JP3087965B2 - 試験用ソケット - Google Patents
試験用ソケットInfo
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- JP3087965B2 JP3087965B2 JP11310660A JP31066099A JP3087965B2 JP 3087965 B2 JP3087965 B2 JP 3087965B2 JP 11310660 A JP11310660 A JP 11310660A JP 31066099 A JP31066099 A JP 31066099A JP 3087965 B2 JP3087965 B2 JP 3087965B2
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- Japan
- Prior art keywords
- test
- socket
- housing
- circuit board
- test socket
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
- H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
- H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
- H01R13/2421—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using coil springs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
- H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
- H01R11/18—End pieces terminating in a probe
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connecting Device With Holders (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールグリッドア
レイパッケージ(ball grid array package) のような集
積回路パッケージ用の試験用ソケットであって、ロード
ボード(load board)に位置決めされるハウジングと、ハ
ウジングを通って延びていると共に集積回路パッケージ
及びロードボードと付勢接触するように付勢される複数
の傾斜接触ピンとを有する試験用ソケットに関する。
レイパッケージ(ball grid array package) のような集
積回路パッケージ用の試験用ソケットであって、ロード
ボード(load board)に位置決めされるハウジングと、ハ
ウジングを通って延びていると共に集積回路パッケージ
及びロードボードと付勢接触するように付勢される複数
の傾斜接触ピンとを有する試験用ソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】ボールグリッドアレイ(BGA) パッケージ
内に収納される集積回路の試験は、一般的に試験用ソケ
ット(test socket) と称されるものを使用して行われ
る。BGA試験用ソケットは典型的には、試験用電子機器
とインタフェースするロードボードに取付けられたハウ
ジングを含む。ロードボードは一般的に、BGA 内の集積
回路からの試験信号を試験用電子機器に対して伝達する
回路板である。
内に収納される集積回路の試験は、一般的に試験用ソケ
ット(test socket) と称されるものを使用して行われ
る。BGA試験用ソケットは典型的には、試験用電子機器
とインタフェースするロードボードに取付けられたハウ
ジングを含む。ロードボードは一般的に、BGA 内の集積
回路からの試験信号を試験用電子機器に対して伝達する
回路板である。
【０００３】ロードボードに対して試験用ソケットを取
付けるこれまでの方法としては、スルーホール(through
hole)技術及び表面取付(surface mounting)技術などが
挙げられる。表面取付接続において試験用ソケットは、
BGA が当該試験パッドに対して圧縮されたときにBGA の
底部上のはんだボールと接触して試験信号をロードボー
ドに伝達するという試験パッドを含む。表面取付による
試験用ソケット配置に伴う問題は、BGA の底部上のはん
だボールの高さが変動し得ることから、各はんだボール
と試験パッドとの間の良好な電気的接触が常に保証され
るとは限らないことである。表面取付に伴う第２の問題
は、試験パッドがはんだボールにより一旦汚染される
と、ソケットアセンブリ全体を交換せねばならないこと
である。
付けるこれまでの方法としては、スルーホール(through
hole)技術及び表面取付(surface mounting)技術などが
挙げられる。表面取付接続において試験用ソケットは、
BGA が当該試験パッドに対して圧縮されたときにBGA の
底部上のはんだボールと接触して試験信号をロードボー
ドに伝達するという試験パッドを含む。表面取付による
試験用ソケット配置に伴う問題は、BGA の底部上のはん
だボールの高さが変動し得ることから、各はんだボール
と試験パッドとの間の良好な電気的接触が常に保証され
るとは限らないことである。表面取付に伴う第２の問題
は、試験パッドがはんだボールにより一旦汚染される
と、ソケットアセンブリ全体を交換せねばならないこと
である。
【０００４】ソケットをロードボードに対して接続する
スルーホール技術は、ばね荷重が付与された接触ピンを
通過させるべくロードボードに貫通穿孔された孔を含
み、接触ピンはBGA 上のはんだボールに接触すると共
に、試験用ピンとロードボードの孔との接触により試験
信号をロードボードに伝達する。スルーホールによるソ
ケット装置に伴う問題は、ロードボードを貫通して上方
に延伸する試験用ピンが容易に屈曲されもしくは損傷さ
れ、試験結果に悪影響を与えることである。この問題を
回避すべく、ソケットとロードボードとの間に容器を位
置決めし、ロードボードを貫通延伸する試験用ピンを保
護し得る。然るに、容器を取り入れるとソケット内の試
験用ピンの長さを増加することが必要となり、集積回路
を高速で試験する上での問題が生ずる。この問題に対処
するために、短距離の移動長さを有するスプリングプロ
ーブが取り入れられたが、短距離移動のスプリングでは
スプリング寿命が短いことから定期的な交換が必要とな
る。更に、ソケット内にスプリングプローブを使用する
と、BGA からロードボードへと試験信号を伝達する上で
インピーダンスの問題を起こし得る。
スルーホール技術は、ばね荷重が付与された接触ピンを
通過させるべくロードボードに貫通穿孔された孔を含
み、接触ピンはBGA 上のはんだボールに接触すると共
に、試験用ピンとロードボードの孔との接触により試験
信号をロードボードに伝達する。スルーホールによるソ
ケット装置に伴う問題は、ロードボードを貫通して上方
に延伸する試験用ピンが容易に屈曲されもしくは損傷さ
れ、試験結果に悪影響を与えることである。この問題を
回避すべく、ソケットとロードボードとの間に容器を位
置決めし、ロードボードを貫通延伸する試験用ピンを保
護し得る。然るに、容器を取り入れるとソケット内の試
験用ピンの長さを増加することが必要となり、集積回路
を高速で試験する上での問題が生ずる。この問題に対処
するために、短距離の移動長さを有するスプリングプロ
ーブが取り入れられたが、短距離移動のスプリングでは
スプリング寿命が短いことから定期的な交換が必要とな
る。更に、ソケット内にスプリングプローブを使用する
と、BGA からロードボードへと試験信号を伝達する上で
インピーダンスの問題を起こし得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】故に、先行技術の試験
用ソケットに伴う問題を低減する、BGA パッケージ用の
新規な試験用ソケットに対する要望がある。
用ソケットに伴う問題を低減する、BGA パッケージ用の
新規な試験用ソケットに対する要望がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、新規に設計さ
れた試験用ソケットを提供し、特に、これまでの試験用
ソケット装置に伴う問題を低減する、ボールグリッドア
レイ集積回路パッケージ用の試験用ソケットを提供す
る。本発明の試験用ソケットの好適実施形態はBGA パッ
ケージと共に使用されるべく設計されているが、試験用
ソケットは、例えばQFP パッケージなどの他の集積回路
パッケージとの使用にも適している。簡潔には、本発明
の最も好適な実施形態の試験用ソケットは、ロードボー
ドに位置決めされるハウジングを有する。そのハウジン
グは、ハウジングを貫通して穿孔された複数の傾斜孔を
有している。孔内にはスプリングプローブが位置決めさ
れ、試験部位とロードボードとの間の付勢接触を行う。
本発明の他の実施形態は、ロードボードの上側面及び下
側面に夫々取付けられた上側ハウジング及び下側ハウジ
ングを有する。そのロードボードは、外部テスターの試
験用電子機器とインタフェースする小さな回路板であ
る。上側ハウジングは、BGA を収容するための凹部を有
すると共に、下側面に開口を有することにより、複数の
中実ソケットプランジャ(solid socket plunger)がBGA
の底部のはんだボールに接触することができる。ソケッ
トプランジャは、下側ハウジングに縦横列をなして形成
された複数の溝内に位置決めされると共に、ロードボー
ドを貫通して縦横列をなして形成された複数の孔を通っ
て延び、はんだボールと接触する。弾性ダイアフラム
は、下側ハウジングの上側面とロードボードの下側面と
の間に位置決めされると共に、プランジャの下に位置す
る下側ハウジングの溝を覆ってその中まで延び、ばね力
により、BGA に向けてソケットプランジャを上方に付勢
する。可撓性ダイアフラムは、下側ハウジング内に取付
けられた移動可能なソケットプランジャの各々に対し、
独立したスプリング付勢圧力接触を提供する。代替的に
且つ更に好適には、スプリングが、プランジャを付勢す
るためにプランジャの下の下側ハウジング内に位置決め
される。プランジャとスプリングとの間には、高周波印
加における干渉を防止するために非導電性ボールが位置
決めされる。これに加え、高周波印加のために、ソケッ
トプランジャの下に絶縁体ピンが位置決めされ得ると共
にロードボードの上に絶縁体キャップが位置決めされ得
る。前記ロードボード内の各孔内には、ソケットプラン
ジャが移動するのを案内すると共にソケットプランジャ
からロードボードへ試験信号を伝達するために、導電性
の円筒状アイレットが位置決めされる。あるいは、ロー
ドボード内の貫通孔が試験信号伝達のためにメッキされ
る。
れた試験用ソケットを提供し、特に、これまでの試験用
ソケット装置に伴う問題を低減する、ボールグリッドア
レイ集積回路パッケージ用の試験用ソケットを提供す
る。本発明の試験用ソケットの好適実施形態はBGA パッ
ケージと共に使用されるべく設計されているが、試験用
ソケットは、例えばQFP パッケージなどの他の集積回路
パッケージとの使用にも適している。簡潔には、本発明
の最も好適な実施形態の試験用ソケットは、ロードボー
ドに位置決めされるハウジングを有する。そのハウジン
グは、ハウジングを貫通して穿孔された複数の傾斜孔を
有している。孔内にはスプリングプローブが位置決めさ
れ、試験部位とロードボードとの間の付勢接触を行う。
本発明の他の実施形態は、ロードボードの上側面及び下
側面に夫々取付けられた上側ハウジング及び下側ハウジ
ングを有する。そのロードボードは、外部テスターの試
験用電子機器とインタフェースする小さな回路板であ
る。上側ハウジングは、BGA を収容するための凹部を有
すると共に、下側面に開口を有することにより、複数の
中実ソケットプランジャ(solid socket plunger)がBGA
の底部のはんだボールに接触することができる。ソケッ
トプランジャは、下側ハウジングに縦横列をなして形成
された複数の溝内に位置決めされると共に、ロードボー
ドを貫通して縦横列をなして形成された複数の孔を通っ
て延び、はんだボールと接触する。弾性ダイアフラム
は、下側ハウジングの上側面とロードボードの下側面と
の間に位置決めされると共に、プランジャの下に位置す
る下側ハウジングの溝を覆ってその中まで延び、ばね力
により、BGA に向けてソケットプランジャを上方に付勢
する。可撓性ダイアフラムは、下側ハウジング内に取付
けられた移動可能なソケットプランジャの各々に対し、
独立したスプリング付勢圧力接触を提供する。代替的に
且つ更に好適には、スプリングが、プランジャを付勢す
るためにプランジャの下の下側ハウジング内に位置決め
される。プランジャとスプリングとの間には、高周波印
加における干渉を防止するために非導電性ボールが位置
決めされる。これに加え、高周波印加のために、ソケッ
トプランジャの下に絶縁体ピンが位置決めされ得ると共
にロードボードの上に絶縁体キャップが位置決めされ得
る。前記ロードボード内の各孔内には、ソケットプラン
ジャが移動するのを案内すると共にソケットプランジャ
からロードボードへ試験信号を伝達するために、導電性
の円筒状アイレットが位置決めされる。あるいは、ロー
ドボード内の貫通孔が試験信号伝達のためにメッキされ
る。
【０００７】本発明のソケットプランジャは従来のBGA
試験用ソケット装置に伴う問題を排除するが、これは、
弾性ダイアフラムにより付勢される中実ソケットプラン
ジャを組み込むことにより、長寸のリード線長さ及びス
プリングインダクタンスを排除することで行われる。こ
の装置はまた、プランジャに対して長寸の移動長さを提
供することにより、BGA 上の共面的なはんだボールの欠
如を補償する。弾性ダイアフラムの使用はまた、機械的
スプリングと比較した場合に試験用ソケットの耐用寿命
を増加する。
試験用ソケット装置に伴う問題を排除するが、これは、
弾性ダイアフラムにより付勢される中実ソケットプラン
ジャを組み込むことにより、長寸のリード線長さ及びス
プリングインダクタンスを排除することで行われる。こ
の装置はまた、プランジャに対して長寸の移動長さを提
供することにより、BGA 上の共面的なはんだボールの欠
如を補償する。弾性ダイアフラムの使用はまた、機械的
スプリングと比較した場合に試験用ソケットの耐用寿命
を増加する。
【０００８】近接離間された試験部位に対して本発明の
試験用ソケットは、ロードボードには開口が形成される
と共に薄寸のドーターボードがロードボードに対して、
はんだ付けされ、又は、遮蔽プローブによりもしくはブ
ラケットと可撓プリント回路板とにより接続される、と
いう配置構成を含む。ハウジングはドーターボードに接
続されることから、ソケットプランジャは必要な近接離
間配置で収容され得る。本発明のこれらの及び他の利点
は、以下の詳細な説明を参照することにより更に明らか
に理解されよう。
試験用ソケットは、ロードボードには開口が形成される
と共に薄寸のドーターボードがロードボードに対して、
はんだ付けされ、又は、遮蔽プローブによりもしくはブ
ラケットと可撓プリント回路板とにより接続される、と
いう配置構成を含む。ハウジングはドーターボードに接
続されることから、ソケットプランジャは必要な近接離
間配置で収容され得る。本発明のこれらの及び他の利点
は、以下の詳細な説明を参照することにより更に明らか
に理解されよう。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１及び図２には、ボールグリッ
ドアレイ集積回路パッケージ12用の試験用ソケット10が
示されている。尚、本発明はBGA パッケージと共に使用
されるべく説明かつ図示されているが、本試験用ソケッ
トの新規な設計態様は他の集積回路パッケージを試験す
る上でも等しく適用可能である。但し明確化のために、
この詳細な説明の大部分はBGA パッケージに限定され
る。本発明の試験用ソケット10は、ロードボード22の上
側面18及び下側面20に夫々固定された上側ハウジング14
及び下側ハウジング16を有する。上側ハウジング14及び
下側ハウジング16は好適にはプラスチックにより形成さ
れると共に、ハウジングを貫通通過してロードボード内
に至るねじ24によりロードボードに対して堅固に固定さ
れる。ロードボードは、（不図示の）外部テスターの試
験用電子機器と電気的にインタフェースする回路板であ
る。
ドアレイ集積回路パッケージ12用の試験用ソケット10が
示されている。尚、本発明はBGA パッケージと共に使用
されるべく説明かつ図示されているが、本試験用ソケッ
トの新規な設計態様は他の集積回路パッケージを試験す
る上でも等しく適用可能である。但し明確化のために、
この詳細な説明の大部分はBGA パッケージに限定され
る。本発明の試験用ソケット10は、ロードボード22の上
側面18及び下側面20に夫々固定された上側ハウジング14
及び下側ハウジング16を有する。上側ハウジング14及び
下側ハウジング16は好適にはプラスチックにより形成さ
れると共に、ハウジングを貫通通過してロードボード内
に至るねじ24によりロードボードに対して堅固に固定さ
れる。ロードボードは、（不図示の）外部テスターの試
験用電子機器と電気的にインタフェースする回路板であ
る。
【００１０】上側ハウジングは、ボールグリッドアレイ
パッケージ12を収容するための凹部26を上側ハウジング
内に有する。ボールグリッドアレイパッケージは集積回
路28を備え、集積回路28は基板30上に位置決めされる。
ボールグリッドアレイパッケージは、集積回路とは反対
側となる基板の下側面上に位置決めされると共に基板30
を貫通して集積回路と電気的接続された複数のはんだボ
ール32を有している。はんだボール32は、集積回路を試
験するための試験パッドの役割を果たす。基板30は凹部
26の基部においてフランジ34上に着座し、且つ、はんだ
ボール32は、ロードボード22の上側面18の上方でフラン
ジ34により画定された開口36を通って延びている。
パッケージ12を収容するための凹部26を上側ハウジング
内に有する。ボールグリッドアレイパッケージは集積回
路28を備え、集積回路28は基板30上に位置決めされる。
ボールグリッドアレイパッケージは、集積回路とは反対
側となる基板の下側面上に位置決めされると共に基板30
を貫通して集積回路と電気的接続された複数のはんだボ
ール32を有している。はんだボール32は、集積回路を試
験するための試験パッドの役割を果たす。基板30は凹部
26の基部においてフランジ34上に着座し、且つ、はんだ
ボール32は、ロードボード22の上側面18の上方でフラン
ジ34により画定された開口36を通って延びている。
【００１１】上側ハウジングの基部における開口36はま
た、複数の中実ソケットプランジャ38がはんだボール32
に接触するのを許容する開口を提供するものでもある。
図３に最も良く見られるように各ソケットプランジャ
は、下側ハウジング16に縦横列をなして形成された複数
の溝40内に位置決めされると共に、ロードボードを貫通
する複数の孔41を通ってはんだボール32に接触するよう
に延びている。各孔41もまた、BGA パッケージのはんだ
ボール32のパターンと同様に縦横列をなして位置決めさ
れる。中実ソケットプランジャ38は、拡径頭部42及び小
径長寸アーム部44からなる。アーム部はロードボード22
の孔41を通って延びており、拡径頭部42は下側ハウジン
グ16の溝40内に位置する。
た、複数の中実ソケットプランジャ38がはんだボール32
に接触するのを許容する開口を提供するものでもある。
図３に最も良く見られるように各ソケットプランジャ
は、下側ハウジング16に縦横列をなして形成された複数
の溝40内に位置決めされると共に、ロードボードを貫通
する複数の孔41を通ってはんだボール32に接触するよう
に延びている。各孔41もまた、BGA パッケージのはんだ
ボール32のパターンと同様に縦横列をなして位置決めさ
れる。中実ソケットプランジャ38は、拡径頭部42及び小
径長寸アーム部44からなる。アーム部はロードボード22
の孔41を通って延びており、拡径頭部42は下側ハウジン
グ16の溝40内に位置する。
【００１２】下側ハウジング16の上側面48とロードボー
ドの下側面20との間には弾性ダイアフラム46が位置決め
される、弾性ダイアフラム46はソケットプランジャの拡
径頭部42の下方において下側ハウジングの溝40内に延び
ていることによりソケットプランジャをBGA に向けて付
勢するばね力を提供し、その結果、プランジャアーム部
44の傾斜面50ははんだボール32と良好に電気接触する。
プランジャアーム部の端部における傾斜面50は、はんだ
ボールに付勢接触するように加工されたものである。可
撓性ダイアフラム46は、下側ハウジング内に取付けられ
た移動可能なソケットプランジャの各々を、個別にスプ
リング付勢圧力接触させる。ロードボード22の各孔41を
通って導電性の円筒状アイレット52が位置決めされ、ソ
ケットプランジャアーム部が移動するのを案内すると共
に、はんだボールから発生された試験信号をソケットプ
ランジャを介してロードボードへと伝達する。アイレッ
トは好適には、クーパーベリリウム(cooper beryllium)
又は洋銀(nickel silver)などの導電性材料により形成
される。ロードボードの貫通孔41は典型的にはメッキさ
れ、アイレットは、メッキされた貫通孔に対してアイレ
ットをはんだ付けすることによりアイレットをロードボ
ードに堅固に固定するためのはんだ予備形成用リング53
を有する。
ドの下側面20との間には弾性ダイアフラム46が位置決め
される、弾性ダイアフラム46はソケットプランジャの拡
径頭部42の下方において下側ハウジングの溝40内に延び
ていることによりソケットプランジャをBGA に向けて付
勢するばね力を提供し、その結果、プランジャアーム部
44の傾斜面50ははんだボール32と良好に電気接触する。
プランジャアーム部の端部における傾斜面50は、はんだ
ボールに付勢接触するように加工されたものである。可
撓性ダイアフラム46は、下側ハウジング内に取付けられ
た移動可能なソケットプランジャの各々を、個別にスプ
リング付勢圧力接触させる。ロードボード22の各孔41を
通って導電性の円筒状アイレット52が位置決めされ、ソ
ケットプランジャアーム部が移動するのを案内すると共
に、はんだボールから発生された試験信号をソケットプ
ランジャを介してロードボードへと伝達する。アイレッ
トは好適には、クーパーベリリウム(cooper beryllium)
又は洋銀(nickel silver)などの導電性材料により形成
される。ロードボードの貫通孔41は典型的にはメッキさ
れ、アイレットは、メッキされた貫通孔に対してアイレ
ットをはんだ付けすることによりアイレットをロードボ
ードに堅固に固定するためのはんだ予備形成用リング53
を有する。
【００１３】弾性ダイアフラム46はねじ24により、下側
ハウジングとロードボードとの間に担持される。弾性ダ
イアフラムは好適には、ソケットプランジャ頭部42と直
接接触する伸張可能なラテックスゴムの薄寸可撓性シー
トである。弾性ダイアフラムは好適にはラテックスゴム
により形成されるが、ダイアフラムがソケットプランジ
ャに対し付勢スプリング力を付与しうる他の材料も可能
である。ダイアフラムは通常位置では各プランジャ頭部
の形状に合致すべく緊張延伸すると共に、使用中にダイ
アフラムの方向において各プランジャに軸心力を付与す
るとダイアフラムは緊張延伸して通常の戻しスプリング
と同様にして各プランジャの端部に対してコンプライア
ンスを与える。プランジャの軸心方向移動に応じ、薄寸
の可撓性ダイアフラムは下側ハウジングの溝40内に自由
に伸張可能であることから、ダイアフラムは各溝の空き
空間内に自由に膨張すなわち緊張延伸し得る。図１に示
された一実施形態においてソケットプランジャに対する
軸心方向力はハウジング蓋54により付与される、ハウジ
ング蓋54は、上側ハウジング14に枢着されると共に（不
図示の）止め金により上側ハウジングに対し閉鎖位置に
固定される。蓋54は、ソケットプランジャに対し下方に
向けてBGA パッケージを押圧することにより弾性ダイア
フラムを緊張延伸せしめるべきサイズとされた拡大中央
部56を有する。図２に示したように、軸心方向力は、代
わりに、BGA パッケージの上方に位置決めされると共に
凹部26を貫通して上側ハウジング内に延伸するロボット
アーム58により付与され得る。この構成においてはハウ
ジング蓋は不要であるか、あるいは開放位置に維持され
る。ロボットアームの使用方法は、自動化された試験機
構に組み込まれる。図２における弾性ダイアフラムは、
BGA パッケージに対して軸心方向力が付与される前の通
常位置で示されている。
ハウジングとロードボードとの間に担持される。弾性ダ
イアフラムは好適には、ソケットプランジャ頭部42と直
接接触する伸張可能なラテックスゴムの薄寸可撓性シー
トである。弾性ダイアフラムは好適にはラテックスゴム
により形成されるが、ダイアフラムがソケットプランジ
ャに対し付勢スプリング力を付与しうる他の材料も可能
である。ダイアフラムは通常位置では各プランジャ頭部
の形状に合致すべく緊張延伸すると共に、使用中にダイ
アフラムの方向において各プランジャに軸心力を付与す
るとダイアフラムは緊張延伸して通常の戻しスプリング
と同様にして各プランジャの端部に対してコンプライア
ンスを与える。プランジャの軸心方向移動に応じ、薄寸
の可撓性ダイアフラムは下側ハウジングの溝40内に自由
に伸張可能であることから、ダイアフラムは各溝の空き
空間内に自由に膨張すなわち緊張延伸し得る。図１に示
された一実施形態においてソケットプランジャに対する
軸心方向力はハウジング蓋54により付与される、ハウジ
ング蓋54は、上側ハウジング14に枢着されると共に（不
図示の）止め金により上側ハウジングに対し閉鎖位置に
固定される。蓋54は、ソケットプランジャに対し下方に
向けてBGA パッケージを押圧することにより弾性ダイア
フラムを緊張延伸せしめるべきサイズとされた拡大中央
部56を有する。図２に示したように、軸心方向力は、代
わりに、BGA パッケージの上方に位置決めされると共に
凹部26を貫通して上側ハウジング内に延伸するロボット
アーム58により付与され得る。この構成においてはハウ
ジング蓋は不要であるか、あるいは開放位置に維持され
る。ロボットアームの使用方法は、自動化された試験機
構に組み込まれる。図２における弾性ダイアフラムは、
BGA パッケージに対して軸心方向力が付与される前の通
常位置で示されている。
【００１４】本発明の試験用ソケット装置は試験用ソケ
ットの容易で安価な再生を支援するが、これは、はんだ
ボール32により汚染されたときにソケットプランジャが
容易に交換され得るからである。ソケットプランジャの
傾斜面50は、反復使用によりはんだボールから付着する
スズ又は鉛により汚染され得る。而して再生は、図４に
示された補充カセット60を使用して容易に達成され得
る。補充カセット60は好適には、交換用ソケットプラン
ジャ64を収容すべく補充カセット内に延びている縦横列
をなして形成された複数の凹所62を有するプラスチック
ブロックである。図４は単なる説明のために、凹所62か
ら上方に延びている６本の交換用ソケットプランジャを
示している。別個のソケットプランジャ64が各凹所62内
に位置決めされ、補充カセットの上面66と同一平面にさ
れうることが理解される。補充カセットはまた、再生処
理の間に補充カセットを位置合わせするための位置合わ
せ孔68を有する。
ットの容易で安価な再生を支援するが、これは、はんだ
ボール32により汚染されたときにソケットプランジャが
容易に交換され得るからである。ソケットプランジャの
傾斜面50は、反復使用によりはんだボールから付着する
スズ又は鉛により汚染され得る。而して再生は、図４に
示された補充カセット60を使用して容易に達成され得
る。補充カセット60は好適には、交換用ソケットプラン
ジャ64を収容すべく補充カセット内に延びている縦横列
をなして形成された複数の凹所62を有するプラスチック
ブロックである。図４は単なる説明のために、凹所62か
ら上方に延びている６本の交換用ソケットプランジャを
示している。別個のソケットプランジャ64が各凹所62内
に位置決めされ、補充カセットの上面66と同一平面にさ
れうることが理解される。補充カセットはまた、再生処
理の間に補充カセットを位置合わせするための位置合わ
せ孔68を有する。
【００１５】試験用ソケットを再生するため、汚染され
たソケットプランジャは、下側ハウジング及び弾性ダイ
アフラムを取り外すことにより試験用ソケットから汚染
プランジャが自由落下しうるようにすることにより容易
に交換される。次に補充カセットがロードボードの下側
面に位置決めされてから上下反転されることにより、試
験用ソケットに新たなプランジャが補充される。その後
に、更なる試験のために弾性ダイアフラム及び下側ハウ
ジングがロードボードに再設置される。
たソケットプランジャは、下側ハウジング及び弾性ダイ
アフラムを取り外すことにより試験用ソケットから汚染
プランジャが自由落下しうるようにすることにより容易
に交換される。次に補充カセットがロードボードの下側
面に位置決めされてから上下反転されることにより、試
験用ソケットに新たなプランジャが補充される。その後
に、更なる試験のために弾性ダイアフラム及び下側ハウ
ジングがロードボードに再設置される。
【００１６】図５に第１の代替例の試験用ソケット装置
を示す。図５の試験用ソケット70は図１及び図２の試験
用ソケットと同様であるが、弾性手段が下側ハウジング
16の溝40内に位置決めされたスプリング72である点が異
なる。本実施形態において下側ハウジングの上側面48は
ロードボード22の下側面20に当接している。下側ハウジ
ング内の溝40は、下側ハウジングを貫通して延伸するの
では無く床部74にて終端する止まり孔である。この試験
用ソケットはBGA パッケージを試験すべく使用され得る
が、図５は、例えば試験パッドもしくはリード線であり
得る他の種類の試験部位76を有する他の集積回路パッケ
ージが試験され得ることを示している。
を示す。図５の試験用ソケット70は図１及び図２の試験
用ソケットと同様であるが、弾性手段が下側ハウジング
16の溝40内に位置決めされたスプリング72である点が異
なる。本実施形態において下側ハウジングの上側面48は
ロードボード22の下側面20に当接している。下側ハウジ
ング内の溝40は、下側ハウジングを貫通して延伸するの
では無く床部74にて終端する止まり孔である。この試験
用ソケットはBGA パッケージを試験すべく使用され得る
が、図５は、例えば試験パッドもしくはリード線であり
得る他の種類の試験部位76を有する他の集積回路パッケ
ージが試験され得ることを示している。
【００１７】図６には、第２の代替例の試験用ソケット
装置80が示されている。試験用ソケット80は図１、図２
及び図５のソケットと同様であるが、プランジャ82を付
勢する他の機構を有している。各プランジャは、下側ハ
ウジング88を貫通延伸する孔86内に位置決めされたスプ
リング84により付勢される。スプリング84は、（不図示
の）ねじにより下側ハウジングの下側面92に固定された
拘束キャップ90により孔86内に保持される。拘束キャッ
プ90は、縦横列をなして形成された下側ハウジングの孔
86を覆うものである。
装置80が示されている。試験用ソケット80は図１、図２
及び図５のソケットと同様であるが、プランジャ82を付
勢する他の機構を有している。各プランジャは、下側ハ
ウジング88を貫通延伸する孔86内に位置決めされたスプ
リング84により付勢される。スプリング84は、（不図示
の）ねじにより下側ハウジングの下側面92に固定された
拘束キャップ90により孔86内に保持される。拘束キャッ
プ90は、縦横列をなして形成された下側ハウジングの孔
86を覆うものである。
【００１８】プランジャヘッド96とスプリング84との間
にはボール94が位置決めされる。ボールは、プランジャ
ヘッド96の下部の傾斜表面102 に接触することにより、
ロードボード100 内でメッキされた貫通孔すなわちアイ
レット98に対しプランジャを付勢する。ボールは、試験
信号との干渉を防止するための高周波を印加すべく、金
属、又は、セラミックなどの非導電材料とされ得る。プ
ランジャはまた、集積回路108 のはんだボール106 と接
触する傾斜端104 を有している。傾斜端104 は、試験部
位との良好な接触を確かなものとする。
にはボール94が位置決めされる。ボールは、プランジャ
ヘッド96の下部の傾斜表面102 に接触することにより、
ロードボード100 内でメッキされた貫通孔すなわちアイ
レット98に対しプランジャを付勢する。ボールは、試験
信号との干渉を防止するための高周波を印加すべく、金
属、又は、セラミックなどの非導電材料とされ得る。プ
ランジャはまた、集積回路108 のはんだボール106 と接
触する傾斜端104 を有している。傾斜端104 は、試験部
位との良好な接触を確かなものとする。
【００１９】試験信号は、BGA パッケージのはんだボー
ルへと進む前に、ロードボードの頂部又はロードボード
の下部のいずれかから、プランジャへと送られる。高周
波の試験信号を印加するために、図７に示したような代
替的なプランジャ装置が設けられる。この装置において
は、プランジャ112 の下方には非導電性プッシュロッド
110 が配置されると共に、プランジャの上方には非導電
性キャップ114 が配置される。プッシュロッド110 は、
下側ハウジング88内においてスプリング84の上方に保持
された拡径基部116 を有している。メッキされた貫通孔
98内には、小径アーム118 が延伸する。アーム118 は、
プランジャ112 の傾斜端122 との付勢接触を行う丸形端
面120 を有している。
ルへと進む前に、ロードボードの頂部又はロードボード
の下部のいずれかから、プランジャへと送られる。高周
波の試験信号を印加するために、図７に示したような代
替的なプランジャ装置が設けられる。この装置において
は、プランジャ112 の下方には非導電性プッシュロッド
110 が配置されると共に、プランジャの上方には非導電
性キャップ114 が配置される。プッシュロッド110 は、
下側ハウジング88内においてスプリング84の上方に保持
された拡径基部116 を有している。メッキされた貫通孔
98内には、小径アーム118 が延伸する。アーム118 は、
プランジャ112 の傾斜端122 との付勢接触を行う丸形端
面120 を有している。
【００２０】非導電性キャップ114 はロードボード100
の上面に配置されると共に、プランジャ112 を保持する
ための拡径頭部124 を有している。プランジャ112 の減
径部126 は頭部124 の孔を貫通延伸し、プランジャ112
の大径部128 は非圧縮状態130 においてキャップにより
係止する。図７には、プランジャの圧縮状態132 も示さ
れている。高周波の印加のために、試験信号はロードボ
ードの下部からプランジャを介して各はんだボールへと
送られる。この様にして、信号はスプリング84には進ま
ないことから、信号の損失が防止される。
の上面に配置されると共に、プランジャ112 を保持する
ための拡径頭部124 を有している。プランジャ112 の減
径部126 は頭部124 の孔を貫通延伸し、プランジャ112
の大径部128 は非圧縮状態130 においてキャップにより
係止する。図７には、プランジャの圧縮状態132 も示さ
れている。高周波の印加のために、試験信号はロードボ
ードの下部からプランジャを介して各はんだボールへと
送られる。この様にして、信号はスプリング84には進ま
ないことから、信号の損失が防止される。
【００２１】近接して離間された各試験部位を収容すべ
く、本発明の試験用ソケットは図８及び図９に示された
ようなドーターボード(daughter board)134 を組み込ん
でいる。典型的には、試験用ソケットが接続されるロー
ドボード136 は0.125 インチ（３．１７５ｍｍ）厚みで
あるが、この厚みは、近接離間された試験部位に対して
試験プランジャを収容するに必要な孔を穿孔するには困
難である。故に、典型的には0.030 インチ（０．７６２
ｍｍ）厚みであるドーターボードが組み込まれることか
ら、(0.020インチ（０．５０８ｍｍ）もの近接離間とさ
れ得る) 近接離間試験部位を収容するための孔をドータ
ーボードに穿孔することが容易となる。ドーターボード
を収容すべくロードボード136 の中心には開口138 が形
成され、ドーターボードはロードボードに形成された開
口138 と重複するようにロードボードの上面にはんだ付
けされる。上側ハウジング140 は、ロードボードに対す
るドーターボードの付加的な構造一体性及び接続のため
のフランジ142 を有する。
く、本発明の試験用ソケットは図８及び図９に示された
ようなドーターボード(daughter board)134 を組み込ん
でいる。典型的には、試験用ソケットが接続されるロー
ドボード136 は0.125 インチ（３．１７５ｍｍ）厚みで
あるが、この厚みは、近接離間された試験部位に対して
試験プランジャを収容するに必要な孔を穿孔するには困
難である。故に、典型的には0.030 インチ（０．７６２
ｍｍ）厚みであるドーターボードが組み込まれることか
ら、(0.020インチ（０．５０８ｍｍ）もの近接離間とさ
れ得る) 近接離間試験部位を収容するための孔をドータ
ーボードに穿孔することが容易となる。ドーターボード
を収容すべくロードボード136 の中心には開口138 が形
成され、ドーターボードはロードボードに形成された開
口138 と重複するようにロードボードの上面にはんだ付
けされる。上側ハウジング140 は、ロードボードに対す
るドーターボードの付加的な構造一体性及び接続のため
のフランジ142 を有する。
【００２２】ロードボード136 に対してドーターボード
134 を取付ける代替的方法は、図１０及び図１１に示さ
れている。図１０において、ロードボード136 に対して
遮蔽プローブ150 が堅固に取付けられてから、ドーター
ボード134 が遮蔽プローブの対向端に着座する。図１１
において、ドーターボード134 は可撓性プリント回路板
152 によりロードボード136 に対して電気的に接続され
る。この実施形態において、上側ハウジング140 はフラ
ンジ142 を必要としない。構造一体性のために、ロード
ボードの下部にはフレーム部材154 が堅固に固定され
て、下側ハウジング144 及び端部キャップ146 を取付け
る。
134 を取付ける代替的方法は、図１０及び図１１に示さ
れている。図１０において、ロードボード136 に対して
遮蔽プローブ150 が堅固に取付けられてから、ドーター
ボード134 が遮蔽プローブの対向端に着座する。図１１
において、ドーターボード134 は可撓性プリント回路板
152 によりロードボード136 に対して電気的に接続され
る。この実施形態において、上側ハウジング140 はフラ
ンジ142 を必要としない。構造一体性のために、ロード
ボードの下部にはフレーム部材154 が堅固に固定され
て、下側ハウジング144 及び端部キャップ146 を取付け
る。
【００２３】図１２に第３の代替的な好適実施形態の試
験用ソケット160 を示す。試験用ソケット160 は、（不
図示の）ねじ又は他の適宜な留め具によりロードボード
164に固定されるハウジング162 を備えている。ハウジ
ング162 は、ハウジングを貫通すべく所定角度にて穿孔
され縦横列をなして形成された複数の孔166 を有してい
る。各孔166 は、試験中のユニット172 の試験部位170
とロードボード164 との間の付勢接触のためのスプリン
グプローブ168 を収容する。試験用ソケット160 は上側
ハウジングのみを有するものとして示されているが、ハ
ウジング内で傾斜された試験用ピンを有するという新規
な概念は、上述した他のソケット構成に対しても等しく
適用可能である。
験用ソケット160 を示す。試験用ソケット160 は、（不
図示の）ねじ又は他の適宜な留め具によりロードボード
164に固定されるハウジング162 を備えている。ハウジ
ング162 は、ハウジングを貫通すべく所定角度にて穿孔
され縦横列をなして形成された複数の孔166 を有してい
る。各孔166 は、試験中のユニット172 の試験部位170
とロードボード164 との間の付勢接触のためのスプリン
グプローブ168 を収容する。試験用ソケット160 は上側
ハウジングのみを有するものとして示されているが、ハ
ウジング内で傾斜された試験用ピンを有するという新規
な概念は、上述した他のソケット構成に対しても等しく
適用可能である。
【００２４】本発明は種々の実施形態に関して図示され
ると共に上述されたが、特許請求の範囲に記載された範
囲内において変更及び改良が可能であるため、本発明が
これらの実施形態に限定されないことが理解される。
ると共に上述されたが、特許請求の範囲に記載された範
囲内において変更及び改良が可能であるため、本発明が
これらの実施形態に限定されないことが理解される。
【図１】付勢状態の本発明のBGA 試験用ソケットの部分
断面側面図である。
断面側面図である。
【図２】非付勢状態の図１の試験用ソケットの部分断面
側面図である。
側面図である。
【図３】ソケットプランジャアセンブリの拡大詳細図で
ある。
ある。
【図４】試験用ソケット用の補充カセットの斜視図であ
る。
る。
【図５】第１の代替例の試験用ソケット装置の部分断面
側面図である。
側面図である。
【図６】プランジャを付勢するための他の構成の部分断
面詳細図である。
面詳細図である。
【図７】他のソケットプランジャの構成の部分断面詳細
図である。
図である。
【図８】本発明の第２の代替例の試験用ソケットの平面
図である。
図である。
【図９】図８の試験用ソケットの部分断面側面図であ
る。
る。
【図１０】図８の試験用ソケットの第１代替実施形態の
部分断面側面図である。
部分断面側面図である。
【図１１】図８の試験用ソケットの第２代替実施形態の
部分断面側面図である。
部分断面側面図である。
【図１２】本発明の試験用ソケットの第３代替実施形態
であり、最も好適な実施形態の正面断面図である。
であり、最も好適な実施形態の正面断面図である。
１０；１６０…試験用ソケット １２…パッケージ １７０…試験部位 １４，１６；１６２…ハウジング ２２；１６４…ロードボード １６６…傾斜孔 １６８…プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ ジェイ．ジョンストン アメリカ合衆国，カリフォルニア 91789，ウォルナット，ロス ガトス 411 (72)発明者 ゴードン エー．ビンサー アメリカ合衆国，カリフォルニア 91107，パサディナ，サウス ルーズベ ルト アベニュ 103 (72)発明者 スティーブ ビー．サージェント アメリカ合衆国，カリフォルニア 90720，ロス アラミトス，ラッセン ストリート 10322 (56)参考文献 特開 昭62−76273（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/26 G01R 1/06 - 1/073 H01R 33/76
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の試験部位を備えた集積回路パッケ
ージ用の試験用ソケットであって、 回路板に位置決めされると共に複数の傾斜孔を有するハ
ウジングを具備し、前記複数の傾斜孔が前記ハウジング
を通って延びており、更に 前記ハウジングの傾斜孔内に配置された複数の試験用ピ
ンと、 前記集積回路パッケージの試験部位及び前記回路板と電
気接触するように前記試験用ピンを付勢するための弾性
手段とを具備する試験用ソケット。 - 【請求項２】 前記弾性手段が前記試験用ピン内に位置
決めされたスプリングである、請求項１に記載の試験用
ソケット。 - 【請求項３】 複数の試験部位を備えた集積回路パッケ
ージ用の試験用ソケットであって、 回路板に位置決めされる上側ハウジングを具備し、前記
上側ハウジングが前記集積回路パッケージを収容するた
めの凹部を有し、 前記回路板が複数の傾斜孔を有し、更に前記回路板下に
位置決めされると共に、中実の試験用ピンを収容するた
めの複数の傾斜溝を有する下側ハウジングと、 前記集積回路パッケージの試験部位と電気接触するよう
に前記回路板を通して前記試験用ピンを付勢するため
に、前記回路板下に位置決めされた弾性手段とを具備す
る試験用ソケット。 - 【請求項４】 前記弾性手段が前記試験用ピン下で前記
下側ハウジングの各溝内に位置決めされたスプリングで
ある、請求項３に記載の試験用ソケット。 - 【請求項５】 前記弾性手段が、前記回路板と前記下側
ハウジングとの間を前記試験用ピン下の前記下側ハウジ
ングの溝内まで延びている弾性ダイアフラムである、請
求項３に記載の試験用ソケット。 - 【請求項６】 前記弾性ダイアフラムが薄いラテックス
シートである、請求項３に記載の試験用ソケット。 - 【請求項７】 前記回路板の傾斜孔が、前記回路板を通
って前記試験用ピンが移動するのを案内すると共に前記
集積回路パッケージの試験部位から前記回路板に試験信
号を伝達するための導電性のアイレットを有する、請求
項３に記載の試験用ソケット。 - 【請求項８】 前記試験用ピンに抗して前記集積回路パ
ッケージを押圧するために前記上側ハウジング上に位置
決めされるハウジング蓋を更に具備する、請求項３に記
載の試験用ソケット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18473298A | 1998-11-02 | 1998-11-02 | |
| US09/184732 | 1998-11-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162270A JP2000162270A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3087965B2 true JP3087965B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=22678114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11310660A Expired - Fee Related JP3087965B2 (ja) | 1998-11-02 | 1999-11-01 | 試験用ソケット |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20000035134A (ja) |
| DE (1) | DE19954041A1 (ja) |
| TW (1) | TW526334B (ja) |
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| JP3791689B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2006-06-28 | 日本電子材料株式会社 | プローブカード |
| KR100654492B1 (ko) | 2005-02-01 | 2006-12-05 | 주식회사 대양기전 | 검사소켓이 슬라이드접촉에 적합한 시소 프로브유니트 |
| DE102005030550B3 (de) * | 2005-06-22 | 2006-10-26 | JHS Technik Josef Schäfer | Vorrichtung zum Prüfen von bestückten oder unbestückten Leiterplatten |
| DE102005030551B3 (de) * | 2005-06-22 | 2007-01-04 | JHS Technik Josef Schäfer | Vorrichtung zum Übertragen von elektrischen Signalen zwischen einem Tester und einem Prüfadapter |
| KR100890975B1 (ko) | 2008-01-08 | 2009-03-27 | 주식회사 휴먼라이트 | 칩 검사장치 |
| DE102008008810B4 (de) * | 2008-02-12 | 2012-03-29 | Ep Ants Gmbh | Sockel für ein elektronisches Bauelement, Verfahren zum Bestücken eines Sockels und Verfahren zum Kontaktieren eines elektronischen Bauelements |
| TWI550286B (zh) * | 2015-06-18 | 2016-09-21 | Test equipment for electronic components | |
| WO2017060946A1 (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | ユニテクノ株式会社 | 検査用基板 |
| TWI567395B (zh) * | 2016-05-06 | 2017-01-21 | 致茂電子股份有限公司 | 電流探針 |
| JP7467110B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2024-04-15 | 株式会社エンプラス | Ｉｃソケット |
| US11293976B1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-04-05 | Essai, Inc. | Integrated circuit device test tooling with dual angle cavities |
| JP7453891B2 (ja) * | 2020-10-06 | 2024-03-21 | 日本航空電子工業株式会社 | 電気部品検査器具 |
-
1999
- 1999-11-01 KR KR1019990047926A patent/KR20000035134A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-11-01 JP JP11310660A patent/JP3087965B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-02 DE DE19954041A patent/DE19954041A1/de not_active Withdrawn
- 1999-12-07 TW TW088118949A patent/TW526334B/zh active
Also Published As
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| Date | Code | Title | Description |
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