JP2004317219A

JP2004317219A - 高出力ｓｍｄ型ｉｃのテスト方法ならびに手動および自動テスト・ベースの作製方法

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Publication number: JP2004317219A
Application number: JP2003109846A
Authority: JP
Inventors: Shih-Hsiung Lee; リーシン−シウン; Shien-Neng Wu; ウーシェン−ネン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】回路基板上に実装したＳＭＤ型ＩＣのテスト方法およびＳＭＤ型ＩＣ用の実用的でしかも信頼性のあるテスト・ソケットの作製方法を提供すること。
【解決手段】高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストする方法であって、ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットを供給するステップと、ＳＭＤ型ＩＣをテスト・ソケットの下部ベース上に逆さまに配置するステップと、テスト・ソケット上に上部ベースを被せるステップと、スターねじを追加したＵ字形弾性板によって前記上部ベースおよび前記下部ベースを固定するステップとを含み、それによって、ＳＭＤ型ＩＣの接続ピンが下部ベースの接続ピンとの接触面積を増大させ、したがってテスト・ソケットにおける接続ピンの接触インピーダンスを低下させて、高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストする間、テスト・ソケットが大きな電流に耐え得るようにすること。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高出力ＳＭＤ（表面実装部品）型ＩＣ（集積回路）をテストする方法ならびに手動および自動テスト・ベースを作製する方法に関し、詳細には、ＳＭＤ型ＩＣを逆さま配置することによって、ＩＣの接続ピンが、テスト・ソケットにおいて下部ベースの接続ピンとの接触面積を増加させることが可能であり、かつ高出力ＳＭＤ型ＩＣのテスト時に、テスト・ソケットがより大きな電流に耐え得るように、それぞれの接続ピンの接触インピーダンスを低下させることが可能な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大きく進歩する半導体技術により、ＩＣの速度および効率が益々向上して、ＳＭＤ型ＩＣは、過去には特殊な小型部品であったものが、今や主流になってきた。特に、最近になって開発された新たな技術を利用して、ＳＭＤ型ＩＣは数アンペアの電力で動作可能になってきている。さらには、高周波スイッチング技術により高効率でかつ計数制御の人間機械インターフェースが提供され、ＳＭＤ型ＩＣは、大きな電流による高出力時代に入りかつその応用例が溢れている。したがって、ＳＭＤ型ＩＣがこれからの主流になるであろう。
【０００３】
しかし、ＳＭＤ型ＩＣ用の従来のテスト・ソケットは、依然として飛躍的な進歩を遂げるまでには至っておらず、数十マイクロ・アンペアの定電流と数百アンペア以下の鋭波電流でのテスト能力を備え得るに過ぎない。さらには、従来のソケットでは、高周波の下でＩＣの損傷が生じるおそれがあり、したがって技術の発展に適合することができない。
【０００４】
図１を参照すると、従来の方法では通常、テストを行う前に、ＳＭＤ型ＩＣを本来の姿勢でテスト・ソケットの下部ベース上に配置しかつ固定することを実施する。
【０００５】
図１と共に図２を参照すると、ＳＭＤ型ＩＣは、その接続ピンに８°の下向き勾配仕様を有し、ＳＭＤ型ＩＣを錫ペーストおよびプリント回路基板に接続し易くしてある。したがって、この８°の下向き勾配仕様を損なわないように、過大な接合力を避けなければならない。しかし、ＳＭＤ型ＩＣを強制的に固定しないと、ＳＭＤ型ＩＣ１の接続ピンと下部ベースの接続ピンの間に過剰な接触抵抗が生じるおそれがある。その上、ＳＭＤ型ＩＣの接続ピンが下部ベース２の接続ピンと接触する長さは、０．１６ｍｍ（最大）に過ぎないので、このテスト・ソケットは、数アンペアの出力では高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストできないことになる。したがって、この仕様を損なわずにＳＭＤ型ＩＣを本来の姿勢で配置する従来の方式には２つの重大な欠点がある。すなわち、１）極端に小さい接触面積によって電流が小さくなること、および２）８°の下向き勾配仕様に適合させることによって圧力が極端に小さくなることである。したがって、従来のテスト・ソケットでは、高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストすることが不可能であり、したがって最近ではその代わりにシミュレーション・テストが利用されている。しかし、シミュレーション・テストでは、完成品のＳＭＤ型ＩＣの安定性に影響を及ぼす実際の状況との誤差が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の核心は、テスト・ソケットにおける下部ベースの接続ピンと接触するＩＣの接続ピンの接触面積を大きくし、かつテスト・ソケットが高出力ＳＭＤ型ＩＣのテスト時により大きな電流に耐え得るように、それぞれの接続ピンの接触インピーダンスを低下させるために、ＳＭＤ型ＩＣを逆さまの姿勢で配置してＳＭＤ型ＩＣをテストする方法を開示することにある。
【０００７】
本発明の１つの目的は、回路基板上に実装したＳＭＤ型ＩＣのテスト方法およびＳＭＤ型ＩＣ用の実用的でしかも信頼性のあるテスト・ソケットの作製方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、以下のステップを含む、高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストする方法を提供する。すなわち、テスト・ソケットをＳＭＤ型ＩＣに供給するステップと、ＳＭＤ型ＩＣの特性側を下向きに、したがってその接続ピンを上向きになるようにして、このＳＭＤ型ＩＣをテスト・ソケットの下部ベース上に配置するステップと、スターねじを設けたＵ字形の弾性板によって固定するために、上部ベースをＳＭＤ型ＩＣと下部ベースの上に配置するステップである。ＳＭＤ型ＩＣを逆さまに配置することによって、ＩＣの接続ピンが、テスト・ソケットにおいて下部ベースの接続ピンと接触するＩＣの接続ピンの面積を増大させることが可能であり、かつＩＣ１をテスト・ソケットに強制的に固定する間に、それぞれのＩＣ接続ピンの８°の傾斜角を損なわずに済むことができる。このようにして、それぞれの接続ピンの接触インピーダンスを低下させて、ＳＭＤ型ＩＣのテスト時に、テスト・ソケットがより大きな電流に耐え得るようにすることができる。
【０００９】
次に、本発明は、以下のステップを含む、蓄積層によって高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの下部ベースを作製する方法を提供する。すなわち、多くの銅板と多くの絶縁板を、奇数層が銅板でありかつ偶数層が絶縁板となる順序で配置するステップと、一旦必要な層に達した後で、これらの層を接着剤で相互に接着するステップである。
【００１０】
さらに、本発明は、以下のステップを含む、高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの上部ベースを作製する方法を提供する。すなわち、ＩＣの接続ピンと接触する上部ベースの部分を、エンジニアリング・プラスチックから作製するステップと、適切でかつ一定の圧力角を付与するために、上部ベースの底部に、ＩＣの接続ピンの底部に対応する２つの突起を設けるステップと、エンジニアリング・プラスチックの中央部に銅板を埋め込み、かつその銅板の縁部に銅ベースをプレス嵌めして、ＩＣが生成する高熱を銅板に直接誘導するステップと、ＩＣの底部の温度を検知するために、銅板に温度センサの構成要素を挿入するための一定の箇所を設けるステップである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は以下の説明および添付の図面を参照することによって、より完全に理解することができる。
【００１２】
図３を参照すると、本発明による、高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト方法の一実施形態が例示してある。本発明による、高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト方法は、図３に示すように、ＳＭＤ型ＩＣをテスト・ソケットの下部ベース１４上に逆さまに配置し、さらにこの下部ベース１４が接続点５を有するが、これらの接続点は、テスト対象のＳＭＤ型ＩＣの数以上あり、それぞれのテスト対象のＳＭＤ型ＩＣ接触ピンが、その対応する接続点５と接触するために、１．３０ｍｍ（最大）の長さを有することが可能になっている。この１．３０ｍｍの接触長は、従来の方法で使用する長さのほとんど８倍である。さらに、接続点の接触インピーダンスを低下させて、高出力ＳＭＤ型ＩＣが数アンペアを上回る電流を供給する一方で、テスト・ソケットがより大きな電流に耐え得るように、ＳＭＤ型ＩＣ１の８°の傾斜角度を損なわずに、図７に示すように接触ピンを上部ベース１３と下部ベース１４の間に強制的に固定することが可能である。以上の実施形態の方法において逆さま配置したＩＣを、テスト・ソケットの下部ベースを完全に緊密接合するために、上方部分の形状に一致させて動作させる。さらに、接触圧は約１０ｋｇ／ｍ^２（従来の本来の姿勢に対して加わる接触圧の約３〜１０倍）である。
【００１３】
本発明のテスト方法は次のステップを含む。すなわち、テスト・ソケットをＳＭＤ型ＩＣ１に供給するステップと、テスト・ソケットの下部ベース１４上にＳＭＤ型ＩＣ１を逆さま配置するステップと、ＳＭＤ型ＩＣ１が下部ベース１４と上部ベース１３の間に位置しかつ最後に上部ベース１３を固定するために、ＳＭＤ型ＩＣ１上に上部ベース１３を配置するステップである。ＳＭＤ型ＩＣ１を逆さま配置したことにより、ＩＣ１の接続ピンが接続点５に接触する場合に、これらの接続ピンはより大きな接触面積を有することが可能であり、かつＩＣ１を強制的にテスト・ソケットに取り付けるときに、それぞれの接続ピンの８°の傾斜角度を損なわずに済むことが可能である。このようにして、高出力のＳＭＤ型ＩＣのテスト時にテスト・ソケットがより大きな電流に耐え得るように、それぞれの接続点５の接触インピーダンスを低下させることができる。
【００１４】
図４ａ〜４ｃを参照すると、蓄積層によってＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの下部ベースを作製する方法が例示してある。多くの銅板６と多くの絶縁板７によって必要な層に達するまで、奇数層が銅板６でありかつ偶数層が絶縁板７となるように順次蓄積されていることが図４ａで分かる。このような製作方法を蓄積層法と呼ぶ。
【００１５】
接着剤で接着した銅板６と絶縁板７を、ＩＣの上方部分の一定の角度に従って形状を付けるために、精密な機械加工を施す。図４ｂは完成した下部ベースの上面図を示し、そして図４ｃは完成した側面図を示す。ＳＭＤ型ＩＣ１は、高い精度要件を満たさなければならず、しかもＳＭＤ型ＩＣを押し付けるために大きな圧迫力が必要であり、したがって安定したテスト環境を備えるためには、下部ベース１４を非常に堅牢にする必要である。しかし、ＳＭＤ型ＩＣ用の従来のテスト・ソケットは、形押し銅板を用いてプラスチック成形によって作製されており、その機械的な強度および精度がこの要件を満たすことができない。
【００１６】
したがって、蓄積層によって高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの下部ベースを作製する方法は次のステップを含む。すなわち、多くの銅板６と多くの絶縁板７を、奇数層が銅板６でありかつ偶数層が絶縁板７となる順序で、接着剤によって接着するステップと、一旦必要な層に達したら、これらの層を接着剤で相互に接着するステップである。高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットは、半導体産業の分野におけるＳＯ（小型パッケージ）、ＳＳＯＰ（シュリンク小型パッケージ）、ＴＱＦＰ（薄型正方形平面状パッケージ）、ＣＱＦＰ（セラミック・クワッド・フラット・パック）、およびＰＱＦＰ（プラスチック・クワッド・フラット・パック）などのモジュールの形状に適切であることに注目されたい。
【００１７】
図５を参照すると、銅と絶縁材からなるＩＣテスト・ソケットの上部ベースを作製する方法が示してある。高出力ＳＭＤ型ＩＣ１は、大きな電流による動作を実施する間に高熱を発生するおそれがあり、したがってＩＣ１の損傷を防止するために熱を外部に誘導する必要がある。したがって、銅基板の構想が導入してある。銅は導体でありかつＩＣの接続ピンと接触する部分がエンジニアリング・プラスチック８から作製されているので、適切かつ一定の圧力角を設けるために、銅の底部にはＩＣ１の接続ピンの底部に対応する２つの突起１０がある。このエンジニアリング・プラスチック８の中央部に銅板９を埋め込み、かつこの銅板９の縁部に銅ベースをプレス嵌めして、このデバイスによって生じる高熱をこの銅ベースに誘導することができる。温度センサの構成要素を銅板９の一定の位置に挿入して、ＩＣ１の温度をＩＣの底部から直接検知する。
【００１８】
したがって、高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの上部ベースを作製する方法は次のステップを含む。すなわち、ＩＣの接続ピンと接触するための上部ベース部分をエンジニアリング・プラスチック８から作製するステップと、適切かつ一定の圧力角を設けるために、上部ベースの底部にＩＣ１の接続ピンの底部に対応する２つの突起１０を設けるステップと、エンジニアリング・プラスチック８の中央部に銅板９を埋め込み、かつその縁部に銅ベースをプレス嵌めしてＩＣが生成する高熱をこの銅ベースに直接誘導することができるステップと、ＩＣ１の底部の温度を検知するために、銅板９に、温度センサの構成要素を挿入するための一定の箇所を設けるステップである。高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットは、半導体産業におけるＳＯ、ＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ、ＣＱＦＰ、およびＰＱＦＰなどのモジュールの形状に適切であることに注目されたい。
【００１９】
図６は、本発明によるＩＣテスト・ソケットの完成した上部ベースを示す。ＳＭＤ型ＩＣ１の動作時に瞬間的に高熱を生成するおそれがあり、特に、負荷電流が数アンペアである場合は、ＩＣ１の損傷が発生するおそれがあることに注目されたい。実際の応用例では、本発明は瞬間的な高熱問題を実質的に克服することができる。
【００２０】
図７は、完成した手動ＩＣテスト・ソケットにおける、銅と絶縁材によって作製したＩＣテスト・ソケットの上部ベースを示す。スターねじ１２を追加したＵ字形の弾性板１１が強制的な点接触圧を付与し、かつＵ字形の弾性板１１は最大点接触圧を自動的に調節するように設計してある。自動ＩＣテスト・ソケットに関しては、空気シリンダを利用して一定かつ確実な点接触圧を供給する。
【００２１】
従来技術と比較すると、本発明による高出力ＳＭＤ型ＩＣのためのテスト方法は次の利点を有することが理解できる。それは、ＳＭＤ型ＩＣを逆さまに取り付けることによって、ＩＣの接続ピンとテスト・ソケットの接続ピンの間の接触面積を増大させることが可能であり、かつＩＣの接続ピンを強制的にテスト・ソケットに挿入する間に、このＩＣの接続ピンが８°の傾斜角度で配置してあるのを損なうことがない。したがって、高出力ＳＭＤ型ＩＣのテスト時に、テスト・ソケットをより大きな電流にさらすことができるように、テスト・ソケットにおける接続ピンの接触インピーダンスを低下させることが可能である。
【００２２】
本発明をその好ましい実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨から逸脱することなく変更または変形が容易になされ得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＳＭＤ型ＩＣのテスト方法を示す平面図である。
【図２】ＳＭＤ型ＩＣに関する８°の下向き勾配基準を示す平面図である。
【図３】ＳＭＤ型ＩＣを逆さま配置したところを例示する、本発明によるテスト方法の一実施形態を示す平面図である。
【図４ａ】本発明による基本的な蓄積層法を用いる、ＩＣを配置するテスト・ソケットの下部ベースを示す模式図である。
【図４ｂ】本発明による基本的な蓄積層法を用いる、ＩＣを配置するテスト・ソケットの下部ベースを示す模式図である。
【図４ｃ】本発明による基本的な蓄積層法を用いる、ＩＣを配置するテスト・ソケットの下部ベースを示す模式図である。
【図５】本発明による、ＩＣ上にある、銅と絶縁材からなるテスト・ソケットの上部ベースを示す平面図である。
【図６】本発明による、ＩＣ上にあるテスト・ソケットの完成した上部ベースを示す斜視図である。
【図７】本発明による、ＩＣの完成した手動式テスト・ソケットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ＳＭＤ型ＩＣ
２、１４下部ベース
５接続点
６、９銅板
７絶縁材
８エンジニアリング・プラスチック
１０突起
１１Ｕ字形弾性板
１２スターねじ
１３上部ベース

Claims

高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストする方法であって、
ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットを供給するステップと、
ＳＭＤ型ＩＣをテスト・ソケットの下部ベース上に逆さまに配置するステップと、
テスト・ソケット上に上部ベースを被せるステップと、
スターねじを追加したＵ字形弾性板によって前記上部ベースおよび前記下部ベースを固定するステップとを含み、
それによって、ＳＭＤ型ＩＣの接続ピンが下部ベースの接続ピンとの接触面積を増大させ、したがってテスト・ソケットにおける接続ピンの接触インピーダンスを低下させて、高出力ＳＭＤ型ＩＣをテストする間、テスト・ソケットが大きな電流に耐え得るようにすることを特徴とする方法。
蓄積層法によって高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの下部ベースを作製する方法であって、
複数の銅板と複数の絶縁板を、必要な数の層に達するまで、奇数層が銅板でありかつ偶数層が絶縁板となる順序で互いに隣接して配置するステップと、
すべての層を接着剤で相互に接着するステップとを含むことを特徴とする方法。
高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットの上部ベースを作製する方法であって、
ＩＣの接続ピンと接触するための上部ベース部分をエンジニアリング・プラスチックから作製するステップと、
適切でかつ一定の圧力角を備えるために、上部ベースの底部に、それぞれのＩＣ接続ピンの底部に対応する２つの突起を設けるステップと、
エンジニアリング・プラスチックの中央部に銅板を埋め込み、かつＩＣが生成する高熱を銅板に直接誘導するために、その縁部に銅ベースをプレス接合するステップと、
ＩＣの底部の温度を検知するために、銅板に温度センサの構成要素を挿入するための一定の箇所を設けるステップとを含むことを特徴とする方法。
高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットが、半導体産業の分野におけるＳＯ、ＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ、ＣＱＦＰ、およびＰＱＦＰなどのモジュールの形状に適切であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットが、半導体産業の分野におけるＳＯ、ＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ、ＣＱＦＰ、およびＰＱＦＰなどのモジュールの形状に適切であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
高出力ＳＭＤ型ＩＣ用のテスト・ソケットが、半導体産業の分野におけるＳＯ、ＳＳＯＰ、ＴＱＦＰ、ＣＱＦＰ、およびＰＱＦＰなどのモジュールの形状に適切であることを特徴とする請求項３に記載の方法。