(57)【要約】  集積回路チップパッケージアセンブリ検査システム（１００）およびチップパッケージアセンブリを検査するための方法が本明細書に記載される。一例において、集積回路チップパッケージ検査システム（１００）は、ソケット（１２０）およびワークプレス（１０６）を含む。ソケット（１２０）は、検査システム（１００）によって検査されるチップパッケージアセンブリ（１６０）を受け入れるように構成されている。ワークプレス（１０６）は、ソケット（１２０）の上方に配置され、チップパッケージアセンブリ（１６０）の上面の多平面トポグラフィに動的に適合可能な底面（１１６）を有する。
2021501317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路チップパッケージ検査システムであって、
検査対象のチップパッケージアセンブリを受け入れるように構成されたソケットと、
前記ソケットの上方に配置されたワークプレスとを備え、
前記ワークプレスは、前記チップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに動的に適合可能な底面を有する、集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項２】
前記ワークプレスは、
先端と先端の間に電気的に不連続である複数の非導電性プッシャピンをさらに備え、各非導電性プッシャピンは、前記ワークプレスの前記底面から突出する先端を有し、
信号の高速伝送を可能にするように構成された少なくとも１つの導電性プッシャピンをさらに備え、前記導電性プッシャピンは、前記ワークプレスの前記底面から突出する先端を有する、請求項１に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項３】
前記ワークプレスは、複数のプッシャピンをさらに備え、
各プッシャピンは、前記ワークプレスの前記底面から突出する先端を有し、
前記複数のプッシャピンの前記先端は、前記ワークプレスの前記底面を規定する、請求項１に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項４】
前記複数のプッシャピンは、先端と先端の間に電気的に不連続である少なくとも１つのプッシャピンをさらに備える、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項５】
前記複数のプッシャピンのうち少なくとも１つのプッシャピンの前記先端は、誘電材料から作製される、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項６】
複数のプッシャピン穴をさらに備え、
前記プッシャピン穴のうち、第１グループのプッシャピン穴を形成する少なくとも１つ以上のプッシャピン穴は、前記複数のプッシャピンのうち１つを収容せず、
前記プッシャピン穴のうち、第２グループのプッシャピン穴を形成する少なくとも１つ以上のプッシャピン穴は、前記複数のプッシャピンのうち１つを収容している、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項７】
複数のプッシャピン穴をさらに備え、各プッシャピン穴には、前記複数のプッシャピンのうち１つが配置され、
空乏領域をさらに備え、前記空乏領域は、前記複数のプッシャピン穴が形成された前記底面の領域によって規定された境界に形成され、プッシャピン穴を含まず、前記空乏領域は、少なくとも１つのプッシャピン穴のサイズを有する、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項８】
前記複数のプッシャピンは、少なくとも一方向において均一なピッチを有する、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項９】
前記複数のプッシャピンは、
第１方向において第１ピッチを有する第１グループのプッシャピンと、
前記第１方向において前記第１ピッチとは異なる第２ピッチを有する第２グループのプッシャピンとをさらに備える、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項１０】
前記複数のプッシャピンは、
サイズを有する第１グループのプッシャピンと、
前記第１サイズとは異なる第２サイズを有する第２グループのプッシャピンとをさらに備える、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項１１】
前記複数のプッシャピンは、
前記ワークプレスが前記ソケット内に配置された前記チップパッケージアセンブリと係合するときに、第１力を生成するように構成された第１プッシャピンと、
前記ワークプレスが前記ソケット内に配置された前記チップパッケージアセンブリと係合するときに、第２力を生成するように構成された第２プッシャピンとをさらに備え、
前記第１力は、前記第２力とは異なる、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項１２】
前記第１プッシャピンを収容するプッシャピン穴と前記第２プッシャピンを収容するプッシャピン穴とは、共通の深さを有する、請求項１１に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項１３】
前記プッシャピン穴のうち少なくとも１つのプッシャピン穴には、スペーサが配置されている、請求項１１に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項１４】
前記第１プッシャピンを収容するプッシャピン穴と前記第２プッシャピンを収容するプッシャピン穴とは、異なる深さを有する、請求項１１に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【請求項１５】
前記複数のプッシャピンは、
前記ワークプレスが前記ソケット内に配置された前記チップパッケージアセンブリと係合するときに、第１力を生成するように構成された第１プッシャピンと、
前記ワークプレスが前記ソケット内に配置された前記チップパッケージアセンブリと係合するときに、第２力を生成するように構成された第２プッシャピンとをさらに備え、
前記第１プッシャピンを収容するプッシャピン穴と前記第２プッシャピンを収容するプッシャピン穴とが異なる深さを有する場合、前記第１力と前記第２力は、実質的に同様である、請求項３に記載の集積回路チップパッケージ検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本開示の実施形態は、一般的に、被検査デバイスの上面に適合するように構成されたワークプレス（workpress）と、当該ワークプレスに使用される非導電性プッシャピンとを備えた自動化検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
タブレット、コンピュータ、複写機、デジタルカメラ、スマートフォン、制御システム、および自動販売機などの電子装置は、高機能および高密度の素子構成を得るために、しばしば、集積回路（例えば、チップ）パッケージアセンブリを活用する電子部品を使用する。チップパッケージアセンブリは、パッケージ基板に搭載された１つ以上の集積回路ダイを含む。
【０００３】
チップパッケージを電子装置に組み込む前に、チップパッケージの性能が所定の性能基準を満たすことを保証するために、チップパッケージを検査する。チップパッケージを検査するために利用される殆どの従来の自動検査機器は、ある種のクランプまたは駆動装置を利用して、チップパッケージを検査ソケットに押し入れる。この検査ソケットは、チップパッケージの回路を自動検査機器の検査回路に電気的に接続する。自動検査装置の駆動装置は、典型的にはワークプレスの第１端部に連結される。ワークプレスは、検査ソケットまたは他の支持面に対して、被検査デバイス（ＤＵＴ）または他の被検査対象を押すまたは駆動するために使用される任意のインターフェイスであってもよい。ワークプレスの第２端部は、チップパッケージを検査ソケットに押圧しながら、チップパッケージの上面と係合するように構成された表面を有する。駆動装置は、ワークプレスを移動してチップパッケージの上面に力を印加することによって、チップパッケージを検査ソケットに付勢するように構成されている。チップパッケージに接触するワークプレスの第２表面が、通常アルミニウムから形成されるため、チップパッケージの高度差、例えば、補強材、蓋およびパッケージ基板間の高さの差によって、ワークプレスは、チップパッケージに設計した力を加えることができない。不均一な力の印加によって、チップパッケージの一部の領域が大きすぎる力を受けているが、他の領域がチップパッケージと検査ソケットとの間の良好な電気接続を確保するのに十分な力を受けていない。これは、チップパッケージの望ましくない損傷および不良な検査につながる。蓋のないチップパッケージ設計の場合、密集して配置されたダイの高さの差が大きく変化するため、設計した力を印加することは、より困難になる。
【０００４】
したがって、集積回路パッケージを検査するための検査システムおよび方法、並びに検査に使用される非導電性プッシャピンを改良する必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
本明細書は、チップパッケージアセンブリを検査するための集積チップパッケージアセンブリ検査システムおよび方法を記載する。一例において、集積回路チップパッケージ検査システムは、ソケットおよびワークプレス（workpress）を含む。ソケットは、検査システムにおいて検査されるチップパッケージアセンブリを受け入れるように構成されている。ワークプレスは、ソケットの上方に配置され、チップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに動的に適合可能な底面を有する。
【０００６】
別の例において、チップパッケージを検査するための方法が提供される。この方法は、自動化検査システムのソケットに配置されたチップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに対してワークプレスの底面を移動することと、ワークプレスをソケットに向かって移動するときに、ワークプレスの底面をチップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに動的に適合させることと、ソケットを介してチップパッケージアセンブリに伝送された信号を利用してチップパッケージを検査することとを含む。
【０００７】
別の例において、集積回路チップパッケージ検査システムは、ソケットおよびワークプレスを含む。ソケットは、検査システムにおいて検査されるチップパッケージアセンブリを受け入れるように構成されている。ワークプレスは、複数のプッシャピンを含む。複数のプッシャピンは、ワークプレスの底面から延在する先端を有する。複数のプッシャピンの各々は、ソケットに配置されたチップパッケージアセンブリに離散的な力を個別に印加するように構成されている。
【０００８】
別の例において、チップパッケージを検査するための方法が提供される。この方法は、検査システムのソケットに配置されたチップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに対してワークプレスの底面を移動することと、ワークプレスをソケットに向かって移動するときに、チップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに局所的な力を個別に印加することと、ソケットを介してチップパッケージアセンブリに伝送された信号を利用してチップパッケージを検査することとを含む。
【０００９】
本開示の他の例は、自動化検査アセンブリに使用され、非導電性部分を有するプッシャピンに関する。一例において、電気絶縁性プッシャピンは、第１プランジャ部材と、第２プランジャ部材と、バネとを含む。第１プランジャ部材は、第１端部と、露出した第２端部とを有する。第２プランジャ部材は、第１端部と、露出した第２端部とを有する。第２プランジャ部材は、第１プランジャ部材に対して移動可能である。第１プランジャ部材の露出した第２端部および第２プランジャ部材の露出した第２端部は、プッシャピンの長さを規定する。バネは、第１プランジャ部材の第１端部と第２プランジャ部材の第１端部との間に配置され、第１プランジャ部材の露出した第２端部を第２プランジャ部材の露出した第２端部から離れるように付勢する。電気絶縁性経路が、プッシャピンを介して、第１プランジャ部材の露出した第２端部と第２プランジャ部材の露出した第２端部との間に形成される。
【００１０】
別の例において、少なくとも１つの電気絶縁性プッシャピンを使用する集積回路パッケージ検査アセンブリが開示される。集積回路パッケージ検査アセンブリは、ワークプレスと、ソケットと、駆動装置とを含む。ワークプレスは、上端および下端を有する。ワークプレスの下端は、複数の第１プッシャピンを有する。ソケットは、ワークプレスの下端に面する上端を有する。ソケットの上端は、複数の第２プッシャピンを有する。駆動装置は、複数の第１プッシャピンおよび複数の第２プッシャピンをソケットに配置されたＤＵＴに係合させるのに十分な距離で、ワークプレスをソケットに向かって移動するように構成されている。複数の第１プッシャピンのうち少なくとも第１プッシャピンまたは複数の第２プッシャピンのうち少なくとも１つのプッシャピンは、第１プッシャピンの両端の間に形成された開回路を有する。
【００１１】
別の例において、集積回路パッケージ検査アセンブリに配置された集積回路パッケージを検査する方法が提供される。この方法は、少なくとも第１非導電性プッシャピンを用いて、ＤＵＴの上面または底面に接触することによってＤＵＴに接触することと、少なくとも第１導電性プッシャピンを用いて、ＤＵＴの上面または底面に接触することによってＤＵＴに接触することと、第１導電性プッシャピンを介して伝送された信号を利用して、第１非導電性プッシャピンおよび第１導電性プッシャピンと接触しているＤＵＴを検査することとを含む。
【００１２】
別の例において、上述した検査方法は、組み立てられたコンプライアントプランジャ、押し出されまたはプレス加工されたプランジャ、スライダプランジャ、Ｈスライダピン、スプリングピン、座屈ピン、コブラピン、ポゴピン、微小電気機械（ＭＥＭＳ）ピン、または蓋のないチップパッケージの表面と接触するのに適した他の被検査対象プッシャとして作製された非導電性プッシャピンを用いて実施されてもよい。
【００１３】
別の例において、上述した検査方法は、バネを組み込んだ一体構造を有する非導電性プッシャピンを用いて実施されてもよい。すなわち、非導電性プッシャピンは、単一の材料の塊から作製され、一体構造を形成する。例えば、一体構造は、プレス加工、機械加工、ＭＥＭＳ製造技術、３Ｄ印刷、または他の適切な技術によって達成されてもよい。
【００１４】
別の例において、上述した検査方法は、プッシャピンの長さを変化させる圧縮可能な弾性材料を組み込んだ非導電性プッシャピンを用いて実装されてもよい。圧縮可能な弾性材料は、発泡体、エラストマー、プラスチック球、または他の適切な材料であってもよい。
【００１５】
上記で列挙した本開示の特徴を詳細に理解するように、添付の図面に示された実施形態を参照して、上記で簡単に要約した本開示をより具体的に説明する。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、本開示の範囲を限定すると見なされるべきではない。本開示の実施は、他の同様に有効な実施形態を含む。
【００１６】
実際の構成要素のサイズが小さく、間隔が厳しいため、１つの図面に示された要素の相対的寸法を含み、全ての図面の寸法は、説明の明確さのために縮尺通りではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】検査される素子の上面に動的に適合するワークプレスを有するチップパッケージアセンブリ検査システムを示す概略側面図である。
【図１Ｂ】ワークプレスアセンブリが検査システムのソケットから離れた開放位置に配置された場合のチップパッケージアセンブリ検査システムを示す概略側面図である。
【図１Ｃ】ワークプレスアセンブリが検査システムのソケットの上面に隣接する閉合位置に配置された場合の図１Ａのチップパッケージアセンブリ検査システムを示す概略側面図である。
【図２】様々な実施形態に従って、様々な分布のプッシャピンを有する図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す底面図である。
【図３】様々な実施形態に従って、様々な分布のプッシャピンを有する図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す底面図である。
【図４】様々な実施形態に従って、様々な分布のプッシャピンを有する図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す底面図である。
【図５】様々な実施形態に従って、様々な分布のプッシャピンを有する図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す底面図である。
【図６】様々な実施形態に従って、様々な分布のプッシャピンを有する図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す底面図である。
【図７】様々な実施形態に従って、図１Ａ〜１Ｃのワークプレスの様々な構成の一部を示す概略側面図である。
【図８】様々な実施形態に従って、図１Ａ〜１Ｃのワークプレスの様々な構成の一部を示す概略側面図である。
【図９】様々な実施形態に従って、図１Ａ〜１Ｃのワークプレスの様々な構成の一部を示す概略側面図である。
【図１０】様々な実施形態に従って、図１Ａ〜１Ｃのワークプレスの様々な構成の一部を示す概略側面図である。
【図１１】図１Ａ〜１Ｃの自動化検査システムに配置されたチップパッケージアセンブリと係合している様々なワークプレスを示す図である。
【図１２】図１Ａ〜１Ｃの自動化検査システムに配置されたチップパッケージアセンブリと係合している様々なワークプレスを示す図である。
【図１３】図１Ａ〜１Ｃの自動化検査システムに配置されたチップパッケージアセンブリと係合している様々なワークプレスを示す図である。
【図１４】一実施形態に従って、例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図１５】一実施形態に従って、外側バネを備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図１６】一実施形態に従って、プッシャピンのプランジャ部材を連結するスライド機構を備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図１７】一実施形態に従って、外側バネを備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図１８】一実施形態に従って、外側バネを備えた例示的なプッシャピンを示す正面図である。
【図１９】一実施形態に従って、圧縮可能な材料から作製されたバネを備えた例示的なプッシャピンを示す断面図である。
【図２０】一実施形態に従って、バネを組み込んだ一体構造を備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図２１】温度制御ブロックを備えた、図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す側面図である。
【図２２】一体型プッシャピンを含む温度制御ブロックを備えた、図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システムのワークプレスを示す側面図である。
【図２３】チップパッケージアセンブリを検査するための方法を示すフロー図である。
【図２４】一実施形態に従って、例示的なプッシャピンを示す斜視図である。
【図２５】一実施形態に従って、電気絶縁性先端を備えた例示的なプッシャピンを示す斜視図である。
【図２６】一実施形態に従って、電気絶縁性先端を備えた例示的なプッシャピンを示す斜視図である。
【図２７】一実施形態に従って、電気絶縁性の第１プランジャ部材を備えた例示的なプッシャピンを示す斜視図である。
【図２８】一実施形態に従って、電気絶縁性の第２プランジャ部材を備えた例示的なプッシャピンを示す斜視図である。
【図２９】一実施形態に従って、電気絶縁性シェルを備えた例示的なプッシャピンを示す斜視図である。
【図３０】一実施形態に従って、例示的なプッシャピンの第１プランジャ部材の一部、すなわち、第１プランジャ部材の電気絶縁性部分を示す正面図である。
【図３１】図２４〜３１のプッシャピンのうち少なくとも１つを使用した集積回路パッケージ検査アセンブリを示す概略ブロック図である。
【図３１Ａ】集積回路パッケージ検査アセンブリに配置され、図２４〜３１のプッシャピンと接触しているチップパッケージの一部を示す拡大図である。
【図３２】一実施形態に従って、集積回路パッケージ検査アセンブリにおいて集積回路パッケージを検査する方法を示すフロー図である。
【図３３】実施形態に従って、外側バネを備えた例示的なプッシャピンを示す側面図を示す。
【図３４】一実施形態に従って、プッシャピンのプランジャ部材を連結するスライド機構を備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図３５】一実施形態に従って、外側バネを備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【図３６】一実施形態に従って、外側バネを備えた例示的なプッシャピンを示す正面図である。
【図３７】一実施形態に従って、圧縮可能な材料から作製されたバネを備えた例示的なプッシャピンを示す断面図である。
【図３８】一実施形態に従って、バネを組み込んだ一体構造を備えた例示的なプッシャピンを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
詳細な説明
理解を容易にするために、可能な限り、同様の参照番号を用いて、図面に共通の同様の要素を示す。一例の要素を他の例に有利に組み込むことができる。
【００１９】
本明細書は、被検査デバイス（ＤＵＴ）に与える潜在的な損傷を有利に低減するチップパッケージアセンブリ検査システムおよびチップパッケージアセンブリ検査方法を開示している。チップパッケージアセンブリ検査システムは、ＤＵＴのトポグラフィに動的に適合する底面を有するワークプレス（workpress）を含む。ワークプレスは、支持面、例えば検査システムの検査ソケットに対して、ＤＵＴまたは他の被検査対象を押すまたは駆動するために使用される任意のインターフェイスであってもよい。また、動的に適合するワークプレスは、ＤＵＴの選択された部分に局所的な力を印加するように構成された複数の個別のプッシャピンを介してＤＵＴに接触する。さらに、ＤＵＴと検査システムとの間のロバストな電気接続を保証する必要に応じて、ＤＵＴの全体にわたって力を分配することができるため、従来のシステムを利用して印加された力に比べて、局所的に印加された力をより小さくすることができ、ＤＵＴに与える潜在的な損傷を著しく低減することができる。また、被検査対象の支持面は、ＤＵＴの選択された部分に局部的な力を印加するように構成され得る複数の個別のプッシャピンを用いて、ＤＵＴを支持する動的適合面を有するように構成されてもよい。また、ＤＵＴは、ウエハレベルで検査されるウエハであってもよく、またはＤＵＴに接触するおよび／またはＤＵＴを支持する動的適合面を利用する検査システムに固定されることが有利である他の検査対象であってもよい。以下、これらの利点および他の利点を説明する。
【００２０】
図１Ａは、ＤＵＴの上面に動的に適合するワークプレス１０６を備えたチップパッケージアセンブリ検査システム１００を示す概略側面図である。本明細書において、一般的にＤＵＴをチップパッケージアセンブリ１６０として説明しているが、ワークプレス１０６および／または検査システム１００は、他の被検査対象と共に使用するように構成されてもよい。以下、検査システム１００をより詳細に説明する前に、例示的なチップパッケージアセンブリ１６０を説明する。しかしながら、以下に説明されるチップパッケージアセンブリ１６０の具体的構成は、例示の目的のためであり、本明細書に記載の検査システム１００を用いて、チップパッケージアセンブリの他の変形を検査することができる。
【００２１】
チップパッケージアセンブリ１６０、非限定的な例として、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージは、一般的に、パッケージ基板１６２上に配置された少なくとも１つ以上の集積回路（ＩＣ）ダイを含む。図１に示された例において、２つのダイ１６８、１７０が示される。ダイ１６８は、ダイ１７０よりも、パッケージ基板１６２の上面からより高く延在している。いくつかの実施形態において、インターポーザ（図示せず）を利用して、ＩＣダイ１６８、１７０とパッケージ基板１６２との間の相互接続を改善することができる。ＩＣダイ１６８、１７０は、プログラマブルロジック装置、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、メモリ装置、光学装置、ＭＥＭＳ装置、プロセッサ、他のＩＣロジック構造またはメモリ構造であってもよい。光学装置は、光検出器、レーザ、光源などを含む。パッケージ基板１６２に実装されたダイ１６８、１７０の回路の電力、接地および信号の電気通信を促進するために、パッケージ基板１６２の底面には、半田バンプ（すなわち、電気接続）１６４が配置される。ダイ１６８、１７０の機能は、ダイ１６８、１７０に形成されたソリッドステート回路によって提供される。チップパッケージアセンブリ製造プロセスの終わりに、ロバスト且つ予測可能な性能を保証するために、チップパッケージアセンブリ１６０を検査する。
【００２２】
また、チップパッケージアセンブリ１６０は、以下の素子、すなわち、補強材１６６、１つ以上の表面実装回路素子１７２、および１つ以上の検査パッド１７４のうち１つ以上を含むことができる。補強材１６６は、剛性材料から作製され、パッケージ基板１６２の周囲の近くに取り付けられる。補強材１６６は、ダイ１６８、１７０を取り囲み、パッケージ基板１６２の反りを最小限に抑えるように機能する。
【００２３】
表面実装回路素子１７２は、パッケージ基板１６２に搭載される。表面実装回路素子１７２は、レジスタ、コンデンサ、ダイオード、インダクタなどの受動回路素子であってもよい。表面実装回路素子１７２は、パッケージ基板１６２内またはパッケージ基板１６２上に配線されている回路に電気的に接続される。
【００２４】
検査パッド１７４は、パッケージ基板１６２に搭載される。検査パッド１７４は、チップパッケージアセンブリ１６０を検査するときに、ダイ１６８、１７０のうち一方または両方に接地、電力、または信号を提供するために使用される。有利なことに、検査時に、パッケージ基板１６２の底部に形成された半田バンプ１６４のうち１つにインターフェイスを介して連結される検査システム１００の専用の接触パッドを利用する必要がなく、検査パッド１７４を利用して、ダイ１６８、１７０のうち一方または両方と通信することができる。
【００２５】
図示されていないが、チップパッケージアセンブリ１６０は、必要に応じて、補強材に取り付けられたカバー、ヒートシンク、およびオーバーモールドのうち１つ以上を含んでもよい。上述したように、図１に示されたチップパッケージアセンブリ１６０の構成が例示のためのものであり、検査システム１００を利用して、異なる構成のチップパッケージアセンブリを検査することができる。
【００２６】
チップパッケージアセンブリ検査システム１００を参照して、検査システム１００は、少なくとも１つの検査ステーション１０２と、ワークプレスアセンブリ１０４と、ベース１１０と、検査コントローラ１２８とを含む。検査ステーション１０２およびワークプレスアセンブリ１０４は、ベース１１０に連結されている。
【００２７】
検査ステーション１０２は、ベース１１０に取り付けられたマザーボード１５０を含む。マザーボード１５０には、ドータボード１４０が連結されている。ドータボード１４０は、１つ以上の検査ソケット１２０を有する。簡潔性のために、図１は、１つのみの検査ソケット１２０を示している。検査ソケット１２０は、一般的に、検査システム１００によって検査されるチップパッケージアセンブリ１６０を受け入れるように構成された凹部１２２を含む。凹部１２２は、露出した接触パッド１２４を含む。検査時に、これらの接触パッド１２４は、マザーボード１５０およびドータボード１４０を通ってコントローラ１２８に延在するルーティング１２６によって連結され、コントローラ１２８とチップパッケージアセンブリ１６０との間の電気通信を促進する。
【００２８】
ワークプレスアセンブリ１０４は、検査ステーション１０２の上方の支持体１１２によって支持されている。支持体１１２は、ベース１１０に連結されている。支持体１１２は、ステンチオン（stanchion）またはガントリ（gentry）であってよく、ワークプレスアセンブリ１０４を検査ステーション１０２の上方に支持する。以下でさらに説明するように、ワークプレスアセンブリ１０４は、検査対象のチップパッケージアセンブリ１６０を検査ステーション１０２のソケット１２０に付勢して係合させるように構成されている。
【００２９】
ワークプレスアセンブリ１０４は、ワークプレス１０６と、取付プレート１３０と、駆動装置１０８とを含む。ワークプレス１０６は、ソケット１２０に面する底面１１６と、上面とを有する。ワークプレス１０６の上面は、取付プレート１３０を介して駆動装置１０８に連結される。駆動装置１０８は、取付プレート１３０を支持体１１２に連結する。駆動装置１０８は、ワークプレス１０６をソケット１２０に向かってまたはソケット１２０から離れて移動するように動作可能である。一例において、駆動装置１０８は、検査コントローラ１２８に連結され、検査コントローラ１２８からの命令に応答して、ワークプレス１０６を自動的に移動する。駆動装置１０８は、チップパッケージアセンブリ１６０の半田バンプ１６４とソケット１２０の凹部１２２に形成された接触パッド１２４との間のロバストな電気接触を保証するのに十分な力で、（破線１８０によって示されている）ワークプレス１０６の底面に対して配置されたチップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に押し込むことによって、チップパッケージアセンブリ１６０の検査に役に立つ電力、接地および信号の効果的な通信を促進するように構成されている。ワークプレス１０６によって加えられた力を制御することができる空圧シリンダ、ボールネジ、または他の直動型駆動装置などの駆動装置１０８は、チップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に対して押し付ける。一例において、駆動装置１０８は、各半田バンプ１６４に約３５ｇの力で、ワークプレス１０６をチップパッケージアセンブリ１６０に対して下方に付勢するように動作可能である。
【００３０】
上述したように、検査ステーション１０２の接触パッド１２４は、検査コントローラ１２８に連結されている。検査コントローラ１２８は、一般的に、検査コントローラ１２８に記憶されたまたは検査コントローラ１２８によってアクセス可能な検査ルーチン（例えば、所定の検査ルーチン）を実行する。検査ルーチンは、ユーザインターフェイスを介して検査コントローラ１２８に入力されてもよく、検査コントローラ１２８および／またはホスト処理システム（図示せず）にアップロードされまたはそこからアクセスされてもよい。検査コントローラ１２８は、検査ステーション１０２のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して所定の検査を行う検査ルーチンを実行する。検査ルーチンは、ＤＣ検査ルーチン、バーンイン（burn-in）ルーチン、ポストバーンイン（post burn-in）ルーチン、最終検査ルーチン、またはチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される他の所定の検査ルーチンのうち１つまたは複数であってもよい。
【００３１】
一例において、ＤＣ検査ルーチンは、検査ステーション１０２のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。ＤＣ検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を高ＤＣ負荷にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気短絡、抵抗、温度上昇、ＲＣ遅延、速度、他の性能特性または故障、または他の欠陥を検査することとを含むことができる。
【００３２】
別の例において、バーンイン検査ルーチンは、検査ステーション１０２のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。バーンイン検査ルーチンは、チップパッケージアセンブリ１６０を高電圧、高アンペア数、高温および／または高周波電気信号などの高ストレス環境にさらすことを含むことができる。バーンイン検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を高ストレス環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の短絡、抵抗、温度上昇、ＲＣ遅延、速度、他の性能特性または故障、または他の欠陥を検査することとを含むことができる。
【００３３】
さらに別の例において、ポストバーンイン検査ルーチンは、検査ステーション１０２に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。ポストバーンイン検査ルーチンは、室温および室温未満の温度でチップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することを含むことができる。ポストバーンイン検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を室温環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することとを含むことができる。また、ポストバーンイン検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を室温未満の温度環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することとを含むことができる。ポストバーンイン検査ルーチンは、例えば、検査対象のチップパッケージアセンブリ１６０に関連する性能、機能、合格、不合格、または他の性能情報などの検査情報を決定することを含むことができる。他の性能としては、抵抗、温度上昇、ＲＣ遅延、速度、故障または他の欠陥のうち１つ以上を含むが、これらに限定されない。
【００３４】
さらに他の例において、最終検査ルーチンは、検査ステーション１０２に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。最終検査ルーチンは、室温よりも高い温度（例えば、約１５５℃の高温）および／または室温よりも低い温度（例えば、約−５５℃の低温）で、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することを含むことができる。最終検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を高温（および／または低温）環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することとを含むことができる。最終検査ルーチンは、例えば、性能、機能、合格、不合格、または他の性能情報などの検査情報を検査コントローラ１２８上に記憶され、検査対象のチップパッケージアセンブリ１６０に一意に関連する情報として決定することを含むことができる。
【００３５】
さらに別の例において、チップパッケージアセンブリ１６０に対して実行された最終検査ルーチンは、チップパッケージアセンブリ１６０がインターフェイスを介して連結される装置の動作条件を模擬することができる。最終検査ルーチンの動作条件は、温度変化および電圧変動を含むことができる。また、検査システム１００の検査ステーション１０２または他の検査ステーションに他の検査ルーチンを実行することができる。
【００３６】
異なる設計のチップパッケージアセンブリ１６０は、パッケージ基板１６２の底面上に形成された異なるパターンの半田バンプ１６４を有し、これらの半田バンプ１６４のパターンは、しばしば、ソケット１２０の底面に配置された接触パッド１２４のパターンと一致しない。この場合、検査システム１００によって検査される次のチップパッケージアセンブリ１６０と一致するように構成された交換ソケット１２０を有する別のドータボード１４０を用いて、現在のドータボード１４０を容易に交換することができる。
【００３７】
上記で簡潔に説明したように、ワークプレス１０６の底面１８０は、チップパッケージアセンブリ１６０の上面に動的に適合するように構成されている。この結果を達成する一例において、ワークプレス１０６の底面１８０は、複数の突出するプッシャピン１１８を含む。プッシャピン１１８は、チップパッケージアセンブリ１６０の複数の個別の場所に力を印加する「釘のベッド」として機能する。したがって、局所的に印加された力は、従来の検査システムがチップパッケージアセンブリ１６０の全体に印加した力よりも遥かに小さい。このような力の局所的な減少は、チップパッケージアセンブリ１６０に対する潜在的な損傷を有利に低減することができる。一例において、各プッシャピン１１８は、プッシャピン１１８のストロークの約半分の場合、約０．１５〜１．００Ｎ（ニュートン）の力でチップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に付勢するように動作可能である。また、チップパッケージアセンブリ１６０と接触する際に、チップパッケージアセンブリ１６０の素子を損傷しないように各プッシャピン１１８の位置および各プッシャピン１１８によって生成された力を選択することができる。さらに、有利なことに、プッシャピン１１８の両端は、非導電性である。これによって、検査中に、プッシャピン１１８は、意図せずチップパッケージアセンブリ１６０の素子を短絡させることがない。
【００３８】
図１Ｂは、ＤＵＴの個別の位置に局部的な力を印加するように構成された複数の個別の力印加素子を含むワークプレスアセンブリ１０４を備えたチップパッケージアセンブリ検査システム１００を示す概略側面図である。本明細書において、一般的にＤＵＴをチップパッケージアセンブリ１６０として説明しているが、ワークプレスアセンブリ１０４および／または検査システム１００は、他の被検査対象と共に使用するように構成されてもよい。図１Ｂは、検査中にチップパッケージアセンブリ１６０を保持する検査システム１００のソケット１２０から離れた開放位置に配置されたワークプレスアセンブリ１０４を示している。開放位置において、チップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に自由に入れることができ、ソケット１２０から自由に取り出すことができる。
【００３９】
以下、検査システム１００をより詳細に説明する前に、例示的なチップパッケージアセンブリ１６０を説明する。しかしながら、以下に説明するチップパッケージアセンブリ１６０の具体的構成は、例示の目的のためであり、本明細書に記載の検査システム１００を用いて、チップパッケージアセンブリの他の変形を検査することができる。
【００４０】
チップパッケージアセンブリ１６０、非限定的な例として、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージは、一般的に、パッケージ基板１６２上に配置された少なくとも１つ以上の集積回路（ＩＣ）ダイを含む。図１に示された例において、２つのダイ１６８、１７０が示されている。ダイ１６８は、ダイ１７０よりも、パッケージ基板１６２の上面からより高く延在している。いくつかの実施形態において、インターポーザ（図示せず）を利用して、ＩＣダイ１６８、１７０とパッケージ基板１６２との間の相互接続を改善することができる。ＩＣダイ１６８、１７０は、プログラマブルロジック装置、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、メモリ装置、光学装置、ＭＥＭＳ装置、プロセッサ、他のＩＣロジック構造またはメモリ構造であってもよい。光学装置は、光検出器、レーザ、光源などを含む。パッケージ基板１６２に実装されたダイ１６８、１７０の回路の電力、接地および信号の電気通信を促進するために、パッケージ基板１６２の底面には、半田ボール、半田バンプ、接触パッドなどの電気接続１６４が配置される。ダイ１６８、１７０の機能は、ダイ１６８、１７０に形成されたソリッドステート回路によって提供される。チップパッケージアセンブリ製造プロセスの終わりに、ロバスト且つ予測可能な性能を確保するために、チップパッケージアセンブリ１６０を検査する。
【００４１】
また、チップパッケージアセンブリ１６０は、以下の素子、すなわち、補強材１６６、１つ以上の表面実装回路素子１７２、および１つ以上の検査パッド１７４のうち１つ以上を含むことができる。補強材１６６は、剛性材料から作製され、パッケージ基板１６２の周囲の近くに取り付けられる。補強材１６６は、ダイ１６８、１７０を取り囲み、パッケージ基板１６２の反りを最小限に抑えるように機能する。
【００４２】
表面実装回路素子１７２は、パッケージ基板１６２に実装される。表面実装回路素子１７２は、レジスタ、コンデンサ、ダイオード、インダクタなどの受動回路素子であってもよい。表面実装回路素子１７２は、パッケージ基板１６２内またはパッケージ基板１６２上に配線されている回路に電気的に接続される。
【００４３】
検査パッド１７４は、パッケージ基板１６２に実装される。チップパッケージアセンブリ１６０の検査時に、検査パッド１７４は、ダイ１６８、１７０のうち一方または両方に接地、電力、または信号を提供するために使用される。有利なことに、検査時に、パッケージ基板１６２の底部に形成された電気接続１６４のうち１つにインターフェイスを介して連結される検査システム１００の専用の接触パッドを利用する必要がなく、検査パッド１７４を利用して、ダイ１６８、１７０のうち一方または両方と通信することができる。
【００４４】
図示されていないが、チップパッケージアセンブリ１６０は、必要に応じて、補強材に取り付けられたカバー、ヒートシンク、およびオーバーモールドのうち１つ以上を含んでもよい。上述したように、図１に示されたチップパッケージアセンブリ１６０の構成が例示のためのものであり、検査システム１００を利用して、異なる構成のチップパッケージアセンブリを検査することができる。
【００４５】
チップパッケージアセンブリ検査システム１００を参照して、検査システム１００は、少なくとも１つの検査ステーション１０２と、ワークプレスアセンブリ１０４と、ベース１１０と、カバーアセンブリ１９０と、検査コントローラ１２８とを含む。検査ステーション１０２は、ベース１１０に連結される。ワークプレスアセンブリ１０４は、カバーアセンブリ１９０に連結される。カバーアセンブリ１９０は、例えばヒンジ１８８によってベース１１０に移動可能に連結される。カバーアセンブリ１９０は、ガントリ、プレス、または他の適切な装置などの他の装置を利用してベース１１０に移動可能に連結されてもよい。カバーアセンブリ１９０は、図１Ｂに示されたようにワークプレスアセンブリ１０４をソケット１２０から離れて配置する開放位置と、図１Ｃに示されたようにワークプレスアセンブリ１０４をソケット１２０の真上に配置する閉合位置との間に移動することができる。閉合位置において、ワークプレスアセンブリ１０４は、チップパッケージアセンブリ１６０を検査ステーション１０２のソケット１２０に係合させる。
【００４６】
検査ステーション１０２は、ベース１１０に取り付けられたマザーボード１５０を含む。マザーボード１５０には、ドータボード１４０が連結されている。ドータボード１４０は、１つ以上の検査ソケット１２０を有する。簡潔性のために、図１は、１つのみの検査ソケット１２０を示している。検査ソケット１２０は、一般的に、検査システム１００によって検査されるチップパッケージアセンブリ１６０を受け入れるように構成された凹部１２２を含む。凹部１２２は、露出した接触パッド１２４を含む。検査時に、これらの接触パッド１２４は、マザーボード１５０およびドータボード１４０を通ってコントローラ１２８に延在するルーティング１２６によって連結され、コントローラ１２８とチップパッケージアセンブリ１６０との間の電気通信を促進する。
【００４７】
上述したように、カバーアセンブリ１９０は、ワークプレスアセンブリ１０４を検査ステーション１０２の上方に移動可能に支持する。カバーアセンブリ１９０は、ベース１１０に連結された支持体１１２を含む。支持体１１２は、ソケット１２０に隣接する位置とソケット１２０から離れた位置との間にワークプレスアセンブリ１０４を移動可能にするヒンジ１８８または他の装置によって、検査ステーション１０２に連結されてもよい。開放位置において、ワークプレスアセンブリ１０４は、チップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に入れることまたはソケット１２０から取り出すことを可能にするように配置されている。以下でさらに説明するように、閉合位置において、ワークプレスアセンブリ１０４は、検査のためにチップパッケージアセンブリ１６０を駆動し、チップパッケージアセンブリ１６０を検査ステーション１０２のソケット１２０に係合させるように構成されている。
【００４８】
カバーアセンブリ１９０は、駆動装置１０８および任意選択のラッチ１８４を含む。ラッチ１８４は、ベース１１０に連結されたキャッチ１８６と係合するように動作可能である。カバーアセンブリ１９０が閉合位置にあるときに、ラッチ１８４とキャッチ１８６とは、係合することによって、ワークプレスアセンブリ１０４をソケット１２０の真上に且つソケット１２０に隣接して固定する。
【００４９】
ワークプレスアセンブリ１０４は、ワークプレス１０６と、取付プレート１３０とを含む。ワークプレス１０６は、ソケット１２０に面する底面１１６と、上面１１４とを有する。ワークプレス１０６の上面１１４は、取付プレート１３０に連結されている。駆動装置１０８は、取付プレート１３０をカバーアセンブリ１９０の支持体１１２に連結する。駆動装置１０８は、ワークプレス１０６をソケット１２０に向かってまたはソケット１２０から離れて移動するように動作可能である。一例において、駆動装置１０８は、ネジ部材１８２に連結されたノブまたはレバーを含む。ネジ部材１８２は、取付プレート１３０に連結される。ネジ部材１８２は、支持体１１２に形成されたネジ穴１７８に係合する。図１Ｃに示すように、ノブを回転することによって、ネジ部材１８２は、ネジ穴１７８を通って前進させられ、取付プレート１３０およびワークプレス１０６を、ソケット１２０に対して垂直方向に沿って移動する。代替的には、駆動装置１０８は、チップパッケージアセンブリ１６０の半田バンプ１６４とソケット１２０の凹部１２２に形成された接触パッド１２４との間のロバストな電気接触を保証するのに十分な力で、（図１Ｂの破線１８０によって示されている）ワークプレス１０６の底面に対して配置されたチップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に押し込むことによってチップパッケージアセンブリ１６０の電力、接地および検査信号の効果的な通信を促進するように、ワークプレス１０６を前進させるのに適したカム、レバー、リンク、エアシリンダ、モータ、または他の装置であってもよい。ワークプレス１０６によって加えられた力を制御することができる空圧シリンダ、ボールネジ、または他の直動型駆動装置などの駆動装置１０８は、チップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に押し付ける。一例において、駆動装置１０８は、各電気接続１６４に約３５ｇの力で、ワークプレス１０６をチップパッケージアセンブリ１６０に対して下方に付勢するように動作可能である。
【００５０】
上述したように、検査ステーション１０２の接触パッド１２４は、検査コントローラ１２８に連結される。検査コントローラ１２８は、一般的に、検査コントローラ１２８に記憶されたまたは検査コントローラ１２８によってアクセス可能な検査ルーチン（例えば、所定の検査ルーチン）を実行する。検査ルーチンは、ユーザインターフェイスを介して検査コントローラ１２８に入力されてもよく、検査コントローラ１２８および／またはホスト処理システム（図示せず）にアップロードされまたはそこからアクセスされてもよい。検査コントローラ１２８は、検査ステーション１０２のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して所定の検査を行う検査ルーチンを実行する。検査ルーチンは、ＤＣ検査ルーチン、バーンインルーチン、ポストバーンインルーチン、最終検査ルーチン、またはチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される他の所定の検査ルーチンのうち１つまたは複数であってもよい。
【００５１】
一例において、ＤＣ検査ルーチンは、検査ステーション１０２のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。ＤＣ検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を高ＤＣ負荷にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気短絡、抵抗、温度上昇、ＲＣ遅延、速度、他の性能特性または故障、または他の欠陥を検査することとを含むことができる。
【００５２】
別の例において、バーンイン検査ルーチンは、検査ステーション１０２のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。バーンイン検査ルーチンは、チップパッケージアセンブリ１６０を高電圧、高アンペア数、高温および／または高周波電気信号などの高ストレス環境にさらすことを含むことができる。バーンイン検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を高ストレス環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の短絡、抵抗、温度上昇、ＲＣ遅延、速度、他の性能特性または故障、または他の欠陥を検査することとを含むことができる。
【００５３】
さらに別の例において、ポストバーンイン検査ルーチンは、検査ステーション１０２に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。ポストバーンイン検査ルーチンは、室温および室温未満の温度でチップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することを含むことができる。ポストバーンイン検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を室温環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することとを含むことができる。また、ポストバーンイン検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を室温未満の温度環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することとを含むことができる。ポストバーンイン検査ルーチンは、例えば、検査対象のチップパッケージアセンブリ１６０に関連する性能、機能、合格、不合格、または他の性能情報などの検査情報を決定することを含むことができる。他の性能としては、抵抗、温度上昇、ＲＣ遅延、速度、故障または他の欠陥のうち１つ以上を含むが、これらに限定されない。
【００５４】
さらに他の例において、最終検査ルーチンは、検査ステーション１０２に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行される。最終検査ルーチンは、室温よりも高い温度（例えば、約１５５℃の高温）および／または室温よりも低い温度（例えば、約−５５℃の低温）で、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することを含むことができる。最終検査ルーチンは、一定の期間にわたってチップパッケージアセンブリ１６０を高温（および／または低温）環境にさらすことと、チップパッケージアセンブリ１６０の電気特性および機能を検査することとを含むことができる。最終検査ルーチンは、例えば、性能、機能、合格、不合格、または他の性能情報などの検査情報を検査コントローラ１２８上に記憶され、検査対象のチップパッケージアセンブリ１６０に一意に関連する情報として決定することを含むことができる。
【００５５】
さらに別の例において、チップパッケージアセンブリ１６０に対して実行された最終検査ルーチンは、チップパッケージアセンブリ１６０がインターフェイスを介して連結される装置の動作条件を模擬することができる。最終検査ルーチンの動作条件は、温度変化および電圧変動を含むことができる。また、検査システム１００の検査ステーション１０２または他の検査ステーションに他の検査ルーチンを実行することができる。
【００５６】
異なる設計を有するチップパッケージアセンブリ１６０は、パッケージ基板１６２の底面上に形成された異なるパターンの電気接続１６４を有し、これらの電気接続１６４のパターンは、しばしば、ソケット１２０の底面に配置された接触パッド１２４のパターンと一致しない。この場合、検査システム１００によって検査される次のチップパッケージアセンブリ１６０と一致するように構成された交換ソケット１２０を有する別のドータボード１４０を用いて、現在のドータボード１４０を容易に交換することができる。
【００５７】
上記で簡潔に説明したように、ワークプレス１０６の底面１８０は、個別の場所でチップパッケージアセンブリ１６０の上面に局所的な力を印加する複数の個別の力印加素子を有するように構成されている。この結果を達成するための一例において、ワークプレス１０６の底面１８０は、複数の個別の力印加素子を含む。これらの力印加素子は、バネ、駆動装置、エラストマー突起、または変形または変位の時に弾性力を生成する他の適切な要素であってもよい。１つの非限定的な例において、力印加素子は、ワークプレス１０６の底面１１６から突出する複数のプッシャピン１１８であるプッシャピン１１８は、チップパッケージアセンブリ１６０の複数の個別の場所に力を印加する「釘のベッド」として機能する。したがって、分散された力は、従来の検査システムがチップパッケージアセンブリ１６０の全体に印加した力よりも遥かに小さい。このような力の局所的な減少は、チップパッケージアセンブリ１６０に対する潜在的な損傷を有利に低減することができる。一例において、各プッシャピン１１８は、プッシャピン１１８のストロークの約半分の場合、約０．１５〜１．００Ｎ（ニュートン）の力でチップパッケージアセンブリ１６０をソケット１２０に付勢するように動作可能である。また、チップパッケージアセンブリ１６０と接触する際に、チップパッケージアセンブリ１６０の素子を損傷しないように、各プッシャピン１１８の位置および各プッシャピン１１８によって生成された力を選択することができる。さらに、有利には、プッシャピン１１８の両端は、非導電性である。これによって、検査中に、プッシャピン１１８は、意図せずチップパッケージアセンブリ１６０の素子を短絡させることがない。
【００５８】
図２〜６は、異なる実施形態に従って、様々な分布のプッシャピン１１８を有する図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す底面図である。まず、図２を参照して、プッシャピン１１８は、ワークプレス１０６の底面１１６を貫通して形成された複数のプッシャピン穴２０２を通って延在するように示されている。各プッシャピン１１８は、穴２０２のうち対応する１つの穴に配置される。これらの穴２０２は、アレイ状に配置されてもよく、非規則的なパターン、グリッドパターン、またはチップパッケージアセンブリ１６０の上面に力を有利に分配するのに適した他のパターンを有してもよい。
【００５９】
図２に示された例において、穴２０２は、Ｎ行２０４およびＭ列２０６に配置され、ＮおよびＭは、正の整数である。６行２０４および１２列２０６の穴２０２は、単に例示の目的のためであり、検査されるチップパッケージアセンブリ１６０のトポグラフィおよびトポグラフィの全体にわたって分配される所望の力に応じて、任意数のＮ行２０４および任意数のＭ列２０６の穴２０２を選択することができる。
【００６０】
図２に示された例において、行２０４および列２０６は、カルテシアン格子（Cartesian grid）に配置され、周りの枠は、境界２０８を形成する。境界２０８は、破線で示されている。境界２０８内に、行２０４および列２０６は、行方向および列方向の両方に均一に分布されている。
【００６１】
図３は、図２のものとは異なる分布のプッシャピン１１８を有するチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す底面図である。図３に示されたワークプレス１０６は、境界２０８内に形成された１つ以上の空乏領域３１０を含む。ワークプレス１０６の底面１１６上に形成された空乏領域３１０は、プッシャピン穴２０２を含まない。換言すれば、空乏領域３１０内のワークプレス１０６の底面１１６には、穴２０２が形成されていない。空乏領域３１０には穴２０２が形成されていないため、空乏領域３１０にはプッシャピン１１８が設けられていない。空乏領域３１０にはプッシャピン１１８が設けられていないため、空乏領域３１０の下方のチップパッケージアセンブリ１６０には力が印加されない。空乏領域３１０は、プッシャピン１１８と接触することが望ましくないチップパッケージアセンブリ１６０の領域の上方に設けられてもよい。
【００６２】
各空乏領域３１０は、少なくとも１つの穴２０２によって利用されるであろう領域を包含する。図３に示された例において、空乏領域３１０は、単一の列に配置されたときに３列の穴２０２によって利用されるであろう領域を包含する。代替的には、空乏領域３１０は、リング形状、矩形形状、単一点などを含むがそれらに限定されない他の形状を有してもよい。
【００６３】
図４は、図２のものとは異なる分布のプッシャピン１１８を有するチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す底面図である。図３と同様に、図４に示されたワークプレス１０６は、境界２０８内に形成された１つ以上の空乏領域４１０を含む。空乏領域４１０において、ワークプレス１０６の底面１１６に形成された穴２０２にはプッシャピン１１８が配置されていない。その結果、空乏領域４１０の下のチップパッケージアセンブリ１６０には力が印加されない。空乏領域４１０は、プッシャピン１１８と接触することが望ましくないチップパッケージアセンブリ１６０の領域の上方に設けられてもよい。空乏領域３１０を参照して上述したように、所望に応じて、空乏領域４１０は、ワークプレス１０６の底面１１６に配置されてもよい。
【００６４】
図５は、図２〜４のものとは異なる分布のプッシャピン１１８を有するチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す底面図である。図５に示された例において、境界２０８内に配置されたプッシャピン１１８は、異なるプッシャピン密度の少なくとも２つの領域にグループ化される。
【００６５】
例えば、第１領域５０２は、境界２０８内に配置された第１グループのプッシャピン１１８を含み、第１グループのプッシャピン１１８は、少なくとも一方向（すなわち、少なくとも行方向または列方向）に同様の共通ピッチを有する。図５に示された例において、第１領域５０２に配置された第１グループのプッシャピン１１８は、行および列の両方において共通ピッチを有する。
【００６６】
第２領域５０４は、境界２０８内に配置された第２グループのプッシャピン１１８を含み、第２グループのプッシャピン１１８は、第１領域５０２に配置された第１グループのプッシャピン１１８に比べて、一方向において異なる共通ピッチを有する。換言すれば、第２領域５０４に配置された第２グループのプッシャピン１１８は、行または列の一方のみに沿って、第１領域５０２の第１グループのプッシャピン１１８と共通のピッチを有する。図５に示された例において、第２領域５０４に配置された第２グループのプッシャピン１１８は、穴２０２およびプッシャピン１１８の列のみに沿って、第１領域５０２の第１グループのプッシャピン１１８と共通のピッチを有する。第１領域５０２の第１グループのプッシャピン１１８の穴２０２の列を規定するピッチは、第２領域５０４に配置された第２グループのプッシャピン１１８のピッチとは異なる。
【００６７】
また、図３に示されたように、第３領域５０６は、境界２０８内に配置された第３グループのプッシャピン１１８を含み、第３グループのプッシャピン１１８は、第１領域５０２に配置された第１グループのプッシャピン１１８に比べて、両方向において異なるピッチを有する。換言すれば、第３領域５０６に配置された第３グループのプッシャピン１１８は、第１領域５０２の第１グループのプッシャピン１１８に比べて、行および列の両方において異なるピッチを有する。
【００６８】
図６は、図２〜５のものとは異なる分布のプッシャピンを有するチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す底面図である。図５に示された例において、境界２０８内に配置されたプッシャピンは、異なるサイズの少なくとも２つの領域にグループ化される。２つの領域の各々を形成するプッシャピンは、異なる密度または同様の密度で配置されてもよい。
【００６９】
例えば、領域６０６は、境界２０８内に配置された少なくとも１つ以上のプッシャピン６１８を含み、少なくとも１つ以上のプッシャピン６１８は、境界２０８内に配置された少なくとも１つ以上のプッシャピン１１８とは異なるサイズを有する。図６に示された例において、領域６０６に配置されたプッシャピン６１８は、プッシャピン１１８よりも小さい。プッシャピン６１８は、一般的に、プッシャピン１１８と同様の機能を有し、以下に記載するように同様に構成することができる。プッシャピン６１８は、共通の矩形領域にグループ化されているが、任意の方法で配置されてもよい。例えば、所望に応じて、プッシャピン６１８は、行、円形、列、格子状、または別の形状に配置されてもよい。別の例において、１つ以上のプッシャピン６１８は、複数のプッシャピン１１８によって囲まれてもよい。
【００７０】
また、プッシャピン１１８（およびプッシャピン６１８）は、図２〜６を参照して説明した組み合わせのうち２つ以上または他の適切な方法で配置されてもよい。例えば、１つ以上の空乏領域３１０を含むワークプレス１０６は、１つ以上の空乏領域４１０と、異なる密度の領域（例えば、領域５０２、５０４および／または５０６のうち２つ以上）と、異なるサイズを有するプッシャピンの領域（例えば、１つ以上のプッシャピン１１８、６１８を含む少なくとも２つの領域）とを含むこともできる。同様に、異なる密度の領域（例えば、領域５０２、５０４および／または５０６のうち２つ以上）を含むワークプレス１０６は、異なるサイズを有するプッシャピンの領域（例えば、１つ以上のプッシャピン１１８、６１８を含む少なくとも２つの領域）を含んでもよい。これによって、チップパッケージアセンブリ１６０の任意のトポグラフィに対して、ソケット１２０との良好な電気接続をロバストに保証し且つチップパッケージアセンブリ１６０に対する損傷のリスクを最小にしながら、チップパッケージアセンブリ１６０の上面に印加される力の量および位置を容易に設定することができる。
【００７１】
図７は、図１のワークプレス１０６を示す概略側面図である。ワークプレス１０６は、異なる構成を有する検査チップパッケージアセンブリ１６０を切り替える際に、必要に応じて、１つのワークプレスが別のワークプレスによって容易に交換されることを可能にする任意の適切な方法で、取付プレート１３０に固定されてもよい。図７に示された例において、ワークプレス１０６は、取付プレート１３０に形成されたクリアランス穴７２６を通って延在するファスナ７２８を用いて、ワークプレス１０６に形成されたネジ孔７２４と係合することによって、取付プレート１３０に固定されてもよい。
【００７２】
ワークプレス１０６は、一般的に、アルミニウムまたは十分に剛性であり且つ寸法的に安定した他の材料から作製される。ワークプレス１０６は、一体構造として作製されてもよく、または複数のセクションに作製され、一体に連結されてもよい。図７に示された例において、ワークプレス１０６は、少なくともプッシャピン１１８をワークプレス１０６内に保持するための第１セクション７０２と第２セクション７０４とを含む。第１セクション７０２の上面は、ワークプレス１０６の上面を形成する。第２セクション７０４の底面は、ワークプレス１０６の底面１１６を形成する。第１セクション７０２は、必要に応じてプッシャピン１１８の交換を可能にする任意の適切な方法で、第２セクション７０４に固定されてもよい。例えば、第１セクション７０２は、第１セクション７０２に形成されたクリアランス穴７３４を通って延在するファスナ７３０を用いて、第２セクション７０４に形成されたネジ孔７３６と係合することによって、第２セクション７０４に固定されてもよい。また、クリアランス穴７３４は、ファスナ７３０のヘッドを第１セクション７０２の上面よりも下方に凹ませるためのカウンタボア７３２を含むことができる。これにより、第１セクション７０２を取付プレート１３０と同一平面に取り付けることができる。
【００７３】
プッシャピン穴２０２は、ワークプレス１０６の底面１１６を通って形成され、第１セクション７０２の全体および第２セクション７０４の少なくとも一部を通って延在する。プッシャピン穴２０２の向きは、ワークプレス１０６の底面１１６に対してほぼ垂直である。
【００７４】
ワークプレス１０６の第１セクション７０２を通って形成されたプッシャピン穴２０２の部分は、第１直径セクション７４０と第２直径セクション７４２とを含む。第１直径セクション７４０は、第１セクション７０２の底面１１６で開口する。第１直径セクション７４０は、第２直径セクション７４２の直径よりも小さい直径を有する。第１直径セクション７４２と第２直径セクション７４０との間の移行部は、ステップ７４４を形成する。以下でさらに説明するように、ステップ７４４は、プッシャピン１１８の全体が底面１１６を通ってワークプレス１０６から完全に出ることを防止するサイズに形成されている。プッシャピン１１８をワークプレス１０６内に設置すると、プッシャピン１１８の先端７１４は、プッシャピン１１８がチップパッケージアセンブリ１６０と係合し且つチップパッケージアセンブリ１６０の上面に所望の力を印加するのに十分な移動量を有することを可能にするのに十分な量で、ワークプレス１０６の底面１１６を超えて延在する。図７の破線で示すように、プッシャピン１１８の先端７１４は、ワークプレス１０６の底面１８０を規定する。各プッシャピン１１８の先端７１４が他のプッシャピン１１８とは独立して別々に移動することができるため、プッシャピン１１８の個別の移動およびプッシャピン１１８によって生成され、ワークプレス１０６の底面１８０にわたって分布された力は、ワークプレス１０６をソケット１２０に向かって前進させる共に、底面１８０をチップパッケージアセンブリ１６０のトポグラフィに動的に適合させることができる。
【００７５】
ワークプレス１０６の第２セクション７０４を通って形成されたプッシャピン穴２０２の部分は、穴７２０を含む。穴７２０は、底部７２２を有する盲穴であってもよく、第２セクション７０４を完全に貫通して形成されてもよい。この場合、取付プレート１３０は、穴７２０の底部７２２を形成する。穴７２０の底部７２２は、ワークプレス１０６の第２セクション７０４の底面から深さ７５０で延在する。一般的に、深さ７５０は、プッシャピン１１８のバネ定数と共に、プッシャピン１１８がチップパッケージアセンブリ１６０に印加する力を設定するように選択される。したがって、ワークプレス１０６内に配置された各プッシャピン１１８によって生成された力は、穴７２０の深さ７５０、各プッシャピン１１８のバネ定数および長さなどのパラメータを選択することによって制御される。これらのパラメータは、全てのプッシャピン１１８が単位変位当たりに均一な力を印加するように、または少なくとも１つもしくは全てのプッシャピン１１８が単位変位当たりに異なる力を印加するように選択されてもよい。
【００７６】
セクション７０２、７０４を組み立てると、第１セクション７０２を通って形成されたプッシャピン穴２０２の第２直径セクション７４２は、穴７２０と整列される。これによって、プッシャピン１１８を穴２０２内に保持することができる。ファスナ７３０を取り外すことによって、セクション７０２、７０４を容易に分解することができる。これによって、損傷したプッシャピン１１８を交換することができ、または１つ以上のプッシャピン１１８を、異なるバネ力を有するプッシャピン１１８に交換することができる。このようにして、異なるプッシャピン１１８は、チップパッケージアセンブリ１６０の上面の局所領域に異なる力を印加することができる。
【００７７】
図示のように、穴２０２内に配置されたプッシャピン１１８は、第１プランジャ７１２と、ケース７１０と、第２プランジャ７１６とを含む。ケース７１０は、一般的に、プランジャ７１２、７１６の直径よりも大きく、ワークプレス１０６の第１セクション７０２を通って形成されたプッシャピン穴２０２の部分の第２直径セクション７４２の直径よりも小さい直径を有する。第１プランジャ７１２は、プッシャピン穴２０２の第１直径セクション７４０に自由に移動するように選択された直径を有する。ケース７１０は、ケース７１０の外径と第１プランジャ７１２との間に形成された肩部７０８を含む。肩部７０８は、ステップ７４４に接触することによって、プッシャピン１１８のケース７１０がプッシャピン穴２０２の第１直径セクション７４０を通ってワークプレス１０６の底面１１６から完全に出ることを防止する。
【００７８】
図８は、チップパッケージアセンブリ１６０の上面の局所領域に異なる力を提供するように構成された図１Ａ〜１Ｃのワークプレス１０６の別の実施形態を示す概略側面図である。図８に示されたワークプレス１０６は、第２セクション７０４に形成された少なくとも１つ以上の穴７２０の有効深さを変更することによって、当該穴７２０に配置されたプッシャピン１１８によって印加される力を調整することを除き、図７に示されたワークプレス１０６と実質的に同様に形成されている。例えば、１つの穴７２０は、深さ７５０を有することができ、別の穴７２０は、量８１０で異なる深さを有することができる。図８に示された量８１０は、穴７２０Ｂが穴７２０Ａよりも深いことを示しているが、穴７２０Ｂは、穴７２０Ａよりも浅くてもよい。したがって、図８に示された例において、穴７２０Ａ、７２０Ｂの各々に配置された同様のプッシャピン１１８Ａ、１１８Ｂが力を生成する場合、プッシャピン１１８Ｂに比べて、プッシャピン１１８Ａの方がより多くの力をチップパッケージアセンブリ１６０に印加することになる。また、ストロークまたはバネ定数のうち少なくとも１つが異なるプッシャピン１１８Ａ、１１８Ｂを利用することによって、力の差を調整（例えば、選択）することができる。
【００７９】
図９に示されたワークプレス１０６の部分断面図に示すように、穴７２０の有効深さは、穴７２０にスペーサ８１４を挿入することによって変更されてもよい。スペーサ８１４は、スペーサ８１４の厚さ８１２で穴７２０の深さ７５０を減少させる。したがって、同様の深さ７５０を有する穴７２０に配置された同様のプッシャピン１１８Ａ、１１８Ｃが力を生成する場合、プッシャピン１１８Ａに比べて、プッシャピン１１８Ｃの方がより多くの力をチップパッケージアセンブリ１６０に印加することになる。
【００８０】
また、図１０に示されたワークプレス１０６の部分断面図に示すように、穴７２０の有効深さは、穴７２０の底部７２２から物体を突出させることによって変更されてもよい。図１０に示すように、止めネジ９０８は、ワークプレス１０６の第２セクション７０４に形成されたネジ孔９０６と係合している。ネジ孔９０６は、穴７２０に開口する。ネジ孔９０６内に配置された止めネジ９０８は、取付プレート１３０を通って形成されたクリアランス穴９０４を介してアクセスすることができる。これによって、ワークプレス１０６を取付プレート１３０に固定した後に、止めネジ９０８を調整することができる。距離９１０で止めネジ９０８を穴７２０内に前進させることができ、同様の深さ７５０を有する穴７２０内に位置するプッシャピン１１８Ｘ、１１８Ｚよりも、プッシャピン１１８Ｙを圧迫する。止めネジ９０８は、穴７２０内に延在する距離９１０で、穴７２０の有効深さを減少させる（すなわち、深さ７５０から距離９１０を減らす）。したがって、同様のプッシャピン１１８Ｙ、１１８Ｚが力を生成する場合、プッシャピン１１８Ｚに比べて、プッシャピン１１８Ｙの方がより多くの力をチップパッケージアセンブリ１６０に印加することになる。
【００８１】
図９は、止めネジ９０８を穴７２０内に突出する物体としてに示しているが、止めネジ９０８の代わりに利用され得る他の物体は、ネジファスナ、ネジ要素、線形駆動装置、ボールネジまたは親ネジ、ソレノイド、および穴７２０内に配置されたプッシャピン１１８の端部を制御可能に変位させるのに適した他の駆動装置を含む。これによって、プッシャピン１１８がチップパッケージアセンブリ１６０と接触する時に、プッシャピン１１８によって生成された力を調整することができる。
【００８２】
図１０は、導電性プッシャピン１０１８を有する図１Ａ〜１Ｃのワークプレス１０６の一部を示す別の概略側面図である。導電性プッシャピン１０１８は、高周波信号を伝送するのに好適な市販のバネピンであってもよい。また、プッシャピン１０１８は、先端と先端の間に導電性であることを除き、図１４〜２０を参照して以下で説明するプッシャピン１１８と同様に構成されてもよい。
【００８３】
導電性プッシャピン１０１８を利用して、検査コントローラ１２８とチップパッケージアセンブリ１６０の上面に配置された検査パッド１７４との間の通信を有利に提供することができる。導電性プッシャピン１０１８は、穴２０２の底部に配置された導電性パッド１００２に電気的に接続される。導電性パッド１００２は、ワークプレス１０６を通って配線されたワイヤ１００４によって、検査コントローラ１２８に接続される。有利なことに、導電性プッシャピン１０１８によって、検査コントローラ１２８は、検査ソケット１２０の接触パッド１２４を介して接続された配線を利用することなく、チップパッケージアセンブリ１６０と通信することができる。パッケージ基板１６２を通って形成され、検査パッド１７４をダイ１７０の回路１１０６に接続するための例示的な配線１１０２が、図１１に示されている。
【００８４】
図１１は、図１の自動化検査システム１００のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０と係合しているワークプレス１０６を示す部分断面図である。駆動装置１０８がワークプレス１０６をソケット１２０に向かって前進させると、プッシャピン１１８（および存在する場合に１０１８）は、チップパッケージアセンブリ１６０の様々な構成要素と接触する。図１１に示すように、チップパッケージアセンブリ１６０の様々な構成要素（例えば、パッケージ基板１６２の上面１１０４、補強材１６６、表面実装回路素子１７２、検査パッド１７４、およびダイ１６８、１７０）は、一般的に、不均一なトポグラフィを有する。プッシャピン１１８、１０１８のストークは、所望の力をチップパッケージアセンブリ１６０に印加しながら、パッケージ基板１６２の上面１１０４から上方に延在する構成要素の異なる高さに適合するのに十分である。プッシャピン１１８が所望の場所に小さな力を印加するように構成されているため、表面実装回路素子１７２などの脆弱な構成要素に有利に力を印加することができ、回路素子１７２への損傷または非導電性のプッシャピン１１８によって隣接するピン１１８間の短絡もしくはチップパッケージアセンブリ１６０の他の構成要素間の短絡を引き起こすことがない。また、力が一般的にチップパッケージアセンブリ１６０全体にわたって分散されるため、半田バンプ１６４と接触パッド１２４との間のロバストな接続を有利に実現する。さらに、プッシャピン１１８のストークは、非適合性パッケージ接触表面を有する従来のワークプレスと異なって、より高いダイ（例えば、ダイ１６８）を過剰に圧迫することなく、異なる高さの隣接表面、例えば、ダイ１６８、１７０の上面に適合することができる。
【００８５】
図１２は、図１の自動化検査システム１００のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０と係合しているワークプレス１０６を示す別の部分断面図である。図１２において、ワークプレス１０６は、プッシャピン１１８の先端７１４とチップパッケージアセンブリ１６０の構成要素との間に配置された熱界面材料（ＴＩＭ）１２００からなる層を有する。ＴＩＭ１２００を利用して、ピン１１８からの力をチップパッケージアセンブリ１６０の上面にわたってさらに広く分散することができる。
【００８６】
図１２に示された例において、ＴＩＭ１２００は、コンプライアント材料からなるシートの形状を有する。ＴＩＭ１２００のシートは、検査パッド１７４の上方に設けられた穴１２０２を含むことができる。これによって、導電性プッシャピン１０１８と検査パッド１７４との間に直接接触が形成され、信号伝送を維持することができる。
【００８７】
図１３は、図１の自動化検査システム１００のソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０と係合しているワークプレス１０６を示す別の部分断面図である。図１３において、ワークプレス１０６の第２セクション７０４は、様々な深さの穴７２０を有する。これによって、チップパッケージアセンブリ１６０の検査時に、プッシャピン１１８によって印加された力を、各プッシャピン１１８が接触するパッケージ素子の高さおよび種類に応じて好適に調整することができる。上述したように、ワークプレス１０６内に配置された各プッシャピン１１８によって生成された力は、各プッシャピン１１８のバネ定数および長さ並びに穴７２０の深さ７５０などのパラメータを選択することによって制御される。これらのパラメータは、全てのプッシャピン１１８が単位変位当たりに均一な力を印加するように、または少なくとも１つもしくは全てのプッシャピン１１８が単位変位当たりに異なる力を印加するように選択されてもよい。
【００８８】
例えば、好ましくは、パッケージ基板１６２の上面１１０４に接触するプッシャピン１１８は、ダイ１７０の上面に接触するプッシャピン１１８よりも比較的に高い力を印加する。したがって、パッケージ基板１６２の上面１１０４に接触するプッシャピン１１８は、ダイ１７０の上面に接触するプッシャピン１１８を配置している穴７２０Ｅよりも浅い穴７２０Ａに配置されてもよい。同様に、好ましくは、補強材１６６の上面に接触するプッシャピン１１８は、比較的に高い力を印加する。したがって、補強材１６６の上面に接触するプッシャピン１１８は、パッケージ基板１６２の上面１１０４から上方に突出する補強材１６６とダイ１７０との間の差に比例して、ダイ１７０の上面に接触するプッシャピン１１８を配置している穴７２０Ｅよりも浅い穴７２０Ｂに配置されてもよい。また、好ましくは、表面実装回路素子１７２および検査パッド１７４がパッケージ基板１６２の上面１１０４から上方にほぼ同様の量で延在しても、検査パッド１７４の上面に接触するプッシャピン１１８は、表面実装回路素子１７２に印加される力よりも比較的に高い力を印加する。したがって、検査パッド１７４に接触するプッシャピン１１８は、表面実装回路素子１７２に接触するプッシャピン１１８を配置している穴７２０Ｄよりも浅い穴７２０ｃ内に配置されてもよい。同様に、好ましくは、ダイ１７０の上面に接触するプッシャピン１１８は、ダイ１６８の上面に接触するプッシャピン１１８とほぼ同様の力を印加する。ダイ１６８がダイ１７０よりも大きな高さでパッケージ基板１６２の上面１１０４から上方に位置する上面を有するため、ダイ１６８に接触するプッシャピン１１８は、ダイ１６８に接触するプッシャピン１１８を配置している穴７２０Ｆよりも浅い穴７２０Ｅに配置されてもよい。したがって、両方のダイ１６８、１７０に印加された力は、本質的に等しい。
【００８９】
図１１〜１３は、均一な分布のプッシャピン１１８の外観を有する例を示しているが、図２〜６を参照して上述したものを含むがこれらに限定されない任意のプッシャピン分布を利用してもよい。また、プッシャピン１１８は、単位変位当たりに均一のストローク、バネ定数、または力を有することに限定されず、むしろ、ワークプレスアセンブリ１０４に配置された任意の１つ以上のプッシャピン１１８は、当該ワークプレスアセンブリ１０４に配置された１つ以上の他のプッシャピン１１８とは異なる単位変位当たりのストローク、バネ定数、または力のうち１つ以上を有してもよい。
【００９０】
図１４は、例示的なプッシャピン１１８を示す斜視図である。ポゴピン、プッシャピン、座屈ピン、コブラピン、微小電気機械（ＭＥＭＳ）ピンなどから構成され得るプッシャピン１１８は、第１プランジャ７１２と、第２プランジャ７１６と、バネ１４０２とを含む。一例において、プランジャ７１２、７１６は、約０．５〜約２．５ｍｍの距離（例えば、ストローク）で軸方向に離れてもよい。一例において、プッシャピン１１８の第１プランジャ７１２および第２プランジャ７１６の露出した対向端部の間に、電気絶縁性（例えば、不連続）経路が形成される。プッシャピン１１８に形成された電気絶縁性経路は、プッシャピン１１８が使用時にプッシャピン１１８と接触し得る回路を不注意に短絡することを防止する。なお、本明細書に記載されたプッシャピン１１８は、ＤＵＴと共に使用するが、電気信号、接地または電力の通信を必要とし、導電性プッシャピン１０１８または同等物などの導電性プッシャピンが利用される場所に使用することを意図していない。
【００９１】
第１プランジャ７１２の先端７１４、第１プランジャ７１２、第２プランジャ７１６の先端７１８のうち少なくとも１つは、プッシャピン１１８全体の電気信号の隔離（すなわち、非伝送）を提供する誘電材料から作製される、誘電材料の一部を有する、および／または誘電材料で被覆される。図１４に示された例において、プッシャピン１１８全体の電気的な不連続を生じる誘電部分１４１０のいくつかの位置が示されている。
【００９２】
プッシャピン１１８は、ＤＵＴと共に使用するときにプッシャピン１１８に印加された軸方向圧迫力に耐えるのに十分に剛性な材料から作製されてもよい。例えば、プッシャピン１１８は、最大約１６００ｇの軸方向圧迫力に耐えるように構成されている。一例において、プッシャピン１１８は、炭素系材料、繊維強化プラスチック、金属、剛性ポリマー、または他の好適な材料から作製されてもよい。好適な金属としては、黄銅、ステンレス鋼、ベリリウム銅およびチタンが挙げられる。プッシャピン１１８は、１つ以上の材料から作製されてもよい。一例において、プッシャピン１１８の少なくとも一部１４１０は、誘電材料から作製される。したがって、プッシャピン１１８は、先端７１４と先端７１８との間に非導電性である。
【００９３】
バネ１４０２は、導電性材料または非導電性材料から作製され、第１プランジャ７１２と第２プランジャ７１６との間に配置される。バネ１４０２は、第１プランジャ７１２を第２プランジャ７１６から離れるように付勢する。バネ１４０２は、ケース７１０の内部または外部に配置されてもよい。図１４に示された例において、バネ１４０２は、ケース７１０のキャビティ１４０４に配置されている。一例において、バネ１４０２は、第２プランジャ７１６のストロークの約半分で、約０．１５〜１．００Ｎ（ニュートン）の力を生成するように選択される。
【００９４】
上述したように、プッシャピン１１８には電気絶縁性経路が形成される。すなわち、プッシャピン１１８の長さを規定するプランジャ７１２、７１６の先端７１４、７１８の間に開回路が形成される。プッシャピン１１８に形成された電気絶縁性経路は、一般的に、プッシャピン１１８が使用時にプッシャピン１１８の先端７１４、７１８と接触し得る回路を不注意に短絡させることを防止する。プッシャピン１１８に電気絶縁性経路を形成するために、プッシャピン１１８の様々な要素は、電気絶縁性材料から作製されてもよく、または電気絶縁性材料で被覆されてもよい。これによって、上述したように、プッシャピン１１８の露出した先端７１４、７１８の間に開回路が形成される。電気絶縁材料は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料であってもよい。また、電気絶縁材料は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆であってもよい。非導電性被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含むことができる。
【００９５】
図１４にさらに示すように、必要に応じて、電気絶縁性であり得る先端７１４は、仮想線で示すように、ケース７１０の外径よりも広い幅を有してもよい。仮想線で示すように、広い先端７１４は、ダイまたは他のＤＵＴと接触するときに、プッシャピン１１８によって生成された力をより大きな面積にわたって有利に分散することによって、ＤＵＴに印加された圧力を減少させ、プッシャピン１１８との相互作用によってＤＵＴを損傷する可能性を低減する。また、先端７１４が電気絶縁性である実施形態において、先端７１４は、先端７１４と接触する隣接する回路を短絡することができないため、半田接続および露出した回路素子、例えば表面実装回路素子１７２の近くに乃至接触するように、プッシャピン１１８を使用することができる。
【００９６】
図１５は、形成された電気絶縁性経路を有する例示的なプッシャピン１５００を示す斜視図である。プッシャピン１５００は、バネ１４０２がケース７１０の外側に配置されることを除き、上述したプッシャピン１１８と同様に作製されてもよい。
【００９７】
図１５に示された例において、プッシャピン１５００に電気絶縁性経路を形成するために、先端７１４が電気絶縁性である。電気絶縁性先端７１４は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁性材料から作製されてもよい。代替的には、電気絶縁性先端７１４は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆を有するように作製されてもよい。この被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含む。電気絶縁性先端７１４は、プッシャピン１１８の先端７１４、７１８の間に開回路を形成し、プッシャピン１１８を非導電性にする。
【００９８】
電気絶縁性先端７１４の幅の拡大は、従来のプッシャピンに比べて、ダイまたは他のＤＵＴと接触するときにプッシャピン１１８によって生成された力をより大きな面積にわたって有利に分散させ、したがって、プッシャピン１１８との相互作用によってＤＵＴを損傷する可能性を低減する。
【００９９】
図１６は、形成された電気絶縁性経路を有する例示的なプッシャピン１６００を示す斜視図である。例示的なプッシャピン１６００は、プランジャ７１２、７１６を連結するスライド機構１１０２を有することを除き、上述したプッシャピン１１８、１５００と同様に作製されてもよい。スライド機構１１０２によって、一方のプランジャ部材、例えばプランジャ７１２は、他方のプランジャ部材、例えばプランジャ７１６に対して直線的にスライドすることができる。スライド機構１１０２は、プランジャ７１２、７１６が互いに対して移動することを可能にする任意の好適な線形スライド、例えば、レールに摺動可能に取り付けられた１つ以上のガイドとして構成されてもよい。バネ１４０２は、プランジャ７１２、７１６に連結され、プッシャピン１６００の先端７１４、７１８を反対方向に付勢する。
【０１００】
プランジャ７１２、７１６は、金属などのプレス加工材料から作製されてもよく、または機械加工され、鋳造され、成形され、もしくは他の方法で形成されてもよい。代替的には、プランジャ７１２、７１６は、剛性プラスチックから押出され、成形され、または他の方法で形成されてもよい。
【０１０１】
プッシャピン１６００は、プッシャピン１６００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン１６００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ７１２の先端７１４は、電気絶縁性先端７１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ７１６の先端７１８は、電気絶縁性先端７１４を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ７１２および第２プランジャ７１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または上述したように、プッシャピン１６００の対向先端７１４、７１８の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１０２】
図１７〜１８は、一実施形態に従って、外側バネ１４０２を備えた例示的なプッシャピン１７００を示す側面図および正面図である。プッシャピン１７００は、プランジャ７１２、７１６の間の相対運動をガイドする「Ｈ」構成を有する第１プランジャ７１２および第２プランジャ７１６で構成されている。図１７〜１８に示された実施形態において、各プランジャ７１２、７１６は、他のプランジャ７１２、７１６に対して３０〜９０度などの角度で回転される平坦な形状を有する。これによって、各プランジャ７１２、７１６の「Ｈ」構成の脚部が互いに係合することができる。プランジャ７１２、７１６は、金属または剛性プラスチックなどのプレス加工材料から作製されてもよい。
【０１０３】
上述した他のピンと同様に、プッシャピン１７００は、プッシャピン１７００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン１６００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ７１２の先端７１４は、電気絶縁性先端７１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ７１６の先端７１８は、電気絶縁性先端７１４を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ７１２および第２プランジャ７１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または図４〜７を参照して説明したように、プッシャピン１７００の対向先端７１４、７１８の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１０４】
図１９は、圧縮可能な弾性材料から作製されたバネ１９０２を備えた例示的なプッシャピン１９００を示す断面図である。バネ１９０２を形成する圧縮可能な弾性材料は、発泡体、エラストマー、またはプラスチック球から作製されてもよい。バネ１９０２は、電気伝導性材料または電気絶縁性材料から作製されてもよい。
【０１０５】
上述した他のピンと同様に、プッシャピン１９００は、プッシャピン１９００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン１９００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ７１２の先端７１４は、電気絶縁材料を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ７１６の先端７１８は、電気絶縁性材料を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ７１２および第２プランジャ７１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または上述したように、プッシャピン１４００の対向先端７１４、７１８の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１０６】
図２０は、一実施形態に従って、バネを組み込んだ一体構造を備えた例示的なプッシャピン２０００を示す側面図である。すなわち、少なくとも１つのバネ２０１５およびプランジャ７１２、７１６は、単一の材料の塊から作製され、一体構造を形成する。例えば、一体構造は、プレス加工、機械加工、ＭＥＭＳ製造技術、３Ｄ印刷、または他の適切な技術によって達成されてもよい。
【０１０７】
図２０に示された実施形態において、２つのバネ２０１５の一端は、フレーム２００２に連結される。各バネ２０１５の他端（例えば、先端７１４、７１８）は、プランジャ７１２、７１６に各々連結される。一例において、バネ２０１５は、板バネである。
【０１０８】
フレーム２００２は、プランジャ７１２、７１６およびバネ２０１５を横方向に囲むことによって、プッシャピン２０００が形成された受入穴にプッシャピン２０００を案内するガイドを提供する。先端７１４、７１８は、先端７１４、７１８がフレーム２００２の内部に引き込まれることなく、プランジャ７１２、７１６の所望の動作範囲を可能にする十分な距離で、フレーム２００２の隙間を通って軸方向に延在している。
【０１０９】
上述した他のピンと同様に、プッシャピン２０００は、プッシャピン２０００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン１６００の対向先端７１４、７１８の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ７１２の先端７１４は、電気絶縁性先端７１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ７１６の先端７１８は、電気絶縁性先端７１４を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ７１２、第２プランジャ７１６およびバネ２０１５のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または図４〜７を参照して説明したように、プッシャピン２０００の対向先端７１４、７１８の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。さらに別の例において、バネ２０１５を分離するフレーム２００２の部分は、プッシャピン２０００の先端７１４、７１８の間に開回路を形成するように、電気絶縁性から作製されてもよく、または電気絶縁性で被覆されてもよい。
【０１１０】
上述した全てのプッシャピンにおいて、プッシャピンは、軸方向に整列されたプッシャピンの間に１．０ｍｍの中心線ピッチを有するサイズに形成されてもよい。他の例において、中心線ピッチは、０．４ｍｍのように小さくてもよい。プッシャピンの端部間（すなわち、先端７１４、７１８の間）の動作（すなわち、軸方向の移動）範囲は、０．７〜２．０ｍｍであってもよい。プッシャピンは、５．０〜０．１５Ｎの力を生成することができる。
【０１１１】
図２１は、任意選択の温度制御ブロック２１００を備えた、図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す側面図である。温度制御ブロック２１００は、温度制御ブロック２１００の下面２１０８がワークプレス１０６の底面１１６を通ってソケット１２０に配置されたチップパッケージアセンブリ１６０に露出されるように、ワークプレス１０６に組み込まれる。温度制御ブロック２１００は、ワークプレス１０６に直接に連結されてもよく、または代替的に取付プレート１３０に連結されてもよい。
【０１１２】
温度制御ブロック２１００の下面２１０８は、パッケージ基板１６２に取り付けられたダイ１６８、１７０のトポグラフィに実質的に適合するように形成されてもよい。換言すれば、各ダイ１６８、１７０がパッケージ基板１６２の上面１１０４から上方に異なる高さで延在しても、温度制御ブロック２１００の下面２１０８は、各ダイ１６８、１７０の上面に適合する幾何学形状を有することができる。例えば、温度制御ブロック２１００の下面２１０８は、平行な平面を有する１つ以上の領域、例えばステップを含むことができ、各領域は、ダイ１６８、１７０の各々の上面に係合および嵌合するように構成されている。
【０１１３】
また、温度制御ブロック２１００は、（図２１に仮想線で示されている）少なくとも１つの冷却チャネル２１０４を含んでもよい。チャネル２１０４は、温度制御ブロック２１００に形成された入口ポート２１０２と出口ポート２１０６との間に延在する。入口ポート２１０２および出口ポート２１０６は、水、油、冷媒、液体窒素などの冷却媒体がチャネル２１０４を通って循環することを可能にし、したがって、ブロック２１００を冷却し、検査対象のダイ１６８、１７０から発生した熱を効果的に放散させる。別の例において、温度制御ブロック２１００は、例えば、チャネル２１０４を通って循環する加熱流体を使用することによって、または温度制御ブロック２１００の内部にもしくは温度制御ブロック２１００の上方に配置された抵抗加熱器を利用することによって、高温検査を受けているダイ１６８、１７０を加熱するために利用されてもよい。
【０１１４】
図２２は、一体型プッシャピン１１８を含む任意選択の温度制御ブロック２１００を備えた、図１Ａ〜１Ｃのチップパッケージアセンブリ検査システム１００のワークプレス１０６を示す側面図である。図２２のワークプレス１０６は、ダイス１６８、１７０と接触する複数のプッシャピン１１８を含むことを除き、図２２のワークプレス１０６と本質的に同様に形成されている。
【０１１５】
図２２に示された例において、温度制御ブロック２１００は、２つのセクション２２０２、２２０４に分割され、プッシャピン穴２２０６の製作を可能にする。プッシャピン穴２２０６は、プッシャピン１１８を温度制御ブロック２１００内に保持するように、ワークプレス１０６のセクション７０２、７０４に作製された穴２０２と同様に、温度制御ブロック２１００のセクション２２０２、２２０４に作製される。
【０１１６】
図示されていないが、必要に応じて、図１２に示すＴＩＭ１２００などのＴＩＭ層は、図２３〜２２に記載される例のいずれかの温度制御ブロック２１００とダイ１６８、１７０との間に設けられてもよい。また、温度制御ブロック２１００は、図２〜９に記載される例のいずれかに組み込まれてもよい。
【０１１７】
図２３は、チップパッケージアセンブリ１６０または他の適切なチップパッケージを検査するための方法２３００を示すフロー図である。方法２３００は、ロボットを用いて、チップパッケージアセンブリ１６０を検査システム１００のソケット１２０に配置することによって、操作２３０２から開始する。
【０１１８】
操作２３０４において、ワークプレス１０６から延在するプッシャピン１１８がチップパッケージアセンブリ１６０の多平面トポグラフィに係合し且つ動的に適合するように、ワークプレス１０６をソケット１２０に向かって移動する。プッシャピン１１８がチップパッケージアセンブリ１６０に十分な力を印加することによって、チップパッケージアセンブリ１６０とソケット１２０のパッド１２４との間の良好な電気接触を確保するように、ワークプレス１０６を所定の距離でソケット１２０に向かって移動する。良好な電気接触は、チップパッケージアセンブリ１６０と検査コントローラ１２８との間のロバストで効果的な信号伝送を可能にする。
【０１１９】
操作２３０４において、ワークプレス１０６から延在するプッシャピン１１８は、必要に応じて、他の領域よりも大きな密度のピン１１８で、チップパッケージアセンブリ１６０の１つの領域に係合することができる。操作２３０４において、ワークプレス１０６から延在するプッシャピン１１８は、必要に応じて、チップパッケージアセンブリ１６０の別の領域に係合するピン１１８とは異なるサイズを有するピン１１８で、チップパッケージアセンブリ１６０の１つの領域に係合することができる。操作２３０４において、ワークプレス１０６から延在する１つのプッシャピン１１８は、必要に応じて、異なるピン１１８によってチップパッケージアセンブリ１６０の別の領域に印加された力よりも大きな力を、チップパッケージアセンブリ１６０の１つの領域に印加することができる。操作２３０４において、両方のプッシャピン１１８が一例では実質的に同様の距離で変位されても、または他の例では実質的に異なる距離で変位されても、ワークプレス１０６から延在する１つのプッシャピン１１８は、必要に応じて、異なるピン１１８によってチップパッケージアセンブリ１６０の別の領域に印加された力よりも大きな力を、チップパッケージアセンブリ１６０の１つの領域に印加することができる。操作２３０４において、両方のプッシャピン１１８が一例では実質的に同様の距離で移動されても、または他の例では実質的に異なる距離で移動されても、ワークプレス１０６から延在する１つのプッシャピン１１８は、必要に応じて、異なるピン１１８によってチップパッケージアセンブリ１６０の別の領域に印加された力と実質的に等しい力を、チップパッケージアセンブリ１６０の１つの領域に印加することができる。
【０１２０】
任意選択の操作２３０６において、検査コントローラ１２８は、ワークプレス１０６を介して配置された導電性プッシャピン１０１８を介して、チップパッケージアセンブリ１６０の少なくとも１つのダイ、例えばダイ１７０と通信する。任意選択の操作２３０８において、ダイ１６８、１７０のうち１つ以上は、ワークプレス１０６を介して配置された温度制御ブロック２１００を介して熱を伝導することによって冷却される。
【０１２１】
操作２３１０において、ソケット１２０を介して、場合によってワークプレスを介して配置された１つ以上の導電性プッシャピン１０１８を介して検査コントローラ１２８に接続されたチップパッケージアセンブリ１６０は、検査コントローラ１２８によって実行される検査ルーチンに従って検査される。上述したように、この検査は、ＤＣ検査ルーチン、バーンインルーチン、ポストバーンインルーチン、最終検査ルーチン、またはチップパッケージアセンブリ１６０に対して実行された他の所定の検査ルーチンのうち１つまたは複数であってもよい。
【０１２２】
本開示の他の例は、一般的に、集積回路パッケージ検査アセンブリに使用される電気絶縁性プッシャピンを提供する。本明細書に記載された第１例において、より大きな接触面積に力を分散することによって、集積回路チップ、集積回路チップパッケージ、プリント回路基板などのＤＵＴに加えられる圧力を減らし、これによって、ダイおよび／またはパッケージの剥離並びにダイおよび／または基板の亀裂が発生するリスクを低減する技術が提供される。本明細書に記載された第２例において、プッシャピンの両端の間に形成された電気絶縁性経路を含む技術が提供される。プッシャピンに形成された電気絶縁性経路は、プッシャピンがＤＵＴと共に使用するときにプッシャピンと接触し得る回路を不注意に短絡することを防止する。
【０１２３】
図２４は、例示的なプッシャピン３１００を示す斜視図である。ポゴピン、バネピン、座屈ピン、コブラピン、微小電気機械（ＭＥＭＳ）ピンなどから構成され得るプッシャピン３１００は、第１プランジャ部材３１０８と、第２プランジャ部材３１１６と、バネ３１１５とを含む。図１〜２３を参照して上述した１つ以上のプッシャピンは、プッシャピン３１００として構成されてもよい。一例において、プッシャピン３１００の第１プランジャ部材３１０８および第２プランジャ部材３１１６の露出した対向端部の間に、電気絶縁性経路が形成される。プッシャピン３１００に形成された電気絶縁性経路は、プッシャピン３１００が使用時にプッシャピン３１００と接触し得る回路を不注意に短絡することを防止する。なお、本明細書に記載されたプッシャピン３１００は、ＤＵＴに使用されるが、電気信号、接地または電力の通信を必要とし、従来のプッシャピンが一般的に利用される場所で使用することを意図していない。
【０１２４】
第１プランジャ部材３１０８は、本体３１５０を有する。本体３１５０は、第１端部３１１３と、第２端部３１１０とを含む。本体３１５０は、円筒形であってもよく、または別の断面形状を有してもよい。本体３１５０は、ＤＵＴと共に使用するときにプッシャピン３１００に印加される軸方向圧迫力に耐えるのに十分に剛性である材料から作製されてもよい。例えば、本体３１５０は、最大約１０００ｇの軸方向圧迫力に耐えるように構成されている。一例において、本体３１５０は、炭素系材料、繊維強化プラスチック、金属、剛性ポリマー、または他の好適な材料から作製されてもよい。好適な金属としては、黄銅、ステンレス鋼、ベリリウム銅およびチタンが挙げられる。本体３１５０は、１つ以上の材料から作製されてもよい。一例において、本体３１５０の少なくとも一部は、誘電材料から作製される。したがって、本体３１５０は、端部３１１３と端部３１１０との間に非導電性である。
【０１２５】
同様に、第２プランジャ部材３１１６は、本体３１５２を有する。本体３１５２は、第１プランジャ部材３１０８の本体３１５０に関して上述したものと同様の材料から作製されてもよい。本体３１５０、３１５２は、同様の材料から作製されてもよく、異なる材料から作製されてもよい。いくつかの例において、本体３１５０、３１５２のうち少なくとも一方は、端部と端部の間に非導電性である。他の例において、本体３１５０、３１５０の両方は、端部と端部の間に導電性である。第２プランジャ部材３１１６の本体３１５２は、第１端部３１１９と、第２端部３１２０とを含む。
【０１２６】
プッシャピン３１００は、シェル３１０２をさらに含んでもよい。場合によって、シェル３１０２は、第１プランジャ部材３１０８の一部であってもよい。シェル３１０２は、第１プランジャ部材３１０８の本体３１５０に関して上述したものと同様の材料から作製されてもよい。本体３１５０およびシェル３１０２は、同様の材料から作製されてもよく、または異なる材料から作製されてもよい。いくつかの例において、本体３１５０およびシェル３１０２のうち少なくとも一方は、端部と端部の間に非導電性である。他の例において、本体３１５０およびシェル３１０２の両方は、端部と端部の間に導電性である。
【０１２７】
シェル３１０２は、第１端部３１０４と、第２端部３１０６とを有する。キャビティ３１０７は、第１端部３１０４から第２端部３１０６までシェル３１０２の全体に形成される。第１プランジャ部材３１０８の第１端部３１１３は、シェル３１０２の第１端部３１０４を通ってキャビティ３１０７に配置される。一例において、第１プランジャ部材３１０８の第１端部３１１３は、第１プランジャ部材３１０８がシェル３１０２に対して移動しないように、シェル３１０２のキャビティ３１０７に固定される。第１プランジャ部材３１０８は、任意の適切な方法でシェル３１０２に固定されてもよい。例えば、第１プランジャ部材３１０８は、接着剤、圧入係合、加締め接続、ネジ込み、圧着、ろう付け、溶接、ファスナ、または他の適切な技術を利用して、シェル３１０２に固定されてもよい。別の例において、第１プランジャ部材３１０８の第１端部３１１３は、第１プランジャ部材３１０８がシェル３１０２に対して軸方向に移動できるように、シェル３１０２のキャビティ３１０７に移動可能に配置される。第１プランジャ部材３１０８がシェル３１０２に対して軸方向に移動することが望ましい実施形態において、第２プランジャ部材３１１６とシェル３１０２のキャビティ３１０７との係合に関して以下でさらに説明するように、第１プランジャ部材３１０８の第１端部３１１３は、シェル３１０２のキャビティ３１０７に保持されてもよい。
【０１２８】
上述したように、第２プランジャ部材３１１６は、第２プランジャ部材３１１６がシェル３１０２に対して軸方向に移動できるように、シェル３１０２のキャビティ３１０７に係合される。例えば、第２プランジャ部材３１１６の第１端部３１１９は、シェル３１０２の第２端部３１０６を通ってキャビティ３１０７に配置される。シェル３１０２は、第２プランジャ部材３１１６の本体３１５２がシェルから延在することを可能にする大きさの内径を有するフランジ３１５６を含む。これによって、第２プランジャ部材３１１６は、著しく制限されなく、シェル３１０２の第２端部３１０６を通って軸方向に移動することができる。フランジ３１５６は、シェル３１０２をクリンプすること、頭部成形すること、または他の適切な技術ことによって形成されてもよい。フランジ３１５６の内径は、第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１０６に形成された頭部３１５４の直径よりも小さい。これによって、第２プランジャ部材３１１６がシェル３１０２の第２端部３１０６を通ってキャビティ３１０７から完全に滑り出ることを防止することによって、第２プランジャ部材３１１６をキャビティ３１０７に保持する。一例において、第２プランジャ部材３１１６は、約０．５〜約２．５ｍｍの距離で軸方向に移動することができる。
【０１２９】
バネ３１１５は、導電性材料または非導電性材料から作製され、第１プランジャ部材３１０８と第２プランジャ部材３１１６との間に配置される。バネ３１１５は、第１プランジャ部材３１０８を第２プランジャ部材３１１６から離れるように付勢する。バネ３１１５は、シェル３１０２の内部または外部に配置されてもよい。図２４に示された例において、バネ３１１５は、シェル３１０２のキャビティ３１０７に配置される。
【０１３０】
例えば、バネ３１１５は、第１端部３１１２と、第２端部３１１８とを有する。バネ３１１５の第１端部３１１２は、第１プランジャ部材３１０８の本体３１５０の第１端部３１１３に抗して配置される。バネ３１１５の端部３１１８は、第２プランジャ部材３１１６の本体３１５２の第１端部３１１９に抗して配置される。第１プランジャ部材３１０８の本体３１５０の第１端部３１１３とシェル３１０２のフランジ３１５６との間の距離は、第２プランジャ部材３１１６がシェル３１０２から完全に伸長したときにバネ３１１５が所定の予圧力を生成するように選択される。一例において、バネ３１１５は、第２プランジャ部材３１１６のストロークの約半分で、約０．１５〜１．００Ｎ（ニュートン）の力を生成するように選択される。
【０１３１】
上述したように、プッシャピン３１００の全体に電気絶縁性経路が形成される。すなわち、プッシャピン３１００の長さを規定するプランジャ部材３１０８、３１１６の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路が形成される。例えば、電気絶縁性経路は、プッシャピン３１００の第１プランジャ部材３１０８の露出した第２端部と第２プランジャ部材３１１６の露出した第２端部との間に形成される。プッシャピン３１００に形成された電気絶縁性経路は、一般的に、プッシャピン３１００が使用時にプッシャピン３１００の第２端部３１１０、３１２０と接触し得る回路を不注意に短絡することを防止する。プッシャピン３１００に電気絶縁性経路を達成するために、プッシャピン３１００の様々な要素は、プッシャピン３１００の露出した第２端部３１１０、３１２０の間に開回路が形成されるように、電気絶縁性材料から作製されてもよく、または電気絶縁性材料で被覆されてもよい。電気絶縁材料は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料であってもよい。また、電気絶縁材料は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆であってもよい。非導電性被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含むことができる。
【０１３２】
図２４に示された例において、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０は、電気絶縁性先端３１１４を含んでもよい。電気絶縁性先端３１１４は、上述した電気絶縁性材料のいずれかから作製されてもよく、被覆されてもよい。電気絶縁材料は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆を含む。この被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含むことができる。電気絶縁性先端３１１４は、本体３１５０の一部であってもよく、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０に別々に接続されてもよい。電気絶縁性先端３１１４は、プッシャピン３１００の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成し、プッシャピン３１００を非導電性にする。
【０１３３】
図２４にさらに示すように、必要に応じて、電気絶縁性先端３１１４は、シェル３１０２の外径よりも広い幅を有してもよい。広い先端３１１４は、従来のプッシャピンに比べて、ダイまたは他のＤＵＴと接触するときにプッシャピン３１００によって生成された力をより大きな面積にわたって有利に分散することによって、ＤＵＴに印加された圧力を減少させ、プッシャピン３１００との相互作用によってＤＵＴを損傷する可能性を低減する。また、先端３１１４は、電気絶縁性であり、先端３１１４と接触する隣接の回路を短絡することができないため、従来のプッシャピンよりも遥かに広い幅のプッシャピン３１００の第２端部３１２０の使用を可能にし、これによって、従来のプッシャピン設計よりも接触力を遥かに広く有利に分散することができる。
【０１３４】
第１プランジャ部材３１０８の電気絶縁性先端３１１４に加えて、第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３１２４を含んでもよい。電気絶縁性先端３１２４は、上述した電気絶縁性材料のいずれかから作製されてもよく、被覆されてもよい。電気絶縁材料は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆を含む。この被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含むことができる。電気絶縁性先端３１２４は、本体３１５２の一部であってもよく、または第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１２０に別々に接続されてもよい。電気絶縁性先端３１２４は、プッシャピン３１００の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成し、したがって、プッシャピン３１００を非導電性にする。有利には、プッシャピン３１００の両端３１１０、３１２０に電気絶縁性先端３１１４、３１２４を設けることによって、ピン３１００は、ピン３１００の別の部分および別の導電性物体との電気接続を介して回路を短絡させる恐れがなく、ピン３１００のいずれかの一端から回路と係合することができる。
【０１３５】
図２５は、一実施形態に従って、電気絶縁性先端３２１４を備えた例示的なプッシャピン３２００を示す斜視図である。プッシャピン３２００は、第１プランジャ部材３１０８に配置された電気絶縁性先端３２１４を有し、第２プランジャ部材３１１６の端部３１２０に配置された第２電気絶縁性先端を有しないことを除き、上述したプッシャピン３１００と同様に作製されてもよい。電気絶縁性先端３２１４は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁性材料から作製されてもよい。代替的には、電気絶縁性先端３２１４は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆から作製されてもよい。この被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含むことができる。電気絶縁性先端３２１４は、本体３１５０の一部であってもよく、または第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０に別々に接続されてもよい。電気絶縁性先端３２１４が第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０に別々に接続される実施形態において、先端３２１４は、ファスナ、接着剤、加締め、圧入、ネジ込み、ピン、または他の好適な締結技術を利用して、本体３１５０に接続されてもよい。電気絶縁性先端３１１４は、プッシャピン３１００の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成し、プッシャピン３１００を非導電性にする。
【０１３６】
電気絶縁性先端３１１４の幅の拡大は、従来のプッシャピンに比べて、ダイまたは他のＤＵＴと接触するときにプッシャピン３１００によって生成された力をより大きな面積にわたって有利に分散させ、したがって、プッシャピン３１００との相互作用によってＤＵＴを損傷する可能性を低減する。
【０１３７】
図２６は、一実施形態に従って、電気絶縁性先端３３２４を備えた例示的なプッシャピン３３００を示す斜視図である。第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３３２４を含むことができる。電気絶縁性先端３３２４は、上述した電気絶縁性材料のいずれかから作製されてもよく、または電気絶縁性材料で被覆されてもよい。代替的には、電気絶縁性先端３３１４は、誘電体または導電性基材の上面に塗布された非導電性被覆から作製されてもよい。この被覆は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁材料からなる薄膜を含むことができる。電気絶縁性先端３３２４は、本体３１５２の一部であってもよく、または第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１２０に別々に接続される。電気絶縁性先端３３２４が第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１２０に別々に接続される実施形態において、先端３３２４は、ファスナ、接着剤、加締め、圧入、ネジ込み、ピン、または他の好適な締結技術を利用して、本体３１５２に接続されてもよい。
【０１３８】
電気絶縁性先端３３２４が本体３１５２の一部である場合、先端３３２４および本体３１５２の両方は、電気絶縁性材料、例えば、第２プランジャ部材３１１６の本体３１５２に関して記載された電気絶縁性材料のいずれかから作製されてもよく、または電気絶縁性材料で被覆されてもよい。先端３３２４および本体３１５２は、同様の材料から作製されてもよく、異なる材料から作製されてもよい。先端３３２４は、電気絶縁性であるため、先端３３２４と接触する隣接回路を短絡することができない。電気絶縁性先端３３２４は、プッシャピン３３００の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成し、プッシャピン３３００を非導電性にする。
【０１３９】
また、図２６は、第１プランジャ部材３１０８の先端３３１４を示している。先端３３１４は、導電性材料または非導電性材料から作製されてもよい。先端３３１４は、シェル３１０２の外径よりも広い幅を有してもよい。広い先端３３１４は、従来のプッシャピンに比べて、ダイまたは他のＤＵＴと接触するときにプッシャピン３３００によって生成された力をより大きな面積にわたって有利に分散させ、したがって、プッシャピン３３００との相互作用によってＤＵＴを損傷する可能性を低減する。先端３３１４が電気絶縁性材料から作製されるまたは電気絶縁性材料で被覆される実施形態において、先端３３１４は、先端３３１４と接触する隣接の回路を短絡することができないため、従来のプッシャピンよりも遥かに広い幅のプッシャピン３３００の第２端部３１１０の使用を可能にし、これによって、従来のプッシャピン設計よりも接触力を遥かに広く有利に分散させることができる。
【０１４０】
図２７は、一実施形態に従って、電気絶縁性の第１プランジャ部材３４０８を備えた例示的なプッシャピン３４００を示す斜視図である。第１プランジャ部材３４０８は、本体３４５０を有する。本体３４５０は、第２端部３１１０を含む。本体３４５０は、円筒形であってもよく、または別の断面形状を有してもよい。本体３４５０は、ＤＵＴと共に使用するときにプッシャピン３４００に印加された軸方向圧迫力に耐えるのに十分に剛性である材料から作製されてもよい。例えば、本体３４５０は、最大約１０００ｇの軸方向圧迫力に耐えるように構成されている。一例において、本体３４５０は、炭素系材料、繊維強化プラスチック、剛性ポリマー、または他の適切な電気絶縁材料から作製されてもよい。本体３４５０は、１つ以上の材料から作製されてもよい。一例において、本体３４５０の少なくとも一部は、誘電材料から作製される。したがって、本体３４５０は、端部３１１３と端部３１１０との間に非導電性である。
【０１４１】
電気絶縁性の第１プランジャ部材３４０８は、本体３４５０の一部であるまたは本体３４５０とは別個である先端３３１４を含むことができる。先端３３１４が第１プランジャ部材４０６の第２端部３１１０に別々に接続される実施形態において、先端３３１４は、ファスナ、接着剤、加締め、圧入、ネジ込み、ピン、または他の好適な締結技術を利用して本体３４５０に接続されてもよい。
【０１４２】
先端３３１４が本体３４５０の一部である場合、先端３３１４および本体３４５０の両方は、電気絶縁性材料、例えば、第１プランジャ部材３１０８の本体３１５０に関して記載された電気絶縁性材料のいずれかから作製されてもよく、または電気絶縁性材料で被覆されてもよい。第１プランジャ部材３４０８の先端３３１４および本体３１５０は、同様の材料から作製されてもよく、異なる材料から作製されてもよい。第１プランジャ部材３４０８は、電気絶縁性であるため、第１プランジャ部材３４０８と接触している隣接する回路を短絡することができない。電気絶縁性の第１プランジャ部材３４０８は、プッシャピン３４００の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成し、プッシャピン３４００を非導電性にする。
【０１４３】
図２８は、一実施形態に従って、電気絶縁性の第２プランジャ部材３５１６を備えた例示的なプッシャピン３５００を示す斜視図である。第２プランジャ部材３５１６は、電気絶縁性材料から作製されるまたは電気絶縁性材料で被覆される本体３５５２を有する。本体３５５２は、第１端部３１１９と、第２端部３１２０とを含む。本体３５５２は、円筒形であってもよく、または別の断面形状を有してもよい。本体３５５２は、ＤＵＴと共に使用するときにプッシャピン３５００に印加された軸方向圧迫力に耐えるのに十分に剛性である材料から作製されてもよい。例えば、本体３５５２は、最大約１０００ｇの軸方向圧迫力に耐えるように構成されている。一例において、本体３５５２は、炭素系材料、繊維強化プラスチック、剛性ポリマー、または他の適切な電気絶縁材料から作製されてもよい。本体３５５２は、１つ以上の材料から作製されてもよく、一例において、本体３５５２の少なくとも一部は、誘電材料から作製される。したがって、本体３５５２は、端部３１１９と端部３１２０との間に非導電性である。
【０１４４】
電気絶縁性の第２プランジャ部材３５１６は、本体３５５２の一部であるまたは本体３５５２とは別個である先端３１２４を含むことができる。先端３１２４が第２プランジャ部材３５１６の第１端部３１１９に別々に接続される実施形態において、先端３１２４は、ファスナ、接着剤、加締め、圧入、ネジ込み、ピン、または他の好適な締結技術を利用して本体３５５２に連結されてもよい。
【０１４５】
先端３１２４が本体３５５２の一部である場合、先端３１２４および本体３５５２の両方は、電気絶縁性材料、例えば、第２プランジャ部材３１１６の本体３１５２に関して記載された電気絶縁材料のいずれかから作製されてもよく、または電気絶縁材料で被覆されてもよい。第２プランジャ部材３５１６の先端３１２４および本体３５５２は、同様の材料から作製されてもよく、異なる材料から作製されてもよい。第２プランジャ部材３５１６は、電気絶縁性であるため、第２プランジャ部材３５１６は、第２プランジャ部材３５１６と接触している隣接する回路を短絡することができない。電気絶縁性の第１プランジャ部材３４０８は、プッシャピン３５００の第２端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成し、プッシャピン３５００を非導電性にする。
【０１４６】
図２９は、一実施形態に従って、電気絶縁性シェル３６０２を備えた例示的なプッシャピン３６００を示す斜視図である。シェル３６０２は、第１プランジャ部材３１０８の一部であってもよい。シェル３６０２は、第１端部３１０４と、第２端部３１０６とを有する。シェル３６０２は、第１プランジャ部材３１０８の本体３１５０に関して上述した電気絶縁性材料と同様のものから作製されてもよい。本体３１５０およびシェル３６０２は、同様の材料から作製されてもよく、または異なる材料から作製されてもよい。いくつかの例において、シェル３６０２および本体３１５０のうち少なくとも一方は、第１端部３１０４から第２端部３１０６まで非導電性である。他の例において、シェル３６０２および本体３１５０の両方は、端部と端部との間に導電性であってもよい。
【０１４７】
シェル３６０２は、第２プランジャ部材３１１６の本体３１５２がシェルから延在することを可能にする大きさの内径を有するフランジ３１５６を含む。これによって、第２プランジャ部材３１１６は、著しく制限されなく、シェル３６０２の第２端部３１０６を通って軸方向に移動することができる。フランジ３１５６は、シェル３６０２をクリンプすること、頭部成形すること、または他の適切な技術ことによって形成されてもよい。フランジ３１５６の内径は、第２プランジャ部材３１１６の第２端部３１０６に形成された頭部３１５４の直径よりも小さい。これによって、第２プランジャ部材３１１６がシェル３６０２の第２端部３１０６を通ってキャビティ３１０７から完全に滑り出ることを防止することによって、第２プランジャ部材３１１６をキャビティ３１０７に保持する。
【０１４８】
図３０は、一実施形態に従って、例示的なプッシャピンの第１プランジャ部材３７０８の一部、すなわち、第１プランジャ部材３７０８の電気絶縁性部分３７０４を示す正面図である。第１プランジャ部材３７０８は、電気絶縁性部分３７０４および少なくとも１つの他の部分からなる本体３７５０を含む。第１プランジャ部材３７０８の本体３７５０の少なくとも１つの他の部分は、金属などの導電材料から、または非導電材料から作製されてもよい。本体３７５０の１つの部分、例えば部分３７０４が非導電性材料から作製される限り、本体３７５０の全ての部分は、同様の材料から作製される必要はない。
【０１４９】
図３０に示された例において、第１プランジャ部材３７０８は、電気絶縁性部分３７０４を挟む第１部分３７０２および第２部分３７０６を含む。しかしながら、代替的には、電気絶縁性部分３７０４は、部分３７０２、３７０６の一方に隣接し、他方に隣接しないように配置されてもよい。電気絶縁性部分３７０４は、本体３７５０を非導電性にする。すなわち、本体３７５０は、非導電性部分３７０４の介在によって、本体３７５０の長さに沿って第１部分３７０２から第２部分３７０６まで非導電性である。電気絶縁性部分３７０４は、セラミック、ゴムまたはラテックス、プラスチック、ガラス、または他の適切な電気絶縁性材料から作製されてもよい。電気絶縁性部分３７０４は、ファスナ、接着剤、加締め、圧入、ネジ込み、ピン、または他の適切な締結技術を利用して他の部分に連結されてもよい。
【０１５０】
電気絶縁性部分３７０４が第１プランジャ部材３７０８の一部として示されているが、プランジャ部材３１１６およびシェル３１０２のいずれか一方または両方は、プランジャ部材３１１６の本体３１５２の一部またはシェル３１０２の一部として電気絶縁性部分３７０４を含むように構成されてもよい。
【０１５１】
図３１は、本明細書に記載されたプッシャピンのうち少なくとも１つまたは他の同様のプッシャピンを使用した集積回路パッケージ検査アセンブリ３８００を示す概略ブロック図である。検査アセンブリ３８００は、下端３８０４を有する駆動装置３８０２を含むことができる。検査アセンブリ３８００は、上端３８１０と下端３８０８とを有するワークプレス３８０６をさらに含むことができる。ワークプレス３８０６の上端３８１０は、駆動装置３８０２の下端３８０４と嵌合する。ワークプレス３８０６の下端３８０８には、複数の第１プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎが埋め込まれる。プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎのうち少なくとも１つは、本明細書に記載されたプッシャピンのいずれかまたは他の同様の導電性プッシャピンとして構成されてもよい。検査アセンブリ３８００は、上端３８２１と下端３８１８とを有するソケット３８１４をさらに含むことができる。ソケット３８１４の上端３８２１は、挿入されている複数の第２プッシャピン３８２０ａ〜３８２０ｎを含むことができる。プッシャピン３８２０ａ〜３８２０ｎのうち少なくとも１つは、本明細書に記載されたプッシャピンのいずれかまたは他の同様の導電性プッシャピンとして構成されてもよい。複数の第１プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎのうち少なくとも１つ（例えば、３８１２ａ）および／または複数の第２プッシャピン３８２０ａ〜３８２０ｎのうち少なくとも１つは、本明細書に記載のプッシャピンに対応する電気絶縁材料から作製されるまたは電気絶縁材料で被覆される部分を有するため、ＤＵＴの短絡を有利に防止する。以下で説明するプッシャピンも、検査アセンブリ３８００に使用されてもよい。
【０１５２】
検査アセンブリ３８００は、ＤＵＴを検査するように構成されている。図３１において、ＤＵＴは、集積回路パッケージ３８１３として示されている。集積回路パッケージ３８１３は、基板３８１７を含み、１つ以上のダイ３８１６ａ〜３８１６ｎは、基板上に取り付けられている。集積回路パッケージ３８１３は、駆動装置３８０２によってワークプレス３８０６に加えられた力で、ワークプレス３８０６によってソケット３８１４に押し込まれるように構成されてもよい。集積回路パッケージ３８１３は、検査アセンブリ３８００によって検査されている間に、ワークプレス３８０６とソケット３８１４との間にクランプされる。検査アセンブリ３８００は、検査ベッド３８２４をさらに含むことができる。検査ベッド３８２４に設けられた検査コントローラ３８２６は、集積回路パッケージ３８１３と通信できるように、ソケット３８１４に埋められたプッシャピン３８２０ａ〜３８２０ｎのうち１つ以上に電気的に接続されている。
【０１５３】
動作中、駆動装置３８０２は、作動され、ワークプレス３８０６をソケット３８１４に配置されたチップパッケージ３８１３に向かって移動させる力を印加する。したがって、ワークプレス３８０６は、複数の第１プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎを移動させる。プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎは、チップパッケージ３８１３の基板３８１７および／または他の部分の上面に設けられたダイ３８１６ａ〜３８１６ｎのうち１つ以上に接触する。これによって、ピン３８１２ａ〜３８１２ｎに接触しているチップパッケージ３８１３の１つ以上のダイ３８１６ａ〜３８１６ｎおよび／または他の部分の第１領域に力が印加される。この力は、チップパッケージ３８１３をソケット３８１４に押し込み、検査ベッド３８２４の上面に配置されたソケット３８１４内の複数の第２プッシャピン３８２０ａ〜３８２０ｎに接触させる。次いで、検査コントローラ３８２６は、電流、電圧を印加し、および／またはセンサ（図示せず）を用いて、導電性であるプッシャピン３８２０ａ〜３８２０ｎまたはパッケージ３８１３とソケット３８１４との間に確立された他の電気相互接続を介してダイ３８１６ａ〜３８１６ｎを検査することができる。
【０１５４】
図３１Ａは、プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｄと接触しているチップパッケージ３８１３の一部を示す拡大図である。図３１Ａに示された例において、プッシャピン３８１２ａは、基板３８１７の上面８４０に接触していると示され、プッシャピン３８１２ｂは、基板３８１７の上面８４０に配置された表面実装回路素子３８４２に接触していると示され、プッシャピン３８１２ｃは、基板３８１７の上面８４０に配置された補強材３８４４に接触していると示され、プッシャピン３８１２ｄは、ダイ３８１６の上面に接触していると示されている。表面実装回路素子３８４２は、レジスタ、コンデンサ、ダイオード、インダクタなどの受動回路素子であってもよい。プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｄは、チップパッケージ３８１３の複数の特徴（例えば、基板３８１７の上面８４０、ダイ３８１６、補強材３８４４、および表面実装回路素子３８４２）と接触していると示されているが、必要に応じて、プッシャピン３８１２は、チップパッケージ３８１３の一種類の特徴のみに接触する、チップパッケージ３８１３の二種類の特徴のみに接触する、チップパッケージ３８１３の三種類の特徴のみに接触する、またはチップパッケージ３８１３の任意の所望の種類の特徴または特徴の組み合わせに接触するように制限されてもよい。図３１に戻って、プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎおよび３８２０ａ〜３８２０ｎは、関連技術に見られるように、小さい接触面積の先端を有する従来のプッシャピンベッドよりも大きな面積にわたって力を印加することができる。力がより大きな領域にわたって分散されるため、ダイ３８１６ａ〜３８１６ｎおよび基板３８１７に与える圧力が減少され、これによって、ダイおよび／またはパッケージの剥離並びにダイおよび／または基板の亀裂が発生するリスクを低減する。また、電気絶縁性のプッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎおよび３８２０ａ〜３８２０ｎは、パッケージ３８１３から露出される回路を短絡させることなく、集積回路パッケージ３８１３に接触できるため、検査アセンブリ３８００に配置されているパッケージ３８１３を損傷する可能性を低減する。さらに、プッシャピン３８１２ａ〜３８１２ｎおよび３８２０ａ〜３８２０ｎによってダイ３８１６ａ〜３８１６ｎおよび基板３８１７に加えられる圧力は、一般的に機械的製造公差に関係ないため、検査アセンブリ３８００に配置されているパッケージ３８１３を損傷する可能性は、従来の検査システムに利用される従来の金属ワークプレスに比べて遥かに小さい。力をさらに分散するおよび／またはＤＵＴとの間の熱伝達を高めるために、必要に応じて、ＴＩＭを採用してもよい。
【０１５５】
図３２は、一実施形態に従って、集積回路パッケージ検査アセンブリ３８００において集積回路パッケージを検査する方法３９００を示すフロー図である。ブロック３９０５において、検査アセンブリ３８００は、少なくとも第１非導電性ポゴを用いて、ＤＵＴの上面または底面に接触することによってＤＵＴに接触する。ブロック３９１０において、検査アセンブリ３８００は、少なくとも第１導電性ポゴを用いて、ＤＵＴの上面または底面に接触することによってＤＵＴに接触する。ブロック３９１５において、検査アセンブリ３８００は、第１導電性ポゴピンから供給された信号を介して、第１非導電性ポゴピンおよび第１導電性ポゴピンに接触しているＤＵＴを検査する。
【０１５６】
図３３は、一実施形態に従って、外側バネ３１１５を備えた例示的なプッシャピン４１０００を示す側面図である。プッシャピン４１０００は、バネ３１１５がプランジャ部材３１０８、３１１６の外側に配置されている点を除き、図１〜９を参照して上述したプッシャピンと同様に構成されている。
【０１５７】
プッシャピン４１０００は、プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０は、電気絶縁性先端３１１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ部材３１０８の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３１２４を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ部材３１０８および第２プランジャ部材３１１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または本明細書に記載されたように、プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１５８】
図３４は、一実施形態に従って、プッシャピン４１１００のプランジャ部材３１０８、３１１６を連結するスライド機構４１１０２を備えた例示的なプッシャピン４１１００を示す側面図である。スライド機構４１１０２によって、一方のプランジャ部材、例えばプランジャ部材３１０８は、他方のプランジャ部材、例えばプランジャ部材３１１６に対して直線的にスライドすることができる。スライド機構４１１０２は、プランジャ部材３１０８、３１１６が互いに対して移動することを可能にする任意の好適な線形スライド、例えば、レールに摺動可能に取り付けられた１つ以上のガイドとして構成されてもよい。バネ３１１５は、プランジャ部材３１０８、３１１６に連結され、ピン４１１００の端部３１１０、３１２０を反対方向に付勢する。
【０１５９】
プランジャ部材３１０８、３１１６は、金属などのプレス加工材料から作製されてもよく、機械加工され、鋳造され、成形され、または他の方法で形成されてもよい。代替的には、プランジャ部材３１０８、３１１６は、剛性プラスチックから押出され、成形され、または他の方法で形成されてもよい。
【０１６０】
プッシャピン４１１００は、プッシャピン４１１００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０は、電気絶縁性先端３１１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ部材３１０８の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３１２４を含んでもよい。代替的には、第１および第２プランジャ部材３１０８、３１１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または本明細書に記載されたように、プッシャピン４１１００の両端３１１０、３１２０の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１６１】
図３５〜３６は、一実施形態に従って、外側バネ３１１５を備えた例示的なプッシャピン４１２００を示す側面図および正面図である。プッシャピン４１２００は、プランジャ部材３１０８、３１１６の間の相対運動をガイドする「Ｈ」構成を有する第１プランジャ部材３１０８および第２プランジャ部材３１１６で構成されている。図３５〜３６に示された実施形態において、各プランジャ部材３１０８、３１１６は、他のプランジャ部材３１０８、３１１６に対して３０〜９０度などの角度で回転される平坦な形状を有する。これによって、各プランジャ部材３１０８、３１１６の「Ｈ」構成の脚部は、互いに係合することができる。プランジャ部材３１０８、３１１６は、金属または剛性プラスチックなどのプレス加工材料から作製されてもよい。
【０１６２】
上述した他のピンと同様に、プッシャピン４１２００は、プッシャピン４１２００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０は、電気絶縁性先端３１１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ部材３１０８の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３１２４を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ部材３１０８および第２プランジャ部材３１１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または本明細書に記載されたように、プッシャピン４１２００の対向端部３１１０、３１２０間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１６３】
図３７は、一実施形態に従って、圧縮可能な弾性材料から作製されたバネ４１４０２を備えた例示的なプッシャピン４１４００を示す断面図である。バネ４１４０２を含む圧縮可能な弾性材料は、発泡体、エラストマー、またはプラスチック球から作製されてもよい。バネ４１４０２は、電気導電性材料または電気絶縁性材料から作製されてもよい。
【０１６４】
上述した他のピンと同様に、プッシャピン４１４００は、プッシャピン４１４００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０は、電気絶縁性先端３１１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ部材３１０８の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３１２４を含んでもよい。代替的には、第１プランジャ部材３１０８および第２プランジャ部材３１１６のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または本明細書に記載されたように、プッシャピン４１４００の対向端部３１１０、３１２０の間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。
【０１６５】
図３８は、一実施形態に従って、バネを組み込んだ一体構造を備えた例示的なプッシャピン４１５００を示す側面図である。すなわち、少なくとも１つのバネ４１５１５およびプランジャ部材３１０８、３１１６は、単一の材料の塊から作製され、一体構造を形成する。例えば、一体構造は、プレス加工、機械加工、ＭＥＭＳ製造技術、３Ｄ印刷、または他の適切な技術によって達成されてもよい。
【０１６６】
図３８に示された実施形態において、２つのバネ４１５１５の一端は、フレーム４１５０２に連結される。各バネ４１５１５の他端（例えば、端部３１１０、３１２０）は、プランジャ３１０８、３１１６に各々連結される。一例において、バネ４１５１５は、板バネである。
【０１６７】
フレーム４１５０２は、プランジャ部材３１０８、３１１６およびバネ４１５１５を横方向に囲むことによって、プッシャピン４１５００が形成される受入穴にプッシャピン４１５００を案内するガイドを提供する。端部３１１０、３１２０は、端部３１１０、３１２０がフレーム４１５０２の内部に引き込まれることなく、プランジャ部材３１０８、３１１６の所望の動作範囲を可能にする十分な距離で、フレーム４１５０２のの隙間を通って軸方向に延在している。
【０１６８】
上述した他のピンと同様に、プッシャピン４１５００は、プッシャピン４１５００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路を有する。プッシャピン４１０００の対向端部３１１０、３１２０の間に形成された電気絶縁性経路は、いくつかの方法で実現されてもよい。例えば、第１プランジャ部材３１０８の第２端部３１１０は、電気絶縁性先端３１１４を含んでもよい。別の例において、第２プランジャ部材３１０８の第２端部３１２０は、電気絶縁性先端３１２４を含んでもよい。代替的には、第１および第２プランジャ部材３１０８、３１１６、バネ４１５１５のうち少なくとも１つは、電気絶縁性材料から作製されてもよく、電気絶縁性材料で被覆されてもよく、または図４〜７を参照して説明したように、プッシャピン４１５００の対向端部３１１０、３１２０間の電気伝導を防止する電気絶縁性部分を含んでもよい。さらに別の例において、バネ４１５１５を分離するフレーム４１５０２の部分は、プッシャピン４１５００の端部３１１０、３１２０の間に開回路を形成するように、電気絶縁性材料から作製されてもよく、または電気絶縁性材料で被覆されてもよい。
【０１６９】
上述した全てのプッシャピンにおいて、プッシャピンは、軸方向に整列されたプッシャピンの間に１．０ｍｍの中心線ピッチを有するサイズに形成されてもよい。他の例において、中心線ピッチは、０．４ｍｍのように小さくてもよい。プッシャピンの端部間（すなわち、端部３１１０、３１２０の間）の動作（すなわち、軸方向の移動）範囲は、０．７〜２．０ｍｍであってもよい。プッシャピンは、５．０〜０．１５Ｎの力を生成することができる。
【０１７０】
本明細書に記載の実装例の一部は、以下の非限定的な例で表現されてもよい。
第１例において、上述した実装例は、チップパッケージを検査するための方法として表現することができる。この方法は、自動化検査システムのソケットに配置されたチップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに対してワークプレスの底面を移動することと、ワークプレスをソケットに向かって移動するときに、ワークプレスの底面をチップパッケージアセンブリの上面の多平面トポグラフィに動的に適合させることと、ソケットからチップパッケージアセンブリに伝送された信号を利用してチップパッケージを検査することとを含む。
【０１７１】
第２例において、第１例の方法における検査は、ＤＣ検査ルーチン、バーンインルーチン、ポストバーンインルーチン、または最終検査ルーチンのうち少なくとも１つを実行することを含む。
【０１７２】
第３例において、集積回路パッケージ検査アセンブリに配置された集積回路パッケージを検査する方法が提供される。この方法は、少なくとも第１非導電性プッシャピンを用いて、ＤＵＴの上面または底面に接触することによってＤＵＴに接触することと、少なくとも第１導電性プッシャピンを用いて、ＤＵＴの上面または底面に接触することによってＤＵＴに接触することと、第１導電性プッシャピンを介して伝送された信号を利用して、第１非導電性プッシャピンおよび第１導電性プッシャピンと接触しているＤＵＴを検査することとを含む。
【０１７３】
第４例において、プッシャピンが提供される。プッシャピンは、第１プランジャ部材と、第２プランジャ部材と、バネとを含む。第１プランジャ部材は、第１端部と、露出した第２端部とを有する。第２プランジャ部材は、第１端部と、露出した第２端部とを有する。第２プランジャ部材は、第１プランジャ部材に対して移動可能である。第１プランジャ部材の露出した第２端部および第２プランジャ部材の露出した第２端部は、プッシャピンの長さを規定する。バネは、第１プランジャ部材の第１端部と第２プランジャ部材の第１端部との間に配置され、第１プランジャ部材の露出した第２端部を第２プランジャ部材の露出した第２端部から離れるように付勢する。電気絶縁性経路は、プッシャピンを介して、第１プランジャ部材の露出した第２端部と第２プランジャ部材の露出した第２端部との間に形成される。
【０１７４】
第５例において、第４例のプッシャピンは、内部にキャビティが形成されたシェルをさらに含み、第２プランジャ部材は、部分的にキャビティ内に保持され、バネは、キャビティ内に配置される。
【０１７５】
第６例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第５例のプッシャピンのシェルの少なくとも一部は、電気絶縁性材料から作製され、または電気絶縁性材料で被覆される。
【０１７６】
第７例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第３例のプッシャピンの第１プランジャ部材の露出した第２端部は、電気絶縁性先端をさらに含む。
【０１７７】
第８例において、第７例のプッシャピンの電気絶縁性先端の幅は、シェルの軸方向直径よりも広い。
【０１７８】
第９例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第７例のプッシャピンの第２プランジャ部材の第２端部は、電気絶縁性先端を有する。
【０１７９】
第１０例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第３例のプッシャピンの第１プランジャ部材の少なくとも一部は、電気絶縁性材料から作製され、または電気絶縁性材料で被覆される。
【０１８０】
第１１例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第３例のプッシャピンの第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の少なくとも一方の少なくとも一部は、電気絶縁材料から作製され、または電気絶縁材料で被覆される。
【０１８１】
第１２例において、第１プランジャ部材の露出した第２端部および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第３例のプッシャピンのバネは、非導電性材料から作製される。
【０１８２】
第１３例において、集積回路パッケージ検査アセンブリが提供される集積回路パッケージ検査アセンブリは、ワークプレスと、ソケットと、駆動装置とを含む。ワークプレスは、上端および下端を有する。ワークプレスの下端は、複数の第１プッシャピンを有する。ソケットは、ワークプレスの下端に面する上端を有する。ソケットの上端は、複数の第２プッシャピンを有する。駆動装置は、複数の第１プッシャピンおよび複数の第２プッシャピンをソケットに配置されたＤＵＴに係合させるのに十分な距離で、ワークプレスをソケットに向かって移動するように構成されている。複数の第１プッシャピンのうち少なくとも１つのプッシャピンまたは複数の第２プッシャピンのうち少なくとも１つのプッシャピンは、第１プッシャピンの両端の間に形成された開回路を有する。
【０１８３】
第１４例において、第１３例のアセンブリの第１プッシャピンは、第１プランジャ部材と、第２プランジャ部材と、バネとを含む。第１プランジャ部材は、第１端部と、露出した第２端部とを有する。第２プランジャ部材は、第１端部と、露出した第２端部とを有する。第２プランジャ部材は、第１プランジャ部材に対して移動可能である。第１プランジャ部材の露出した第２端部および第２プランジャ部材の露出した第２端部は、プッシャピンの長さを規定する。バネは、第１プランジャ部材の第１端部と第２プランジャ部材の第１端部との間に配置され、第１プランジャ部材の露出した第２端部を第２プランジャ部材の露出した第２端部から離れるように付勢する。開回路は、プッシャピンを介して、第１プランジャ部材の露出した第２端部と第２プランジャ部材の露出した第２端部との間に形成される。
【０１８４】
第１５例において、第１３例のアセンブリは、内部にキャビティが形成されたシェルを含み、第２プランジャ部材は、部分的にキャビティ内に保持され、バネは、キャビティ内に配置される。
【０１８５】
第１６例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第１５例のアセンブリのシェルの少なくとも一部は、電気絶縁性材料から作製され、または電気絶縁性材料で被覆される。
【０１８６】
第１７例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第１３例のアセンブリの第１プランジャ部材の露出した第２端部は、電気絶縁性先端をさらに含む。
【０１８７】
第１８例において、第１７例のアセンブリの電気絶縁性先端の幅は、シェルの軸方向直径よりも広い。
【０１８８】
第１９例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第１７例のアセンブリの第２プランジャ部材の露出した第２端部は、電気絶縁性先端を有する。
【０１８９】
第２０例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第１７例のアセンブリの第１プランジャ部材の少なくとも一部は、電気絶縁性材料から作製され、または電気絶縁性材料で被覆される。
【０１９０】
第２１例において、第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第１７例のアセンブリの第１プランジャ部材および第２プランジャ部材の少なくとも一方の少なくとも一部は、電気絶縁材料から作製され、または電気絶縁材料で被覆される。
【０１９１】
第２２例において、第１プランジャ部材の露出した第２端部および第２プランジャ部材の露出した第２端部の間に開回路を形成するように、第１７例のアセンブリのバネは、非導電性材料から作製される。
【０１９２】
したがって、チップパッケージアセンブリを検査するためのチップパッケージアセンブリ検査システムおよび方法は、提供される。提供された検査システムおよび方法は、ワークプレスからチップパッケージアセンブリに加えた過度の力による損傷の可能性を低減して、検査チップパッケージアセンブリの検査を可能にすることによって、検査を改善する。特に、ワークプレスの底面は、検査対象のチップパッケージアセンブリのトポグラフィの変化に動的に適合するように構成されているため、金属ワークプレスを使用する従来の検査システムに比べて、チップパッケージアセンブリに印加される力をより効果的に制御し分散することができる。非導電性プッシャピンおよび軽い負荷の使用は、従来の検査システムにおいて損傷および／または短絡を受けるであろうチップパッケージアセンブリの領域に力を印加することができ、よりロバストで信頼性のある検査接続を形成することができる。さらに、ワークプレスの動的に適合する底面によって、同一のワークプレスを用いて、より多くのチップパッケージアセンブリを検査することができ、所有者のコストを低減しながら、ワークプレスの交換による時間のロスを最小化することによって、検査システムの能力（例えば、スループット）を改善することができる。
【０１９３】
上記は、本開示の実施形態を説明したが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することができる。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
2021501317.tif 000003
【図１Ｂ】
2021501317.tif 000004
【図１Ｃ】
2021501317.tif 000005
【図２】
2021501317.tif 000006
【図３】
2021501317.tif 000007
【図４】
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【図５】
2021501317.tif 000009
【図６】
2021501317.tif 000010
【図７】
2021501317.tif 000011
【図８】
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【図９】
2021501317.tif 000013
【図１０】
2021501317.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2021501317.tif 000019
【図１６】
2021501317.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2021501317.tif 000024
【図２１】
2021501317.tif 000025
【図２２】
2021501317.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2021501317.tif 000035
【図３１Ａ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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