用于檢驗電子元件的裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及用于檢驗電子元件的裝置，該裝置具有至少一個用于接觸電子元件（17）的檢驗管座（13）并具有一個電耦合于檢驗管座（13）上的測試頭。根據本發明，為了在檢驗管座（13）和檢測頭之間傳輸信號，設置一個轉接板（1），該轉接板在其面對檢驗管座（13）的那一側上具有適配于檢驗管座（13）的觸點位置的接觸面（2），并且其背離檢驗管座（13）的那一側設置有適配于中間板（6）的或測試頭的觸針（10）位置的接觸套筒（4），其中所述接觸面（2）與各個相應的接觸套筒（4）導電地連接。
【專利說明】用于檢驗電子元件的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及根據權利要求1前序部分的用于檢驗電子元件的裝置。
【背景技術】
[0002]電子元件通常經受某些測試，以檢查其電學功能或者也檢查其傳感(sonsorischen)功能。為此，已知多種選擇。例如，將電子元件在其在基底上分切之前進行檢驗。在其分切和整理之后，可以要么將電子元件單獨檢驗，要么提供一個載體，在該載體上固定多個電子元件。
[0003]載體、基底或者單獨的電子元件然后被移交給所謂的處理器。處理器具有一個通常固定的測試頭，一個同樣固定的檢驗管座與該測試頭連接。載體、基底或者單獨的元件相對于該檢驗管座移動并精確地定位。可以使用同時接觸和檢驗多個電子元件的檢驗管座，或者單獨檢驗每個元件。如果不是同時檢驗載體或基底的全部電子元件，則必須將載體或基底在每個檢驗步驟后重新定位。
[0004]如果將電子元件單獨移交于處理器上并且在那里還分離地再次加工，則將單獨的元件插入所謂的引腳支座(Leadbacker)中并在其中相對于檢驗管座定位。引腳支座適配于待檢驗的電子元件的形式，并在壓緊于檢驗管座上的情況下支撐該電子元件以及元件的任選地存在的接觸腳，以使得電子元件不被作用的力損害。
[0005]在負責電子元件的直接接觸的測試頭和檢驗管座之間，必須傳遞測試頭的激勵信號以及電子元件的應答信號。為此目的，檢驗管座在其背離電子元件的那一側上具有接觸面。該接觸面的布置與電子元件的觸點位置和其它條件(例如觸點之間的所需距離、空間比例等)存在緊密聯系。在這種情況下，通常不能夠或者僅僅能夠輕微地接受測試頭的觸點的固定布置。
[0006]因此，通常使用一個或多個硬件接口，該硬件接口將檢驗管座的與電子元件背離的觸點與測試頭的觸點連接。這樣的硬件接口是已知的，它們在一側包含適配于檢驗管座的接觸面并在相對的那一側上包含適配于測試頭的觸針。為了將這些觸針穩定化，必須將它們澆鑄在硬件接口中。
[0007]因為觸針必須很精確地定位，因此觸針的澆鑄是比較高成本且昂貴的。盡管如此，這些觸針在改裝于其它電子元件上的情況下或者在其安置過程中受損的風險是很大的。如果僅僅一個單獨的觸針被損壞或折斷，整個硬件接口將變得不可用并且必須更換，因為在澆鑄的觸針的情況下不可能將其單獨替換。
【發明內容】
[0008]本發明基于如下任務:設計一種根據權利要求1的前序部分的用于檢驗電子元件的裝置，以使得信號可以在檢驗管座和測試頭之間以高的傳遞可靠性進行交換，并且將所使用的硬件接口結構簡單地、廉價地并且穩固地實現。
[0009]根據本發明，該任務通過具有權利要求1的特征的用于檢驗電子元件的裝置得以解決。根據本發明，為了在檢驗管座和檢測頭之間傳輸信號，設置一個轉接板，該轉接板在其面對檢驗管座的那一側上具有適配于檢驗管座的觸點位置的接觸面，并且其背離檢驗管座的那一側設置有適配于中間板的或測試頭的觸針位置的接觸套筒，并且其中所述接觸面與各個相應的接觸套筒導電地連接。
[0010]通過使用接觸套筒而不是觸針，可以顯著降低運行成本。因為接觸套筒至少不顯著突出于轉接板的表面，因此該接觸套筒受損的風險明顯比觸針的情況下小。
[0011]本發明的其它細節和優點由從屬權利要求呈現。
[0012]有利地，在轉接板一側上的接觸面的位置獨立于在轉接板相對側上的相應的接觸套筒的位置進行布置。這在方面，“獨立地”意味著相應的接觸面和接觸套筒的位置可以直接重疊地或者彼此錯位地布置。由此，接觸面的位置可以以簡單的方式對齊檢驗管座的觸點位置并且接觸套筒的位置可以對齊中間板的或檢測頭的觸針位置。
[0013]如上所述，接觸面的位置獨立于接觸套筒的位置進行布置，以使得接觸面或者接觸套筒可以適配于檢驗管座或者測試頭或者中間板。轉接板因此有利地構造為印制電路板(Platine)0接觸面和接觸套筒之間的導電連接因此通過一種已長時間測試和證明的技術實現。通過將轉接板構造為印制電路板，成本非常有利的生產也成為可能。
[0014]尤其有利的是將接觸套筒插入轉接板的盲孔中。由此避免了貫通接觸，并且用于檢驗管座的觸針的接觸面只存在于轉接板的面對檢驗管座的那一側上。轉接板可以構造為可以很簡單地適配所有條件的雙層印制電路板。
[0015]接觸套筒可以與轉接板通過導電粘合劑(所謂的ECA粘合劑(ElectricallyConductive Adhesive))連接。但是,為了將轉接板形成為可簡單地修理,將接觸套筒有利地與轉接板焊接。
[0016]接觸套筒通常設計為具有開放的橫截面，因此不形成封閉的環。由此，與待接觸的觸針表面的良好適配成為可能，因此觸針和接觸套筒之間的具有低接觸電阻的良好電接觸成為可能。接觸套筒因此具有環狀的法蘭，其中僅僅該法蘭與轉接板的表面焊接。為了賦予接觸套筒所需的穩定性，將該法蘭形成為封閉的環，其中將內徑的尺寸定為略大于觸針的外徑。
[0017]如果為測試頭設置套筒，為了形成所需的與檢驗管座的導電連接，根據本發明，在轉接板和測試頭之間設置具有可替換的觸針的連接板作為中間板，該觸針既從面對轉接板的那一側也從面對測試頭的那一側從表面突出。
[0018]一側上的觸針的位置不必區別于另一側上的觸針的位置，因為該位置對檢驗管座或測試頭的適配已經在轉接板的造型過程中得到考慮。因此可以使用貫通的觸針，該觸針可很穩定地鋪定在連接板中。
[0019]通過觸針的可替換性，連接板可以在一個或多個觸針損壞的情況下被修理，并且不必用新的連接板替換。由此，將在檢驗管座和測試頭之間的轉移鏈中所需的、但是非常易受損的觸針轉移到獨立的板中，在該板中可以將它們容易地替換。
[0020]為了能夠將在兩側上突出于表面的觸針以簡單的方式替換，連接板具有兩個彼此連接的部分，所述部分為了觸針的替換可彼此分離并再次連接。受損的觸針的更換由此非常簡單地成為可能。為此，只需將兩部分之間的連接(有利地為螺釘連接)拆卸，以使得可以將兩部分彼此分離。然后將松散地插入兩部分之一中的受損的觸針更換并將兩部分再次彼此連接。
[0021]電子元件經常必須在很低的溫度下檢驗，而具有檢驗用電子設備的測試頭暴露于常溫的環境空氣。因此，可以發生在電子元件和測試頭之間的轉移鏈的一點上來自環境空氣的水份發生冷凝的情況。該水份可以在間距很窄的單個觸點之間形成導電連接，并因此導致錯誤測量，甚至導致對測試頭的檢驗用電子設備的損害。為了避免水份的冷凝，因此將冷區域與常溫區域嚴格分離。為此，連接板具有一個溫度隔離層。
[0022]然而，連接板的冷側和熱側之間的熱傳遞可以通過貫通的、在兩側上突出于表面的觸針進行。由此可以在接納邊(Aufnahmebord)的熱側上在冷的觸針上形成露水。為了避免該露水的形成，連接板在其面對測試頭的那一側上可用空氣吹掃。
[0023]本發明的其它細節和優點由實施例的說明呈現出來，所述實施例參照附圖進行詳細解釋。【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1以透視圖示出一種根據本發明的轉接板，
[0025]圖2示出通過圖1的轉接板的截面，
[0026]圖3以透視圖示出形成為連接板的中間板，
[0027]圖4示出通過圖3的連接板的截面，
[0028]圖5示出通過具有轉接板和連接板的接觸單元支架的截面，
[0029]圖6示出圖5的組件的立體截面圖。
[0030]附圖標記示意如下:
[0031]1:轉接板 2:接觸面3:盲孔
[0032]4:接觸套筒 5:環形接合法蘭 6:連接板
[0033]7:下部8:上部9:連接螺釘
[0034]10:觸針11:觸針上部12:觸針下部
[0035]13:檢驗管座14:檢驗簧15:簧末端
[0036]16:檢驗尖 17:電子元件18:引腳支座
[0037]19:終端板 20:通風空間21:鎖緊栓
[0038]22:定心板 23:檢驗管座支架(接觸單元支架)
【具體實施方式】
[0039]根據本發明的在圖1中示出的轉接板I是為了大致方形的電子元件的檢驗而設計，該轉接板在所有四個側面上具有觸點。相應地構造了一個用于檢驗元件的檢驗管座。因此，轉接板I在其上側具有分成四組的多個很小的接觸面2，其中接觸面2彼此分離并且將每個接觸面分配給圖1中未示出的檢驗管座的檢驗簧(Priiffeder )。
[0040]轉接板I構造為印制電路板，以使得接觸面2可以基本上以任何方式進一步導電連接。在圖3所示的連接板6上可看到觸點的通過測試頭所預定的布置。因此，在轉接板I中在下側上存在與該布置對應的盲孔3 (見圖2)。在盲孔3中插入接觸套筒4。接觸套筒4具有環形接合法蘭5，該環形接合法蘭的外徑的尺寸被定為大于盲孔3的內徑。接觸套筒4的環形接合法蘭5與印制電路板焊接。以這種方式，保證了印制電路板和接觸套筒4之間的可靠的接觸、耐久的固定和高的穩定性。
[0041]與此相對，接觸套筒4的插入盲孔3中的部分是開放的并且以彈簧方式形成，并且非全面地抵靠在盲孔3的內壁上。由此，推入的觸針可以在盲孔3內將接觸套筒4拓寬，并且因此可以產生推入的觸針和接觸套筒4之間的可靠的接觸。
[0042]轉接板I的上側上的各個接觸面2與轉接板下側上的各個接觸套筒4的連接在印制電路板的生產過程中以通常方式進行。因此，可以在轉接板的上側或下側上存在印刷導線或者蝕刻導電層。然而，轉接板I也可以形成為雙層的，其具有在兩層之間的相應的導線。
[0043]轉接板I是很不敏感的，因為沒有觸針從其兩個相對的表面突出。因此，轉接板I的損害是可能性很低的。僅僅可以考慮在測試裝置的改裝過程中(用于檢驗其它電子元件)在觸針從接觸套筒4的拔出過程中環形接合法蘭5和轉接板I之間的焊接發生松脫。然而，這種損壞的修理是可以容易地進行的，而同樣不必將整個轉接板I替換。
[0044]因為用于檢驗電子元件的測試頭通常也具有接觸套筒，提供了圖3中所示的連接板6。連接板6具有下部7和上部8。這兩部分通過螺釘9彼此連接。連接板6帶有觸針10，其中觸針上部11突出于上部8的表面并且觸針下部12突出于下部7的表面。在這種情況下，觸針上部11的直徑適配于轉接板I中的接觸套筒4的直徑，并且觸針下部12的直徑適配于此處未示出的測試頭的接觸套筒的直徑。
[0045]從圖4可以更清楚地看出連接板6的結構。在這里清楚的是，上部8在其抵靠于下部7上的表面上設置有盲孔。該盲孔的底部各自具有一個中心孔，該中心孔的直徑對應于觸針上部的直徑。觸針10在觸針上部11和觸針下部12之間具有一個增厚的區域，該區域的外徑適配于上部8中的盲孔的內徑。
[0046]觸針10由此錨固在連接板6中，并且在軸向上不能移動。然而。在損壞的情況下，可以將它們以簡單的方式替換。為此，將螺釘9拆卸并將上部8去除。觸針10停留在下部7中，但是現在不再固定在軸向上，并且可以向上拔出。在將損壞的觸針替換后，將上部再次仔細地安置并與下部7用螺釘固定。連接板6現在再次待用，而不需要完全替換。
[0047]從圖5和6尤其可以看出檢驗管座13、轉接板I和連接板6如何共同作用。檢驗管座13具有多個檢驗簧14，所述檢驗簧各自在電子元件的檢驗過程中用其檢驗尖16與電子元件的觸點處于導電連接。每個檢驗簧14各自的簧末端15安置在轉接板I的接觸面2(見圖1)上。檢驗簧14因此形成待檢驗的電子元件的觸點和轉接板I的接觸面2之間的連接。
[0048]在圖5中示意性地表示了待檢驗的電子元件17,該電子元件保持在一個所謂的引腳支座18中并壓靠檢驗管座13。在這里所示的應用實例(見圖6)中，為待檢驗的電子元件17的四個側面的每一個設置自己的檢驗管座13。通過該布置，在轉接板I (見圖1)上產生四組接觸面2。
[0049]在引腳支座18在檢驗管座13的方向上移動的情況下，引腳支座18通過定心板22精確定位，以使得待檢驗的電子兀件17的每個觸點精確地命中檢驗黃14的檢驗尖16。
[0050]檢驗管座13用檢驗簧14的簧末端15坐落在轉接板I的接觸面2上。該接觸面又與轉接板I的下側上的接觸套筒4 (見圖2)導電連接。
[0051]最后，為了產生待檢驗的電子元件17的觸點和此處未示出的測試頭之間的連接，在轉接板I的下面布置連接板6。從上部8的表面伸出的觸針上部11各自插入轉接板I的下側上的接觸套筒4中，并與該接觸套筒形成導電連接。觸針下部12在測試頭的連接過程中引入那里存在的測試頭套筒中。通過鎖緊栓21將測試頭在連接過程中居中。
[0052]具有四個檢驗管座13、轉接板I和連接板6的整個檢驗組件安裝在檢驗管座支架23 (所謂的接觸單元支架)中。在該接觸單元支架23中也可以安裝多個檢驗組件，以使得可以同時檢驗多個電子元件。通常，這里作為示例的接觸單元支架具有四個或八個檢驗組件。
[0053]在一些情況下，電子元件必須在低溫下檢驗。為此，電子元件通常在恒溫箱中被預冷。定心板22和檢驗管座13也在某些情形中被冷卻。因為檢測頭通常保持在室溫下，必須在熱區域和冷區域之間的過渡區域中防止空氣水份冷凝，該水份可導致觸點之間的短路。為此目的，連接板6通常由具有良好的隔熱性能的材料生產。尤其是，下部7可以形成冷區域和熱區域之間的阻擋層。
[0054]然而，同樣可能的是在轉接板6的上部8和下部7之間形成空腔。通常被空氣填充的該空腔可以在冷的檢驗區和周圍區域之間形成溫度隔離層，其中該周圍區域通常處于室溫。
[0055]盡管如此，觸針10形成冷橋，使得觸針下部12在檢驗過程中可以冷卻。因此，可以在其上發生空氣水份冷凝。為了對抗這一點，設置通風空間20，通過該通風空間可以吹送熱空氣，以使得空氣在觸針下部12周圍不斷交換并因此防止空氣的冷卻以及從冷卻的空氣冷凝出水份。同時，將觸針下部12略微加熱，以使得俘獲冷凝水的趨勢也因此降低。
[0056]通風空間20在其下側通過終端板19界定，該終端板同樣設置有孔，然而該孔也為從連接板6很大程度突出的觸針下部12提供額外的引導。以這種方式，可以在一定程度上避免觸針下部損壞的風險，尤其是在測試頭和接觸單元支架23之間的連接過程中。
[0057]然而，終端板19主要形成通風空間20的終端。通過經由通風空間20吹送的熱空氣，將觸針下部12以及終端板19兩者保持在露點以上的溫度。由此，在通風空間20內部、在觸針下部12以及終端板19內側，或者在終端板19的外側和從其伸出的觸針下部12上，水都不能夠冷凝。
【權利要求】
1.用于檢驗電子元件的裝置，該裝置具有至少一個用于接觸電子元件(17)的檢驗管座(13)并具有一個電耦合于檢驗管座(13)上的測試頭，其特征在于，為了在檢驗管座(13)和檢測頭之間傳輸信號，設置一個轉接板(1)，該轉接板在其面對檢驗管座(13)的那一側上具有適配于檢驗管座(13)的觸點位置的接觸面(2)，并且其背離檢驗管座(13)的那一側設置有適配于中間板(6)的或測試頭的觸針(10)位置的接觸套筒(4)，其中所述接觸面(2)與各個相應的接觸套筒(4)導電地連接。
2.根據權利要求1的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，轉接板(I)一側上的接觸面(2)的位置獨立于在轉接板(I)相對側上的相應的接觸套筒(4)的位置進行布置。
3.根據權利要求1至2之一的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，轉接板(I)構造為印制電路板。
4.根據權利要求1至3之一的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，將接觸套筒(4)插入轉接板(I)的盲孔(3)中。
5.根據權利要求1至4之一的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，將接觸套筒(4)與轉接板(I)焊接。
6.根據權利要求5的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，接觸套筒(4)具有環狀的法蘭(5 )，并且僅僅該法蘭(5 )與轉接板(I)的表面焊接。
7.根據權利要求1至6之一的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，在轉接板(I)和測試頭之間設置具有可替換的觸針(10)的連接板(6)，該觸針既從面對轉接板(I)的那一側也從面對測試頭的那一側從表面突出。
8.根據權利要求7的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，連接板(6)具有兩個彼此連接的部分(7、8)，所述部分為了觸針(10)的替換可彼此分離并再次連接。
9.根據權利要求7至8之一的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，連接板(6)具有溫度隔離層(7)。
10.根據權利要求7至9之一的用于檢驗電子元件的裝置，其特征在于，連接板(6)在其面對測試頭的那一側上可用空氣吹掃。
【文檔編號】G01R1/073GK103941115SQ201410075123
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2013年3月1日
【發明者】G·斯坦尼斯澤維斯基, M·彼得曼, G·吉克文德伯格 申請人:馬提特斯電子系統有限公司
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