JP3252255B2 - Icソケット - Google Patents
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- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/325—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
- H05K3/326—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor the printed circuit having integral resilient or deformable parts, e.g. tabs or parts of flexible circuits
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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Description
し、特にパッケージの実装側の面にボール状の電極が多
数配列されたCSP型,BGA型と呼ばれる集積回路を
回路基板等の回路に接続するためのICソケットに属す
る。
るために、半導体集積回路(以下単に集積回路又はIC
という)では、パッケージの実装側の面にはんだをボー
ル状に形成したはんだバンプ、はんだボールによる電極
を多数配列した構造のCSP(Chip Size Package),B
GA(Ball Grid Array)と呼ばれるものが多くなってき
た。CSP型,BGA型のICの電気的試験、検査を行
う試験装置や、これらICの交換が必要な電子装置にお
いては、これらICを回路基板等の回路と接続するため
のICソケットが必要となる。
例を以下に示す。図4に示された従来のICソケットの
第1の例は、ソケット本体301の貫通孔に両端挿入型
のコンタクト302を保持し、このコンタクト302の
両端から上部ピン303及び下部ピン304を挿入し
て、これら上部ピン303及び下部ピン304を、ソケ
ット本体301の両面に設けられた上部エラストマ30
5及び下部エラストマ306により保持する構造となっ
ており、下部ピン304を回路基板200aの電極20
1aに、上部ピン303を集積回路100aの接続端子
であるはんだボール101aにそれぞれ圧接して集積回
路100aを回路基板200aの回路に接続するように
なっている(例えば、特開平8−227770号公報参
照)。
は、上部ピン303及び下部ピン304等を細く形成で
きるので、接続端子の狭ピッチ化が容易であり、また上
部エラストマ305及び下部エラストマ306の特性か
ら、集積回路100aのはんだボール101aの大きさ
(パッケージ面からの高さ)に多少の差があっても(コ
プラナリティ)、全てのはんだボール101aと電極2
01aとの間で、安定した接触力が得られる。
の第2の例は(例えば、特開平9−55273号公報参
照)、弾性のある一枚の金属板の一方の端にスリットを
入れてこの部分をV字状に開いてこのV字状の部分に集
積回路100bのはんだボール101bを押し当て、他
方の端を折り曲げて回路基板200bの電極201bと
接触させるようにしたコンタクト308の中間部分をハ
ウジング307で保持する構造となっている。この第2
の例のICソケット300bでは、コンタクト308の
一方の端のV字状の部分にはんだボール101bを押し
当て、折り曲げられた他方の端で電極201bと接触
し、その中間部分をハウジングで保持するようになって
いるので、構造が単純で、かつ、はんだボール101b
・電極201b間が短くできてインダクタンス成分が少
なくなり、しかもコプラナリティに対しても安定した接
触力を得ることができる。
ミドフィルムなどのフレキシブル基板310の表面の、
集積回路100cの複数のはんだボール101cそれぞ
れと対応する位置に電極層311が形成されており、こ
れら電極層311が印刷配線312により、対応する端
子313に接続され、また、フレキシブル基板310の
裏面と回路基板200cの表面との間にはエラストマ3
14が設けられた構造となっている。この第3の例のI
Cソケット300cでは、フレキシブル基板310及び
エラストマ314の変形を利用してはんだボール101
cのコプラナリティに対処している。また、はんだボー
ル101cと回路基板200cとの間にはフレキシブル
基板310及びエラストマ314が挿入されるだけであ
るので、薄型にすることができる。
集積回路のはんだボールとICソケットの電極との間、
及びICソケットの電極と回路基板の電極との間の位置
決め手段や、押圧手段等は省略されている。
ケットは、第1の例では、集積回路100aのはんだボ
ール101aと回路基板200aの電極201aとの間
の接続を、コンタクト302により上部ピン303及び
下部ピン304を軸方向に直列接続して行う構造となっ
ているので、はんだボール101aと電極201aとの
間の距離が長くなりインダクタンスが大きくなるほか、
構造が複雑で量産には不向きな上、厚さが厚くなるとい
う問題点があり、第2の例では、集積回路100bのは
んだボール101bと回路基板200bの電極201b
との間を、1枚の金属板を加工して得られたコンタクト
308で接続する構造となっているので、第1の例に比
べ、構造が単純化され、かつ、はんだボール101b・
電極201b間が短く(薄く)なるものの、コンタクト
308が、はんだボール101bを受け入れるV字状の
部分、ハウジング307に保持される部分、及び電極2
01bと接触する部分それぞれに予め定められた長さを
必要とするため、はんだボール101b・電極201b
間のインダクタンスはまだまだ大きく、厚さも厚いとい
う問題点がある。
路基板200cの表面との間の厚さは薄くなるものの、
はんだボール101cと接触する電極層311はフレキ
シブル基板310の連続平面上に形成されているため、
隣接する電極層311間の変形には限度があり、はんだ
ボール101cのコプラナリティが大きい場合には、こ
れを十分吸収することができないという問題点や、回路
基板200cの回路(電極)と接続する端子313は電
極層311の形成領域の外側に配置されるため、はんだ
ボール101cと回路基板200cの回路との間の距離
が長くなり、その間のインダクタンスが大きくなると同
時に、外形寸法が大きくなる、という問題点がある。
鑑みて、集積回路のはんだボールと回路基板の電極との
間の距離を短くしてそのインダクタンスを小さくするこ
とができると同時に、大きなコプラナリティも十分吸収
して安定した接続を得ることができ、かつ、構造を単純
化して量産に適し、しかも厚さを薄く、外形寸法を小さ
くして小型化することができるICコネクタを提供する
ことにある。
は、集積回路のパッケージの実装側の面に形成されたは
んだボール型の複数の接続端子を回路基板の表面に形成
された複数の電極に対応接続するICソケットであっ
て、上記目的を達成するために次の各構成を有すること
を特徴とする。 (イ) 可とう性を有する絶縁材料製の一枚の板材から
成り前記集積回路の複数の接続端子それぞれと対応する
位置に、それぞれ三方が切断されて片持ちばり構造をな
す複数の可動片が形成されたフレキシブル基板と、前記
複数の可動片それぞれの両面に形成されかつその両面間
が電気的に接続された複数の電極層と、を備えた接点板 (ロ) 前記接点板と前記回路基板の表面との間が予め
定められた間隔となるように保持するスペーサ (ハ) 前記集積回路の複数の接続端子それぞれを前記
接点板の複数の可動片の一方の面の電極層に対応して押
し付け前記複数の可動片を湾曲させて前記複数の可動片
の他方の面の電極層それぞれを前記回路基板の複数の電
極に対応して押し付けるように前記回路基板に対する前
記集積回路、接点板およびスペーサの保持を行う位置合
せ・保持手段
積回路の複数の接続端子と前記接点板の複数の電極層と
の対応位置を合わせる位置決めフレームと、前記集積回
路のパッケージ表面を押圧して前記集積回路の複数の接
続端子、前記接点板の複数の電極層、及び前記回路基板
の複数の電極相互間の押し付け圧力を得る加圧ばねと、
前記回路基板に前記接点板、前記スペーサ、前記位置決
めフレーム及び加圧ばねを保持固定するロック機構とを
含んで構成される。更にまた、ICソケットの接点板の
複数の電極層それぞれの表面全面に、所定の大きさの突
起が一様に分布する導電性の凹凸電極層を積層して構成
される。
のある絶縁材料製の一枚の板材から成り集積回路の複数
の接続端子それぞれと対応する位置に、それぞれ三方が
切断されて片持ちばり構造をなす複数の可動片が形成さ
れたフレキシブル基板、及び上記複数の可動片の両面
に、それぞれその両面間で電気的に接続するように形成
された複数の電極層を備えた接点板と、上記接点板と回
路基板の表面との間が予め定められた間隔となるように
保持するスペーサと、上記集積回路の複数の接続端子そ
れぞれを上記接点板の複数の可動片の一方の面の電極層
に対応して押し付けこれら複数の可動片を湾曲させてこ
れら複数の可動片の他方の面の電極層それぞれを上記回
路基板の複数の電極に対応して押し付けるように、この
回路基板に対する上記集積回路、接点板及びスペーサの
保持を行う位置合せ・保持手段とを有する構成となって
いる。
ナリティの程度に応じて可動片が湾曲の度合いが変化
し、大きなコプラナリティも吸収することができて安定
した接続を得ることができ、集積回路の接続端子と回路
基板の電極との間の距離は、可動片の厚さと、その両面
の電極層の厚さと、コプラナリティを吸収できる程度の
寸法とを合計した寸法まで短くできるので、その間のイ
ンダクタンスを小さくすることができ、かつICソケッ
トの厚さを薄くすることができる。また、集積回路の接
続端子と回路基板の電極との間を電気的に接続する接点
板の構造も単純であり、量産に適している。そして、電
気的接続構造の外側領域は、集積回路や接点板等の位置
決め、保持に必要な寸法だけで済むので、前述の、厚さ
が薄くなることを合わせて、外形寸法を小さくして小型
化することができる。
説明する。図1(a),(b)は本発明の第1の実施例
を示す断面側面図及び接点板部分の平面図、図2はその
分解斜視図である。この実施例は、接点板1、スペーサ
2、並びに位置合せ・保持手段の位置決めフレーム3、
加圧ばね4、取付ねじ5、絶縁シート6及びバックプレ
ート7を備えて構成され、これら構成の詳細は次のとお
りである。接点板1は、可とう性のある絶縁材料製の一
枚の板材から成り集積回路100の複数(この実施例で
は、構造が分かりやすいように9個となっている)の接
続端子のはんだボール101それぞれと対応する位置
に、それぞれ三方がスリット14で切断されて片持ちば
り構造をなす複数の可動片11が形成されたフレキシブ
ル基板10と、複数の可動片11の両面に、それぞれそ
の両面間をスルーホール13で電気的に接続するように
形成された複数の電極層12とを備えている。スペーサ
2は、接点板1の複数の可動片の形成領域の外側を、接
点板1と回路基板200の表面との間が予め定められた
間隔となるように保持する。
3により、集積回路100の複数のはんだボール101
と接点板1の複数の電極層12との対応位置を合わせる
ように集積回路100のパッケージを保持し、弾性板材
で形成された加圧ばね4により、集積回路100のパッ
ケージの表面を押圧して集積回路100の複数のはんだ
ボール101と接点板1の複数の可動片11の一方の面
の電極層12との間、及びこれら複数の可動片11の他
方の面の電極層12と回路基板200の複数の電極20
1との間に所定の押し付け圧加を得、取付ねじ5並びに
回路基板200の裏面側の絶縁シート6及びタップ穴7
1付きのバックプレート7により、接点板1、スペーサ
2、位置決めフレーム3、加圧ばね4及び集積回路10
0を回路基板200に保持すると同時に、回路基板20
0の複数の電極201に対する接点板1の複数の電極層
12の位置を合わせる構造となっている。
積回路100のはんだボール101が接点板1の可動片
11の一方の面の電極層12に押し付けられると可動片
11は押し込まれてその先端が回路基板200の電極2
01に当たり、湾曲する。このとき、はんだボール10
1は可動片11の一方の面の電極層12と接触、接続
し、また可動片11の他方の面の電極層12は回路基板
200の電極201と接触、接続する。そして、可動片
11が湾曲しはじめてから湾曲の限界(それ以上押し込
みできない状態)に到るまでのはんだボール101の移
動可能距離は、スペーサ2の厚さにより定まり、この厚
さを適正に設定することにより、コプラナリティに大小
の差があったとしても、十分吸収することができて安定
した接続を得ることができる。
の間は、接点板1の可動片11の両面に形成された電極
層12により電気的に接続されるので、その距離は極め
て短くなり、そのインダクタンスを大幅に低減すること
ができ、かつその間隔も薄くすることができてICソケ
ット全体の厚さを薄くすることができる。しかも、可動
片11、電極層12等の電気的接続構造の外側領域は、
回路基板200に対する集積回路100及び接点板1等
の位置決め、保持に必要なスペースだけで済むので、前
述の厚さを含む外形寸法が小さくなり、小型化すること
ができる。
板10にスリット14を入れて可動片11を形成し、こ
の可動片11の両面に電極層12を形成する、という単
純な構造であるので製造工程も単純であり、安価でかつ
量産に適している。この実施例において、可動片11を
角形としたが、丸みを持たせるようにしても同様の効果
が得られる。また、可動片11の両面の電極層12をス
ルーホール13で接続するようにしたが、可動片11の
側面でメタライズ層によって接続するようにしてもよ
い。更に、可動片11を、三方にスリット14を入れる
ことにより形成しているが、単に切り込みを入れるだけ
でもよい。
動片及び電極層部分の拡大断面側面図である。この実施
例は、第1の実施例における電極層12の表面全体に集
積回路100のはんだボール101より十分小さい寸法
の突起を一様に分布させた凹凸電極層15を設けた構造
となっている。この凹凸電極層15は、可動片11に複
合めっきや、導電性材料の溶射などにより容易に形成す
ることができる。凹凸電極層15を設けることにより、
はんだボール101や回路基板200の電極201の表
面が酸化膜や汚染膜で覆われていたとしても、これら酸
化膜、汚染膜を凹凸電極層15の突起が突き破って導通
が得られるようになっているので、小さな接触圧力で
も、はんだボール101・電極201間の電気的接続を
より一層安定させることができる。
を有する一枚の絶縁性板材に、集積回路のはんだボール
型の複数の接続端子それぞれと対応させて複数の可動片
を、三方切断して片持ちばり構造に形成し、これら複数
の可動片それぞれの両面に、各両面間で電気的に接続す
る電極層を形成した接点板を、スペーサにより回路基板
の表面に対し所定の間隔に保持し、集積回路の複数の接
続端子それぞれを接点板の複数の可動片の一方の面の電
極層に対応して押し付けて上記複数の可動片を湾曲させ
ると同時にこれら複数の可動片の他方の面の電極層それ
ぞれを回路基板の複数の電極に対応して押し付ける構造
とすることにより、コプラナリティに大小の差があって
もそれを十分吸収することができて安定した接続を得る
ことができ、かつ、集積回路の接続端子と回路基板の電
極との間の距離が短くなってその間のインダクタンスを
大幅に低減することができると同時にICソケット全体
の厚さを薄くすることができ、しかも集積回路の複数の
接続端子及び回路基板の複数の電極間の電気的接続構造
の外側領域は、回路基板に対する集積回路、接点板及び
スペーサ等の位置決め、保持に必要なスペースだけで済
むので、ICソケットの外形寸法は上記厚さも含め小さ
くなり、小型化することができ、更に、接点板は構造が
単純で製造工程も単純化され、安価で量産化に適してい
る、という効果がある。
体に、突起が一様に分布した凹凸電極層を設けた構造と
することにより、集積回路の接続端子や回路基板の電極
の表面が酸化膜や汚染膜で覆われていたとしても、これ
ら酸化膜、汚染膜を凹凸電極層の突起が突き破って導通
するので、小さな接触圧力でも、より一層電気的接続を
安定させることができる効果がある。
点板部分の平面図である。
極層部分の断面側面図である。
図である。
た部分断面側面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 集積回路のパッケージの実装側の面に形
成されたはんだボール型の複数の接続端子を回路基板の
表面に形成された複数の電極に対応接続するICソケッ
トであって、次の各構成を有することを特徴とするIC
ソケット。 (イ) 可とう性を有する絶縁材料製の一枚の板材から
成り前記集積回路の複数の接続端子それぞれと対応する
位置に、それぞれ三方が切断されて片持ちばり構造をな
す複数の可動片が形成されたフレキシブル基板と、前記
複数の可動片それぞれの両面に形成されかつその両面間
が電気的に接続された複数の電極層と、を備えた接点板 (ロ) 前記接点板と前記回路基板の表面との間が予め
定められた間隔となるように保持するスペーサ (ハ) 前記集積回路の複数の接続端子それぞれを前記
接点板の複数の可動片の一方の面の電極層に対応して押
し付け前記複数の可動片を湾曲させて前記複数の可動片
の他方の面の電極層それぞれを前記回路基板の複数の電
極に対応して押し付けるように前記回路基板に対する前
記集積回路、接点板およびスペーサの保持を行う位置合
せ・保持手段 - 【請求項2】 前記位置合せ・保持手段が、前記集積回
路の複数の接続端子と前記接点板の複数の電極層との対
応位置を合わせる位置決めフレームと、前記集積回路の
パッケージ表面を押圧して前記集積回路の複数の接続端
子、前記接点板の複数の電極層、及び前記回路基板の複
数の電極相互間の押し付け圧力を得る加圧ばねと、前記
回路基板に前記接点板、前記スペーサ、前記位置決めフ
レーム及び加圧ばねを保持固定するロック機構とを含ん
で構成された請求項1記載のICソケット。 - 【請求項3】 請求項1記載のICソケットの接点板の
複数の電極層それぞれの表面全面に、所定の大きさの突
起が一様に分布する導電性の凹凸電極層を積層したIC
ソケット。
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Family Applications (1)
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JP31268897A Expired - Fee Related JP3252255B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Icソケット |
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