Ic測試裝置中具有一體梁的可壓縮層的制作方法
【技術領域】
[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】
[0002]存在大量針對在集成電路(IC)設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設備的性能并在以后的生產中移除有故障的那些設備。
[0003]這些解決方案中的很多集中于用于實現(xiàn)電接觸的部件的配置。因為測試以非常高的速度且對部件施加非常高的應力而完成，所以電氣和機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、電觸頭的質量和維護。
[0004]IC設備的制造具有固有變化，導致甚至在同一批次內的IC設備的性能中的變化。制造商根據(jù)性能對每個IC設備分等級并隨后分類是很重要的。這將允許制造商對運轉得更好的IC設備收取額外的費用。因此，測試裝置維持無變形電觸頭，使得結果盡可能準確是極其重要的。
[0005]關于在IC設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)設計(美國專利號US 6，506，082)。這個設計具有當電觸頭出故障時必須更換整個電觸頭的缺點。此外，對于高頻測試，其中較短的設計是合乎需要的，彈簧加載設計需要更寬以維持類似的彈簧質量，所以有在高度和精細的間距之間的折衷。這個設計的又一缺點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]另一設計是在彈性體設計(Vaynkof等人的美國專利號5，385，477)內的銷，該彈性體設計是嵌入例如彈性體的可壓縮層內的一系列金顆粒應變部件(gold particlestrain)。這個設計具有由于分離的金顆粒而不能夠產生非常好的電接觸的缺點。這個設計也需要為了僅僅單個失靈的觸頭而更換整個底板(mat)，產生很多浪費。
[0007]其它的幾種設計遭受不利方面，例如不能夠由用戶在現(xiàn)場定制、不足的載流能力、大量導致插入損耗的部件和不可配置的接觸力。
[0008]在本領域中所需要的是消除前面提到的缺點的電觸頭。

【發(fā)明內容】

[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，其中可壓縮層被制造有管道，管道包含在其內的梁。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件的可壓縮構件，使得作用于第一和第二構件上的壓縮力將使它們維持電接觸同時壓縮梁。當壓縮力被釋放時，像彈簧一樣起作用的梁擴張，因而將第一和第二構件推開，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:剛性第一構件，其具有朝著彼此傾斜的兩個平坦表面，使得所述第一構件具有較窄的一端，且所述第一構件由導電材料形成；柔性第二構件，其具有在所述第一構件之上延伸的兩個臂，所述兩個臂具有向內的偏離，使得每個所述臂的內表面被壓下以與每個所述平坦表面接觸，所述第二構件由導電材料形成；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的梁，所述梁位于所述第一構件的較窄的上端和所述第二構件的分叉內表面之間。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，且所述第一構件的所述上端適合于匹配并接收所述梁。在這個第一實施方式中，梁位于所述管道內的中間點處。也就是說，每個梁的頂部低于所述可壓縮層的最高點，且每個梁的底部高于所述可壓縮層的最低點。
[0012]在本發(fā)明的第二實施方式中，當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。預拉伸剛性層在這個實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施方式是可能的。梁的可能形狀可以是但不限于下列項中的任一種:正方形、橢圓形、三角形、六邊形和八邊形。在每種情況中，所述第二構件的分叉內表面都可適合于匹配并接收所述梁。所述第一構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件在其設計中的放置而控制克力的設計的3個主要元件。第一和第二構件包括電接觸部件，同時當作用于第一和第二構件上的可壓縮力被釋放時，由可壓縮層形成的梁充當彈簧力。
[0015]在另一實施方式中，可添加一對下梁，每個下梁位于第二構件和第一構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)有技術方法需要交付整個板以由制造商進行預先配置，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件中的任一個，且第二剛性層可被移除以更換第一構件中的任一個。
[0021]本發(fā)明可借助于其設計在較高的測試溫度下操作。很多現(xiàn)有技術設計(例如，彈簧和彈簧針設計)易于在高溫下的變形。我們的設計不會發(fā)生這種情況。
[0022]根據(jù)下面的公開和所附的權利要求，其它目的和優(yōu)點將更充分明顯。
【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)明的第一實施方式中安裝的第二構件的橫截面視圖。
[0033]圖11示出在本發(fā)明的第一實施方式中安裝的第一構件的橫截面視圖。
[0034]圖12示出在本發(fā)明的第二實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)明的第二實施方式中的預拉伸剛性層的透視圖。
[0037]圖15示出在本發(fā)明的第二實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)明的第二實施方式中安裝的第一和第二構件的橫截面視圖。
[0043]圖22示出在本發(fā)明的第三實施方式中的正方形梁。
[0044]圖23示出在本發(fā)明的第四實施方式中的六邊形梁。
[0045]圖24示出在本發(fā)明的第五實施方式中的橢圓形梁。
[0046]圖25示出在本發(fā)明的第六實施方式