JPH0722137A - バーンインソケット - Google Patents

バーンインソケット

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JPH0722137A
JPH0722137A JP6163167A JP16316794A JPH0722137A JP H0722137 A JPH0722137 A JP H0722137A JP 6163167 A JP6163167 A JP 6163167A JP 16316794 A JP16316794 A JP 16316794A JP H0722137 A JPH0722137 A JP H0722137A
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JP
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chip
burn
socket
substrate
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JP6163167A
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Keith L Volz
ケイス・エル・ボルツ
Robert M Renn
ロバート・エム・レン
Robert D Irlbeck
ロバート・ディー・アールベック
Frederick R Deak
フレデリック・アール・ディーク
David C Johnson
デービッド・シー・ジョンソン
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Whitaker LLC
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/10Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets
    • H05K7/1015Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having exterior leads
    • H05K7/1023Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having exterior leads co-operating by abutting, e.g. flat pack
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/04Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0433Sockets for IC's or transistors
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レバー等を必要とせず、十分なICチップ保
持力を有するバーンインソケットを提供すること。 【構成】 バーンインソケット10は、第1枠部材12及び
第2枠部材32を有する。第1枠部材12はICチップ”
C”の電極(リード)80と親基板20を電気的に接続する
電気的接続手段90を有する。第1枠部材12と第2枠部材
32はラッチ爪40により相互に係合される。ICチップ”
C”を第1枠部材12に搭載した後、第2枠部材32を押圧
すると押圧部材70(ピボット部材)はカム表面段部66と
協働して回動しICチップ”C”との周縁と係合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路(IC)”チッ
プ”(以下単にチップという)用のバーンインソケット
に関し、特に本願出願人が1992年11月12日に出願した米
国特許第07/975,350号に開示した発明を改良したバーン
インソケットに関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】マイクロプロセッサの如
きチップの致命的な不具合は、チップの寿命の初期の段
階に典型的に発生することが経験上知られている。チッ
プがその初期の作動段階を合格すれば、このチップの寿
命と信頼性は比較的高いものになる可能性がある。
【0003】早い時点でのチップの不具合を見つけるた
めにチップは比較的高い環境温度内で”作動”即ち電流
を供給される。典型的には、1000時間の如き長時間、温
度が約150 ℃に維持されたオーブン内で一群(batch)の
チップに電流が流される。これはこの技術分野では”バ
ーンイン”と称される。
【0004】バーンインの間、一群のチップは親基板に
取付けられてもよく、チップのリード(導線)は、1個
以上の可撓性電気コネクタの如き適切な手段により親基
板上の対応する回路素子に電気的に接続されてもよい。
チップのリードと可撓性電気コネクタとの間の良好な電
気的接触を維持することは非常に重要である。リードが
金で製造されている場合は電気的接触は通常大きな問題
ではない。しかし、チップのリードが錫めっきされてい
る場合は、良好な電気的接触を確実にする為に比較的高
い保持力が必要である。これはチップの錫めっきされた
リードが酸化するからである。仮えオーブンが窒素の雰
囲気中であっても、チップのリードと確実に良好な電気
的接触をする為になお比較的高い把持力を維持してチッ
プの枠体を保持することは必要である。
【0005】適切且つ十分な保持力を確保する為には、
特に、チップのリードが錫めっきである場合、必要とす
る保持力を得るのに必要な機械的効果を達成する為に、
レバー機構若しくは、特大のラッチが通常必要である。
しかし、スペースの問題からこれは実行できないばかり
ではなく、特に好ましくない。その理由は基板上のチッ
プの合計数を減少させ生産性を低下させるからである。
【0006】多数のチップのバッチに対しては、チップ
のバッチをオーブンの中に或いはオーブンから外に移送
する為に試験装置は完全に自動化され且つロボットアー
ムを含む。生産にあたり、また比較的大量のチップがバ
ーンインされる為、多数のチップのバッチを移送する高
速の自動装置には従来の把持機構は適合しない。
【0007】先に述べた同時係属の関連出願は、従来の
手順についての問題、特に把持機構に関する問題を解決
する方法を示している。これらの出願は、業界では形状
記憶合金(SMA)として知られる、温度に反応する弾
性部材の使用を開示している。端的にいうとこのような
合金は温度が上昇すると、結晶又は位相が変化して寸法
が変化する。把持機構の一部として、形状記憶合金の弾
性手段は環境温度では比較的低い力を付与し、高い温度
では比較的高い力を付与するので、把持機構はバーンイ
ンの間、電気的手段とチップリードの間に良好な電気的
接触を維持しながらチップフレームを保持する。
【0008】同時係属出願のシステムはチップを試験す
るのに効果的な方法を開示しているが、形状記憶合金を
使用せず、ロボットによる取扱いが十分可能な本発明の
融通性を具備していない。本発明は以上の問題点を解決
し、レバー等を用いずに十分なチップの保持力を有する
と共に基板面を有効に使用できるバーンインソケットを
提供することを目的とする。更に、取扱い操作が容易で
あり、ロボットも使用可能なバーンインソケットを提供
することを他の目的とする。
【0009】
【課題を解決する為の技術的手段】本発明はチップ用の
バーンインソケットに関する。これらのチップは当該技
術分野で知られている如く、リード又は回路トレース若
しくはパッドを有する平板状の電子装置である。親基板
の如き、平板状の電子基板に典型的に取り付けられた装
置は、バーンインの間、電流をチップに流す為の電気的
な相互接続手段を含む。バーンインの間の工程では装置
及びチップは長時間約150 ℃の温度に晒される。装置は
平板状の電子基板即ち親基板に取付ける為の第1枠部材
を含む。第1枠部材はチップのリード若しくはトレース
を接続してバーンインの間に電流を通じる電気的接続手
段を含む。第1枠部材の上には、第1位置から第2位置
へ摺動可能な第2枠部材が配置されている。最終的に、
協働するラッチ及びカム手段が第1及び第2枠部材間に
設けられ、第1及び第2位置の間で移動可能とし且つバ
ーンインの間チップを確実に保持する。カム手段は、チ
ップが自由となる離隔した位置から、チップと係合する
位置まで移動可能なピボット部材を含む。
【0010】以上の如く、本発明のバーンインソケット
は、基板に取付けられ、受容するICチップの電極と前
記基板とを電気的に接続する電気的接続手段を有する第
1枠部材と、前記第1枠部材に対し第1位置から第2位
置へ摺動可能に取付けられると共に前記第1枠部と相互
にラッチ係合される第2枠部材とを具え、前記第1枠部
材と前記第2枠部材間には互いに協働するカム手段を設
け、該カム手段は前記第1位置で前記ICチップから遠
ざかって前記ICチップを開放し、前記第2位置で前記
ICチップの方へカム駆動されて前記ICチップと係合
するピボット部材を有することを特徴とする。
【0011】また、本発明のバーンインソケットは、頂
面及び基板に取付けられる底面を有する第1枠部材と、
該第1枠部材上に取付けられる第2枠部材とを具え、I
Cチップと前記基板とを電気的に接続するバーンインソ
ケットにおいて、前記第1枠部材は、仮係止用の第1位
置及び本係止用の第2位置を有するラッチ係合部、前記
頂面に開口する孔及び前記孔内に配置されるばね手段を
有し、前記第2枠部材は前記孔内に摺動可能に収容され
前記ばね手段により付勢されるポスト、及び前記第2枠
部材が前記第1枠部材の方向へ押圧されることにより前
記第1位置から前記第2位置へ移動するラッチ係合部を
有することを特徴とする。
【0012】
【実施例】以下、添付図を参照して本発明の好適実施例
について詳細に説明する。
【0013】本発明は、典型的には長時間150 ℃にも達
する温度で集積回路(IC)チップ(以下、単にチップ
という)を試験する形式のバーンインソケットに関す
る。
【0014】図1乃至図3に最もよく示す如く、好適な
装置、即ちバーンインソケット10はチップ”C”を受容
する中央開口14を有する略矩形の枠部材12(第1枠部
材)を含む。枠部材12は平坦な頂面16、及びここでは親
基板20(基板)に接し且つ固定される平坦な底面18を有
する。枠部材12の4隅には頂面16と底面18間に貫通孔
(孔)22が設けられる。枠部材12の4個の側壁26の各々
につき1個の凹所24が含まれる。この凹所24には上部唇
28及び中間の歯付きフランジ(ラッチ係合部)30が設け
られている。上部唇28及び歯付きフランジ30の間の垂直
距離はこの後説明するが、枠部材12に相対して覆さるリ
ング状の枠部材32(第2枠部材)の移動の深さを決定し
ている。
【0015】枠部材12上に摺動可能に配置されているの
はリング状の枠部材32であり、その寸法は枠部材12と略
同じとなっている。枠部材32の各側面34から横に突出す
るのはピボットアーム36の対であり、各ピボットアーム
36はラッチ爪(ラッチ係合部)40を回転可能に取付ける
ピン38を含む。図2に最もよく示す如く、枠部材32の下
面42にはその4隅に貫通孔22と整列してポスト44が設け
られている。この各ポスト44は対応する貫通孔22に摺動
可能に受容されている。
【0016】各ラッチ爪40の中でピン52の周りに取付け
られているのは、トーションばね50であり、その端部5
4、56は、枠部材32の上面58及びラッチ爪40の側壁60に
夫々配置されている。
【0017】枠部材12及びリング状の枠部材32の内壁6
2、64は夫々協働する係合手段を含む。図4乃至図7の
チップを取付ける順序を最もよく示した好適実施例に於
て、内壁62はカム表面段部66を含む。各内壁64は実質的
に1個の凹部68を含み、この凹部68にはチップを押圧す
る押圧部材70(ピボット部材)が回転可能に取り付けら
れる。各押圧部材70はその中央にトーションばね70が配
置され、バーンインソケット10から試験済みのチップを
取り出す際に押圧部材70を通常の位置に復帰させるよう
に位置決めされ配置される(図4参照)。枠部材32を予
荷重位置に効果的に復帰させる為に、圧縮ばね(ばね手
段)73が各貫通孔22に配置され、対応するポスト44に作
用する。最後に、押圧部材70はその下縁74に沿ってテー
パ76が形成され、貫通孔22内でポスト44が垂直に動くと
押圧部材70はカム表面段部66に沿って容易に移動する。
【0018】再び図2を参照して、チップ”C”は典型
的にはその周縁に配置された複数のリード(電極)を含
む。中央開口14の中には、チップを受けるベース82がバ
ーンインの間、チップ”C”を受容するように含まれ
る。図3に最もよく示す如く、ベース82は、チップ”
C”がベース82に載るとチップ”C”のリード80と整列
する、複数の歯若しくは溝86を含む凸部84を含む。ベー
ス82の中でスロット88に沿って取付けられているのは、
業界で既知のエラストマ部材の周囲に巻回された可撓性
フィルム90(電気的接続部材)である。この可撓性フィ
ルム90はリード80に対応する電気的回路トレースを含ん
でおり、バーンインの間チップ”C”と親基板20の間に
電気的相互接続がなされる。
【0019】図8及び図9は、業界で既知のリードレス
のチップ”C”を使用した別の実施例を示す。これは、
選択された型式のチップを搭載し或いは外す為のロボッ
トによる全自動の操作条件のもとで両型式のチップを取
扱うことができるので汎用性がある。いずれにせよ、こ
のようなリードレスのチップ”C”用には、バーンイン
ソケットは、押圧部材102 (ピボット部材)の上端から
延びる脚100 が傾斜するよう変更される。特に図9か
ら、この脚100 が押圧部材102 の回転を規制しているこ
とが明白に理解できよう。この実施例では、傾斜したカ
ム面104 はチップ”C”の上面106 に載るように移動し
且つ接触し、押圧部材102 のいくつかは、試験の間、チ
ップ”C”の周縁に対し均一且つ垂直の力を加える。
【0020】本発明のバーンインソケットはロボットに
よって取扱いができる程操作が容易であり、その操作に
ついては、予荷重を与えた段階の図4、図5及び図8に
最もよく示してある。これらの各図に於て、チップ”
C”が配置されるべきベースは、チップ”C”が上方か
ら搭載されるよう開いていることが理解できよう。即
ち、押圧部材の周りには何もない。チップ”C”を位置
決めした後、図6、図7及び図9の矢印の如く、垂直力
が枠部材12に加えられる。この作業と同時に、ラッチ爪
40が移動されてテーパ面41が歯付きフランジ30に達する
と復帰して錠止され、押圧部材70は内側に回転してカム
表面段部66に載る。対応する枠部材が接すると押圧部材
70は含まれるチップ”C”に均一の垂直力を加えるよう
に位置決めされる。試験が終了すると、ラッチ爪40の上
部アーム43に横方向の力を加えて、ラッチ爪40を歯付き
フランジ30から解除する。一旦解除されると、圧縮ばね
73は枠部材32を枠部材12から離隔した予荷重位置に復帰
させ、チップ”C”は完全に露出してバーンインソケッ
ト10から容易に取出すことができる。
【0021】以上、本発明の好適実施例について説明し
たが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、
変更が可能であることはいうまでもない。例えば、ラッ
チ爪は第1枠部材に設けてもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明のバーンインソケットは、第1枠
部材と第2枠部材との間に互いに協働するカム手段を設
け、そのカム手段はICチップを取出せる位置とICチ
ップと係合する位置の間を移動する押圧部材を有するの
で次の効果を奏する。
【0023】即ち、レバー等を用いずにチップの十分な
保持力を確保できる。またレバーがないので、基板面を
有効に使用できる。従って多数のICチップを試験する
ことができる。第2枠部材を単に押圧するのみでICチ
ップを固定することができ操作が極めて簡単であり、取
付け、取外しにロボットを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバーンインソケットの斜視図である。
【図2】図1に示すバーンインソケットの断面図、及び
挿入前のチップを示す。
【図3】図1に示すバーンインソケットの部分拡大斜視
図である。
【図4】図1に示すバーンインソケットの部分拡大断面
図であり、チップが挿入される前の状態を示す。
【図5】図4と同様の部分拡大断面図であり、チップが
挿入された状態を示す。
【図6】図4と同様の部分拡大断面図であり、枠部材が
押圧過程にある状態を示す。
【図7】図4と同様の部分拡大断面図であり、枠部材が
押圧されチップが固定された状態を示す。
【図8】本発明のバーンインソケットの他の実施例を示
す図5と同様の部分拡大断面図を示す。
【図9】図8のバーンインソケットの、図7と同様の部
分拡大断面図を示す。
【符号の説明】
10 バーンインソケット 12 第1枠部材 16 頂面 18 底面 20 基板 22 孔 30、40 ラッチ係合部 32 第2枠部材 44 ポスト 70、102 押圧部材(ピボット部材) 73 ばね手段 80 電極 90 電気的接続手段 C ICチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・エム・レン アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27040ファフタウン ターフウッド ドラ イブ 1901 (72)発明者 ロバート・ディー・アールベック アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27410グリーンズボロ セント クロウィ プレース 21 ジー (72)発明者 フレデリック・アール・ディーク アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27284カーナースビル ポスト オーク ロード 285 (72)発明者 デービッド・シー・ジョンソン アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27106ウィンストンセーラム オールド プランク ロード 6005

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に取付けられ、受容するICチップ
    の電極と前記基板とを電気的に接続する電気的接続手段
    を有する第1枠部材と、 前記第1枠部材に対し第1位置から第2位置へ摺動可能
    に取付けられる第2枠部材とを具え、 前記第1枠部材と前記第2枠部材間には互いに協働する
    カム手段を設け、該カム手段は前記第1位置で前記IC
    チップから遠ざかって前記ICチップを開放し、前記第
    2位置で前記ICチップの方へカム駆動されて前記IC
    チップと係合するピボット部材を有することを特徴とす
    るバーンインソケット。
  2. 【請求項2】 頂面及び基板に取付けられる底面を有す
    る第1枠部材と、該第1枠部材上に取付けられる第2枠
    部材とを具え、ICチップと前記基板とを電気的に接続
    するバーンインソケットにおいて、 前記第1枠部材は、仮係止用の第1位置及び本係止用の
    第2位置を有するラッチ係合部、前記頂面に開口する孔
    及び前記孔内に配置されるばね手段を有し、 前記第2枠部材は前記孔内に摺動可能に収容され前記ば
    ね手段により付勢されるポスト、及び前記第2枠部材が
    前記第1枠部材の方向へ押圧されることにより前記第1
    位置から前記第2位置へ移動するラッチ係合部を有する
    ことを特徴とするバーンインソケット。
JP6163167A 1993-06-23 1994-06-22 バーンインソケット Pending JPH0722137A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8176993A 1993-06-23 1993-06-23
US08/081769 1993-06-23

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JP (1) JPH0722137A (ja)
KR (1) KR950001317A (ja)

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