JP4052503B2

JP4052503B2 - socket

Info

Publication number: JP4052503B2
Application number: JP2001351932A
Authority: JP
Inventors: 英樹佐野; 清和池谷
Original assignee: 株式会社センサータ・テクノロジーズジャパン
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: JP2003151707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のリード端子を有する電気部品を着脱可能に装着して各リード端子と外部装置（試験装置）とを電気的に接続するためのソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９（ａ），（ｂ）は、従来のバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す断面図である。
図９（ａ），（ｂ）に示すように、このソケット１０１は、ＴＳＯＰ（ＴｈｉｎＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）のＩＣチップ１０５のテスティングに用いられるものであり、各コンタクトピン１０６は、カバー１０３に設けられたガイド部１０３ａと係合して揺動することによってＩＣチップ１０５の装着及びＩＣリード１５１との電気的な接続が行われるように構成されている。
【０００３】
すなわち、ベース１０２に対してカバー１０３を押し下げた場合には、図９（ａ）に示すように、コンタクトピン１０６のレバー部１６２がカバー１０３のガイド部１０３ａと係合してコンタクトピン１０６の接点部１６０がＩＣチップ１０５の受け台１０４から離れ、これによりＩＣチップ１０５が装着可能な状態になる。
【０００４】
その後、ＩＣチップ１０５を装着してカバー１０３に対する押圧を解除すると、図９（ｂ）に示すように、コンタクトピン１０６はそれ自身のばね性によって、その接点部１６０がＩＣリード１５１に接触する。その結果、コンタクトピン１０６の反力と接点部１６０のワイピング作用とによって、ＩＣリード１５１とコンタクトピン１０６との良好な電気的接続が達成される。
【０００５】
一方、図１０（ａ），（ｂ）に示す従来のソケット２０１においては、図示しないカバーの動作に伴ってスライダ２１４が水平方向に移動し、これによりベース２１２に設けたコンタクトピン２１６が開き、ＩＣチップ２０５のはんだボール２５１がコンタクトピン２１６の間に挿入可能になる。
【０００６】
そして、ＩＣチップ２０５を装着してカバーに対する押圧を解除すると、図１０（ｂ）に示すように、コンタクトピン２１６はそれ自身のばね性等によって接点部２６０が閉じてはんだボール２５１に接触し、これらの良好な電気的接続が達成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来技術においては、図１１及び図１２に示すように、コンタクトピン１０６、２１６の接点部１６０、２６０には、母材である銅合金１６１の錆や腐食を防止するため、ニッケルによるめっき１６２を施し、さらに、その上に仕上げとして金めっき１６４を施すことによって、はんだによるめっき１５１ａが施されたリード部１５１やはんだボール２５１と良好な電気的接続を得るようにしている。
【０００８】
しかしながら、このような従来技術においては、接続部分のはんだがコンタクトピン１０６、２１６の接点部１６０、２６０に転移して付着することがある。そして、これら接点部１６０、２６０に付着したはんだが酸化されると、電気的な接続不良を起こす場合がある。
【０００９】
また、はんだに用いられるフラックスや他の有機物がコンタクトピン１０６、２１６の接点部１６０、２６０に付着する場合があり、その場合には、同様に電気的な接続不良が生ずることがある。
【００１０】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、はんだの酸化やフラックス等による接続不良を防止して安定した電気的接続を可能にするソケットを提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のソケットは、ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子とを有し、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布されたニッケルめっき層からなる付着抑制層が形成され、上記付着抑制層上に、上記複数の機能性粒子の粒径よりも薄い金めっき層である接続層が形成され、上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している。
また本発明に係るソケットは、ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子とを有し、上記接触部は表面に凹凸を含み、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布された金属めっき層からなる付着抑制層が形成され、凹凸が形成された付着抑制層上に貴金属めっき層である接続層が形成され、上記接続層は、機械的または化学的研磨され上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している。上記機能性粒子は、例えばＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）、酸化チタン又はＴｉ−Ｏ−Ｎである。
【００１２】
本発明においては、所定の機能性材料（例えば撥水性や光触媒機能を有する材料）を含有する付着抑制層が接触子（コンタクトピン）の接触部（接点部）に設けられているため、電気部品（ＩＣチップ）等の外部接続端子から接触子の接触部に転移しようとするはんだやフラックスなどの付着が抑制される。
その結果、本発明によれば、はんだの酸化やフラックス等による接続不良を防止して安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【００１３】
本発明においては、付着抑制層上に貴金属めっき層である接続層を形成することにより、より安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【００１４】
また、付着抑制層が所定の機能性粒子を有することで、機能性粒子の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することが可能になる。
【００１５】
さらに、接続層の厚さを機能性粒子の粒径より薄くすることで、接触子の接触部と電気部品の外部接続端子とが接触する際に機能性粒子が露出し易くなり、機能性粒子の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することが可能になる。さらにまた、付着抑制層が部分的に露出することで、機能性材料の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することが可能になる。
【００１６】
さらにまた、機能性粒子の表面に導電性薄膜を形成することにより、導電部分の面積を大きくすることができるので、より安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るソケットの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明に係るソケットの一例の要部構成を示す断面図で、カバーが押し下げられた状態を示すものである。図１（ｂ）は、同実施の形態のソケットの要部構成を示す断面図で、カバーが押し上げられた状態を示すものである。
【００１８】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態のソケット１Ａは、例えば、ＴＳＯＰのＩＣチップ（電気素子）５Ａのテスティングに用いられるものであり、プラスチックを用いて形成されたベース２を有している。
【００１９】
ベース２には、カバー３がベース２に対して上下動可能に取り付けられている。カバー３に対して押圧力を加えない状態においては、スプリング４によってカバー３がベース２に対して離間する方向に付勢されるように構成されている。
【００２０】
ベース２上には、弾性力のある銅合金を用いて板バネ状に成形されたコンタクトピン６が複数配置されている。このコンタクトピン６は、ＩＣチップ５Ａのパッケージ５０Ａの周囲から導出されたＩＣリード（接続端子）５１Ａと同じ数だけ設けられており、各コンタクトピン６の先端部は各ＩＣリード５１Ａに弾性力を持って接触できるように構成されている。
【００２１】
このコンタクトピン６は、リード部６ａがベース２の底面からほぼ垂直に導出された状態でベース２に固定され、このリード部６ａによってソケット１Ａをプリント基板（図示せず）にはんだ付けできるように構成されている。
【００２２】
各コンタクトピン６は、カバー３に設けられたガイド部３ａと係合して揺動することによってＩＣチップ５Ａの装着及びＩＣリード５１Ａとの電気的な接続が行われるように構成されている。
【００２３】
すなわち、ベース２に対してカバー３を押し下げた場合には、図１（ａ）に示すように、コンタクトピン６のレバー部６２がカバー３のガイド部３ａと係合してコンタクトピン６の接点部６０がＩＣチップ５Ａの受け台７から離れ、これによりＩＣチップ５Ａが装着可能な状態になる。
【００２４】
その後、ＩＣチップ５Ａを装着してカバー３に対する押圧を解除すると、図１（ｂ）に示すように、コンタクトピン６はそれ自身のばね性によって接点部６０がＩＣリード５１Ａの先端部に接触する。その結果、コンタクトピン６の反力と接点部６０のワイピング作用とによって、ＩＣリード５１Ａとコンタクトピン６との良好な電気的接続が達成される。
【００２５】
図２は、本例のソケットにおけるコンタクトピンの接点部を拡大して示すものである。
図２に示すように、本実施の形態のコンタクトピン６の接点部６０は、銅合金からなる本体６１の表面に、銅合金の錆や腐食を防止するため、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる保護層６２が例えばめっきによって形成されている。
【００２６】
そして、保護層６２の表面には、後述する付着抑制層６３が設けられ、さらに付着抑制層６３の表面に、貴金属である例えば金めっきからなる接続層６４が形成されている。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係るソケットの他の例の要部を示す概略構成図であり、以下、上記ソケットと対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２８】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、本例のソケット１Ｂは、例えば、ＢＧＡタイプのＩＣチップ（電気素子）５Ｂのテスティングに用いられるものである。
【００２９】
本例のソケット１Ｂは、例えばプラスチックを用いて形成されたベース１２を有し、このベース１２上には、弾性力のある銅合金を用い板バネ状に成形されたコンタクトピン１６が複数配置されている。
【００３０】
コンタクトピン１６は、ＩＣチップ５Ｂのパッケージ５０Ｂの下面に設けられたたはんだボール（接続端子）５１Ｂと同じ数だけ設けられており、各コンタクトピン１６の先端部には開閉自在の一対のアーム状接点部１６ａ、１６ｂが設けられている。
【００３１】
本実施の形態においては、図示しないカバーの動作に伴ってスライダ１４が水平方向に移動するように構成され、これによりスライダ１４に設けた係合部１５との係合によってコンタクトピン１６のアーム状接点部１６ａ、１６ｂが開き、ＩＣチップ５Ｂのはんだボール５１Ｂがコンタクトピン１６のアーム状接点部１６ａ、１６ｂの間に挿入可能になる。
【００３２】
そして、ＩＣチップ５Ｂを装着してカバーに対する押圧を解除すると、図３（ｂ）に示すように、コンタクトピン１６はそれ自身のばね性等によってアーム状接点部１６ａ、１６ｂが閉じてはんだボール５１Ｂに接触し、これらの間の良好な電気的接続が達成されるように構成されている。
【００３３】
図４は、本例のソケットにおけるコンタクトピンの接点部を拡大して示すものである。
図４に示すように、本例のコンタクトピン１６の接点部６０は、上記例と同様に、銅合金からなる本体６１の表面に、銅合金の錆や腐食を防止するため、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる保護層６２が例えばめっきによって形成されている。
【００３４】
そして、保護層６２の表面には、後述する付着抑制層６３が設けられ、さらに付着抑制層６３の表面に、貴金属である例えば金めっきからなる接続層６４が形成されている。
【００３５】
図５は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第１の実施の形態を示す拡大断面図である。
図５に示すように、本実施の形態においては、接続層６４の下部に形成された付着抑制層６３に、所定の機能性粒子６５が含まれている。
【００３６】
本発明の場合、機能性粒子６５の材料としては種々のものを用いることができるが、はんだや異物等の付着を抑制するという観点からは、撥水性を有するＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）が好ましい。
【００３７】
また、機能性粒子６５の粒径は特に限定されるものではないが、適度に分布させ、機能性材料の特性を活かす観点からは、付着抑制層６３の厚さと同等、またはこれより小さいものを用いることが好ましい。
【００３８】
具体的には、付着抑制層６３の厚さが０．５μｍである場合に、機能性粒子６５の粒径を０．２〜０．５μｍとすることが好ましい。
【００３９】
また、付着抑制層６３に機能性粒子６５を含ませるには、例えば、ＰＴＦＥ微粒子を分散させためっき液を十分攪拌してＰＴＦＥ微粒子をめっき液中に均一かつ非凝集状態に分散させた状態で、めっき処理を行なう。図５に示すように、ある機能性粒子６５は、保護層６２に接触し、ある機能性粒子６５は、保護層６２から離れ、機能性粒子６５の一部はめっき層すなわち付着抑制層６３の表面から露出した状態となる。
【００４０】
さらに、量産性の観点から、付着抑制層６３は、電気めっきによって形成することが好ましい。
【００４１】
一方、本実施の形態においては、はんだ等の付着を抑制する観点から、接続層６４の厚さを、機能性粒子６５の粒径より薄く形成して、機能性粒子６５が部分的に露出するようにするとよい。
【００４２】
具体的には、機能性粒子６５の粒径が０．２〜０．５μｍである場合に、接続層６４の厚さを０．１〜０．５μｍとするとよい。
【００４３】
このような構成を有する本実施の形態においては、ＰＴＦＥ等の機能性粒子６５を含有する付着抑制層６３がコンタクトピン６、１６の接点部６０の表層部分に設けられていることから、ＩＣチップ５Ａ、５Ｂのリード部５１Ａ又ははんだボール５１Ｂからコンタクトピン６、１６の接点部６０に付着しにくくなる。
【００４４】
その結果、本実施の形態によれば、はんだ等の付着を防止できるため、酸化したはんだや異物の付着に起因する接続不良を防止して安定した電気的な接続を得ることができる。
【００４５】
特に本実施の形態においては、付着抑制層６３が金めっきからなる接続層６４の下層に設けられているので、安定した電気的接続を得ることができる。
【００４６】
さらに、接続層６４の厚さを機能性粒子６５の粒径より薄く形成するようにすれば、コンタクトピン６、１６の接点部６０とＩＣチップ５Ａ、５Ｂのリード部５１Ａ又ははんだボール５１Ｂとが接触する際に機能性粒子６５が露出しやすくなり、機能性粒子６５の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することができる。
【００４７】
さらにまた、本実施の形態の付着抑制層６３は、ＰＴＦＥ等の機能性粒子６５を含み所定の金属からなるめっき層によるものであって、容易に形成することができるものである。
【００４８】
図６は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第２の実施の形態を示す断面図であり、以下、上述の実施の形態と対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
図６に示すように、本実施の形態の接点部６０Ａは、接続層６４にピンホール６６が形成されることにより付着抑制層６３の機能性粒子６５が部分的に露出するようにしたものである。
【００５０】
この場合、接続層６４にピンホール６６を形成するには、接続層６４のめっきを薄めっき（０．１〜０．５μｍ程度）にするとよい。
【００５１】
本実施の形態の場合は、機能性粒子６５の粒径が０．２〜０．５μｍである場合に、接続層６４の厚さを０．１〜２μｍとすることが好ましく、より好ましくは、０．１〜０．５μｍである。
【００５２】
このような構成を有する本実施の形態によれば、機能性粒子６５が確実に露出しているので、機能性粒子６５の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００５３】
図７は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第３の実施の形態を示す断面図であり、以下、上述の実施の形態と対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図７に示すように、本実施の形態の接点部６０Ｂは、コンタクトピンの接点部の接続層６４の下層が、所定の凹凸形状に形成されているものである。
【００５５】
本実施の形態の場合は、接点部６０Ｂの本体６１の表面に凹凸を形成することによって保護層６２、付着抑制層６３の表面にそれぞれ凹凸を形成するようにしている。
【００５６】
ここで、本体６１に凹凸を形成するには、例えば、所定の酸やアルカリ溶液を用いてブラスト処理を施すことにより粗面化するとよい。
【００５７】
本実施の形態においては、はんだ等の付着を抑制する観点から、本体６１における凹凸の高さが接続層６４の厚さより大きくなるようにして接続層６４の厚さを部分的に薄くするとよい。
【００５８】
また、図７に示すように、例えば機械的・化学的研磨によって接続層６４を部分的に除去して接続層６４の厚さを部分的に薄くすることもできる（図中点線部分参照）。
【００５９】
このような構成を有する本実施の形態によれば、機能性粒子６５が露出しやすくなるため、機能性粒子６５の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００６０】
図８は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第４の実施の形態を示す断面図であり、以下、上述の実施の形態と対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６１】
図８に示すように、本実施の形態の６０Ｃは、機能性粒子６５を核材として、その表面に、例えば、金などの貴金属からなる導電性の薄膜６６を形成したものである。
【００６２】
このような構成を有する本実施の形態によれば、接点部６０における導電部分の面積を大きくすることができるので、より安定した電気的な接続を得ることができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００６３】
上述の実施の形態においては、付着抑制層６３に含まれる機能性粒子６５として、はんだや異物等の付着を抑制する撥水性を有するＰＴＦＥを用いたが、フラックス等の異物を紫外線下で分解可能である酸化チタン（ＴｉＯ₂）又は可視光線下で分解可能であるＴｉ−Ｏ−Ｎを用いることもできる。この場合、はんだ等が付着しても、上記酸化チタン又はＴｉ−Ｏ−Ｎからなる機能性粒子によって付着物が分解されるので、接続不良の問題を回避することができる。Ｔｉ−Ｏ−Ｎは可視光線により光触媒効果を発揮するので、紫外線により光触媒効果を発揮する酸化チタンよりも有用と考えられる。
【００６４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、以下に説明するように種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、錆や腐食防止等の目的で保護層としてニッケルめっきを施しようにしているが、本発明はこれに限られず、（半）光沢のニッケルめっき、無光沢のニッケルめっきの２層のめっきを施してもよいし、また、硬度の大きいニッケル−パラジウムめっきを施すことも可能である。
【００６５】
さらに、上述の実施の形態では、接続層の下層に対して粗面化処理を施すことによって凹凸を形成するようにしたが、例えば、セラミック粉末やダイヤモンド粉末のような硬質材料に上記機能性材料のコーティングを施した粒子を用いることも可能である。
このような粒子を用いれば、はんだの酸化膜をより小さな力で破壊することができるという効果がある。
【００６６】
さらにまた、本発明は、種々のＩＣチップ用のソケットに適用することができ、また、バーンインテスト用のソケットのみならず、種々の電気的特性試験用のソケットに適用することができるものである。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、はんだの酸化やフラックス等による接続不良を防止して安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）：本発明に係るソケットの一例の要部構成を示す断面図で、カバーが押し下げられた状態を示すもの、
（ｂ）：同ソケットの要部構成を示す断面図で、カバーが押し上げられた状態を示すもの
【図２】本発明のソケットの一例におけるコンタクトピンの接点部を拡大して示す図
【図３】（ａ）：本発明に係るソケットの他の例の要部構成を示す断面図で、カバーが押し下げられた状態を示すもの、
（ｂ）：同ソケットの要部構成を示す断面図で、カバーが押し上げられた状態を示すもの
【図４】本例のソケットにおけるコンタクトピンの接点部を拡大して示す図
【図５】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第１の実施の形態を示す拡大断面図
【図６】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第２の実施の形態を示す断面図
【図７】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第３の実施の形態を示す断面図
【図８】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第４の実施の形態を示す断面図
【図９】（ａ），（ｂ）：従来例に係るバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す断面図
【図１０】（ａ），（ｂ）：他の従来例に係るバーンインテスト要のソケットの要部構成を示す断面図
【図１１】従来例に係るバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す拡大断面図
【図１２】他の従来例に係るバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す拡大断面図
【符号の説明】
１……ソケット２……ベース３……カバー５……ＩＣチップ（電気素子）６……コンタクトピン（導電部材）１１……ＩＣリード（接続端子）６０……接点部６１……本体６２……保護層６３……付着抑制層６４……接続層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a socket for detachably mounting an electrical component having a large number of lead terminals to electrically connect each lead terminal to an external device (test device).
[0002]
[Prior art]
9 (a) and 9 (b) are cross-sectional views showing the main configuration of a conventional burn-in test socket.
As shown in FIGS. 9A and 9B, this socket 101 is used for testing an IC chip 105 of TSOP (Thin Small Outline Package), and each contact pin 106 is provided on a cover 103. The IC chip 105 is mounted and electrically connected to the IC lead 151 by engaging and swinging with the guide portion 103a.
[0003]
That is, when the cover 103 is pushed down with respect to the base 102, the lever portion 162 of the contact pin 106 engages with the guide portion 103a of the cover 103 as shown in FIG. The part 160 is separated from the cradle 104 of the IC chip 105, and the IC chip 105 can be mounted.
[0004]
After that, when the IC chip 105 is attached and the pressure on the cover 103 is released, the contact pin 160 comes into contact with the IC lead 151 due to its own spring property as shown in FIG. 9B. As a result, a good electrical connection between the IC lead 151 and the contact pin 106 is achieved by the reaction force of the contact pin 106 and the wiping action of the contact portion 160.
[0005]
On the other hand, in the conventional socket 201 shown in FIGS. 10A and 10B, the slider 214 moves in the horizontal direction in accordance with the operation of the cover (not shown), thereby opening the contact pin 216 provided on the base 212. The solder balls 251 of the IC chip 205 can be inserted between the contact pins 216.
[0006]
Then, when the IC chip 205 is mounted and the pressure on the cover is released, as shown in FIG. 10B, the contact pin 216 closes the contact portion 260 due to its own spring property and contacts the solder ball 251. These good electrical connections are achieved.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a prior art, as shown in FIG.11 and FIG.12, in order to prevent the rust and corrosion of the copper alloy 161 which is a base material in the contact parts 160 and 260 of the contact pins 106 and 216, By applying a plating 162 with nickel and further applying a gold plating 164 as a finish thereon, a good electrical connection is obtained with the lead portion 151 and the solder ball 251 provided with the plating 151a with solder.
[0008]
However, in such a conventional technique, the solder at the connection portion may be transferred and attached to the contact portions 160 and 260 of the contact pins 106 and 216. When the solder attached to the contact portions 160 and 260 is oxidized, an electrical connection failure may occur.
[0009]
Further, flux used for solder and other organic substances may adhere to the contact portions 160 and 260 of the contact pins 106 and 216, and in that case, an electrical connection failure may occur in the same manner.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional technology, and provides a socket that enables stable electrical connection by preventing connection failure due to solder oxidation, flux, or the like. Objective.
[0011]
In order to achieve the above object, the socket of the present invention is in contact with a base, a mounting portion on which an electrical component to be tested is placed, a fixed portion fixed to the base, and an external connection terminal of the electrical component. and a plurality of contacts having a contact portion that, adhesion prevention layer made of nickel-plated layer having a plurality of functional particles are distributed to prevent the adhesion of foreign matter to the contact portion is formed, the adhesion A connection layer which is a gold plating layer thinner than the particle diameter of the plurality of functional particles is formed on the suppression layer, and a part of the plurality of functional particles is exposed from the surface of the connection layer .
The socket according to the present invention includes a base, a placement portion on which the electrical component to be tested is placed, a fixed portion fixed to the base, and a contact portion that contacts an external connection terminal of the electrical component. An adhesion suppression layer comprising a metal plating layer in which a plurality of functional particles are distributed to prevent contact of foreign matters on the contact portion. A connection layer, which is a noble metal plating layer, is formed on the adhesion-suppressing layer on which the unevenness is formed, and the connection layer is mechanically or chemically polished so that a part of the plurality of functional particles is a surface of the connection layer. Is exposed from. The functional particles are, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene resin), titanium oxide, or Ti—O—N.
[0012]
In the present invention, since an adhesion suppression layer containing a predetermined functional material (for example, a material having water repellency or photocatalytic function) is provided at a contact portion (contact portion) of a contact (contact pin), an electrical component Adhesion of solder, flux, and the like, which tends to transfer from the external connection terminal such as (IC chip) to the contact portion of the contact, is suppressed.
As a result, according to the present invention, it is possible to prevent a connection failure due to solder oxidation, flux, or the like and obtain a stable electrical connection.
[0013]
In the present invention, it is possible to obtain a more stable electrical connection by forming a connection layer which is a noble metal plating layer on the adhesion suppression layer.
[0014]
In addition, since the adhesion suppressing layer has predetermined functional particles, it is possible to more effectively exert the function of the functional particles and prevent connection failure.
[0015]
Furthermore, by making the thickness of the connection layer smaller than the particle size of the functional particles, the functional particles are easily exposed when the contact portion of the contact and the external connection terminal of the electrical component come into contact with each other. It is possible to prevent the connection failure by more effectively exerting the above function. Furthermore, since the adhesion suppressing layer is partially exposed, the function of the functional material can be more effectively exhibited and connection failure can be prevented.
[0016]
Furthermore, by forming a conductive thin film on the surface of the functional particles, the area of the conductive portion can be increased, so that more stable electrical connection can be obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a socket according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Fig.1 (a) is sectional drawing which shows the principal part structure of an example of the socket based on this invention, and shows the state by which the cover was pushed down. FIG.1 (b) is sectional drawing which shows the principal part structure of the socket of the embodiment, and shows the state by which the cover was pushed up.
[0018]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the socket 1A of the present embodiment is used, for example, for testing a TSOP IC chip (electric element) 5A, and is formed using plastic. A base 2.
[0019]
A cover 3 is attached to the base 2 so as to be movable up and down with respect to the base 2. In a state where no pressing force is applied to the cover 3, the cover 3 is configured to be urged by the spring 4 in a direction away from the base 2.
[0020]
On the base 2, a plurality of contact pins 6 formed in a leaf spring shape using an elastic copper alloy are arranged. The same number of contact pins 6 as the number of IC leads (connection terminals) 51A derived from the periphery of the package 50A of the IC chip 5A are provided, and the tip portions of the contact pins 6 give elastic force to the IC leads 51A. It is configured to be able to hold and touch.
[0021]
The contact pin 6 is fixed to the base 2 with the lead portion 6a led out substantially perpendicularly from the bottom surface of the base 2, so that the socket 1A can be soldered to a printed circuit board (not shown) by the lead portion 6a. It is configured.
[0022]
Each contact pin 6 is configured to engage with a guide portion 3a provided on the cover 3 and swing to engage the IC chip 5A and electrically connect to the IC lead 51A.
[0023]
That is, when the cover 3 is pushed down with respect to the base 2, the lever 62 of the contact pin 6 engages with the guide 3a of the cover 3 as shown in FIG. The part 60 is separated from the cradle 7 of the IC chip 5A, so that the IC chip 5A can be mounted.
[0024]
Thereafter, when the IC chip 5A is mounted and the pressure on the cover 3 is released, as shown in FIG. 1B, the contact pin 60 comes into contact with the tip of the IC lead 51A due to its own spring property. . As a result, a good electrical connection between the IC lead 51A and the contact pin 6 is achieved by the reaction force of the contact pin 6 and the wiping action of the contact portion 60.
[0025]
FIG. 2 is an enlarged view of the contact portion of the contact pin in the socket of this example.
As shown in FIG. 2, the contact portion 60 of the contact pin 6 according to the present embodiment is protected on the surface of a main body 61 made of a copper alloy, for example, made of nickel (Ni) in order to prevent rust and corrosion of the copper alloy. The layer 62 is formed by plating, for example.
[0026]
An adhesion suppression layer 63 described later is provided on the surface of the protective layer 62, and a connection layer 64 made of a noble metal such as gold plating is further formed on the surface of the adhesion suppression layer 63.
[0027]
3 (a) and 3 (b) are schematic configuration diagrams showing the main part of another example of the socket according to the present invention. Hereinafter, parts corresponding to those of the socket will be denoted by common reference numerals and their details. The detailed explanation is omitted.
[0028]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the socket 1B of this example is used for testing a BGA type IC chip (electric element) 5B, for example.
[0029]
The socket 1B of this example has a base 12 formed using, for example, plastic, and a plurality of contact pins 16 formed into a leaf spring shape using an elastic copper alloy are disposed on the base 12. ing.
[0030]
The contact pins 16 are provided in the same number as the solder balls (connection terminals) 51B provided on the lower surface of the package 50B of the IC chip 5B. Contact portions 16a and 16b are provided.
[0031]
In the present embodiment, the slider 14 is configured to move in the horizontal direction in accordance with the operation of a cover (not shown), whereby the arm shape of the contact pin 16 is obtained by engagement with the engagement portion 15 provided on the slider 14. contact portions 16a, 16b is opened, the solder balls 51 B of the IC chip 5B is insertable between the arm-like contact portions 16a, 16b of the contact pins 16.
[0032]
When the IC chip 5B is mounted and the pressure on the cover is released, as shown in FIG. 3B, the contact pin 16 closes the arm-shaped contact portions 16a and 16b due to its own spring property and the like, and the solder ball 51B. And a good electrical connection between them is achieved.
[0033]
FIG. 4 is an enlarged view of the contact portion of the contact pin in the socket of this example.
As shown in FIG. 4, the contact portion 60 of the contact pin 16 of this example is formed on the surface of a main body 61 made of a copper alloy, for example, nickel (Ni) to prevent rust and corrosion of the copper alloy. ) Is formed by, for example, plating.
[0034]
An adhesion suppression layer 63 described later is provided on the surface of the protective layer 62, and a connection layer 64 made of a noble metal such as gold plating is further formed on the surface of the adhesion suppression layer 63.
[0035]
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a first embodiment of a contact portion of a contact pin according to the present invention.
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, predetermined functional particles 65 are included in the adhesion suppression layer 63 formed below the connection layer 64.
[0036]
In the case of the present invention, various materials can be used as the functional particles 65, but from the viewpoint of suppressing adhesion of solder, foreign matter, etc., PTFE (polytetrafluoroethylene resin) having water repellency. Is preferred.
[0037]
Further, the particle diameter of the functional particles 65 is not particularly limited, but from the viewpoint of appropriate distribution and taking advantage of the characteristics of the functional material, the functional particles 65 should be equal to or smaller than the thickness of the adhesion suppressing layer 63. It is preferable to use it.
[0038]
Specifically, when the thickness of the adhesion suppression layer 63 is 0.5 μm, the functional particle 65 preferably has a particle size of 0.2 to 0.5 μm.
[0039]
In order to include the functional particles 65 in the adhesion suppression layer 63, for example, in a state where the plating solution in which PTFE fine particles are dispersed is sufficiently stirred and the PTFE fine particles are uniformly dispersed in the plating solution. The plating process is performed. As shown in FIG. 5, some functional particles 65 come into contact with the protective layer 62, some functional particles 65 are separated from the protective layer 62, and a part of the functional particles 65 is a plating layer, that is, an adhesion suppression layer 63. It is exposed from the surface.
[0040]
Furthermore, from the viewpoint of mass productivity, the adhesion suppression layer 63 is preferably formed by electroplating.
[0041]
On the other hand, in the present embodiment, from the viewpoint of suppressing the adhesion of solder or the like, the thickness of the connection layer 64 is formed to be smaller than the particle size of the functional particles 65 so that the functional particles 65 are partially exposed. It is good to do so.
[0042]
Specifically, when the functional particle 65 has a particle size of 0.2 to 0.5 μm, the thickness of the connection layer 64 is preferably 0.1 to 0.5 μm.
[0043]
In the present embodiment having such a configuration, the adhesion suppression layer 63 containing functional particles 65 such as PTFE is provided on the surface layer portion of the contact portion 60 of the contact pins 6, 16. It becomes difficult to adhere to the contact portions 60 of the contact pins 6 and 16 from the lead portions 51A of 5A and 5B or the solder balls 51B.
[0044]
As a result, according to the present embodiment, adhesion of solder or the like can be prevented, so that a poor electrical connection due to adhesion of oxidized solder or foreign matter can be prevented and stable electrical connection can be obtained.
[0045]
In particular, in the present embodiment, since the adhesion suppression layer 63 is provided below the connection layer 64 made of gold plating, a stable electrical connection can be obtained.
[0046]
Further, if the thickness of the connection layer 64 is formed to be smaller than the particle diameter of the functional particles 65, the contact portions 60 of the contact pins 6 and 16 and the lead portions 51A or the solder balls 51B of the IC chips 5A and 5B are formed. When contacting, the functional particles 65 are easily exposed, and the function of the functional particles 65 can be more effectively exhibited to prevent poor connection.
[0047]
Furthermore, the adhesion suppression layer 63 of the present embodiment is a plating layer made of a predetermined metal including functional particles 65 such as PTFE, and can be easily formed.
[0048]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a contact portion of a contact pin according to the present invention. Hereinafter, portions corresponding to those of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be given. Is omitted.
[0049]
As shown in FIG. 6, the contact portion 60 </ b> A of the present embodiment is configured such that the functional particles 65 of the adhesion suppression layer 63 are partially exposed by forming pin holes 66 in the connection layer 64. is there.
[0050]
In this case, in order to form the pinhole 66 in the connection layer 64, the connection layer 64 may be thinly plated (about 0.1 to 0.5 μm).
[0051]
In the case of the present embodiment, when the particle size of the functional particles 65 is 0.2 to 0.5 μm, the thickness of the connection layer 64 is preferably 0.1 to 2 μm, more preferably, 0.1 to 0.5 μm.
[0052]
According to the present embodiment having such a configuration, since the functional particles 65 are reliably exposed, the function of the functional particles 65 can be more effectively exhibited and connection failure can be prevented. Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0053]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the contact portion of the contact pin according to the present invention. Hereinafter, portions corresponding to those of the above-described embodiment are denoted by common reference numerals and detailed description thereof will be given. Is omitted.
[0054]
As shown in FIG. 7, in the contact portion 60B of the present embodiment, the lower layer of the connection layer 64 of the contact portion of the contact pin is formed in a predetermined uneven shape.
[0055]
In the case of the present embodiment, irregularities are formed on the surface of the protective layer 62 and the adhesion suppression layer 63 by forming irregularities on the surface of the main body 61 of the contact portion 60B.
[0056]
Here, in order to form unevenness on the main body 61, for example, it is preferable to roughen the surface by performing a blasting process using a predetermined acid or alkaline solution.
[0057]
In the present embodiment, from the viewpoint of suppressing the adhesion of solder or the like, the thickness of the connection layer 64 may be partially reduced so that the height of the unevenness in the main body 61 is larger than the thickness of the connection layer 64.
[0058]
Further, as shown in FIG. 7, the connection layer 64 can be partially removed by, for example, mechanical / chemical polishing to partially reduce the thickness of the connection layer 64 (see the dotted line portion in the figure).
[0059]
According to the present embodiment having such a configuration, the functional particles 65 are easily exposed, so that the function of the functional particles 65 can be more effectively exhibited and connection failure can be prevented. Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0060]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the contact portion of the contact pin according to the present invention. Hereinafter, portions corresponding to those of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be given. Is omitted.
[0061]
As shown in FIG. 8, 60C of the present embodiment has functional particles 65 as a core material, and a conductive thin film 66 made of a noble metal such as gold is formed on the surface thereof.
[0062]
According to the present embodiment having such a configuration, since the area of the conductive portion in the contact portion 60 can be increased, a more stable electrical connection can be obtained. Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0063]
In the above-described embodiment, PTFE having water repellency that suppresses adhesion of solder, foreign substances, etc. is used as the functional particles 65 included in the adhesion suppression layer 63. However, foreign substances such as flux can be decomposed under ultraviolet rays. It is also possible to use titanium oxide (TiO ₂ ) or Ti—O—N that can be decomposed under visible light. In this case, even if solder or the like is attached, the attached matter is decomposed by the functional particles made of titanium oxide or Ti—O—N, so that the problem of poor connection can be avoided. Since Ti—O—N exhibits a photocatalytic effect by visible light, it is considered more useful than titanium oxide that exhibits a photocatalytic effect by ultraviolet rays.
[0064]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made as described below.
For example, in the above-described embodiment, nickel plating is applied as a protective layer for the purpose of preventing rust and corrosion, but the present invention is not limited to this, and (semi) glossy nickel plating, matte luster Two layers of nickel plating may be applied, or nickel-palladium plating with high hardness may be applied.
[0065]
Furthermore, in the above-described embodiment, irregularities are formed by roughening the lower layer of the connection layer. For example, the functional material is applied to a hard material such as ceramic powder or diamond powder. It is also possible to use particles coated with
If such particles are used, there is an effect that the oxide film of the solder can be broken with a smaller force.
[0066]
Furthermore, the present invention can be applied to various IC chip sockets, and can be applied not only to burn-in test sockets but also to various electrical characteristic test sockets. .
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a connection failure due to solder oxidation, flux, or the like and obtain a stable electrical connection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of an example of a socket according to the present invention, showing a state in which a cover is pushed down;
(B): A cross-sectional view showing the configuration of the main part of the socket, showing a state in which the cover is pushed up. FIG. 2 is an enlarged view showing a contact portion of a contact pin in an example of the socket of the present invention. (A): A cross-sectional view showing the configuration of the main part of another example of the socket according to the present invention, showing a state in which the cover is pushed down;
(B): Cross-sectional view showing the configuration of the main part of the socket, showing a state where the cover is pushed up. FIG. 4 is an enlarged view showing the contact portion of the contact pin in the socket of this example. FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a first embodiment of a contact portion of a contact pin in the invention. FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of a contact portion of the contact pin in the invention. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the contact portion of the pin. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the contact portion of the contact pin in the present invention. Sectional drawing which shows the principal part structure of the socket for the burn-in test which concerns on a prior art example [FIG. 10] (a), (b): Cross-sectional view which shows principal part structure of the socket for the burn-in test which concerns on another prior art example 11 For burn-in test according to the conventional example Enlarged section showing an essential portion of the socket arrangement for burn-in test according to the conventional example enlarged sectional view [12] of the other showing a main configuration of a socket showing EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Socket 2 ... Base 3 ... Cover 5 ... IC chip (electric element) 6 ... Contact pin (conductive member) 11 ... IC lead (connection terminal) 60 ... Contact part 61 ... Main body 62 ... ... Protective layer 63 ... Adhesion suppression layer 64 ... Connection layer

Claims

ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子と、
を有し、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布されたニッケルめっき層からなる付着抑制層が形成され、
上記付着抑制層上に、上記複数の機能性粒子の粒径よりも薄い金めっき層である接続層が形成され、上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している、ソケット。A plurality of contacts having a base, a placement portion on which the electrical component to be tested is placed, a fixed portion fixed to the base, and a contact portion that contacts an external connection terminal of the electrical component;
An adhesion suppression layer made of a nickel plating layer in which a plurality of functional particles for preventing the adhesion of foreign substances is distributed to the contact portion is formed,
A connection layer which is a gold plating layer thinner than the particle diameter of the plurality of functional particles is formed on the adhesion suppression layer, and a part of the plurality of functional particles is exposed from the surface of the connection layer. , Socket.

ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子と、A plurality of contacts having a base, a placement portion on which the electrical component to be tested is placed, a fixed portion fixed to the base, and a contact portion that contacts an external connection terminal of the electrical component;
を有し、上記接触部は表面に凹凸を含み、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布された金属めっき層からなる付着抑制層が形成され、凹凸が形成された付着抑制層上に貴金属めっき層である接続層が形成され、上記接続層は、機械的または化学的研磨され上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している、ソケット。The contact portion includes irregularities on the surface, and an adhesion suppression layer made of a metal plating layer in which a plurality of functional particles for preventing adhesion of foreign substances is distributed is formed on the contact portion, thereby forming irregularities. A connection layer which is a noble metal plating layer is formed on the adhesion suppression layer, and the connection layer is mechanically or chemically polished so that a part of the plurality of functional particles is exposed from the surface of the connection layer. ,socket.

上記機能性粒子がＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）である請求項１又は２に記載のソケット。 The socket according to claim 1 or 2, wherein the functional particles are PTFE (polytetrafluoroethylene resin).

上記機能性粒子が酸化チタン又はＴｉ−Ｏ−Ｎである請求項１又は２に記載のソケット。 The socket according to claim 1, wherein the functional particle is titanium oxide or Ti—O—N.