半导体器件测试用BGA插座装置及BGA插座装置用触头

摘要

本发明涉及用于测试半导体器件的双夹紧型(dual pinch type)的BG A插座装置，包括：触头(100)，包括彼此相对设置的一对端子，该对端子为固定侧端子(110)与可动侧端子(120)，固定侧端子(110)与可动侧端子(120)各自的上侧尖端部(111、122)相对于球形端子(2)的中心偏移预定距离(d)；主体部(210)，触头(100)垂直设置固定于主本体部(210)；盖(230)，弹性支撑于主体部(210)的上部，能够相对于主体部(210)在预定高度范围内上下移动；以及滑动件(240)，设于主体部(210)与盖(230)之间，以与盖(230)的上下移动联动的方式进行左右滑动，从而沿水平方向开闭操作可动侧端子(120)，滑动件(240)形成有用于固定侧端子(110)贯通配置的固定侧端子容纳孔(245)和用于可动侧端子(120)贯通配置的可动侧端子容纳孔(246)，其中，固定侧端子容纳孔(245)与可动侧端子容纳孔(246)彼此偏移预定距离(d)，该预定距离(d)与触头的上侧尖端部(111、122)之间的预定距离(d)相等，固定侧端子容纳孔的长度大于可动侧端子容纳孔的长度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测试半导体器件的双夹紧型(dual pinch type)的BGA插座装置。

背景技术

通常，用于半导体器件(IC，Integrated Circuit)(以下称为“IC”)的插座设置在测试板(Test Board)或劣化板(Burn-in Board)上，与能够通过形成于板上的I/O端子(输入/输出端子)输入输出驱动IC所需的预定电压的电源和电子信号的劣化室或其外围设备与用于测试IC特性的其他的测试装置相互连接，用于IC测试用系统。

在通常广泛使用的IC中，BGA(球栅阵列，Ball Grid Array)型IC通过在IC的整个底面排列IC端子，从而显著地减小IC的尺寸及厚度。图1的(a)、(b)为BGA型IC的平面图和侧视图，在IC 1的底面设有多个球形端子2。

图2是现有技术的具有夹紧(pinch)型的触头的常规BGA插座装置的平面图，图3是沿图2的A-A线的剖面构成图，图4是图3的局部放大图。

参见图2至图4，现有技术的BGA插座装置包括：触头16，包括与BGA型IC的球形端子2接触的固定侧端子20和可动侧端子21；本体17，其容纳触头16的本体；止动件18，其设于本体17的下端固定触头16；引线引导件19，其引导触头16的引线的位置；盖11，其被弹性支撑在本体17的上部且被设置成能够相对于本体17在预定的行程范围内上下移动；滑动件15，其设在本体17的上部，并以与盖11的上下移动联动的方式左右移动，以开闭操作可动侧端子21；多个IC保持器14，其可转动地组装于滑动件15，并根据盖11的上下移动对IC的上部进行加压和固定；以及保持器弹簧13，其设于滑动件15上，并弹性支撑IC保持器14。

触头16被配置为使得在IC 1的左右对称配置的固定侧端子20和可动侧端子21，与球形端子2接触，固定侧端子20与可动侧端子21的下端具有固定于主干24并从主干24延伸的引线25。引线25被焊接固定于PCB(未图示)。

盖11通过弹簧9被弹性支撑在本体17的上部，能够在预定距离范围内上下移动，并且具有用于根据上下位置左右操作滑动件15的滑动凸轮。

滑动件15形成有端子孔23，垂直固定于本体17的触头16的两个端子20、21贯通配置于端子孔23，其中，端子孔23设有划分固定侧端子20和可动侧端子21的可动件22。

参见图4，当向下按压盖时，滑动件15通过盖的滑动凸轮向右移动，此时可动件22一起移动向外撑开可动侧端子21，从而IC的球形端子可位于固定侧端子20与可动侧端子21之间。另外，设计成在滑动件15处于初始位置时，可动件22之间的固定侧端子20与可动侧端子21之间的距离小于球形端子的尺寸。图3的附图标记12是装载IC 1时引导位置的IC引导件。

图5的(a)、(b)、(c)是示出现有技术的插座装置的示意性操作示例的图。

图5的(a)示出初始状态，盖11弹性地支撑于本体17且位于预定高度，从而触头的固定侧端子20和可动侧端子21紧贴于可动件22，因此两个端子20、21之间保持预定距离L1。

接下来，如图5的(b)所示，当按压盖11使其向下移动时，可动件22随着滑动件一起向图的右侧移动，从而可动侧端子21向外撑开装载IC1。此时，两个端子20、21之间的距离L2具有比球形端子2的直径大的距离。

最后，如图5的(c)所示，当盖11重新返回原位置时，可动件22随着滑动件一起返回初始位置，可动侧端子21也返回原位置，固定侧端子20和可动侧端子21固定球形端子2。

如上，现有技术的BGA插座装置存在以下问题：

在夹紧型接触中，通过水平操作可动侧端子实现与球形端子的接触或解除，此时，由于可动侧端子反复弹性变形，因此反复使用会导致耐久性下降，从而与球形端子的接触力减小。尤其，现有技术的BGA插座装置具有在可动侧端子返回的过程(参照图5(c))中通过可动侧端子的弹性恢复力产生使滑动件的返回初始位置的操作力的结构，因此随着可动侧端子的使用次数增加，由于可动侧端子的疲劳(stress)而恢复弹力逐渐减小，因此与球形端子的接触力减弱，这将导致IC测试可靠性下降。

通常，夹紧型BGA插座装置需要使用寿命大约20,000万的覆盖周期(CoverCycle)，因此，改进夹紧型触头反复使用时的端子的耐用性以解决弹性恢复力减小的问题，对于确定BGA插座装置的测试可靠性极为重要。

现有技术文献

专利文献

韩国授权实用新型公报第20-0229127号(公告日期：2001.07.19.)

发明内容

发明所要解决的问题

本发明旨在改进这种现有的半导体器件测试用BGA插座装置，提供一种能够改进夹紧型触头中与球形端子接触的端子的弹性恢复力减小而导致的触头的劣化(degrading)的BGA插座装置。

用于解决问题的手段

本发明的半导体器件测试用BGA插座装置包括：包括：触头，所述触头包括彼此相对设置的一对端子，该对端子为固定侧端子与可动侧端子，所述固定侧端子与所述可动侧端子各自的上侧尖端部相对于球形端子的中心偏移预定距离(d)；主体部，所述触头垂直设置固定于所述主体部；盖，所述盖弹性支撑于所述主体部的上部，能够相对于所述主体部在预定高度范围内上下移动；以及滑动件，所述滑动件设于所述主体部与所述盖之间，以与所述盖的上下移动联动的方式进行左右滑动，从而沿水平方向开闭操作所述可动侧端子，所述滑动件形成有用于所述固定侧端子贯通配置的固定侧端子容纳孔和用于所述可动侧端子贯通配置的可动侧端子容纳孔，其中，所述固定侧端子容纳孔与所述可动侧端子容纳孔彼此偏移预定距离(d)，该预定距离(d)与所述触头的上侧尖端部之间的预定距离(d)相等，所述固定侧端子容纳孔的长度大于所述可动侧端子容纳孔的长度。

并且，本发明的BGA插座装置用触头的特征在于，包括：一对端子，该对端子为固定侧端子和可动侧端子，所述固定侧端子和所述可动侧端子以彼此相对的方式配置；触头本体，所述触头本体将所述固定侧端子的下端与所述可动侧端子的下端固定为一体；以及引线，所述引线从所述触头本体向下方延伸，其中，所述固定侧端子与所述可动侧端子各自的上侧尖端部相对于球形端子的中心偏移预定距离。

发明的效果

本发明的半导体器件测试用BGA插座装置包括：两个端子的尖端部偏移预定距离设置的双夹紧型的触头、以与盖的垂直方向移动联动的方式沿水平方向前后滑动触头的打开、闭合操作力的滑动件，因此不像以往滑动件的返回操作仅依赖触头本身的弹力，而是根据盖的上下位置直接产生滑动件前后滑动所需的操作力，从而具有能够改善触头的劣化现象、提高测试可靠性、延长插座装置和触头的寿命的效果。

附图说明

图1的(a)、(b)为BGA型IC的平面图及侧视图；

图2为现有技术的插座装置的平面图；

图3为图2的A-A线的剖面构成图；

图4为图3的局部放大图；

图5的(a)、(b)、(c)为示出现有技术的插座装置的简要工作例的示意图；

图6为本发明实施例的BGA插座装置的平面构成图；

图7为图6的B-B线的剖面构成图；

图8为图6的C-C线的剖面构成图；

图9的(a)、(b)分别为本发明实施例的触头的正面构成图和侧面构成图；

图10为本发明实施例的主体部的平面构成图；

图11为图10的D-D线的剖面构成图；

图12为图10的E-E线的剖面构成图；

图13为本发明实施例的止动本体部的平面构成图；

图14的(a)、(b)分别为图13的F-F线与G-G线的剖面构成图；

图15为本发明实施例的盖的平面构成图；

图16为图15的H-H线的剖面构成图；

图17为图15的I-I线的剖面构成图；

图18为本发明的实施例的滑动件的平面构成图；

图19的(a)、(b)、(c)分别为图18的J-J线、K-K线及L-L线的剖面构成图；

图20的(a)、(b)分别为图18的M-M线的剖面构成图及右侧面构成图；

图21的(a)、(b)分别为图18的N-N线及O-O线的剖面构成图；

图22至图24为简要示出本发明实施例的BGA插座装置中IC的球形端子与触头的接触过程的示意图；

图25为本发明另一实施例的BGA插座装置的平面构成图；

图26为图25的P-P线的剖面构成图；

图26为图25的Q-Q线的剖面构成图；

图28的(a)、(b)分别为本发明另一实施例的触头的正面构成图和侧面构成图。

具体实施方式

首先，本说明书及权利要求范围中使用的术语、单词不应局限于常规或词典上的意思进行解释，应立足于发明人为了通过最佳方法说明自己的发明而可适当地定义术语的概念的原则解释为符合技术思想的意思及概念。

因此，本说明书中记载的实施例与图中所示的构成只不过是本发明最优选的一个实施例而已，并不代表本发明的所有技术思想，因此应理解在本申请之时可有能够代替这些的多种均等物及变形例。

以下，参见附图详细说明本发明的优选实施例。

图6为本发明实施例的BGA插座装置的平面构造图，图7为图6的B-B线的剖面构造图，图8是图6的C-C线的剖面构成图。

参见图6至图8，本实施例的BGA插座装置200包括：触头100，其包括一对端子，该对端子为固定侧端子与可动侧端子；主体部210，其垂直设置有多个触头100；止动本体部220，其设于主体部210的下端并固定触头110；盖230，其设置成弹性支撑于主体部210的上部且能够相对于主体部210在预定高度范围内上下移动；以及滑动件240，其设于主体部210与盖230之间，且以与盖230的上下移动联动的方式左右滑动，从而对可动侧端子120进行开闭操作。

主体部210与盖240之间设有多个盖弹簧251，盖240组装成被盖弹簧251弹性支撑而能够在主体部210的上部在预定高度(S)内上下移动。

主体部210的滑动件251之间具有沿水平方向设置的多个滑动弹簧252，滑动弹簧252沿水平方向对滑动件240进行加压，以提供滑动件240的水平操作所需的操作力。作为参考，图6的BGA插座装置的滑动弹簧252沿右侧方向对滑动件240进行加压。

图9的(a)、(b)分别为本发明实施例的触头的正面构成图和侧面构成图。

参见图9，本实施例的触头100为包括隔着IC的球形端子2而相对配置的一对端子的双夹紧型(dual pinch type)的触头，该对端子为固定侧端子110与可动侧端子120，触头100包括将固定侧端子110的下端与可动侧端子120的下端固定成一体的触头本体130、以及从触头本体130向下方延伸的引线140。引线140组装到PCB(未图示)的贯通孔且通过焊接固定。

固定侧端子110包括销111、以及设于该销111的上端以与球形端子直接接触的上侧尖端部112。同样，可动侧端子120包括销121、以及设于该销121的上端的上侧尖端部122。

固定侧销111的中间可设有向外部突出形成的支撑凸起111a，该支撑凸起111a在位于主体部的容纳孔内时被侧壁支撑，从而起到向水平方向支撑固定侧端子110的作用。

优选地，固定侧上侧尖端部112与可动侧上侧尖端部122相对于球形端子2的中心偏移(offset)预定距离d。因此，在本发明中，双夹紧型的触头在与球形端子接触时，两个上侧尖端部112、122相对于球形端子2彼此偏移预定距离d而进行接触。

图10为本发明实施例的主体部的平面构成图，图11为图10的D-D线的剖面构成图，图12为图10的E-E线的剖面构成图。

参见图10至图12，主体部210具有以预定图案垂直贯通形成的多个第一容纳孔211，触头垂直容纳于各第一容纳孔211。在各第一容纳孔211的上侧开口端，固定侧销111与可动侧销121之间具有固定件212，固定侧销111与可动侧销121在主体部210上沿水平方向固定。

一对止动凸起213左右对称地设于主体部210的侧壁，止动凸起213突出形成于主体部210的预定高度以与盖的引导凸起结合来限制盖的上下可动范围。

主体部210的下部设有突出形成的引导销214，该引导销214在与PC B组装的过程中引导与PCB的组装位置。可以有一个或多个这种引导销214。

主体部210的内侧侧壁局部设有突出形成的第一固定凸起215，该第一固定凸起215用作与止动本体部220装配的组装部件。

附图标记216是垂直贯通主体部210的滑动件组装孔，使得滑动件240与主体部210组装起来。

图13为本发明实施例的止动本体部的平面构成图，图14的(a)、(b)分别是图13的F-F线及G-G线的剖面构成图。

参见图13和图14，止动本体部220具有以预定图案垂直贯通形成的多个第二容纳孔221，触头垂直固定于各第二容纳孔221。第二容纳孔221设于与主体部的第一容纳孔大致相同的位置，从而触头100垂直配置。

优选地，第二容纳孔221是内径随着向下而变窄的结构，内侧侧壁形成有具有一定倾斜角度的支撑倾斜面221a，通过该倾斜面221a支撑触头本体130，引线140向第二容纳孔221的下方突出配置。

止动本体部220设有竖直延伸的多个固定臂222，该固定臂222的上侧前端设有第二固定凸起222a，该第二固定凸起222a装配到主体部210的第一固定凸起215(参见图12)，止动本体部220装配于主体部210的下端。

止动本体部220用于与主体部210一起固定触头，并在将触头100临时组装于止动本体部220的第二容纳孔221后组装到主体部210。另外，作为其他变形例，直接将触头压入组装到主体部的容纳孔，因此即使没有其他的止动本体部，仅凭主体部也能够固定触头。

图15为本发明实施例的盖的平面构成图，图16为图15的H-H线的剖面构成图，图17为图15的I-I线的剖面构成图。

参见图15至图17，盖230形成有大致四边的开口部230a，使得组装到主体部时滑动件露出，各角部形成盖弹簧容纳槽230a，各盖弹簧容纳槽230a插入盖弹簧以弹性组装于主体部。

盖230设有向下端延伸的一对引导臂231，各引导臂231的下侧前端突出有引导凸起231a，该引导凸起231a与主体部210的止动凸起213(参见图11)装配，因此盖230能够在主体部210的上部在预定高度范围内上下移动。

盖230具有沿垂直方向延伸以沿水平方向滑动操作滑动件的打开凸轮232与关闭凸轮233。

优选地，盖230的四边(side)中的任意一边(side)具有打开凸轮232，并且相对于打开凸轮232为直角方向的两个边(side)中的任意一边具有关闭凸轮233。在本实施例中，相对于打开凸轮232为直角方向的两个边(side)都具有关闭凸轮233，从而能够向滑动件的滑动方向传递均匀的水平操作力。更优选地，打开凸轮232配置在盖230的四边(side)中位于滑动件的可动方向(图6中左右方向)的边(side)。

打开凸轮232与关闭凸轮233分别在预定水平长度t1、t2范围内具有一定角度的倾斜面，在盖230的垂直移动过程中倾斜面与滑动件接触起到水平驱动滑动件的作用，后续结合相关附图再进行详细说明。

图18为本发明实施例的滑动件的平面构成图，图19的(a)、(b)、(c)分别是图18的J-J线，K-K线及L-L线的剖面构成图，图20的(a)、(b)分别是图18的M-M线的剖面构成图与右侧面构成图，图21的(a)、(b)分别是图18的N-N线与O-O线的剖面构成图。

参见图18至图21，滑动件240具有与以上说明的盖的打开凸轮及关闭凸轮对应的打开凸轮接触部241及关闭凸轮接触部242，各接触部241、242从滑动件240的各边一体突出而具有一定的曲面，并与打开凸轮和关闭凸轮的倾斜面接触，通过盖的上下移动实现滑动件240的水平操作。

附图标记243表示主体部组装钩，装配于主体部的滑动件组装孔216(参见图10)起到引导沿滑动件240的滑动方向的水平移动的作用。附图标记244是固定有滑动弹簧252(参见图6)的滑动弹簧组装引导件。

滑动件240形成有分别用于触头的固定侧销与可动侧销贯通配置的固定侧端子容纳孔245与可动侧端子容纳孔246，优选地，固定侧端子容纳孔245与可动侧端子容纳孔246偏移(offset)预定距离d，固定侧端子容纳孔245的长度L1大于可动侧端子容纳孔246的长度L2(L1>L2)。

滑动件240的上表面设有装载IC的过程中引导球形端子2的安装位置的球形端子引导件247，在本实施例中例示了球形端子引导件247由与球形端子2的安装中心的距离相等位置处的多个块提供，但不限于此。

滑动件240形成有各触头的固定侧销与可动侧销分别贯通配置的固定侧端子容纳孔245与可动侧端子容纳孔246，优选地，固定侧端子容纳孔245与可动侧端子容纳孔246偏移(offset)预定距离d，固定侧端子容纳孔245的长度L1比可动侧端子容纳孔246的长度L2更长(L1>L2)。

优选地，彼此邻接的可动侧端子容纳孔246之间设有突出形成为倒三角形的开闭用可动件249，开闭用可动件249具有倒三角形状，并且左侧端与右侧端分别通过彼此邻接的两个可动侧销121而起到打开用加压端249a与关闭用加压端249b的功能。

并且，彼此邻接的固定侧端子容纳孔245之间设有突出形成为倒三角形的距离保持可动件248，距离保持可动件248支撑固定侧销111的内侧面而起到保持固定侧上侧尖端部112与可动侧上侧尖端部122之间的最小距离的作用。

图22至图24为简要示出本发明实施例的BGA插座装置中IC的球形端子与触头的接触过程的附图。

图22示出BGA插座装置的初始状态，盖230受到盖弹簧251的弹性支撑而位于主体部210上端的预定高度，滑动件240受到滑动弹簧252的弹性支撑而成为向图22的右侧方向被加压的状态。

另外，在触头本体固定于主体部210的状态下，触头的固定侧销111与距离保持可动件248接触而被支撑，可动侧销121与开闭可动件249的关闭用加压端249b接触而被支撑。其中固定侧上侧尖端部112与可动侧上侧尖端部122之间的初始距离w1小于球形端子的直径。

之后，如图23所示，在按压盖230使其移动预定距离S的情况下，滑动件240通过盖230的打开凸轮232沿左侧方向水平移动预定位移。

通过滑动件240的水平方向移动，开闭可动件249也在水平移动的同时推动可动侧销121，此时，开闭可动件249的打开用加压端249a推动可动侧销121，两个上侧尖端部112、122之间的距离w2被撑开到球形端子2的直径以上。之后IC加载(loading)到插座装置，球形端子2位于两个上侧尖端部112、122之间。

参见图24，解除原本按压盖230的外力的情况下，盖230通过盖弹簧251的弹性恢复力返回原位置，并且滑动件240也与关闭凸轮233一起通过滑动弹簧252的弹性恢复力重新返回原位置。

另外，在滑动件240的返回过程中，可动侧销121在被开闭可动件249的关闭用加压端249b加压的状态下与球形端子2接触，两个上侧尖端部112、122之间的初始距离w1为被设计成比球形端子2的直径小的状态(参见图22)，因此，固定侧上侧尖端部112以与初始状态的距离差b相等的位移产生的接触力接触球形端子2。

图25至图27为示出本发明另一实施例的BGA插座装置的示意图，图25为平面构成图，图26为图25的P-P线的剖面构成图，图26为图25的Q-Q线的剖面构成图。在本实施例中以与盖联动的方式通过滑动件的滑动动作来实现触头与球形端子的接触方面是相同的，因此省略与上述实施例重复的说明，重点说明区别点。

本实施例的BGA插座装置包括可转动地组装于滑动件2400且根据盖2300的上下移动而对IC 1的上部进行加压和固定的IC保持器310。

IC保持器310包括可转动地组装于滑动件2400的铰链轴311、以铰链轴311为旋转轴对IC 1的上部进行加压的加压杆312、相对于铰链轴311偏心设置在盖2300的上下行程范围内的支架313、设于滑动件2400弹性支撑支架313的保持器弹簧314。

盖2300的下端设有对支架313进行加压的加压凸起2310，在盖2300下降的情况下，加压凸起2310按压支架313从而加压杆312打开，对IC1进行加载或卸载。在本实施例中沿滑动件2400的滑动方向的直角对称地设有一对IC保持器310，并且IC保持器310被设置成加压IC 1。

本实施例的BGA插座装置还包括位于滑动件2400的上部且具有用于引导IC 1的倾斜面321的IC引导件320。IC引导件320的下端边缘受到主体部2100的支撑而设于滑动件2400的上部，IC 1沿着倾斜面321被装入插座装置而使IC 1安装于正确位置。

本实施例的BGA插座装置还包括位于止动本体部2200的下部且被贯通插入触头的引线140的引线引导件330。

引线引导件330的两端设有钩331，可上下移动地组装于主体部2100。在将插座装置组装到PCB的过程中，这种引线引导件330引导引线140，使得触头的引线140准确地插入PCB的通孔(through hole)内。

图28的(a)、(b)分别是本发明另一实施例的触头的正面构成图和侧面构成图。

参见图28，本实施例的触头400为包括一对端子的双夹紧型的触头，该对端子为固定侧端子410与可动侧端子420，触头400包括将固定侧端子410的下端与可动侧端子420的下端固定为一体的触头本体430、以及从触头本体430向下方延伸的引线440。

固定侧端子410包括固定侧销411、以及设于该固定侧销411的上端且与球形端子2直接接触的固定侧上侧尖端部412，相应地，可动侧端子420也包括可动侧销421、以及设于可动侧销421的上端的可动侧上侧尖端部422。

固定侧上侧尖端部412与可动侧上侧尖端部422相对于球形端子2的中心偏移(offset)预定距离d。

特别地，在本实施例中引线440具有部分曲线部，具有曲线部的引线440，沿上下方向具有预定弹力且在与PCB的接触片接触时可被压缩而产生接触，从而增大接触力。

如上，本发明通过限定的实施例及附图进行了说明，但本发明不限于这些，本发明所属技术领域的普通技术人员显然可在本发明的技术思想与所附权利要求范围的等同范围内进行多种修改及变形。

附图标记说明

100、400：触头 110：固定侧端子

111：固定侧销 112：固定侧上侧尖端部

120：可动侧端子 121：可动侧销

122：可动侧上侧尖端部 130：触头本体

140：引线 200：BGA插座装置

210、2100：主体部 211：第一容纳孔

212：固定件 213：止动凸起

214：引导销 215：第一固定凸起

216：滑动件组装孔

220、2200：止动本体部 221：第二容纳孔

222：固定臂 222a：第二固定凸起

230、2300：盖 231：引导杆

231a：引导凸起 232：打开凸轮

233：关闭凸轮 240、2400：滑动件

241：打开凸轮接触部 242：关闭凸轮接触部

243：主体部组装钩

244：滑动弹簧组装引导件 245：固定侧端子容纳孔

246：可动侧端子容纳孔 247：球形端子引导件

248：距离保持可动件 249：开闭可动件

249a：打开用加压端 249b：关闭用加压端

251：盖弹簧 252：滑动弹簧

310：IC保持器 311：铰链轴

312：加压杆 313：支架

314：保持器弹簧 320：IC引导件

330：引线引导件