專利名稱：模組化集成電路插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種插座，特別是一種指采用BGA封裝方式的集成電路的模組化集成電路插座。
IC的制程，大約有如下的過程從IC的電路設(shè)計開始→晶片(Wafer)的制程→晶片切割成晶粒(Cell)→到最終的引線連接(Wire Bounding)、封裝(Packaging)及可靠性測試完成。如此便可得到所謂的“電子元件”(俗稱IC)。其中晶片分級(Wafer Level)及元件分級(Component Level)都必須以“老化”(Burn in)為其主要的可靠性測試項目。而目前全球IC的封裝技術(shù)以BGA(Ball Grld Array)即陣列封裝方式為主。這種方式的優(yōu)點在于(一)在相同面積之下，BGA所占的腳數(shù)(Pin)較傳統(tǒng)封裝方式多，也就是說功能多；(二)在相同腳數(shù)(Pin)的需求下，BGA所占的空間及重量都比較小，這就是為何手機愈來愈輕便的原因。當(dāng)然早在1997年中期，intel公司成功地以可靠性測試完成以BGA封裝方式的元件作測試，并以此形成快閃存儲器(Flash Memory)的量產(chǎn)方式。此外，更在1999年初至今，有愈來愈多的DRAM或DRAM(Direct Rambus)都采用BGA封裝方式來生產(chǎn)。
上述的說明中已解釋過“老化”(Burn in)的重要性，現(xiàn)在必須了解其內(nèi)容為何？這其中可能就包含了IC接腳(即焊球)在既定的受力及受力次數(shù)之下焊球外觀是否會變形？及相對應(yīng)的接觸阻抗是否偏高或是短路？接腳(即焊球)對環(huán)境中的溫度、相對濕度造成其絕緣阻抗的差異如何？接腳(即焊球)的電感與電容在既定的范圍下是否穩(wěn)定？其他如能量的消耗情形和其基本的功能是否失效？都要經(jīng)過測試才能明白。若要進行這方面的試測，就必須依靠專門為置放這種IC的插座(Socket)或是連接器(Connector)。
請參閱

圖1，傳統(tǒng)IC元件的插座或是連接器均作成固定式，以配合電路上的設(shè)計，故而沒有辦法取代；例如，傳統(tǒng)的中央處理器(CPU)及存儲器(Memory)等元件，通常都被作成直接焊在電路板(PCB)上，相同地，為了要進行“老化”測試的IC而言，其插座(Socket)亦被設(shè)計成整組固定的方式并不能拆開，因此，若要測同種封裝方式但功能不同的IC就要另行設(shè)計，也就是說其“共容性”差無法以一對多或是多對一的功能，故造成相當(dāng)不方便的情形。
依上所述，傳統(tǒng)IC元件的測試插座或是連接器會產(chǎn)生下列的缺點1、由于中央處理器及存貯器均為直接焊在印刷電路板上，而插座亦設(shè)計成整組固定方式，因此，當(dāng)整片焊上測試插座的印刷電路板如有個別損壞的情形發(fā)生時，則必須將整個損壞的插座拆除換上新的，或是更換電路板的大型組件，不但耗費人力又不經(jīng)濟，造成維修上的困擾。
2、插座及PCB板采用整組固定方式設(shè)計，對于IC的規(guī)格及經(jīng)濟效應(yīng)共容性差，造成成本浪費過大。由于一般IC的生命周期都很短，若此顆IC不生產(chǎn)時，則其測試用的插座或是連接器和其連接的測試板都無法繼續(xù)使用，須另外開發(fā)，因而造成成本的浪費。
3、傳統(tǒng)IC元件的插座造價昂貴，在維修更換新元件時成本偏高。
4、傳統(tǒng)IC元件的插座或是連接器無法滿足“時勢的趨勢”。當(dāng)IC的腳數(shù)(Pin)愈來愈多且腳位的間距(Pitch)愈來愈小時，則傳統(tǒng)性產(chǎn)品就被取代，因而即必須重新設(shè)計插座及PCB板，以應(yīng)付不同腳數(shù)的IC。
本實用新型的上述技術(shù)問題是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種模組化集成電路插座，其特征是包括一基座裝置，其是包合一基座及接觸端子，且將該接觸端子固定于基座內(nèi)，而接觸端子的接腳則凸出于基座下方，并焊設(shè)于一測試電路板上；一插入板，其是固定于基座裝置上方，又于該插入板底面的二側(cè)設(shè)有導(dǎo)電片，該導(dǎo)電片是與基座裝置的接觸端子頂端緊密接觸，該插入板上于預(yù)定處并設(shè)有針孔，而該針孔與相對的導(dǎo)電片間則以導(dǎo)線連接；一探針組裝置，其是固定于插入板上方，而該探針組裝置則包括一蓋體及彈力探針，該彈力采針是呈縱向并套置一彈簧固定于該蓋體中，且將彈力探針的上、下接觸針分別凸出于蓋體上方及下方，而該下接觸針則與插入板的針孔接觸；一轉(zhuǎn)接器裝置，其是具有一轉(zhuǎn)接器座，且固定于探針組裝置上方，該轉(zhuǎn)接器座中并設(shè)有一中空狀的IC座，使探針組裝置的上接觸針可凸出于該IC座內(nèi)，而與IC座內(nèi)的IC接腳焊球接觸，另，該IC座的邊框則可夾掣固定IC。
除上述必要技術(shù)特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術(shù)內(nèi)容其中，該基座裝置的基座上是設(shè)有凹槽，以置放接觸端子，該接觸端子與凹槽接觸處并設(shè)有一卡勾，以將該接觸端子固定于凹槽內(nèi)。
其中，該接觸端子上是其有一S形懸臂梁，而該S形懸臂梁的頂端則為一鐘形接觸頭，以與插入板的導(dǎo)電片接觸。
其中，該插入板及基座裝置是以定位銷貫穿固定，以將插入板固定于基座裝置上方。
其中，該探針組裝置與插入板是以定位銷貫穿固定，以將探針組裝置固定于插入板上方。
其中，該探針組裝置蓋體是包括一上蓋及一下蓋，且于該上蓋和下蓋各設(shè)有相對的定位孔，以將各彈力探針固定于內(nèi)，使彈力探針的上接觸針凸出于上蓋的定位孔上方，下接觸針則凸出于下蓋定位孔下方與插入板的針孔接觸，而該上蓋與下蓋間是以定位銷貫穿固定而結(jié)合。
其中，該上接觸針端部是呈弧爪狀，以包覆接觸IC的接腳焊球。
其中，該轉(zhuǎn)接器座的預(yù)定處是設(shè)有卡柱，以卡掣于基座裝置的側(cè)邊而固定。
其中，該轉(zhuǎn)接器座上方是以卡榫固定一頂蓋，而轉(zhuǎn)接器座的IC座二側(cè)則設(shè)有與抵止塊卡掣的壓力臂，該抵止塊是可上下運動，而該頂蓋內(nèi)面與抵止塊間則固定一套設(shè)彈簧的導(dǎo)銷。
其中，該導(dǎo)銷及彈簧是可循設(shè)于IC座側(cè)邊的滑軌槽運動。
其中，該插入板的導(dǎo)電片是為銅箔墊片。
藉由上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型所能產(chǎn)生的優(yōu)點如下1、由于本實用新型的探針組裝置是采用彈力探針，而該彈力探針的上接觸針端部又設(shè)計為弧爪狀，因此，與IC的接腳焊球接觸時，可將焊球包覆于內(nèi)，以解決卡住或傷害焊球的問題。
2、由于本實用新型的插座是為組合式，因此，當(dāng)其中一組件損壞，僅須拆換該組件即可，維修上相當(dāng)容易，同理，若當(dāng)測試不同種類的IC或接腳數(shù)不同的IC時，僅須更換插入板及探針組裝置，即可測試不同的IC，另外，若當(dāng)IC的尺寸不同時，亦可更換轉(zhuǎn)接器裝置，使其內(nèi)部的IC座更換為適當(dāng)且可利用邊框夾掣IC的尺寸，藉此，僅須更換不同部分的組件，即可適用于不同種類IC的測試，以達到共容性佳目的。
下面列舉具體實施方式
并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明
圖2為本實用新型插座的立體分解圖。
圖3為本實用新型插座的立體圖。
圖4為圖3 A-A’的剖面示意圖。
圖5為圖3 B-B’的剖面示意圖。
圖6為本實用新型基座裝置的局部剖面放大圖。
圖7為本實用新型插入板底面的正視圖。
圖8為本實用新型轉(zhuǎn)接器裝置的作動示意圖。
圖9為本實用新型IC通過探針裝置與插入板接觸的剖面示意圖。
該插入板(Interposer)2是可隨欲測試的IC規(guī)格不同而改變，并以定位銷(圖面未示)貫穿固定插入板2及基座裝置1，以將插入板2固定于基座裝置1上方，該插入板2底面的二側(cè)且設(shè)有銅箔墊片21，以與基座裝置1的鐘形接觸頭124緊密接觸，并因接觸頭124的鐘狀而增加與銅箔墊片21的接觸面積，該插入板2上于預(yù)定處并設(shè)有針孔22，而該針孔22與相對的銅箔墊片21間則以導(dǎo)線23連結(jié)。
該探針組裝置(POGO Pin Unit)3是可隨不同的IC規(guī)格作探針數(shù)目及間距的調(diào)整，并利用定位銷(圖面未示)貫穿固定該探針組裝置3與插入板2，使探針組裝置3可固定于插入板2上方，而該探針組裝置3則包含一上蓋31、一下蓋32及彈力探針33，其中，該上蓋31和探針組下蓋32是各設(shè)有相對的定位孔311、321，以固定各彈力探針33的間距及提供優(yōu)異的平面度使彈力探針33作適度的接觸，而該彈力探針33上則套置一彈簧332，并今彈力探針33的上接觸針331凸出于上蓋31的定位孔311上方，下接觸針333凸出于下蓋32定位孔321下方與插入板2的針孔22接觸，而上蓋31與下蓋32間則以定位銷(圖面未示)貫穿固定而結(jié)合，由于彈簧能夠吸收或補償因平面不良而造成的接觸不良的問題，故而能降低接觸阻抗，另外，由于該上接觸針331端部是呈弧爪狀，因此，可將IC5的接腳焊球51包覆接觸，而不易造成傷害接腳焊球51及卡住情形。
轉(zhuǎn)接器裝置(Adapter Unit)4，其是具有一轉(zhuǎn)接器座41，并可隨不同的IC規(guī)格作調(diào)整，且于該轉(zhuǎn)接器座41的預(yù)定處設(shè)有卡柱411，以將轉(zhuǎn)接器座41置于探針組裝置3上方并將卡柱411卡掣于基座裝置1的側(cè)邊而固定，另外，該轉(zhuǎn)接器座41中是設(shè)有一中空狀的IC座42，使上接觸針331可凸出于該IC座42內(nèi)，該IC座41的二側(cè)并設(shè)有與抵止塊44卡掣的壓力臂43，該抵止塊44是可上下運動，在該轉(zhuǎn)接器座41上方另以卡榫(圖面未示)固定一頂蓋45，該頂蓋45內(nèi)面與抵止塊44間并固定一套設(shè)彈簧47的導(dǎo)銷46，當(dāng)頂蓋45受力下壓時，即可利用導(dǎo)銷46壓掣抵止塊44向下作動，而使壓力臂43以軸心向上旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)受力消失時，則藉由彈簧47的彈力使壓力臂43以軸心向下旋轉(zhuǎn)回復(fù)至原始位置。
在上述的結(jié)構(gòu)中，該導(dǎo)銷46及彈簧47是可循設(shè)于IC座42側(cè)邊的滑軌槽48運動，以將彈簧47的力量平均壓于IC5上。
使用時，其是將頂蓋45下壓，使二側(cè)壓力臂43向上旋轉(zhuǎn)，即可將IC5置入IC座42內(nèi)，利用IC座42的邊框夾掣該IC5，而在頂蓋45向上恢復(fù)原位時，壓力臂43則向下旋轉(zhuǎn)，以壓掣IC5，由于該IC5的接腳焊球51是被凸出于IC座42內(nèi)的上接觸針331包覆接觸，而下接觸針332又與插入板2的針孔22接觸，針孔22再利用導(dǎo)線23與銅箔墊片21接觸，該銅箔墊片21則與接觸端子12的鐘形接觸頭124接觸，因此，利用該彈力探針33及插入板2的傳導(dǎo)，即可使接腳焊球51與接觸端子12的接腳122作電性的連接，而將IC5各接腳焊球51的電性或訊號傳導(dǎo)至與接腳122焊接的測試電路板上作測試。
權(quán)利要求1.一種模組化集成電路插座，其特征是包括一基座裝置，其是包合一基座及接觸端子，且將該接觸端子固定于基座內(nèi)，而接觸端子的接腳則凸出于基座下方，并焊設(shè)于一測試電路板上；一插入板，其是固定于基座裝置上方，又于該插入板底面的二側(cè)設(shè)有導(dǎo)電片，該導(dǎo)電片是與基座裝置的接觸端子頂端緊密接觸，該插入板上于預(yù)定處并設(shè)有針孔，而該針孔與相對的導(dǎo)電片間則以導(dǎo)線連接；一探針組裝置，其是固定于插入板上方，而該探針組裝置則包括一蓋體及彈力探針，該彈力采針是呈縱向并套置一彈簧固定于該蓋體中，且將彈力探針的上、下接觸針分別凸出于蓋體上方及下方，而該下接觸針則與插入板的針孔接觸；一轉(zhuǎn)接器裝置，其是具有一轉(zhuǎn)接器座，且固定于探針組裝置上方，該轉(zhuǎn)接器座中并設(shè)有一中空狀的IC座，使探針組裝置的上接觸針可凸出于該IC座內(nèi)，而與IC座內(nèi)的IC接腳焊球接觸，另，該IC座的邊框則可夾掣固定IC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該基座裝置的基座上是設(shè)有凹槽，以置放接觸端子，該接觸端子與凹槽接觸處并設(shè)有一卡勾，以將該接觸端子固定于凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該接觸端子上是其有一S形懸臂梁，而該S形懸臂梁的頂端則為一鐘形接觸頭，以與插入板的導(dǎo)電片接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該插入板及基座裝置是以定位銷貫穿固定，以將插入板固定于基座裝置上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該探針組裝置與插入板是以定位銷貫穿固定，以將探針組裝置固定于插入板上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該探針組裝置蓋體是包括一上蓋及一下蓋，且于該上蓋和下蓋各設(shè)有相對的定位孔，以將各彈力探針固定于內(nèi)，使彈力探針的上接觸針凸出于上蓋的定位孔上方，下接觸針則凸出于下蓋定位孔下方與插入板的針孔接觸，而該上蓋與下蓋間是以定位銷貫穿固定而結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該上接觸針端部是呈弧爪狀，以包覆接觸IC的接腳焊球。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該轉(zhuǎn)接器座的預(yù)定處是設(shè)有卡柱，以卡掣于基座裝置的側(cè)邊而固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該轉(zhuǎn)接器座上方是以卡榫固定一頂蓋，而轉(zhuǎn)接器座的IC座二側(cè)則設(shè)有與抵止塊卡掣的壓力臂，該抵止塊是可上下運動，而該頂蓋內(nèi)面與抵止塊間則固定一套設(shè)彈簧的導(dǎo)銷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該導(dǎo)銷及彈簧是可循設(shè)于IC座側(cè)邊的滑軌槽運動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模組化集成電路插座，其特征是其中，該插入板的導(dǎo)電片是為銅箔墊片。
專利摘要本實用新型是有關(guān)一種模組化集成電路插座，其主要是包括一基座裝置、一插入板、一探針組裝置、一轉(zhuǎn)接器裝置，其中，該基座裝置是具有接觸端子，并于基座裝置上方結(jié)合一可與各接觸端子作電性連接的插入板，該插入板上具有針孔，以使一探針組裝置的彈力探針置入接觸，而該探針組裝置的彈力探針另端則貫穿并凸出于固定在探針組裝置上方的轉(zhuǎn)接器裝置的IC座內(nèi)，使IC的接腳經(jīng)由彈力探針及插入板的導(dǎo)引，而與接觸端子作電性連接；藉此，當(dāng)欲測試不同的IC或損壞維修時，僅須拆換其中的組件即可，以達到共容性佳且維修容易的目的。
文檔編號H01R12/50GK2545713SQ0223458
公開日2003年4月16日 申請日期2002年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月13日
發(fā)明者范偉芳, 周萬全 申請人:范偉芳, 周萬全