JP3133303B2 - マイクロｂｇａ型素子用キャリヤーモジュール - Google Patents

マイクロｂｇａ型素子用キャリヤーモジュール

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    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0433—Sockets for IC's or transistors
    • G01R1/0483—Sockets for un-leaded IC's having matrix type contact fields, e.g. BGA or PGA devices; Sockets for unpackaged, naked chips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S206/00—Special receptacle or package
    • Y10S206/815—Finger opening

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロBGA（μ-
BGA）型素子用キャリヤーモジュールに係るもので、詳
しくは、生産の完了した素子の性能をテストするに際し
て、素子の底面に形成されたソルダボールを損傷させず
にテストソケットに迅速に接続させてテストし得るマイ
クロBGA型素子用キャリヤーモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子部品の生産工程において生
産の完了した１個又は複数個の素子は、ハンドラーのテ
スト部に移送されて、素子のリードをテスト部に設置さ
れたコネクタに電気的に接続させて素子の特性を判別す
るテストの結果に従い、良品と不良品に選別され、良品
の素子は出荷され不良品は廃棄処分されるようになる。
【０００３】マイクロBGA型の素子１は、図６及び図７
に示すように、その大きさが約5×5mm程度で非常に小さ
く、その底面にはリード役割をするボール2が0.3mm直径
で形成され、ボール2間の間隔ピッチは約0.5mm程度であ
る。
【０００４】このように構成された素子は、製造工程の
際に生産を考慮して複数個の素子を同時にモールディン
グしてボディ3を形成した後、図６において点線で示し
た切断線4に沿って切断する。このとき、ボディ1の底面
に形成されたボール2の外郭の縁部の寸法Sが一定でない
ため、生産の際に外郭の縁部の寸法Sの簿差を0.15mmま
で許容範囲にして管理している。
【０００５】図８は、従来のマイクロBGA型の素子をソ
ケットのコンタクトピンに接続させた状態を示す図面
で、図９は、従来のコンタクト装置に素子のボールがコ
ンタクトピンとの接続状態を示す状態図である。
【０００６】図示していない顧客トレイ(customer tra
y)内に保持された素子１(electronic device)をアライ
ンブロック(align block)に移送させて所定の位置を決
定した後、吸着手段(suction means)の複数個のピッカ
ー(picker)5で位置の決定された素子を吸着してソケッ
ト6側に移送させる。
【０００７】前記ピッカー5により吸着された素子1の下
方に露出したボール2は、ソケット6のコンタクトピン(c
ontact pin)7と垂直線上に位置すれば、ピッカーがソケ
ット側に下降するので、下方に露出したボール２がソケ
ット6のコンタクトピン7と接続される。このような状態
でピッカー5が垂直下方にさらに下降して素子１に圧力
を加えると、素子1に形成されたボール2がコンタクトピ
ン7に接触しながら電気的に通電するので、素子1の電気
的な特性検査が可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の検査装置は、ピッカー5がアラインブロックにより
位置の決定された素子1の正位置をピックアップして
も、外郭の縁部の寸法が許容誤差内にある素子１のボー
ル2がコンタクトピン7とずれている場合は、ピッカー5
の下降時にピッチの小さいボール2がコンタクトピン7と
互いにずれていて、コンタクトピンに正確に接触されな
いようになって、良品の素子を不良として誤って判定す
るという致命的な問題点が発生した。即ち、ピッカー5
が複数個の素子1を直接ホールディングしてソケットの
コンタクトピン7に接触させるため、ボール2のピッチ及
び位置不良に従うボールとコンタクトピンとの間のアラ
イン不良が発生する。
【０００９】このように図示された従来のテストソケッ
トとマイクロBGA型の素子の接続の場合のみに限らず、
テストソケットにボール溝が形成されたタイプのテスト
ソケットにおいてもボールのピッチとテストソケットの
厚さが小さくなるに従い、アラインが不良となり、素子
のボールが破損されるか又は歪まれるという問題点が発
生した。
【００１０】又、近来、テストソケットの厚さが次第に
薄くなりつつあり、これは素子とテストソケット間の距
離を短くすることにより、距離が離れている場合に発生
するノイズ又はディストーションの発生を最小化するた
めである。従って、このようにテストソケットの厚さが
次第に薄くなっているため、テストソケットの厚さが薄
くなると、テストサイトのチャンバーの厚さも同時に薄
くならなければならないが、前記テストサイトのチャン
バー厚さを薄くする場合は、一定以上の断熱性を維持す
ることができなくて、その厚さを薄くすることができな
い。それで、前記テストサイトのチャンバー厚さを薄く
させない場合は、テストサイトに供給した素子を具備し
た既存のテストトレイは、テストソケットとの接触が易
しく行われないようになった。つまり、素子の特性テス
トが不可能になり、テストが行われても素子の特性が精
密に測定されないため、多くの不良が発生するという問
題点があった。
【００１１】又、従来のキャリヤーモジュールは、マイ
クロBGA素子のボールとボール間のピッチは一定であっ
ても、切断された外郭ラインからボールまでのピッチが
不規則であって誤差が多く発生して、テストソケットの
ボール溝にマイクロBGA素子のボールが正確に挿入され
ずに、その周辺と接触して素子のボールが破損されるか
又は潰されるようになって、完成された素子のエラー率
が増加し生産性が低下されるという問題点があった。
【００１２】本発明の目的は、ハンドラーのテストサイ
トにおいてテストソケットとμ-BGA型素子の接触を正確
に行わうことにより、素子の特性テストを精密にして性
能を向上させ得るマイクロBGA型素子用キャリヤーモジ
ュールを提供するにある。
【００１３】又、テストソケットと素子間の接触距離を
短くして高速テストができるマイクロBGA型素子用キャ
リヤーモジュールを提供することを目的とする。
【００１４】又、本発明は、テストソケットと素子間の
接触距離を短くするためのテストソケットを最小化する
ことにより、装備を小型化し得るマイクロBGA型素子用
キャリヤーモジュールを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係るマイクロBGA型素子用キャリヤーモジュー
ルは、両側上下部にそれぞれの上下部突起部が形成され
たキャリヤーモジュール上下部本体と、マイクロBGA型
素子が安着されるように前記キャリヤーモジュール上部
本体に挿入される素子安着ユニットと、前記キャリヤー
モジュール上下部本体に形成された上下部突起部に嵌ら
れて弾力的に固定されるスプリングとから構成されるこ
とを特徴とする。
【００１６】前記素子安着ユニットは、マイクロBGA型
素子が安着する素子安着部と、前記素子安着部に安着さ
れる素子の位置を決定するための第１ガイド及び第２ガ
イドとから構成されることを特徴とする。
【００１７】前記素子安着ユニットの第２ガイドは、前
記素子安着ユニットをキャリヤーモジュールに固定させ
るための固定溝を備えることを特徴とする。
【００１８】前記素子安着ユニットは、前記第２ガイド
の固定溝に締結される固定ボルトと、前記固定ボルトの
外側に挿入固定され、素子安着ユニットの固定溝に挿入
されるシリコンラバーと、前記固定ボルトの下部に締結
される固定ナットとから構成されることを特徴とする。
【００１９】前記固定ナットは、前記素子安着ユニット
の固定溝に挿入されたシリコンラバーの下端部が挿入固
定され、固定ボルトにより締結されることを特徴とす
る。
【００２０】前記キャリヤーモジュール上下部本体に形
成された上下部突起部は上下部でずれるように形成する
ことを特徴とする。
【００２１】前記スプリングは、キャリヤーモジュール
上下部から離脱しないように上下部突起部間に掛止され
ることを特徴とする。
【００２２】前記キャリヤーモジュール上下部本体でな
って、その周りにキャリヤーモジュールから離脱しない
ようにスプリングが設置されたキャリヤーモジュールを
装着部に具備したテストトレイに装着されることを特徴
とする。
【００２３】前記テストトレイは、前記キャリヤーモジ
ュール上下本体でなるキャリヤーモジュールの周りに設
置されたスプリングを、テストトレイのキャリヤーモジ
ュール装着部にそれぞれ対称して形成された突起部に離
脱しないように掛止し、スプリング弾力により前後に動
くことができるように設置することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【００２５】図１は、本発明に係るマイクロBGA型素子
用キャリヤーモジュールを示す斜視図で、図２は、本発
明に係るキャリヤーモジュールの素子安着ユニットを示
す斜視図である。
【００２６】本発明に係るマイクロBGA型素子用キャリ
ヤーモジュールは、その両側の上部及び下部にそれぞれ
の上下部突起部22,24が形成されたキャリヤーモジュー
ル上部及び下部本体10,28と、マイクロBGA型素子が安着
できるように前記キャリヤーモジュール上部本体10に挿
入される素子安着ユニット12と、前記キャリヤーモジュ
ール上下部本体10,28に形成された上下部突起部22,24に
掛止されて弾力的に固定されるスプリング26とから構成
される。
【００２７】前記素子安着ユニット12は、図２に示すよ
うに、マイクロBGA型素子が安着される素子安着部14
と、前記素子安着部14に安着される素子の位置を決定す
るための第１ガイド32及び第２ガイド34とから構成され
る。前記第２ガイド34は、前記素子安着ユニット12をキ
ャリヤーモジュール102に固定させるための固定溝18を
備える。
【００２８】前記素子安着ユニット12は、図３に示すよ
うに、前記第２ガイド34の固定溝18に締結される固定ボ
ルト20と、前記固定ボルト20の外側に挿入固定され、素
子安着ユニット12の固定溝18に挿入されるシリコンラバ
ー42と、前記固定ボルト20の下部に締結される固定ナッ
ト36とから構成される。
【００２９】前記固定ナット36は、前記素子安着ユニッ
ト12の固定溝18に挿入されたシリコンラバー42の下端部
が挿入固定され、固定ボルト20により締結される。そし
て、前記キャリヤーモジュール上下部本体10,28に形成
された上下部突起部22,24は上下部で互いにずれるよう
に形成し、前記スプリング26は、キャリヤーモジュール
上下部本体10,28から離脱しないように上下部突起部22,
24間に掛止されるように構成する。前記キャリヤーモジ
ュール上下部本体10,28からスプリング26が離脱しない
ように設置されている。前記キャリヤーモジュール102
は、図４及び図５に示すように、テストトレイ106にそ
れぞれ装着され、前記テストトレイ106は、前記キャリ
ヤーモジュール上下本体10,28でなるキャリヤーモジュ
ール102の周りに設置されたスプリング26を、テストト
レイ106のキャリヤーモジュール装着部にそれぞれ対称
して形成された突起部40に離脱しないように掛止し、ス
プリング弾力により前後に動くことができるように設置
する。
【００３０】このように構成された本発明に係るキャリ
ヤーモジュール102を詳しく説明する。キャリヤーモジ
ュール102の上部及び下部にそれぞれの上部本体10と下
部本体28が形成され、前記上部本体10の一方角部にはテ
ストソケット（図示せず）の位置づけピンと結合される
ように位置決定溝30がそれぞれ形成され、その中央部に
は素子安着ユニット12が挿入される素子安着ユニット挿
入溝16が形成される。
【００３１】そして、上部突起部22が前記キャリヤーモ
ジュール上部本体10の左右側に対称して形成され、一定
距離を維持して形成された一対の下部突起部24が前記キ
ャリヤーモジュール下部本体28の左側及び右側にそれぞ
れ対称して形成され、スプリング26が前記上部及び下部
突起部22,24に掛止されると同時に前記キャリヤーモジ
ュール102の周りに設置される。又、前記素子安着ユニ
ット挿入溝16にはマイクロBGA素子100が安着された素子
安着ユニット12が挿入され、前記マイクロBGA素子100の
前後部は前記キャリヤーモジュール102に設置されたラ
ッチ38により支持固定される。
【００３２】前記素子安着ユニット12は、マイクロBGA
素子100を固定させるように両側対角線角部に第１ガイ
ド32が形成され、その反対側角部に固定溝18が形成され
た第２ガイド34が形成される。
【００３３】前記第２ガイド34の固定溝18には固定ナッ
ト（図示せず）が挿入され、固定ボルト20が前記固定ナ
ット（図示せず）に挿入締結されて、前記素子安着ユニ
ット12をキャリヤーモジュール102に固定させる。
【００３４】図３は、マイクロBGA素子100が挿入された
キャリヤーモジュール102を示す断面図で、本発明に係
るキャリヤーモジュール102にマイクロBGA素子100が安
着され、前記キャリヤーモジュール上下部本体10,28に
連結されて形成された固定溝18にシリコンラバー42が挿
入され、その下部に固定ナット36が挿入され、固定ボル
ト20が前記固定ナット36に締結される。
【００３５】このとき、前記固定ボルト20は、固定ナッ
ト36に締結されてもシリコンラバー42はその下端部が前
記固定ナット36に挿入固定されて、シリコンラバー42の
材質が有する弾力性により前後左右に流動的な動きが可
能である。
【００３６】そして、前記マイクロBGA素子100は、ラッ
チ38により一側部が固定され、前記キャリヤーモジュー
ル上下部本体10,28にそれぞれ形成された上下部突起部2
2,24の間にはスプリング26が掛止されて、前記キャリヤ
ーモジュール102がテストトレイ（図示せず）に装着さ
れた状態でテストソケット（図示せず）と接触するとき
に弾力的に移動して、テストソケットと結合が成される
ように構成される。
【００３７】図４及び図５に示したテストトレイ106
は、前記キャリヤーモジュール102が装着される複数個
の装着部が具備され、前記それぞれのキャリヤーモジュ
ール102の装着部には両側に突起部40を形成して、前記
キャリヤーモジュール102の周りに設置されるスプリン
グ26が掛かるように設置される。
【００３８】以上のように構成された本発明の動作は、
完成されたマイクロBGA素子100をキャリヤーモジュール
102の素子安着ユニット12に安着させてラッチ38により
固定させ、前記キャリヤーモジュール102の周りにスプ
リング26を上部及び下部突起部22,24間に挿設する。
【００３９】このようにマイクロBGA素子100が安着され
たキャリヤーモジュール102をテストサイトのテストソ
ケットに移送してテストするためにテストトレイ106に
装着させる。
【００４０】このとき、前記キャリヤーモジュール102
の周りに形成された上下部突起部22,24に掛止されたス
プリング26が前記テストトレイ106に形成された突起部4
0に掛かるように設置される。
【００４１】上述のようにテストトレイ106に設置され
たキャリヤーモジュール102は、テストソケットの厚さ
が薄くなってもスプリング26の弾力を用いてテストソケ
ットとの接触が完全に成されるようにすることができ、
装置の小型化を図り得る。
【００４２】又、テストソケットに形成されたマイクロ
BGA素子のボール溝に接触するマイクロBGA素子100のボ
ールが正確に挿入されるように素子安着ユニット12の固
定溝118にはシリコンラバー42を挿入し、前記シリコン
ラバー42の下端部を固定ナット36に挿入固定させ、前記
固定ナット36を固定ボルト20と締結されるように設置し
て流動ができるようにし、その固定ボルト20と締結され
た固定ナット36の上部に若干のギャップAを置いて素子
安着ユニット12が流動できるようにして、マイクロBGA
素子100のボールが破損されずにマイクロBGA型タイプの
マイクロBGA素子のボールが接触されるボール溝の形成
されたマイクロBGA型テストソケットに正確な挿入がな
される。
【００４３】以上のように本発明のキャリヤーモジュー
ルは、キャリヤーモジュール上部及び下部本体20,18と
その上部に挿入される別途の素子安着ユニット12による
二重で構成して、これから継続して薄くなるテストソケ
ットの趨勢に応じることができて、装置の小型化が可能
であるという長所がある。
【００４４】そして、マイクロBGAテストソケットのボ
ール溝に挿入接触されるマイクロBGA素子のボールが前
記キャリヤーモジュールに設置された素子安着ユニット
12の流動が自由になって、接触が容易になり、一層精密
且つ正確なテストが成される。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、素子が安
着する素子安着ユニットを個別的に流動できるように構
成して、テストソケットとの接触が精密になされること
により、素子の接触不良エラー率が低下され、製品の信
頼性が向上される。又、テストソケットとマイクロBGA
素子間のテスト距離を短くすることができるので、高速
で性能テストをすることが可能であって生産性が向上さ
れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマイクロBGA型素子用キャリヤー
モジュールを示す斜視図である。
【図２】本発明に係るキャリヤーモジュールの素子安着
ユニットを示す斜視図である。
【図３】本発明に係るキャリヤーモジュールを示す断面
図である。
【図４】本発明に係るキャリヤーモジュールが装着され
たトレイを示す平面図である。
【図５】本発明に係るキャリヤーモジュールが装着され
たときのテストトレイを示す拡大図である。
【図６】マイクロBGA型素子がモールディングされた状
態の平面図である。
【図７】従来もマイクロBGA型素子をソケットのコンタ
クトピンに接続させる前の状態を示す図である。
【図８】従来のマイクロBGA型の素子をソケットのコン
タクトピンに接続させた状態を示す図である。
【図９】従来のコンタクト装置に素子のボールがコンタ
クトピンとの接続状態を示す状態図である。
【符号の説明】
10・・・キャリヤーモジュール上部本体 12・・・素子安着ユニット 14・・・素子安着部 16・・・素子安着ユニット挿入溝 18・・・位置決定溝 20・・・固定ボルト 22・・・上部突起部 24・・・下部突起部 26・・・スプリング 28・・・キャリヤーモジュール下部本体 30・・・位置決定溝 32・・・第１ガイド 34・・・第２ガイド 36・・・固定ナット 38・・・ラッチ 40・・・突起部 42・・・シリコンラバー 100・・・マイクロBGA素子 102・・・キャリヤーモジュール 106・・・テストトレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 33/76 G01R 31/26 H01L 23/32

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 両側上部及び下部にそれぞれ突起部が形
    成されたキャリヤーモジュール上部及び下部本体と、 マイクロBGA型素子を安着するために前記キャリヤーモ
    ジュール上部本体に挿入される素子安着ユニットと、 前記キャリヤーモジュール上下部本体にそれぞれ形成さ
    れた突起部に嵌られて弾力的に固定される弾性手段とか
    ら構成されることを特徴とするマイクロBGA型素子用キ
    ャリヤーモジュール。
  2. 【請求項２】 前記素子安着ユニットは、マイクロBGA
    型素子が安着される素子安着部と、前記素子安着部に安
    着される素子の位置を決定するための第１ガイド及び第
    ２ガイドとから構成されることを特徴とする請求項１に
    記載のマイクロBGA型素子用キャリヤーモジュール。
  3. 【請求項３】 前記素子安着ユニットは、前記第２ガイ
    ドの固定溝に締結される固定ボルトと、 前記固定ボルトの外側に挿入固定され、素子安着ユニッ
    トの固定溝に挿入されるシリコンラバーと、 前記固定ボルトの下部に締結される固定ナットとから構
    成されることを特徴とする請求項２に記載のマイクロBG
    A型素子用キャリヤーモジュール。
  4. 【請求項４】 前記素子安着ユニットは、前記第２ガイ
    ドの固定溝に締結される固定ボルトと、 前記固定ボルトの外側に挿入固定される固定ナットとか
    ら構成されることを特徴とする請求項１に記載のマイク
    ロBGA型素子用キャリヤーモジュール。
  5. 【請求項５】 前記固定ナットは、前記素子安着ユニッ
    トの固定溝に挿入されたシリコンラバーの下端部を挿入
    固定し、固定ボルトにより締結されることを特徴とする
    請求項４に記載のマイクロBGA型素子用キャリヤーモジ
    ュール。
  6. 【請求項６】 前記キャリヤーモジュール上下部本体に
    形成された上下部突起部は、その上部及び下部が互いに
    ずれるように形成されることを特徴とする請求項１に記
    載のマイクロBGA型素子用キャリヤーモジュール。
  7. 【請求項７】 前記弾性手段はスプリングであり、前記
    スプリングは、キャリヤーモジュール上下部本体から離
    脱されないように上部突起部と下部突起部の間に挟まれ
    て成り立つのを特徴とする請求項１に記載のマイクロBG
    A型素子用キャリヤーモジュール。
  8. 【請求項８】 前記キャリヤーモジュール上下部本体で
    なってその周りにスプリングが巻き取られた前記キャリ
    ヤーモジュールは装着部を具備したテストトレイに装着
    されるのを特徴とする請求項７に記載のマイクロBGA型
    素子用キャリヤーモジュール。
  9. 【請求項９】 前記テストトレイは、前記キャリヤーモ
    ジュール上下部本体でなるキャリヤーモジュールの周り
    に設置されたスプリングを、テストトレイのキャリヤー
    モジュール装着部にそれぞれ対称して形成された突起部
    に離脱しないように掛止し、スプリング弾力により前後
    に動くことができるように設置することを特徴とする請
    求項８に記載のマイクロBGA型素子用キャリヤーモジュ
    ール。
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