DE9405963U1 - Vorrichtung zur elektrischen Berührungskontaktierung von IC-Einrichtungen - Google Patents

Description

Vorrichtung zur elektrischen Berührungs kontaktierung von IC-Einrichtungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Berührungskontaktierung einer IC-Einrichtung, welche mehrere in einem bestimmten Muster an ihrer Oberfläche angeordnete Kontaktanschlüsse aufweist. Eine derartige Vorrichtung wird insbesondere zum Testen von IC-Chips eingesetzt, und zwar vorzugsweise in Form eines von oben zugänglichen {Toplader-) Sockels zum Testen und Einbrennen freiliegender Chips.

IC-Einrichtungen (freiliegende Chips, Chips im Maskenoder Scheibenverband oder drahtfreie IC-Chips) finden in der Elektronikindustrie zahlreiche Anwendungen. Bevor die IC-Einrichtungen zu einer Schaltung verbunden werden, werden sie getestet, um festzustellen, ob sie funktionsfähig sind und ob die elektrische Verbindung zwischen den verschiedenen Kontaktstellen auf dem Chip

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vorhanden ist. Zu diesem Zweck werden die Chips auf

einem Halter plaziert, und der Halter wird in einer

Testeinrichtung zum Testen und Einbrennen der Chips plaziert.

Es sind Toplader-Sockel für IC-Einrichtungen bekannt, bei denen die Einrichtung mit Drähten versehen ist, um die elektrische Verbindung zu den Kontakten in dem Sockel herzustellen. US-4 993 955 beschreibt einen derartigen Sockel. Zwischen den Anschlußstiften des Sockels und den Drähten der IC-Einrichtung werden direkte Kontakte hergestellt.

Drahtlose IC-Einrichtungen oder IC-Einrichtungen, bei denen die Anschlüsse lediglich in Form von Knöpfen oder Kontaktierungs-Pads ausgebildet sind, werden in anderer Weise in der Testeinrichtung positioniert und mit dieser verbunden. Gemäß US-4 859 189 und US-4 783 719 kann vorgesehen sein, daß ein elastisches Teil ein flexibles Schaltungsband in Kontakt mit den Kontaktierungs-Pads auf einer Oberfläche der IC-Einrichtung oder des Chips drückt und damit der elektrische Kontakt hergestellt wird. Gemäß US-4 783 719 ist eine Einrichtung in einer Oberplatte gehalten, die in Angriff mit einer Fläche eines flexiblen Bandes gedrückt wird. Das flexible Band ist auf der Basis gehalten, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert ist. Die Oberplatte wird über dem Halteteil plaziert. Auf der Halterung sind Federclips derart schwenkbar montiert, daß sie über die obere Randfläche der Oberplatte bewegt werden können. Daraufhin schnappen die Federn in an der Oberplatte ausgebildete Nuten, um die Baugruppe mit den IC-Kontaktierungs-Pads in Eingriff mit auf ^e dem flexiblen Band ausgebil-

deten vorstehenden Erhebungen zu bringen, die mit Verbindungsleitungen des flexiblen Bandes verbunden sind. Diese Einrichtung ist gut geeignet zum Testen von drahtlosen Chipträgern, kann jedoch auch zum Herstellen ungelöteter Berührungsverbindungen mit anderen elektrischen Einrichtungen verwendet werden, z.B. IC-Chips, gedruckten Leiterplatten und dgl.

Die bekannten Systeme sind jedoch für ein automatisch durchgeführtes Testen und Einbrennen tausender IC-Chips nicht gut verwendbar, d.h. der Typ von Haltern, der in den zuletzt genannten US-Patenten beschrieben ist, ist für automatischen Betrieb ungeeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Sockel zur Aufnahme eines in einem Halter plazierten Chips zu schaffen, der derart ausgebildet ist, daß der Halter automatisch in den Sockel eingeführt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Sockel nach Anspruch 1 vorgeschlagen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung schafft eine Sockelvorrichtung, bei der der IC-Chip, der umfangsmäßig und/oder flächig angeordnete Muster aus Verbindungs-Kontaktierungs-Pads aufweist, derart in einem Halter angeordnet werden kann, daß das Einsetzen und Herausnehmen des Halters in den bzw. aus dem Sockel automatisch durchgeführt werden können. Aufgrund des Aufbaus des Sockels bereiten das automatisches Einsetzen und Herausnehmen des Halters keine Probleme. Die Sockelvorrichtung gewährleistet einen guten elektrischen Kontakt zwischen den IC-Kon-

taktierungs-Pads und einer externen Schaltung, der durch ein von einer elastischen Kontaktierungs-Pad gehaltenes flexibles Band hergestellt werden kann. Der Halter kann problemlos in der bei drahtlosen IC-Einrichtungen üblichen Weise automatisch eingeführt werden.

Überblicksmäßig betrachtet, betrifft die Erfindung einen Toplader-Sockel zur Verwendung mit IC-Einrichtungen, der mehrere Kontaktanschlüsse aufweist, die in einem vorbestimmten Muster an einer Oberfläche der Einrichtung angeordnet sind. Der Sockel weist eine Basis, die eine Einrichtung zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes (im folgenden kurz als elektrische Kontakteinrichtung bezeichnet) mit der gedruckten Schaltungsplatine hält, und einen Halter auf, der von der Basis aufgenommen werden kann. Der Halter hält die IC-Einrichtung derart, daß die IC-Einrichtung, wenn der Halter an der Basis angeordnet ist, auf die genannte elektrische Kontakteinrichtung gerichtet ist und sich in elektrischem Kontakt mit dieser befindet. Ein Rahmen, der im wesentlichen parallel zu der Basis angeordnet und gleitbar von dieser gehalten ist, weist eine zentrale Öffnung auf, um den Halter und den Chip aufzunehmen und mit der Basis auszurichten. Zwischen dem Rahmen und der Basis sind Teile vorgesehen, die an den Halter angreifen, um den Halter und eine IC-Einrichtung gegen die elektrische Kontakteinrichtung zu drücken, damit die Anschlüsse der Einrichtung in elektrischen Kontakt mit der externen Schaltung gebracht werden, wenn der Rahmen von der Basis weg positioniert wird, und um den Halter und die Einrichtung von der externen Schaltung abzurücken (aus dem elektrischen Kontakt mit der Schaltung zu bringen), wenn

der Rahmen zu der Basis hin bewegt und an dieser positioniert wird.

Bei der elektrischen Kontakteinrichtung handelt es sich um einen flexiblen FiIm₇ auf dem ein Leiterdrahtmuster ausgebildet ist, das eine erste Gruppe von leitenden Kontaktierungs-Pads aufweist, die sich in einem Muster, das dem Anschlußmuster der IC-Einrichtung entspricht, über eine Fläche des Films erstrecken. Diese Kontaktierungs-Pads sind mit einer zweiten Gruppe leitender Kontaktierungs-Pads verbunden, die von der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads beabstandet sind. Der flexible Film ist von einem elastomeren Stützteil oder Block gehalten, dessen Abmessungen und Form derart vorgesehen sind, daß er die erste Gruppe leitender Kontaktierungs-Pads stützt. Die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads, die mit der ersten Gruppe durch auf dem Film ausgebildete Leiterbahnen verbunden ist, ist derart angeordnet, daß sie eine Platine oder mehrere Kontakte kontaktiert, die an der Basis in einem Muster ausgebildet sind, das dem Muster der zweiten Gruppe von Kontaktierungs-Pads entspricht. Ein an der Basis gehaltenes Ausrichtteil dient zur Positionierung des elastomeren Stützteils und des flexiblen Films auf der Basis, wobei die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads zum Angreifen an die Kontakte oder die Platine ausgerichtet und die erste Gruppe von Kontaktierungs-Pads in einer vorbestimmten Position an der Basis und dem Halteblock angeordnet werden. Die Ausrichteinrichtung gewährleistet ferner eine präzise Ausrichtung des Halters.

Zwischen dem Rahmen und der Basis angeordnete Teile weisen zwei Federn auf, die an einander gegenüberliegen-

den Rändern der Basis derart gehalten sowie an diesen montiert sind, daß die Federn von einer zurückgezogenen Position in eine Angreifposition bewegt werden können, in der die Federn an den Halter angreifen, um den Halter gegen die für den Kontakt mit der externen Schaltung vorgesehene elektrische Kontakteinrichtung zu drücken. Ferner stellen Nockenfolger und Nocken Einrichtungen dar, die bei Bewegung des Rahmens zu der Basis ,hin an die Federn angreifen können, um diese in die von dem Halter getrennte abgerückte Position zu drücken.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine von oben bestückbare (Test- und Einbrenn-) Sockelvorrichtung für IC-Einrichtungen, welche mehrere in einem bestimmten Muster an ihrer Oberfläche angeordnete Kontaktanschlüsse aufweisen, wobei die Sockelvorrichtung für automatischen Betrieb geeignet ist. Die Sockelvorrichtung weist auf: eine Basis, die mehrere Kontakte hält, einen flexiblen Film, auf dem ein Leiterdrahtmuster ausgebildet ist, und ein elastomeres Stützteil, dessen Abmessungen und Form derart vorgesehen sind, daß es die erste Gruppe leitender Kontaktierungs-Pads hält, wobei der flexible Film um das elastomere Stützteil gelegt ist. Ein bewegbarer Rahmen und zwei Steuerelemente erlauben eine Abrückbewegung von Federn, die die IC-Einrichtung an gegenüberliegenden Enden gegen den Film drücken.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Söckelvorrichtung;

Fig. 2 eine explodierte perspektivische Ansicht der Sockelvorrichtung, die deren einzelne Bauteile zeigt;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Basis oder des Stützteils, an dem die Kontaktstifte und die Federn angeordnet sind;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des flexiblen Films und des elastomeren Stützteils im zusammengefügten Zustand, wobei Fig. 4A eine vergrößerte geschnittene Teilansicht des in Fig. 4 mit einem Kreis markierten Bereiches ist;

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Sockels und des Halters in der Position, in der der Sockel den Halter aufnimmt, wobei die Teile z.T. im Vertikalschnitt gezeigt sind, um die innenliegenden Bereiche zu zeigen;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Sockels bei in dem Sockel plaziertem Halter, wobei die Teile im Vertikalschnitt gezeigt sind, um die Innenbereiche der Sockelvorrichtung in der Konstellation zu zeigen, in der sich die IC-Einrichtung in ihrer Position angeordnet und der Halter in dem Sockel plaziert ist;

Fig. 7 eine Unteransicht des Halters;

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Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Halters; und

Fig. 9 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des Halters zur Darstellung von innenliegenden Bereichen.

Die Sockelvorrichtung 10 weist einen von oben zugänglichen (Toplader-) Sockel auf, der zum automatischen Einsetzen und Herausnehmen eines von einem Halter 25 gehaltenen IC-Chips oder einer Einrichtung 18 in eine bzw. aus einer Test- und Einbrenn-Schaltung geeignet ist. Fig. 1 zeigt die Sockelvorrichtung 10 in dem Zustand, in dem sie zur Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Schaltungsplatine oder einer anderen elektronischen Einrichtung bereit ist. Die Sockelvorrichtung 10 weist eine Halterung oder Basis 12 auf, die Kontakteinrichtungen zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen der IC-Einrichtung 18 und einer externen Einrichtung, z.B. einer gedruckten Schaltungsplatine oder einer Testschaltung, aufweist. Die Herstellung des elektrische Kontaktes erfolgt durch mehrere Kontakte 14, die in den Figuren als herkömmliche Stifte dargestellt sind, die über Öffnungen in eine gedruckte Schaltungsplatine eingeführt werden können, um einen elektrischen Kontakt mit einer anderen elektronischen Einrichtung - z.B. einer (nicht gezeigten) gedruckten Schaltungsplatine herzustellen. Ferner dient zur elektronischen Kontaktierung ein flexibler Film 16, auf dem ein Leiterdrahtmuster ausgebildet ist, das eine erste Gruppe leitender Kontaktierungs-Pads aufweist. Diese Kontaktierungs-Pads verlaufen auf einer Fläche des Films 16 in einem Muster, das generell in der Mitte des Films angeordnet ist und dem Anschlußmuster auf der IC-Einrichtung 18 entspricht.

Die erste Gruppe von Kontaktierungs-Pads ist elektrisch mit einer zweiten Gruppe von Kontaktierungs-Pads verbunden, die mit Abstand von der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads angeordnet ist. Der flexible Film 16 ist von einem elastomeren Stützteil oder Block 20 gehalten, dessen Abmessungen und Form derart vorgesehen sind, daß er die erste Gruppe leitender Kontaktierungs-Pads hält. Ein oder mehrere an der Basis 12 angeordnete Ausrichtteile 22 positionieren das elastomere Stützteil 20 und den flexiblen Film 16 an der Basis 12, und an den Ausrichtteilen 22 ausgebildete Flansche halten die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads in Eingriff mit den Kontakten 14 und halten ferner die erste Gruppe von Kontaktierungs-Pads in einer vorbestimmten Position an der Basis 12 und dem elastomeren Stützteil 20.

Ein Halter 25, der von der Basis 12 aufgenommen werden kann, hält die IC-Einrichtung 18 derart, daß die IC-Einrichtung 18 bei auf der Basis 12 angeordnetem Halter 25 der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads gegenüberliegend positioniert ist. Ein Rahmen 26, der generell parallel zu der Basis 12 angeordnet und gleitend verschiebbar an dieser gehalten ist, weist eine zentrale öffnung 27 auf, um den Halter 25 und die IC-Einrichtung 18 aufzunehmen und mit der Basis 12 auszurichten. Zwischen dem Rahmen 26 und der Basis 12 angeordnete Betätigungsteile bilden eine Andrück- und Freigabe-Einrichtung, die an den Halter 25 angreift, um den Halter 25 und die IC-Einrichtung 18 gegen den Film 16 zu drücken, damit die Anschlüsse der Einrichtung 18 in elektrischen Kontakt mit der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads gebracht werden, wenn der Rahmen 2 6 von der Basis 12 entfernt wird, und um den Halter 25 und die Einrichtung 18 von

dem Film 16 abzurücken, wenn der Rahmen 2 6 zu der Basis 12 hin bewegt und an dieser positioniert wird.

Die zwischen dem Rahmen 2 6 und der Basis 12 vorgesehene Andrück- und Freigabe-Einrichtung weist zwei Federn 28 auf, die an einander gegenüberliegenden Rändern der Basis 12 derart gehalten sowie an diesen montiert sind, daß sie von den Betätigungsteilen gegen ihre Federkraft von einer zurückgezogenen Position in eine Angreifposition bewegt werden können, in der die Federn 28 an den Halter 25 angreifen, um den Halter 25 gegen den Film 16 und das elastomere Stützteil· 20 zu drücken. Ferner sind an den Betätigungsteilen Nockenfolger 30 und Nocken vorgesehen, die, wenn durch eine auf die Oberseite des Rahmens 26 aufgebrachte Kraft der Rahmen 26 zu der Basis 12 hin bewegt wird, derart an die Federn 28 angreifen, daß sie den Teil der Federn 28, der an den Halter 25 angreift, in die von dem Halter 25 getrennte Ausrückposition drücken.

Bei der Ausführungsform ist die Basis 12, die in Fig. 3 am deutlichsten gezeigt ist, ein Spritzgußteil mit einem Plattenabschnitt, in dem in einem definierten Muster mehrere Öffnungen 13 zur Aufnahme der Kontakte 14 ausgebildet sind. Jeder der Kontakte 14 ist durch Reibschluß in einer Öffnung 13 gehalten und weist ein Ende 15 auf, um einen elektrischen Kontakt mit einer Kontaktierungs-Pad der zweiten Gruppe von Kontaktierungs-Pads auf dem flexiblen Film 16 zu erzeugen. An den Ecken des Plattenabschnitts sind vier größere Öffnungen 21 angeordnet, um die Ausrichtstifte 22 aufzunehmen. An einander gegenüberliegenden Rändern des Plattenabschnitts, oder gemäß Fig. 3 an dessen Enden, sind geschlitzte Öffnungen oder

Nuten 2 9 ausgebildet, die jeweils beidseitig von Mittenanschlägen 31 angeordnet sind, um die Schenkel 34 der Federn 28 aufzunehmen. Wie in Fign. 2 und 3 gezeigt ist, sind die Federteile 28 aus Blattfedermaterial gebildet und weisen einen ersten, flachen, im wesentlichen planaren Abschnitt 32 und einen gekrümmten Abschnitt 33 auf, der eine zusammengesetzte Krümmung aufweist und in zueinander beabstandeten Schenkelteilen 34 endet, wobei die beiden Schenkelteile 34 in einander entgegengesetzten Richtungen von dem Rand des gekrümmten Abschnittes abstehen. Die Schenkelteile 34 enden in Fußteilen, die in entgegengesetzte Richtungen weisen. Die Schenkelteile und Fußteile können derart zueinander gedrückt werden, daß die Schenkel parallel verlaufen, und können in die Nuten 29 eingepaßt werden. Wenn die Schenkelteile 34 gemäß Fig. 3 von der oberen Seite der Basis 12 her in den Nuten 29 plaziert sind, sind die Schenkelteile 34 entlastet, und die Fußteile erstrecken sich gemäß Fig. 3 bis unter Ränder oder Schultern, die an den Nuten 29 gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind. Im eingebauten Zustand oberhalb des Anschlags 31 ist ein Ansatz 35 angeordnet, der durch Biegen des Federmaterials jeder Feder in der der Richtung der Schenkelteile 34 entgegengesetzten Richtung und zu dem planaren Abschnitt 32 hin gebildet ist. Die Ansätze 35 tragen dazu bei, die Nockenteile in Position zu halten, wie noch beschrieben wird. Die Basis 12 ist ferner in der Nähe jedes Endes der Nuten 29 mit Aufnahme- oder Lagervertiefungen 36 versehen, um die Nockenfolger 30 aufzunehmen. Wie noch genauer erläutert wird, weist die Basis 12 in den Seitenwänden vertikal verlaufende Ausnehmungen zur Aufnahme von Führungsteilen des Rahmens 26 und abgestufte Bereiche auf, die eine Schulter 38 zur Aufnahme von Verriege-

lungsteilen bilden. An den Enden der Verriegelungsteile sind Haken ausgebildet, um den Rahmen 2 6 an der Basis 12 zu befestigen.

Gemäß Fign. 4 und 4A weist der flexible Film 16 ein Substrat auf, auf dem mittels metallischer Leitungsbahnen ein Leiterdrahtmuster auf mindestens einer Seitenfläche ausgebildet ist, die elektrisch mit auf der Seitenfläche des Substrats angeordneten Vorsprüngen verbunden ist, die mit Kontaktierungs-Pads auf der IC-Einrichtung verbindbar sind. Der flexible Film 16 ist ein Polyimid-Film, der auf einer Seitenfläche mit einer leitenden metallischen Beschichtung versehen ist. Dann werden durch Ätz- oder Maskierungsvorgänge, die dem Fachmann bekannt sind, die Kontaktbereiche und die Schaltungs-Leiterbahnen auf einer Seitenfläche des Films erzeugt. Der flexible Film 16 ist mit einer ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads versehen, die in einem definierten Array bzw. Muster in Form von Vor Sprüngen 40 nahe der Mitte der Film-Bahn angeordnet sind, wobei das definierte Muster abbildungsgemäß einen rechteckigen Umriß hat. Die Vorsprünge 40 sind mit metallischen Schaltungs-Leiterbahnen 41 an der gegenüberliegenden Seitenfläche des Films verbunden, und diese Leiterbahnen 41 sind mit Vorsprüngen 44 einer zweiten Gruppe von Kontaktierungs-Pads verbunden, die in einem Array nahe einem oder beiden Enden des Films 16 angeordnet sind.

Der flexible Film 16 ist um das elastomere Stützteil 20 gefaltet, daß mittels Spritzguß derart geformt ist, daß ein Paar Seitenflächen definiert werden, die die in einem Muster angeordneten Vorsprünge der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads halten, und die gegenüberliegen-

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de Seite des Stützteils 20 ist im wesentlichen planar, um die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads an der gegenüberliegenden Seite zu halten. Eine Seitenfläche, die die erste Gruppe von Kontaktierungs-Pads hält, ist derart mit vorstehenden Rippen und mit Nuten versehen, daß die Rippen unter den Vorsprüngen positioniert sind, um diese zu stützen und den Mittelbereich des Films auf eine Ebene anzuheben, in der er an die Anschlüsse der IC-Einrichtung angreifen kann. Die gegenüberliegende Seite 49 des Stützteils 20 ist im wesentlichen planar, kann jedoch mit Rippen versehen sein, um die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads zu halten, die VorSprünge 44 aufweisen. Diese Anordnung ist insbesondere in Fig. 4A gezeigt, wobei die Seitenfläche 47 mit dem angehobenen zentralen Bereich und Rippen 48 versehen ist, um die dem Vorsprung 40 entsprechenden Vorsprünge zu tragen. Ein Niederdrücken des Pads 20 verursacht keine Verschiebung des elastomeren Materials in einen anderen Bereich, was andernorts zu einem Verlust der Kompressionskraft zwischen den Vorsprüngen und den Kontaktierungs-Pads der IC-Einrichtung führen könnte. In dem Stützteil 20 sind Ausrichtlöcher 50 ausgebildet. Ferner weist der Film 16 an seinen Rändern Ausrichtlöcher 51 auf, um die die Ausrichtstifte 22 aufzunehmen. Eine Alternative zu dem Stützteil 20, das als einheitlicher Block 20 ausgebildet ist und das Muster angehobener Haltebereiche zum Halten der Kontaktierungs-Pads aufweist, besteht in der Verwendung eines Substrats aus spritzgegossenem Polymer-Material, das separate elastomere Teile an gegenüberliegenden Flächen hält, um eine elastische Abstützung der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads an der einen Seitenfläche des Substrats zu bilden, wobei die an den gegenüberliegenden Enden des Films 16 ausgebildeten

Kontaktierungs-Pads, die die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads bilden, von der entgegengesetzten Seitenfläche des Substrats gehalten werden.

Gemäß Fig. 5 sind das Stützteil 20 und der Film 16 derart an der Platte der Basis 12 positioniert, daß die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads mit den Enden 15 der Kontakte 14 ausgerichtet ist. Die Ausrichtstifte 22 positionieren das Stützteil 20 und den Film 16 derart, daß der korrekte Ausrichteingriff der Kontaktierungs-Pads, der Köpfe, des Elastomers und des Halters gewährleistet ist. Die Nockenfolger-Teile 30 werden an entgegengesetzten Seiten der Platte in die Aufnahmevertiefungen 36 eingeführt. Die Nockenfolger-Teile 30 weisen auf: einen Steg 54 mit einer gekrümmten Fläche, die eine Seite des Steges bildet und an die innere konkave Fläche des gekrümmten Teils 33 der Federn 28 anliegt, bezüglich der Erstreckung des Steges 54 radial verlaufende Endteile, die eine Oberfläche 55 zum Paßeingriff mit den Aufnahmevertiefungen 36 aufweisen, und einen vorstehenden Nockenangriffsflächenteil 56, der, wie noch beschrieben wird, an eine Nockenfläche des Rahmens 2 6 angreift. Die Abstützung der Nockenfolger-Teile 30 erfolgt mit Hilfe der Federn 28, die an die gekrümmte Fläche des Steges 54 angreifen.

Wie in Fign. 5 und 6 gezeigt ist, ist der Rahmen 26 derart gleitbar an der Basis angeordnet, daß es relativ zu dem Plattenteil der Basis 12 eine translatorische Bewegung ausführen kann. Die zentrale Öffnung 2 7 des Rahmens 2 6 weist eine derartige Form auf, daß sie den Halter 25 aufnimmt, wobei die Öffnung mit abgeschrägten Rändern versehen ist, um den Halter 25 in die Öffnung 27

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einzuführen. Am Umfang der Öffnung 2 7 sind an gegenüberliegenden Rändern Vorsprünge 60 positioniert, um sicherzustellen, daß der Halter 25 lediglich in einer möglichen Ausrichtung (einer möglichen Drehposition relativ zum Rahmen 26) in den Rahmen 2 6 eingesetzt werden kann. Gemäß Fign. 1 und 2 befindet sich in der unteren rechten Ecke der Vorsprung 61 in der Öffnung 27 und direkt an der Wand, um die Öffnung 27 asymmetrisch zu gestalten. Von dem Rahmen 2 6 erstrecken sich vier symmetrische Führungsvorsprünge 62 abwärts, die in Führungsausnehmungen der Seitenwände der Basis 12 aufgenommen sind, wobei die Führungsvorsprünge 62 zusammen mit der Basis 12 auch die Funktion von Seitenwandteilen der Vorrichtung 10 haben. Diese Führungsvorsprünge 62 dienen zur Gleitbewegung des Rahmens 26 relativ zur Basis 12. In der Nähe der Führungsvorsprünge 62 sind Verriegelungsteile 64 angeordnet, die unabhängig von den FührungsvorSprüngen 62 ausgebildet und relativ zu diesen einwärts versetzt sind. Jedes der Verriegelungsteile 64 weist an seinem freien Ende eine Verriegelungsklaue auf, um an der an den Ecken des Basis 12 ausgebildeten Schulter 38 anzugreifen und dadurch die Trennbewegung zwischen der Basis 12 und dem Rahmen 2 6 zu begrenzen. Die Verriegelungsteile 64 sind derart positioniert, daß sie in die Führungsausnehmungen in den Wandteilen passen, welche die Ecken der Basis 12 bilden.

Der Rahmen 26 ist an entgegengesetzten Enden in der Nähe der Ecken mit voneinander beabstandeten Nockenflächen 66 und 67 versehen, die den Nockenfolgerflächen oder Nockenangriffsflächenteilen 56 der Nockenfolger 30 gegenüberliegend angeordnet sind und mit diesen zusammenarbeiten. Die Nockenflächen 66 an einem Ende (vgl. Fign.

5 und 6) und die Nockenflachen 67 an dem anderen Ende (vgl. Fig. 1) dienen dazu, die Nockenfolgerteile 30 anfangs in den Aufnahmevertiefungen 3 6 hin- und herzubewegen, um die Federn 28 in eine Richtung zu drücken, in der sie ihre Teile 32 aus der über dem flexiblen Film 16 gelegenen Position zurückziehen. Nach der anfänglichen Rückzugsbewegung bewegen sich die Nockenfolgerflächen 56 von den abgewinkelten Flächen 66 und 67 über eine Kante auf eine im wesentlichen vertikal orientierte Fläche, und die Rückzugskraft nimmt ab, woran erkennbar ist, daß die Federn zurückgezogen worden sind, womit gemäß Fig. 5 die Sockelvorrichtung 10 zur Aufnahme des Halters 25 und des Chips geöffnet ist.

Der Halter 25 für den freiliegenden Chip 18 weist eine im Spritzguß gefertigte Plattform auf, die einander gegenüberliegende Seiten und Enden sowie einander gegenüberliegende Seitenflächen 69 und 70 (Oberseite/Unterseite) aufweist. In diesen Enden sind Ausnehmungen 71 ausgebildet, die mit den Vorsprüngen 60 und dem Vorsprung 61 zusammenarbeiten, um den Halter 25 auszurichten. In der Plattform sind Aussparungen in Form von Schlitzen 72 und 74 ausgebildet, die sich von der einen Seitenfläche 69 zu der anderen Seitenfläche 70 erstrekken. In den Schlitzen 72 und 74 sind elastische Stützteile an die Plattform angeformt. Diese Stützteile sind als einander gegenüberliegende oder symmetrische Federteile 75 ausgebildet, deren Biegungspunkte eine Biegung der Federn voneinander weg erlauben. Jedes Federteil 75 weist ausgehend von der Plattform zwei dünne, konvergierende, plattenartige Stege auf, die durch einen bogenförmigen, zentral angeordneten Abschnitt 77 verbunden sind. Jeder Abschnitt 77 weist an der Verbindungsstelle

mit den plattenartigen Teilen in einer Ebene angeordnete, zueinander beabstandete Anlageflächen 80 und auswärts vorstehende Haltevorsprünge 81 auf. In der Seitenfläche 70 der den Halter 25 bildenden Plattform befindet sich eine rechteckige Vertiefung 85, die durch Schrägflächen und gerade Wände derart ausgebildet ist, daß sie eine IC-Einrichtung 18, etwa einen freiliegenden Chip, aufnehmen kann. Die rechteckige Vertiefung 85 überlappt teilweise die Schlitze 72 und 74, so daß die Flächen 80 entlang der Seiten der Vertiefung freigelegt sind und diese begrenzen. Wenn die IC-Einrichtung 18 in Anlage gegen die Bodenfläche 86 am Grund der Vertiefung angeordnet ist, ist sie vor Beschädigung geschützt, wobei dennoch ein Kontakt zwischen den Anschlüssen und der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads möglich ist. Die Ränder der IC-Einrichtung 18 greifen an die Flächen 80 an den Abschnitten 77 an und werden über die Haltevorsprünge 81 positioniert, die die Einrichtung in Position halten. Bei der gezeigten Ausführungsform des Halters 25 existiert ein zentraler dritter Schlitz, der das Abnehmen der Einrichtung von dem Halter 25 erleichtert. Wie in Fign. 7, 8 und 9 gezeigt ist, ist der Halter 25 an einer Seite der Fläche 69 mit einem abgeschrägten Rand und an einem Ende mit einem ausgeschnittenen Flächenbereich versehen, um den breiten Vorsprung 61 in dem Rahmen 2 6 aufzunehmen; vgl. Fig. 1. Ferner ist der Halter 25 an der gleichen Fläche, die die Vertiefung 85 aufweist, mit Öffnungen versehen, um die Enden der Ausrichtstifte 22 aufzunehmen und somit den Halter 25 und den IC-Chip präzise mit der ersten Gruppe von Kontaktierungs-Pads auszurichten. Die Federteile 75,77 könnten derart ausgebildet sein, daß durch Trennung des Abschnitts zwei separate Federteile in jedem Schlitz 72,74

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vorhanden sind; durch die hier beschriebene Anordnung wird jedoch eine Verstärkung der Federteile und eine verbesserte Ausrichtung der IC-Einrichtung erzielt.

Bei Betrieb wird ein freiliegender Chip 18 in Anlage gegen die Bodenfläche 86 des Halters 25 plaziert, indem die Federteile 75 gebogen und die Ränder des Chips 18 an die Anlageflächen 80 angreifen, wodurch die Federteile 75 den Chip 18 halten. Daraufhin wird der Rahmen 2 6 zu der Basis 12 hin gedrückt, und die Führungsvorsprünge 62 gleiten in den Fuhrungsausnehmungen, die in den Seitenwänden der Basis 12 ausgebildet sind. Wenn der Rahmen 26 abgesenkt wird, verschwenken die Nockenflächen 56 der Nockenfolger 30 die Nockenfolger und ziehen die Federn 28 zurück. Der Halter 25 und der IC-Chip 18 können nun in der Öffnung 2 7 des Rahmens 2 6 in eine gegen den flexiblen Film 16 und die an diesem ausgebildeten Vorsprünge 40 anliegende Position gebracht werden. Dann wird die auf den Rahmen 26 einwirkende Andrückkraft aufgehoben, wobei die Federn 28 bewirken, daß die Nockenfolgerteile 3 0 den Rahmen 2 6 in die beabstandete Position bewegen. Daraufhin gelangen die Platten 32 der Federn 28 in Eingriff mit der Oberseite 69 des Halters 25, wobei sie den Halter 25 zu dem Film 16 hin drücken und die darauf ausgebildeten Kontaktierungs-Pads gegen die Vorsprünge 40 des Films 16 drücken. Die von den Ausrichtstiften 22 bewirkte Positionierung hat den Effekt, daß das Stützteil 20 die Vorsprünge 44, die die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads auf dem Film 16 bilden, in Angriff sowie in Ausrichtung an die bzw. mit den Enden 15 der Kontakte 14 drücken. Somit wird der Chip zu Test- und Einbrennzwecken elektrisch mit den Kontaktierungs-Pads verbunden. Das Zurückziehen des Halters 25 und des Chip

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18 erfolgt, indem der Rahmen 26 wieder zu der Basis 12 hin bewegt wird, um ein Abrücken der Federn 28 von der Oberfläche des Halters 25 zu bewirken, und anschließend kann der Halter 25 nach oben hin aus der Öffnung 27 herausgenommen werden.

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Claims (12)

20 Ansprüche

1. Vorrichtung zur elektrischen Berührungskontaktierung einer IC-Einrichtung, welche mehrere in einem bestimmten Muster an ihrer Oberfläche angeordnete Kontaktanschlüsse aufweist, mit

- einem ersten Stützteil (20) zum Tragen eines flexiblen Films (16), der eine erste Gruppe von Kontaktierungs-Pads (40) zur Kontaktierung mit den Kontaktanschlüssen der IC-Einrichtung (18) und eine zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads (44) zur elektrischen Kopplung mit einer elektrischen externen Einrichtung aufweist,

- einer Basis (12), und

- Ausrichteinrichtungen (22) zum Ausrichten der Basis (12), des Stützteils (20) und des flexiblen Films (16),

- wobei die Basis (12) einen Rahmen (26) hält, der eine zentrale Öffnung (27) aufweist,

- wobei der Rahmen (26) von der Basis (12) aufgenommen und an dieser geführt ist,

- wobei von der zentralen Öffnung (27) ein zum Halten einer IC-Einrichtung (18) vorgesehener Halter (25) aufnehmbar und relativ zur Basis (12) und dem flexiblen Film (16) ausrichtbar ist, und

wobei zwischen dem Halter (25) und der Basis (12) eine Andrück- und Freigabeeinrichtung (28,30) angeordnet ist, die bei von der Basis (12) abgerücktem Rahmen (26) zur elektrischen Berührungskontaktierung der Kontaktanschlüsse der IC-Einrichtung (18) mit der ersten Gruppe

von Kontaktierungs-Pads (40) gegen den Halter

(25) drückt, und die bei gegen die Basis (12) bewegtem Rahmen (26) außer Eingriff mit dem Halter (25) steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Halter (25) und der Basis (12) angeordnete Andrück- und Freigabeeinrichtung aufweist:

- mindestens zwei Andrückfedern (28), die an einander gegenüberliegenden Enden der Basis (12) zum Bewegen der Federn (28) aus einer Rückzugsposition in eine Angreifposition zum Drücken des Halters (25) gegen den flexiblen Film (16) angeordnet sind, und

- eine Betätigungsvorrichtung (30) zum Angreifen an die Andrückfedern (28) zum Bewegen derselben in die Rückzugsposition bei Bewegung des Rahmens

(26) gegen die Basis (12).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (30) zwei Stegabschnitte (54) mit Enden und Federangreifabschnitten aufweist, daß jeder Stegabschnitt (54) an seinen Enden mit abstehenden Nockenangreifarmen (56) versehen ist und daß an dem Rahmen (26) Steuerelemente (66,67) ausgebildet sind, die bei Bewegung des Rahmens (26) zu der Basis (12) hin an die Nokkenangreifarme (56) zur Bewegung der Stegabschnitte (54) und der Andrückfedern (28) in die abgerückte Position angreifen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem flexiblen Film (16) ein Leitungsmuster mit einer ersten Gruppe von leitenden Kontaktierungs-Pads (40) ausgebildet ist, die sich in einem dem Kontaktanschluß-Muster der IC-Einrichtung (18) entsprechenden Muster auf einer Seitenfläche des flexiblen Films (16) erstrecken und die mit einer zweiten Gruppe von leitenden Kontaktierungs-Pads (44) verbunden sind, welche im Abstand zu der ersten Gruppe von leitenden Kontaktierungs-Pads (40) angeordnet ist, daß das erste Stützteil (20) ein elastomerer Träger zum Unterstützen der ersten Gruppe von leitenden Kontaktierungs-Pads (40) ist, daß der flexible Film (16) um das elastomere Stützteil (20) gelegt ist und daß die Ausrichteinrichtungen (22) zur Positionierung des elastomeren Stützteils (20) und des flexiblen Films (16) auf der Basis (12) bei mit Kontaktierungseinrichtungen (14) zum elektrischen Verbinden mit der externen Einrichtung elektrisch zusammenwirkender leitender Kontaktierungs-Pads (44) der zweiten Gruppe an der Basis (12) gehalten sind, wobei sich zur elektrischen Verbindung der IC-Einrichtung (18) mit der externen Einrichtung die erste Gruppe von leitenden Kontaktierungs-Pads (40) in einer bestimmten Position an der Basis (12) und dem elastomeren Stützteil (20) befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Stützteil (20) eine strukturierte Seitenfläche (47) aufweist, die mit an die leitenden Kontaktierungs-Pads (40) der ersten Gruppe angrenzenden Rippen (48) zur Unterbindung einer

Verformung angrenzender Bereiche des elastomeren

Stützteils (20) bei Kompression im Bereich der

Kontaktierungs-Pads der zweiten Gruppe versehen

ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe von Kontaktierungs-Pads (44) mit einer Gruppe von von der Basis (12) gehaltenen Kontaktierungseinrichtungen (14) zur elektrischen Verbindung mit der externen Einrichtung kontaktierbar ist, wobei die Kontaktierungseinrichtungen (14) mehrere Stifte mit Enden (15) aufweisen, die an der an den Film (16) angreifenden Seite der Basis (12) angeordnet sind und sich durch in der Basis (12) ausgebildete Löcher (13) erstrecken.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (25) aufweist: eine Plattform mit einander gegenüberliegenden Seiten und Enden und einander gegenüberliegenden Hauptseitenflächen (69,70), in der Plattform ausgebildeten Aussparungen (72,74), die sich zwischen den einander gegenüberliegenden Hauptseitenflächen (69,70) erstrecken, und in den Aussparungen (72,74) ausgebildete elastische Stützteile (75) zum Angreifen an eine IC-Einrichtung (18), die an einer der Hauptseitenflächen (69,70) der Plattform gehalten ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Hauptseitenfläche (69,70) der Plattform eine Ausnehmung (85) ausgebildet ist, die

mit den Aussparungen (72,74) verbunden und in deren Bereichen von den elastischen Stützteilen (75) begrenzt ist, wobei bei in der Ausnehmung aufgenommener IC-Einrichtung (18) die auf dieser angeordneten Kontaktierungs-Pads freiliegen, um an eine elektrischen Kontaktierungseinrichtung anzugreifen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (25) und der Rahmen (26) mit korrespondierenden Vorsprüngen (60,61) und Ausnehmungen (71) zur Ausrichtung des Halters (25) an dem Rahmen (26) und der Basis (12) versehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (26) und die Basis (12) mit einer Verriegelungsvorrichtung (64) zum Halten des Rahmens (26) an der Basis (12) versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Federvorrichtungen (28) zum selbsttätigen Bewegen des Rahmens (26) ausgehend von einer Position nahe der Basis (12) in eine weiter von der Basis (12) beabstandete Position nach dessen Bewegung zu der Basis (12) hin vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, sofern diese auf Anspruch 2 rückbezogen sind, und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder-

vorrichtungen (28) die Abndrückfedern der Andrück- und Freigabeeinrichtung sind.