JP2005249447A

JP2005249447A - プローブピン

Info

Publication number: JP2005249447A
Application number: JP2004057206A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ogawa; 隆司小川; Tsuneyasu Katsuma; 常泰勝間
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】プローブピンを使用したＩＣソケットにおいて、パッケージ内の回路が低抵抗値の回路や、抵抗値における上限値、下限値の規格幅が小さくなってきている。それにより、検査時の半田ボールとプローブピンの接触抵抗が高精度の検査を行う上で無視できないものとなっている。ＢＧＡパッケージにおいて低抵抗値の製品検査を行う際に接触抵抗値を低減させる。
【解決手段】筒体の第１の電極と、第１の電極とは絶縁され、筒体の中心に設けられた第２の電極を備え、第１の電極と第２の電極が同時に半田ボール電極に接触するプローブピン。筒体内に第１の電極と、第１の電極とは絶縁された第２の電極を備え、第１の電極と第２の電極が同時に半田ボール電極に接触するプローブピン。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の複数の外部電極端子が二次元的に配置されたグリッドアレイ型のボールグリッドアレイ（以下ＢＧＡ）パッケージに関し、特にＢＧＡパッケージの外部電極端子と接触部を形成するプローブピンの構造に関する。

従来の表面実装型パッケージとして、ＱＦＰ（quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）型などが用いられているが、これらのパッケージはパッケージ周辺部に外部端子を配列するものであるため、高機能化によるピン数増加に対して対応しきれなくなっている。このためパッケージの一つとして、従来のように外部端子を周辺に配列するものでなく、パッケージ下面に外部端子を格子状に配置したランドグリッドアレイパッケージや外部端子にボールを接合したＢＧＡパッケージが用いられるケースが多くなってきている。

上記ＢＧＡパッケージの導通検査などを始めとする製品検査を行う際、ＢＧＡパッケージにおける半田ボールの配列ピッチに対応して端子部を配列したプローブピンが装填されている専用のＩＣソケットが用いられる。この専用ＩＣソケットは、ソケット内にＢＧＡパッケージを装填し、半田ボールとプローブピンの端子部とを接触させる構造となっている（特許文献１参照）。

図５は上記製品検査に用いられる専用ＩＣソケットの構造を示す断面図である。

図５に示すように、ＩＣソケット本体５０に設けられた穴５１に挿入されたプローブピン５４の下端は、電流、電圧装置の電極や検査回路基板の電極５５に接触し、プローブピン５４の上端は検査対象物であるＢＧＡパッケージ５６の外部電極に形成された半田ボール電極５３に接触する。
特開２００１−２５５３４０号公報

上記した専用ＩＣソケットにおけるプローブピンの構造は図６のようになっている。図６において、プローブピン６０は筒体６１を備えており、その筒体６１の内部には、縦方向に抜け止めされた端子部６２，６３が嵌め込まれている。この端子部のうち、ＢＧＡパッケージの半田ボールと接触する側に位置する端子部６２は、王冠、鏃、円錐などの形状となっている。また、上記端子部６２，６３の間にはコイルバネ６４が装填されており、端子部６２，６３に対して突出させる構造となっている。これにより端子部６２は半田ボールに対して接触し、端子部６３は電流、電圧装置や検査回路基板の電極と接触する。

しかしながら、上記のようなプローブピンを使用したＩＣソケットにおいて、パッケージ内の回路がアナログ回路、メモリ回路、システム回路等を１つのパッケージ上に置くという複合化に伴い、低抵抗値の回路や、抵抗値における上限値、下限値の規格幅が小さくなってきている。それにより、検査時の半田ボールとプローブピンの接触抵抗が高精度の検査を行う上で無視できないものとなっている。

しかしながら従来のプローブピンではその構造上から電流を印加し、電圧を測定する方法が取れない問題があった。

上記課題を解決するために本発明は、ＢＧＡパッケージの製品検査に用いられる際にＩＣソケットに設けられ、半田ボールとの接触部を形成するプローブピンにおいて、第１の電極と前記第１の電極と絶縁され、他に設けられた第２の電極が同時に半田ボールに接触することを特徴とする。

本発明のプローブピンは上記構成を有し、ＢＧＡパッケージの製品検査に用いられる際にＩＣソケットに設けられ、半田ボールとの接触部を形成するプローブピンと、且つ、導通検査を始めとする製品検査では最低２つの半田ボール間での検査において、第１の電極と前記第１の電極と絶縁され、他に設けられた第２の電極が同時に半田ボールに接触することにより、４端子法による検査が可能となる。したがって半田ボールとプローブピンにおける接触抵抗の低減が可能になり高精度の検査、測定を可能にする。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明における請求項１に上げるＢＧＡパッケージ検査用ＩＣソケットのプローブピンの構成を示す断面図である。図１において、プローブピン１０は筒体１１を備えており、その筒体１１の同心円上には、縦方向両端に抜け止めされ、かつ筒体１１とは絶縁された状態で端子部１２，１３をもつ第２の筒体１４が収められている。端子部１２、１３間にはコイルバネ１５が装填されており、両端子を繋いでいる。

図２は本発明の実施の形態に係るプローブピン１０を使用したＢＧＡパッケージ検査用ＩＣソケットの断面図である。図２においてＢＧＡパッケージ検査用ＩＣソケットは、ソケット本体２０とＢＧＡパッケージを上方向から荷重をかけるための蓋２１を備えている。

ＩＣソケット本体２０と蓋２１は共に絶縁性の樹脂材で形成されておりＩＣソケット本体には、検査対象となるＢＧＡパッケージ２２における半田ボール２３の配列と同じピッチに配置されたプローブピン２４が設けられている。また、ソケット下部にはプローブピン２４の接触部が露出しており電流、電圧装置や検査用回路基板などの電極２５と接続されている。

図３は、本発明の実施の形態に係り、４端子法の測定を可能にした概念図である。

（実施の形態２）
図４は、本発明における請求項２に上げるＢＧＡパッケージ検査用ＩＣソケットのプローブピンの構成を示す断面図である。図４においてプローブピン４０は筒形４５内に筒体４１a、筒体４１bを備えて一体構造にはなっている。筒体４１aと筒体４１bは互いに電気的には絶縁関係にある。筒形４１a内には、縦方向に抜け止めされた先端部４２、４３を持ち、先端部４２、４３間にはコイルバネ４４が装填されている。４１ｂも同様の内容である。使用は、実施の形態１で示したものと同様である。

本発明にかかるプローブピンは低抵抗値の検査における接触抵抗の低減ができ、高精度な測定結果を得ることができる。また、接触抵抗を無視できる測定においても通常のプローブピン同様に使用可能である。

本発明の一実施の形態にかかるプローブピンを示す断面図本発明の一実施の形態にかかるＩＣソケットを示す断面図本発明の一実施の形態の測定方法の概念図本発明の実施の形態２にかかるプローブピンを示す断面図従来ＩＣソケットの断面図従来プローブピンの断面図

符号の説明

１０、２４、４０、５４、６０プローブピン
１１筒体兼端子部
１２、１３、４２、４３、６２、６３端子部
１４、４１a、４１b、６１筒体
１５、４４、６４コイルバネ
２０、５０ソケット本体
２１、５２ソケット蓋
２２、５６ＢＧＡパッケージ
２３、５３半田ボール
２４、５４プローブピン
２５、５５電極
５１プローブピン装填用穴

Claims

筒体の第１の電極と、前記第１の電極と絶縁され、筒体の中心に設けられた第２の電極を備え、前記第１の電極及び前記第２の電極が電子部品の外部電極に同時に接触することを特徴とするプローブピン。
筒体内に第１の電極と前記第１の電極と絶縁された第２の電極を備え前記第１の電極を前記第２の電極が電子部品の外部電極に同時に接触することを特徴とするプローブピン。
第１の電極及び第２の電極には、電圧を測定または印加する装置と電流を測定または印加する装置に接続されることを特徴とする請求項１および請求項２記載のプローブピン。
電子部品の外部電極が半田ボールであることを特徴とする請求項１および請求項２記載のプローブピン。