DE102007006196A1

DE102007006196A1 - Kontakteinheit für eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Bauteils, Testvorrichtung, und Verfahren zum Inbetriebnehmen und Testen eines Bauteils

Info

Publication number: DE102007006196A1
Application number: DE102007006196A
Authority: DE
Inventors: Horst Gröninger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-14
Also published as: US7622938B2; US20080188094A1

Abstract

Es ist eine Kontakteinheit zur Verfügung gestellt. Die Kontakteinheit ist angepasst, um in einer Testvorrichtung einen elektrischen Kontakt herzustellen, und enthält eine Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440') und eine Verbindungseinheit (142; 442), wobei die Kontakteinheit eine Sollbruchstelle (444) aufweist, die angeordnet ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen zu trennen.

Description

Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf das Testen von Bauteilen. Insbesondere beziehen sie sich auf eine Kontaktierung zur direkten Boardmontage für Bauteile, Kontakte zur Kontaktierung von Bauteilen mit einem Testsockel, und ein Verfahren zur Inbetriebnahme und zum Testen eines Bauteils. Im speziellen beziehen sie sich auf eine Kontakteinheit zum Kontaktieren von Bauteilen, eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme für ein elektrisches Bauteil, einen Testsockel zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einem Bauteil und einem Board, und ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Bauteils.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Elektronische Bauteile und Chips werden während der Produktion oder im Anschluss an die Produktion getestet. Automatische Testvorrichtungen (automatic test equipment, ATE) können zum Beispiel dazu genutzt werden, um Chips oder elektronische Bauteile marginalen Tests, Parametertests oder Funktionstest zu unterziehen. Dabei muss das ATE eine dem Testobjekt (device under test, DUT) angepasste Kontaktiervorrichtungen besitzen.
Ferner wurde unter anderem festgestellt, dass Fehler an Bauteilen während einer frühen Phase der Benutzung der Bauteile auftreten. Daher wird für manche elektronische Bauteile ein burn-in Test durchgeführt. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler beim Einsatz eines elektronischen Bauteils in einem Gerät verringert wird.
Die Anforderungen, die an Testverfahren gestellt werden, erhöhen die Produktionskosten. Daher ist eine schnelle, preisgünstige und robuste Testvorrichtungen wünschenswert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Bezug hierauf ist eine Kontakteinheit gemäß unabhängigem Anspruch 1, ein Testsockel gemäß unabhängigem Anspruch 12, ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Bauteils gemäß unabhängigem Anspruch 20 und ein Bauteil gemäß unabhängigem Anspruch 26 zur Verfügung gestellt.
Weiter Vorteile, Merkmale, Aspekte und Details ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist eine Kontakteinheit zur Verfügung gestellt. Die Kontakteinheit ist angepasst, um einen elektrischen Kontakt herzustellen, und enthält eine Anordnung von Kontaktzungen und eine Verbindungseinheit, die die Kontaktzungen miteinander verbindet, wobei die Kontakteinheit mindestens eine Sollbruchstelle aufweist, die angeordnet ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen zu trennen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme für ein elektronisches Bauteil zur Verfügung gestellt, die eine Kontakteinheit enthält. Die Kontakteinheit ist angepasst, um in einer Vorrichtung zur Inbetriebnahme einen elektrischen Kontakt herzustellen, und enthält eine Anord nung von Kontaktzungen und eine Verbindungseinheit, die die Kontaktzungen miteinander verbindet, wobei die Kontakteinheit eine Sollbruchstelle aufweist, die angeordnet ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen zu trennen.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist ein Testsockel zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen einem elektronischen Bauteil und einem Board zur Verfügung gestellt. Der Testsockel enthält: eine Kontakteinheit beinhaltend, eine Anordnung von Kontaktzungen, und eine Verbindungseinheit, die die Kontaktzungen miteinander verbindet, wobei die Anordnung von Kontaktzungen und die Verbindungseinheit einstückig ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Testen eines Bauteils in einer Vorrichtung zur Inbetriebnahme zur Verfügung gestellt. Das Verfahren enthält: Anordnen eines Bauteils in der Vorrichtung zur Inbetriebnahme, Anordnen einer Anordnung von Kontaktzungen in der Vorrichtung zur Inbetriebnahme, Andrücken der Anordnung von Kontaktzungen auf eine Platine, Vereinzeln der Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen, und Inbetriebnehmen des Bauteils.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von in den anhängenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert und abgewandelt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einzelne Merkmale und Merkmalskombination eines Ausführungsbeispiels mit Merkmalen und Merkmal kombinationen eines anderen Ausführungsbeispiels zu kombinieren.
1 zeigt ein Teil eines Testsockels zum Testen eines elektronischen Bauteils auf einem OUT-Board mit Kontakten gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
2 zeigt eine Aufsicht des Tests Sockels aus 1;
3 zeigt eine Aufsicht einer schematischen Darstellung eines DUT-Boards, eines elektronischen Bauteils und dessen Kontaktierung gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
4a zeigt eine Seitenansicht einer Kontakteinheit mit einer Anordnung von Kontaktzungen und einer Verbindung der Kontaktzungen gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
4b zeigt eine Aufsicht eines einer Kontakteinheit mit einer Anordnung von Kontaktzungen und einer Verbindung der Kontaktzungen gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen; und
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens zum Testen eines elektronischen Bauteils.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Um das Verständnis der Beschreibung zu vereinfachen, werden im Folgenden identische Referenznummern verwendet, wenn es sich um identische Elemente handelt, die gemeinsam in den Figuren verwendet werden. Es ist vorgesehen, dass Elemente in einer Ausführungsform auch in einer anderen Ausführungsform verwendet werden können, ohne dass dies jeweils einzeln erwähnt wird.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Testsockels 100. Der Testsockel 100 beinhaltet eine Basisplatte 120. Die Basisplatte 120 ist in Bezug auf die Platine 110 derart angeordnet, dass eine Kontakteinheit 440. mit einer Anordnung von Kontaktzungen 140, die zwischen der Basisplatte 120 und der Platine 110 positioniert ist, elektrisch mit entsprechenden Kontakten auf der Platine 110 verbunden wird.
Die Platine 110 ist ein Board für einen Test des Bauteils 10 (device under test, DUT). Platine 110 wird somit auch als DUT-Board bezeichnet. Gemäß einer Ausführungsform hat die Basisplatte 120 eine Aussparung, in der das Bauteil 10 angeordnet werden kann. Eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme oder eine Testvorrichtung, z. B. in Form eines Testsockels 100, kann einen Plunger 124, der in 1 schematisch dargestellt ist, haben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann Plunger 124 in Bezug auf Basisplatte 120 beweglich angeordnet sein. In 1 ist Plunger 124 vertikal in Bezug auf Basisplatte 120 beweglich.
In 1 enthält der Plunger 124 eine Kontaktwandung 126. Die Kontaktwandung 126 übt auf eine Verbindung zwischen den Verbindungselementen 12 des Bauteils 10 und jeweils einer Kontaktzunge der Anordnung von Kontaktzungen 140 Druck aus, wenn der Plunger 124 nach unten bewegt wird. Somit entsteht zwischen dem Bauteil 10 über die Verbindungselemente 12 des Bau teils 10 und über Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen 140 eine Verbindung zu der Platine 110. Dabei stellt die Kontaktwandung 126 des Plungers 124 die Verbindung zwischen den Kontaktelementen 12 und den Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen 140 sicher.
Es wird darüber hinaus ein Kontakt zwischen der Anordnung von Kontaktzungen 140 und der Platine 110 hergestellt, indem die Basisplatte 120 des Testsockels 100 Druck auf die Anordnung von Kontaktzungen 140 und die entsprechenden Kontakte auf der Platine 110 ausübt.
In 1 ist Kontakteinheit mit der Anordnung von Kontaktzungen 140 und mit einer Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 dargestellt. Die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 verbindet die Kontaktzungen. Die Verbindung dient dazu, die relative Position der Kontaktzungen während der Montage zu fixieren. Die Verbindung ist elektrisch leitend. Gemäß einer Ausführungsform enthält die Anordnung von Kontaktzungen zumindest acht Kontaktzungen. Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält die Anordnung von Kontaktzungen zumindest 17 Kontaktzungen. Im Rahmen einer fortschreitenden Integration von Schaltkreisen ist es ebenfalls möglich, dass gemäß weiteren Ausführungsformen eine noch größere Anzahl von Kontaktzungen, z. B. 200, in der Anordnung von Kontaktzungen 140 zur Verfügung gestellt sind, welche durch die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 miteinander verbunden und in vorbestimmten Positionen fixiert sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Kontakteinheit mindestens eine Sollbruchstelle 444 (nicht gezeigt in 1) in der Kontakteinheit beziehungsweise jeweils eine Sollbruchstelle für die Kontaktzungen auf. Diese sind jeweils zwischen der Kontaktzunge und der Kontaktzungen-Verbindungseinheit ausge bildet. Alternativ können sie gemäß einer anderen Ausführungsform auch im Bereich der Kontaktzungen liegen. Hierbei ist eine solche Sollbruchstelle bzw. solche Sollbruchstellen auf der der Verbindungseinheit zugewandten Seite der Kontaktzungen ausgebildet.
Die Sollbruchstelle bzw. die Sollbruchstellen ermöglichen es, bevor das Bauteil 10 in der Testanordnung 100 getestet wird, die Kontaktzungen zu vereinzeln und elektrisch voneinander zu isolieren. Dadurch entsteht eine individuelle Verbindung für jedes Kontaktelement 12 des Bauteils 10 zu einem entsprechenden Kontakt auf der Platine 110. Die Position der Sollbruchstelle beziehungsweise der Sollbruchstellen ist in 2 durch die Linie 144 gekennzeichnet.
Gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen ist es möglich, die Anordnung von Kontaktzungen 140 mit der Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 in ihrer Gesamtheit in das System einzubringen. Die Kontaktzungen-Verbindungseinheit stellt hierbei eine gewünschte relative Position der einzelnen Kontaktzungen zueinander her. Bevor ein Test des Bauteils 10 in dem Testsockel 100 stattfindet, kann die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 entfernt werden. Hierdurch werden elektrisch voneinander getrennte Kontaktzungen für die einzelnen Verbindungselemente 12 des Bauteils 10 zur Verfügung gestellt.
In 1 ist eine Öffnung 122 als Fenster innerhalb der Basisplatte 120 zur Verfügung gestellt. Durch dieses Fenster ist es möglich, bevor ein Test des Bauteils stattfindet, auf die Kontaktzungen-Verbindungseinheit einzuwirken und diese aus dem System zu entfernen. Wie in 1 dargestellt, kann die Öffnung 122 zum Entfernen der Kontaktzungen-Verbindungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform an der Oberseite der Basis platte 120 zur Verfügung gestellt sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine entsprechende Öffnung auch an einer Seite der Basisplatte oder an einer anderen entsprechenden Positionen des Testssockels 100 zur Verfügung gestellt sein, so dass eine Vereinzelung der Kontaktzungen durch Entfernen der Kontaktzungen-Verbindungseinheit an der zur Verfügung gestellten Sollbruchstelle stattfinden kann.
In 1 und 2 ist weiterhin eine balkenförmige Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 dargestellt. Die Kontaktzungen Fixierungseinheit 130 drückt auf die Anordnung von Kontaktzungen 140, wenn die Basisplatte 120 des Testsockels 100 auf die Platine 110 gesetzt wird. Hierdurch werden die Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen 140 in ihrer Position gehalten, auch wenn die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 durch brechen der Sollbruchstelle entfernt worden ist. Gemäß einer Ausführungsform kann die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 in einem Stück innerhalb der Basisplatte 120 zur Verfügung gestellt sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann, wie in 2 dargestellt, die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 auch aus mehreren Kontaktzungen-Fixierungseinheiten 130 bestehen, die jeweils eine Mehrzahl von Kontaktzungen fixieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht die Kontaktzungen-Fixierungseinheit beziehungsweise die Mehrzahl von Kontaktzungen-Fixierungseinheiten 130 aus einem Elastomer. Durch den Elastomer werden die Kontaktzungen 140 auf die Platine 110 gedrückt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass geringfügige Unebenheiten, die über die Platine 110, die Basisplatte 120 den Testsockel 100 oder über die Anordnung von Kontaktzungen 140 in das System eingebracht werden, nicht dazu führen, dass einzelne Kontaktzungen nicht ausreichend durch die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 in Position gehalten werden.
Durch die Elastizität eines Elastomers kann weiterhin sichergestellt werden, dass bei einer bestimmten Deformierung des Elastomers alle Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen ausreichend in Position gehalten werden. Gemäß einer Ausführungsform kann als Elastomer Silikongummi verwendet werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können auch andere Materialien mit eine Härte im Bereich von 40° Shore bis 80° Shore verwendet werden.
Gemäß Ausführungsformen, die hierin beschreiben sind, ist die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 aus einem elektrisch nicht leitenden Material zur Verfügung gestellt. Dadurch findet eine Isolation zwischen einzelnen Kontaktzungen statt, die mit derselben Kontaktzungen-Fixierungseinheit in Kontakt sind.
Gemäß weiteren Ausführungsformen ist es möglich, dass die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 oder die Kontaktzungen-Fixierungseinheiten 130 in die Basisplatte 120 des Testsockels 100 eingelegt sind.
Analog zu 1 zeigt 2 z. B. die Platine 110, das Bauteile 10 mit den Kontaktelementen 12 und die Kontaktwandung 126 des Plungers. In der in 2 dargestellten Aufsicht ist die Position der Sollbruchstellen durch Linie 144 dargestellt. Ferner sieht man in 2 die Kontaktzungen-Fixierungseinheiten 130.
Wie in 2 zu sehen ist, kann gemäß einer Ausführungsform die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 mit einer oder mehreren Ausrichteinheiten 146 zur Verfügung gestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Ausrichteinheit 146, die in der Kontaktzungen-Verbindungseinheit 142 zur Verfügung gestellt ist, z. B. in Form eines Loches oder in Form von Löchern zur Verfügung gestellt werden. Diese Löcher können auf Stifte oder Vorsprünge auf der Oberseite der Platine 110 gesetzt werden. Hierdurch kann eine Ausrichtung der Anordnung von Kontaktzungen 140 und somit der einzelnen Kontaktzungen 140' vor deren Vereinzelung herbeigeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es zum Beispiel auch möglich, die Ausrichteinheit 146 mit einem oder mehreren Passstiften oder einem anderen Justagemerkmal an der Basisplatte 120 auszurichten.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform und stellt eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme bzw. zum Testen eines Bauteils 30 auf einer Platine 110 schematisch dar. In 3 ist die Anordnung von Kontaktzungen 340' mit jeweils sieben Kontaktzungen 340' zur Verfügung gestellt. Die zugehörige Verbindungseinheit für die Kontaktzungen 142 kann z. B. Ausrichtungseinheiten 146 haben. Weiterhin weisen die Kontaktzungen 340 jeweils eine Sollbruchstelle an den durch Linie 144 angezeigten Positionen auf. Gemäß einer Ausführungsform, wie sie in 3 dargestellt ist, wird eine Kontaktzungen-Fixierungseinheit 330 zur Verfügung gestellt, die einteilig ausgebildet ist und angepasst ist, alle Kontaktzungen der Testvorrichtungen zusammen zu fixieren beziehungsweise in ihrer Position zu halten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 330 aus einem Elastomer, so dass die Kontaktzungen elastisch auf die Platine gedrückt werden und eine stabile Positionierung aller Kontaktzungen auch nach Vereinzelung der Kontaktzungen 340' zur Verfügung gestellt werden kann. Ein Elastomer, wie z. B. Silikongummi, gleicht Unebenhei ten aus, die ansonsten dazu führen könnten, dass einzelne Kontaktzungen 340' nicht ausreichend fixiert werden. Es kann mit einem elastomeren Material sichergestellt werden, dass geringfügige Unebenheiten, die über die Platine 110, die Basisplatte 120 den Testsockel 100 oder über die Anordnung von Kontaktzungen 140 in das System eingebracht werden, nicht dazu führen, dass einzelne Kontaktzungen nicht ausreichend durch die Kontaktzungen-Fixierungseinheit 130 in Position gehalten werden.
Durch die Elastizität eines Elastomers kann sichergestellt werden, dass bei einer bestimmten Deformierung des Elastomers alle Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen ausreichend in Position gehalten werden. Gemäß einer Ausführungsform kann als Elastomer als Elastomer Silikongummi verwendet werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können auch andere Materialien, zum Beispiel mit eine Härte im Bereich von 40° Shore bis 80° Shore verwendet werden.
Ein Plunger mit einer entsprechenden Kontaktwandung zum herstellen oder verbessern eines Kontaktes zwischen einem Kontaktelement des Bauteils 30 und einer Kontaktzunge der Testvorrichtungen ist in 3 zur Vereinfachung nicht dargestellt. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass eine Verbindung zwischen dem Bauteil 30 beziehungsweise dessen Kontaktelementen und den Kontaktzungen 340' der Anordnung von Kontaktzungen analog zu einer der anderen Ausführungsformen hergestellt werden kann.
4a zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Anordnung von Kontaktzungen 440. Die Anordnung von Kontaktzungen zeigt in der Seitenansicht eine Kontaktzungen 440'. In 4a sieht man ferner einen Schnitt durch die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 442 und eine Sollbruchstelle 444.
Bevor die Kontakteinheit 440 durch Brechen der Sollbruchstelle 444 getrennt wird und somit die Anordnung von Kontaktzungen von der Kontaktzungen-Verbindungseinheit gelöst wird, sind die einzelnen Kontaktzungen 440' über die Kontaktzungen-Verbindungseinheit elektrisch miteinander verbunden. Dieser Zustand des elektrisch miteinander verbunden seins ist für die Testphase unerwünscht, weshalb, bevor der Test eines Bauteils beginnt, die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 442 von den Kontaktzungen 440' gelöst wird.
Gemäß einer Ausführungsform findet hiermit eine Vereinzelung einer einstückig ausgebildeten Kontakteinheit 440 statt. Daher kann gemäß hierin dargelegten Ausführungsformen eine Kontakteinheit 440 preisgünstig und einfach hergestellt werden. Sie kann für eine robuste und einfach zu justierende Kontaktierung zur direkten Boardmontage für Bauteile mit peripheren Kontakten (z. B. QFP, SOG, QFN.) verwendet werden und bietet darüber hinaus die volle Funktionsfähigkeit des individuellen Kontaktierung einzelner Kontaktelemente eines Bauteils, nachdem die Kontaktzungen-Verbindungseinheit 442 von der Kontakteinheit 440 gelöst worden ist.
Gemäß hierin beschriebener Ausführungsformen kann eine Kontakteinheit wie folgt hergestellt worden ist. Die Kontakteinheit besteht aus einem Material, das zum Beispiel Federstahl oder Kupferberyllium sein kann. Dabei wird aus einem Metallblech die kammartige Anordnung der Kontaktzungen inklusive der Verbindungseinheit für die Kontaktzungen hergestellt. Gemäß einer Ausführungsform kann dies durch Laserschneiden geschehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Kontakteinheit durch Drahterodieren hergestellt werden.
Eine in 4b dargestellte Aufsicht der Kontakteinheit 440 zeigt die kammartige Struktur der einzelnen Kontaktzungen 440'. Gemäß einer Ausführungsform ist die Kontaktzungen-Verbindungseinheit U-förmig ausgebildet. Ausrichtungseinheiten 446 in Form von Öffnungen, die auf Stifte oder Vorsprünge justiert werden können, sind in den U-Seitenteilen angeordnet. Ferner erkennt man die durch Linie 444 angezeigte Positionen der Sollbruchstellen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform, kann die Position der Sollbruchstelle derart angeordnet sein, dass die Kontaktzungen-Verbindungseinheit nicht durchbrochen wird, wenn die Kontakteinheit an der Sollbruchstelle getrennt wird.
Gemäß einer Ausführungsform, die für die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Testsockel und Ausführungsformen verwendet werden kann, besteht die Kontakteinheit, das heißt die Anordnung von Kontaktzungen und die Kontaktzungen-Verbindungseinheit aus Federstahl. Gemäß einer anderen Anordnung gemäß einer anderen Ausführungsform besteht die Kontakteinheit, das heißt die Anordnung von Kontaktzungen und die Kontaktzungen-Verbindungseinheit aus Kupferberyllium.
Gemäß weiterer Ausführungsformen haben die Kontaktzungen 440' eine Stärke (in 4a: eine Höhe) von 80 μm bis 200 μm. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Zungenstärke bei 100 μm oder 150 μm liegen. Eine Sollbruchstelle, wie sie in 4a als keilartige Verdünnung 444 der Kontaktzunge dargestellt ist, besteht gemäß einer Ausführungsform aus einer Laserablation, die zwischen 30% und 70% der Stärke der Kontaktzunge abträgt. Gemäß einer typischen, weiteren Ausführungsform, wird mit Laserstrahlung entlang einer Linie zum Beispiel 50% der Materialstärke der Kontaktzungen abgetragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet eine Kontaktzungen 440', wie in 4a dargestellt, einen horizontalen Teil 443 und einen gewinkelten Teil 441. Hierbei dient der ho rizontale Teil 443 dazu, eben auf einer Platine angeordnet zu sein und einen Kontakt der Kontaktzungen zu einem korrespondierenden Kontakt auf der Platine herzustellen. Der gewinkelte Teil 441 dient einer federnden Kontaktierung der Kontaktzunge 440' mit einem Kontaktelement eines Bauteils. Der gewinkelte Teil 441 kann mit einem Kontaktelement eines Bauteils 30 dadurch verbunden werden, dass eine Kontaktwandung eines Plungers das Bauteil 30 von oben auf den gewinkelten Teil 441 der Kontaktzunge 440 drückt. Dabei ist es möglich, dass durch den Plunger z. B. derart Druck ausgeübt wird, dass der gewinkelte Teil 441 der Kontaktzungen elastisch deformiert wird.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Testen eines Bauteils kann unter Bezugnahme auf 5 erläutert werden. Zunächst wird eine Kontakteinheit in Schritt 510 zur Verfügung gestellt. Die Kontakteinheit verfügt über eine Anordnung von Kontaktzungen, die durch eine Kontaktzungen-Verbindungseinheit miteinander verbunden sind. Gemäß einer weiteren, typischen Ausführungsform ist die Kontakteinheit einstückig. Somit kann ein justieren der Kontakteinheit inklusive aller Kontaktzungen in Schritt 511 in einem Schritt durchgeführt werden. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass eine Ausrichtungseinheit der Kontakteinheit auf korrespondierende Merkmale einer Platine gesetzt wird. Alternativ hierzu ist es z. B. möglich, die Kontakteinheit an der Basisplatte mit der Testvorrichtung auszurichten.
Die Kontakteinheit inklusive aller Kontaktzungen befindet sich somit in einer für den späteren Testablauf vorgesehenen Position. Weiter wird in Schritt 512 das zu testende Bauteil in der Testvorrichtungen zur Verfügung gestellt. In Schritt 513 werden die Kontaktzungen der Kontakteinheit fixiert. Dies geschieht z. B. indem eine oder mehrere Kontaktzungen-Fixierungseinheiten die Kontaktzungen gegen die Platine drü cken, so dass alle Kontaktzungen individuell in ihrer gewünschten Position gehalten werden. Sobald die einzelnen Kontaktzungen fixiert sind (Schritt 513) kann in Schritt 514 die Kontaktzungen-Verbindungseinheit von der Kontakteinheit getrennt werden. Dies kann z. B. durch Brechen der Sollbruchstelle geschehen. Die Kontaktzungen-Verbindungseinheit der Kontakteinheit wird anschließend aus dem Testsystem entfernt. In Schritt 515 wird das Bauteil kontaktiert, so dass Kontaktelemente des Bauteils mit den zugehörigen Kontaktzungen in elektrischer Verbindung sind. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass ein Plunger mit Kontakt-Wandungen nach unten gedrückt wird. Hierdurch entsteht ein Kontakt zwischen den Anschlüssen des Bauteils und den jeweiligen Kontaktzungen. Über den weiteren Kontakt der Kontaktzungen zu der Platine, die während des Fixierens der Kontaktzungen hergestellt wurde, ist das Bauteil nach Schritt 515 auf eine vorbestimmte Weise mit der Platine elektrisch verbunden. In Schritt 516 kann das Bauteil nun getestet werden.
Die Reihenfolge des in 5 dargestellten Verfahrens kann zur Ausbildung von weiteren Ausführungsformen variiert werden. Dabei stehen eine Vielzahl von Variationen zur Verfügung solange Schritt 514 nach Schritt 513 durchgeführt wird.
Gemäß hierin beschriebener Ausführungsformen kann eine Kontakteinheit zur Verfügung gestellt werden, die wie folgt hergestellt worden ist. Die Kontakteinheit besteht aus einem Material, das zum Beispiel Federstahl oder Kupferberyllium sein kann. Dabei wird aus einem Metallblech die kammartige Anordnung der Kontaktzungen inklusive der Verbindungseinheit für die Kontaktzungen hergestellt. Gemäß einer Ausführungsform kann dies durch Laserschneiden geschehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Kontakteinheit durch Drahterodieren hergestellt werden.
Die Kontaktzungen der Kontakteinheit sind durch die Verbindungseinheit der Kontaktzungen bist zum Einbau in die Testvorrichtungen, z. B. einen Testsockel, miteinander verbunden. Da die kammartige Anordnung von Kontaktzungen und die Verbindungseinheit der Kontaktzungen z. B. aus einem Metallblech hergestellt wurden, besteht zu diesem Zeitpunkt ein elektrischer Kontakte zwischen den einzelnen Kontaktzungen. Um die Kontaktzungen voneinander zu trennen, so dass der elektrischen Kontakte zwischen den einzelnen Kontaktzungen getrennt wird, wird eine Sollbruchstelle in der Kontakteinheit zur Verfügung gestellt. Die Sollbruchstelle kann gemäß einer Ausführungsform durch Laserschneiden erzeugt werden.
Gemäß Ausführungsformen zum Herstellen der Kontakteinheit und Ausführungsformen der Kontakteinheit kann sowohl die Kontakteinheit und/oder die Sollbruchstelle durch Laserabtrag oder Laserschneiden hergestellt werden.
Um die Metallbleche schnell und präzise zu strukturieren, können sie mittels Lasermikroabtrag bearbeitet werden. Hierzu kann eine Mikrostrukturierungsanlage mit einem frequenzverdoppelten (532 nm) oder frequenzverdreifachten (355 nm) Nd:YAG-Laser oder ein Nd:YAG-Laser bei seiner ursprünglichen Wellenlänge von 1064 nm verwendet werden. Auch einzelne Linien eines Argon-Ionenlasers oder ein Diodenlaser können für das Laserschneiden und den Materialabtrag verwendet werden. Über Scannersystem können die einzelnen Positionen zur Bearbeitung mit dem Laserstrahl angefahren werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist der Einsatz von gepulster Laserstrahlung möglich, um das Abtragsverhalten zu optimieren.
Es lassen sich mit diesen Verfahren sehr feine Strukturen (ca. 50 μm) bei hohen Aspektverhältnissen und Kantenwinkeln im Bereich von 5 bis 7° realisieren.
Für die weitere Optimierung kann zur Fertigung durch Präzisionsabtrag eine Laseranlage mit VUV Laserstrahlung verwendet werden. Ein Fluorlaser hat z. B. eine Wellenlänge von λ = 157 nm. Mit dieser Wellenlänge ist ein kontrollierter Tiefenabtrag im Bereich von 100 nm Auflösung und eine Bearbeitung von Werkstoffen möglich, die sich mit konventionellen Methoden nur schwer strukturieren lassen.
Ausführungsformen richten sich auch auf mit den beschriebenen Testvorrichtungen, Kontakteinheiten, Testsockel, und mit den Verfahren zum Testen von Bauteilen getestete Bauteile. Hierbei können diese Bauteile gegebenenfalls durch die von den Kontaktzungen hinterlassenen Abdrücke in den Kontaktelementen des Bauteils identifiziert werden.
Währen das oben aufgeführte auf Ausführungsformen gerichtet ist, können andere Ausführungsformen hiervon abgeleitet werden, ohne vom Umfang der durch die Ansprüche bestimmten Erfindung abzuweichen.

10: Bauteil
12: Verbindungselement
100: Testvorrichtung
110: Platine
120: Basisplatte
122: Öffnung
124: Plunger
126: Kontaktwandung
130: Fixierungseinheit
140: Kontaktzunge
140': Kontaktzunge
142: Verbindungseinheit
144: Linie
146: Ausrichteinheit
30: Bauteil
330: Fixierungseinheit
340': Kontaktzunge
440: Kontakteinheit
440': Kontaktzunge
441: gewinkelten Teil
442: Verbindungseinheit
443: horizontaler Teil
444: Sollbruchstelle
446: Ausrichtungseinheiten
510: Kontakteinheit zur Verfügung stellen
511: Justieren
512: Bauteil zur Verfügung stellen
513: Fixieren
514: Entfernen der Verbindungseinheit
515: Kontaktieren
516: Testen

Claims

Kontakteinheit (440) angepasst, um einen elektrischen Kontakt herzustellen, beinhaltend: eine Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440'); und eine Verbindungseinheit (142; 442), die die Kontaktzungen miteinander verbindet, wobei die Kontakteinheit mindestens eine Sollbruchstelle (444) aufweist, die angeordnet ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen zu trennen.
Kontakteinheit gemäß Anspruch 1, wobei die Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440') und die Verbindungseinheit (142; 442) einstückig ausgebildet sind.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sollbruchstelle eine durch Laserstrahlung ausgebildete Sollbruchstelle ist.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anordnung von Kontaktzungen zumindest 8 Kontaktzungen, bevorzugt mindestens 17 Kontaktzungen beinhaltet.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440') und die Verbindungseinheit aus einem Material bestehen, das Federstahl oder Kupferberyllium beinhaltet.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, weiter beinhaltend: eine Ausrichtungseinheit (146; 446) angepasst zum Ausrichten der Kontakteinheit in einer Vorrichtung zur Inbetriebnahme.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ausrichtungseinheit zumindest eine Bohrung innerhalb der Verbindungseinheit beinhaltet.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440') eine Kontaktzugenstärke der Kontaktzungen von 80 μm bis 200 μm hat.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sollbruchstelle (444) einen Materialabtrag der Kontaktzungenstärke zwischen 30% und 70% beinhaltet.
Kontakteinheit gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anordnung von Kontaktzungen an einem ersten Ende mit der Verbindungseinheit verbunden ist und die Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen an einem gegenüberliegenden Ende gekrümmt sind.
Vorrichtung zur Inbetriebnahme für ein elektronisches Bauteil beinhaltend: eine Kontakteinheit (440) eine Kontakteinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Testsockel zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen einem elektronischen Bauteil und einem Board, beinhaltend: eine Kontakteinheit beinhaltend: eine Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440'); und eine Verbindungseinheit (142; 442), die die Kontaktzungen miteinander verbindet, wobei die Anordnung von Kontaktzungen und die Verbindungseinheit einstückig ausgebildet ist.
Testsockel gemäß Anspruch 12, wobei die Kontakteinheit eine Sollbruchstelle (444) aufweist, um einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen zu trennen.
Testsockel gemäß Anspruch 13, wobei die Sollbruchstelle eine durch Laserstrahlung ausgebildete Sollbruchstelle ist.
Testsockel gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, weiter beinhaltend: eine Ausrichtungseinheit (146; 446) angepasst zum Ausrichten der Kontakteinheit in dem Testsockel.
Testsockel gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Sollbruchstelle einen Materialabtrag der Kontaktzungenstärke zwischen 30% und 70% beinhaltet.
Testsockel gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, weiter beinhaltend: eine Kontaktzungen-Fixierungseinheit (130; 330) angepasst zum Andrücken der Kontaktzungen auf einen Kontakt einer Platine, wobei die Kontaktzungen-Fixierungseinheit aus eine isolierenden Elastomer hergestellt ist.
Testsockel gemäß Anspruch 17, wobei die Kontaktzungen-Fixierungseinheit an einer Basisplatte des Testsockels angeordnet ist, und die Basisplatte angepasst ist auf der Platine (110) zum Testen angeordnet zu sein.
Testsockel gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, weiter beinhaltend: einen Plunger (124) mit einer Bauteil-Kontaktierungseinheit, wobei der Plunger beweglich zu der Basisplatte angeordnet ist und die Bauteil-Kontaktierungseinheit angepasst ist einen Kontakt zwischen Kontakten des elektronischen Bauteils und Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen herzustellen.
Verfahren zur Inbetriebnahme eines Bauteils, beinhaltend: Anordnen einer Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440') in einer Vorrichtung zur Inbetriebnahme; Andrücken der Anordnung von Kontaktzungen auf eine Platine (110), Vereinzeln der Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen; Kontaktieren des Bauteils (10; 30) mit den Kontaktzungen; und Inbetriebnehmen des Bauteils.
Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei die Inbetriebnahme des Bauteils das Testen des Bauteils beinhaltet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 21, wobei beim Andrücken der Anordnung von Kontaktzungen die Kon taktzungen einen direkten elektrischen Kontakt mit Kontakten auf einem DUT-board herstellen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei beim Andrücken der Anordnung von Kontaktzungen (140; 340'; 440') die Kontaktzungen mit einem Elastomer auf die Platine gedrückt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, weiter beinhaltend: bewegen eines Plungers (124) zum Abdrücken von Kontakten des Bauteils an Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei das vereinzeln der Kontaktzungen der Anordnung von Kontaktzungen aus dem Trennen der Kontaktzungen voneinander an einer Sollbruchstelle und dem Entnehmen einer Verbindungseinheit aus der Vorrichtung zur Inbetriebnahme besteht.
Bauteil das nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25 bzw. einer Vorrichtung zur Inbetriebnahme gemäß Anspruch 11 getestet wurde, wobei das Bauteil Kontaktabdrücke hat, die von den Kontaktzungen auf den Kontaktelementen des Bauteils verursacht sind.