[发明专利]使用无插座测试板对组装级的电子装置的测试

说明书

技术领域

本发明涉及测试领域。本发明特别是涉及电子装置的测试。

背景技术

为了检测电子装置(特别是包括一个或多个集成电路)的正确的操作性，通常需要一个测试步骤；这对于保证电子装置制造周期的高质量是非常重要的。测试能够检测出明显的或潜在的(即在使用一段时间后发生的)缺陷。同时，测试下的集成电路可以调节温度(以便保证它们在预定温度下工作)。典型的例子就是老化测试，使电子装置在非常高或低的温度下工作一段时间(例如，从-50℃-+150℃)；这样可以模拟出同样的电子装置在室温下(即，25℃-50℃)长时间工作后的状况。

测试既可以在晶圆级也可以在组装级进行。在第一种情况中，集成电路直接被测试(当它们仍在半导体材料的晶片中)；相反，在第二种情况中，电子装置的制造一经完成即被测试(集成电路已经被分割并植入合适的封装中)。组装级的测试减少了对于集成电路的损坏的风险(例如，因为大气污染或震动)；另外，它是在电子装置的成品状态下进行测试。

在组装级的电子装置的测试需要将电子装置固定到测试板上，测试板通常被用作电子装置与测试系统的接触面。因此，每一个测试板设有多个插座。插座机械锁紧电子装置且电连接它们到测试系统；同时，在测试后插座可以移除电子装置且没有任何实质损坏。

特别参照球栅阵列(又称BGA)型的电子装置(具有小球形的接线端)，已知的测试板例如美国专利US-B-6,204,681所公开的。特别是该测试板具有多个插座，每个插座设有夹紧对应电子装置的弹簧杆机构；在插座的中心形成一个贯穿测试板的开口，以便使电子装置的球外露。测试板翻转并压向位于其上方的测试头。对每一个插座而言，测试头包括一组对应电子装置的球的触点(该触点安装在一个各向异性导电片上)。每个触点以弹性瓣或杯状部分结束；在上述两种情况中，触点的半径小于被压向其的球的半径，因此能起到保护球端头的作用、打破任何氧化膜且收集可能的碎片。

另一个用于BGA型的电子装置的插座在美国专利申请US-A-5,808,474中被公开。其中插座由具有可分离的盖的刚性底座形成，盖可锁紧已经插入底座中的相应电子装置。插座还设有由具有多个测试触点的弹性电路基底形成的胆片；当承压流反馈到胆片内部时，弹性电路基底被抬升，以使其测试触点被推向电子装置的对应球。替换地，弹性电路基底安装在压缩层上，当因为盖的向下力的作用其被电子装置压缩时，同样推动其测试触点与球接触。

现有技术中已知的测试板的缺点是插座的结构相对复杂。另外，其安装到测试板需要多道工序；例如，插座被焊接或卡接到测试板上。因此影响了测试板的成本，以至于影响了整个测试系统的成本。

现在参照测试下的电子装置的温度调节，最好的结果通常是通过强制热或冷空气吹向测试板实现的。但是，这需要一个对测试系统的尺寸和成本不利的大容量结构。另外，这样获得的电子装置温度的控制不是十分有效率。特别是，保证不同电子装置各处温度分配均匀是非常困难(如果不是不可能)。

不同的替代方案用于测试晶片级的电子装置。

例如，美国专利US-B-6,468,098号公开了一种已知方案，其中被测试晶片通过一个焊接到容纳结构的刚性膜(钢制)支撑；流体通过容纳结构，以致将晶片压向设置在其上方的夹盘结构。流体还可以被加热或冷却以影响晶片的温度。为了改进与晶片的接触，该专利提出使用一个可膨胀的腔作为替代，该腔由具有柔性触点的弹性布线层界定。将晶片固定在弹性布线层下后，流体注入腔内，以致挤压弹性布线层使之与晶片接触；如上所述，流体还可以用于控制晶片的温度。替换地，晶片可以通过真空夹盘被固定在弹性布线层上方，这也可用作控制其温度。在该专利的另一个实施例中，晶片附加在弹性层的上方，该弹性层形成容置流体的腔(具有单一开口，因此无对流体温度的控制)。当流体注入到腔中，弹性层被抬起，因此将晶片推向附加到夹盘的布线层。

美国专利申请US-A-2004/0056649介绍了另一个用于在触点间建立和保持电连接的气动系统。具体地，该专利申请提出使用一个围绕在夹具设备中的胆片。当胆片被流体压迫时，它施加一个可以在相应触点垫间产生期望接触的力(诸如来触发一个开关)。例如，胆片可以作用于触点按钮(与平板一体或安装在平板上)，或者作用于具有枝形接触面的触点垫。流体还可以是热传导的，以致为连接提供了一个散热装置。