专利名称：用于球栅阵列器件的最大负载插座的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及的是将电子器件与测试电路暂时相连的插座，尤其涉及的是关于球栅阵列器件的插座。
背景技术：
集成电路(IC)器件广泛用于电子工业，在将IC装入电路之前要对其进行测试，以确定IC器件是否工作正常和其各部分之间是否电连续。为此，要将IC插入一个装在测试线路上的插座中。在对IC进行电测试时，由测试线路和IC组成的整个组件将会升温。这样，这种程序可以被称为“测试和老化”，插座被称为测试及老化插座。
一种类型的IC器件只形成有以等间距的行和列的规则阵列的形式附着在该器件一个平面上的焊料小球。这种器件被称作球栅阵列(BGA)器件，并通过将其BGA焊球回流焊接到一个接口线路板上的相同数量的焊接区上而将其与该线路板结合在一起。
过去，用于BGA器件的测试插座以单杆接触或尖头棒接触的方式与焊球接触，这样，会对焊球产生不希望的损坏或使BGA器件受到不平衡的力，而这必须要由插座的结构来抵消。故需要提供一种消除了这些不良影响的插座。
发明概述本发明通过为每个球提供一个触头而对已有的BGA测试插座进行改进，其由一对终止在向内弯曲的接触端部的两个悬臂组成。这两个悬臂以一对镊子的方式彼此偏向对方设置。由于有两个接触臂，所以，作用在BGA接触球上的力是平衡的，因此，没有力作用在IC器件或支承触头的插座结构上。由于接触端部向内弯曲，所以这些球被完全抓住而且IC器件牢固地保持在插座内。
具体讲，本发明的测试插座包括一个电绝缘材料的基底，一个由基底支承的触头阵列，该阵列至少包括一个与集成电路器件的球栅阵列相对应的触头阵列图案，每个触头都包括一组彼此偏向对方并终止于其端部的两个悬臂，这两个悬臂适于抓住球栅阵列集成电路器件的一个球，还包括同时分离触头阵列的每个组以使球栅阵列器件的球可以插入每组接触臂的一组臂中的装置。
附图简述参照附图对本发明做更详细地说明，其中，在不同的图中相同的部分用相同的标号表示，其中
图1是本发明的BGA测试插座的透视图；图2是设计用于图1的插座的一对触头的透视图；图3是说明图2的触头和要测试的BGA IC器件之间关系的图1的插座的一部分的透视图；图4是图1的测试插座的接触驱动部件的透视图和部分截面图；图5是移去盖的图1的测试插座的透视图；图6是与图5相似的视图，其中测试插座位于接纳BGA器件的位置。
优选实施方案描述图1表示的是用10总表示的球栅阵列(BGA)插座。插座10包括一个电绝缘材料的基底12，一个盖14和一个位于基底12和盖14之间的操作机构16。盖14包括一个BGA集成电路器件(没有示出)形状的开孔18，通过开孔18来使用插座10。
图2和3表示的是位于插座10的操作机构16内且设计用于和BGA器件进行电连接的触头20。每个触头20包括两个终止于端部26和28的悬臂22和24，端部26和28相对于臂22和24的横向彼此偏向对方。臂22和24是由如铜或铜合金这样的弹性、高导电性金属制成，以便在端部26和28展开时，使臂22和24试图回到图3所示的位置。触头20还包括一个用于和线路板或类似装置电连接的尾部30，图2表示触头的尾部30插入基底12，触头排列成行和排的阵列。位于触头20相邻行之间的是支架32，在支架32上装有三角形凸出物34，以和触头20的端部26和28相接合。支架32在其一端与一个导向装置36相连，导向装置36和支架32一起按照下面所描述的那样移动。从图2中能够看到，每隔一个的所述的支架与所述的导向装置36中的一个相连。这种设置是这样的，即每隔一个的支架32以相同的方向移动，而它们中间的支架32以相反的方向移动。两个相邻支架32的移动方向由箭头38表示。
要注意的是，触头20相邻行的端部26和28以相对方向偏置。这使得在每一侧具有三角形凸出物34的一个支架32能对两行触头20的两个端部26、28产生作用，以降低所包括的机构的复杂性。
图4表示了触头20怎样与BGA器件的焊球40相接合。焊球40的扁平面表明焊球40通过这个平面装到BGA器件(没有示出)上。在图3中还能够看到，触头20的端部26和28彼此朝向对方绞合，以使端部26和28的接触面与焊球相切。这种设置使得触头端部26和28的最大面积与球40接触，而防止球40的任何损坏。导致端部26和28与焊球40正切接合所需扭转的量取决于球40的直径。还要注意到端部26和28的接合部分向内弯曲以和焊球40接合。这导致一个向下的力作用在焊球40上，这有助于将IC器件保持在插座10内。
图5和6表示的是移去盖14的插座10，以表示出设置在插座10内的操作机构16。图5表示机构16位于触头20在BGA器件位于插座10内的时候能够接近并夹住焊球40的位置。图6表示机构16位于打开位置上，在这个位置上触头20展开并准备接纳BGA器件的焊球40。
机构16包括两个相同的U型托架42和44，托架的每一个具有一个形成的横档46和两个基本垂直于横档46延伸的竖直臂48和50。两个托架42和44彼此成套相对，他们的臂48和50用一个孔在他们的中点附近彼此销住，并具有使每个托架42和44的臂48和50在臂48和50的端部向上和向下移动时能够彼此相对滑动的槽器件，横档46的下部在基底12中的槽内转动，横档46的上部与包括导向装置36的支架32的端部相接合。选择托架42和44的大小，以便当触头20接近和导向装置36位于其最大分离位置时，横档46的上部被迫离开，这样使臂48和50被迫向上。通过比较在插座10右侧支承导向装置36的板52和与这些导向装置36相邻的支架32的端部54的位置，来说明导向装置36位于他们的最大分离位置。在图5中，其相应于触头20的紧闭位置，在支架32的端部54和板52之间有一个大的分离，这表明导向装置36位于它们的最宽分离位置。在图6中，其相应于触头20的打开位置，支架32的端部完全贴近板52，这表明支架32的移动最大，由此完全打开触头20。
为把一个BGA器件插入插座10，压下盖14以使臂48和50的端部受力向下。臂48和50的这种运动使横档46的上部彼此接近，由此使导向装置36及其相应的支架32朝向彼此以打开触头20。然后，导向装置36位于一个位置以限定BGA器件在支架32顶部的位移。
一旦将BGA器件放入导向装置36之间，附装在BGA器件底侧的焊球40就位于打开的接触头20内，插座10就准备关闭。解除对盖10的向下压力，使触头20的自然弹性导致触头20从四周封闭住焊球40。同时，支架32被迫从相反的方向完全分离导向装置36。这个动作导致臂48和50，因此也使盖14升起。
这样，就说明了一种关于球栅阵列集成电路器件的测试和老化插座，该插座采用两个接触臂抓住该电路器件的每一个焊料球。由于采用两个臂，作用在该器件上的力是平衡的，而且对于每一个球的大的接触面积防止了对焊料球的损坏。
虽然本发明仅关于一个实施例进行了说明，但是应该承认，本领域的技术人员能够作出许多改变。例如，可以完全去掉盖而直接操纵臂。此外，臂可以再长一些或再短一些，以满足更大或更小地移动盖的需要。
权利要求
1.一种测试插座，用于将一个球栅阵列集成电路器件暂时与一个测试线路相连，该测试插座包括一个电绝缘材料的基底；一个由所说基底支承的触头阵列，所说的阵列至少包括一个其图案与该集成电路器件的球栅阵列相对应的触头阵列，每个触头包括一组两个彼此偏向对方并终止于适于抓住球栅阵列集成电路器件的一个球的端部；用于同时分离所说的触头阵列的所说的每一个组，以使球栅阵列器件的球可以插入每一个所说组的接触臂的装置。
2.根据权利要求1的一种测试插座，其中所说接触头的所说端部相对于所说端部的运动方向彼此偏向对方，其中所说的端部彼此朝向对方扭转以在一个最大面积上与球接合。
3.根据权利要求1的一种测试插座，其中所说的用于分离所说触头端部的装置包括一个与每一个所说端部相关连的支架和在相反方向作用相邻支架的装置。
4.根据权利要求3的一种测试插座，其中所说的在相反方向作用所说支架的装置包括一个两个U型件的联动装置，每个U型件包括一横档和两个竖臂，其中所说的臂这样连接，即压力在离开所说横档一段距离的一点作用所说的臂，使所说的横档彼此接近，其中所说的支架位于所说的横档之间并随所说横档的移动而移动。
5.根据权利要求4的一种测试插座，还包括一个盖，该盖包括一个接纳一个球栅阵列器件的开孔和一个接触所说臂端的表面，以在所说的盖被压下时压所说的臂，这样使所说的横档彼此接近。
6.根据权利要求5的一种测试插座，还包括在所说基底和所说盖上的装置，用于当压下所说的盖时，相对于所说的基底协同引导所说的盖。
全文摘要
一种测试插座,用于将一个球栅阵列集成电路器件暂时与一个测试线路相连,该插座包括一个触头阵列,每个触头包括两个彼此偏向对方并终止在适于抓住电路器件的一个球的端部的悬臂。
文档编号H01R13/24GK1175307SQ9519756
公开日1998年3月4日 申请日期1995年12月26日 优先权日1995年2月6日
发明者K·H·佩特尔森 申请人:明尼苏达矿产制造公司