插座制造技术

本发明专利技术提供将上方的第一部件与下方的第二部件电连接的插座，该插座包括：引脚，与第一部件和第二部件接触；主体部，由非导电材料构成；保持部，将主体部在上下方向上贯穿，且对引脚进行保持；以及导电膜，以包围引脚的方式设置于保持部的内周面。置于保持部的内周面。置于保持部的内周面。

【技术实现步骤摘要】
插座


[0001]本说明书所公开的实施方式总体上涉及半导体测试系统用的插座。

技术介绍

[0002]半导体器件的测试包括电特性测试。电特性测试是将被测试器件载置于与集成电路连接的外壳来进行的。产生的电信号会流经位于电路基板与被测试器件之间的接触引脚。
[0003]半导体测试器件的开发正处于保持信号完整性和改进器件功能性之间的拉锯战。一方面，集成电路中所需的功能性水平不断提高。集成电路需要提供更高的电信号处理速度，并处理更大数量的传输电信号。在每分钟测试上百的器件并不少见。另一方面，不应该在电信号的完整性或质量方面妥协。
[0004]今天的大多数器件测试仪都使用弹簧圈引脚。接触引脚的外壳通常实现为双端和单端的弹簧覆盖引脚的阵列，通过该引脚将电信号在上下方向上输送。以前，非屏蔽型的弹簧引脚用于信号传输也用于接地。插座应该具有低电阻、瞬时性和非破坏性的、与被测试器件之间的电触点，以优化信号传输和测试。由于更高频率的电信号已成为普遍，对严格控制特性阻抗的接触引脚的需求正在增加。而且，由于更高频率的电信号已成为普遍，有时在一个插座容纳数百个接触引脚。
[0005]此外，为了满足目前所需的高频传输水平，集成电路插座上的端子数量有所增加。随着集成电路尺寸缩小的市场趋势，端子间距和用于接触引脚的空间明显减小。而且，随着集成电路尺寸缩小的市场趋势，需要生产尺寸更小的接触引脚。另外，接触引脚的整个表面积也变小。若传输信号的相邻的接触引脚之间的距离变小，则会引起信号失真，也就是一般公知的“串扰”的影响。并且，最近的接触引脚与触点一起被设计为具有较长的弹簧，通过这样构成，会产生影响信号传输的寄生效应，导致电气性能的降低。
[0006]当考虑到超过10GHz的高频传输时，为了实现良好控制的信号完整性和整个外壳的更高的信号传输，已经开发了同轴引脚的外壳。在以往的同轴引脚中，中央弹簧引脚同心地配置在导电管中。中央弹簧引脚和导电管间隔开，以在引脚插座(外壳)的整个高度上实现良好控制且实质上恒定的特性阻抗。同轴引脚插座(外壳)在很大程度上解决了与杂散电容和杂散电感相关的问题。
[0007]在构成接触引脚插座(外壳)时，本领域技术人员可以使用一直以来在集成电路中使用的模制的绝缘PCB型材料。本领域技术人员可以通过在插座(外壳)的表面涂覆铜合金来制作引脚插座(外壳)。然后，可以在回流炉中加工插座(外壳)，以将焊球安装于接触引脚。接触垫可以印刷到插座(外壳)中，并且焊球与接触垫对齐。插座(外壳)将弹簧引脚保持在适当位置，并将集成电路的端子与引脚的端子电连接。
[0008]这些焊球已经不再受欢迎，因为它缺乏流动性，而且含有作为污染物质和健康危害因素的铅。并且，高速数据传输由于插座(外壳)的信号引脚之间的串扰而变得复杂。并且，由于插座(外壳)的导电性构成要素对引脚和集成电路的电磁干扰，很难实现严格控制
的特性阻抗。例如，导电膜通常通过贴附覆铜(Cu)层压板来形成。但是，铜易受电迁移的影响，因此，这样的引脚插座(外壳)有可能引起电信号失真。
[0009]作为这些问题的解决方案，Narumi等人的专利文献1“增强型的半导体测试系统(Enhanced Semiconductor Testing System)”公开了介电衬底上使用了导电材料涂层的同轴引脚插座。由于其稳定性和特有的电气性质以及光学性质，金是最理想的电镀材料之一。
[0010]金属镀覆的IC插座主要通过电沉积制造。通过电沉积对IC插座镀金，需要严格地控制参数并严格地监管环境。例如，电镀工序有时受到几何因素、阴极极化、电流密度、pH变化以及副产品积累的影响。为了实现预期的厚度，有时需要进行多次测试。高质量的镀金插座难以大规模生产。
[0011]因此，已提出有效地生产出如下的同轴引脚插座的方案，即，该同轴引脚插座使得IC器件的测试中的信号完整性得到严格控制。
[0012]在较新的同轴引脚插座(外壳)中，阻抗被控制的信号引脚和接地引脚载置于局部绝缘的金属插座(外壳)。然而，经仔细考察发现，在金属插座(外壳)与集成电路之间存在着在以往的塑料插座(外壳)中不存在的明显水平的串扰。即使引脚的阻抗受到完美的控制，这种特有的串扰也会导致信号发送受阻。并且，考虑到同轴引脚插座(外壳)由多层薄金属板和用于将接触引脚保持在其中的微型绝缘套筒构成，目前可用的同轴引脚插座(外壳)是相当昂贵的。
[0013]因此，已提出构建如下的具有镀金框架的同轴引脚外壳，以最大限度地减少导电率不同的元件之间的串扰的影响，并且提供具有严格匹配的特性阻抗的系统。
[0014]高频集成电路的另一个问题在于与预压的承受相关的机械事项。预压被施加于插座，以实现接触引脚的端子与被测试器件的接受器之间的可靠的接触。即使一个引脚上的压力仅仅是20到50克，容纳压力也会累计到几公斤，以控制容纳于插座的所有触点。并且，高频信号需要将更小的插座和更薄的分隔件用于相邻的接触引脚，因此，牺牲了插座的应力承受能力。在插座弯曲的情况下，在其尺寸关系和电气特性上会产生偏差。因此，最近的测试仪的制造商必须防止插座的弯曲趋势。
[0015]因此，已提出以下方案：构建具有用导电材料进行了镀覆的插座的同轴引脚插座，以最大限度地减少导电率不同的元件之间的串扰的影响，最大限度地降低短路风险，并且防止插座的弯曲，增强测试过程中的信号完整性。
[0016]现有技术文献
[0017]专利文献
[0018]专利文献1：美国专利临时申请第63/159、054号。

技术实现思路

[0019]专利技术要解决的问题
[0020]本专利技术提供经改进的插座来克服上述缺点。
[0021]解决问题的方案
[0022]本专利技术的实施方式的插座用于在使用时将上方的第一部件和下方的第二部件电连接。该插座包括：引脚，与第一部件和第二部件接触；主体部，由非导电材料构成；保持部，
将主体部在上下方向上贯穿，并对引脚进行保持；以及导电膜，以包围引脚的方式设置于保持部的内周面。
[0023]一实施方式中，对半导体器件进行测试的系统包括具有在上下方向上贯穿的孔和引脚的外壳。该外壳的一个或多个层涂有导电材料涂层。在上下方向上贯穿的孔涂有导电材料涂层。外壳由介电材料构成。在紧靠信号引脚的两端处未添加导电材料涂层。一实施方式中，构成外壳和引脚的方法包括如下工序：在外壳中形成信号引脚用的第一孔和接地引脚用的第二孔；对外壳的第一组层的顶面和第二组层的底面添加导电涂层；对第三组层的第一孔和第二孔的内部添加导电涂层；将信号引脚容纳在第一孔中，将接地引脚容纳在第二孔中；以及将外壳的所有层定位，以将信号引脚连接到被测试器件中的相应的接受器。外壳由介电材料构成，在信号引脚的两端附近未添加导电涂层，以防止短路。
[0024]一实施方式中，容纳用于对器件进行测试的弹簧覆盖引脚的插座包括第一板和第二板。该插座由介电性的底座构成。该插座被在上下方向上贯穿的孔穿透，以容纳引脚。在器件载置于插座的状态下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种插座，将上方的第一部件和下方的第二部件电连接，其特征在于，具有：引脚，与所述第一部件和所述第二部件接触；主体部，由非导电材料构成；保持部，将所述主体部在上下方向上贯穿，并对所述引脚进行保持；以及导电层，以包围所述引脚的方式设置于所述保持部的内周面。2.如权利要求1所述的插座，其中，所述引脚具有与所述第一部件和所述第二部件接触的信号引脚，所述保持部具有对所述信号引脚进行保持的信号引脚保持部，所述导电层具有屏蔽部，该屏蔽部被接地，且以包围所述信号引脚的方式设置于所述信号引脚保持部的内周面。3.如权利要求2所述的插座，其中，所述信号引脚具有与所述第一部件和所述第二部件接触的一对差分信号引脚，所述信号引脚保持部具有差分引脚保持部，该差分引脚保持部将所述主体部在上下方向上贯穿，并将所述一对差分信号引脚一并保持，在所述差分引脚保持部的内周面，以将所述一对差分信号引脚一并包围的方式设置有所述屏蔽部。4.如权利要求3所述的插座，其中，所述主体部具有：顶板部；以及中间板部，设置于所述顶板部的下方，所述差分引脚保持部具有：一对第一小径孔，设置于所述顶板部，且对所述一对差分信号引脚进行支撑；以及第一大径孔，设置于所述中间板部，且包围所述一对差分信号引脚的中间部，在所述第一大径孔的内周面设置有所述屏蔽部，在所述第一小径孔的内周面未设置所述导电层，从而使得所述非导电材料露出。5.如权利要求4所述的插座，其中，所述顶板部与所述中间板部一体地构成。6.如权利要求4所述的插座，其中，所述引脚具有与所述第一部件和所述第二部件接触的接地引脚，所述保持部具有接地引脚保持部，该接地引脚保持部将所述主体部在上下方向上贯穿，且对所述接地引脚进行保持，所述接地引脚保持部具有：第二小径孔，设置于所述顶板部，且对所述接地引脚进行支撑；以及第二大径孔，设置于所述中间板部，且包围所述接地引脚的中间部，所述导电层具有接地部，该接地部设置于所述第二大径孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸣海庆一，舆石和孝，
申请(专利权)人：恩普乐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：