JPH06302347A - Ｉｃソケット及びそのコンタクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】デュアルインライン（ＤＩＰ）状ＩＣパッケー
ジを複数個積層して接続可能にするＩＣソケット及びそ
れに使用するコンタクトを提供すること。 【構成】側縁に多数の開口６を有する絶縁ベース１０の
開口６に平板状のコンタクト３０を挿通する。このコン
タクト３０は開口６から上方へ起立する本体部３４と、
絶縁ベース１０の底面に横倒しの略Ｖ字状弾性脚部３２
とより成る。本体部３４の一面には半田層３８が被着形
成され、複数のＩＣチップ２０を積層して半田付け接続
可能にする。弾性脚部３２はサブストレート５０の回路
トレース５６に表面実装（ＳＭＴ）される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単一パッケージ内での
積層集積回路（ＩＣ）チップを電気的に相互接続するソ
ケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】ソケットは、集積回路パッケージをマル
チレベルで積層させるものとして知られている。例え
ば、米国特許第４，０８０，０２６号には、印刷回路基
板上の占有面積を増加することなく、増大メモリ容量を
得るためのデュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）を
積層するソケットが開示されている。これらのデュアル
インラインパッケージは、集積回路チップ用のリードを
規定するワイヤのネットワークをもち、薄金属ストリッ
プまたはリードフレームに相互接続された集積回路チッ
プを有する。チップは、全体がオーバーモールド絶縁本
体内に包まれ、リードフレームのリードは、本体内に部
分的に包まれ、そこから延出している。絶縁本体は、通
常、上面と底面及び側壁と端壁を含んでいる。リード
は、側壁から外側に延び、下方向に曲がっている。この
特許に教示されているソケットは、ソケット内に積層さ
れたＤＩＰからのリードを受容する金属コンタクトを有
する。コンタクト部材は、ソケットの底から延び、半田
付けされる対応する印刷回路基板と係合する。第４，０
８０，０２６号で教示されているソケットでは、コンタ
クト部材はソケット内に個々に保持されており、製造上
及び取扱い上の困難を生じさせる。

【０００３】米国特許第４，６９６，５２５号には、ソ
ケットの製造を簡単化してリードフレーム技術を有益と
するためのソケットのコンタクト部材がリードフレーム
に形成され、ソケットハウジングがリードフレーム周辺
にオーバーモールドされ、集積回路パッケージの積層用
のソケットが開示されている。このソケットは、２つの
小アウトラインＪ−リード（ＳＯＪ）集積回路パッケー
ジを積層的に相互接続するのに特に適する。しかしなが
ら、この特許は、２つ以上の集積回路パッケージを積層
的に相互接続するソケットを教示してはいない。

【０００４】集積回路パッケージを積層的に相互接続す
る他のソケットが知られている。例えば、米国特許第
４，１１６，５１９号、第４，３１２，５５５号、第
４，３９８，２３５号及び第４，４０６，５０８号参
照。各特許は、ＤＩＰ、ＳＯＩＣ、ＳＯＪ及びスクエア
パッケージのような標準チップキャリヤ構造を積層する
ソケットを開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子産業では、電子部
品とそれらの関連パッケージを更に小型化したいとの要
望がある。上記各特許は、印刷回路基板上の占有面積を
減少するためチップキャリヤの積層に関連する問題を解
決しているが、積層集積回路チップの高さの減少が更な
る小型化のためには要望されている。従来の積層デバイ
スは、標準チップキャリヤを積層するためのものであ
り、最終積層チップキャリヤのパッケージは、スタック
内のすべてのチップキャリヤの合計高さに等しい最小高
さをもつ。従来デバイスと同じメモリ容量を維持しつ
つ、低背構造のメモリチップパッケージを得るために、
個々の集積回路チップを縦列に積層できるデバイスにつ
いての要望がある。

【０００６】更に、チップキャリヤは、通常、チップキ
ャリヤから延出するリードの摩擦係合により従来のソケ
ット内に保持される。リードは、永久的な変形または破
壊なしで、摩擦係合に耐え得る充分な寸法と強度をもた
なければならない。ＤＩＰ、ＳＯＩＣ及びＳＯＪチップ
キャリヤでは、リードがチップキャリヤのオーバーモー
ルド本体の下側、下方向に延びている。チップの側端か
ら外方向に、チップと平行に延出する薄いストリップの
ようにリードが形成されれば、積層高さの低減にとって
有益である。従来のソケットは、かかるリードをもつチ
ップを電気的に相互接続するためには適さない。

【０００７】本発明は、チップが一面上に外方向に延出
する薄リードを規定するリードフレームに取り付けられ
たとき、縦列の複数の個々の集積回路チップを積層する
ソケットを提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明のＩＣソケットは、多数の開口を有する絶縁
ベースと、該絶縁ベースの前記開口を貫通して上方に起
立する本体部及び前記絶縁ベースの下方で略Ｖ字状に屈
曲する弾性脚部を有する多数のコンタクトとを具え、側
方に延出する多数のリードを有する１個以上のＩＣチッ
プを前記絶縁ベース上に重ねて配置し、前記リードを前
記コンタクトの前記本体部に半田接続するように構成さ
れる。また、本発明のＩＣソケット用コンタクトは、略
矩形状の細長い本体部と、該本体部の下端に一端が固定
され、他端が弾性半田付用自由端となる略Ｖ字状の弾性
脚部とを具え、前記本体部の一面に半田層が被着形成さ
れている平板状構成である。

【０００９】

【作用】本発明の複数の縦列集積回路チップを積層する
ソケットの利点は、標準コンタクトの占有面積（フット
プリント）を維持し、積層チップのリードを高品質に電
気的結合し、従来の積層チップキャリヤパッケージより
も小さいことである。

【００１０】これら及び他の利点は、リードフレームに
取り付けられた集積回路チップまたはダイを有するダイ
及びリードフレームアセンブリとともに用いるのに特に
適したソケットにより達成される。リードフレームは、
ダイ用の電気リードを規定するように構成される。リー
ドは、一面上に離隔関係で延出している。ソケットは、
チップを支持する上面と底面をもつ絶縁ベースを含んで
いる。ベースは、複数の電気コンタクトを保持する。各
コンタクトは、基板上の回路トレースとの電気的接続用
で底面下に延出するフット部と、リードの一つとの電気
的接続用で上表面の上に延出する本体を有する。各本体
は、一側上に半田被覆（層）を有する。コンタクトは、
半田被覆側がリードのそれぞれの一つと接触関係となる
ようにベースに配設され、コンタクトが半田被覆のリフ
ローによってリードと電気的接続を可能とする。好まし
くは、本体部は、ベースの上表面上に重畳して積層され
た複数のダイとリードアセンブリからリードへの電気的
接続のために充分に延出している。

【００１１】本発明の他の態様では、コンタクトは略平
坦状であり、コンタクトの一つにより規定された一面に
垂直に延びた２つの平行列に互いに平行に配設されてい
る。コンタクトのフット（脚）部は、デュアルインライ
ンパッケージを規定するように配設された表面実装リー
ド部を有し、ソケットが標準チップキャリヤの所定部に
使用できるようにしている。

【００１２】本発明の更に他の態様では、コンタクト
は、中間面の両面上に配設され、各コンタクトが、中間
面に関して遠側と近傍側をもち、各コンタクト用の半田
被覆が遠側と近傍側の同一側上に配設されるようにして
いる。本発明のこの態様では、コンタクトの半田被覆側
との各ダイからのリードの当接接触を確実とし、許容積
層の有害な影響を減少する手段が得られる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１、図２及び図４に示すように、本発明の
ソケットは、上表面１２と底表面１４をもつ絶縁ベース
１０を有する。ダイ及びリードフレームアセンブリ２０
は、上表面１２上に支持可能とされている。ダイ及びリ
ードフレームアセンブリ２０は、リードフレーム２４に
接着されている集積回路チップ、またはダイ２２を含ん
でいる。リードフレーム２４は、打ち抜かれ、また処理
されてダイ２２用の端子リード２６列を得る薄金属スト
リップから製造される。リード２６は、本発明の一部で
はない処理により、個々のフィラメンタリ素子により、
ダイ２２に電気的に接続されている。リード２６は、離
隔関係でダイから延出しており、好ましくは共面であ
る。

【００１４】ベース１０は、複数の電気コンタクト３０
を保持する。各コンタクト３０は、図４に示す如く、回
路基板や他の基板５０上の回路トレースに接続されてい
る複数の導体取付パッド５６の一つと電気的接続するた
めのベースの底表面１４の下方に延出している。各コン
タクト３０は、また、リード２６のそれぞれの一つとの
電気的接続用にベース１０の上表面１２の上方に延出し
ている本体を有し、ダイ２２の電気回路を取付パッド５
６のそれぞれの一つと電気的に接続している。図示の如
く、カバー４０は、ダイ及びリードフレームアセンブリ
２０を保護包囲する部分を得るため、例えば、接着によ
りベース１０に取り付け可能である。

【００１５】コンタクト３０の一つが、それぞれ図６と
図７の斜視図と断面図に示されている。コンタクト３０
は、薄い、つまり０．２４ｍｍ厚の燐青銅または他の導
体材料ストリップから打ち抜かれ、略平坦である。各コ
ンタクト３０本体部３４は、一側上に半田被覆３８を有
する。半田被覆は、好ましくは、約０．０７ｍｍ厚のす
ずまたはすず鉛混合物である。半田被覆は、ダイ及びリ
ードフレームアセンブリのリード２６の一つと電気的に
接続するコンタクト３０の一側上に設けられている。本
発明によれば、幾つかのコンタクト３０は、図６に示す
ものよりもコンタクトの反対側上に半田被覆を有する。

【００１６】フット部３２は、取付パッド５６と同様
に、半田の薄表面層をもつ表面実装コンタクト３６を有
する突出部５８を含んでいる。表面実装コンタクト３６
及び実装パッド５６上の半田は、公知のリフロー半田付
け方法により、溶融状態まで加熱され、次に、表面実装
コンタクト３６を実装パッド５６のそれぞれの一つに接
続するため固化される。突出部５８は、フット部３２に
コンプライアンス（弾性）を与える略Ｖ字状の片持ち梁
を規定し、コンタクト３０と基板５０間の熱膨張係数の
不一致に起因する温度サイクル期間中の寸法変動を吸収
する。

【００１７】コンタクト３０は、図２に示すように、ベ
ース１０のコンタクト受容開口６内に摩擦保持される。
開口６は、コンタクト３０の断面と相補形状であり、コ
ンタクト３０を、その内部に摩擦保持するような寸法と
されている。コンタクト３０は、特別に適合された自動
挿入機械により開口６内に挿入される。コンタクト３０
の挿入の後、粘性または半粘性状態での弾性シリコン封
止体のような封止混合物をスルー８に導入する。各コン
タクト３０は、封止混合物が流れ込むレリーフ４６を有
する。封止混合物は、スルー８内でコンタクト３０の近
傍で固化可能である。レリーフ４６内の固化封止混合物
は、コンタクト３０を開口６内にロックするキーとして
機能する。封止混合物は、開口６内にコンタクト３０を
確実に保持し、水、ホコリ、他の汚染物がコンタクト３
０と開口６のソケットに入り込むのを阻止する。固化後
に柔軟性を維持する弾性封止混合物は、ソケット内にダ
イ及びリードフレームアセンブリ２０の装着の間、コン
タクトの微小位置調整を可能とするのに好ましい。

【００１８】図４と図６を参照すると、フット部３２
は、挿入している間、ベース１０の下側１６に接触する
位置付け表面４８を規定する。更に、コンタクト３０の
アーム４２は、コンタクト３０が充分に挿入されたと
き、ベース１０の下部１８と係合する位置付け表面４４
を規定する。アーム４２は、また、それぞれの実装パッ
ド５６に表面実装置コンタクト３６を位置合わせする手
段を与える。マニュアルまたは自動視覚システムが、そ
れぞれの実装パッド５６により規定される面内でアーム
４２を観察し、アーム４２を位置合わせするのに用い得
る。コンタクト３０が略面状であるので、表面実装コン
タクト３６は、次に、それらのそれぞれの実装パッド５
６と共面となる。

【００１９】図示の如く、略板状のコンタクト３０は、
コンタクト３０の一つで規定される面に垂直に延出する
２列に、互いに平行に配設されている。この配列によ
り、表面実装リード部３６が印刷回路基板上の標準ＤＩ
Ｐパターン搭載パッド５６との嵌合用の標準ＤＩＰ寸法
のソケットが得られる。しかしながら、コンタクト３０
は、産業界で適用されている、また今後適用され得る他
の標準寸法をもつように構成でき、かかる配列は、本発
明の範囲内であることは当業者であれば理解できるであ
ろう。

【００２０】図５に示すように、開口６は、半田被覆３
８をもつコンタクト３０の側部がリード２６のそれぞれ
の一つと位置合わせされ、ダイ及びリードフレームアセ
ンブリ２０がソケットの上面１２上に案内されるとき、
各リード２６が半田被覆側部３８の一つと接触するよう
に離隔されている。半田被覆は、加熱中にリフローさ
れ、再固化時に、コンタクト３０とリード２６間が電気
的に接続される。本発明の好適な態様によれば、コンタ
クト３０は、垂直延出中間面Ｙ−Ｙの両側上に形成され
る。各コンタクト３０は、中間面からの遠側部と、中間
点の近傍側部を有する。すべてのコンタクト３０のた
め、半田被覆３８は中間面から離れたコンタクトの側部
にあり、リードフレーム２４は相補配列形成されたリー
ド２６を有し、リード２６が半田被覆側部と接触するよ
うになっている。この構造により、ダイ及びリードフレ
ームアセンブリ２０をソケット内に位置付け、コンタク
ト３０へのリード２６の半田リフロー取り付けに先立つ
ダイ及びリードフレームの不要な移動を阻止する。半田
被覆３８が、例えば、図５の各コンタクト３０の左側部
に設けられると、ダイ及びリードフレームアセンブリ
は、半田リフロー前のソケットの取り扱い中に所定位置
に自由に摺動できる。その結果、リード２６は、コンタ
クト３０のそれぞれの半田被覆側部から分離され、コン
タクト３０への半田リフロー取り付けを不可能とする。
中間面Ｙ−Ｙから離れたコンタクトの側部上に半田被覆
３８を設けることにより、本発明は、半田リフロー取り
付けの前、常時、リード２６とコンタクト３０間の当接
接触を保持する。

【００２１】図４と図５に示すように、ソケットは、他
の上面に一つが積層された複数のダイ及びリードフレー
ムアセンブリ２０を収容している。本体部３４は、積層
されたダイ及びリードフレームアセンブリのリード２６
との電気的接続のために充分に上方向に延出している。
テープまたはゲルの電気的絶縁層６２は、各ダイ及びリ
ードフレームアセンブリの間に配設され、両者間での不
要な電気的授受を阻止する。

【００２２】

【発明の効果】本発明は多くの利点を生ずる。すなわ
ち、ダイ及びリードフレームの垂直積層用のリセプタク
ルが得られる。本発明は、積層アセンブリを回路基板に
相互接続し、回路基板上の占有面積を節約する。積層ア
センブリの高さは、同等なメモリ容量をもつ積層チップ
キャリヤの高さと比較して減少される。本発明を用い高
さを低くしたのメモリチップパッケージは、デュアルイ
ンラインパッケージのような標準パッケージの代わりに
パッケージの取り付けを可能とする取付寸法を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＩＣソケットの斜視図である。

【図２】本発明によるＩＣソケットの分解斜視図であ
り、このＩＣソケット内に取り付けられるダイとリード
フレームアセンブリ及びＩＣソケット用のカバーを示
す。

【図３】図２に示すＩＣソケットとカバーアセンブリの
斜視図である。

【図４】図３の線４−４に沿うＩＣソケットとカバーの
断面図である。

【図５】図３の線５−５に沿うＩＣソケットとカバーの
断面図である。

【図６】本発明によるＩＣソケット内で用いるコンタク
トの斜視図である。

【図７】図６の線７−７に沿うコンタクトの断面図であ
る。

【符号の説明】

６ コンタクト受容開口 ８ スルー １０ 絶縁ベース １２ 上表面 １４ 底表面 ２０ リードフレームアセンブリ ２２ ダイ ２４ リードフレーム ２６ リード ３０ 電気コンタクト ３２ 弾性脚部 ３６ コンタクト ４０ カバー ４２ アーム ４６ レリーフ ５０ 基板 ５６ パッド ５８ 突出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の開口を有する絶縁ベースと、該絶縁
   ベースの前記開口を貫通して上方に起立する本体部及び
   前記絶縁ベースの下方で略Ｖ字状に屈曲する弾性脚部を
   有する多数のコンタクトとを具え、 側方に延出する多数のリードを有する１個以上のＩＣチ
   ップを前記絶縁ベース上に重ねて配置し、前記リードを
   前記コンタクトの前記本体部に半田接続することを特徴
   とするＩＣソケット。
2. 【請求項２】略矩形状の細長い本体部と、 該本体部の下端に一端が固定され、他端が弾性半田付用
   自由端となる略Ｖ字状の弾性脚部とを具え、 前記本体部の一面に半田層が被着形成されていることを
   特徴とする平板状のＩＣソケット用コンタクト。