集成印刷電路板以及用于高速半導體測試的測試接觸器制造技術

一種用于高速半導體測試的集成印刷電路板和測試接觸器，該集成印刷電路板和測試接觸器具有：對準殼體，具有用于容納并定位要測試的集成電路的空腔；印刷電路板，具有沿印刷電路板表面定位的非導電彈性體部分；以及電平衡微波傳輸線結構，具有用于通過印刷電路板發送集成電路輸出的測試信號的柔性指。Ｕ形地線單元圍繞微波傳輸線結構延伸。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及集成電路測試接口系統，更具體地說，本專利技術涉及一種具有插口導板的測試設備，該插口導板使被測試的集成電路對準被集成到疊層印刷電路板內的導電柔性單元。
技術介紹
過去，接觸器用于將半導體封裝的各引線連接到測試設備，以便電測試該部件。某些半導體封裝外圍帶引線，它們具有圍繞封裝的外部邊緣連接封裝體的引線。外圍帶引線的封裝包括四方扁平、外形小的塑料引導芯片底座以及雙列直插式模制底座環。外圍帶引線的封裝具有各種尺寸，而且可以圍繞封裝的全部4個邊，或者圍繞不到4個邊，設置引線。用于與外圍帶引線的封裝以及其它類型的半導體封裝實現電測試連接的先前設備對于高性能器件具有嚴重局限性，而且在與大量、自動器件處理裝置一起使用時，存在運行可靠性問題。許多問題均導致不良電性能。通常，這是因為接觸器內的電通路長度長。電通路長度長表現不希望的阻抗效應，該阻抗效應影響對在測器件進行的電測試的完整性。不希望的阻抗效應包括長的不可控阻抗通路。這種不可控阻抗通路影響高頻信號的完整性，而且在物理相鄰通路之間產生串擾。其它不希望阻抗效應包括寄生電感、電容以及電阻。因為在電流的瞬時變化期間感應電壓尖脈沖，所以寄生通路電感干擾器件功率和地線源(sourcing)。寄生電容引起不希望的器件和測試電信號源的電加載。當有效電流必須流過電阻通路時，寄生電阻產生電壓誤差。這里僅列出因為測試接觸器中的長電通路產生的一部分不希望的阻抗效應。先前的測試接觸器通常在采用自動器件處理裝置的大量測試環境下表現不佳。當處理裝置錯誤使器件不正確對著接觸器時，接觸器的脆弱性通常導致接觸器損壞。在大量使用期間，接觸器通常迅速磨損，導致磨損破壞對準部件和接觸面。接觸器還太容易受到正常生產環境碎屑例如封裝樹脂灰塵和封裝引線焊料鍍層引起的污染的影響。因此，需要一種可以快速、簡單制造并消除了不希望阻抗效應引起的電性能問題的接觸器。
技術實現思路
本專利技術是一種用于進行高速半導體測試、消除與先前測試接觸器裝置有關的問題的測試接觸器。本專利技術是一個完整集成電路測試接口系統，該測試接口系統包括插口導板，用于使半導體封裝對準柔性導電單元，該柔性導電單元集成到疊層印刷電路板上。以這樣的方式構造該接觸器，使得該單元的幾何結構形成從位于印刷電路的外周邊之外的印刷電路板的外圍到集成電路墊的電平衡微波傳輸線結構。該傳輸線結構基于利用非導電連桿壓到印刷電路板上的共面波導幾何結構(CPW)，該非導電連桿被壓到具有對準殼體的印刷電路板。然后，該共面波導幾何結構在淺凹槽上延伸，該淺凹槽形成在該印刷電路板內。利用非導電彈性體填充該凹槽，非導電彈性體起力壓機構的作用，并用作共面波導幾何結構傳輸線的絕緣介質。柔性單元在集成電路的測試點之下終止。柔性單元包括用于連接集成電路測試點的升高接觸位置，該集成電路測試點可以是墊或球。U形地梁圍繞柔性單元的信號引腳延伸。接觸器材料與該系統的適當阻抗匹配，而在材料過渡區內，為了最佳信號完整性，已經補償了該傳輸線。將要測試的集成電路插入殼體內，該殼體使接觸器橫向對準位置。然后，將該集成電路壓到柔性單元上的升高觸點部件，然后，使該柔性單元向下推入位于印刷電路板上的凹槽內的彈性體內。壓彈性體產生足以確保柔性單元與位于集成電路上的測試位置之間實現良好電接觸的力。附圖說明圖1是本專利技術的測試接觸器的透視圖；圖2是圖1所示測試接觸器的部分剖視詳圖；圖3是示出在使用接觸器時，圖2所示測試接觸器的部分剖視圖；圖4是具有U形地梁的單接觸指的詳細俯視圖；圖5是具有兩條信號線和U形地梁的接觸指的詳細透視圖；以及圖6是作為開爾文引線的接觸指的詳細透視圖。具體實施例方式圖1示出本專利技術的集成電路測試接口系統10。在圖2中還可以看出，該接口系統包括位于疊層印刷電路板14上的對準殼體12。對準殼體12形成用于放置并對準要測試的集成電路或半導體封裝18的空腔16。在此還將半導體封裝稱為“在測試單元”。對準殼體12使該在測試單元對準導電柔性指20，該導電柔性指20集成在印刷電路板14內。以這樣的方式構造該接口系統，使得柔性指的幾何結構形成從位于集成電路或在測試單元的外周邊之外的印刷電路板外圍到位于在測試單元上的測試墊22的電平衡微波傳輸線結構。該傳輸線結構基于被壓到位于印刷電路板14上的跡線或墊24的共面波導幾何結構(CPW)。利用位于殼體12與接觸指20之間的非導電連桿26，該線結構被壓到該跡線上。該連桿被壓到具有對準殼體12的印刷電路板上。接觸指12在淺凹槽28上延伸，該淺凹槽28形成在該印刷電路板中。利用非導電彈性體30填充該凹槽，非導電彈性體30起力壓機構的作用并用作CPW傳輸線的絕緣介質。形成CPW傳輸線的接觸指在觸點部分32上終止，而且與用于在測試單元的測試墊22對準。升高觸點部分32，而且該觸點部分32用于連接位于集成電路上的測試墊。在圖4中還可以看出，U形柔性指狀地線34位于柔性指20周圍。指狀地線34包括多個升高的觸點部分36。還對準觸點部分36，以接觸位于在測試單元上的單獨測試墊22。例如，圖4所示的單接觸指20用于要求單可控阻抗線的應用，然而，其它應用也是可能的，諸如圖5所示，其中存在兩個接觸指20a和20b，例如，兩個接觸指20a和20b可以用于要求平衡差分信號線的應用。無論是存在信號控制阻抗線，還是存在平衡差分信號線，均采用U形指狀地線34。柔性指20a和20b分別具有升高觸點部分32a和32b。圖1所示接口系統10的接觸器包括3個差分引線架單元，其中殼體覆蓋這些引線架單元。該接觸器組合了阻抗控制結構，這些阻抗控制結構與用于電源、地線和低速信號I/O(輸入/輸出)的傳統彈簧引腳觸點集成在一起。已經考慮到用于該接口系統的所有組裝材料以與該系統的適當阻抗匹配，而在材料過渡區內，為了最佳信號完整性，已經補償了該傳輸線。在使用過程中，將集成電路或在測試單元插入殼體12的空腔16內，并在橫向對準位置。然后，將在測試單元壓到接觸指20和指狀地線34上的升高觸點位置32和36，如圖3所示。然后，使接觸指和指狀地線向下推入位于印刷電路板上的凹槽內的非導電彈性體內。彈性體的壓力產生足以確保在觸點部分與位于集成電路上的測試墊之間實現良好電接觸的力。將整個測試接口系統作為平衡、高速、微波傳輸線進行設計和制造。該接口系統采用CPW傳輸線結構或柔性指，該CPW傳輸線結構或柔性指在容納在印刷電路板上的淺凹槽內的非導電彈性體上，從印刷電路板上的安裝接觸墊向內輻射。將該CPW傳輸線結構接合到非導電連桿，該非導電連桿對準對準殼體，而且該CPW傳輸線結構對觸點提供貼合性，以壓到印刷電路板墊上。利用螺釘38，將殼體12安裝到印刷電路板14上，從而提供與印刷電路板互連所需的夾緊力。可以以這樣的方式設計傳輸線結構，使得它是具有規定值例如50歐姆的可控阻抗通路，可以根據被測試的在測試單元的需要，分布共面波導、槽線或其它傳輸線。傳輸線結構可以包括兩層或者更多層，從而用于更高電流密度，或者用于多層阻抗控制結構，例如微帶。可以以這樣的方式設計傳輸線結構，使得存在具有規定值例如100歐姆差分的平衡差分對，或者以這樣的方式設計傳輸線結構，使得為了使設計簡化，不存在阻抗控制，其中不要求高速。可以以這樣的方式設計傳輸線結構，使得該傳輸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于集成電路的測試接口系統，該測試接口系統包括：對準殼體，具有用于容納并定位要測試的集成電路的空腔；印刷電路板，具有沿印刷電路板表面定位的非導電彈性體部分；以及電平衡微波傳輸線結構，具有用于將測試信號從集成電路沿 印刷電路板傳送到外部測試電子電路的裝置。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：瓦爾斯特雷貝格斯，詹森姆羅奇可夫斯基，
申請(專利權)人：特拉華資本形成公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]