DE4222989A1 - Chiptraegerfassung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Fassungen zum Tragen und Haltern eines Chips einer integrierten Schaltung.

Wie im Stand der Technik wohlbekannt ist, wird mit Chips für integrierte Schaltungen (IC) häufig ein umfangreiches Versuchsprogramm durchgeführt, um ihre Stabilität und Nutzbarkeit sicherzustellen. Als Träger für die IC-Chips während der Versuchsvorgänge wurden eine Anzahl von Fassungen entwickelt. Einige dieser bekannten Fassungen sind in den U.S.-Patenten 44 91 377, 46 23 208 und 47 15 823 beschrieben, sowie in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 6 67 470 des vorliegenden Anmelders, die am 11. März 1991 eingereicht wurde.

Die in den voranstehend angegebenen Dokumenten beschriebenen Fassungen verwenden alle flexible Kontakte, die aus einer normalerweise verriegelten Position durch Bewegung eines durch eine Feder vorgespannten Oberteils in eine unverriegelte Position verschoben werden. In dem U.S-Patent 44 91 377 greift die abgewinkelte Oberkante nockenartig in Unterkanten der Kontakte ein, um die Kontakte aufzuspreizen und eine Einfügung und Entfernung des Chips mit einer Null-Einschiebkraft (ZIF) zu bewirken.

In den U.S.-Patenten 46 23 208 und 47 15 823 weisen die flexiblen Kontakte äußere, frei tragende Verstärkungsrippen auf, die durch die Bewegung des Oberteils niedergedrückt werden, um ein Biegemoment in der Berührungsschulter zu erzeugen. Dies zwingt die Kontakte von dem Chip weg, um so die gewünschte ZIF-Entfernung und -Einführung zur Verfügung zu stellen.

In der U.S. -Patentanmeldung 6 67 470 des vorliegenden Anmelders weist das Oberteil gewinkelte Anlageteile auf, die die frei tragenden Verstärkungsrippen berühren, um die zum Aufspreizen der Kontakte erforderliche Kraft gleichmäßig zu verteilen und zu verringern. Weiterhin sind die Verstärkungsrippen auf spezielle Weise ausgebildet, um den Aufspreizvorgang zu erleichtern.

Bei dem gesamten voranstehend beschriebenen Stand der Technik sind die Kontakte in der Basis angeordnet, so daß dann, wenn sie sich in ihrer normalen Orientierung befinden, also nicht abgebogen sind, die Kontakte gegen die Chip-Zuführungen drücken (oder gegen die Chip- Bausteingruppe, wenn ein "zuleitungsloser" Chip eingeführt wurde), um sowohl den Chip in der Fassung sicher zu haltern als auch eine elektrische Kontinuität während der Versuchs- und Einbrennvorgänge zur Verfügung zu stellen.

Die Fassung gemäß der vorliegenden Erfindung weist mehrere Kontakte auf, die dann, wenn sie sich in ihrer nicht abgebogenen Orientierung befinden, von den Zuleitungen des Chips beabstandet sind, um eine ZIF zur Verfügung zu stellen. Die Kontakte befinden sich in dieser nicht abgebogenen Orientierung nur dann, wenn das vorgespannte Oberteil nach unten in Richtung auf die Basis heruntergedrückt wird.

Jeder Kontakt dieser Fassung weist einen oder mehrere frei tragende Tragbalken auf, von denen zumindest einer in Berührung mit einer abgewinkelten inneren Seitenwand des Oberteils steht. Wird das Oberteil freigegeben, so drücken die Vorspannteile das Oberteil von der Basis weg. Während einer derartigen Bewegung des Oberteils sitzt der Tragbalken, der sich in Berührung mit der inneren Seitenwand befindet, an der abgewinkelten Seitenwand auf frei tragende Weise auf, um die Kontakte in Richtung auf die Chip-Zuführungen abzubiegen, bis eine Berührung mit den Zuleitungen erreicht ist. Die abgewinkelte Seitenwand kann zwei Winkel festlegen, zunächst einen verhältnismäßig steilen Winkel, um einen flacheren Winkel zur Verfügung zu stellen, um die passende Kraft zur Verfügung zu stellen, so daß der Chip in der Fassung sicher gehaltert wird.

Daher liegt ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer neuen und verbesserten Chip- Trägerfassung.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung einer ZIF-Chipträgerfassung, bei welcher geringere Kräfte zum Aufspreizen der Kontakte erforderlich sind, um das Einführen und das Entfernen eines Chips zu gestatten.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Bereitstellung einer ZIF-Chipträgerfassung, die eine abgestufte Kraftanwendung auf die Kontakte während der Klemmphase der Betätigung der Fassung zur Verfügung stellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Fassung;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Fassung entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 1; und

Fig. 4 eine Schnittansicht ähnlich wie Fig. 3, jedoch mit einer Darstellung der Kontakte in einer unverriegelten Position.

Die hier beschriebene bevorzugte Ausführungsform soll nicht als erschöpfend verstanden werden oder die Erfindung auf die exakt beschriebene Form begrenzen. Die Ausführungsform wurde ausgewählt und beschrieben, um die Grundlagen der Erfindung sowie ihre Anwendung und ihren praktischen Einsatz zu erläutern, um anderen Fachleuten auf diesem Gebiet zu erlauben, der erfindungsgemäßen Lehre zu folgen.

In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 10 allgemein die erfindungsgemäße Fassung. Die Fassung 10 wird allgemein während des Einbrennens des IC-Chips 12 und während der mit diesem angestellten Versuche verwendet, wobei als Chip ein Chip des Typs SOJ mit einem Körper 14 und äußeren Zuleitungen 16 ausgesucht wurde. Die Fassung 10 kann auch zum Einsatz mit anderen Arten von IC-Chips angepaßt werden, sowohl für Chips mit Zuleitungen als auch für zuleitungsfreie Chips.

Die Fassung 10 weist vorzugsweise eine einstückige Basis 18 auf, die einen unteren Basisteil 20 und einen aufrecht stehenden zentralen Tisch 22 aufweist. Der untere Basisteil 20 weist mehrere Nuten 24 auf, die in ihm ausgebildet sind, und welche Kontakte 26 aufnehmen. Die Nuten 24 stehen in Verbindung mit Bohrungen 28 in dem Basisteil 20, welche den "Fußabdruck" der Fassung 10 definieren. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Nuten 24 entlang gegenüberliegender, benachbarter Seiten 30, 32 des Basisteils 20 angeordnet, jedoch sind andere Anordnungen möglich, abhängig von der Konfiguration des ICs.

Der Tisch 22 dient zum Haltern des IC-Chips 12 während des Einbrennens oder während der Versuche. Der Tisch 22 ist mit einer zentralen Bohrung 34 versehen, die hauptsächlich als Kühlkörper während der Einbrennvorgänge dient. Die Basis 18 ist vorzugsweise aus geformtem, nicht leitendem Kunststoff hergestellt, beispielsweise Polyphenylensulfid oder dergleichen. Der Basisteil 20 weist weiterhin in den Ecken angeordnete Führungsbohrungen 35 auf, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Jeder Kontakt 26 ist aus einem federelastischen, elektrisch leitfähigen Material gebildet, beispielsweise aus einer Beryllium/Kupfer-Legierung oder dergleichen. Wie dargestellt, ist jeder Kontakt 26 einstückig aufgebaut, und besteht aus einem unteren Basisabschnitt 36, der Füße 38, einen aufrecht stehenden länglichen Stiel 40 und einen oder mehrere Träger aufweist (zwei dargestellte Träger sind mit den Bezugsziffern 42 und 44 bezeichnet). Jeder Kontakt 26 ist fest mit dem Basisteil 20 auf die dargestellte Weise dadurch verbunden, daß die Kontaktbasis 36 eng in die Nuten 24 so eingepaßt ist, daß sich die Kontaktfüße 38 nach unten in bezug auf die Basis 18 erstrecken, gewöhnlich durch Löcher (nicht dargestellt) in der Basis. In ihrer normalerweise unverriegelten Position (Fig. 4) nehmen die Kontakte 26 eine allgemein vertikale Orientierung an, die einem Telefon- oder Telegraphenmast gleicht.

Weiterhin weist die Fassung 10 ein Oberteil 46 auf, welches auch als ein Betätigungsteil bezeichnet werden kann. Das Oberteil 46, welches in Fig. 1 dargestellt ist, ist vorzugsweise in seiner Form an die Basis 18 angepaßt, in diesem Fall rechteckig, und wird durch Umfangsseitenwände 47, 48 und Endwände 49, 50 festgelegt, welche eine zentrale Öffnung 52 ausbilden. Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die Seitenwände 47, 48 Nuten 54 auf, die bezüglich der Nuten 24 des Basisteils 20 ausgerichtet sind. Die zentrale Öffnung 62 gestattet einen Zugang zu dem Tisch 22, um den Chip 12 einzuführen und zu entfernen.

Das Oberteil 46 weist weiterhin in den Ecken angeordnete Ausnehmungen 53 auf, die bezüglich der Führungsbohrungen 35 der Basis ausgerichtet sind. Ein Vorspannteil, welches als eine Schraubenfeder 55 dargestellt ist, ist in den Bohrungen 35 und den Ausnehmungen 53 angeordnet und dient dazu, das Oberteil 46 von der Basis 18 wegzudrücken.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist jede Nut 54 des Oberteils 46 entlang einer inneren Seitenkante 56 angeordnet, um eine Kraft auf die Kontakte 26 auszuüben und die Kontakte aus einer unverriegelten Position (Fig. 4) in eine verriegelte Position (Fig. 3) zu zwingen. Die in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Anordnung wird durch einen oberen Verstärkungsrippen-Abschnitt 58, einen unteren Verstärkungsrippen-Abschnitt 60 und eine unterste Schulter 62 festgelegt. Vorzugsweise ist der zwischen dem oberen Verstärkungsrippen-Abschnitt 58 und der seitlichen Kante 56 ausgebildete Winkel kleiner als der Winkel, der zwischen dem unteren Verstärkungsrippen-Abschnitt 60 und der Seitenkante 56 gebildet wird. Der Winkel zwischen der Schulter 62 und der Seitenkante 56 verläuft im wesentlichen senkrecht und sorgt dafür, daß ein äußerster Abschnitt des Tragbalkens 42 effektiv eine nach oben gerichtete Bewegung des Oberteils 46 unter dem Einfluß der Federn 55 anhalten kann.

Die Fig. 3 und 4 erläutern den Betrieb der Fassung 10. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, befinden sich, wenn das Oberteil 46 heruntergedrückt ist, die Kontakte in ihrer vertikalen Orientierung, die auch als die unverriegelte Position bezeichnet wird. Die äußerste Kante 43 des Tragbalkens 42 liegt an der Seitenkante 56 des Oberteils 46 an. Befinden sich das Oberteil 46 und die Kontakte 26 in dieser Position, so kann der IC-Chip 12 in die Fassung 10 manuell oder durch eine mechanische Vorrichtung eingebracht werden, um eingebrannt zu werden.

Der Chip 12 wird durch die obere zentrale Öffnung 52 eingebracht und liegt auf dem Tisch 22 so auf, daß seine Zuleitungen 16 bezüglich der Kontakte 26 ausgerichtet sind. Da die Größe der Öffnung 52 allgemein so ausgewählt wird, daß sie eng an die Größe des Chips 12 angepaßt ist, erfolgt eine automatische Ausrichtung. Dann wird das Oberteil 46 gelöst. Das Zusammendrücken der Federn 55 drückt dann das Oberteil 46 von der Basis 18 weg. Während sich das Oberteil 46 von der Basis 18 weg bewegt, wird der Tragbalken 42 nockenartig innen in Richtung auf die Öffnung 42 durch die äußerste Kante 43 ergriffen, die an den Verstärkungsrippen 58, 60 anliegt. Die Relativwinkel der Verstärkungsrippen 58, 60 sorgen für eine geringere Kraftaufbringung am Anfang (während die Tragbalken 42 entlang der Verstärkungsrippen 58 ablaufen), um den Kontaktstiel 20 dazu zu veranlassen, daß er sich nach innen biegt, und sorgen dann (während die Tragbalken entlang der Verstärkungsrippen 60 ablaufen), für eine größere Kraftanwendung, die dazu erforderlich ist, den IC-Chip 12 an seinem Ort festzuklemmen. Bei der gezeigten Ausführungsform veranlaßt die nach innen gerichtete Biegung des Kontaktspiels 40 den Tragbalken 44 dazu, zuerst die Zuleitung 16 des IC-Chips zu berühren, und dann den IC-Chip in seiner Position festzuklemmen, wenn die gegenüberliegend angeordneten Kontakte weiter nach innen gedrückt werden. Wenn die unterste Kante des Kontakttragbalkens 42 (der so gezeigt ist, daß er eine untere Lippe 45 aufweist) die Schulter 62 berührt, wird eine nach oben gerichtete Bewegung des Oberteils 46 angehalten, und die Fassung 10 und der IC 12 sind bereit für das Einbrennen.

Nach der Beendigung des Einbrennens oder eines anderen Versuchsvorgangs wird das Oberteil 46 heruntergedrückt, entweder per Hand oder durch eine mechanische Vorrichtung, in Richtung auf die Basis 18. Das federelastische Verhalten der Kontakte 26 führt zu der nach außen gerichteten Flexibilität der Kontakte, während der Tragbalken 42 in seiner Anlage an den Verstärkungsrippen 58, 60 verbleibt, bis die vollständig unverriegelte Position von Fig. 3 erreicht ist. Der IC-Chip 12 wird dann entfernt, und unter Verwendung der voranstehend geschilderten Prozedur kann ein anderer Chip eingebracht werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß eine beliebige Anzahl von Konfigurationen für die Fassung 10 und die Anordnung der Kontakte 26 möglich ist. Diese individuell ausgelegten Fassungen hängen von der Größe und der Anordnung des IC- Chips 12 ab, und von der Anzahl und der Art der Zuleitungen 16, die im Falle eines zuleitungsfreien Chips umgangssprachlich als Bausteingruppen bezeichnet werden.

Andere individuelle Einzelheiten der Ausbildung können erforderlich sein, abhängig von der Art des Chips oder der Zuleitungen, und diese Einzelheiten werden als Teil der vorliegenden Erfindung angesehen. Die voranstehend erläuterten Einzelheiten dienen nur zur Erläuterung, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Einzelheiten beschränkt. Statt dessen ergibt sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen.

Claims (7)

1. Fassung zur Aufnahme eines Chips einer integrierten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung ein Basisteil aufweist, das mit einer einstückigen Tischeinrichtung zum Haltern des Chips versehen ist, mit mehreren federelastischen, elektrisch leitfähigen Kontakteinrichtungen, die in der Basis verankert sind, wobei die Kontakte Einrichtungen zum Eingriff mit Zuleitungen darstellen, die mit dem Chip verbunden sind, um den Chip innerhalb der Fassung sicher zu haltern, und die Kontakteinrichtungen entlang zweier gegenüberliegender Seiten der Basis angeordnet sind, und daß eine Oberteileinrichtung vorgesehen ist, um die Kontakte zwischen einer abgebogenen, verriegelten Position, in welcher sie die Chip-Zuleitungen ergreifen, und einer unverriegelten Position anzudrücken, die von dem Chip beabstandet ist, in welcher der Chip aus der Fassung entfernt werden kann, wobei die Oberteileinrichtung periphere Seitenwände aufweist, die eine zentrale Öffnung durch die Oberteileinrichtung festlegen, und jeder Kontakt einen länglichen Stiel aufweist, der sich von der Basis nach oben in die zentrale Öffnung hin erstreckt, und jeder Kontakt ein oberes Tragbalkenteil aufweist, das mit einer ersten Kante versehen ist, die an einer sich nach oben verjüngenden, inneren peripheren Seitenwand des Oberteils anliegt, und eine Vorspanneinrichtung vorgesehen ist, die betriebsmäßig mit der Basis- und der Oberteileinrichtung verbunden ist, um normalerweise die Oberteileinrichtung nach oben beabstandet von der Basis zu halten, wenn sich jeder Kontakt in der verriegelten Position befindet, wobei der Tragbalkenteil eine zweite Kante aufweist, die dem Tisch benachbart angeordnet ist und eine Zuleitung des Chips berührt, wenn sich die Kontakte in der verriegelten Position befinden.

2. Fassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere periphere Seitenwand ein eingesetztes, unteres Schulterteil festlegt, wobei die erste Kante des Tragbalkenteils das Schulterteil berührt, wenn sich die Kontakte in der verriegelten Position befinden, um eine nach oben gerichtete Bewegung der Oberteileinrichtung anzuhalten.

3. Fassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere periphere Seitenwand eine nach unten verjüngte Oberfläche festlegt, die eine nach innen gewinkelte, obere Verstärkungsrippe aufweist, die einen ersten Winkel der Seitenwand bildet, sowie eine untere Verstärkungsrippe, die einen zweiten Winkel in bezug auf die Seitenwand festlegt, der größer ist als der erste Winkel.

4. Fassung zum Tragen und Haltern eines Chips einer integrierten Schaltung, gekennzeichnet durch:

• a) ein Basisteil einschließlich einer zentralen, oberen Tischeinrichtung zum Haltern des Chips;
• b) mehrere elektrisch leitfähige Kontakte, die an der Basis verankert sind, wobei jeder Kontakt einen länglichen Stiel und einen oberen Tragbalken aufweist, der sich quer zu dem Stiel erstreckt;
• c) ein Oberteil, welches eine kontinuierliche, periphere Seitenwand und eine zentrale Öffnung festlegt, wobei die Tischeinrichtung in der zentralen Öffnung angeordnet ist;
• d) wobei das Oberteil eine innere Seitenwand ausbildet, die mit einem sich nach unten verjüngenden Abschnitt versehen ist, und der obere Tragbalken gegen die innere Seitenwand anliegt, wodurch eine Bewegung des Oberteils in bezug auf die Basis die Kontakte zwischen einer verriegelten Position mit den Kontakten verbiegt, welche Zuführungen des Chips berühren, und einer unverriegelten Position, in welcher die Kontakte von den Zuleitungen beabstandet sind; und
• e) eine Vorspanneinrichtung, die betriebsmäßig dem Oberteil und der Basis zugeordnet ist, um das Oberteil nach oben von der Basis wegzudrücken, wodurch die die Kontakte normalerweise in der verriegelten Position befinden.

5. Fassung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt einen obersten Tragbalken aufweist, der sich quer zu dem Stiel erstreckt, und daß der oberste Tragbalken von dem oberen Tragbalken beabstandet ist, und mit einer Innenkante versehen ist, welche die Chip-Zuleitung berührt, wenn sich die Kontakte in ihrer verriegelten Position befinden.

6. Fassung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Seitenwand einen eingesetzten unteren Schulterteil aufweist, wobei der obere Tragbalken eine erste Kante aufweist, welche den Schulterteil berührt, wenn sich die Kontakte in der verriegelten Position befinden, um eine nach oben gerichtete Bewegung des Oberteils anzuhalten.

7. Fassung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Tragbalken eine Außenkante aufweist, die von der inneren Seitenwand beabstandet ist.