JPH10178131A - 電子部品の電気的接続装置 - Google Patents

電子部品の電気的接続装置

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JPH10178131A
JPH10178131A JP33974596A JP33974596A JPH10178131A JP H10178131 A JPH10178131 A JP H10178131A JP 33974596 A JP33974596 A JP 33974596A JP 33974596 A JP33974596 A JP 33974596A JP H10178131 A JPH10178131 A JP H10178131A
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electronic component
sheet
electrical connection
base
connection device
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Shigeo Ikeda
重男 池田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CSPチップのような電子部品のマトリック
ス状に配列された複数の突起電極と、電子部品の試験器
側との電気的な接続を確実に行うことができる電子部品
の電気的接続装置を提供すること。 【解決手段】 ベース1と、このベース1に配置され
て、電子部品8の複数の突起電極BPに対応したマトリ
ックス状に配置された導電性の接続部材5aを有する電
気的接続用のシート5と、ベース1に配置されて電子部
品8とシート5を位置決めする位置決め手段3と、シー
ト5の各導電性の接続部材の配列に対応するマトリック
ス状の接点を有し、このマトリックス状の接点の配列間
隔を拡大するための配線パターンを有する変換基板4
と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品のマトリ
ックス状に配列された複数の突起電極と、電子部品の試
験器側との電気的な接続を図るための電気的接続装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体部品のような電子部品には、QF
P(クワット・フラット・パッケージ)や、CSP(チ
ップ・スケール・パッケージあるいはチップ・サイズ・
パッケージ)のようなものが使用されている。QFPの
電子部品は、パッケージの周囲にコンタクト用の足が多
数突出して形成されている。このようなQFPの電子部
品の動作を確認するために、試験器に対してソケットを
介して電気的に接続するようになっている。
【0003】CSPの電子部品は、QFPの電子部品と
異なり、パッケージの裏面側に多数の突起電極が形成さ
れている。これらの突起電極は、パッケージの裏面にフ
ルマトリックス状に形成されておりバンプと呼ばれてい
る。これらのバンプは、例えばその配列ピッチが0.5
mmであり、QFPの電子部品の各ピンの配列ピッチに
比べて非常に小さいものであり、CSPの電子部品のバ
ンプの形状は、パッケージの外側に広がった多数の電極
の形状とは全く違うものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、CSPの電子
部品を、従来用いられているQFPの電子部品のソケッ
トを用いて試験器に対して電気的に接続することはでき
ず、CSPの電子部品用の電気的接続装置の出現が望ま
れている。そこで本発明は上記課題を解消し、CSPチ
ップのような電子部品のマトリックス状に配列された複
数の突起電極と、電子部品の試験器側との電気的な接続
を確実に行うことができる電子部品の電気的接続装置を
提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、電子部品のマトリックス状に配列された複数の
突起電極と、電子部品の試験器側との電気的な接続を行
って、その電子部品を試験する際に用いられる電気的接
続装置において、ベースと、このベースに配置されて、
電子部品の複数の突起電極に対応したマトリックス状に
配置された導電性の接続部材を有する電気的接続用のシ
ートと、ベースに配置されて電子部品とシートを位置決
めする位置決め手段と、シートの各導電性の接続部材の
配列に対応するマトリックス状の接点を有し、このマト
リックス状の接点の配列間隔を拡大するための配線パタ
ーンを有する変換基板と、を備える電子部品の電気的接
続装置により、達成される。
【0006】本発明では、電子部品のマトリックス状に
配列された複数の突起電極が、電子部品の試験器側に対
して電気的な接続を行って、その電子部品の試験を行う
際に用いられる。電気接続用のシートはベースに配置さ
れる。このシートは、電子部品の複数の突起電極に対応
したマトリックス状に配列された導電性の接続部材を有
している。位置決め手段は、これら電子部品とシートを
位置決めする。変換基板は、シートの各導電性の接続部
材の配列に対応するマトリックス状の接点を有してお
り、この変換基板は、このマトリックス状の接点の配列
間隔を拡大するための配線パターンを有している。これ
により、変換基板は、電子部品のマトリックス状に配列
された複数の突起電極の配列パターンを、試験器側に合
う配列パターンに拡大することができる。
【0007】本発明において、変換基板を支持する支持
手段が、電子部品の突起電極がシートの接続部材に対し
て押圧される際の押圧力を支持することにより、押圧力
によるベースやその周辺の部位の変形を防ぐことができ
る。また本発明において、ベースと試験器側の構成要素
との位置ずれを吸収する位置ずれ吸収手段を用いること
により、ベースと試験器側の構成要素との位置ずれを吸
収して、電子部品の試験器側との電気的な接続を確実に
行うことができる。本発明において用いられるシート
は、複数の接続部材に対して絶縁材料を注入すること
で、簡単に作ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【0009】図1と図2(A)〜(F)は、本発明の電
子部品の電気的接続装置の好ましい実施の形態を示して
いる。電子部品の電気的接続装置は、電子部品、例えば
CSPチップ8の電気的な試験を試験器側で行うための
ものである。電気的接続装置100は、大まかに言っ
て、ハンドラー101と、試験器のテストヘッド102
に関連して設けられている。電気的接続装置100は、
ベース(ハンドラーベースとも呼ぶ)1、シート(ソケ
ットともいう)5、位置決め手段としてのガイド6、変
換基板4等を有している。
【0010】ハンドラー101側のベース1、シート
5、位置決め手段としてのガイド6、変換基板4につい
て順次説明する。ハンドラー101のベース1に対して
CSPチップ8が搭載されると、テストヘッド102側
はそのCSPチップ8に対して電気的に接続を行って、
そのCSPチップ8の電気的特性等製品チェックを判別
部100で試験をするようになっている。CSPチップ
8、シート5、ガイド6、変換基板4は、図1の断面図
及び図2の分解斜視図に示している。図1と図2(B)
に示すCSPチップ8は、通常用いられているチップ・
スケール・パッケージチップであり、半導体のチップで
ある。このCSPチップ8の裏面側には、突起電極であ
るバンプBPが所定のピッチでフルマトリックス状に形
成されている。
【0011】図1と図2の(C)に示すシート5には、
CSPチップ8のバンプBPに対応した位置に接続部材
(ピン状の部材)が図3及び図4のように、フルマトリ
ックス状に形成されている。シート5の接続部材5a
は、絶縁性の例えばゴム製のシートベース5bに対して
垂直に固定されており、隣接する接続部材5aのピッチ
は、バンプBPの配列パターンに対応して例えば0.5
mmピッチになっている。
【0012】図1と図2(D)に示すガイド6は、シー
ト5とCSPチップ8をガイドするための部材である。
このガイド6は、シート5とCSPチップ8を収容して
位置決めする穴6aを有している。このガイド6は、ベ
ース1の穴にねじにより固定されている。ガイド6には
穴6bが形成されている。この穴6bには、変換基板4
のボルト4aが挿入される。ガイド6は、ソケットベー
ス3の一部分でありベース1に対して固定されている。
【0013】変換基板4は、図2(E)と、図3及び図
4に示すように、変換回路4bを有している。この変換
回路4bは、シート(子ソケットともいう)5の接続部
材5aの配列パターン、すなわちCSPチップ8のバン
プBPの配列パターンを拡大して、接続端子4Tのピッ
チP2に変換する。つまりシート5の接続部材5aの配
列ピッチP1は、接続端子4Tの配列ピッチP2に拡大
できる。ピッチP1が例えば0.5mmである場合に、
ピッチP2は例えば1.27mmに拡大することができ
る。この変換基板4は、ボルト4aを用いてソケットベ
ース3に対してナット13を用いて取り付ける。ソケッ
トベース3はベース1に取り付けている。ガイド6は、
ソケットベース3の中央部に位置された上述した穴であ
る。シート5は変換基板4に接する状態でガイド6によ
り位置決めして固定できる。これにより、ベース1に対
して変換基板4とガイド6及びシート5が取り付けるこ
とができる。
【0014】次に、テストヘッド102側の構造につい
て説明する。図1のテストヘッド102側のサポートプ
レート12の上には、親ソケット15が搭載されてい
る。この親ソケット15は、図2(E)に示すように変
換基板4の接続端子4Tを差し込む穴15aを多数有し
ている。親ソケット15の穴15aは、変換基板4の接
続端子4Tの数よりも多く設定されている。これによ
り、変換基板4が変更されて、別の変換基板4が設定さ
れた場合に、その接続端子4Tの数が増えてもこの親ソ
ケット15はそれらの接続端子4Tをはめ込んで電気的
に接続できる。親ソケット15は、接続端子4Tを親ソ
ケット15の接続端子15Tに電気的に接続する。この
接続端子15Tはコード11を介してデューティボード
7を通り判別部100に導かれている。
【0015】図1のサポートプレート12は、複数本
(例えば4隅にある4本)のユニバーサルジョイント1
4を介してデューティボード7に設定されている。この
ユニバーサルジョイント14は、サポートプレート12
をデューティボード7に対してX方向及びY方向に沿っ
て移動しても保持できるものである。つまりサポートプ
レート12がデューティボード7に対してほぼ水平方向
にずれるのを許容する位置ずれ吸収手段がユニバーサル
ジョイント14である。ガイドピン2,2は、サポート
プレート12から上に向けて取り付けられており、ガイ
ドピン2,2はシート5の中心と親ソケット15の中心
を位置合わせするために、ソケットベースの穴3aに挿
入できる。ハンドラー101の上方には、プッシャーユ
ニットPHが配置されている。このプッシャーユニット
PHは、ロボットRTの操作によりシート5の上に載っ
ているCSPチップ8をFの力で下方に押圧することが
できる。ロボットRTはベース1に設定されている。
【0016】図2(F)は、シート5に載ったCSPチ
ップ8を、プッシャーユニットPHがFの力で押し付け
ている状態を示しており、変換基板4の接続端子4Tは
親ソケット15に接続されており、親ソケット15の接
続端子15Tはデューティボード7を介して判別部13
0に電気的に接続することができる。
【0017】次に図1〜図4を参照して、電気的接続装
置の使用例について説明する。変換基板4はボルト4a
とナット13によりソケットベース3にすでに固定され
ている。変換基板4は親ソケット15に電気的に接続さ
れた状態である。この時にソケットベース3側に固定さ
れた変換基板4の接続端子4Tと、親ソケット15の穴
15aとの位置が多少ずれた場合であっても、ガイドピ
ン2,2がソケットベース3の穴3aにはまり込むこと
で、ユニバーサルジョイント14の作用により、変換基
板4と親ソケット15の位置関係をぴったりと合わせる
ことができる。つまり親ソケット15とサポートプレー
ト12がデューティボード7に対してユニバーサルジョ
イント14を介してXあるいはY方向に動く。このよう
にすることで、変換基板4と親ソケット15の電気的接
続用の位置合わせを確実に行うことができる。
【0018】次に、図1のバンプBPを有するCSPチ
ップ8がシート5の上に載る。各バンプBPは、図4と
図3に示すようにバンプBPはシート5の接続部材5a
に接続される。そして、プッシャーユニットPHがFの
力でCSPチップ8の上面側を押し付けると、バンプB
Pはシート5の接続部材5aにそれぞれ確実に接続する
ことができる。これにより、CSPチップ8のバンプB
Pの配列パターンは、シート5の接続部材5aで電気的
に接続されて、接続部材5aの配列パターンは、変換基
板4により接続端子4Tに拡大される。拡大された接続
端子4Tは、コード11を介してデューティボード7を
通り判別部130に接続される。判別部130からバン
プBP側に検査用の信号が送られて、CSPチップ8の
電気的な検査を行い判別部130がその検査を行う。と
ころで、親ソケット15は、プッシャーユニットPHが
Fで下方に加圧する時の押圧力を受けて、変換基板4や
シート5が反るのを防ぐことができ、しかもねじ4aと
ナット13にFの力が直接加わるのを防ぐことができ
る。これによりバンプBPとシート5の接続端子の接続
を確実に行うことができる。
【0019】図2(A)〜(F)は、本発明のCSPチ
ップ用の電気的接続装置を示しているが、図2(G)〜
(K)は、通常用いられているQFPチップ用の電気的
接続装置の例を示している。図2(A)〜(F)と図2
(G)〜(K)を比較して示すように、QFPチップ用
の電気的接続装置は、コンタクトチップ1001でQF
Pチップ1002がQFPチップ1002を加圧し、Q
FPチップは子ソケット1003と親ソケット1004
を介して図(K)に示すように組立てる。このようなQ
FPチップの電気的接続装置と、本発明のCSPチップ
用の電気的接続装置の対応関係は図2に示している。
【0020】図1のテストヘッドセットリング10は、
デューティボード7をテストヘッド102側に着脱可能
に取り付けるものであり、テストヘッドセットリング1
0を緩めることで、デューティボード7、サポートプレ
ート12等を取り除くことができる。
【0021】次に、図5と図6を参照して、本発明の電
子部品の電気的接続装置の別の実施の形態を説明する。
図5と図6の電気的接続装置200と、図1の電気的接
続装置100と大きく異なるのは、図1の親ソケット1
5を省略している点である。この親ソケット15を省略
する代わりに、サポート体319が変換基板4とサポー
トプレート312の間に設定されている。このサポート
体319は、プッシャーユニットPHの力Fを受けて
も、変換基板4やシート5の変形を防ぐことができる。
【0022】図5と図6において、CSPチップ8及び
シート5は、図1及び図2の対応するCSPチップ8と
シート5と同じものである。またプッシャーユニットP
Hも同様の構造のものである。図5において、電気的接
続装置200は、ハンドラー201とテストヘッド20
2を有している。ハンドラー201は、ベース301、
ソケットベース303を有しており、ソケットベース3
03はベース301にねじにより固定されているととも
に、ガイドピン302がソケットベース303とベース
301の位置合せを行っている。
【0023】ソケットベース303は、CSPチップ8
とシート5を中央に位置決めするための位置決め手段を
構成しており、そのガイド用の穴303aには、CSP
チップ8とシート5が位置決めできる。この穴303a
に対応するようにして変換基板4(アダプターソケット
とも呼ぶ)がねじ315aとナット315により固定さ
れている。変換基板4はサポート体319によりサポー
トプレート312に対して保持されている。サポートプ
レート312は、デューティボード309のサポートブ
ロック316に対して移動可能に支持されている。つま
りサポートブロック316のプランナー318の上には
ボール318aを介して、サポートプレート312が支
持されているので、サポートプレート312は例えばY
方向に移動可能である。デューティボード309はテス
トヘッド202においてセットリング312により着脱
可能に取り付けられている。
【0024】アダプターソケットとも呼ばれている変換
基板4は、図1の実施の形態で用いられている変換基板
4と同様のものである。変換基板4は図5と図6(D)
で示すように、接続端子4Tを有している。この変換基
板4は図1の変換基板4と同様にCSPチップ8のバン
プBPの配列パターン、すなわちシート5の接続部材5
aの配列パターンを拡大して、接続端子4Tの配列パタ
ーンに変換するものである。ハンドラー201とテスト
ヘッド202の位置ずれは、サポートプレート312が
サポートブロック316のプランナー318とボール3
18aによりY方向に動くことにより吸収することがで
きる。プッシャーユニットPHはロボットRTによりC
SPチップ8をFの力で押圧することができる。ロボッ
トRTはベース301(ハンドラーベース)に取り付け
られている。
【0025】図6(F)に示すように、プッシャーユニ
ットPHがCSPチップ8を押圧すると、CSPチップ
8のバンプBPがシート5の接続部材にそれぞれ電気的
に接続される。そしてバンプBPはシート5の接続部材
を介して変換基板4の接続端子4Tに電気的に接続さ
れ、接続端子4Tはデューティボード309の回路基板
に対してコード313により電気的に接続される。デュ
ーティボード309は、判別部330に電気的に接続さ
れている。図6(A)〜(F)に示すCSPチップ用の
本発明の電気的接続装置が、図6(G)〜(K)に示す
通常用いられているQFPチップ用の電気的接続装置に
対応して示されている。
【0026】次に図7を参照して、本発明の電気的接続
装置の更に別の実施の形態を説明する。図7において電
気的接続装置400はハンドラー401とテストヘッド
402に関連して設けられている。図7におけるCSP
チップ8とシート5は、図1と図5に示す実施の形態に
おけるCSPチップとシートと同じものである。ベース
501にはソケットベース503がねじにより取り付け
られている。このソケットベース503は、テストヘッ
ド402のデューティボード509に対してユニバーサ
ルジョイント514により移動可能に支持されている。
シート5はソケットベース503にねじ5pにより固定
されているとともに、位置決め手段530はこのシート
5の上に搭載されている。位置決め手段530は、CS
Pチップ8とシート5の位置決めを行う。
【0027】変換基板504は、ボルト504aにより
着脱可能に取り付けられている。変換基板504の接続
端子504Tは、コード540に電気的に接続されてい
る。このコード540はデューティボード509を介し
て判別部550に電気的に接続されている。変換基板5
04は、すでに述べた実施の形態と同様に、CSPチッ
プ8のバンプBPとシート5の接続端子5aの配列パタ
ーンを、接続端子504Tの配線パターンに拡大するも
のである。
【0028】次に、図8を参照して、上述したシート5
の製造例を説明する。シート5では、図3と図4及び図
8(F)で例示するように、絶縁性のシートベース5b
に対してフルマトリックス状に接続部材5aが垂直にか
つ平行に固定されている。このような構造を採用するた
めに、図8(A)から(E)のような製造工程を経る。
図8(A)においては、シートベース5bの形成用の
金属製の治具601を示している。この治具601は、
必要本数の接続部材5aに対応した穴602を有してい
る。この治具601の中に多数本の接続部材5aを投入
して、治具601の下部から真空吸引力で穴602を介
して接続部材5aを吸引することで、図8(B)に示す
ように、各接続部材(電極)5aは、各穴602に対し
て上手く入り込む。そしてこれらの接続部材5aの途中
部分が穴2の内周面で止まり、治具601の中には接続
部材5aの上端部分5fが突出し、接続部材5aの下端
部分5gが治具601の下部に突出する。この状態で、
図8(C)に示すように治具601の中に絶縁性の材
料、例えば樹脂を注入ノズル610で注入する。樹脂6
05は、治具601の中に必要な厚みで板状に形成さ
れ、(D)に示すように加熱することで、樹脂は熱硬化
を起こし固まる。そして、この固まって形成されたシー
トベース5bは、治具601の中から取り出すことで、
樹脂性のシートベース5bは、多数本の接続部材5aを
固定した状態のシート5を得ることができる。得られた
シート5は図Fと図Eに示すような形状になる。
【0029】図9は、接続部材5aの典型的な形状を示
している。接続部材5aの一端部分5fは、ほぼY字型
に構成されており、他端部分5gは、閉じた形状であ
る。シート5は、この接続部材5aの中間部分5hをし
っかりと固定している。CSPチップ8のバンプBP
は、この接続部材5aのほぼY字型の一端部分5fに入
り込んで、電気的に確実に接続することができる。
【0030】図10は、図9と比較するために通常用い
られている接続部材の固定方法を示している。図10の
従来の方式では、予め射出成型でシートベース5bを形
成しておき、このシートベース5bには予め穴5jが形
成されている。この穴5jに対して接続部材5aの他端
部分5gを挿入してシートベース5bに固定している。
しかしこのような固定方法であると、あらかじめシート
ベース5bを射出成型する時に穴5jの形成が難しく、
しかもこの穴5jに対して接続部材5aを挿入しても両
者の接着力が弱く矢印Z1方向に抜けてしまう恐れがあ
る。このようなことから図8及び図9に示す本発明のシ
ートの製造方法は有用である。
【0031】以上説明した本発明の電気的接続装置の実
施の形態においては、微細な配列ピッチを有するCSP
チップのバンプBPを用いて、CSPチップの電気的な
試験を行う場合に、バンプBPの配列ピッチを変換基板
4で拡大することができるので、非常に小型のCSPチ
ップであっても試験器にかけて、電気的特性等を調べる
ことができる。図9に示すような弾性変形容易な接続部
材を用いることで、多数のCSPチップを順次シート5
の接続部材に電気的に接続しても、そのくり返しの接続
作業に充分耐えることができる。CSPチップ8の大き
さが変わったり異なる種類のものを試験する場合であっ
ても、シート5及び変換基板4はフルマトリックス状に
なっているので、そのCSPチップの種類の変更にも対
応できる。例えば図1において、テストヘッド102を
取り替える場合であっても、変換基板4と親ソケット1
5の間を切り離すことで、簡単にテストヘッド102の
変更をすることができる。この場合にはテストヘッドリ
ング10を緩めることで変換基板4と親ソケット15の
分離を簡単に行える。
【0032】プッシャーユニットPHがCSPチップ8
を加圧する際に図1の例では親ソケット15はその荷重
を受けるので、変換基板4が反ったりシート5が反るよ
うな心配がなく、バンプBPがシート5を介して変換基
板4に対する電気的な接続を確実に取ることができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
CSPチップのような電子部品のマトリックス状に配列
された複数の突起電極と、電子部品の試験器側との電気
的な接続を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子部品の電気的接続装置の好ましい
実施の形態1を示す断面図。
【図2】図1の本発明の実施の形態1の電気的接続装置
と、通常用いられているQFPチップ用の電気的接続装
置を対比して示す図。
【図3】図1の電気的接続装置におけるCSPチップ、
シート、変換基板の接続関係を示す図。
【図4】図3の電気的接続関係を示す斜視図。
【図5】本発明の電気的接続装置の別の実施の形態2を
示す断面図。
【図6】本発明の電気的接続装置の実施の形態2と、通
常用いられているQFPチップの電気的接続装置を対比
して示す図。
【図7】本発明の電気的接続装置の実施の形態3を示す
断面図。
【図8】本発明の実施の形態におけるシートの製造工程
例を示す図。
【図9】本発明のシートの接続部材とその固定状況を示
す図。
【図10】従来用いられている接続部材とシートベース
の関係を示す図。
【符号の説明】
1・・・ベース(ハンドラーベース)、3・・・ソケッ
トベース(位置決め手段)、4・・・変換基板、5・・
・シート(ソケット)、8・・・CSPチップ(電子部
品)、14・・・ユニバーサルジョイント(位置ずれ吸
収手段)、15・・・親ソケット(支持手段)、100
・・・電気的接続装置、BP・・・バンプ(電子部品の
突起電極)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品のマトリックス状に配列された
    複数の突起電極と、電子部品の試験器側との電気的な接
    続を行って、その電子部品を試験する際に用いられる電
    気的接続装置において、 ベースと、 このベースに配置されて、電子部品の複数の突起電極に
    対応したマトリックス状に配置された導電性の接続部材
    を有する電気的接続用のシートと、 ベースに配置されて電子部品とシートを位置決めする位
    置決め手段と、 シートの各導電性の接続部材の配列に対応するマトリッ
    クス状の接点を有し、このマトリックス状の接点の配列
    間隔を拡大するための配線パターンを有する変換基板
    と、を備えることを特徴とする電子部品の電気的接続装
    置。
  2. 【請求項2】 電子部品はチップ・スケール・パッケー
    ジである請求項1に記載の電子部品の電気的接続装置。
  3. 【請求項3】 変換基板を支持する支持手段が、電子部
    品の突起電極がシートの接続部材に対して押圧される際
    の押圧力を支持する請求項1に記載の電子部品の電気的
    接続装置。
  4. 【請求項4】 ベースと試験器側の構成要素との位置ず
    れを吸収する位置ずれ吸収手段を有する請求項1に記載
    の電子部品の電気的接続装置。
  5. 【請求項5】 シートは、複数の接続部材をマトリック
    ス状に平行に配列した治具の中に絶縁材料を注入するこ
    とで形成されている請求項1に記載の電子部品の電気的
    接続装置。
  6. 【請求項6】 接続部材は、突起電極を挟んで電気的に
    接続する請求項1に記載の電子部品の電気的接続装置。
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