DE69010399T2

DE69010399T2 - Elektrischer Sockel für Tab IC's.

Info

Publication number: DE69010399T2
Application number: DE69010399T
Authority: DE
Inventors: Edward John Bright; John Joseph Consoli; Attalee Snarr Taylor
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2010-04-20
Also published as: EP0398506B1; EP0398506A3; DE69010399D1; EP0398506A2; KR900019178A; US4969828A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Sockel für integrierte Schaltkreise (IC), die durch automatisiertes Verbinden auf ein Band aufgebracht sind, ein Verfahren und ein Produkt, die unter dem Akronym "TAB" bekannt sind, und die in eine Trägeranordnung gepackt sind. Die Sockel werden verwendet, um die TAB-ICs mit Leiterplatten für normale Verwendung wie auch für das Testen und Einbrennen von ICs elektrisch zu verbinden.
US-A-4 713 611 offenbart eine Vorrichtung zum Einbrenntesten mehrfacher ICs, die auf einem Trägerband montiert sind, durch das TAB-Verfahren, ohne daß man die Chips von dem Band entfernen muß. Eine Vielzahl von ICs auf einem Streifen des Bandes wird über ein Paar von Rücken an Rücken bedruckten Schaltungsplatten (PCB)gewickelt, wobei die Leiter von dem Band entsprechende Kontaktanordnungen an den PCBs berühren. Das Band und die ICs werden in ihrer Position gehalten durch gelenkige Abdeckungen, die dielektrische Druckkissen oder Rippen aufweisen, um die Bandleiter gegen die Kontaktanordnungen zu drücken. Die Vorrichtung weist ferner eine elektrische Verbindungsanordnung auf, die eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktanordnungen auf den PCBs und der Testanordnung außerhalb des Ofens liefert.
Während mehrere ICs auf einem Band gleichzeitig in einem der oben beschriebenen Testgeräte untersucht werden können, ist es klar, daß das Beschicken und Entnehmen von Hand durchgeführt werden muß, was Zeit braucht und angelernte Arbeiter erfordert. Es ist daher erwünscht, einen Einbrennsockel zu schaffen, der, obwohl er für die Aufnahme eines einzigen ICs auf einem Band beschränkt ist, mit Hilfe von Robotern beschickt, getestet und freigegeben werden kann. Es ist auch erwünscht, einen Sockel für TAB-ICs für allgemeinen Gebrauch zu schaffen, das heißt in Computern und ähnlichen elektronischen Einrichtungen.
Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektrischen Sockel, wie in Anspruch 1 definiert.
EP-A-0 310 302 offenbart einen elektrischen Sockel entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In WO-A-85/00467 ist ein elektrischer Sockel zur Verwendung mit einem elektronischen Schaltungschip offenbart. Der Sockel weist eine gedruckte Schaltungsplatte, eine Abdeckung und eine elastomere Druckverbindungsplatte auf, die eine klebrige Oberfläche hat.
Bei der Verwendung des Sockels wird der an der Verbindungsplatte anhaftende Schaltungschip zwischen die Schaltungsplatte und die Abdeckung eingebracht, was die Druckverbindungsplatte gegen den Schaltungschip und somit den Schaltungschip gegen Kontakte an der gedruckten Schaltungsplatte drückt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivisehe Ansieht eines gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konstruierten Sockels;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Sockels im zusammengebauten Zustand;
Fig- 3 ist eine Draufsicht auf den flexiblen geätzten Film des Sockels;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten offenen Sockels und einer TAB-IC Trägeranordnung;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den offenen Sockel mit dem darin positionierten TAB-IC zeigt;
Fig. 6A ist eine Querschnittsansicht eines geschlossenen Sockels mit einer TAB-IC Trägeranordnung darin;
Fig. 6B ist eine vergrößerte Ansicht des Kontakts zwischen einer Spur auf dem Film und einer Spur auf dem TAB-Band;
Fig. 7 ist eine auseinandergezogene seitlich geschnittene Ansicht eines Sockels, der gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konstruiert ist; und
Fig. 8 ist eine seitlich geschnittene Ansicht des Sockels von Fig. 7.
Ein Sockel 10, der gemäß der derzeit bekannten besten Ausführungsform konstruiert ist, ist in Fig. 1 auseinandergezogen und in Fig. 2 zusammengefügt dargestellt. Die wesentlichen Bestandteile des Sockels 10 sind eine Abdeckung 12, ein flexibler geätzter Schaltungsfilm 14 und ein Unterteil 16.
Die Abdeckung 12 weist ein Glied 18, einen Riegel 20 und eine federbelastete Druckplatte 22 auf.
Das Glied 18 ist mit einer Ausnehmung 24 in einem Ende 18a versehen sowie mit einem Scharnierblock 26, der von dem entgegengesetzten Ende 18b nach außen vorragt. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind eine Ausnehmung 28 und eine Öffnung 30 in der Unterseite 18c vorgesehen. Ein Loch 32 schneidet die Öffnung 30 von der Oberseite 18d her.
Der Riegel 20 ist glenkig an dem Glied 18 innerhalb der Ausnehmung 24 mittels eines Schwenkstifts 34 angebracht. Der Riegel 20 ist L-förmig mit einem kurzen Arm 20a, der in die Ausnehmung 24 vorragt, und mit einem langen Arm 20b, der sich von der Unterseite 18c weg erstreckt. Ein Haken 20c, der an dem freien Ende 20d des Armes 20b angeordnet ist, bietet eine Schulter 20e.
Der Riegel 20 ist durch eine Torsionsfeder 36 belastet, die um den Schwenkstift 34 herumgewickelt ist und die mit freien Enden 36a, 36b gegen den kurzen Arm 20a und eine Leiste 24a anliegt, die innerhalb der Ausnehmung 24 angeordnet ist.
Die Druckplatte 22 weist an der Oberseite 22b einen vorragenden Zapfen 22a und eine Schraubenfeder 38 über dem Zapfen 22a auf. Wie in Fig 2 gezeigt, ist die Platte 22 gleitfähig in der Ausnehmung 28 angeordnet, wobei der Zapfen 22a in der Öffnung 30 aufgenommen ist. Ein Bolzen 40, der gleitfähig in dem Loch 32 gelagert ist, hält die Platte 22 in der Ausnehmung 28, während die Feder 38 die Platte 22 nach außen von der Ausnehmung 28 vorspannt.
Ein flexibler geätzter Schaltungsfilm 14, der auch in Fig. 3 gezeigt ist, kann zwei Kupferschichten haben, wobei eine Schicht eine Erdungsebene (nicht gezeigt) ist und die zweite Schicht eine Anordnung von leitfähigen Bahnen 42 hat. Innere Enden 42a der Bahnen 42 sind nahe einer wahlweise vorgesehenen zentralen Öffnung 14a, die durch gestrichelte Linien angedeutet ist, und äußere Enden 42b sind an oder nahe von Kanten 14b des Films 14 vorgesehen. Wie in Fig. 6B gezeigt, weisen die inneren Enden 42a der Bahnen 42 erhabene, goldplattierte Noppen 42e auf. Die äußeren Enden 42b sind mit Löchern 42d versehen. Jede Ecke des Films 14 ist geschlitzt, wie es durch die Bezugsziffer 14e angezeigt ist, und ferner sind Kodierlöcher 14f benachbart zu den Enden der Schlitze 14e vorgesehen.
Der Unterteil 16 des Sockels 10 weist eine erhabene Plattform 46 auf, die zentral auf der Oberfläche 16a angeordnet ist, sowie eine nach unten weisende Schulter 48 an der Vorderkante 16b und nach außen weisende Scharnierohren 50 an jedem Ende der hinteren Kante 16c. Ferner sind Stifte 52 vorgesehen, die in Löchern 16d angeordnet sind, die sich zu der Unterseite 16e des Unterteils 16 hin öffnen.
Die Plattform 46 ist mit nachgiebigen Plättchen 54 versehen, die sich längs jeder Kante 46a erstrecken. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, sind die Plättchen 54 in nach oben offenen Nuten 46b angeordnet.
Der Unterteil 16 kann auch verschiedene Polarisiereinrichtungen haben, z. B. Eckwände 56.
Die Abdeckung 12, der Riegel 20 und der Unterteil 16 sind spritzgeformt, wobei das bevorzugte Material Polyäthersulfon ist.
Der Sockel 10 wird zusammengefügt, indem der Film 14 über die Plattform 46 des Unterteils 16 gelegt wird, wobei sich die Filmkanten 14b nach außen bis in die Nähe des Umfangs des Unterteils 16 erstrecken. Stifte 52 werden durch entsprechende Löcher 42d in den äußeren Enden 42b der Bahnen und durch Löcher 16d in dem Unterteil 16 hindurch gestoßen, um sich von der Unterseite 16e nach außen zu erstrecken, wie in Fig 2 gezeigt. Die Bahnen 42 erstrecken sich auf der Plattform 46, wobei die goldplattierten Noppen 42c über den nachgiebigen Plättchen 54 liegen.
Die Abdeckung 12 wird schwenkbar an dem Unterteil 16 angebracht, wobei sich Scharnierstifte 60 durch die Scharnierohren 50 und den Scharnierblock 26 erstrecken. Die Druckplatte 22 ist dann mit der Plattform 46 ausgerichtet. Der Riegel 20 erstreckt sich vor der Vorderkante 16b des Unterteils 16, so daß der Haken 20c unter der Schulter 48 augenommen wird, um die Abdeckung 12 entfernbar an dem Unterteil 16 zu befestigen.
Bei der Verwendung wird der Sockel 10 auf eine (nicht gezeigte) Testplatte montiert, wobei Stifte 52 in durchplattierte Löcher (nicht gezeigt) an der Platte gelötet werden.
Fig. 4 zeigt den offenen Sockel 10 und eine TAB-Träger-IC-Anordnung 64, die darin getestet wird. Die Anordnung 64 weist einen Unterteil 66 auf, der eine Ausnehmung 68 in einer Oberfläche hat, in der der IC-Chip 70 positioniert ist, der auf einem Film 72 montiert ist. Bahnen 74 und äußere Bahnenenden 74a an dem Film 72 sind in Mustern angeordnet, die dem Bahnmuster auf dem Film 14 in dem Sockel 10 entsprechen. Ein Rahmen 76 sichert den Film 72 in der Ausnehmung 68 in dem Unterteil 66.
Die Anordnung 64 wird auf den Unterteil 16 so gelegt, daß die äußeren Enden 74a der Bahnen 74 an den Noppen 42c auf den Bahnen 42 auf der Plattform 46 angreifen. Ausrichtzapfen 66a an dem Anordnungsunterteil 66 treten in Kodierlöcher 14f in dem Film 14 ein. Obwohl nicht gezeigt, können Löcher in der Plattform 46 in Ausrichtung mit den Filmlöchern 14f angeordnet sein, um die Zapfen 66a aufzunehmen, die sich dort hindurcherstrecken können und eine richtige Ausrichtung der Filmnoppen gegenüber dem Band 72 und insbesondere gegenüber den Bahnenden 74a sicherstellen.
Fig. 5 zeigt die Anordnung 64 in dem offenen Sockel 10, und Fig. 6a zeigt die Anordnung 64 in einem geschlossenen Sockel 10. Beim Schließen der Abdeckung 12 greift die darin befindliche Druckplatte 22 an der äußeren Oberfläche der Anordnung 66 an, die gegen die äußeren Bahnenden 74a der Bahnen 74 anliegt und spannt diese gegen die Noppen 42c an den inneren Enden 42a der Bahnen 42. Fig. 6B ist eine vergrößerte Ansicht dieses Fügezustands. Die nachgiebigen Plättchen 54 absorbieren jegliche Bedingungen von Unebenheit.
Der Sockel 10 ist gut geeignet zur Verwendung in Robotern. Das heißt, eine (nicht gezeigte) Testplatte kann mit Sockeln 10 gefüllt werden, die durch Roboterarme (nicht gezeigt) geöffnet, mit Anordnungen 64 durch Vakuum-Aufnahmevorrichtungen (nicht gezeigt) beschickt, durch Rollen oder dergleichen (nicht gezeigt), die über die Platte laufen, geschlossen werden können, wobei die Platte in den Testofen und aus diesem heraus bewegt, die Sockel 10 wieder geöffnet, die getesteten Anordnungen 64 entnommen werden können und die Abfolge wieder beginnen kann. Zur Verwendung mit Robotern würde die Abdeckung 12 federbelastet sein, um sich vollständig zu öffnen, nachdem der Haken 20c von der Schulter 48 weggezogen wird. Ohne eine solche Federanordnung (nicht gezeigt) veranlaßt die Druckplatte 22 die Abdeckung 12, sich geringfügig zu öffnen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, die Abdeckung 12 leichter vollständig zu öffnen.
Der Sockel 10 ist auch gut geeignet zur Verwendung bei Einbrenntests, da er eine Temperaturwiderstandsfähigkeit bis zu mindestens 150º Celsius hat.
Andere Merkmale der vorliegenden Erfindung umfassen die Fähigkeit des Sockels 10, ICs auf Bändern aufzunehmen, die unterschiedliche Bahnkonfigurationen haben, indem einfach zu einem anderen Film mit dem erforderlichen Bahnmuster gewechselt wird. Die einzige Druckplatte 22 stellt auch gleichförmige Kontakt-Normalkräfte sicher.
Der Sockel 10 findet besondere Verwendung beim Einbrenntesten von TAB-ICs. Jedoch ist der Sockel 10 in gleicher Weise gut geeignet, um TAB-ICs mit Schaltungsplatten bei normaler Verwendung, d.h. in einer elektronischen Ausrüstung, elektrisch zu verbinden.
Alternative Ausführungsbeispiele würden einen Sockel 10 umfassen, in dem die Stifte 52 durch andere Mittel zum Anschließen der Bahnen 42 an die Testplatte ersetzt sind. Z.B. könnte sich der Film 14 selbst über den Sockel 10 hinaus erstrecken und könnte elektrisch direkt mit Schaltkreisen auf der Platte oder mit der Testausrüstung verbunden werden.
Der in den Fig. 7 und 8 gezeigte Sockel 80 offenbart ein alternatives Verfahren zum elektrischen Verbinden eines flexiblen geätzten Schaltungsfilms 82 mit einer (nicht gezeigten) Schaltungsplatte durch Stifte 84. Man erinnert sich, daß der Film 14 des Sockels 10 eine Vielzahl von Löchern 42d aufweist, durch die Stifte 52 gedrückt werden. Zusätzlich zum elektrischen Verbinden der Bahnen 42 mit der Schaltungsplatte halten auch die Stifte 52 den Film 14 an dem Unterteil 16.
Wie in Fig. 7 gezeigt, weisen die Komponenten des Sockels 80 eine Abdeckung 86, einen Rahmen 88, nachgiebige Plättchen 90, den vorgenannten Film 82, Stifte 84 und einen Unterteil 92 auf.
Die Abdeckung 86 unterscheidet sich geringfügig von der Abdeckung 12 dadurch, daß die Druckplatte 96 beweglich an einem Halteglied 98 angebracht ist, das ein einstückig geformtes Teil eines Gliedes 100 ist, und daß die Druckplatte 96 nach unten durch eine Vielzahl von Schraubenfedern 104 vorgespannt ist, die benachbart zu dem Umfang der Platte 96 mit Abständen angeordnet sind.
Der Rahmen 88 weist vier Seitenschienen 106 (nur drei sind dargestellt) auf, die an den entsprechenden Ecken 108 befestigt sind, um ein zentrale Öffnung 110 zu bilden. Löcher 112 sind an jeder Ecke 108 vorgesehen, um Montageschrauben 114 aufzunehmen. Nuten 116 sind in der unteren Oberfläche jeder Seitenschiene 106 vorgesehen.
Die leitfähigen Stifte 84 weisen einen Kopf 120 und einen Schaft 122 auf.
Der Unterteil 92 ist im wesentlichen der gleiche wie der Unterteil 16, wobei die bedeutenden Unterschiede darin bestehen, daß die Löcher 124, die die Stifte 84 aufnehmen, Gegenbohrungen 126 aufweisen. Weitere Löcher (nicht gezeigt) sind zur Aufnahme der Schrauben 114 vorgesehen.
Der Film 82 unterscheidet sich in bezug auf den Film 14 darin, daß die Bahnen (nicht gezeigt) auf dem Film 82 nicht mit Löchern versehen sind, sondern statt dessen mit (nicht gezeigten) Kontaktplättchen, die an der unteren Oberfläche von Kanten 128 angeordnet sind.
Beim Zusammenfügen des Sockels 80 können der Rahmen 88 und die Plättchen 90 zu einer Untereinheit kombiniert werden, die durch die Bezugsziffer 130 in Fig. 8 bezeichnet ist, indem die Plättchen 90 in den Nuten 116 befestigt werden, vorzugsweise durch einen Preßsitz, obwohl auch ein Kleber verwendet werden kann.
Mit Bezug auf Fig 8 werden die Stifte 84 in die Löcher 124 in dem Unterteil 92 eingetrieben, wobei sich die freien Enden 132 der Schäfte 122 nach außen zum Einsetzen in eine Rückplatte (nicht gezeigt) erstrecken. Die Köpfe 120 sind in den Gegenbohrungen 126 positioniert, und der Film 82 ist über den Unterteil 92 gelegt, so daß die Kontaktoberflächen (nicht gezeigt) in elektrischem Eingriff mit den Köpfen 120 sind. Die Untereinheit 30 wird über die Köpfe 120 mit den Filmkanten 128 dazwischen gelegt, wie gezeigt. Die Schrauben 114 sichern die Untereinheit 130 an dem Unterteil 92, und hierbei drücken sie die Kontaktoberflächen (nicht gezeigt) an den Filmkanten 128 gegen die Köpfe 120, um eine Kompressionskraft für einen verbesserten elektrischen Kontakt zu liefern.
Der offensichtliche Vorteil des Sockels 80 besteht darin, daß der Film 82 leicht ausgewechselt werden kann.
Wie zu erkennen ist, wurde ein Sockel für TAB-ICs offenbart. Der Sockel weist einen flexiblen geätzten Film auf mit Bahnen, die so angeordnet sind, daß die inneren Enden dem Muster der Bahnen auf dem IC-Band entsprechen. Der Film wird auf einen Sockelunterteil gelegt, an dem eine Abdeckung scharnierartig angebracht ist, um die Bahnen des Bandes gegen entsprechende Filmbahnen zu drücken, um elektrische Pfade zwischen dem IC und einer Testeinrichtung herzustellen. Der Sockelfilm kann leicht durch einen anderen Film ersetzt oder ausgetauscht werden, der unterschiedliche Bahnenmuster hat, um es dem Sockel zu ermöglichen, andere TAB-ICs aufzunehmen.

Claims

1.Elektrischer Sockel (10, 80) zur Verwendung mit einer auf einem Band montierten elektrischen Schaltungsanordnung (64), wobei der Sockel (10, 80) einen Unterteil (16, 92) aufweist, der eine Stützfläche (16a) hat, die einen flexiblen Schaltungsfilm (14, 82) aufnimmt, der eine Reihe von leitfähigen Bahnen (42) mit inneren Enden (42a) hat, die in einem vorbestimmten Muster angeordnet sind, und mit einer Abdeckung (12, 86), die schwenkbar an dem Unterteil (16, 92) befestigt ist und eine Platte (22) zum Belasten der an dem Band angebrachten elektrischen Schaltungsanordnung (64) gegen den flexiblen Schaltungsfilm (14, 82) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden (42b) der leitfähigen Bahnen (42) an den Kanten des Films (14, 82) und benachbart zu dem Umfang des Unterteils (16, 92) angeordnet sind, daß die Stützfläche (16a) die Form einer Plattform (46) hat, die gegenüber dem Unterteil (16, 92) erhaben ist und die nachgiebige Plättchen (54) aufweist, die unterhalb der inneren Enden (42a) der leitfähigen Bahnen (42) angeordnet sind, und daß die Platte (22) an einer Oberfläche der Abdeckung (12, 86) angebracht ist, die auf den Unterteil (16, 92) zu weist und von dieser Oberfläche nach außen vorbelastet ist, um die an dem Band angebrachte Sechaltungsanordnung (64) gegen die inneren Enden (42a) der leitfähigen Bahnen (42) zu drücken.

2. Elektrischer Sockel (10, 80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Schaltungsfilm (14, 82) benachbart zu den inneren Enden (42a) der Bahnen (42) Kodierlöcher (14f) hat, um die inneren Enden (42a) im Zusammenwirken mit Zapfen (66a) an der Anordnung (64) zur Deckung mit der Schaltungsanordnung (64) zu bringen.

3. Elektrischer Sockel (10, 80) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierlöcher (14f) oval sind, wobei sich deren größere Achsen auf das Zentrum des flexiblen Schaltungsfilms (14, 82) zu erstrecken.

4. Elektrischer Sockel (10, 80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden (42b) der Bahnen (42) elektrisch an leitfähige Einrichtungen (52, 84) angeschlossen sind, um die Bahnen (42) elektrisch an eine gedruckte Leiterplatte anzuschließen.

5. Elektrischer Sockel (10, 80) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Einrichtungen leitfähige Stifte (52, 84) aufweisen, die sich durch den Unterteil (16, 92) hindurch erstrecken.

6. Elektrischer Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden (42b) der leitfähigen Bahnen (42) auf dem Unterteil (16, 92) jenseits der Plattform (46) liegen.