[go: up one dir, main page]

SE515851C2 - Method for checking and mounting electronic surface mounting components - Google Patents

Method for checking and mounting electronic surface mounting components

Info

Publication number
SE515851C2
SE515851C2 SE9602486A SE9602486A SE515851C2 SE 515851 C2 SE515851 C2 SE 515851C2 SE 9602486 A SE9602486 A SE 9602486A SE 9602486 A SE9602486 A SE 9602486A SE 515851 C2 SE515851 C2 SE 515851C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
component
surface mounting
contact points
liquid metal
metal
Prior art date
Application number
SE9602486A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9602486D0 (en
SE9602486L (en
Inventor
Shaofang Gong
Peter Bodoe
Hans Hentzell
Original Assignee
Bluetronics Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bluetronics Ab filed Critical Bluetronics Ab
Priority to SE9602486A priority Critical patent/SE515851C2/en
Publication of SE9602486D0 publication Critical patent/SE9602486D0/en
Priority to PCT/SE1997/001124 priority patent/WO1997050001A1/en
Priority to EP97930946A priority patent/EP0907893A1/en
Priority to JP10502836A priority patent/JP2000513096A/en
Publication of SE9602486L publication Critical patent/SE9602486L/en
Publication of SE515851C2 publication Critical patent/SE515851C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755Material aspects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0215Metallic fillers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0335Layered conductors or foils
    • H05K2201/035Paste overlayer, i.e. conductive paste or solder paste over conductive layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10954Other details of electrical connections
    • H05K2201/10992Using different connection materials, e.g. different solders, for the same connection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03Metal processing
    • H05K2203/0338Transferring metal or conductive material other than a circuit pattern, e.g. bump, solder, printed component
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/16Inspection; Monitoring; Aligning
    • H05K2203/162Testing a finished product, e.g. heat cycle testing of solder joints
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/17Post-manufacturing processes
    • H05K2203/176Removing, replacing or disconnecting component; Easily removable component
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

A method of testing and mounting electronic components that are to be surface-mounted. The components include on one side a plurality of contact pads that shall be connected electrically to contact pads on one side of a test board, particularly BGA components and corresponding components. The invention is characterized by applying to the component contact pads (2) a metal (5) which is liquid at room temperature or at an elevated room temperature, in a first method step; lifting the component (1) away from the surface of the metal (5) in a second method step, wherewith part (7) of the liquid metal remains on the component contact pads (2); and bringing the component contact pads (2) provided with the liquid metal into abutment with corresponding contact pads (3) on the test board (4), in a third method step.

Description

lO l5 20 25 30 35 515 851 serns plan. Det kan vara fråga om elektriskt ledande nålar som löper vinkelrätt mot interposerns plan mellan BGA-kompo- nenten och testkortet eller anisotropiskt ledande filmer. lO l5 20 25 30 35 515 851 serns plan. These may be electrically conductive needles that run perpendicular to the plane of the interposer between the BGA component and the test card or anisotropically conductive films.

Vidare har nyligen ett fåtal socklar utvecklats som ansluts till BGA-komponenten respektive testkortet.Furthermore, a few sockets have recently been developed that are connected to the BGA component and the test card, respectively.

Alla dessa kända tekniker har den nackdelen att det krävs att ett högt mekaniskt tryck appliceras på BGA-komponenten för att erhålla tillräckligt god fysisk, och därmed elektrisk, kontakt med testkortet.All these known techniques have the disadvantage that a high mechanical pressure is required to be applied to the BGA component in order to obtain sufficiently good physical, and thus electrical, contact with the test card.

Emellertid förekommer ofta kvarstående problem i form av hög elektrisk kontaktresistans, förekomst av parasitisk induktans och kapacitans. Vidare är nämnda interposer, anisotropiskt ledande filmer och nämnda socklar dyra att konstruera och tillverka.However, persistent problems often occur in the form of high electrical contact resistance, the presence of parasitic inductance and capacitance. Furthermore, said interposes, anisotropically conductive films and said sockets are expensive to design and manufacture.

Föreliggande uppfinning löser de angivna problemen.The present invention solves the stated problems.

Föreliggande uppfinning erbjuder en metod som är billig, som endast kräver ett lågt kontakttryck mellan BGA-komponenten och testkortet, som ger låga kontaktresistanser och som ger låga parasitiska induktanser och kapacitanser.The present invention offers an inexpensive method which requires only a low contact pressure between the BGA component and the test board, which provides low contact resistances and which provides low parasitic inductances and capacitances.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till metod för att kontrollera och i vissa fall montera elektroniska ytmonte- ringskomponenter, vilka komponenter på dess ena sida har ett antal kontaktställen vilka skall bringas till elektrisk an- sar- att i slutning till kontaktställen på ett testkorts ena sida, skilt BGA-komponenter och motsvarande och utmärkes av, ett första steg komponentens kontaktställen bringas att dop- pas i en vid rumstemperatur eller förhöjd rumstemperatur fly- tande metall, där metallens djup bringas att understiga höj- den av ytmonteringskomponentens kontaktställen, av att i ett andra steg komponenten lyfts uppifrån metallens yta, varvid den flytande metallen till del kvarstannar på kontaktställena och av att i ett tredje steg de med flytande metall försedda lO 15 20 25 30 35 515 851 kontaktställena bringas till anliggning mot motsvarande kon- taktställen pà testkortet.The present invention thus relates to a method for checking and in some cases mounting electronic surface mounting components, which components on its one side have a number of contact points which are to be brought to electrical contact at the end of the contact points on one side of a test card, BGA components and the like and are characterized by, a first step the contact points of the component are caused to be immersed in a metal floating at a room temperature or elevated room temperature, where the depth of the metal is made to be less than the height of the contact points of the surface mounting component, by step the component is lifted from above the surface of the metal, the liquid metal partly remaining at the contact points and in a third step the contact points provided with liquid metal are brought into abutment against the corresponding contact points on the test card.

Nedan beskrives uppfinningen närmare, delvis i samband med ett pà bifogade ritning visat utföringsexempel av uppfinning- en, där - figur 1 - 3 visar olika steg enligt föreliggande metod - figur 4 visar en utföringsform av uppfinningen.The invention is described in more detail below, partly in connection with an exemplary embodiment of the invention shown in the accompanying drawing, in which - Figures 1-3 show different steps according to the present method - Figure 4 shows an embodiment of the invention.

I figurerna 1 - 3 illustreras föreliggande metod för att kon- trollera elektroniska ytmonteringskomponenter. I figurerna exemplifieras ytmonteringskomponenten med en BGA-komponent 1.Figures 1 - 3 illustrate the present method for checking electronic surface mounting components. The figures exemplify the surface mounting component with a BGA component 1.

BGA-komponenten 1 har pà dess ena sida ett antal kontaktstäl- len 2, vanligen bestående av c:a 60% tenn och 40% bly. Dessa kontaktställen 2 skall bringas till elektrisk anslutning till kontaktställen (Pads) (PCB) 4 ena sida, 3 pä ett testkorts se figur 3.The BGA component 1 has on its one side a number of contact points 2, usually consisting of about 60% tin and 40% lead. These contact points 2 must be brought to electrical connection to contact points (Pads) (PCBs) 4 on one side, 3 on a test card, see figure 3.

Enligt uppfinningen bringas i ett första steg komponentens l kontaktställen 2 att förses med en vid rumstemperatur eller förhöjd rumstemperatur flytande metall 5. Detta illustreras i figur 2. Det är föredraget att doppa kontaktställena 2 i den flytande metallen. Emellertid kan metallen pàföras kontakt- ställena genom ett förfarande som motsvarar ett tryckförfa- rande, där exempelvis en cylinderyta innehållande den flytan- de metallen rullande förs över den yta av komponenten där kontaktställena finns.According to the invention, in a first step, the contact points 2 of the component 1 are caused to be provided with a metal 5 floating at room temperature or elevated room temperature. This is illustrated in Figure 2. It is preferred to dip the contact points 2 in the liquid metal. However, the metal can be applied to the contact points by a method corresponding to a printing process, where for example a cylinder surface containing the liquid metal is rolled over the surface of the component where the contact points are located.

Enligt en föredragen utföringsform bringas den flytande me- tallen att vara pà en plan yta, sàsom pá en glasskiva 6 eller kiselskiva. Metallens djup pà skivan bringas företerädesvis att understiga höjden av ytmonteringskomponentens 1 kontakt- ställen 2, för att säkerställa att endast kontaktställena 2 kommer i kontakt med den flytande metallen 5. Härvid väter metallen kontaktställena 2.According to a preferred embodiment, the liquid metal is caused to be on a flat surface, such as on a glass sheet 6 or silicon sheet. The depth of the metal on the disc is preferably made to be less than the height of the contact points 2 of the surface mounting component 1, in order to ensure that only the contact points 2 come into contact with the liquid metal 5. In this case, the metal wets the contact points 2.

I ett andra steg enligt föreliggande metod lyfts komponenten lO 15 20 25 30 35 515 851 upp från metallens yta, såsom illustreras i figur 2, varvid den flytande metallen till en del 7 kvarstannar pà kontakt- ställena.In a second step according to the present method, the component 10 is lifted up from the surface of the metal, as illustrated in Figure 2, the liquid metal to a part 7 remaining at the contact points.

I ett tredje steg bringas de med flytande metall 7 försedda kontaktstàllena 2 till anliggning mot motsvarande kontakt- ställen, pads, 3 på testkortet 4, såsom illustreras i figur 3, varvid kontaktställena 2 på komponenten står i god elekt- risk kontakt med de motsvarande kontaktställena 3 på test- kortet.In a third step, the contact points 2 provided with liquid metal 7 are brought into contact with the corresponding contact points, pads, 3 on the test card 4, as illustrated in Figure 3, the contact points 2 on the component being in good electrical contact with the corresponding contact points. 3 on the test card.

Därefter utföres tester av ytmonteringskomponenten 1.Thereafter, tests of the surface mounting component 1 are performed.

I ett valbart fjärde steg upplyfts ytmonteringskomponenten 1 varefter den flytande metallen 7 avlägsnas från ytmonterings- komponentens kontaktställen 2. Det har visat sig att vatten och ett vanligt tvättmedel med fördel kan användas för att ta bort metallen 7. Det fjärde steget är valbart pà grund av, såsom nedan beskrives, detta inte alltid utföres. Enligt en mycket föredragen utföringsform är den flytande metallen gal- (Ga) lium eller en galliumlegering.In an optional fourth step, the surface mounting component 1 is lifted, after which the liquid metal 7 is removed from the surface mounting component contact points 2. It has been found that water and a common detergent can be advantageously used to remove the metal 7. The fourth step is selectable due to , as described below, this is not always performed. In a highly preferred embodiment, the liquid metal is gal- (Ga) lium or a gallium alloy.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen, som dock på grund av miljöskäl inte är lika föredragen, är den flytande metallen kvicksilver (Hg) eller en kvicksilverlegering.According to another embodiment of the invention, which, however, is not as preferred for environmental reasons, the liquid metal is mercury (Hg) or a mercury alloy.

Gallium och galliumlegeringar föreligger i flytande fas vid rumstemperatur eller en något förhöjd rumstemperatur. De har vidare en låg resistivitet, nämligen cza 14 mikroOhm x cm.Gallium and gallium alloys are present in the liquid phase at room temperature or a slightly elevated room temperature. They also have a low resistivity, namely about 14 microOhm x cm.

Som jämförelse kan nämnas att koppar har 1.56 mikroOhm X cm.For comparison, copper has 1.56 microOhm X cm.

Vidare är gallium och dess legeringar lätta att använda där- för att de inte är hälsofarliga eller miljöfarliga bl.a. på grund av det låga ångtrycket. Flytande gallium har ett ex- tremt lågt ångtryck, nämligen endast 107” torr vid 400 °C.Furthermore, gallium and its alloys are easy to use because they are not hazardous to health or the environment, e.g. due to the low vapor pressure. Liquid gallium has an extremely low vapor pressure, namely only 107 ”dry at 400 ° C.

Kvicksilver har ett betydligt högre ångtryck, nämligen 10” torr vid 400 °C. lO l5 20 25 30 515 851 I nedanstående tabell visas exempel på i föreliggande samman- hang användbara legeringar: Tabell 1.Mercury has a significantly higher vapor pressure, namely 10 ”dry at 400 ° C. 10 l5 20 25 30 515 851 The table below shows examples of alloys useful in the present context: Table 1.

Smälttemperatur Pulvertillsats Ga 30 °C Ag Ga/Sn 16 °C Cu Ga/In 15 °C Sn Ga/In/Sn 5 °C Ni Som framgår av tabell 1 har ett antal galliumlegeringar med tenn, eller indium eller både tenn och indium smälttemperatu- rer under rumstemperatur. Härvid avses legeringar med en eutektisk sammansättning.Melting temperature Powder additive Ga 30 ° C Ag Ga / Sn 16 ° C Cu Ga / In 15 ° C Sn Ga / In / Sn 5 ° C Ni As shown in Table 1, a number of gallium alloys with tin, or indium or both tin and indium have a melting temperature. below room temperature. This refers to alloys with a eutectic composition.

Dessa legeringar kan också skräddarsys med avseende på visko- siteten genom att pulverformig metall kan blandas i den fly- tande legeringen. Många olika metaller kan användas för detta ändamål. I tabell l ges exempel på föredragna metaller i den högra kolumnen. Det är föredraget att inblanda högst 20 vikts% metallpulver. Genom att inblanda metallpulver kan en pasta baserad på flytande gallium åstadkommas i vilken kon- taktställena doppas på ovan angivet sätt. Tjockleken av pas- tan på skivan 6 samt viskositeten bestämmer hur mycket av pastan som fastnar på kontaktställena när dessa doppas i pas- tan.These alloys can also be tailored for viscosity by mixing powdered metal in the liquid alloy. Many different metals can be used for this purpose. Table 1 gives examples of preferred metals in the right-hand column. It is preferred to mix a maximum of 20% by weight of metal powder. By mixing metal powder, a paste based on liquid gallium can be produced in which the contact points are dipped in the manner indicated above. The thickness of the paste on the disc 6 and the viscosity determine how much of the paste sticks to the contact points when they are dipped in the paste.

I nedanstående tabell visas vätningsegenskaperna för gallium och galliumbaserade legeringar. lO 15 20 25 30 35 515 851 6 Tabell 2 Material: Metall Glas Kisel Keramik Epoxi Vätnings- Bra Bra Bra Dàliga Dàliga egenskaper Som framgår av tabell 2 väter gallium och en galliumbaserad legering bra, eller mycket bra, pà metall men dåligt pà kera- miska material och pà epoxy. Detta är en viktig egenskap som gör galliumbaserade legeringar idealiska för föreliggande ändamål, eftersom kontaktställena 2, 3 pà både komponenten 1 och testkortet 4 är av metall medan omgivande material är av keramik eller epoxy.The table below shows the wetting properties of gallium and gallium-based alloys. lO 15 20 25 30 35 515 851 6 Table 2 Material: Metal Glass Silicon Ceramic Epoxy Wetting Good Good Good Poor Poor properties As shown in Table 2, gallium and a gallium-based alloy wett well, or very well, on metal but poorly on ceramics. materials and epoxy. This is an important property that makes gallium-based alloys ideal for the present purpose, since the contact points 2, 3 on both component 1 and the test card 4 are made of metal while the surrounding material is made of ceramic or epoxy.

En annan viktig egenskap som gallium och galliumbaserade legeringar har är att de är oxidbrytande vad avser den oxid som kan finnas pä kontaktställena 2, 3, därför att gallium bildar legeringar med det material som kontaktställena bestàr av. Detta innebär att en extremt god elektrisk kontakt erhäl- les, där kontaktresistansen normalt understiger 1 mOhm.Another important property that gallium and gallium-based alloys have is that they are oxide refractory with respect to the oxide that may be present at contact points 2, 3, because gallium forms alloys with the material that the contact points consist of. This means that an extremely good electrical contact is obtained, where the contact resistance is normally less than 1 mOhm.

Den ovannämnda parasitiska induktansen och parasitiska kapa- citansen blir mycket làga pà grund av liten materialmängd vid kontaktpunkten mellan respektive kontaktställe 2, 3.The above-mentioned parasitic inductance and parasitic capacitance become very low due to the small amount of material at the point of contact between the respective contact point 2, 3.

Det ovan nämnda gäller pà motsvarande sätt för kvicksilver. Även om det för uppfinningens funktion inte är av stor bety- delse om kvicksilver eller kvicksilverlegeringar används i stället, främst ur miljö- och hanteringssynpunkt. För det fall kvick- är gallium eller galliumlegeringar att föredraga, silver används mäste åtgärder vidtagas pà grund av dess höga àngtryck och pà grund av att kvicksilverföreningar är tox- iska. Exempelvis mäste metoden utföras i ett slutet rum, där kvicksilverföreningarna omhändertas pà ett ur hälsosynpunkt och miljösynpunkt godtagbart sätt. lO 15 20 25 30 35 515 851 Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen införes yt- monteringskomponenten 1 i en ram 8 som uppbär testkortet 4 för att inrikta av ytmonteringskomponenten 1 i ett förutbe- Ramen 8 kan ha stämt läge relativt testkortet 4, se figur 4. en undre del 9 och en övre del 10. Den undre delen 9 har lämpligen innermàtt som motsvarar komponentens 1 yttermätt.The above applies in a similar way to mercury. Although for the function of the invention it is not of great importance whether mercury or mercury alloys are used instead, mainly from an environmental and handling point of view. In case mercury or gallium alloys are preferred, silver is used, most measures must be taken due to its high pressure and because mercury compounds are toxic. For example, the method must be carried out in a closed room, where the mercury compounds are disposed of in a way that is acceptable from a health and environmental point of view. According to a preferred embodiment of the invention, the surface mounting component 1 is inserted into a frame 8 which supports the test card 4 to align the surface mounting component 1 in a pre-frame 8 may have adjusted position relative to the test card 4, see Figure 4 a lower part 9 and an upper part 10. The lower part 9 suitably has an inner dimension which corresponds to the outer dimension of the component 1.

Den övre delen 10 är lämpligen försedd med en överliggare 11 anordnad att anligga mot komponentens översida. Genom att an- ordna dragfjädrar 12, 13 som med lämplig kraft drar den övre delen 10 i riktning mot den undre delen 9 uppnås att kompo- nenten 1 pressas mot testkortet med en lämplig kraft för att säkerställa att alla kontaktställen 2 har god anliggning mot testkortets pads 3.The upper part 10 is suitably provided with a cross member 11 arranged to abut against the upper side of the component. By arranging tension springs 12, 13 which with suitable force pull the upper part 10 in the direction of the lower part 9, it is achieved that the component 1 is pressed against the test card with a suitable force to ensure that all contact points 2 have a good abutment against the test card. pads 3.

Ovan nämndes att i ett fjärde steg komponenten upplyftes fràn testkortet efter avslutad test och att kontaktställena ren- görs.It was mentioned above that in a fourth step the component is lifted from the test card after the end of the test and that the contact points are cleaned.

Enligt en andra, alternativ, utföringsform av uppfinningen utgöres testkortet 4 av ett kretskort 4 pà vilket ytmonte- ringskomponenten 1 slutligen skall monteras i ett förutbe- stämt läge.According to a second, alternative, embodiment of the invention, the test board 4 consists of a circuit board 4 on which the surface mounting component 1 is finally to be mounted in a predetermined position.

Härvid genomföres det första, det andra och det tredje steget varefter en test av ytmonteringskomponenten sker när den pla- cerats i nämnda förutbestämda läge. För det fall testningen visar att komponenten har avsedd prestanda kvarhàlles kompo- nenten 1 pà kretskortet 4 med flussmedel pà kontaktställena 2 och 3, nämnda läge upphettas till en temperatur vid vilken ytmonte- varefter kretskortet med ytmonteringskomponenten i ringskomponentens kontaktställen 2 sammanlöds med motsvarande kontaktställen 3 pà kretskortet 4. Exempelvis är en sådan temperatur omkring 200 °C. Vid sammanlödningen kommer gallium och galliumlegeringar att legera sig med materialet i kon- taktställena 2 och kontaktställena 3.In this case, the first, second and third steps are performed, after which a test of the surface mounting component takes place when it has been placed in said predetermined position. In case the test shows that the component has the intended performance, the component 1 on the circuit board 4 is retained with flux at the contact points 2 and 3, said position is heated to a temperature at which the surface mounting card after which the circuit board with the surface mounting component 2 is soldered to the corresponding contact points 3 circuit board 4. For example, such a temperature is about 200 ° C. During soldering, gallium and gallium alloys will alloy with the material in contact points 2 and contact points 3.

Enligt en tredje, alternativ, utföringsform av uppfinningen, lO 15 20 25 30 35 515 851 där också testkortet utgöres av ett kretskort 4 pà vilket yt- monteringskomponenten 1 slutligen skall monteras i ett förut- bestämt läge, sker också en test av ytmonteringskomponenten när den placerats i nämnda förutbestämda läge.According to a third, alternative, embodiment of the invention, where also the test card consists of a circuit board 4 on which the surface mounting component 1 is finally to be mounted in a predetermined position, a test of the surface mounting component also takes place when it placed in said predetermined position.

Enligt denna utföringsform fixeras ytmonteringskomponenten mekaniskt relativt kretskortet i nämnda läge. Exempelvis sker fixeringen medelst en ram sàsom visas i figur 1, eller pà an- nat lämpligt sätt. För det fall testningen visar att kompo- nenten l har avsedd prestanda, kvarhälles komponenten 1 i nämnda läge vid användning av kretskortet.According to this embodiment, the surface mounting component is mechanically fixed relative to the circuit board in said position. For example, the fixing takes place by means of a frame as shown in Figure 1, or in another suitable manner. In the event that the testing shows that component 1 has the intended performance, component 1 is retained in said position when using the circuit board.

Härvid sker således ingen sammanlödning av kontaktställena 2, 3, utan den flytande metallen kvarblir i flytande tillstànd under komponentens användning. Detta utförande har bl.a. de fördelarna att komponenten blir lätt att byta och av att den flytande metallen vid kontaktställena avlastar mekaniska spänningar i komponenten och kretskortet till följd av tempe- raturändringar.Thus, no soldering of the contact points 2, 3 takes place, but the liquid metal remains in a liquid state during the use of the component. This design has i.a. the advantages that the component is easy to replace and that the liquid metal at the contact points relieves mechanical stresses in the component and the circuit board as a result of temperature changes.

Genom föreliggande uppfinning elimineras de inledningsvis nämnda nackdelarna. Föreliggande metod är billig att använda.The present invention eliminates the disadvantages mentioned in the introduction. The present method is inexpensive to use.

Metoden är mycket bra för testning vid hög frekvens och vid hög hastighet pà grund av att kontaktresistansen, den parasi- tiska induktansen och den parasitiska kapasitansen är lága.The method is very good for testing at high frequency and at high speed due to the fact that the contact resistance, the parasitic inductance and the parasitic capacitance are low.

Vidare är metoden enkel att använda eftersom kontakttrycket mellan kontaktställena kan vara mycket lägt.Furthermore, the method is easy to use because the contact pressure between the contact points can be very low.

Ovan har ett antal utföringsformer beskrivits. Emellertid kan andra legeringar än de ovan nämnda användas. Exempelvis kan icke eutektiska föreningar användas vid rumstemperatur eller en förhöjd sådan.A number of embodiments have been described above. However, alloys other than those mentioned above can be used. For example, non-eutectic compounds can be used at room temperature or an elevated one.

Föreliggande uppfinning skall sàledes inte anses begränsad till ovan angivna utföringsexempel, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.Thus, the present invention is not to be construed as limited to the above embodiments, but may be varied within the scope of the appended claims.

Claims (10)

lO l5 20 25 30 35 515 851 Patentkrav10 l5 20 25 30 35 515 851 Patent claims 1. Metod för att kontrollera och i vissa fall montera elekt- roniska ytmonteringskomponenter, vilka komponenter på dess ena sida har ett antal kontaktställen vilka skall bringas till elektrisk anslutning till kontaktställen pà ett test- korts ena sida, särskilt BGA-komponenter och motsvarande, k à n n e t e c k n a d (1) kontaktstàllen temperatur eller förhöjd rumstemperatur flytande metall (5), tens där metallens djup bringas att understiga höjden av ytmonte- (l) kontaktställen (2), (1) lyfts upp från metallens den flytande metallen till del (7) (2) och av att i ett tredje steg de med flytande metall försedda kontaktställena (2) (3) av att i ett andra (5) kvarstannar på kontakt- ringskomponentens steg komponenten yta, ställena bringas till anliggning (4). mot motsvarande kontaktställen på testkortetMethod for checking and in certain cases mounting electronic surface mounting components, which components on its one side have a number of contact points which are to be brought into electrical connection to the contact points on one side of a test card, in particular BGA components and the like, k (1) the contact point temperature or elevated room temperature liquid metal (5), where the depth of the metal is brought below the height of the surface mounting (1) contact points (2), (1) is lifted from the metal of the liquid metal to part (7) (2) and in that in a third step the contact points (2) (3) provided with liquid metal remain in a second (5) on the step of the contacting component of the contacting component, the places are brought to abutment (4). against the corresponding contact points on the test card 2. Metod enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d att (5) bringas att vara på en plan yta, (6) a v, den flytande metallen såsom på en glasskiva eller kiselskiva.A method according to claim 1, characterized in that (5) is caused to be on a flat surface, (6) a v, the liquid metal such as on a glass sheet or silicon wafer. 3. Metod enligt krav l eller 2,~k ä n n e t e c k n a d a v, att den flytande metallen (5) är gallium (Ga) eller en galliumlegering.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid metal (5) is gallium (Ga) or a gallium alloy. 4. Metod enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v, att (5) bringas att innehålla ett elekt- (Ag), (Sn), den flytande metallen riskt ledande metallpulver, såsom silver tenn koppar (Cu) eller nickel (Ni).4. A method according to claim 3, characterized in that (5) is caused to contain an electro- (Ag), (Sn), the liquid metal risk-conducting metal powder, such as silver tin copper (Cu) or nickel (Ni). 5. Metod enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att den flytande metallen (5) är kvicksilver (Hg) eller en kvicksilverlegering. k ä n n e t e c k n a d attMethod according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid metal (5) is mercury (Hg) or a mercury alloy. k ä n n e t e c k n a d att 6. Metod enligt krav 5, a V, den flytande metallen (5) bringas att innehålla ett elekt- a v, att i ett första steg komponen- (2) bringas att doppas i en vid rums- varvid lO 15 20 25 30 35 515 851 10 riskt ledande metallpulver, säsom silver (Ag), tenn (Sn), koppar (Cu) eller nickel (Ni).A method according to claim 5, a V, the liquid metal (5) is caused to contain an electrolyte, that in a first step the component (2) is caused to be dipped in a wide space wherein 10 15 20 25 30 35 515 851 10 hazardous conductive metal powders, such as silver (Ag), tin (Sn), copper (Cu) or nickel (Ni). 7. Metod enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v, att ytmonteringskomponenten (1) införs i en ram (8) som testkortet (4) uppbär för att inrikta ytmonte- ringskomponenten (1) i ett förutbestämt läge relativt test- kortet (4).A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface mounting component (1) is inserted into a frame (8) supported by the test card (4) to align the surface mounting component (1) in a predetermined position relative to the test card. (4). 8. Metod enligt nàgot av föregäende krav, k ä n n e - t e c k n a d a v, att i ett fjärde steg ytmonteringskompo- nenten (1) upplyfts varefter den flytande metallen (5) av- lägsnas från ytmonteringskomponentens (1) kontaktställen (2).Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a fourth step the surface mounting component (1) is lifted, after which the liquid metal (5) is removed from the contact points (2) of the surface mounting component (1). 9. Metod enligt nàgot av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k - n a d a v, att testkortet utgöres av ett kretskort (4) pä (1) av att en test av ytmonteringskompo- vilket ytmonteringskomponenten slutligen skall monteras i ett förutbestämt läge, (1) och av att för det fall testningen visar att komponenten (1) (4) nenten i nämnda läge upphettas till en temperatur vid vilken nenten sker när den placerats i nämnda förutbestämda läge har avsedd prestanda kretskortet med ytmonteringskompo- ytmonteringskomponentens kontaktställen (2) sammanlöds med motsvarande kontaktställen (3) pà kretskortet. k ä n n e t e c k- (3) pä slutligen skall monteras iMethod according to any one of claims 1 - 7, characterized in that the test card consists of a circuit board (4) on (1) in that a test of surface mounting component - which surface mounting component is finally to be mounted in a predetermined position, (1) and in that in case the testing shows that the component (1) (4) in said position is heated to a temperature at which the ninth occurs when placed in said predetermined position, the intended circuit board with the surface mounting composite mounting component contact points (2) is soldered to the corresponding contact points (3) on the circuit board. k ä n n e t e c k- (3) on finally to be mounted in 10. Metod enligt nàgot av kraven 1 - 7, a v, att testkortet utgöres av ett kretskort (1) av att en test av ytmonteringskompo- n a d vilket ytmonteringskomponenten ett förutbestämt läge, nenten (1) sker när den placerats i nämnda förutbestämda läge, av att ytmonteringskomponenten (1) mekaniskt fixeras (3) för det fall testningen visar att komponenten (1) har avsedd prestan- relativt kretskortet i nämnda läge och av att, da, komponenten kvarhàlles i nämnda läge vid användning av kretskortet (3).A method according to any one of claims 1 - 7, in that the test card consists of a circuit board (1) in that a test of surface mounting component which surface mounting component a predetermined position, nenten (1) occurs when placed in said predetermined position, of that the surface mounting component (1) is mechanically fixed (3) in case the testing shows that the component (1) has intended performance relative to the circuit board in said position and that, then, the component is retained in said position when using the circuit board (3).
SE9602486A 1996-06-24 1996-06-24 Method for checking and mounting electronic surface mounting components SE515851C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9602486A SE515851C2 (en) 1996-06-24 1996-06-24 Method for checking and mounting electronic surface mounting components
PCT/SE1997/001124 WO1997050001A1 (en) 1996-06-24 1997-06-23 A method of testing and fitting electronic surface-mounted components
EP97930946A EP0907893A1 (en) 1996-06-24 1997-06-23 A method of testing and fitting electronic surface-mounted components
JP10502836A JP2000513096A (en) 1996-06-24 1997-06-23 Testing and mounting methods for surface mounted electronic devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9602486A SE515851C2 (en) 1996-06-24 1996-06-24 Method for checking and mounting electronic surface mounting components

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9602486D0 SE9602486D0 (en) 1996-06-24
SE9602486L SE9602486L (en) 1997-12-25
SE515851C2 true SE515851C2 (en) 2001-10-15

Family

ID=20403130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9602486A SE515851C2 (en) 1996-06-24 1996-06-24 Method for checking and mounting electronic surface mounting components

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0907893A1 (en)
JP (1) JP2000513096A (en)
SE (1) SE515851C2 (en)
WO (1) WO1997050001A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008512680A (en) 2004-09-13 2008-04-24 カスケード マイクロテック インコーポレイテッド Double-sided probing structure
JP5080459B2 (en) 2005-06-13 2012-11-21 カスケード マイクロテック インコーポレイテッド Wideband active / passive differential signal probe
US7609077B2 (en) 2006-06-09 2009-10-27 Cascade Microtech, Inc. Differential signal probe with integral balun

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007163A (en) * 1990-04-18 1991-04-16 International Business Machines Corporation Non-destructure method of performing electrical burn-in testing of semiconductor chips
US5170930A (en) * 1991-11-14 1992-12-15 Microelectronics And Computer Technology Corporation Liquid metal paste for thermal and electrical connections
JPH06302656A (en) * 1993-04-19 1994-10-28 Toshiba Corp Device and method for evaluating semiconductor element characteristic

Also Published As

Publication number Publication date
EP0907893A1 (en) 1999-04-14
WO1997050001A1 (en) 1997-12-31
SE9602486D0 (en) 1996-06-24
SE9602486L (en) 1997-12-25
JP2000513096A (en) 2000-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6139979A (en) Lead-free solder and soldered article
TWI392750B (en) Lead-free solder alloy
JP5334416B2 (en) Electrical contact and socket for electrical parts
EP0028819B1 (en) A thick film copper conductor composition and a dielectric substrate having a thin layer of the composition bonded thereto
KR20190059972A (en) Chip type electronic parts
JP3684811B2 (en) Solder and soldered articles
Yu et al. Electrochemical migration of lead free solder joints
JP2005123407A (en) Method for fabricating chip-type electronic component external electrode
SE515851C2 (en) Method for checking and mounting electronic surface mounting components
JP6777065B2 (en) Laminated electronic components
KR102366439B1 (en) Electronic component
JP2006245049A (en) Electronic component and electronic apparatus
WO2007019732A1 (en) Surface mount component having magnetic layer thereon and method of forming same
EP2309830A1 (en) Plating film, printed wiring board, and module substrate
JPH08186050A (en) Electronic device and production thereof
EP1103995A1 (en) Electronic component, and electronic apparatus in which the electronic component is mounted and its manufacturing method
KR0157671B1 (en) Electronic circuit device
CN113884718A (en) Resistor for current detection and circuit board
JP4791865B2 (en) Multilayer probe pins and probe cards
JP2007073882A (en) Chip-type electronic component
JP4749780B2 (en) Copper alloy rolled foil
TW202015073A (en) Conductive thick film paste for silicon nitride and other substrates
JP2002323528A (en) Test method and testing fixture
CN103480978A (en) Environmentally-friendly lead-free anti-electrode-stripping solder wire
JPH04302116A (en) Chip type electronic parts with base stand

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed