JP2007225526A - 電気信号及び電源供給試験基板 - Google Patents

Abstract

【課題】電気信号及び電源供給基板に被検査半導体デバイスを多数個の搭載できるようにし、且つその取り付り取外しを容易にする。またその電気信号及び電源供給試験基板が安価に製作することを図る。
【解決手段】同一の電極部、電気接続配線などパターン形成された2枚のプリント配線基板に、被検査半導体デバイスを挟み込み均等に加圧し、上下のプリント基板の電極で２点接触させ良好なコンタクト性をもたせた電気信号及び電源供給試験基板。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスを、多数個検査できる電気信号及び電源供給試験基板に関するもので
ある。

従来、半導体デバイスを検査するときは、専用のソケットが必要であり専用ソケットが、パター
ン化された電気信号及び電源供給基板に配列、実装された専用ソケットに、半導体デバイスを実装
する。

その電気信号及び電源供給基板は、検査装置より電気信号、電源及び負荷回路等が供給され、
かつ熱がかけられる。

しかしながら、専用ソケットは試験される半導体デバイスよりも一般的に大きく、またその回り
に周辺部品が配置された場合、半導体デバイスのサイズから算出される数量より実際の実装数量は
かなり少なくなってくる。そのため半導体デバイスを多数個配列するには、基板サイズを大きくす
る必要があり、ソケットも高価であるのでこの試験基板はかなり高価となる。

この改善策として、専用のソケットを使用しない構成で、専用のプリント配線基板に、半導体デ
バイスを接触させる機構をとりつける。従って、ソケットを必要としないため単位面積あたりの搭
載数が増える。又、半導体デバイスに放熱器を取り付ける事も容易に行える。

解決しようとする問題点は、ソケットを使用しない構成にするため、半導体デバイスと専用のプ
リント配線基板を接触させる必要がある。そのため、接点部の構成方法及び、押圧により接触させ
た時、均等に圧力をかける方法、かつ複数個の半導体デバイスを実装している時においても一操作
でそれぞれの接点に押圧をかける事を課題としている。

本発明は、電極部、電気接続配線などパターン形成されたプリント配線基板に、半導体デバイス
のリード形状に合わせた穴を開けた第一の基板に、前記説明した同一のプリント基板の第二基板を、
半導体デバイスを挟み込み、電気的に接続することを特徴とする電気信号及び電源供給基板である。

半導体デバイスを第一基板と第二基板に挟み込み、電気的に接続するためには、接点部に均等に
圧力をかける必要がある。半導体デバイスと第一基板、第二基板接点部の位置を合わす為、半導体
デバイス位置合せ枠を用いて位置を合せる。

接点部に均等に圧力をかけるためにバネ材、又は、カム等を利用した機構を組み込み、接点部を
全体的に押圧することにより半導体デバイスとプリント配線基板の接点部に均等に加圧ができる。
このような構成にすることにより、半導体デバイスと配線基板が良好に接続される。

本発明は、SMD(表面実装デバイス)の半導体デバイスの電気信号及び電源供給試験基板である。

本発明は専用のソケットを使用する場合よりも、ソケットの領域分が不要になり、デバイスの搭
載数の増加が可能となり、２点接触によりコンタクト性も向上し、また着脱も容易に行える。且つ
高価な専用ソケットを必要としないため、電気信号および電源供給試験基板が安価に且つ短納期で製
作できる。

最良の形態は、実施例で説明する。

図１、図２に示す電気信号及び電源供給基板は、SOP、QFPパッケージを例に挙げ、説明する。

図１のプリント配線基板１、２は、同一の電極部３、電気接続配線などのパターンが形成された
プリント配線基板である。その電極部３は、同一基板を使って構成する場合はプリント配線基板の
表、裏に同一の電極を設けてもよい。

プリント配線基板１、２は、同一の電極部を有する配線基板である。

プリント配線基板１は、半導体デバイスが実装できる穴が開けられ、プリント配線基板２は、構
成によって、穴を開けても、開けなくてもよい。

半導体デバイス位置決め枠４は、半導体デバイス１０のパッケージの外形に合わせた穴が開けら
れる。外形が位置合わせにも利用できる。

半導体デバイス位置決め枠４は必要に応じて設置し、その上にプリント配線基板１を重ね、半導
体デバイスを装着し、その上にプリント配線基板２を重ねて、加圧して接続させる。この位置決
め枠４は、プリント配線基板１が図５のような形状で行うことも考えられる。

加圧された半導体デバイスのリード１１は、上下それぞれのプリント配線基板１、２の電極部３
に接触ポイント５と６とで接触する。リード１１がばねの役割をしているため、2点接触が容易に
実現し、従来のソケットの１点接触方式より、より一層の接触効果を上げられる。

図３−１は、各半導体デバイスの同一ピンに与えられる信号は、各ピン共通信号であり、この信号
は、一本のピンが上下基板で２点接触しているので、その端子を通じて上下基板には信号が分配さ
れている。

半導体デバイスのピンによっては共通信号ではなく単独の信号もあるので、この場合は上下基板
の信号の接続は別のスペースで図３−２のように専用の電極をもうけて行う。

半導体デバイスとプリント配線基板のコンタクトする電極部は、多数回コンタクトするため、プ
リント配線基板の強度を増すために図４のようにコンタクト部に接続穴（スルーホール）６aを数
箇所設けて機械的に強化し接続して剥離を防ぐ構造にする。穴開け切断面は、半分のスルーホール
6bを設けることで強化することも可能である。

SMDの半導体デバイスを均等に押さえ込む方法ついて、図面に基づいて説明する。
図６−１で示すように、ベース板１０１の上に半導体デバイス位置決め枠４に取り付けられたプリ
ント配線基板１に半導体デバイス１０を落とし込んで実装し、プリント配線基板２で挟みこむ。
さらにその上に板バネ機構を持った板バネ取り付け板１０３、板バネ作動板１０５と天板１０７を
重ねて配置する。天板１０７は支柱１０８の溝にスライドさせて浮き上がりを防止してロックさせる。

押え板１０２が半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリント配線基板２の接触部に均等
に加圧できるように、板バネ取り付け板１０３に取り付けられた板バネ１０４及び，押さえピン
１０６に板バネ作動板１０５をスライドさせる。これより板バネ作動板１０５が押さえピン１０６
に乗り上げ、板バネ１０４により押さえ機構板１０２が下がり接点が押圧される。従って、押圧さ
れることにより半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリント配線基板２が接触する。

押さえ機構板１０２が半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリント配線基板２の接触部
に均等に加圧できるように、図７に示す押さえピン１０６を均等に配置しておく。

図面上においては、押さえピン１０６を均等に配置しているのは４点であるが、押さえピン１０
６の配置、個数及び板バネ１０４、押さえ板の形状はこれに限定されるものではなく、押圧、半導体
デバイス１０の形状によって異なってもよい。

複数個の半導体デバイスを実装している時は、個数に合せた機構にし、作動レバー１０９を使用
し板バネ作動板を一操作で動作させることで、個々の半導体デバイスに対して押さえ機構板１０２
が下がり接点が押圧される。押圧されることにより半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリ
ント配線基板２が接触する。
作動レバー１０９の形状はこれに限定されるものではなく、用途によっては異なってよい。

図８−１で示す実施例は、実施例１で述べた、押さえ機構板１０２、板バネ取り付け板１０３、板バネ１０４、板バネ作動板１０５、押さえピン１０６、から構成する押さえ機構を下部にとりつけた
場合の構成を示している。

ベース板１０１に押さえ機構を取り付けその上に半導体デバイス位置決め枠４に取り付けたプ
リント配線基板１に半導体デバイス１０を落とし込んで実装し、プリント配線基板２で挟み込み、
天板１０７で取り付ける。天板１０７は支柱１０８の溝にスライドさせて浮き上がりを防止させ
ロックする。

押え板１０２が半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリント配線基板２の接触部に均等
に加圧できるように、板バネ取り付け板１０３に取り付けられた板バネ１０４及び押さえピン１０
６に板バネ作動板１０５をスライドさせることにより押さえピン１０６が板バネ作動板１０５に
乗り上げる事で、板バネ１０４により押さえ機構板１０２が上がり接点が押圧される。
押圧されることにより半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリント配線基板２が接触する。

図９−１で示すように、押さえ機構板１０２が半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリン
ト配線基板２の接触部に均等に加圧できるように、図１０に示すカム２０１を均等に配置しておく。
カム２０１を回転させ、板バネ取り付け板１０３に取り付けられた板バネ１０４により、押さえ機構
板１０２が下がり接点が押圧される。

図面上においては、カム２０１を均等に配置しているのは４点であるが、カム２０１の配置、個数
及び、形状はこれに限定されるものではなく、押圧、半導体デバイス１０の形状によって、異なって
もよい。

図面上においては、カム２０１の押さえ機構が上部に取り付けられているが、下部にとりつける
構成にすることも可能である。

図１１−１に示すように、押さえ機構板１０２が半導体デバイス１０とプリント配線基板１、プリ
ント配線基板２の接触部に均等に加圧できるように、天板１０７を押し下げ、支柱の溝に合せるよう
にスライドさせて固定する。

支柱の溝の位置を、押さえる加圧にしておくことで、天板１０７が板バネ取り付け板１０３を
押さえ、取り付けられた板バネ１０４により、押さえ機構板１０２が下がり、接触部が均等に押圧
される。

半導体デバイスを上向きに実装する方法について図１４を使い説明する。
今までの説明は半導体デバイスの実装は裏向け方向で行ってきたが、図１４のように表向き方向
に実装しても同じ効果が得られる。半導体デバイス（SOPやQFPパッケージ）の位置を固定さ
せるための１３の突起ガイド２０２を設けることで半導体デバイスを上向きに実装することがで
き、効果としては同じことが期待できる。

電気信号及び電源供給試験基板は、半導体デバイスを熱、電圧負荷をかけて初期不良を注出するた
めに、必ず必要な基板である。

本発明の断面図である。 負荷供給基板の全体図である。 電気接続の経路を示した断面図 電気接続の経路を示した断面図 コンタクト部の拡大図である。 本発明の実施形態の構成を示す部分断面図 本発明の実施形態の構成を示す押圧前の部分断面図 本発明の実施形態の構成を示す押圧時の部分断面図 図６−１に示す押さ込む位置の説明図 本発明の実施形態の構成を示す押圧前の部分断面図 本発明の実施形態の構成を示す押圧時の部分断面図 本発明の実施形態の構成を示す押圧前の部分断面図 本発明の実施形態の構成を示す押圧時の部分断面図 図９に示す押さ込む位置の説明図 本発明の実施形態の構成を示す押圧前の部分断面図 本発明の実施形態の構成を示す押圧時の部分断面図 図１１に示す押さ込む位置の説明図 従来の構成をしめす説明図 半導体デバイスを上向きに実装した構成を示す部分断面図

符号の説明

１ ：電極部、電気接続配線などパターン形成されたプリント配線基板
２ ：電極部、電気接続配線などパターン形成されたプリント配線基板
３ ：コンタクトの銅箔パターン
４ ：半導体デバイス位置合せ枠
５ ：接触ポイント
６ ：接続穴（スルーホール）
７ ：スリット
８ ：電気接続配線
１０ ：被検査半導体デバイス
１１ ：被検査半導体デバイスのリード
１２ ：上下基板接続接触子
１３ ：突起ガイド
１０１：ベース板
１０２：押さえ機構板
１０３：板バネ取り付け板
１０４：板バネ
１０５：板バネ作動板
１０６：押さえピン
１０７：天板
１０８：支柱
１０９：作動レバー
２０１：カム

Claims (7)

1. 電極部、電気接続配線などパターン形成されたプリント配線基板に、半導体デバイスのリード形状
   に合わせた穴を開けたデバイス収容部の第一基板、前記説明した同一のプリント基板の第二基板に、
   半導体デバイスを挟み込み、電気的に接続することを特徴とする電気信号及び電源供給基板。
   
2. 上下基板（第一基板と第二基板）の同一信号の接続は、どこかで接続する必要があるが、複
   数のデバイスを実装していることにより、各デバイスの各ピンの多くは、２点接触している。そのため、その接触ポイントを通じて、上下の基板に信号が分配される。このため上下基板間の接続機能を不要とすることを特徴とする、請求項１に記載する電気信号及び電源供給基板。
   
3. デバイス収容部は、電極部に接続穴（スルーホール）を設け、電極部を機械的に、強化した特徴の
   ある請求項１に記載する電気信号及び電源供給基板。
   
4. 請求項１の第二基板を異種のパターン形成されたプリント基板で電気的に接続することを特徴とする電気信号及び電源供給基板。
   
5. 半導体デバイスを配線基板に接触させるのに半導体デバイスを押圧する時に、均等に圧力をかける
   機構を搭載した事を特徴とする請求項１から4に記載する電気信号及び電源供給基板
   
6. 複数個の半導体デバイスを搭載している時、一操作で、複数個の押圧が可能な機構であることを
   特徴とする請求項５に記載する電気信号及び電源供給基板
   
7. 半導体デバイスの仕様用途にあわせて、放熱器の取付けが容易にできる事を特徴とする請求項６に
   記載する電気信号及び電源供給基板