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Dokumentenidentifikation DE102007024449A1 06.12.2007
Titel Messplatine für Prüfgerät für elektronische Bauelemente
Anmelder Advantest Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Mineo, Hiroyuki, Tokyo, JP;
Shibuya, Atsunori, Tokyo, JP
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 33617 Bielefeld
DE-Anmeldedatum 25.05.2007
DE-Aktenzeichen 102007024449
Offenlegungstag 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse G01R 31/28(2006.01)A, F, I, 20070525, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01R 13/646(2006.01)A, L, I, 20070525, B, H, DE   
Zusammenfassung Messplatine zum elektrischen Verbinden eines zu prüfenden elektronischen Bauelements mit einem Prüfgerät, mit:
einer Grundplatine (31), die einen an ihrer vorderen Oberfläche montierten Kontaktteil, mit dem das Bauelement elektrisch zu verbinden ist, und einen elektrisch mit dem Kontaktteil verbundenen signalleitenden Zwischenverbinder (32) aufweist,
einem Koaxialverbinder (50), an den ein Koaxialkabel (60) zur elektrischen Verbindung der Messplatine mit dem Prüfgerät angeschlossen ist und der von der Rückseite (31b) der Grundplatine zu deren vorderer Oberfläche (31a) durch die Grundplatine hindurchgeht und einen Mittelkontakt (51) mit einem freiliegenden vorderen Teil (51a) aufweist, der umgebogen und elektrisch mit dem Zwischenverbinder (32) verbunden ist,
und einem Abdeckelement (80A), das wenigstens einen Teil des vorderen Teils (51a) des Mittelkontakts abdeckt und die Impedanz des vorderen Teils des Mittelkontakts beeinflusst.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Meßplatine zum elektrischen Verbinden eines elektronischen Bauelements mit einem Prüfgerät, das zur Prüfung von integrierten Halbleiterbauelementen (ICs) oder anderen elektronischen Bauelementen dient.

In dem Herstellungsprozeß für ICs und andere elektronische Bauelemente wird ein Prüfgerät dazu benutzt, die Leistung und Funktionen der ICs im gekapselten (packaged) Zustand zu prüfen.

Dieses Prüfgerät weist eine Leistungsplatine auf, an der an der vorderen Oberfläche ein Sockel angebracht ist und die über ein Koaxialkabel mit einem Prüfkopf verbunden ist und mit der das IC geprüft wird, indem Prüfsignale zwischen dem elektrisch mit dem Sockel verbundenen IC und dem Prüfgerät übermittelt werden.

Über dieser Leistungsplatine ist ein Handhabungsgerät (im folgenden als "Handler" bezeichnet) angeordnet, der dazu dient, die ICs zuzuführen und während der Prüfung gegen den Sockel zu drücken. Dabei sind Verbindungselemente und lastaufnehmende Hardware zwischen der Leistungsplatine und dem Handler eingefügt, so daß die vordere Oberfläche der Leistungsplatine (die Oberfläche, an der der Sockel angebracht ist) vorzugsweise so flach wie möglich sein sollte.

Als ein Beispiel für eine bekannte Leistungsplatine 30', mit der dieses Problem gelöst werden soll, zeigen 7A und 7B eine Platine mit einem durch die Platine hindurchgehenden Koaxialverbinder 50. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, weist eine Grundplatine 31 dieser Leistungsplatine 30' ein durchgehendes Loch 31c auf. Der Koaxialverbinder 50 geht von der Rückseite 31b der Grundplatine 31 zu deren Vorderseite 31a durch das Loch 31c hindurch. Ein freiliegender vorderer Teil 51a eines Mittelkontaktes 51 des Koaxialverbinders ist umgebogen und elektrisch mit einem Leitungsmuster 33 auf der Grundplatine 31 verbunden.

Die oben beschriebene Leistungsplatine 30' hat den Vorteil, daß ihre vordere Oberfläche 31a flach ist, doch ist der freiliegende vordere Teil 51a des Mittelkontakts 51 nicht von einer Masse umgeben, sondern ungeschützt, so daß die Impedanz des vorderen Teils 51a nicht an die Impedanz der Umgebung angepaßt ist. Insbesondere bei einer Prüfung eines ICs, die mit einem Hochfrequenzsignal von beispielsweise einigen GHz oder mehr durchgeführt wird, treten an dem freiliegenden vorderen Teil 51a, dessen Impedanz nicht angepaßt ist, starke Signalverluste und Reflexionen auf, so daß es schwierig ist, eine stabile Signalübertragungscharakteristik sicherzustellen.

Da außerdem der freiliegende vordere Teil 51a des Mittelkontakts 51 um etwa 90° umgebogen ist, besteht das Problem, daß von diesem Teil Leckanteile des Hochfrequenzsignals nach außen abgegeben werden und Rauschsignale aus der Umgebung leicht über diesen umgebogenen Teil in die Übertragungsleitung eintreten können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßplatine, beispielsweise in der Form einer Leistungsplatine oder einer Prüfkarte zu schaffen, mit der auch dann, wenn zum Prüfen eines elektronischen Bauelements ein Hochfrequenzsignal benutzt wird, eine stabile Übertragungscharakteristik mit geringen Verlusten und Reflexionen erreicht werden kann und das Austreten von Lecksignalen sowie der Eintritt von Rauschsignalen unterdrückt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Meßplatine zum elektrischen Verbinden eines zu prüfenden elektronischen Bauelements mit einem Prüfgerät, mit einer Grundplatine, die einen an ihrer vorderen Oberfläche montierten Kontaktteil, mit dem das Bauelement elektrisch zu verbinden ist, und einen elektrisch mit dem Kontaktteil verbunden signalleitenden Zwischenverbinder aufweist, einem Koaxialverbinder, an den ein Koaxialkabel zur elektrischen Verbindung der Meßplatine mit dem Prüfgerät angeschlossen ist und der von der Rückseite der Grundplatine zu deren vorderer Oberfläche durch die Grundplatine hindurchgeht und einen Mittelkontakt mit einem freiliegenden vorderen Teil aufweist, der umgebogen und elektrisch mit dem Zwischenverbinder verbunden ist, und einem Abdeckelement, das wenigstens einen Teil des vorderen Teils des Mittelkontakts abdeckt und die Impedanz des vorderen Teils des Mittelkontakts beeinflußt.

Erfindungsgemäß ist somit zumindest ein Teil des freiliegenden vorderen Teils des Mittelkontakts des durch die Grundplatine hindurchgehenden Koaxialverbinders von dem Abdeckelement bedeckt, so daß die Impedanz dieses vorderen Teils korrigiert wird. Dadurch kann die Impedanz des freiliegenden vorderen Teils des Mittelkontakts an die Impedanz der Umgebung angepaßt werden, so daß eine verlust- und reflexionsarme und stabile Übertragungscharakteristik sichergestellt werden kann.

Da der umgebogene vordere Teil von dem Abdeckelement bedeckt ist, ist es außerdem möglich, das Austreten von Lecksignalen aus diesem vorderen Teil sowie den Eintritt von Rauschsignalen durch diesen vorderen Teil in die Übertragungsleitung zu unterdrücken.

Bevorzugt weist das Abdeckelement ein erstes Dielektrikum, das den vorderen Teil des Mittelkontakts umgibt, und einen ersten Verbindungsleiter auf, der dem vorderen Teil des Mittelkontakts jenseits des ersten Dielektrikums gegenüberliegt.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten Verbindungsleiter um einen Masseleiter, der an der vorderen Oberfläche des ersten Dielektrikums gebildet ist, und das erste Dielektrikum hat eine Dicke, die die Anpassung der Impedanz des vorderen Teils des Mittelkontakts an die Impedanz der Umgebung bewirkt.

Das Material des ersten Dielektrikums ist vorzugsweise das gleiche Material, das auch die Grundplatine bildet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Abdeckelement mehrere zweite Dielektrika, die dem vorderen Teil des Mittelkontakts jenseits des ersten Verbindungsleiters gegenüberliegen, und mehrere zweite Verbindungsleiter auf, die stapelförmig zwischen den zweiten Dielektrika und auf dem obersten zweiten Dielektrikum angeordnet sind, und der erste Verbindungsleiter und die mehreren zweiten Verbindungsleiter sind über Durchkontaktierungen elektrisch verbunden.

Dadurch, daß zusätzlich zu dem ersten Dielektrikum und dem ersten Verbindungsleiter mehrere zweite Dielektrika und Verbindungsleiter abwechselnd gestapelt werden, nimmt die Dicke des Abdeckelements zu, so daß die Anbringung des Abdeckelements an der Grundplatine leichter wird. Außerdem kann dadurch, daß der erste Verbindungsleiter und die mehreren zweiten Verbinder über Durchkontaktierungen elektrisch miteinander verbunden sind, der erste Verbindungsleiter zuverlässig an die Masse des Koaxialverbinders oder die Masseschicht der Grundplatine angeschlossen werden.

Bevorzugt bestehen die zweiten Dielektrika aus dem gleichen Material wie das erste Dielektrikum.

Vorzugsweise weist die Oberfläche des Abdeckelements, das an die Grundplatine anzulöten ist, eine aufplattierte Metallschicht auf. Dadurch läßt sich das Abdeckelement leichter an der Grundplatine anbringen.

Zur Lösung der Aufgabe, die dieser Erfindung zugrunde liegt, ist außerdem eine Leistungsplatine vorgesehen, bei der eine erfindungsgemäße Meßplatine gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wobei das zu prüfende elektronische Bauelement ein als Package ausgebildetes Halbleiterelement ist und der Kontaktteil ein Sockel ist, der an der vorderen Oberfläche der Grundplatine montiert und elektrisch mit dem Halbleiterelement verbunden ist.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist außerdem eine Prüfkarte vorgesehen, bei der die erfindungsgemäße Meßplatine in irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wobei das zu prüfende elektronische Bauelement ein auf einem Wafer gebildetes Halbleiterelement ist und der Kontaktteil eine an der vorderen Oberfläche der Grundplatine montierte und elektrisch mit dem Halbleiterelement verbundene Prüfnadel ist.

Weiterhin ist zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ein Abdeckelement vorgesehen, das für die erfindungsgemäße Meßplatine in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendbar ist.

Indem das Abdeckelement später an dem freiliegenden vorderen Teil des Mittelkontakts des Koaxialverbinders angebracht wird, ist es möglich, die Übertragungscharakteristik einer Meßplatine, an der bereits ein durch die Platine hindurchgehender Koaxialverbinder angebracht ist, einfach und kostengünstig zu stabilisieren.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

1 einen schematischen Gesamtquerschnitt einer Leistungsplatine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

2A eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit II aus 1;

2B eine vergrößerte Grundrißdarstellung der Einzelheit II aus 1;

3A eine perspektivische Ansicht eines Abdeckelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

3B einen Schnitt längs der Linie IIIB-IIIB in 3A;

4A eine perspektivische Ansicht eines Abdeckelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

4B einen Schnitt längs der Linie IVB-IVB in 4A;

5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Verbindungsteils eines Koaxialverbinders an einer Leistungsplatine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

6 eine Schnittdarstellung einer Prüfkarte gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

7A eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Verbindungsteils eines Koaxialverbinders in einer herkömmlichen Leistungsplatine; und

7B eine vergrößerte Grundrißdarstellung des Verbindungsteils des Koaxialverbinders in der herkömmlichen Leistungsplatine.

Erste Ausführungsform

In 1 ist ein Prüfgerät für elektronische Bauelemente gezeigt, das mit einer Leistungsplatine 30 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist.

Das Prüfgerät weist ein Steuergerät 10 und einen Prüfkopf 20 auf. Über dem Prüfkopf 20 ist eine obere Platte 25 angeordnet, auf der ein Zylindermechanismus für das präzise Anbringen und Lösen der Leistungsplatine 30 montiert ist. Die obere Platte 25 hat einen Zentrierring 26, der es ermöglicht, Verbinder in beliebigen Positionen präzise auszurichten. Der Prüfkopf und die obere Platte 25 sind durch ein Koaxialkabel 272 und ein Kabel 282 verbunden. Über der oberen Platte 25 ist die Leistungsplatine 30 angeordnet. Die obere Platte 25 und die Leistungsplatine 30 sind dadurch elektrisch miteinander verbunden, daß ein Koaxialverbinder 271 der oberen Platte 25 an einen Koaxialverbinder 38 an der Unterseite der Leistungsplatine gekuppelt ist und ein Verbinder 281 der oberen Platte 25 an einen Verbinder 39 der Leistungsplatine 30 gekuppelt ist. Wenn ein zu prüfendes IC mit Hilfe eines hier nicht im einzelnen gezeigten Handhabungsgerätes in einen Sockel 40 auf der Leistungsplatine 30 gedrückt wird, so werden Prüfsignale zwischen dem IC und dem Steuergerät 10 übertragen, wodurch das IC geprüft wird.

Wie in 1, 2A und 2B gezeigt ist, weist die Leistungsplatine 30 gemäß dieser Ausführungsform eine Grundplatine 31, einen Koaxialverbinder 50, ein Befestigungselement 70 und ein Abdeckelement 80A auf

Die Grundplatine 30 besteht aus einem Material mit niedriger Dielektrizitätskonstanten, das es erlaubt, die Prüfung an dem IC mit Hilfe eines Hochfrequenzsignals vorzunehmen. Im einzelnen kann es sich bei diesem Material z. B. um ein Polyimidharz oder Polytetrafluorethylen (PTFE) oder dergleichen handeln. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist auf einer vorderen (in der Zeichnung oberen) Oberfläche 31a der Grundplatine 31 der Sockel 40 montiert, der bei der Prüfung elektrisch mit dem IC zu verbinden ist. Von diesem Sockel 40 führt eine Leiterbahn 33 zu einem durchgehenden Loch 31c in der Grundplatine. Das Loch 31c ist an einer bestimmten Stelle der Grundplatine angeordnet und erstreckt sich durchgehend von der Rückseite 31b zur vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine. Weiterhin ist an der Rückseite 31b der Grundplatine 31 eine Versteifung 37 vorgesehen, die dazu dient, die mechanische Festigkeit der durch das Handhabungsgerät und dergleichen beaufschlagten Leistungsplatine 30 zu verbessern.

Wie in 2A gezeigt ist, hat die Grundplatine 31 eine im Inneren derselben ausgebildete Masseschicht 34. Durch die Leiterbahn 33 und die Masseschicht 34 wird eine Mikrostrip-Leitung 32 gebildet, durch welche die Impedanz der Leiterbahn 33 auf im wesentlichen 50 &OHgr; oder 75 &OHgr; oder einen anderen für die verwendete Übertragungsleitung geeigneten Wert eingestellt wird. Weiterhin weist die Grundplatine 31 an ihrer vorderen Oberfläche 31a um das Loch 31c herum einen Masseleiter 35 auf, der über ein Loch 36 elektrisch mit der Masseschicht 34 verbunden ist.

In dem durchgehenden Loch 31c der Grundplatine 31 ist der Koaxialverbinder 50 so angeordnet, daß er von der Rückseite 31b zur vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine durchgeht. Dieser Koaxialverbinder 50 ist an seinem unteren Ende mit dem Koaxialkabel 60 verbunden. Das andere Ende dieses Koaxialkabels 60 ist mit dem unteren Koaxialverbinder 38 verbunden, der seinerseits mit dem Koaxialverbinder 271 der oberen Platte 25 verbunden ist.

Wie in 2A gezeigt ist, weist das Koaxialkabel 60 einen Mittelleiter 61, eine innere isolierende Hülle 62, die den Mittelleiter 61 umhüllt, einen am äußeren Umfang der Hülle 62 gebildeten Außenleiter 63 und eine isolierende äußere Hülle 64 auf, die den Außenleiter 63 umhüllt. Der Innenleiter 61 und der Außenleiter 63 bestehen z. B. aus Kupfer oder einem anderen leitfähigen Material. Die innere Hülle 62 besteht z. B. aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem anderen Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante. Die innere Hülle 62 ist so zwischen dem Mittelleiter 61 und dem Außenleiter 63 angeordnet, daß die Impedanz des Mittelleiters 61 einen Wert von annähernd 50 &OHgr; oder 75 &OHgr; oder einen anderen für die verwendete Übertragungsleitung geeigneten Wert annimmt.

Der Koaxialverbinder 50 weist einen mit dem Mittelleiter 61 des Koaxialkabels 60 verbundenen Mittelkontakt 51, einen im wesentlichen säulenförmigen Isolator 62, durch den der Mittelkontakt 51 hindurchgesteckt und gehalten ist, und eine im wesentlichen rohrförmige Hülse 53 auf, die den Isolator 52 aufnimmt und hält. Der Mittelkontakt 51 und die Hülse 53 bestehen z. B. aus Kupfer oder einem anderen leitfähigen Material. Der Isolator 52 besteht z. B. aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem anderen Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante. Der Isolator 52 ist so zwischen dem Mittelkontakt 51 und der Hülse 53 angeordnet, daß die Impedanz des Mittelkontakts 51 einen Wert von annähernd 50 &OHgr; oder 75 &OHgr; oder einen anderen für die verwendete Übertragungsleitung geeigneten Wert annimmt.

Der Mittelkontakt 51 des durch das Loch 31c hindurchgehenden Koaxialverbinders 50 ist an seinem vorderen Ende an der vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine 31 freigelegt. Der an dieser Oberfläche freiliegende Teil des Mittelkontakts 51 soll im folgenden kurz als "vorderer Teil 51a" bezeichnet werden. Dieser vordere Teil 51a ist um etwa 90° abgewinkelt und durch eine Lötstelle 51b mit der auf der vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine 31 gebildeten Leiterbahn 33 verbunden.

Damit der Koaxialverbinder 50 nicht aus dem durchgehenden Loch 31c der Grundplatine 31 herausgedrückt wird, ist er mit dem Befestigungselement 70 versehen. Dieses Befestigungselement ist, wie 2B zeigt, ein flaches, plattenförmiges Element mit einer Kerbe 71, die etwa von der Mitte einer der Seiten ausgeht. Diese Kerbe 71 leitet den vorderen Teil 51a des Mittelkontakts 51 zur vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine. Wie weiter in 2A zu erkennen ist, hält der außerhalb der Kerbe 71 liegende Teil des Befestigungselements 70 die Hülse 53. Dadurch, daß das Befestigungselement 70 durch eine Lötstelle 72 mit der Grundplatine 31 (spezieller: dem Masseleiter 35) verbunden ist, wird der Koaxialverbinder 50 in dem durchgehenden Loch 31c fixiert.

Weiterhin weist bei dieser Ausführungsform das Befestigungselement 70 an seiner Oberseite das Abdeckelement 80A auf. Wie in 3A und 3B gezeigt ist, weist dieses Abdeckelement 80A die Form einer flachen Platte auf, die aus einer ersten Platte 81 und einer ersten Masseschicht 82 aufgebaut ist. Die erste Platte 81 ist so angeordnet, daß sie sich über einen Signalleiter 87 auf dem vorderen Teil 51a des Mittelkontakts 51 des Koaxialverbinders 50 (in 3B gestrichelt eingezeichnet) abstützt. Die erste Platte 81 weist die Masseschicht 82 auf der Seite auf, die der Seite entgegengesetzt ist, die den vorderen Teil 51a kontaktiert. Der an der ersten Platte 81 gebildete Signalleiter 87 ist so konfiguriert, daß er den vorderen Teil 51a des Mittelkontakts 51 kontaktiert und zusammen mit der ersten Masseschicht 82 eine einfache Impedanzanpassung mit guter Präzision ergibt. Der Signalleiter 87 ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Es ist auch möglich, den Signalleiter 87 fortzulassen, so daß der vordere Teil 51a des Mittelkontakts 51 direkt mit der ersten Platte 81 in Berührung steht.

Die erste Platte 81 besteht z. B. aus einem Polyimidharz oder Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem anderen Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante und besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Grundplatine 31. Die erste Platte 81 hat eine solche Dicke T, daß die Impedanz des vorderen Teils 51a des Mittelkontakts 51 des Koaxialverbinders 50 einen Wert von annähernd 50 &OHgr; oder 75 &OHgr; oder einen anderen für die verwendete Übertragungsleitung geeigneten Wert annimmt. Aus diesem Grund ist in dieser Ausführungsform die Impedanz des vorderen Teils 51a des Mittelkontakts 51 an die Impedanz des Mittelleiters 61 des Koaxialverbinders 60 und/oder die Impedanz der Leiterbahn 33 auf der Grundplatine 31 angepaßt.

Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der vordere Teil 51a des Mittelkontakts 51 von dem Abdeckelement 80A abgedeckt, so daß die Abstrahlung von Lecksignalen von dem vorderen Teil 51a nach außen sowie das Eindringen von Rauschen über den vorderen Teil 51a in die Übertragungsleitung unterdrückt werden kann.

Wie in 3A und 3B gezeigt ist, sind an dem Abdeckelement 80A durch Metallätzung drei mit aufplattierten Metallschichten 86 versehene Oberflächen gebildet (an den drei Seitenflächen des Abdeckelements 80A mit Ausnahme der Seite, zu der sich der Mittelkontakt 51 des Koaxialverbinders 50 erstreckt), und diese Metallschichten 86 sind an den auf der vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine 31 gebildeten Masseleiter 35 angelötet. Dadurch läßt sich der durch das Abdeckelement 80A gebildete relativ dünne Teil einfach an die Grundplatine 31 anlöten.

Zweite Ausführungsform

Die Leistungsplatine gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Dicke des Abdeckelements 80A, im übrigen ist die Konfiguration jedoch die gleiche. Nachstehend sollen nur die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert werden.

Wie in 4A und 4B gezeigt ist, weist das Abdeckelement 80B gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu der ersten Platte 81 und der ersten Masseschicht 82 zwei zweite Platten 83 und zwei zweite Masseschichten 84 auf.

Die erste Platte 81 ist wie bei dem Abdeckelement 80A gemäß der ersten Ausführungsform so angeordnet, daß sie sich über den Signalleiter 87 auf dem frei liegenden vorderen Teil 51a des Mittelkontakts 51 des Koaxialverbinders 50 abstützt (in 4B gestrichelt eingezeichnet). Weiterhin weist die erste Platte 81 auf der Seite, die der an dem vorderen Teil 51 anliegenden Seite entgegengesetzt ist, die erste Masseschicht 82 auf. Der an der ersten Platte 81 gebildete Signalleiter 87 ist so konfiguriert, daß er den vorderen Teil 51a des Mittelkontakts 51 kontaktiert und eine einfache und präzise Impedanzanpassung mit der ersten Masseschicht 82 ermöglicht. Der Signalleiter 87 ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Es ist auch möglich, den Signalleiter 87 fortzulassen, so daß der vordere Teil 51a des Mittelkontakts 51 direkt an der ersten Platte 81 anliegt.

In dieser Ausführungsform sind die beiden zweiten Platten 83 auf der ersten Masseschicht 82 gestapelt. Die zweiten Masseschichten 84 sind zwischen den zweiten Platten 83 und an der vorderen Oberfläche der obersten zweiten Platte 83 gebildet.

Die ersten und, zweiten Platten 81 und 83 bestehen z. B. aus einem Polyimidharz oder Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einem anderen Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante und bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Grundplatine 31.

Die erste Platte 81 hat wie bei dem Abdeckelement 80A nach der ersten Ausführungsform eine solche Dicke T, daß die Impedanz des freiliegenden vorderen Teils 51a des Mittelkontakts 51 des Koaxialverbinders 50 einen Wert von annähernd 50 &OHgr; oder 75 &OHgr; oder einen anderen für die verwendete übertragungsleitung geeigneten Wert annimmt. Im Gegensatz dazu ist die zweite Platte 83 ein Blindelement zur Erhöhung der Gesamtdicke, mit dem Zweck, die mechanische Festigkeit des Abdeckelements 80B zu verbessern, so daß seine Dicke nicht durch Gesichtspunkte der Impedanzanpassung beschränkt ist.

Bei dieser Ausführungsform kann nicht nur die Impedanzanpassung des vorderen Teils 51a mit Hilfe der ersten Platte 81 erreicht werden, sondern das durch das Abdeckelement 80B gebildete verhältnismäßig dünne Bauteil kann mit Hilfe der zweiten Platten 83 und der zweiten Masseschichten 84 dicker gemacht werden, so daß sich das Abdeckelement 80B einfacher handhaben läßt.

Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform die erste Masseschicht 82 und die beiden zweiten Masseschichten 84 durch Löcher 85 (Durchkontaktierungen) elektrisch miteinander verbunden. Wenn die Stirnflächen der ersten Masseschicht 82 nicht an den Seiten des Abdeckelements 80B freiliegen, ist es möglich, die erste Masseschicht 82 durch die oberste der zweiten Masseschichten 84 elektrisch mit der Hülse 53 des Koaxialverbinders 50 oder dem Masseleiter 34 der Grundplatine 31 zu verbinden und ggf. die Übertragungsstabilität der Leistungsplatine weiter zu verbessern.

Wie in 4A und 4B gezeigt ist, sind drei Oberflächen des Abdeckelements 80B (die drei Seitenflächen des Abdeckelements 80B mit Ausnahme der Seite, zu der sich der Mittelkontakt 51 des Koaxialverbinders 50 erstreckt) durch Metallätzung mit aufplattierten Metallschichten 86 versehen, die an den oder die auf der vorderen Oberfläche 31a der Grundplatine 31 gebildeten Masseleiter angelötet sind. Dadurch wird nicht nur die Arbeitseffizienz bei der Anbringung des Abdeckelements 80A verbessert, sondern die erste Masseschicht 82 und die zweiten Masseschichten 84 können auch an ihren Stirnflächen elektrisch verbunden werden, so daß die Übertragungsstabilität der Leistungsplatine weiter verbessert werden kann.

Dritte Ausführungsform

Bei der ersten und zweiten Ausführungsform wurde nur die Abdeckung eines einzigen durch die Grundplatine hindurchgehenden Koaxialverbinders 50 (speziell des vorderen Teils 51a des Mittelleiters 51) mit Hilfe der Abdeckelemente 80A und 80B beschrieben, doch ist es, wie in 5 gezeigt ist, auch möglich, mehrere Koaxialverbinder 50, die durch dieselbe Leiterbahn 33 auf der Grundplatine 31 verbunden sind, mit einem einzigen Abdeckelement 80C abzudecken.

Vierte Ausführungsform

Bei der ersten und zweiten Ausführungsform wurde als Anwendungsbeispiel der Erfindung eine Leistungsplatine erläutert, die für die Prüfung von ICs in Gestalt von Packages verwendet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, sondern kann, wie anhand des nachstehenden vierten Ausführungsbeispiels erläutert wird, auch bei Prüfkarten angewandt werden, die zum Prüfen von ICs auf einem Halbleiterwafer benutzt werden.

Wie in 6 gezeigt ist, weist eine Prüfkarte 90 gemäß dieser Ausführungsform mehrere Prüfnadeln 91 für die elektrische Verbindung mit einem IC, eine Grundplatine 92, auf deren vorderer Oberfläche 92a die Prüfnadeln 91 montiert sind, einen Koaxialverbinder 95, der in ein von der Rückseite 92b zur vorderen Oberfläche 92a der Grundplatine 92 durchgehendes Loch 92c eingesetzt ist, und eine Versteifung 94 auf, die an der Rückseite 92b der Grundplatine 92 angebracht ist und dazu dient, die mechanische Festigkeit der Prüfkarte 90 zu verbessern.

Ein freiliegender vorderer Teil 95a eines Mittelkontakts des Koaxialverbinders 50 ist elektrisch mit einer auf der vorderen Oberfläche 92a der Grundplatine 92 gebildeten Leiterbahn 93 verbunden.

Obgleich dies in 6 nicht dargestellt wird, ist bei dieser Ausführungsform der vordere Teil 95a des Koaxialverbinders 95 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform durch ein Abdeckelement 80A abgedeckt. Dadurch wird die Impedanz des vorderen Teils 95a des Koaxialverbinders 95 an die Impedanz der Umgebung angepaßt. Außerdem ist es möglich, das Austreten von Lecksignalen aus dem vorderen Teil 95a nach außen sowie den Eintritt von Rauschen über den vorderen Teil 95a in die Übertragungsleitung zu unterdrücken. Bei dieser Ausführungsform kann zur Abdeckung des vorderen Teils 95a anstelle des in der ersten Ausführungsform dargestellten Abdeckelements 80A auch das Abdeckelement 80B verwendet werden, das die zweiten Platten 83 und die zweiten Masseschichten 84 aufweist und in dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert wurde.

Die oben dargestellten Ausführungsbeispiele dienen dem leichteren Verständnis der Erfindung und sollen deren Umfang nicht beschränken. Die in den obigen Ausführungsformen dargestellten Elemente umfassen deshalb alle konstruktiven Abwandlungen und Äquivalente, die innerhalb des technischen Rahmens dieser Erfindung liegen.

Zum Beispiel kann eine Leistungsplatine oder Prüfkarte, an der bereits ein durch die Platine hindurchgehender Koaxialverbinder angebracht ist, auch nachträglich mit einem Abdeckelement versehen werden. Dies ermöglicht es, die Übertragungseigenschaften einer bereits bestehenden Leistungsplatine oder Prüfkarte mit einem durch die Platine hindurchgehenden Koaxialverbinder auf einfache und kostengünstige Weise zu stabilisieren.


Anspruch[de]
Meßplatine zum elektrischen Verbinden eines zu prüfenden elektronischen Bauelements (IC) mit einem Prüfgerät, mit:

einer Grundplatine (31; 92), die einen an ihrer vorderen Oberfläche montierten Kontaktteil (40; 91), mit dem das Bauelement elektrisch zu verbinden ist, und einen elektrisch mit dem Kontaktteil verbunden signalleitenden Zwischenverbinder (32; 93) aufweist,

und einem Koaxialverbinder (50; 95), an den ein Koaxialkabel (60) zur elektrischen Verbindung der Meßplatine mit dem Prüfgerät angeschlossen ist und der von der Rückseite (31b) der Grundplatine zu deren vorderer Oberfläche (31a) durch die Grundplatine hindurchgeht und einen Mittelkontakt (51) mit einem freiliegenden vorderen Teil (51a) aufweist, der umgebogen und elektrisch mit dem Zwischenverbinder (32; 92) verbunden ist,

gekennzeichnet durch ein Abdeckelement (80A; 80B; 80C), das wenigstens einen Teil des vorderen Teils (51a) des Mittelkontakts abdeckt und die Impedanz des vorderen Teils des Mittelkontakts beeinflußt.
Meßplatine nach Anspruch 1, bei der das Abdeckelement (80A; 80B; 80C)

ein erstes Dielektrikum (81), das den vorderen Teil (51a) des Mittelkontakts umgibt, und

einen ersten Verbindungsleiter (82) aufweist, der dem vorderen Teil (51a) des Mittelkontakts jenseits des ersten Dielektrikums (81) gegenüberliegt.
Meßplatine nach Anspruch 2, bei der

der erste Verbindungsleiter (82) um einen Masseleiter ist, der an der vorderen Oberfläche des ersten Dielektrikums (81) gebildet ist, und

das erste Dielektrikum (81) eine Dicke (T) hat, die die Anpassung der Impedanz des vorderen Teils (51a) des Mittelkontakts an die Impedanz der Umgebung bewirkt.
Meßplatine nach Anspruch 2 oder 3, bei der Material des ersten Dielektrikums (81) das gleiche Material wie das der Grundplatine (31) ist. Meßplatine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das Abdeckelement (80B; 80C)

mehrere zweite Dielektrika (83), die dem vorderen Teil (51a) des Mittelkontakts jenseits des ersten Verbindungsleiters (82) gegenüberliegen, und

mehrere zweite Verbindungsleiter (84) aufweist, die stapelförmig zwischen den zweiten Dielektrika (83) und auf dem obersten zweiten Dielektrikum angeordnet sind, und

der erste Verbindungsleiter (82) und die mehreren zweiten Verbindungsleiter (84) über Durchkontaktierungen (85) elektrisch verbunden sind.
Meßplatine nach Anspruch 5, bei der die zweiten Dielektrika (83) aus dem gleichen Material wie das erste Dielektrikum (81) bestehen. Meßplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Oberfläche des Abdeckelements (80A; 80B; 80C), das an die Grundplatine (31) anzulöten ist, eine aufplattierte Metallschicht (86) aufweist. Leistungsplatine mit einer Meßplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der

das zu prüfende elektronische Bauelement (IC) ein als Package ausgebildetes Halbleiterelement ist und

der Kontaktteil ein Sockel (40) ist, der an der vorderen Oberfläche der Grundplatine (31) montiert und elektrisch mit dem Halbleiterelement zu verbinden ist.
Prüfkarte mit einer Meßplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der vorgesehen, bei der

das zu prüfende elektronische Bauelement ein auf einem Wafer gebildetes Halbleiterelement ist und

der Kontaktteil eine an der vorderen Oberfläche der Grundplatine (92) montierte und elektrisch mit dem Halbleiterelement zu verbindende Prüfnadel (91) ist.
Abdeckelement (80A; 80B; 80C) einer Meßplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 7.






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