用于具有带完全球栅格兼容性的集成滑块的BGA IC装置的老化插座

摘要

一种将适配器对准和抗粘特征结合起来的滑块24被示出用于安装BGA式IC装置以作老化测试的插座中。滑块24具有顶壁表面14b，其在由相交的肋14e、14f限定的栅格阵列中形成有多个孔。多个壁延伸部14h从一部分x方向肋向上延伸，这一部分x方向肋用作与适于定位在成排的IC装置焊球端子2a之间的壁延伸部的平顶端表面上的IC装置2精细对准的功能部件。抗粘指状物24c沿着限定主栅格的孔的第一列14s外限的y方向肋在x方向上自壁延伸部24b延伸。凹表面24d形成在每个面向壁部24b的指状物中，且壁部24b的高度局限在低于安装在插座中的IC装置的焊球位置的位置，以给主栅格区之外紧挨着壁延伸部24b的第一列孔中的机械支持球提供间隙，从而提供完全的栅格阵列能力。

说明书

技术领域

本发明一般涉及可拆卸地装载IC装置的插座，IC装置具有大量排列在一个栅格阵列中的焊球端子(solder ball terminals)(BGA端子)以便于与每个端子电连接，具体而言，涉及一种具有形成有一体的对准和抗粘功能部件以容纳不同尺寸的IC装置组件的滑块的插座。

背景技术

在完成其制造且在运输之前时，塑料包封的集成电路形式的IC装置一般都要经受电性能测试，在测试中对各IC装置的输入输出特性、脉冲特性、噪声量等进行检查。通过电性能测试的那些装置随后经受所谓的老化测试。在该测试中，IC装置被置于炉中且在高温例如140摄氏度下操作一段时间，并处在大于额定值的电压源下；然后，那些令人满意地持续执行操作的IC装置获准装运。

用于老化测试的插座一般包括一基座，用于安装多个与要测试的IC装置的每个电功能焊球端子电结合的触点元件。例如，如美国专利No.6402537所述，要测试的IC装置安放在一滑块上，该滑块具有IC装置接收表面，该接收表面形成有一个以与IC装置的焊球端子栅格阵列相同的式样布置的孔的阵列。滑块安装在基座上以作往复水平运动。触点元件的每个具有两个大体平行的伸入相应孔中的触点柱(contact beam)。一凸轮元件安装在基座上，克服回位弹簧的偏压在z方向上朝着基座可竖直地向下移动，并且克服滑块回位弹簧的力在x方向上用凸轮带动滑块。滑块的肋安置在触点柱的每个触点对之间，当施压以将触点元件置于打开位置以接纳要装载在插座中的IC装置相应的焊球端子时，随着滑块因凸轮施加的向下力引起的移动，滑块的肋将其中一个触点柱推离另一个触点柱。

当从凸轮元件上去除向下垂直的力时，凸轮元件和滑块返回到其原始位置，触点元件的触点柱随之靠近以与相应的端子球电接合。

为了将相同的滑块用于具有不同组件大小的IC插座，已知采用一种针对选定尺寸定制而又容纳于滑块上的适配器。近年来，已开始采用具有集成适配器特征的滑块，其给IC装置接收座面提供了精细对准的特征和防止触点柱在测试程序结束准备从插座上去掉IC装置时会粘在端子球上的特征。图3中示出了此类集成滑块的一个实例。在此类具有通过x和y方向的肋相交形成的孔栅格阵列的滑块中，多个壁延伸部沿着x方向的肋自集成滑块的顶面向上延伸。这些壁延伸部具有与肋共同的宽度，并在壁延伸部的每个顶端面上提供台式IC座面以在其上接纳要落座的IC装置。第一组的壁延伸部包括几个，它们在y方向上间隔开大致等于孔的y方向宽度的距离，并适于接纳在位于其上的IC装置的x方向端子排之间以提供精细对准。

第二组两个相似的壁延伸部在y方向上延伸，并具有与限定该方向的孔的肋基本相同的宽度。第二组的两个壁延伸部在y方向上彼此对准，并在要测试的IC装置的焊球端子的主栅格布局的一端对应于要测试的IC装置中所用的主栅格邻近第一列(y方向)的孔。

自每个第二组壁延伸部延伸的是指状物形式的抗粘功能部件，其沿着相应的限定第一列孔的一侧且延伸过该孔的x方向肋在x方向上延伸。指状物每个形成有一凹面，其适于在集成滑块在打开方向上运动时与相应焊球的中心接合，以由此将焊球推离相应的触点柱，从而提供抗粘功能。

在该配置中，每个触点元件的第一和第二柱贯穿x方向排的两个相邻孔，其中肋分开两个孔，从而用作触点接合和致动元件。第一和第二柱在z方向上延伸于限定孔的集成滑块的顶表面上方，但却略低于象对准壁延伸部的座面那样的IC装置台面。

上面讨论的集成滑块容纳不同尺寸的组件，同时相对于触点提供IC装置球栅格阵列的精细对准，还提供抗粘功能。不过，当为IC装置扩散提供机械支持的虚设或外伸球的位置发生变化时，就发生一些不能适应于现有技术中的集成滑块的变化，尤其是由抗粘结构造成的，它干扰在由电功能焊球端子的孔的主栅格限定的区域之外紧邻第一y方向列孔中的抗粘功能部件的任何孔位置。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种克服上述现有技术中的局限性的装置。本发明的另一个目的在于，提供一种具有集成的精细对准和抗粘部件的插座滑块，其提供了容许使用具有不同尺寸IC组件的滑块的BGA型IC插座的完全栅格能力。

简言之，根据本发明优选实施例制造的集成滑块能容纳BGA型IC装置，不论机械支持球方位如何，都没有干扰问题，同时还提供了现有技术中的集成滑块的对准和抗粘部件。在本发明的集成滑块中，壁延伸部从集成滑块的顶表面向上延伸并在y方向上沿着限定主栅格区域的第一列孔的外端的y方向肋延伸，并具有抗粘指状物，该抗粘指状物包括用于在长度上以基本上一个孔在x方向上突伸的指状物，而每个指状物以略小于相应孔的二分之一而延伸过距离d。

根据本发明的一个特征，在面向y方向壁延伸部且远离主栅格区的指状物的顶表面上设置有一凹面，在凹面中，在x-z平面中限定有凹入轮廓。此外，y方向壁延伸部的高度限制在低于固定在滑块中的IC装置焊球位置的位置。这就提供了一种结构，它能被模制，同时提供指状物足够的结构强度，以及能容纳机械支持球，即便这些球设置成与紧邻主栅格的孔列对准。

根据本发明的另一个特征，每个指状物在其远端形成有一凹面，其中在x-y平面中限定有凹入轮廓，使得指状物就会略微偏心地施加偏斜力而与球接合，同时给相应孔中单独的触点柱提供额外的间隙。因此，每个指状物安置在主栅格区域的第一y方向列中的第一孔上方的凹入球容纳表面就适于与相应的焊球端子接合，并在测试程序完成之后压所述盖以便易于从插座中除去IC装置时，在滑块水平移动而发生任何粘附的情况下，将焊球端子推离相应的触点柱。

附图说明

本发明插座和改进的新型适配器集成滑块的其它目的、优点以及细节描述在下面有关本发明优选实施例的参照附图的详细说明中，其中：

图1是示出了其内装载有IC装置2的传统BGA式IC装置安装插座的断开部分的局部横截面的立面图；

图2是图1插座的另一断开部分的横截面的立面图；

图3是可接纳BGA式IC装置的、具有比如用于图1、2所示的插座的适配器功能部件的集成滑块的透视图；

图4是一示意图，示出了触点元件相对于静止位置即未在插座内装载IC装置时的触点接合肋元件的两个断开的触点柱位置的正视图；图4(A)是与图4相似的视图，但示出了触点接合肋元件与触点柱接合用于使之移动到打开位置而容许IC装置的焊球端子在触点柱之间移动的情况；图4(B)是与图4相似的视图，但示出了在插座装载有IC装置的当盖子已返回到其正常静止位置时的触点柱和触点接合肋元件；图4(C)是一示意图，示出了现有技术中的与焊球端子接合的抗粘指状物以防止触点元件的其它触点柱的粘结的平面顶视图；

图5是通过平行于x方向且居于两个x方向肋之间的图3适配器集成滑块的一个抗粘指状物之一截取的放大简化横截面正视图，横截面中的一部分IC装置示出机械支持球干扰对准和抗粘功能部件的情况；

图6是示出一部分抗粘指状物连同IC装置焊球位置的放大的顶部平面视图，相对于触点接纳孔以虚线示出；图6(A)是图6的另一放大部分；

图7是根据本发明优选实施例制造的可接纳BGA式IC装置的、可用于图1、2中类型插座的适配器集成滑块；

图8是与图5相似的视图，但示出了BGA式IC装置机械支持球与抗粘指状物的兼容性；

图9是与图6相似的视图，示出了抗粘指状物和IC装置焊球相对于滑块孔的顶部平面视图；图9(A)是图9的另一放大部分。

具体实施方式

为老化测试程序提供装置端子的临时互连的IC装置插座是众所周知的。就具有BGA焊球端子的IC装置而论，此类插座一般包括电绝缘材料的基座，其内用于要测试的IC装置的每个功能端子安装一触点元件。每个触点元件具有两个细长触点柱，该触点柱向上朝着适于接纳IC装置的座表面(seating surface)延伸。滑块被安装成在基座上作水平往复滑动运动，并且，具有中央IC装置接纳开口的窗形盖竖直地朝向和远离所述基座移动。在一类插座配置中，凸轮表面设置在所述盖上且适于在盖朝向基座移动时与滑块上的凸轮从动件表面接合，以克服回位弹簧的偏压而在第一水平方向上用凸轮带动滑块。触点接合肋元件利用这样一个容纳在每个触点元件的第一和第二触点柱之间的元件而与滑块固定连接，使得盖的向下运动和滑块在第一水平方向上伴随的滑动运动导致触点接合肋元件与每个触点元件的第一触点柱接合并使第一触点柱远离相应触点元件的第二触点柱，由此容许通过插座盖的窗口装载的BGA式IC装置位于一座表面上，而端子球安放在触点元件的相应触点柱之间。当将盖压入向下位置的力被去除时，在基座与盖之间延伸的回位弹簧使盖返回到其升高位置，并且，安装在基座中且作用于滑块上的滑块回位弹簧使滑块返回到其原始静止位置。

图1和2中局部示出了此类插座的实例，其中基座10安装多个触点元件12，它们具有分别朝滑块14上的座表面向上延伸的第一和第二柔性细长触点柱12a、12b。如图1所示，IC装置2容纳在滑块14上，触点元件12的触点柱与相应的IC装置焊球2a接合。盖16被示出位于其升高的静止位置，而凸轮16a(示出一个)自盖向下伸出。当一个向下力施加给盖以克服将盖推到升高位置的回位弹簧元件(未示出)的力时，盖竖直地朝基座移动且凸轮16a与滑块上的凸轮从动件表面14a(图1中示出一个)接合，从而克服滑块回位弹簧18(图2中示出一个滑块回位弹簧18)的力使滑块水平移动。

一般地，在传统的滑块上安置用于选定的IC装置组件尺寸定制的专门适配器，以便于在IC装置装载到插座中时将要作测试的装置置于正确对准的位置。该适配器还用于传递力以分开任何在去除时会粘附在相应触点柱上的焊球。图3所示的滑块14提供了适应各种BGA式IC装置组件尺寸的能力，并具有集成的适配器部件，由此无需单独的适配器。

现有技术中的滑块14设有容纳在基座10内合适沟槽(未示出)中的支腿14r，从而容许往复的水平运动。滑块具有顶表面14b，其形成有中央安置的孔14d的栅格阵列14c。孔是由多个在x方向上延伸的肋14e与在y方向上延伸的多个肋14f相交而限定的，这些肋的深度大体相应于其宽度。y方向的肋14f形成有突舌14g(见图5)，其自肋向下下垂，突舌部用作触点接合元件。当安装在插座中时，每个触点元件的触点柱12a、12b容纳在y方向肋的相对侧上的x方向排的两个相邻孔中。

滑块14具有多个对准壁延伸部14h，它们向上在顶面14b上方延伸到端部支持表面14k，从而形成用于BGA式IC装置2的台式座。壁延伸部14h形成的厚度与x方向肋14e的基本相同，适于容纳在IC装置组件的焊球端子的排之间，相似的壁延伸部限定y方向上主栅格区的孔的外端，由此让焊球相对于触点柱精细对准。

当盖下降时，触点接合肋元件，突舌14g自触点间位置并与触点元件脱离接合而移动(见图4)，以与相应的触点柱12a接合，参见图4(A)，并在盖子16下降时将一个直接力施加给触点柱，以打开触点元件，从而容许安置IC装置，随后，当容许盖返回到其升高位置时，触点元件闭合以与相应的焊球端子2a电接合，参见图4(B)，为测试程序作准备。

作为测试程序的一部分，IC装置的温度上升到选定的升高程度，例如140摄氏度，且因此，当较高的温度软化焊球时，尖触点端12c、12d刺入焊球中，这就会在打开触点元件时导致触点粘到焊球上。在测试程序结束时，盖再次下降，触点接合肋元件12g移动到图4(A)位置，从而将触点柱12a推离相应的焊球，由此自焊球端子除去这些触点柱，以容许打开触点元件而去除IC装置。

此外，为了防止触点元件12的其它触点柱12b粘到焊球端子上，滑块14形成有指状物14m形式的抗粘功能部件141，其自顶表面14b向上延伸并在x方向上沿着相应的x方向肋从限定孔的主栅格区的y方向肋延伸，即，那些适于容纳执行电功能的IC装置的焊球的第一列(y方向)的孔。指状物14m(同样参见图6和6(A))从限定14b的活性主栅格区域的侧边界的y方向壁延伸部14n的两个间隔开部分延伸，并且，从在栅格区14c的任一y方向端并与相应的壁延伸部14n连接的壁延伸部14h延伸。指状物14m超过相邻的孔14d从壁延伸部14h和x方向肋14e延伸到限定由相应孔的轴线4所示的y方向中心的一位置，参见图6(A)，并且每个形成有一凹表面14o，该凹表面在与处于静止位置时的相应焊球的位置稍微隔开的x-y平面中具有凹入轮廓。其上安置有指状物14m的孔14d仅容纳一个触点柱12b，参见图4(C)，因为相应触点元件的触点柱12a容纳在相邻的孔中。因此，当盖被压下时，每个指状物14m与滑块14一起移动并与第一列中的焊球接合，以在触点柱要粘到焊球上的趋势的情况下给焊球施加力而将其推离相应的触点柱12b。这就有效地将焊球推离触点柱12b。

具有一体的精细对准和抗粘适配器功能的滑块14已成功地用于具有附加的机械支持焊球的IC装置组件，这些附加的机械支持焊球位于主栅格外的各个位置比如在IC装置底部表面的拐角。但是，在一些IC装置设计中，一个或多个机械支持焊球紧邻列14s中y方向的壁延伸部14n设置，从而在图5所示该位置上的壁延伸部14n与机械支持焊球2a之间产生一干扰问题，于是适配器集成滑块14不能与具有一焊球的IC装置一起使用，该焊球紧邻壁延伸部14n对准y方向列14s中的孔。

根据本发明的优选实施例制造的滑块24不仅将对准和抗粘特征结合起来，还提供了完全的球栅格能力，从而容许容纳IC装置组件而没有一个或多个机械支持球紧邻栅格的x方向上的主(电功能性)栅格设置的任何干扰问题。

参照图7-9，适配器集成滑块24的抗粘部件24a包括沿着在栅格的右侧限定主栅格孔14d起点的y方向肋14f在两个截面中延伸的壁延伸部24b，如图7所示。指状物24c沿着相应的x方向肋14e从壁延伸部24b延伸一个孔的长度，与滑块14的指状物14m相似。壁延伸部24b的高度局限于安置在滑块24中IC装置焊球位置下方的位置，正如在图8中最好地看出那样。在x-z平面中具有其凹入轮廓的凹表面24d形成在其远离壁延伸部24b的栅格阵列侧延伸的那侧上的指状物24c的上部中。凹表面24d为任何可以紧邻y方向孔的主格栅而位于第一列中的焊球而形成间隙，正如可在图8中看到的一样。

正如在图9(A)中能最好地看到的一样，从x方向肋14e到在轴线4处相应孔的y方向中心偏离一距离d的位置，每个指状物24c伸出到主栅格区域的第一y方向列24s中相应的孔的上方。指状物各设有一凹表面24o，该凹表面在自限定肋14e的相应的x方向孔延伸的x-y平面中具有凹入轮廓，肋14e上附设有端子球接合部24e，使得一旦在滑块24伴随插座盖16的下降而向图中所示的左边滑动时，接合部24e将接合任何端子球并向其施加偏心推力，该端子球趋于粘到相应的触点柱上。该偏移量d提供了额外的间隙并向触点柱施加一斜力，从而有助于确保将触点柱从相应的焊球移去。

参照图8，壁延伸部24b为指状物24c提供支承，凹表面24d为焊球2a提供间隙，且指状物24c通过与相应焊球接合的接合部24e起到抗粘的功能。

在其它方面，滑块24的说明与滑块14的相同，在此无需重复。

鉴于上述文字，可以看出，本发明的几个目的得以实现并获得了其它有利的效果。由于在不脱离本发明的范围的情况下，其它变化可在上述结构内做出，上述说明中包括的或上面附图中示出的所有内容都是说明性的而不是限制性的意义。