提出的目的、裝置及優(yōu)勢(shì)的空間變壓器。盡管已經(jīng)參照 本發(fā)明的典型實(shí)施例，描述并舉例說(shuō)明了本發(fā)明，那些熟悉技術(shù)的人
應(yīng)當(dāng)理解可以在其中和對(duì)其進(jìn)行上述和各種其它改變、省略和增加, 而無(wú)需背離本發(fā)明的精髄和范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于電氣互連一個(gè)探頭和一個(gè)印刷電路板的空間變壓器(50)，其包含一個(gè)靈活的多層電路(54)，其具有在其第一端(58)上形成的被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)并且具有在其第二端(60)上形成的印刷電路板接觸點(diǎn)(66)；導(dǎo)電的電路軌線(xiàn)(62)，其在所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)和所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)之間延伸；墊板(56)，其被固定到所述靈活的多層電路(54)的所述第一端(58)的外圍；底板(52)，其被固定到所述靈活的多層電路(54)的所述第二端(60)的外圍，所述底板(52)具有由底板支柱(74)隔開(kāi)的多個(gè)內(nèi)孔(72)，其中所述底板支柱(74)對(duì)準(zhǔn)所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)并且所述內(nèi)孔(72)對(duì)準(zhǔn)所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)；以及多個(gè)互連(68)，其被接合并被電氣互連到所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)，并且貫穿所述內(nèi)孔(72)延伸。
2、 依照權(quán)利要求l的空間變壓器(50),其中所述互連(68) 是被焊接到所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)的硬性的導(dǎo)電管腳。
3、 依照權(quán)利要求l的空間變壓器(50)，其中所述互連(68) 是被焊接到所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)的柔軟的導(dǎo)線(xiàn)。
4、 依照前述權(quán)利要求的任意一條的空間變壓器(50)，其中所 述互連(68)被配置為被焊接到印刷電路板的導(dǎo)電通孔(70)。
5、 一種用于電氣互連一個(gè)探頭和一個(gè)印刷電路板的空間變壓器 (100)，其包含靈活的多層電路(54)，其具有在其第一端(58)上形成的被測(cè) 設(shè)備接觸點(diǎn)(64)并且具有在其第二端(60)上形成的印刷電路板接 觸點(diǎn)(66);導(dǎo)電的電路軌線(xiàn)(62)，其在所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)和所述 印刷電路板接觸點(diǎn)(66)之間延伸；頂板(102),其被固定到所述靈活的多層電路(54)的所述第 一端(58)的外圍，所述頂板(102)具有由頂板支柱(108)隔開(kāi)的 多個(gè)頂板孔(106)，其中所述頂板支柱(108)對(duì)準(zhǔn)所述印刷電路板 接觸點(diǎn)(66 )并且所述頂板孔(106)對(duì)準(zhǔn)所述^^測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64 );底板(52),其被固定到所述靈活的多層電路(54)的所述第二 端(60)的外圍，所述底板(52)具有由底板支柱(74)隔開(kāi)的多個(gè) 內(nèi)孔(72)，其中所述底板支柱(74)對(duì)準(zhǔn)所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64) 并且所述內(nèi)孔(72)對(duì)準(zhǔn)所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66);以及多個(gè)互連(104),其被接合并被電氣互連到所述印刷電路板接 觸點(diǎn)(66)，并且貫穿所述內(nèi)孔(72)延伸。
6、 依照權(quán)利要求5的空間變壓器(100),其中所述互連(104) 是被焊接到所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)的導(dǎo)電的壓縮彈簧。
7、 依照權(quán)利要求6的空間變壓器(100)，其中所述壓縮彈簧 (104)被配置來(lái)在所述頂板支柱(108)和印刷電路板上的電路軌線(xiàn) (62)之間壓縮。
8、 一種用于電氣互連一個(gè)探頭和一個(gè)印刷電路板的空間變壓器 (50),其包含靈活的多層電路(54)，其具有在其第一端(58)上形成的被測(cè) 設(shè)備接觸點(diǎn)(64)并且具有在其第二端(60)上形成的印刷電路板接 觸點(diǎn)(66);用于電氣連接所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64 )和所述印刷電路板接觸 點(diǎn)(66)的裝置；墊板(56)，其被固定到所述靈活的多層電路(54)的所述第一 端(58)的外圍；底板(52)，其被固定到所述靈活的多層電路(54)的所述第二 端(60)的外圍，所述底板(52)具有由底板支柱(74)隔開(kāi)的多個(gè) 內(nèi)孔(72)，其中所述底板支柱(74)對(duì)準(zhǔn)所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64) 并且所述內(nèi)孔(72)對(duì)準(zhǔn)所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66);以及用于電氣連接所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66 )和印刷電路板的裝置。
9、 依照權(quán)利要求8的空間變壓器(50)，其中所述用于電氣連 接所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)和所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)的裝置 包括，在所述被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)和所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66) 之間延伸的導(dǎo)電的電路軌線(xiàn)(62)。
10、 依照權(quán)利要求8的空間變壓器(50),其中所述用于電氣 連接所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66 )和印刷電路板的裝置包括互連(68 )， 所述互連是被焊接到所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66 )的硬性的導(dǎo)電管腳。
11 、 依照權(quán)利要求10的空間變壓器(50 )，其中所述互連(68 ) 是焊接到所述印刷電路板接觸點(diǎn)(66)的柔軟的導(dǎo)線(xiàn)。
12、 依照權(quán)利要求10或11的空間變壓器(50)，其中所述互 連(68)被配置為被焊接到印刷電路板的導(dǎo)電通孔(70)。
全文摘要
一種用于電氣互連一個(gè)探頭和一個(gè)印刷電路板的空間變壓器(50)，包括一個(gè)靈活的多層電路(54)，其具有在第一端(58)上形成的被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)并且具有在第二端(60)上形成的印刷電路板接觸點(diǎn)(66)。導(dǎo)電的電路軌線(xiàn)(62)在被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)和印刷電路板接觸點(diǎn)(66)之間延伸。一個(gè)墊板(56)被固定到靈活多層電路(54)的第一端(58)的外圍，并且一個(gè)底板(52)被固定到靈活多層電路(54)的第二端(60)的外圍。底板(52)有多個(gè)內(nèi)孔(72)，其對(duì)準(zhǔn)印刷電路板接觸點(diǎn)(66)并被對(duì)準(zhǔn)被測(cè)設(shè)備接觸點(diǎn)(64)的底板支柱(74)隔開(kāi)。多個(gè)互連(68)被接合并被電氣互連到印刷電路板接觸點(diǎn)(66)，并且貫穿內(nèi)孔(72)延伸。
文檔編號(hào)G01R31/02GK101166983SQ200580011732
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者弗朗西斯·T.·麥奎德, 杰夫·P.·賴(lài)特爾, 薩爾瓦托爾·桑扎瑞, 迪安·C.·馬扎 申請(qǐng)人:溫特沃斯實(shí)驗(yàn)室公司