TWI411782B - 改良式負載板及負載板總成 - Google Patents

Description

改良式負載板及負載板總成

本發明係關於積體電路的測試方法，且更特別地係關於一種用於測試積體電路的改良式負載板及負載板總成。

在製造積體電路(IC)的領域中，製造好的IC在其發行之前必須經過功能測試。此測試方法減少了將具有缺陷的IC發行出去之風險，且減少用於修復的相關成本。因此，需要一種有效、穩定、正確且具有最短停工時間的測試方法。

在此種測試方法中，物料搬運系統中的搬運機將積體電路(或裝置)從載架上取下，且將他們裝入測試插座內，以利用自動測試設備(Automatic Test Equipment，ATE)進行測試。每個裝置的接腳必須被***一個被耦接到所謂負載板之界面板的測試插座內。在裝置接腳與測試插座之間必須有穩定且正確的相互連接，這對於達成正確測試是很重要的。每個裝置接腳在測試插座上的接觸的壓力分佈不均，可能會由於所產生測試結果具有不想要的變化，而導致產品測試良率及對應增加的測試成本。

而且，當負載板總成與一物料搬運機及ATE相接時，負載板總成在測試期間會遭受到來自物料搬運機的向上張力及來自ATE的向下張力。結果，負載板產生變形及受損是很平常的事。如此一來，也會損害測試良率。

如圖1所示，習知的負載板是單一板體，其由複數個測試插座所組成，這些測試插座係操作性地與多種零件相連結，以建立起積體電路的測試，且在裝置與ATE之間傳送測試與反應信號。測試插座被固定至負載板的一頂表面上，以便耦合至ATE。

當使用時，在結構變化期間，測試插座係經常改變。就其本身而言，負載板上的插座導引接腳很容易受損，因此無可避免地導致生產上的延誤。

由於可能需要各種不同測試及每個裝置的各種物理限制，所以經常要客製化(customize)負載板。對於每個新的測試要求或裝置限制來說，必須設計並製造完整的負載板，如此一來會增加時間與成本。

在客製化負載板的設計階段期間，基本上一定會需要將部件彼此焊接起來或除焊(de-soldering)。在阻抗匹配期間的RF測試尤其是如此。負載板會遭受重複的熱循環週期，如此一來經常使襯墊受損，最常發生的現象就是襯墊***。這因而會導致設計階段的延誤及更高的成本。

本發明之目的是要改善上述問題。

根據本發明的第一態樣，提出一種用於測試方法的負載板，其包括：一主要板、一輔助板及一通訊機構，該通訊機構能夠在該主要板及該輔助板之間產生通訊，其中該輔助板係可移除地卡合至該主要板。

較佳地，該負載板更包括一卡合機構，用以從該主要板可移除地卡合該輔助板。

較佳地，該主要板的尺寸被製作成能夠容納該輔助板。

又較佳地，當該輔助板被該主要板所容納時，該主要板的一表面係平齊於該輔助板的一表面。

在一實施例中，該通訊機構是一纜線系統。

較佳地，該纜線系統是一阻抗控制同軸纜線。

較佳地，該同軸纜線係在一第一端處被一輔助板所容納，而在一第二端處被一主要板所容納，致使能夠在該主要板及該輔助板之間達成通訊。

在一實施例中，該同軸纜線係在一第一端處被裝附於一第一印刷電路板，以進行內部的信號轉移。

較佳地，該印刷電路板係可安裝地連接至一連接器，該連接器係裝附於一輔助板。

較佳地，該同軸纜線係在一第二端處裝附至一第二印刷電路板，以進行內部的信號轉移。

較佳地，該第二印刷電路板係可安裝地連接至一連接器，該連接器係裝附於一主要板。

在一實施例中，該卡合機構是一螺絲。

根據本發明的第二態樣，提出一種用於測試方法的負載板總成，該負載板總成包括：一主要板、一輔助板、及一通訊機構，該通訊機構能夠在該主要板及該輔助板之間產生通訊，其中該輔助板係可移除地卡合至該主要板，該負載板總成更包括用以容納該輔助板的一加固件。

較佳地，該負載板總成的負載板更包括一卡合機構，用以從該主要板可移除地卡合該輔助板。

在一實施例中，該通訊機構是一纜線系統。

較佳地，該纜線系統是一阻抗控制同軸纜線。

較佳地，該同軸纜線係在一第一端處被一輔助板所容納，而在一第二端處被一主要板所容納，致使能夠在該主要板及該輔助板之間達成通訊。

在一實施例中，該同軸纜線係在一第一端處裝附於一第一印刷電路板，以進行內部的信號轉移。

較佳地，該印刷電路板係可安裝地連接至一連接器，該連接器係裝附於一輔助板。

較佳地，該同軸纜線係在一第二端處被裝附至一第二印刷電路板，以進行內部的信號轉移。

較佳地，該第二印刷電路板係可安裝地連接至一連接器，該連接器係裝附於一主要板。

在一實施例中，該卡合機構是一螺絲。

較佳地，該負載板總成的該負載板更包括彈性機構，用以彈性地容納該主要板。

較佳地，該彈性機構是一彈簧柱塞。

以下將參考附圖詳細說明本發明的較佳實例，本發明的實施例係描述於圖式之中。雖然是以這些較佳實例來描述本發明，但是本發明並未侷限於此等實例。相反地，本 發明意欲涵蓋申請專利範圍所界定的本發明範圍之所有替代、修改與等效置換。

而且，在以下本發明的詳細說明中，為了對本發明提供一個讓人能夠清楚理解的敘述，因此提及許多特定細節。然而，對於所屬技術領域具有通常知識者來說，本發明可以在沒有這些細節的情況下實施。在其他情況下，為了不必要地混淆本發明的觀念，所以並未詳細描述熟知的方法、程序、成分與特點。

圖1係顯示一個用於測試方法的習知負載板總成1000。此負載板總成包括單個負載板100，此負載板100的一頂表面上固定有複數個測試插座110，以供裝置接腳***來執行測試。

使用時，負載板100與物料搬運系統及自動測試設備相接(為避免混淆本發明，圖中並未顯示物料搬運系統及自動測試設備)。負載板100係容納於一加固件200上，而形成習知的負載板總成。

如先前所述，習知的負載板總成會遭遇多項問題，因此影響其測試結構、製造時間與成本。

圖2顯示本發明的負載板，此負載板2000包括一主要板300及一輔助板400。輔助板400係透過一卡合機構而可移除地卡合至主要板300；在一較佳實施例中，卡合機構為一螺絲410。可想而知，卡合機構也能夠是容許輕易移除與卡合的任何其他卡合機構，例如：電磁與機械式夾鉗或夾子；例如閂鎖、鉚釘、釘子或其他的扣件；或者甚至黏著劑，而不會偏離本發明的範圍。

主要板300具有一個大致位於中央的凹穴320，其尺寸被製作成能夠容納輔助板400。當被卡合時，主要板的一表面與輔助板平齊，以形成一個大致平面的表面。

至少一測試插座110係固定於輔助板400的一表面上，以允許耦合至一自動測試設備上來進行測試。有利地，針對每種結構變化，或為了配合變化的裝置接腳結構，只有輔助板400才需要重新建構。如此能防止對主要板300產生製造干擾，在習知技術中，主要板很容易在已經引進多種結構之後受損或疲勞。因此，本發明的負載板2000能夠節省成本與重新建構的時間。

為了在主要板與輔助板之間產生通訊，設有一具有纜線系統形式的通訊機構。此纜線系統被設計成用以傳送高密度與高速度的信號、高速且平衡的類比差動信號及正確的功率電壓至輔助板400，以進行測試插座110的測試。為了使受到控制的信號性能能夠在主要板與輔助板之間產生通訊，可以選用高性能同軸纜線、類比信號纜線及功率纜線。信號性能係以參數S11、S21、偏移、時間延遲等予以量測。

在本實施例中，所執行的測試是RF測試，且選擇纜線的需求係針對RF測試的應用情形。

信號追蹤、長度及阻抗的控制為確保在主要板300與輔助板400之間有良好信號性能的關鍵。

在一實施例中，信號頻率選用200MHz。圖3顯示本發明中所使用的同軸纜線。選擇具有超過1GHz頻寬的同軸纜線310，此頻寬為信號頻率的五倍。所選擇的類比信號纜線是稱之為差動纜線(differential cable)311的特殊纜線，特別選擇此種纜線以用於RF測試的特殊應用情形。差動纜線311控制1/Q差動信號，S11及S21參數，以獲得良好且平衡的信號性能。因為不平衡的信號可能會不利地影響測試結果時，需要控制1/Q差動信號。

切實考量高密度、在有限投影面積上高精確度的低電流洩漏功率通道及對輔助板的低誘導器功率追蹤，來選擇功率纜線。

機械上的考量包括穩定性的問題，以確保不會從纜線系統產生損耗，或使損耗達到最低。本發明所採用的纜線是一種U形纜線，其具有至少二層結構以應付高密度的問題；及一纜線連接器鎖312，其被設計成用以保護穩定信號，以防止在使用輔助板時產生震動。當使用時，纜線的第一端313係裝附於輔助板400，且相反的第二端314則裝附於主要板300上。使用此種U形纜線的優點在於：在這種結構中，在操縱主要板與輔助板的時候具有固有的伸長與緩衝特性。使用時，當欲對接時，輔助板400可以相對於主要板300上下移動。此種U形纜線具有伸長與緩衝的效果，以減少在對接期間所產生的任何搖晃(jerk)。可以想像得到也能夠採用任何其他的纜線於主要板及輔助板上，而U形纜線只是本發明的一個較佳實施例而已。

圖4顯示纜線的第一端313之詳細圖。從圖中可以清楚看出，纜線的第一端313係提供一種雙層式阻抗控制同軸纜線。以下的說明係針對要被連接到輔助板400的纜線第一端313來進行描述。應該要注意的是，以下的說明也可以運用於連接至主要板的纜線第二端314。

纜線包括一第一內部信號轉移印刷電路板(PCB)315。纜線係藉由在一端焊接而裝附於第一印刷電路板315，而在印刷電路板的另一端裝附於一纜線終端316，以便連接至一連接器317。此連接器317係裝附於輔助板400。印刷電路板315一般係被一外殼318所遮蔽。此外殼318包括用於裝附至輔助板400的裝附機構319。

纜線的第二端314包括一第二印刷電路板(PCB)315’，用以如上述般進行連接。

圖5顯示在本發明負載板總成3000中的負載板2000。

負載板總成包括一個如圖2所示的負載板，且更包括一加固件200。此加固件200係容納負載板2000，且具體的是用以容納主要板300。

為了最小化且解決在測試與建構期間所引起的可能震動，且對來自測試器及物料搬運機二者的張力提供彈性，設有一彈性機構210，用以將主要板300彈性地卡合至加固件200上。有利地，在主要板與加固件之間設置彈性機構，可以防止當負載板不正確地對接時所可能產生的板體損傷。而且，彈性機構能夠平衡搬運機與測試器在對接時的相反作用力。

在一較佳實施例中，彈性機構210是一彈簧柱塞211、一軸肩螺絲(shoulder screw)212及一底座構件213的總成，此底座構件213係放置於彈簧柱塞211及軸肩螺絲212的一端。在使用時，底座構件213接觸主要板。或者，彈性機構是一螺旋彈簧總成或線圈。為了產生彈性，設計時必須根據計算出來的作用力及接觸界面的要求來選擇一彈簧柱塞、及選擇軸肩螺絲的長度與直徑。對應的軸肩螺絲支架的尺寸必須能夠容納軸肩螺絲，以平衡不正確對接時的情形。

圖6顯示當組裝好而用於測試方法時的負載板總成3000。從圖中可以看出，當被卡合時，主要板與輔助板的表面係平齊的，而形成一大致平面的表面。

已經藉由舉例方式描述本發明的一些實施例，但是在不脫離申請專利範圍所界定的範圍內，仍可以產生許多修改。

100．．．負載板

110．．．測試插座

200．．．加固件

210．．．彈性機構

211．．．彈簧柱塞

212．．．軸肩螺絲

213．．．底座構件

300．．．主要板

310．．．同軸纜線

311．．．差動纜線

312．．．纜線連接器鎖

313．．．纜線的第一端

314．．．纜線的第二端

315．．．第一印刷電路板(PCB)

315’．．．第二印刷電路板(PCB)

316．．．纜線終端

317．．．連接器

318．．．外殼

319．．．裝附機構

320．．．凹穴

400．．．輔助板

410．．．螺絲

1000．．．習知負載板總成

2000．．．負載板總成

3000．．．負載板總成

為了能夠更加清楚地了解本發明，將參考隨附圖式以舉例方式說明本發明的一些實施例，在圖式中：

圖1係顯示習知的負載板總成。

圖2係顯示本發明負載板的較佳實施例。

圖3係顯示用以在本發明的主要板與輔助板之間產生通訊的纜線之較佳實施例。

圖4係顯示本發明纜線的第一端之詳細圖。

圖5係顯示本發明負載板總成的較佳實施例。

圖6係顯示用於測試方法的負載板總成。

在每個實施例與變化形式中，為求更容易理解本發明，因此使用相同的參考符號來表示類似的零件。

200．．．加固件

210．．．彈性機構

211．．．彈簧柱塞

212．．．軸肩螺絲

213．．．底座構件

300．．．主要板

400．．．輔助板

410．．．螺絲

2000．．．負載板總成

3000．．．負載板總成

Claims (15)

1. 一種用於測試程序的負載板，其包括：一主要板；一輔助板；以及一通訊機構，該通訊機構能夠在該主要板及該輔助板之間產生通訊，其中該輔助板係可移除地卡合至該主要板。
2. 如申請專利範圍第1項之負載板，其中該負載板更包括一卡合機構，用以從該主要板可移除地卡合該輔助板。
3. 如申請專利範圍第2項之負載板，其中該主要板的尺寸被製作成能夠容納該輔助板。
4. 如申請專利範圍第3項之負載板，其中當該輔助板被該主要板所容納時，該主要板的一表面係平齊於該輔助板的一表面。
5. 如申請專利範圍第1項之負載板，其中該通訊機構是一纜線系統。
6. 如申請專利範圍第5項之負載板，其中該纜線系統是一阻抗控制同軸纜線。
7. 如申請專利範圍第6項之負載板，其中該同軸纜線係在一第一端處被一輔助板所容納，而在一第二端處被一主要板所容納，致使能夠在該主要板及該輔助板之間達成通訊。
8. 如申請專利範圍第7項之負載板，其中該同軸纜線係在一第一端處裝附於一第一印刷電路板，以進行內部的信號轉移。
9. 如申請專利範圍第8項之負載板，其中該印刷電路板係可安裝地連接至一連接器，該連接器係裝附於一輔助板。
10. 如申請專利範圍第7項之負載板，其中該同軸纜線係在一第二端處裝附至一第二印刷電路板，以進行內部的信號轉移。
11. 如申請專利範圍第8項之負載板，其中該第二印刷電路板係可安裝地連接至一連接器，該連接器係裝附於一主要板。
12. 如申請專利範圍第2項之負載板，其中該卡合機構是一螺絲。
13. 一種用於測試程序的負載板總成，該負載板總成包括如申請專利範圍第1至12項中任一項之負載板，且更包括一加固件，用以容納該輔助板。
14. 如申請專利範圍第13項之負載板總成，其中該負載板更包括彈性機構，用以彈性地容納該主要板。
15. 如申請專利範圍第14項之負載板總成，其中該彈性機構是一彈簧柱塞。