JP2009064677A - 高密度電極用ソケットおよび高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法と位置調整ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LGA102の装着位置をLGAソケット1のニードル状コンタクト2の並び方向に沿って調整できるように、LGAソケット1の嵌合凹部13の内形を大きめに形成し、嵌合凹部13の壁面3,4,5,6を貫通して取り付けられたパッケージ位置調整ネジ7,8,9,10でLGA102の取り付け位置を調整する。
【選択図】図1
Description
前記電子部品パッケージの装着位置を前記ニードル状コンタクトの並び方向に沿って調整するための装着位置調整手段と、
調整された電子部品パッケージの装着位置を保持する装着位置固定手段とを備えたことを特徴とする構成を有する。
前記高密度電極用ソケットの嵌合凹部に前記電子部品パッケージを載置し、
当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて予圧した状態で、
前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに配備されたニードル状コンタクトと当該ニードル状コンタクトの各々に対応する電極との導通状態を確認しながら、前記装着位置調整手段で前記電子部品パッケージを前記ニードル状コンタクトの並び方向に沿って縦横に移動させ、
導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認された位置で前記電子部品パッケージの移動を停止させ、
更に、前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けてパッケージ取付荷重で加圧した状態で、前記装着位置固定手段により当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部に装着し当該装着位置を保持するようにしたことを特徴とする構成を有する。
前記高密度電極用ソケットの嵌合凹部に嵌合された前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて押圧するプレス手段と、
前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに配備されたニードル状コンタクトと当該ニードル状コンタクトの各々に対応する電極との導通状態を確認するための導通検出器と、
前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って縦横に移動させる可動枠送り手段と、
前記プレス手段および可動枠送り手段を駆動制御する制御部とを備え、
前記制御部には、
前記プレス手段を駆動制御して前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて予圧する予圧制御手段と、
前記導通検出器からの検出信号を確認しながら前記可動枠送り手段を駆動制御して前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って前記ニードル状コンタクトの第一の並び方向に移動させ、導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認され、かつ、導通状態が最適となるときの第一の並び方向における可動枠の位置を求める第一位置成分特定手段と、
前記導通検出器からの検出信号を確認しながら前記可動枠送り手段を駆動制御して前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って前記第一の並び方向と交差する第二の並び方向に移動させ、導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認され、かつ、導通状態が最適となるときの第二の並び方向における可動枠の位置を求める第二位置成分特定手段と、
前記可動枠送り手段を駆動制御し、前記第一位置成分特定手段および第二位置成分特定手段によって特定された位置に可動枠を位置決めする可動枠位置決め手段と、
前記可動枠位置決め手段による可動枠の位置決め制御完了後に前記プレス手段を駆動制御して前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けてパッケージ取付荷重で加圧することで当該電子部品パッケージを前記可動枠に圧入する圧入制御手段とが設けられていることを特徴とした構成を有する。
従って、電子部品パッケージ自体を精密に加工したり位置決めピンを新たに取り付けたりする必要はなく、電子部品パッケージと高密度電極用ソケットとの間の導通を低コストで保証することができる。
例えば、設計上では図1に示されるようにLGA102の外形からAの距離に最初の電極105が配置されるようになっているにも関わらず、実際にはLGA102の外形からA’の距離に最初の電極105が配置されており、加工上の公差や誤差その他のイレギュラーを考慮してもLGA102の外形からA’の距離を越えて最初の電極105が配置されることが有り得ないとするなら、|A−A’|の値がLGA102の外形を基準とする各電極105の配設位置の最大位置ずれ量であり、少なくとも、LGA102の外形よりも嵌合凹部13の内形を|A−A’|相当分だけ大きく構成する必要がある。当然、設計上の基準位置を挟んで其の前後に|A−A’|の位置ずれが発生する可能性があるとすれば、最大位置ずれ量は2・|A−A’|ということになる。
仮に、嵌合凹部13の四つのコーナーに配備されたニードル状コンタクト2のニードル108aの長さと他のニードル状コンタクト2のニードル108bの長さとが同一であったとすれば、全てのニードル状コンタクト2がLGA102の下面に同時に当接することになり、例えば、ニードル状コンタクト2の総数が500本であるとすれば、ニードル状コンタクト2とLGA102の間で全体として250Nもの力が作用することなり、LGA102に送りを掛けることは著しく困難であり、また、これを解消するために1本当たりのニードル状コンタクト2に作用させる力を小さくすれば、ニードル状コンタクト2と其の各々に対応するLGA102側の電極105の位置が完全に合致しても導通状態が不十分となって、ニードル状コンタクト2の位置と電極105の位置が合ったことを導通検出器14で的確に確認すること自体が難しくなるといった弊害が生じる。
つまり、この実施例において嵌合凹部13の四つのコーナーに配備されたニードル状コンタクト2のニードル108aの長さのみを他のニードル状コンタクト2のニードル108bよりも長くしているのは、LGA102の送りの円滑化とニードル状コンタクト2に対する電極105の位置決めの検出の高精度化が目的である。
例えば、設計上では図5(a)に示されるようにLGA102の外形からAの距離に最初の電極105が配置されるようになっているにも関わらず、実際にはLGA102の外形からA’の距離に最初の電極105が配置されており、加工上の公差や誤差その他のイレギュラーを考慮してもLGA102の外形からA’の距離を越えて最初の電極105が配置されることが有り得ないとするなら、|A−A’|の値がLGA102の外形を基準とする各電極105の配設位置の最大位置ずれ量であり、少なくとも、可動枠19はベース部材18に沿って|A−A’|相当分の距離だけ縦横に移動自在とされる必要がある。設計上の基準位置を挟んで其の前後に|A−A’|の位置ずれが発生する可能性があるとすれば、最大位置ずれ量は2・|A−A’|である。
1’ LGAソケット(高密度電極用ソケット)
1” LGAソケット(高密度電極用ソケット)
2 ニードル状コンタクト
3,4,5,6 壁面
7,8,9,10 パッケージ位置調整ネジ(装着位置調整手段の一部)
11 装着位置調整手段
12 装着位置固定手段
13 嵌合凹部(装着位置調整手段の一部)
14 導通検出器
15 横送り用の調整ネジ回転駆動手段
16 縦送り用の調整ネジ回転駆動手段
17 電子部品パッケージの位置調整ユニット
18 ベース部材(装着位置調整手段の一部)
19 可動枠(装着位置調整手段の一部,装着位置固定手段の一部)
20 突起
21 段付き穴
22 プッシャーアーム(プレス手段)
23 可動枠送り手段
24 横送り用可動枠送り手段(可動枠送り手段の一部)
25 横送り用可動枠送り手段(可動枠送り手段の一部)
26 縦送り用可動枠送り手段(可動枠送り手段の一部)
27 縦送り用可動枠送り手段(可動枠送り手段の一部)
28 ステー
29 送りネジ
30 ソケット
31,32 タイミングベルト
33 ソケット
34 送りネジ
35,36 タイミングベルト
37,38 送りネジ
38 制御部
39 マイクロプロセッサ(予圧制御手段,第一位置成分特定手段,第二位置成分特定手段,可動枠位置決め手段,圧入制御手段)
40 ROM
41 RAM
42 不揮発性メモリ
43 入出力回路
44 手動操作盤
45 表示器
46,47,48,49 ドライバ
50,51,52,53 A/D変換器
101 LGAソケット(高密度電極用ソケット)
102 LGA(電子部品パッケージ)
103 嵌合凹部
104 底面
105 電極
106 ニードル状コンタクト
107 スリーブ
108 ニードル
108a ニードル(長)
108b ニードル(短)
109 基板側コンタクト
110 配線基板
111 配線基板側の電極
112 内層配線
113 位置決めピン
114 位置決め穴
115 電極面
116 位置決めピン
117 ソケット
118 穴
119 検査用ソケット
120 小型カメラ
121 半導体装置
122 画像認識部
123 出力部
124 クロステーブル
Q0 予圧力
Q1 パッケージ取付荷重
M1 モータ(横送り用の調整ネジ回転駆動手段の一部)
M2 モータ(横送り用の調整ネジ回転駆動手段の一部)
M3 モータ(縦送り用の調整ネジ回転駆動手段の一部)
M4 モータ(縦送り用の調整ネジ回転駆動手段の一部)
Mx 横送り用サーボモータ
My 縦送り用サーボモータ
Mz 昇降用サーボモータ
Px パルスコーダ
Py パルスコーダ
Pz パルスコーダ
Claims (10)
- 電子部品パッケージの一面に密接配備された複数の電極の各々と個別に接触する複数のニードル状コンタクトを、前記電子部品パッケージを着脱可能に装着する矩形状の嵌合凹部の底面から、前記電子部品パッケージの前記一面に向けて独立的に付勢して突出させた状態で前記底面に固設した高密度電極用ソケットであって、
前記電子部品パッケージの装着位置を前記ニードル状コンタクトの並び方向に沿って調整するための装着位置調整手段と、
調整された電子部品パッケージの装着位置を保持する装着位置固定手段とを備えたことを特徴とする高密度電極用ソケット。 - 前記装着位置調整手段は、
少なくとも、前記電子部品パッケージの外形を基準とする前記各電極の配設位置の最大位置ずれ量に匹敵する寸法だけ前記電子部品パッケージの外形よりも大きく形成された前記嵌合凹部と、
該嵌合凹部を包囲する四つの壁面の各々を外側から内側に向けて貫通した状態で当該嵌合凹部周辺のモールドに螺合して前記電子部品パッケージの外形に先端を当接させる各壁面毎のパッケージ位置調整ネジによって構成され、
前記装着位置固定手段は、
前記電子部品パッケージの外形に先端を当接せるパッケージ位置調整ネジによって構成されていることを特徴とする請求項1記載の高密度電極用ソケット。 - 前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに、他のニードル状コンタクトよりも突出量が大きく、かつ、其の先端部の縮退限度が他のニードル状コンタクトと同等なニードル状コンタクトを配備したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の高密度電極用ソケット。
- 前記嵌合凹部を包囲する前記四つの壁面において、相互に対向する壁面の組毎に、該相互に対向する壁面の各々に配備されたパッケージ位置調整ネジが同一方向に移動するように当該パッケージ位置調整ネジを回転駆動する調整ネジ回転駆動手段を備えたことを特徴とする請求項2または請求項3記載の高密度電極用ソケット。
- 前記装着位置調整手段は、
前記嵌合凹部の底面を構成するベース部材と、前記嵌合凹部を包囲する可動枠とによって構成され、
前記可動枠の内周が前記電子部品パッケージの外形に合わせて形成されると共に、
前記可動枠は、前記ベース部材に対して接離不能、かつ、少なくとも、前記電子部品パッケージの外形を基準とする前記各電極の配設位置の最大位置ずれ量に匹敵する距離だけ前記ベース部材の表面に沿って縦横に移動自在とされ、
前記装着位置固定手段は、
前記電子部品パッケージの侵入を圧入状態で許容する前記可動枠の内周と、
前記電極の各々と接触して縮退する前記複数のニードル状コンタクトとによって構成されていることを特徴とする請求項1記載の高密度電極用ソケット。 - 前記底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに、他のニードル状コンタクトよりも突出量が大きく、かつ、其の先端部の縮退限度が他のニードル状コンタクトと同等なニードル状コンタクトを配備したことを特徴とする請求項5記載の高密度電極用ソケット。
- 請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5または請求項6の何れか一項に記載の高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法であって、
前記高密度電極用ソケットの嵌合凹部に前記電子部品パッケージを載置し、
当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて予圧した状態で、
前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに配備されたニードル状コンタクトと当該ニードル状コンタクトの各々に対応する電極との導通状態を確認しながら、前記装着位置調整手段で前記電子部品パッケージを前記ニードル状コンタクトの並び方向に沿って縦横に移動させ、
導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認された位置で前記電子部品パッケージの移動を停止させ、
更に、前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けてパッケージ取付荷重で加圧した状態で、前記装着位置固定手段により当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部に装着し当該装着位置を保持するようにしたことを特徴とする高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法。 - 請求項2,請求項3または請求項4の何れか一項に記載の高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法であって、
前記高密度電極用ソケットの嵌合凹部に前記電子部品パッケージを載置し、
当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて予圧した状態で、
前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに配備されたニードル状コンタクトと当該ニードル状コンタクトの各々に対応する電極との導通状態を確認しながら、相互に対向する壁面の各々に配備されたパッケージ位置調整ネジが同一方向に移動するように、相互に対向する壁面の各組のパッケージ位置調整ネジを回転させて、前記電子部品パッケージを前記ニードル状コンタクトの並び方向に沿って縦横に移動させ、
導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認された位置で前記電子部品パッケージの移動を停止させ、
更に、前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けてパッケージ取付荷重で加圧して当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部に完全に嵌合させ、当該電子部品パッケージの外形に先端を当接させたパッケージ位置調整ネジの押圧力で当該電子部品パッケージの装着状態を保持するようにしたことを特徴とする高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法。 - 請求項5または請求項6の何れか一項に記載の高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法であって、
前記高密度電極用ソケットの嵌合凹部を包囲する前記可動枠に前記電子部品パッケージを部分的に嵌合させて当該電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて予圧した状態で、
前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに配備されたニードル状コンタクトと当該ニードル状コンタクトの各々に対応する電極との導通状態を確認しながら、前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って縦横に移動させることで、前記電子部品パッケージを前記ニードル状コンタクトの並び方向に沿って移動させ、
導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認された位置で前記可動枠の移動を停止させ、
更に、前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けてパッケージ取付荷重で加圧して当該電子部品パッケージを前記可動枠に圧入して当該電子部品パッケージの抜けを防止すると共に、前記電極の各々と接触して縮退したニードル状コンタクトと前記電極の各々との間に作用する機械的な摩擦抵抗を利用して前記ベース部材の表面に沿った方向の電子部品パッケージおよび前記可動枠の位置ずれを防止して、当該電子部品パッケージの装着状態を保持するようにしたことを特徴とする高密度電極用ソケットを用いた電子部品パッケージの装着方法。 - 請求項5または請求項6の何れか一項に記載の高密度電極用ソケットとの組み合わせで使用される電子部品パッケージの位置調整ユニットであって、
前記高密度電極用ソケットの嵌合凹部に嵌合された前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて押圧するプレス手段と、
前記嵌合凹部の底面の四つのコーナーのうち少なくとも三つのコーナーに配備されたニードル状コンタクトと当該ニードル状コンタクトの各々に対応する電極との導通状態を確認するための導通検出器と、
前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って縦横に移動させる可動枠送り手段と、
前記プレス手段および可動枠送り手段を駆動制御する制御部とを備え、
前記制御部には、
前記プレス手段を駆動制御して前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けて予圧する予圧制御手段と、
前記導通検出器からの検出信号を確認しながら前記可動枠送り手段を駆動制御して前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って前記ニードル状コンタクトの第一の並び方向に移動させ、導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認され、かつ、導通状態が最適となるときの第一の並び方向における可動枠の位置を求める第一位置成分特定手段と、
前記導通検出器からの検出信号を確認しながら前記可動枠送り手段を駆動制御して前記可動枠を前記ベース部材の表面に沿って前記第一の並び方向と交差する第二の並び方向に移動させ、導通状態の確認対象とされているニードル状コンタクトと電極との組み合わせにおいて、全ての組み合わせで導通状態が確認され、かつ、導通状態が最適となるときの第二の並び方向における可動枠の位置を求める第二位置成分特定手段と、
前記可動枠送り手段を駆動制御し、前記第一位置成分特定手段および第二位置成分特定手段によって特定された位置に可動枠を位置決めする可動枠位置決め手段と、
前記可動枠位置決め手段による可動枠の位置決め制御完了後に前記プレス手段を駆動制御して前記電子部品パッケージを前記嵌合凹部の底面に向けてパッケージ取付荷重で加圧することで当該電子部品パッケージを前記可動枠に圧入する圧入制御手段とが設けられていることを特徴とした電子部品パッケージの位置調整ユニット。
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