CN101919128A - 插座 - Google Patents

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CN101919128A CN200880117021.4A CN200880117021A CN101919128A CN 101919128 A CN101919128 A CN 101919128A CN 200880117021 A CN200880117021 A CN 200880117021A CN 101919128 A CN101919128 A CN 101919128A
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    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
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Abstract

本发明提供通过使用闩锁板而可保护半导体装置的上表面不受到接触损伤的插座。插座(10)具有基座部件(20)、可相对基座部件(20)在接近或离开的方向往复运动的罩部件(30)、多个触点(40)、可相对基座部件在接近或离开的方向移动且提供半导体封装的载置面的适配器(50)、与罩部件(30)的往复运动连动地进行旋转移动的闩锁部件(60)、与闩锁部件(60)连接的闩锁板(70)。闩锁板(70)防止闩锁部件(60)的前端与BGA直接接触，而且，向垂直方向压下载置于适配器(50)的BGA。

Description

插座
技术领域
本发明涉及端子以二维方式排列的半导体装置用插座，特别涉及BGA(Ball Grid Array)或者LGA(Land Grid Array)封装等的插座。
背景技术
BGA或LGA封装等的半导体装置在出货前进行通过高温施加应力的老化测试。这是为了事先去除在从出货到市场后的一定期间内发生故障的半导体装置。老化测试用插座大概有使罩部件沿铅直方向往复的开顶型插座、和使罩部件旋转的蛤壳型插座这两种。开顶型插座例如在专利文献1或专利文献2中公开。专利文献1提供的是能适当拆装包括BGA或CSP那样的表面安装型半导体装置的电子装置的插座。
根据专利文献1，插座包括：基座部件、罩部件、多个触点、能在相对基座部件接近或离开的方向移动且提供BGA的载置面的适配器、可旋转地安装在基座部件上的闩锁部件、可与罩部件的移动连动地进行移动的定位机构。定位机构的定位部能在适配器的载置面上在对角线方向移动，对载置的BGA进行定位且保持。另外，在由定位机构保持BGA封装的状态下，使锡焊球从触点的另一端离开，防止BGA封装在载置面上脱开，由此提高BGA封装向插座自动安装的效率化。
根据专利文献2，插座包括：基座部件、可在相对基座部件接近或离开的方向往复移动地安装的罩部件、固定在基座部件上并与载置到基座本体部件的载置面上的LGA装置的各端子分别电连接的多个触点、可旋转地被支承在基座部件上的闩锁部件。在闩锁部件的前端设有可摆动的摆动部件，由摆动部件按压LGA装置。由此，可以不使薄型的半导体装置破损地切实进行安装。
专利文献1：日本专利第3737078号
专利文献2：日本特开2003-168532号
现有的开顶型插座通过闩锁部件的旋转移动来按压半导体装置的上表面。由此，在压入半导体装置时，闩锁部的前端一边按压半导体装置的上表面一边沿水平方向移动。其结果，有时在半导体装置的上表面发生由闩锁部件导致的接触损伤。当有这样的接触损伤时，外观检查时会不合格，不能作为产品出货。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有的课题，提供通过使用闩锁板能够保护半导体装置的上表面免于接触损伤的插座。
本发明的插座，该插座具有：基座部件；罩部件，所述罩部件安装成在相对所述基座部件接近或离开的方向能够进行往复移动；多个触点，所述多个触点中的各触点固定在所述基座部件，且各触点在一端和另一端之间具有弹性变形部；闩锁部件，所述闩锁部件能够旋转地支承于所述基座部件，应对于所述罩部件进行旋转，在所述罩部件处于离开所述基座部件的位置时，所述闩锁部件位于能够按压电子装置的位置，在所述罩部件处于接近所述基座部件的位置时，所述闩锁部件位于退避位置；闩锁板，所述闩锁板安装在所述闩锁部件的按压部，在所述闩锁部件处于能够按压的位置时，所述闩锁板能够在垂直方向按压所述电子装置的表面；和，载置部件，所述载置部件提供所述电子装置的载置面，应对于罩部件能够上下移动地安装在基座部件；在所述载置部件形成有闩锁板引导件，所述闩锁板引导件用于在所述闩锁板按压所述电子装置时使所述闩锁板向垂直方向移动。
优选的是，在所述闩锁部件的按压部形成突起部，所述突起部收纳在形成于所述闩锁板的长孔状的狭槽内，在所述闩锁部件旋转时，所述突起部在所述狭槽内移动。优选的是，所述闩锁板由弹簧部件向离开所述闩锁部件的方向施力，所述闩锁板抵抗弹簧部件的弹力向垂直方向移动。另外，所述闩锁板包括一对侧壁和连结一对侧壁的端部的按压部，所述按压部包括平坦的第一主面，在所述闩锁板在垂直方向移动时，所述第一主面与电子装置的上表面平行。
优选的是，所述闩锁部件收纳在形成于所述一对侧壁之间的空间内，所述闩锁部件的所述按压部按压与所述第一主面相向的第二主面。另外，在所述闩锁部件旋转时，按压部在所述第二主面上滑动。
优选的是，所述闩锁板在与所述按压部相向的位置包括与所述闩锁板引导件进行滑动的滑动部。或是，在所述载置部件的载置面，在与所述多个触点对应的位置形成多个贯通孔，在所述载置部件向所述基座部件移动时，使各触点的一端从所述载置部件的各贯通孔突出，在所述载置部件在离开基座部件的方向移动时，使各触点的一端收纳在各贯通孔内。
根据本发明的插座，通过使用闩锁板，可以保护半导体装置的上表面不受到接触损伤。由此，提高了半导体装置的成品率。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的插座的图，图1(a)是平面图，图1(b)是侧面图，图1(c)是正面图。
图2是图1(a)的X-X线剖面图，表示装有半导体装置时的罩部件自由的状态以及进行了全行程的状态。
图3是表示插座外观的立体图。
图4是表示BGA封装的图。
图5是表示适配器的图，图5(a)是平面图，图5(b)是侧面图，图5(c)是正面图。
图6是图5(a)的X-X线剖面图。
图7是表示闩锁部件的图。
图8是表示闩锁板的图。
图9是闩锁部件和闩锁板的连接图。
图10是表示BGA封装落座的状态的放大剖面图。
图11是表示闩锁部件及闩锁板的动作的图。
图12是表示触点的上端和锡焊球的接触的图。
附图标记说明
10：插座；20：基座部件；22：分离器；24：触点单元；26：适配器安装面；28：凸轮面；30：罩部件；31：柱；32：螺旋弹簧；33：侧壁；34：狭槽；40：触点；50：适配器；52：载置面；54：钩；55：贯通孔；56：引导部；58：板引导部；59：角部；60：闩锁部件；61：旋转轴；67：螺旋弹簧；70：闩锁板；76：突起部；78：按压部；80：连杆。
具体实施方式
本发明的插座适合作为测定用插座进行实施。以下，参照附图进行详细说明。
实施例
图1是表示本发明实施方式的插座的构成的图，图1(a)表示平面图，图1(b)表示侧面图，图1(c)表示正面图。另外，图2是图1(a)的X-X线剖面图。图3是表示插座外观的立体图。
本实施例的插座10是为BGA或LGA封装等的半导体装置而开发的。插座10例如可拆装如图4所示的BGA封装1。BGA封装1在其底面2上形成以二维方式排列的球状的端子(锡焊球)3。锡焊球3例如在外周按0.5毫米间距排列四列。从封装下表面突出约0.25毫米，封装的整体高度约为0.93毫米。
插座10包括：基座部件20、可在相对基座部件20接近或离开的方向往复运动的罩部件30、和植入基座部件20的多个触点40。基座部件20及罩部件30例如通过注射成形高耐热树脂聚醚砜(PES)而形成。除PES以外，也可以用聚苯硫醚树脂(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚砜树脂(PSF)、多芳基化合物树脂(PAR)、高耐热树脂聚醚酰亚胺(PEI)等。
在图2所示的剖面图中，在基座部件20的大体中央，排成一列的触点40和由绝缘性材料构成的片状的分离器22交替地与图1(a)的X-X线方向平行地配置。触点40的各列、即Y方向由分离器22电绝缘。这样，触点40和分离器22层积，形成获得了触点40的X方向及Y方向的定位及电绝缘的触点单元24，触点40排列成二维矩阵状。
触点单元24从基座部件20的下方被收纳，由轴部件等牢固地固定。此时，触点单元24的下表面与基座部件20的底面一致，触点40的下端从此突出。另外，可以根据安装的BGA封装1的端子数或端子的间距把分离器22改变成其他的尺寸。
触点40通过冲压板状的铍铜等的金属板或是进行蚀刻而形成。触点40的下端从基座部件20的底面突出，利用锡焊等与电路基板(图中省略)的导电接点连接。触点40的上端与BGA封装1的锡焊球3电连接。在触点40的上端和下端之间，形成向y方向弯曲的弹性变形部(图中省略)。在触点40的上端与锡焊球3接触、在触点40的轴向施加压曲负荷时，弹性变形部产生与其对抗的弹力，在触点40的上端和锡焊球3之间产生必要的接触压力。
返回到图1，在罩部件30的各角部，在下方形成直立的柱31，该柱31插入到形成于基座部件20的各角部的收纳孔(图中省略)中。在罩部件30和基座部件20之间的柱31的周围缠绕螺旋弹簧32，由螺旋弹簧32经常对罩部件30向离开基座部件20的方向施力。
在罩部件30的相向的侧壁33上，分别形成一对狭槽34，狭槽34与后述的闩锁部件60的旋转轴61卡合。狭槽34规定出罩部件30的上下方向的行程，在旋转轴61与狭槽34的最下部抵接时，罩部件30处于最为离开基座部件20的位置，在旋转轴61与狭槽34的最上部抵接时，罩部件30抵抗弹簧32而处于最为接近基座部件20的位置。在罩部件30的大体中央形成矩形的开口35，BGA封装1从开口35载置到适配器50上。
适配器50可上下移动地安装在基座部件20的中央(参照图2)的适配器安装面26上，提供用于BGA封装1的载置面52。图5是表示适配器构成的图，图5(a)表示平面图，图5(b)表示侧面图，图5(c)表示正面图。另外，图6是图5(a)的X-X线剖面图。
在适配器50的两侧设有一对从底面向下方延伸的钩54，钩54与形成于基座部件20上的一对开口(省略图示)卡合。适配器50由未图示的螺旋弹簧经常向离开基座部件20的方向施力，通过钩54与开口卡止，防止适配器50脱离。在适配器50上施加大于螺旋弹簧的力的情况下，适配器50可以抵抗螺旋弹簧而下降。
在适配器50的载置面52上，在与基座部件20的触点单元24、换言之各触点40对应的位置上形成多个贯通孔55，从适配器安装面26突出的触点40的上端向贯通孔55内延伸。在适配器50处于由螺旋弹簧施力的最上位置时，触点40的上端不从载置面52突出，而是留在贯通孔55内，这是比载置面52稍低的位置。
另外，在适配器50的载置面52的周围形成包含倾斜面的直立的引导部56。引导部56沿倾斜面限制BGA封装1，将其引导到载置面52上。进而，形成与引导部56邻接用于把闩锁板70限制在垂直方向的板引导部58。板引导部58形成为包括倾斜面58a和垂直面58b的台阶构造，通过闩锁板70的一部分与其抵接，闩锁板70会沿板引导部58动作，闩锁板70的按压部相对载置面52及BGA封装1的上表面不作圆弧运动，而是被平行引导。
在适配器50的角部59装入未图示的定位机构。定位机构包含与罩部件30的往复运动连动、沿载置面52的对角线方向移动的按压部件，由该按压部件把BGA封装1向对角线方向压出，由此，可以对BGA封装1进行定位。另外，适配器50可以根据安装的IC封装的尺寸、种类等从基座部件20拆下、更换。
图7是表示闩锁部件构成的图，图7(a)表示平面图，图7(b)表示侧面图，图7(c)表示正面图。另外，图8是表示安装在闩锁部件的前端的闩锁板的构成的图，图8(a)表示平面图，图8(b)表示侧面图，图8(c)表示正面图。另外，图9是闩锁部件和闩锁板的连接图。
闩锁部件60包括：在两侧形成的一对旋转轴61、从旋转轴61向一侧延伸的具有圆弧状面的按压部64、从旋转轴向另一侧延伸的延伸部66。在按压部64的两侧形成一对圆筒状的突起部62，在延伸部66上沿其延伸方向形成长孔63。一对闩锁部件60能以旋转轴61为中心旋转地安装在基座部件20上。
如图8所示，闩锁板70包括一对侧壁72和连结侧壁72的一个端部的L字形的按压部78。在各侧壁72上形成长孔状的狭槽74。在侧壁72的另一端部侧形成一对突起部76，在按压部78的大体中央也形成突起部79。
如图9所示，在闩锁板70的一对侧壁72之间的空间配置闩锁部件60，在闩锁部件60的前端的按压部64上安装闩锁板70。即是，闩锁部件60的突起部62插入到闩锁板70的狭槽74内。优选的是，狭槽74的短边方向的宽度比突起部62的直径大一些，闩锁部件60的突起部62能在狭槽74内在与轴垂直的方向移动，且能以突起部62为支点旋转。另外，在按压部78的突起部79和闩锁部件60的凹部之间夹设有螺旋弹簧67，通过螺旋弹簧67使突起部62与狭槽74的一个端部抵接，施力使得闩锁板70离开。
闩锁部件60的旋转轴61安装在基座部件20上，在闩锁部件60与罩部件30连动地旋转时，形成在闩锁板70的侧壁72上的两个突起部76在适配器50的板引导部58滑动，与闩锁部件60的圆弧运动不同，进行仿照板引导部58的垂直运动。由此，闩锁板70的按压部78的水平面在与BGA封装1接触之前，从旋转移动变化成垂直移动，垂直按压BGA封装1。另外，闩锁部件60及闩锁板70可以根据安装的IC封装的尺寸、种类等从基座部件20拆下、更换。
连接有闩锁板70的闩锁部件60配置成与适配器50的长边方向平行。如图2所示，在一对闩锁部件60的两侧配设连杆80。设在连杆80的一端81的轴82收纳在闩锁部件60的长孔63内。连杆80的另一端83由轴84可旋转地支承在罩部件30上。另外，连杆80的一端81能在形成于基座部件20的凸轮面28上滑动。
当罩部件30向基座部件20移动、连杆80的轴82与凸轮面28抵接时，连杆80开始以轴84为中心旋转。当连杆80的一端81仿照凸轮面28开始滑动时，连杆80的轴81被限制在长孔63内的同时进行移动，由此，闩锁部件60以轴61为中心旋转。各闩锁部件60的前端从适配器50的正上方位置描绘圆弧状轨迹地向外侧旋转，罩部件30被全程或者充分地压下时，闩锁部件60的前端及闩锁板70向最外侧的位置或者退避位置移动。
接着对本实施例的插座的动作进行说明。在安装BGA封装1时，从图2的左侧部分所示的状态起，如右侧部分所示，当压下罩部件30时，应对于罩部件30的移动，连杆80旋转，由连杆80的旋转使闩锁部件60旋转，闩锁部件60的前端及闩锁板70移动到从载置面52退避的位置。由此，在适配器部件50的载置面52，做好从罩部件30的开口35接受BGA封装1的准备。
在压下罩部件30的状态下，使BGA封装1从罩部件30的开口35落入。BGA封装1沿适配器50的引导部56被导入，落座于适配器50的载置面52上。此时，适配器50由螺旋弹簧抬起到上方，触点40的上端不从载置面52突出，留在贯通孔55内。因此，BGA封装1即使落座于适配器50的载置面52上，触点40的上端也不与锡焊球3接触。图10表示该状态。
其后，按压罩部件30的力逐渐减小，罩部件30开始向上方移动。与罩部件30的动作连动，连杆80也向上方移动，由此闩锁部件60旋转，与该闩锁部件60的前端连接的闩锁板70一起向内侧方向移动。
另外，在闩锁板70的按压部78与BGA封装1接触之前，闩锁板70的突起部76与形成于适配器50的板引导部58的垂直面58b抵接，闩锁板70从与闩锁部件60连动的旋转移动切换成垂直运动，按压部78相对BGA封装1维持平行的状态，同时下降。由此，闩锁板70不作圆弧运动或水平运动，从正上方按压BGA封装1的上表面。此时，如图11所示，闩锁部件60的按压部64的接点P在闩锁板70的按压部78上在水平方向移动。
当罩部件30进一步向上方移动时，闩锁板70进一步压下BGA封装1。由此，触点40的上端从被压下到下方的适配器50的载置面52突出，其与锡焊球3接触。进而，闩锁部件60以旋转轴61为中心旋转，将BGA封装1压下到上推罩部件30的弹簧力和触点40的接触力平衡的位置。触点40通过对应于由闩锁部件60压下的力或是压下的量进行挠曲，产生接触压力，与锡焊球3电连接。图12表示该状态。
BGA封装1在图12所示的状态下实施耐热试验(老化测试)。在耐热试验等结束、从插座拔掉BGA封装1时，与安装BGA封装1时同样，从上方向下方压下罩部件30。由此，通过连杆80和闩锁部件60的动作，释放闩锁板70对BGA封装1的压下力，随之，由触点40的反作用力，推起BGA封装1。与此同时，适配器50也由弹簧推起。进而，当压下罩部件30时，闩锁板70的按压部78从BGA封装1的上表面离开。
当罩部件30的压下进一步继续时，闩锁部件60及闩锁板70从BGA封装1的上表面退避。由此，BGA封装1由真空装置从罩部件30的开口35取出。
根据本发明，通过在闩锁部件的前端连接闩锁板，在垂直方向由适配器限制闩锁板的运动，从而可以防止由闩锁部件导致的对半导体封装的上表面的接触损伤。另外，因为闩锁板限制圆弧运动并由具有一定面积的水平的按压部按压半导体封装，所以可以使每单位面积的负荷变小，或者抑制局部的负荷，可以防止薄型的耐压的小的半导体封装或其内部的芯片断裂或破损。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了详述，但本发明不限于特定的实施方式，在权利要求书所记载的本发明宗旨的范围内，可以进行各种变形、变更。
工业实用性
本发明的插座作为BGA、LGA等的以二维状排列端子的半导体封装用的插座而加以利用。

Claims (8)

1.一种插座，该插座具有：
基座部件，
罩部件，所述罩部件安装成在相对所述基座部件接近或离开的方向能够进行往复移动，
多个触点，所述多个触点中的各触点固定在所述基座部件，且各触点在一端和另一端之间具有弹性变形部，
闩锁部件，所述闩锁部件能够旋转地支承于所述基座部件，应对于所述罩部件进行旋转，在所述罩部件处于离开所述基座部件的位置时，所述闩锁部件位于能够按压电子装置的位置，在所述罩部件处于接近所述基座部件的位置时，所述闩锁部件位于退避位置，
闩锁板，所述闩锁板安装在所述闩锁部件的按压部，在所述闩锁部件处于能够按压的位置时，所述闩锁板能够在垂直方向按压所述电子装置的表面，和
载置部件，所述载置部件提供所述电子装置的载置面，应对于罩部件能够上下移动地安装在基座部件；
在所述载置部件形成有闩锁板引导件，所述闩锁板引导件用于在所述闩锁板按压所述电子装置时使所述闩锁板向垂直方向移动。
2.如权利要求1所述的插座，其特征在于，在所述闩锁部件的按压部形成突起部，所述突起部收纳在形成于所述闩锁板的长孔状的狭槽内，在所述闩锁部件旋转时，所述突起部在所述狭槽内移动。
3.如权利要求1所述的插座，其特征在于，所述闩锁板由弹簧部件向离开所述闩锁部件的方向施力，
所述闩锁板抵抗弹簧部件的弹力在垂直方向移动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的插座，其特征在于，所述闩锁板包括一对侧壁和连结一对侧壁的端部的按压部，所述按压部包括平坦的第一主面，在所述闩锁板在垂直方向移动时，所述第一主面与电子装置的上表面平行。
5.如权利要求1至4中任一项所述的插座，其特征在于，所述闩锁部件收纳在形成于所述一对侧壁之间的空间内，所述闩锁部件的所述按压部按压与所述第一主面相向的第二主面。
6.如权利要求5所述的插座，其特征在于，在所述闩锁部件旋转时，按压部在所述第二主面滑动。
7.如权利要求1至6中任一项所述的插座，其特征在于，所述闩锁板在与所述按压部相向的位置包括与所述闩锁板引导件进行滑动的滑动部。
8.如权利要求1至7中任一项所述的插座，其特征在于，在所述载置部件的载置面，在与所述多个触点对应的位置形成多个贯通孔，在所述载置部件向所述基座部件移动时，使各触点的一端从所述载置部件的各贯通孔突出，在所述载置部件向离开基座部件的方向移动时，使各触点的一端收纳在各贯通孔内。
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