DE29607535U1

DE29607535U1 - Kopplungssystem für eine Testvorrichtung für elektronische Schaltungen

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Publication number: DE29607535U1
Application number: DE29607535U
Authority: DE
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2006-04-26
Also published as: US5552701A; GB2300979B; JPH08313588A; GB2300979A; GB9609977D0

Description

Kopplungssystem für eine Testvorrichtung für elektronische schaltungen

Beschreibung

Diese Erfindung bezieht sich auf Systeme zum Testen von elektronischen Schaltungen durch Anlegen und/oder Messen von elektrischen Signalen und insbesondere auf Testsysteme für elektronische Schaltungen zum Anlegen von elektrischen Signalen an ein Bauelement oder an eine integrierte Schaltung, die getestet werden, und zum Messen der Antwort des Bauelements oder der integrierten Schaltung auf die angelegten elektrischen Signale. Insbesondere ist die Erfindung auf ein System gerichtet, um mechanische und/oder elektrische Verbindungen zwischen einer Testvorrichtung für elektronische Schaltungen und einer elektronischen Schaltung, wie z.B. einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung, die getestet wird, zu ermöglichen, derart, daß elektrische Signale zu der elektronischen Schaltung übertragen und/oder von der elektronischen Schaltung empfangen werden können, um das Verhalten der elektronischen Schaltung zu charakterisieren.

Insbesondere schafft ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Kopplungssystem zum Bewirken von mechanischen und/oder elektrischen Verbindungen zwischen einer Befestigungsplatte einer Testvorrichtung für elektronische Schaltungen und einer Ladeplatte und/oder einem Testkopf der Testvorrichtung, derart, daß elektrische Signale zu der elektronischen Schaltung übertragen und/oder von der elektronischen Schaltung empfangen werden können, um das Verhalten der elektronischen Schaltung zu charakterisieren. Das Kopplungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist insbesondere für eine Hochfrequenz-Testvorrichtung für elektronische Schaltungen anpaßbar, um mechanische und elektrische Verbindungen zwischen der Befestigungsplatte und der Ladeplatte und/oder dem Testkopf der Testvorrichtung zu bewirken, um die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit von Verbindungen zu

verbessern.

Programmierbare Testvorrichtungen für elektronische Schaltungen werden typischerweise während der Herstellung von elektronischen Bauelementen und integrierten Schaltungen verwendet, um das Verhalten des Bauelements oder der integrierten Schaltung während der Herstellung zu überprüfen. Tests werden durchgeführt, um sicherzustellen, daß das Bauelement oder die integrierte Schaltung zugeordnete Entwurfsverhaltensspezifikationen erfüllen. Um das Bauelement oder die integrierte Schaltung zu testen, ist eine Testvorrichtung für elektronische Schaltungen programmiert, um ein elektrisches Signal oder eine Reihe von elektrischen Signalen in das Bauelement oder die integrierte Schaltung, welche getestet werden, zu injizieren, und um die Antwort (die Antworten) zu messen. Die Testvorrichtung für elektronische Schaltungen kann nicht nur verwendet werden, um fertiggestellte gehäuste Bauelemente und integrierte Schaltungen zu testen, sondern sie wird ebenfalls häufig verwendet, um Tests bei verschiedenen Herstellungsstufen des Bauelements oder der integrierten Schaltung zwischen der anfänglichen Waferverarbeitung und der abschließenden Häusung durchzuführen.

Eine herkömmliche, programmierbare Testvorrichtung für elektronische Schaltungen, die allgemein durch die Bezugszahl 10 gezeigt ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Testvorrichtung 10 für elektronische Schaltungen weist einen Testkopf 12 auf, der durch Kabel elektrisch angeschlossen ist, die durch einen Kanal 14 zu einem Einschubschrank oder zu Einschubschränken 16 von elektronischen Test- und Meßgeräten, wie z.B. elektrische Wechselstrom- und Gleichstrom-Signalgeneratoren zum Anlegen elektrischer Signale an ein Bauelement oder eine integrierte Schaltung, die mit dem Testkopf schnittstellenmäßig verbunden ist, und Signalanalysatoren, wie z.B. ein Netzwerkanalysator, ein Spektrumanalysator, ein Oszilloskop oder eine andere Signalform-Digitalisierungs- und/oder SignalVerarbeitungs-Ausrüstung, geleitet werden, um

die Antwort oder die Antworten auf die angelegten elektrischen Signale zu messen. Der Testkopf 12 kann eine Schaltungsanordnung aufweisen, welche eine Verteilung von elektrischen Signalen, eine Signaltrennung, eine Frequenzumsetzung, eine Verstärkung, eine Dämpfung, ein Umschalten oder eine weitere Konditionierung oder Modifizierung von elektrischen Signalen durchführt, bevor sie zu dem Einschubschrank 16 oder zu einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung, welche gerade getestet wird, geleitet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bildet der Testkopf 12 eine Schnittstelle mit einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung über eine Ladeplatte 18 und wiederum über eine Befestigungsplatte 20, die typischerweise an dem Testkopf befestigt ist. Alternativ kann vor dem Einbau der Befestigungsplatte 20 eine Kalibrationsplatte (nicht gezeigt), die eine Konfiguration aufweist, die der Befestigungsplatte ähnlich ist, mit dem Testkopf 12 verbunden werden, um den Testkopf zu kalibrieren. Die Konfiguration der Ladeplatte 18 hängt von dem Typ oder der Familie von Bauelementen oder in*- tegrierten Schaltungen, welche getestet werden, ab, wie z.B. eine analoge oder digitale elektronische Schaltung, während die Konfiguration der Befestigungsplatte 20 typischerweise für die Familie oder das einzelne Bauelement oder die integrierte Schaltung, welche getestet wird, spezifisch ist.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, bildet die Befestigungsplatte 20 wiederum eine Schnittstelle mit einer DUT-Platte 22 (DUT = Device-Under-Test = Meßobjekt), die Induktoren, Kondensatoren und/oder andere elektronische Komponenten oder Schaltungen aufweist, die auf der DUT-Platte befestigt oder hergestellt sind, um elektrische Signale, die zu einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung, welche getestet wird, übertragen und/oder von einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung, welche getestet wird, empfangen werden können, zu entkoppeln, zu filtern, zu dämpfen oder auf andere Art und Weise zu modifizieren. Schließlich ist die DUT-Platte 22 mit einem Sockel 24 verbunden, um eine elek-

trische Verbindung oder elektrische Verbindungen zwischen der Testvorrichtung 10 für elektronische Schaltungen und der tatsächlich zu testenden elektronischen Schaltung, wie z.B. einem gehäusten Bauelement oder einer integrierten Schaltung 26, zu bewirken.

Wie ferner in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Testkopf 12 an einem Rollbock 28 befestigt. Der Testkopf 12 ist vorzugsweise durch drehbare Verbindungen 30 an dem Rollbock 28 befestigt. Die drehbaren Verbindungen 30 ermöglichen es, daß der Testkopf 12 in einer annähernd nach oben gerichteten horizontalen Position positioniert werden kann, derart, daß die geeignete Ladeplatte 18 und Kalibrations- oder Befestigungsplatte 20 und die DUT-Platte 22 mit dem Sockel 24 durch einen Betreiber an dem Testkopf der Testvorrichtung 10 für elektronische Schaltungen verbunden werden können. Der Testkopf 12 kann ferner in eine beliebige winklinge Position gedreht werden, derart, daß der Sockel 24 eine Schnittstelle mit beispielsweise einer automatischen Materialhandhabungsvorrichtung 32 bilden kann, welche jedes zu testende gehäuste Bauelement oder jede zu testende integrierte Schaltung schnell der Testvorrichtung 10 für elektronische Schaltungen zuführen kann.

Alternativ kann der Sockel 24, der an der DUT-Platte 22 befestigt ist, durch eine Wafersonde (nicht gezeigt) ersetzt werden. Die drehbaren Verbindungen 30 ermöglichen es, daß der Testkopf 12 in eine umgekehrte Position gedreht werden kann, um Bauelemente oder integrierte Schaltungen auf einem Wafer {nicht gezeigt) an einer Wafersondenstation (nicht gezeigt) zu testen.

Um eine Schnittstelle zwischen dem Sockel 24 und der automatischen Materialhandhabungsvorrichtung 32, oder einer Wafersonde (nicht gezeigt) an einer Wafersondenstation (nicht gezeigt) herzustellen, ist an dem Testkopf 12 ein Rahmen 34 befestigt. Eine Aufspannvorrichtung 36, die mit dem Rahmen 34 zusammenpaßt, ist an der automatischen Materialhandha-

bungsvorrichtung 32 oder an der Wafersondenstation (nicht gezeigt) befestigt, um den Testkopf 12 mit der Handhabungsvorrichtung oder die Station derart auszurichten, daß der Sockel 24 oder eine Wafersonde (nicht gezeigt) jeweils das zu testende Bauelement oder die zu testende integrierte Schaltung kontaktiert.

Ungünstigerweise ist der Testkopf 12 typischerweise massiv, weswegen es für den Betreiber schwierig ist, mit demselben umzugehen. Daher ist es für den Betreiber problematisch, den Sockel 24 bezüglich der automatischen Materialhandhabungsvorrichtung 32 oder einer Wafersondenstation (nicht gezeigt) derart auszurichten, daß gehäuste Bauelemente oder integrierte Schaltungen oder Bauelemente auf einem Wafer oder integrierte Schaltungen auf einem Wafer getestet werden können.

Es würde daher wünschenswert sein, eine Struktur zu schaffen, die die Ausrichtung des Sockels 24 mit der automatischen Materialhandhabungsvorrichtung 32 erleichtert oder die Ausrichtung einer Wafersonde (nicht gezeigt) an einer Wafersondenstation (nicht gezeigt) erleichtert. Eine derartige Struktur würde das Einstellen erleichtern und die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit des Kontakts zwischen der Testvorrichtung 10 für elektronische Schaltungen und einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung während des tatsächlichen Testens verbessern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein effizientes System zum Koppeln einer Befestigungsplatte eines Testsystems für elektronische Schaltungen an einen Testkopf des Testsystems zu schaffen, um die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Kontakte zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft ein Kopplungssystem, um mechanische und/oder elektrische Verbindungen bei

einem Testsystem für elektronische schaltungen zu erleichtern, derart, daß das Testsystem ohne weiteres mit einer automatischen Materialhandhabungsvorrichtung oder einer Wafersondenstation schnittstellenmäßig verbunden werden kann, um das Testsystem und Testbauelemente oder integrierte Schaltungen effizient einzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Kopplungssystem zwischen einer Befestigungsplatte des Testsystems für elektronische Schaltungen und einem Testkopf des Testsystems enthalten. Die Befestigungsplatte umfaßt vorzugsweise einen Herunterziehring und mindestens einen elektrischen Verbinder, der an der Befestigungsplatte befestigt ist. Zusätzlich weist der Testkopf vorzugsweise eine Ladeplatte auf, die selektiv an dem Testkopf befestigt ist und folgende Merkmale aufweist: eine Apertur; eine Verbinder-Trägerplatte, die an dem Testkopf innerhalb der Öffnung befestigt ist und eine Öffnung aufweist; mindestens einen zusammenpassenden elektrischen Verbinder, der an der Ladeplatte oder an der Verbinder-Trägerplatte befestigt ist; und einen Tunnel durch den Testkopf, der mit der Öffnung ausgerichtet ist. Vorzugsweise nimmt ein Nockenring den Herunterziehring auf der Befestigungsplatte und die Verbinder-Trägerplatte selektiv in Eingriff, wobei derselbe betätigbar ist, um die Befestigungsplatte und den Testkopf miteinander zu verbinden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt das Kopplungssystem eine männliche Kopplungseinrichtung, die entweder in der Befestigungsplatte oder in dem Testkopf enthalten ist. Die männliche Kopplungseinrichtung kann beispielsweise ein Drehkreuz aufweisen, das mit dem Herunterziehring der Befestigungsplatte verbunden ist. Die männliche Kopplungseinrichtung kann ferner einen Kopplungskegel mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweisen, wobei das zweite Ende des Kopplungskegels an dem Drehkreuz befestigt ist und das erste Ende des Kopplungskegels konfiguriert ist, um in eine weibliche Kopplungseinrichtung zu passen, die in dem jeweiligen anderen der Befestigungsplatte oder des Testkopfes enthalten ist. Bei dem Beispiel kann die

weibliche Kopplungseinrichtung die Öffnung in der Verbinder-Trägerplatte und den Tunnel in dem Testkopf aufweisen. Die männliche und die weibliche Kopplungseinrichtung erleichtern die Ineingriffnahme des mindestens einen Verbinders der Befestigungsplatte mit dem mindestens einen zusammenpassenden Verbinder der Ladeplatte oder des Testkopfs, wenn die Befestigungsplatte zu dem Testkopf hin bewegt wird.

Bei einer Implementierung umfaßt der Herunterziehring vorzugsweise eine Mehrzahl von Herunterziehstiften, wobei der Nockenring vorzugsweise eine Mehrzahl von Bayonettschlitzen aufweist, in welchen die jeweiligen Herunterziehstifte geführt werden, wenn die Befestigungsplatte zu dem Testkopf hin bewegt wird. Ferner ist die Verbinder-Trägerplatte umfangsmäßig bezüglich des Tunnels in dem Testkopf befestigt und weist eine Mehrzahl von umfangsmäßigen Kerben auf, wobei der Nockenring eine Mehrzahl von Zungen aufweist, die durch die Kerben laufen, wenn der Nockenring an dem Testkopf befestigt wird. Vorzugsweise weist der Umfang des Nockenrings mindestens einen Handgriff auf, den ein Betreiber ergreifen kann, um den Nockenring zu drehen, wenn die Herunterziehstifte in den Bayonettschlitzen untergebracht sind, um die Befestigungsplatte zum Testkopf hin zu bewegen. Wenn der Nockenring gedreht wird, wird zusätzlich eine Geschützverschluß-Verbindung zwischen der Befestigungsplatte und der Verbinder-Trägerplatte des Testkopfes gebildet. Ferner weist der Herunterziehring vorzugsweise eine Mehrzahl von Löchern auf, wobei die Verbinder-Trägerplatte vorzugsweise eine Mehrzahl von kegelförmigen Paßstiften aufweist, die in jeweilige Löcher in dem Herunterziehring passen, um eine genaue Ausrichtung zwischen der Befestigungsplatte und dem Testkopf zu schaffen, während der Kopplungskegel die Befestigungsplatte zu dem Testkopf hin führt.

Vorzugsweise umfaßt das Drehkreuz einen Ring mit einer Mehrzahl von radialen Speichen, wobei jede Speiche ein bezüglich des Rings fernes Ende aufweist. Das ferne Ende jeder Speiche weist ein mit einem Gewinde versehenes Loch auf. Ferner

weist der Umfang des Herunterziehrings eine Mehrzahl von Löchern zur Ausrichtung mit den fernen Enden der Speichen des Drehkreuzes auf. Eine Mehrzahl von Schrauben, die durch die Löcher in dem Umfang des Herunterziehrings eingeführt und in die mit Gewinden versehenen Enden der Speichen des Drehkreuzes eingeschraubt sind, befestigt das Drehkreuz mit dem Herunterziehring. Zusätzlich ist die Oberseite jeder Speiche des Drehkreuzes gegenüber der Befestigungsplatte vorzugsweise zwischen dem Ring und dem fernen Ende ausgespart, um es zu ermöglichen, daß elektrische Komponenten zwischen der Befestigungsplatte und dem Drehkreuz an der Befestigungsplatte befestigt werden können.

Der Kopplungskegel weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei das erste Ende des Kopplungskegels zu dem zweiten Ende des Kopplungskegels hin nach außen kegelförmig zuläuft. Das erste Ende des Kopplungskegels weist einen ersten Durchmesser auf, und das zweite Ende des Kopplungskegels weist einen zweiten Durchmesser auf, wobei der erste Durchmesser kleiner als der zweite Durchmesser ist und der zweite Durchmesser kleiner als ein Durchmesser der Öffnung in der Verbinder-Trägerplatte ist, wobei das zweite Ende des Kopplungskegels an dem Ring befestigt ist.

Schließlich kann das zweite Ende des Kopplungskegels eine Schulter aufweisen, derart, daß das zweite Ende des Kopplungskegels in den Ring paßt. Zusätzlich kann der Ring eine Mehrzahl von Löchern aufweisen, wobei das zweite Ende des Kopplungskegels eine Mehrzahl von mit Gewinden versehenen Löchern aufweisen kann. Eine Mehrzahl von Schrauben, die durch die Löcher in dem Ring eingeführt sind und in die mit Gewinden versehenen Löcher in dem Kopplungskegel geschraubt sind, können den Kopplungskegel mit dem Drehkreuz verbinden.

Das Kopplungssystem gemäß der Erfindung erleichtert die Einstellung des Testsystems für elektronische Schaltungen, wenn das Testsystem mit einer automatischen Materialhandhabungsvorrichtung oder einer Wafersondenstation schnittstel-

lenmäßig verbunden werden soll. Das Kopplungssystem erhöht ferner die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit von mechanischen und/oder elektrischen Verbindungen in dem Testsystem für elektronische Schaltungen, sowie zwischen dem Testsystem und einem zu testenden Bauelement oder einer zu testenden integrierten Schaltung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer herkömmlichen Testvorrichtung für elektronische Schaltungen;

Fig. 2 eine Explosionsansicht eines Testkopfs, einer Ladeplatte und einer Befestigungsplatte eines Testsystems für elektronische Schaltungen, welches das Kopplungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält;

Fig. 3 ein Detail eines Kopplungskegels und eines Drehkreuzes, welches das Kopplungssystem gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist;

Fig. 4 eine Explosionsdetailansicht der Ladeplatte, eines Nockenrings und einer Verbinder-Trägerplatte, die in dem Testkopf des Testsystems für elektronische Schaltungen, das in Fig. 2 gezeigt ist, enthalten sind;

Fig. 5 eine isometrische Ansicht der Rückseite des in Fig. 2 gezeigten Testkopfs;

Fig. 6 einen Einsatz des Kopplungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, um gehäuste Bauelemente oder integrierte Schaltungen, die durch eine automatische Materia!handhabungsvorrichtung

zugeführt werden, zu testen; und

Fig. 7 einen Einsatz des Kopplungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Wafersondenstation, um Bauelemente oder integrierte Schaltungen auf einem Wafer zu testen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Kopplungssystem, das in den Fig. 2, 6 und 7 allgemein durch die Bezugszahl 100 bezeichnet ist, in einem Testsystem 102 für elektronische Schaltungen zum Verbinden einer Befestigungsplatte 104 des Testsystems mit einem Testkopf 106 des Testsystems vorgesehen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist in der Befestigungsplatte 104 eine DUT-Platte 108 enthalten. Ferner ist in der DUT-Platte 108 ein Sockel 110 enthalten, um Anschlußleitungen eines gehäusten Bauelements oder einer integrierten Schaltung (nicht gezeigt) während des tatsächlichen Testens zu kontaktieren, und um die Anschlußleitungen mit der DUT-Platte zu verbinden.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt die Befestigungsplatte 104 einen Herunterziehring 112, der an der Befestigungsplatte befestigt ist. Die Befestigungsplatte 104 weist eine Mehrzahl von Löchern 114 auf. Der Herunterziehring 112 weist eine Mehrzahl von mit Gewinden versehenen Löchern 116 auf. Eine Mehrzahl von Flachkopfschrauben 118, die durch die Löcher 114 in der Befestigungsplatte 104 eingeführt und in die mit Gewinden versehenen Löcher 116 in dem Herunterziehring 112 eingeschraubt sind, befestigen den Herunterziehring an der Befestigungsplatte. Der Herunterziehring 112 weist ferner vorzugsweise eine Mehrzahl von Herunterziehstiften 120 auf, die sich von dem Umfang des Herunterziehrings radial nach außen erstrecken.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Testkopf 106 eine Ladeplatte 122 auf, die selektiv an dem Testkopf befestigt ist und eine Öffnung 124 aufweist. Der Testkopf 106 weist ferner eine Verbinder-Trägerplatte 126 auf, die innerhalb der Öff-

nung 124 an dem Testkopf befestigt ist. Die Verbinder-Trägerplatte 126 weist eine Mehrzahl von umfangsmäßigen Kerben 126&Aacgr; auf, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Verbinder-Trägerplatte 126 weist ferner eine Öffnung 128 auf. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Verbinder-Trägerplatte 126 umfangsmäßig bezüglich eines Tunnels 130 durch den Testkopf 106 befestigt, wobei die öffnung 128 der Verbinder-Trägerplatte mit dem Tunnel ausgerichtet ist.

Wie in den Fig. 2 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich der Tunnel 130 vollständig durch den Testkopf 106. Bei einer Implementierung kann der Tunnel 130 aus einer Röhre 132 bestehen, die sich von der Öffnung 128 in der Verbinder-Trägerplatte 126 durch die Rückseite des Testkopfs 106 erstreckt. Der Tunnel 130 ermöglicht es einem Betreiber, der sich hinter dem Testkopf 106 befindet, von der Rückseite des Testkopfes aus durch den Testkopf zu sehen.

Wiederum bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 umfaßt das Kopplungssystem 100 ein Drehkreuz 134, das mit dem Herunterziehring 112 der Befestigungsplatte 104 verbunden ist. Das Drehkreuz 134 kann beispielsweise aus Aluminium aufgebaut sein. Das Drehkreuz 134 weist einen Ring 136 mit einer Mehrzahl von radialen Speichen 138 auf. Jede Speiche 138 weist ein bezüglich des Rings 136 fernes Ende 138A auf. Das ferne Ende 138A jeder Speiche 138 weist ein mit einem Gewinde versehenes Loch 140 auf. Der Herunterziehring 112 weist eine Mehrzahl von Löchern 142 zur Ausrichtung mit den Speichen 138 des Drehkreuzes 134 auf. Eine Mehrzahl von Schrauben 144, die durch die Löcher 142 in dem Herunterziehring 112 eingeführt und in die mit Gewinden versehenen Löcher 140 in den fernen Enden 138A der Speichen 138 des Drehkreuzes 134 eingeschraubt sind, befestigt das Drehkreuz mit dem Herunterziehring. Wie es durch den Pfeil in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Seite jeder Speiche 138 des Drehkreuzes 134 gegenüber der Befestigungsplatte 104 vorzugsweise zwischen dem Ring 136 und dem fernen Ende 138A ausgespart, um es zu ermöglichen, daß elektrische Komponenten zwischen der Befesti-

gungsplatte und dem Drehkreuz an der Befestigungsplatte befestigt werden können.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, weist das Kopplungssystem 100 ferner eine männliche Kopplungseinrichtung vorzugsweise in der Form eines Kopplungskegels 146 mit einem ersten Ende 146A und einem zweiten Ende 146B auf. Der Kopplungskegel 146 kann beispielsweise aus DeIrin aufgebaut sein. Das zweite Ende 146B des Kopplungskegels 146 ist an dem Drehkreuz 134 befestigt. Bei einer Implementation weist das zweite Ende 146B des Kopplungskegels 146 eine Schulter 146C auf, derart, daß das zweite Ende des Kopplungskegels in den Ring 136 hineinpaßt. Zusätzlich weist der Ring 136 eine Mehrzahl von Löchern 148 durch den Ring auf. Das zweite Ende 14 6B des Kopplungskegels 146 weist eine Mehrzahl von mit Gewinden versehenen Löchern 150 auf. Eine Mehrzahl von Schrauben 152, die durch die Löcher 148 in den Ring 136 eingeführt und in die mit Gewinden versehenen Löcher 150 in dem zweiten Ende 146B des Kopplungskegels 146 eingeschraubt sind, befestigt den Kopplungskegel mit dem Drehkreuz 134.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist das erste Ende 146A des Kopplungskegels 146 konfiguriert, um in eine weibliche Kopplungseinrichtung vorzugsweise in der Form der Öffnung 128 in der Verbinder-Trägerplatte 126 und dem Tunnel 130 in dem Testkopf 106 zu passen, wenn die Befestigungsplatte 104 zu dem Testkopf hin bewegt wird. Bei einer Implementation ist, wie es in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt ist, die Öffnung 128 in der Verbinder-Trägerplatte 126 kreisförmig, wobei der Kopplungskegel 146 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das erste Ende 14 6A des Kopplungskegels 146 ist zum zweiten Ende 146B des Kopplungskegels nach außen hin kegelförmig zulaufend. D.h., daß das erste Ende 146A des Kopplungskegels 146 einen ersten Durchmesser d aufweist, wobei das zweite Ende 146B des Kopplungskegels einen zweiten Durchmesser D aufweist. Der erste Durchmesser d ist kleiner als der zweite Durchmesser D, wobei der zweite Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser der Öffnung 128 in der Verbinder-Träger-

platte 126 ist.

Im Betrieb erleichtert das Kupplungssystem 100 das Ineingriffnehmen der Befestigungsplatte 104 mit dem Testkopf 106. Während die Befestigungsplatte 104 zu dem Testkopf 106 hin bewegt wird, tritt das erste Ende 146A des Kopplungskegels 146 in die Öffnung 128 in der Verbinder-Trägerp latte 126 ein. Da der Kopplungskegel 146 von dem ersten Ende 146A zu dem zweiten Ende 146B nach außen kegelförmig zuläuft, zentriert sich der Kopplungskegel bezüglich der Öffnung 128 selbst. Während die Befestigungsplatte 104 damit fortfährt, sich zu dem Testkopf 106 hin zu bewegen, läuft das erste Ende 146A des Kopplungskegels 146 weiter in den Tunnel 130 des Testkopfs 106. Da sich der Kopplungskegel 146 innerhalb der Öffnung 128 der Verbinder-Trägerplatte 126 selbst zentriert, wird das zweite Ende 146B des Kopplungskegels in die Öffnung in der Verbinder-Trägerplatte geführt und sitzt innerhalb der Öffnung in der Verbinder-Trägerplatte.

Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, weist der Testkopf ferner, um die Befestigungsplatte 104, die die DUT-Platte 108 aufweist, mit dem Sockel 110 auf dem Testkopf 106 einzubauen, vorzugsweise einen Nockenring 154 zum selektiven Ineingriffnehmen des Herunterziehrings 112 auf der Befestigungsplatte und die Verbinder-Trägerplatte 126 auf, wobei derselbe betätigbar ist, um die Befestigungsplatte und den Testkopf miteinander zu verbinden. Der Nockenring 154 weist eine Mehrzahl von Bayonettschlitzen 154A auf. Die Herunterziehstifte 120 des Herunterziehrings 112, der an der Befestigungsplatte 104 befestigt ist, nehmen die Bayonettschlitze 154A des Nockenrings 154 in Eingriff. Der Nockenring 154 weist ferner eine Mehrzahl von Zungen 154B auf, die durch die Kerben 126A der Verbinder-Trägerplatte 126 laufen, wenn der Nockenring an dem Testkopf 106 befestigt wird.

Während die Befestigungsplatte 104 zu dem Testkopf 106 bewegt wird und der Kopplungskegel 146 in die Öffnung 128 in der Verbinder-Trägerplatte 126 und in den Tunnel 130 in dem

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Testkopf eintritt, werden die Herunterziehstifte 120 auf dem Herunterziehring 112 zu den Bayonettschlitzen 154A des Nockenrings 154 hin geführt. Wenn die Herunterziehstifte 120 des Herunterziehrings 112 in den Bayonettschlitzen 154A des Nockenrings 154 aufgenommen werden, bewirkt eine Drehung des Nockenrings eine axiale Bewegung der Verbinder 156 und 158, die an der Befestigungsplatte 104 befestigt sind, zu zusammenpassenden Verbindern 160 und 162, die an der Ladeplatte 122 bzw. an der Verbinder-Trägerplatte 126 befestigt sind, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Sockel 110 und dem Testkopf 106 zu bewirken. Während der Nockenring 154 rotiert wird, rotieren ferner die Zungen 154B von den Kerben 12 6A weg und werden unter dem Umfang der Verbinder-Trägerplatte 126 eingefangen, wodurch eine Geschützverschluß-Verbindung gebildet ist. Der Nockenring 154 weist vorzugsweise einen Handgriff 164 auf dem Umfang des Nockenrings auf, welcher von dem Betreiber gegriffen werden kann, um den Nockenring zu drehen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Kopplungssystems 100 gemäß der Erfindung, wie es in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt ist, weist der Herunterziehring 112 ferner eine Mehrzahl von Löchern 166 auf. Zusätzlich weist die Verbinder-Trägerplatte 126 eine Mehrzahl von kegelförmigen Paßstiften 168 auf, die in jeweilige Löcher 166 in dem Herunterziehring 112 passen, während der Kopplungskegel 146 die Befestigungsplatte 104 zu dem Testkopf 106 hin führt. Folglich liefert der Kopplungskegel 146 eine Grobausrichtung der Befestigungsplatte 104 bezüglich der Ladeplatte 122 und der Verbinder-Trägerplatte 126, während die kegelförmigen Paßstifte 168 eine genaue Ausrichtung schaffen, derart, daß die Verbinder 156 und 158, die an der Befestigungsplatte befestigt sind, mit den Verbindern 160 und 162, die an der Ladeplatte 122 bzw. an der Verbinder-Trägerp latte 126 befestigt sind, zusammenpassen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Sockel 110 und dem Testkopf 106 zu bewirken. Die mechanische Verbindung zwischen der Befestigungsplatte 104 und dem Testkopf 106 wird geschaffen, wenn einerseits

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der Nockenring 154 aufgrund des Ineingriffnehmens der Herunterziehstifte 120 des Herunterziehrings 112 in den Bayonettschlitzen 154A des Nockenrings gedreht wird, und andererseits durch die Geschützverschluß-Verbindung zwischen den Zungen 154B des Nockenrings und dem Umfang der Verbinder-Trägerplatte 126.

Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ist das Kopplungssystem 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konfiguriert, um das Bilden einer Schnittstelle zwischen dem Testsystem 102 für elektronische Schaltungen und einer automatischen Materialhandhabungsvorrichtung zu erleichtern, welche dem Testsystem gehäuste Bauelemente und integrierte Schaltungen zuführt. Bei einem Aufbau der Erfindung ist die Befestigungsplatte 104 an dem Ausgang einer Handhabungsvorrichtung 170 für elektronische Schaltungen, wie z.B. einer Daymarc 717 MonoRail-Handhabungsvorrichtung für integrierte Schaltungen, befestigt, um ein gehäustes Bauelement oder eine integrierte Schaltung dem Sockel 110 zuzuführen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 7 gezeigt ist, ist das Kopplungssystem 100 gemäß der Erfindung konfiguriert, um das Bilden einer Schnittstelle des Testsystems 102 für elektronische Schaltungen mit einer Wafersondenstation 172 zu erleichtern, welche Bauelemente oder integrierte Schaltungen auf einem Wafer testet.

Das Kopplungssystem 100 gemäß den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung schafft eine reproduzierbare Verbindung der Befestigungsplatte 104 mit dem Testkopf 106. Das Kopplungssystem 100 minimiert ferner das Risiko der Beschädigung der Verbinder 156 und 158, die an der Befestigungsplatte 104 befestigt sind und der jeweiligen Verbinder 160, die an der Ladeplatte 122 befestigt sind, und der Verbinder 162, die an der Verbinder-Trägerplatte 126 befestigt sind, dasselbe minimiert ferner das Risiko des Bruchs der kegelförmigen Paßstifte 168.

Es ist offensichtlich und klar, daß das Ausführungsbeispiel

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des Kopplungssystems 100 gemäß der Erfindung, das oben beschrieben ist, verschiedenen Modifikationen, Veränderungen und Anpassungen unterzogen werden kann. Die DUT-Platte 108 kann beispielsweise in der Befestigungsplatte 104 integriert sein und nicht ein separates Element aufweisen, das in der Befestigungsplatte enthalten ist. Zusätzlich kann die Anordnung der Struktur, die dem Kopplungskegel 146 und dem Drehkreuz 134 entspricht, und der Struktur, die der Öffnung 128 entspricht, umgekehrt werden, derart, daß der Kopplungskegel und das Drehkreuz an dem Testkopf 106 befestigt sind und eine Aufnahmeöffnung in der Befestigungsplatte 104 gebildet ist, welche dem Testkopf gegenüberliegt. Alternativ könnte eine nach innen kegelförmige Lippe auf dem Umfang der Verbinderplatte 106 gebildet sein, um dem Kopplungskegel 146 und dem Drehkreuz 134 zu entsprechen, wobei die kegelförmige Lippe innerhalb des Herunterziehrings 112 selbstzentrierend sein würde, d.h. das Innere des Herunterziehrings würde der Öffnung 128 entsprechen.

Obwohl die vorhergehende Beschreibung ein Testsystem für elektronische Schaltungen offenbart, welches hochfrequente elektrische Signale mißt, können viele der Prinzipien der Erfindung ebenfalls allgemein auf Testvorrichtungen für elektronische Schaltungen angewendet werden.

Claims

Schutzansprüche

1. System (100) zum Koppeln einer Befestigungsplatte (104) eines Testsystems (102) für elektronische Schaltungen an einen Testkopf (106) des Testsystems (102), wobei die Befestigungsplatte (104) mindestens einen elektrischen Verbinder (156, 158) aufweist, der an der Befestigungsplatte (104) befestigt ist, wobei der Testkopf (106) eine Ladeplatte (122) , die an dem Testkopf (106) selektiv befestigt ist und eine Öffnung (124) aufweist, eine Verbinder-Trägerplatte (126), die an dem Testkopf (106) innerhalb der Öffnung (124) befestigt ist, und mindestens einen zusammenpassenden elektrischen Verbinder (160, 162), der an der Ladeplatte (122) oder der Verbinder-Trägerplatte (126) befestigt ist, aufweist, wobei das Kopplungssysten (100) folgende Merkmale aufweist:

eine männliche Kopplungseinrichtung (146, 146A, 146B, 14 6C, 134), die entweder an der Befestigungsplatte (104) oder an dem Testkopf (106) befestigt ist; und

eine weibliche Kopplungseinrichtung (128, 130), die an dem jeweiligen anderen entweder der Befestigungsplatte (104) oder des Testkopfs (106) befestigt ist;

wobei die männliche Kopplungseinrichtung (146, 146A, 146B, 146C, 134) konfiguriert ist, um in die weibliche Kopplungseinrichtung (128, 130) zu passen, wenn die Befestigungsplatte (104) zu dem Testkopf (106) hin bewegt wird, um ein Ineingriffnehmen des mindestens einen elektrischen Verbinders (156, 158) der Befestigungsplatte (104) mit dem mindestens einen zusammenpassenden elektrischen Verbinder (160, 162) des Testkopfs (106) möglich zu machen.

2. Kopplungssystem (100) gemäß Anspruch 1, bei dem die

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Befestigungsplatte (104) ferner einen Herunterziehring (112) aufweist, wobei die Verbinder-Trägerplatte (126) eine Öffnung (128) und der Testkopf (106) ferner einen Tunnel (130) durch den Testkopf (106) aufweisen, der mit der Öffnung (128) ausgerichtet ist, wobei die männliche Kopplungseinrichtung (146, 146A, 146B, 146C, 134) folgende Merkmale aufweist:

ein Drehkreuz (134), das an dem Herunterziehring (112) der Befestigungsplatte (104) befestigt ist; und

einen Kopplungskegel (146) mit einem ersten Ende (146A) und einem zweiten Ende (146B), wobei das zweite Ende (146B) des Kopplungskegels (146) an dem Drehkreuz (134) befestigt ist; und wobei die weibliche Kopplungseinrichtung (128, 130) die Öffnung (128) in der Verbinder-Trägerplatte (126) und den Tunnel (130) in dem Testkopf (106) aufweist;

wobei das erste Ende (146A) des Kopplungskegels (146) konfiguriert ist, um in die Öffnung (128) in der Verbinder-Trägerplatte (126) und den Tunnel (130) in dem Testkopf (106) zu passen, wenn die Befestigungsplatte (104) zu dem Testkopf (106) hin bewegt wird, um ein Ineingriffnehmen des mindestens einen elektrischen Verbinders (156, 158) der Befestigungsplatte (104) mit dem mindestens einen zusammenpassenden elektrischen Verbinder (160, 162) des Testkopfs (106) möglich zu machen.

3. Kopplungssystem (100) gemäß Anspruch 2, bei dem die Befestigungsplatte (104) eine Mehrzahl von Löchern (114) aufweist und der Herunterziehring (112) eine Mehrzahl von mit Gewinden versehenen Löchern (116) und ferner eine Mehrzahl von Schrauben (118) aufweist, die durch die Löcher (114) in der Befestigungsplatte (104) eingeführt sind und in die mit Gewinden versehenen Löcher (116) in dem Herunterziehring (112) geschraubt sind, um den Herunterziehring (112) an der Befestigungsplatte

(104) zu befestigen.

4. Kopplungssystem (100) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem der Herunterziehring (112) eine Mehrzahl von Herunterziehstiften (120) aufweist und der Testkopf (106) ferner einen Nockenring (154) zum selektiven Ineingriffnehmen des Herunterziehrings (112) an der Befestigungsplatte (104) und die Verbinder-Trägerplatte (126) aufweist und betätigbar ist, um die Befestigungsplatte

(104) und den Testkopf (106) miteinander zu verbinden, wobei der Nockenring (154) eine Mehrzahl von Bayonettschlitzen (154A) aufweist, in welchen jeweilige Herunterziehstifte (120) geführt werden, wenn die Befestigungsplatte (104) zu dem Testkopf (106) hin bewegt wird, und wobei die Verbinder-Trägerplatte (126) umfangsmäßig bezüglich des Tunnels (130) in dem Testkopf (106) befestigt ist, wobei die Verbinder-Trägerplatte (126) eine Mehrzahl von umfangsmäßigen Kerben (126A) aufweist und der Nockenring (154) eine Mehrzahl von Zungen (154B), die durch die Kerben (126A) laufen, wenn der Nockenring (154) an dem Testkopf (106) befestigt wird, und mindestens einen Handgriff (164) auf dem Umfang des Nockenrings (154) aufweist, um den Nockenring (154) zu drehen, wenn die Herunterziehstifte (120) in den Bayonettschlitzen (154A) geführt werden, derart, daß die Zungen (154B) von den Kerben (126A) weg rotieren und unter dem Umfang der Verbinder-Trägerplatte (126) eingefangen werden, wodurch eine Geschützverschluß-Verbindung gebildet wird.

5. Kopplungssystem (100) gemäß Anspruch 4, das ferner eine Mehrzahl von Löchern (166) in dem Herunterziehring (112) und eine Mehrzahl von kegelförmigen Paßstiften (168) auf der Verbinder-Trägerplatte (126) aufweist, die in jeweilige Löcher (166) in dem Herunterziehring (112) passen, während der Kopplungskegel (146) die Befestigungsplatte (104) zu dem Testkopf (106) hin bewegt.

6. Kopplungssystem (100) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 5, bei dem das Drehkreuz (134) einen Ring (136) mit einer Mehrzahl von radialen Speichen (138) aufweist, wobei jede Speiche (138) ein bezüglich des Rings (13 6) fernes Ende (138A) aufweist und das ferne Ende (138A) jeder Speiche (138) ein mit einem Gewinde versehenes Loch (140) aufweist, wobei der Umfang des Herunterziehrings (112) eine Mehrzahl von Löchern (142) zur Ausrichtung mit den Speichen (138) des Drehkreuzes (134) aufweist, und wobei das Drehkreuz ferner eine Mehrzahl von Schrauben (144) aufweist, die durch die Löcher (142) auf dem Umfang des Herunterziehrings (112) eingeführt und in die mit Gewinden versehenen Löcher (140) in den fernen Enden (138A) der Speichen (138) geschraubt sind, um das Drehkreuz (134) an dem Herunterziehring (112) zu befestigen.

7. Kopp lungs system (100) gemäß Anspruch 6, bei dem die Seite jeder Speiche (138) des Drehkreuzes (134), die der Befestigungsplatte (104) gegenüberliegt, zwischen dem Ring (13 6) und dem fernen Ende (138A) ausgespart ist, um es zu ermöglichen, daß elektrische Komponenten zwischen der Befestigungsplatte (104) und dem Drehkreuz (134) an der Befestigungsplatte (104) befestigt werden können.

8. Kopplungssystem (100) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 7, bei dem das Drehkreuz (134) einen Ring (136) mit einer Mehrzahl von radialen Speichen (138) aufweist, wobei jede ein fernes Ende (138A) aufweist, das an dem Herunterziehring (112) befestigt ist, und wobei der Kopplungskegel (146) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei das erste Ende (146A) des Kopplungskegels (146) zu dem zweiten Ende (146B) des Kopplungskegels (146) nach außen kegelförmig zuläuft, wobei das erste Ende (146A) des Kopplungskegels (146) einen ersten Durchmesser (d) aufweist und das zweite

Ende (146B) des Kopplungskegels (146) einen zweiten Durchmesser (D) aufweist, wobei der zweite Durchmesser (D) kleiner als ein Durchmesser der Öffnung (128) in der Verbinder-Trägerplatte (126) ist, und das zweite Ende (146B) des Kopplungskegels (146) an dem Ring (136) befestigt ist.

9. Kopplungssystem (100) gemäß Anspruch 8, bei dem das zweite Ende (146B) des Kopplungskegels (146) eine Schulter (146C) aufweist, derart, daß das zweite Ende (146B) des Kopplungskegels (146) in den Ring (136) paßt, und das ferner eine Mehrzahl von Löchern (148) durch den Ring (136) und eine Mehrzahl von mit Gewinden versehenen Löchern (150) in dem zweiten Ende (146B) des Kopplungskegels (146) und eine Mehrzahl von Schrauben (152) aufweist, die durch die Löcher (148) in dem Ring (136) eingeführt und in die mit Gewinden versehenen Löcher (150) in dem Kopplungskegel (146) eingeschraubt sind, um den Kopplungskegel (146) an dem Drehkreuz (134) zu befestigen.

10. Kopplungssystem (100) gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Seite jeder Speiche (138) des Drehkreuzes (134), die der Befestigungsplatte (104) gegenüberliegt, zwischen dem Ring (136) und dem fernen Ende (136A) ausgespart ist, um es zu ermöglichen, daß elektrische Komponenten zwischen der Befestigungsplatte (104) und dem Drehkreuz (134) befestigt werden können.