JPH08288036A - Ｂｇａパッケージ用ソケットおよびその組み立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速動作する半導体集積回路の特性試験にお
いて、半導体集積回路を安定に機能させることができる
とともに、ＢＧＡパッケージの半田ボールの変形を伴わ
ないＢＧＡパッケージ用ソケットを得る。 【構成】 弾力性を有する絶縁性のシート１０の一方の
主面側から、ＢＧＡパッケージの特性試験に際して半田
ボールに接触する半田ボール接触用コンタクタ２０が垂
直に挿入され、他方の主面側からテストボードとの電気
的接続を行う電極接触用コンタクタ３０が斜めに挿入さ
れている。 【効果】 半田ボールに加わる圧力が減殺され、テスト
時に半田ボールが損傷することが防止されるとともに、
インダクタンスを低減することができ、高速動作する半
導体集積回路の特性試験において、半導体集積回路を安
定に機能させることができるＢＧＡパッケージ用ソケッ
トが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＢＧＡパッケージと試験
装置との電気的な接続を行うＢＧＡパッケージ用ソケッ
トに関し、特にＢＧＡパッケージの半田ボールの変形を
防止したＢＧＡパッケージ用ソケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、リードピンを挿入孔に挿入して電
気的な接続を行うピン挿入型パッケージに代わって、パ
ッケージ下面に設けられた半田ボールを介して基板上の
電極に半田付けするボールグリッドアレイ型（ＢＧＡ）
パッケージが開発されている。このようなＢＧＡパッケ
ージの特性試験を行うためには、ピン挿入型パッケージ
用のソケットとは異なった構造のソケットが必要にな
る。

【０００３】以下、図２１を用いて、従来のＢＧＡパッ
ケージ用ソケットについて説明する。図２１は従来のＢ
ＧＡパッケージ用ソケットにＢＧＡパッケージを取り付
けた状態を示す断面図である。図２１においてテストボ
ード４の上に、ガイド枠３が設けられ、その内部にＢＧ
Ａパッケージ１の下面に形成された半田ボールＳＢが接
触する複数のコンタクタ２１を整列させる整列ブロック
２（または板）が配置されてＢＧＡパッケージ用ソケッ
ト５が構成されている。

【０００４】整列ブロック２のそれぞれのコンタクタ２
１には、テストボード４に形成されたピン挿入孔との電
気的接続を行うためのピン２２が接続されている。ピン
２２はテストボード４に形成されたピン挿入孔に挿入さ
れ半田付けされる。

【０００５】ＢＧＡパッケージ１は半田ボールＳＢがコ
ンタクタ２１に接触するように載置され、ガイド枠３に
付属する蓋３１を閉じ、蓋３１を固定するための固定つ
め３２をガイド枠３に係合させることで半田ボールＳＢ
がコンタクタ２１に圧接され電気的接触が確実に得られ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＢＧＡパッケー
ジ用ソケット２においては、ピン２２の半田付け後のテ
ストボード４の上面から半田ボールＳＢまでの長さが２
０ｍｍ前後となる。このためインダクタンスが２０ｎＨ
もあり瞬間過渡電流により電源−ＧＮＤ間にインダクタ
ンスにより誘起される電圧ノイズが発生し、電圧ノイズ
により半導体集積回路の機能動作が不安定になるという
問題があった。これは、従来のＢＧＡパッケージ用ソケ
ットが高周波対応、すなわち高速動作する半導体集積回
路に対応していないことを示している。

【０００７】また、半田ボールＳＢをコンタクタ２１に
押し付けて圧接することで電気的接触得るので、半田ボ
ールＳＢが圧力により変形するという問題があった。

【０００８】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、高速動作する半導体集積回路の特
性試験において、半導体集積回路を安定に機能させるこ
とができるとともに、ＢＧＡパッケージの半田ボールの
変形を伴わないＢＧＡパッケージ用ソケットを得ること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のＢＧＡパッケージ用ソケットは、弾力性を有する絶
縁板と、その一方の端面にＢＧＡパッケージの半田ボー
ルが接触する半田ボール接触用コンタクタと、その一方
の端面が略球形で前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電
極板に接触する電極接触用コンタクタとを備え、前記半
田ボール接触用コンタクタは、その他方の端面側が前記
絶縁板の一方の主面内に垂直に挿入され、前記電極接触
用コンタクタは、その他方の端面側が前記絶縁板の他方
の主面内に斜めに挿入され、その側面が前記半田ボール
接触用コンタクタの他方の端面に接触している。

【００１０】本発明に係る請求項２記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、前記半田ボール接触用コンタクタの
前記一方の端面の形状が、前記ＢＧＡパッケージの半田
ボールの曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であ
り、前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方の端面
の形状は略球形状であり、前記電極接触用コンタクタの
側面には、前記半田ボール接触用コンタクタの略球形状
の前記他方の端面の曲率に略一致する曲率を有し、前記
半田ボール接触用コンタクタの略球形状の前記他方の端
面に嵌合する嵌合溝が軸方向に沿って備えられている。

【００１１】本発明に係る請求項３記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、前記半田ボール接触用コンタクタの
前記一方の端面の形状が、前記ＢＧＡパッケージの半田
ボールの曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であ
り、前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方の端面
の形状は、所定の角度で円柱を斜めに切り取った形状で
あり、前記電極接触用コンタクタの側面には、前記半田
ボール接触用コンタクタの前記他方の端面と係合するよ
うに、平面形状が前記半田ボール接触用コンタクタの前
記他方の端面の形状に合致し、かつ、前記所定の角度と
同一の傾斜角となるように形成された係合面を有する突
出した係合部が備えられている。

【００１２】本発明に係る請求項４記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、前記半田ボール接触用コンタクタの
前記一方の端面の形状が、前記ＢＧＡパッケージの半田
ボールの曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であ
り、前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方の端面
の形状は、部分的に突出した突出部を備える形状であ
り、前記電極接触用コンタクタの側面には、前記半田ボ
ール接触用コンタクタの突出部の横手幅に略一致する溝
幅を有し、前記半田ボール接触用コンタクタの前記突出
部に嵌合する嵌合溝が軸方向に沿って備えられている。

【００１３】本発明に係る請求項５記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、その一方の端面にＢＧＡパッケージ
の半田ボールが接触する半田ボール接触体と、その一方
端が前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電極孔に挿入さ
れるコンタクトピンと、前記半田ボール接触体と前記コ
ンタクトピンとの間を接続するように、前記半田ボール
接触体の他方の端面から前記コンタクトピンの他方端に
渡って等間隔で環状に配列された弾力性を有する複数の
支柱板とを備え、前記複数の支柱板は、前記半田ボール
接触体が押圧された場合には外側に向けて撓み、そうで
ない場合は復元して略直線形状となるように撓み癖を有
している。

【００１４】本発明に係る請求項６記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、前記支柱板を４枚備えている。

【００１５】本発明に係る請求項７記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、弾力性を有する導体線で形成され、
試験時にＢＧＡパッケージの半田ボールの表面に巻き付
くように渦を巻きながら螺旋状に広がったスプリング体
と、一方端が前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電極孔
に挿入され、他方端に前記スプリング体の中央部の巻き
始め部分が接続されたコンタクトピンとを備えている。

【００１６】本発明に係る請求項８記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットは、その一方の端面にＢＧＡパッケージ
の半田ボールが接触する半田ボール接触体と、その一方
の端面に前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電極孔に挿
入される挿入部をを有するコンタクトピンと、前記半田
ボール接触体と前記コンタクトピンとの間を電気的に接
続するように、前記半田ボール接触体の他方の端面と前
記コンタクトピンの他方の端面との間に介挿された導電
性のバネと、前記コンタクトピン、前記バネ、前記半田
ボール接触体を収容する中空状のハウジングとを備え、
前記ハウジングの一方端側には、前記挿入部が前記ハウ
ジングから露出するように前記コンタクトピンが固定し
て配置され、前記ハウジングの他方端側には、前記半田
ボール接触体が前記ハウジングから露出するとともに、
前記半田ボール接触体が前記バネの伸縮に伴って可動す
るように配置されている。

【００１７】本発明に係る請求項９記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットの組み立て方法は、(ａ)前記絶縁板の一
方の主面の所定位置に垂直方向に第１のガイド孔を形成
する工程と、(ｂ)前記絶縁板の他方の主面の所定位置に
斜め方向に第２のガイド孔を形成する工程と、(ｃ)前記
半田ボール接触用用コンタクタの他方の端面側を前記第
１の未貫通孔に挿入する工程と、(ｄ)前記電極接触用コ
ンタクタの他方の端面側を前記第２の未貫通孔に挿入す
る工程とを備え、前記第１の未貫通孔の直径を前記半田
ボール接触用コンタクタの挿入部分の最大寸法よりも小
さく形成し、前記第２の未貫通孔の直径を前記電極接触
用コンタクタの挿入部分の最大寸法よりも小さく形成す
る。

【００１８】本発明に係る請求項１０記載のＢＧＡパッ
ケージ用ソケットの組み立て方法は、前記工程(ｃ)が、
前記接触用コンタクタを加熱した状態で前記第１の未貫
通孔に挿入する工程を含み、前記工程(ｄ)が、前記接触
用コンタクタを加熱した状態で前記第２の未貫通孔に挿
入する工程を含んでいる。

【００１９】

【作用】本発明に係る請求項１記載のＢＧＡパッケージ
用ソケットによれば、半田ボール接触用コンタクタの他
方の端面が絶縁板の一方の主面内に垂直に挿入され、電
極接触用コンタクタは、その他方の端面側が絶縁板の他
方の主面内に斜めに挿入され、その側面が半田ボール接
触用コンタクタの他方の端面に接触しているので、半田
ボール接触用コンタクタに加わった垂直方向の圧力は電
極接触用コンタクタを介して水平方向に分散されるとと
もに、半田ボール接触用コンタクタの他方の端面が電極
接触用コンタクタの側面を滑るので、半田ボール接触用
コンタクタが垂直方向に沈み込み、半田ボールに加わる
圧力が減殺されることになる。また、半田ボール接触用
コンタクタと電極接触用コンタクタの接続後の長さが短
いのでインダクタンスを低減することができる。

【００２０】本発明に係る請求項２記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボール接触用コンタクタ
の一方の端面の形状がＢＧＡパッケージの半田ボールの
曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であるので、半
田ボールの接触面積が増加することになり、半田ボール
接触用コンタクタに垂直方向の圧力が加わった場合に、
半田ボールの一点に圧力が集中することが防止される。
また、半田ボール接触用コンタクタの略球形状の他方の
端面が嵌合溝に嵌合することで、半田ボール接触用コン
タクタと電極接触用コンタクタとの電気的接続が良好に
なるとともに、機械的にも強固に接合され、簡単に接続
が断たれることが防止される。

【００２１】本発明に係る請求項３記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボール接触用コンタクタ
の一方の端面の形状がＢＧＡパッケージの半田ボールの
曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であるので、半
田ボールの接触面積が増加することになり、半田ボール
接触用コンタクタに垂直方向の圧力が加わった場合に、
半田ボールの一点に圧力が集中することが防止される。
また、半田ボール接触用コンタクタの円柱を斜めに切り
取った形状の他方の端面が、電極接触用コンタクタの側
面から突出する係合部に係合することで、半田ボール接
触用コンタクタと電極接触用コンタクタとの電気的接続
が良好になるとともに、機械的にも強固に接合され、簡
単に接続が断たれることが防止される。

【００２２】本発明に係る請求項４記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボール接触用コンタクタ
の一方の端面の形状がＢＧＡパッケージの半田ボールの
曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であるので、半
田ボールの接触面積が増加することになり、半田ボール
接触用コンタクタに垂直方向の圧力が加わった場合に、
半田ボールの一点に圧力が集中することが防止される。
また、半田ボール接触用コンタクタの他方の端面の突出
部が電極接触用コンタクタの嵌合溝に嵌合することで、
半田ボール接触用コンタクタと電極接触用コンタクタと
の電気的接続が良好になるとともに、機械的にも強固に
接合され、簡単に接続が断たれることが防止される。

【００２３】本発明に係る請求項５記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボール接触体とコンタク
トピンとの間を接続するように、半田ボール接触体の他
方の端面からコンタクトピンの他方端に渡って等間隔で
環状に配列された弾力性を有する複数の支柱板が、半田
ボール接触体が押圧された場合には外側に向けて撓み、
そうでない場合は復元して略直線形状となるように撓み
癖を有しているので、半田ボール接触体に加わった垂直
方向の圧力は支柱板の撓みによって吸収され半田ボール
に加わる圧力が減殺されることになる。また、半田ボー
ル接触体とコンタクトピンとの間に複数の支柱板が並列
に接続されているのでインダクタンスを低減することが
できる。

【００２４】本発明に係る請求項６記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、支柱板を４枚とすることで、
支柱板が撓んだ状態での半田ボール接触体側から見た平
面視形状は十字型であり、回転させることでＸ字型とな
る。よって、支柱板の撓み方向を考慮して配列すること
で、隣合うＢＧＡパッケージ用ソケットどうしが接触せ
ず、単位面積当たりの個数を増やすことができる。

【００２５】本発明に係る請求項７記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、渦を巻きながら螺旋状に広が
ったスプリング体が、試験時にＢＧＡパッケージの半田
ボールの表面に巻き付くことで半田ボールとの電気的接
続が保たれ、半田ボールに位置ずれがある場合でも、ス
プリング体の弾性により、ずれの方向にスプリング体が
変形するので、半田ボールＳＢの表面との接触を保つこ
とができる。

【００２６】本発明に係る請求項８記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、ハウジングの一方端側には、
挿入部がハウジングから露出するようにコンタクトピン
が固定して配置され、ハウジングの他方端側には、半田
ボール接触体がハウジングから露出露出するとともに、
半田ボール接触体がバネの伸縮に伴って可動するように
配置されているので、半田ボール接触用コンタクタに加
わった垂直方向の圧力はバネによって吸収され半田ボー
ルに加わる圧力が減殺されることになる。

【００２７】本発明に係る請求項９記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットの組み立て方法によれば、第１のガイド
孔の直径を半田ボール接触用コンタクタの挿入部分の最
大寸法よりも小さく形成し、第２のガイド孔の直径を電
極接触用コンタクタの挿入部分の最大寸法よりも小さく
形成することにより、工程(ｃ)において挿入された半田
ボール接触用コンタクタおよび、工程(ｄ)において挿入
された電極接触用コンタクタが絶縁板の弾力性により固
定されることになる。

【００２８】本発明に係る請求項１０記載のＢＧＡパッ
ケージ用ソケットの組み立て方法によれば、工程(ｃ)
が、接触用コンタクタを加熱した状態で第１の未貫通孔
に挿入する工程を含み、工程(ｄ)が、接触用コンタクタ
を加熱した状態で第２の未貫通孔に挿入する工程を含む
ので、半田ボール接触用コンタクタおよび電極接触用コ
ンタクタの挿入部分が熱によって溶けた絶縁板で覆わ
れ、冷却して固化することで絶縁板に固着されることに
なる。

【００２９】

【実施例】

＜Ａ．第１の実施例＞ ＜Ａ−１．ＢＧＡパッケージ用ソケット１００＞図１に
本発明に係る第１の実施例としてＢＧＡパッケージ用ソ
ケット１００の部分断面図を示す。図１において、弾力
性を有する絶縁性のシート１０の一方の主面側から、Ｂ
ＧＡパッケージの特性試験に際して半田ボールに接触す
る導伝性のコンタクタ（以後「半田ボール接触用コンタ
クタ」と呼称）２０が垂直に挿入され、他方の主面側か
らテストボードとの電気的接続を行う導伝性のコンタク
タ（以後、電極接触用コンタクタと呼称）３０が斜めに
挿入されている。ここで、半田ボール接触用コンタクタ
２０はＢＧＡパッケージの半田ボールの個数および配列
に合わせて配置されている。なお、便宜上図１において
はシート１０内に挿入されている部分も実線で示す。

【００３０】半田ボール接触用コンタクタ２０は、略円
柱形状の本体２０１の一方端がＢＧＡパッケージの特性
試験に際しての半田ボール接触面２０２となっており、
半田ボールの曲率と一致、もしくは３〜４パーセント程
度大きい曲率となるように凹状に湾曲した形状、すなわ
ち凹面形状となっている。また、シート１０に挿入され
た他方端は電極接触用コンタクタ３０との接触球２０３
となっており、球形状をなしている。

【００３１】一方、電極接触用コンタクタ３０は、略円
柱形状の本体３０１の両端が球形状をなしており、一方
端がテストボード上の接続電極（以後「ランド」と呼
称）に接触するランド接触球３０２であり、他方端が電
極接触用コンタクタ３０の脱落を防止する脱落防止球３
０３である。また、略円柱形状の本体３０１表面には、
半田ボール接触用コンタクタ２０の接触球２０３が嵌合
する嵌合溝３０４が軸方向に沿って形成されている。嵌
合溝３０４は、半田ボール接触用コンタクタ２０の接触
球２０３の曲率と略一致する曲率を有するように形成さ
れている。

【００３２】接触球２０３と電極接触用コンタクタ３０
の嵌合溝３０４とが嵌合することによって、半田ボール
接触用コンタクタ２０と電極接触用コンタクタ３０との
電気的接続が良好になるとともに、機械的にも強固に接
合され、簡単に接続が断たれることが防止される。

【００３３】図２にＢＧＡパッケージ用ソケット１００
にＢＧＡパッケージ１を取り付けて特性試験を行う場合
の取付状態の断面図を示す。図２において、テストボー
ド４０の主面上にガイド枠５０が載置されている。ＢＧ
Ａパッケージ用ソケット１００は電極接触用コンタクタ
３０が挿入された面を下にしてガイド枠５０内に嵌め込
まれる。ガイド枠５０に囲まれたテストボード４０の表
面には、電極接触用コンタクタ３０の個数および配列に
合わせて複数のランド６０が形成されており、ＢＧＡパ
ッケージ用ソケット１００をガイド枠５０に嵌め込むこ
とで、電極接触用コンタクタ３０のランド接触球３０２
がランド６０に接触することになる。

【００３４】ＢＧＡパッケージ用ソケット１００の上に
ＢＧＡパッケージ１を載置することで、半田ボールＳＢ
と半田ボール接触用コンタクタ２０の半田ボール接触面
２０２とが接触するが、この状態では接触が不完全なの
でガイド枠５０に付属する蓋５０１を閉じ、蓋５０１を
固定するための固定つめ５０２をガイド枠５０に係合さ
せることで半田ボールＳＢが半田ボール接触面２０２に
押し付けられ電気的接触が確実に得られる。

【００３５】ＢＧＡパッケージ用ソケット１００の構成
において、半田ボール接触用コンタクタ２０の半田ボー
ル接触面２０２からテストボード４０のランド６０まで
の経路長は、ほぼシート１０の厚さに等しく、シート１
０の厚さは半田ボール接触用コンタクタ２０および電極
接触用コンタクタ３０の寸法によって決まるが、半田ボ
ール接触用コンタクタ２０および電極接触用コンタクタ
３０の寸法は半田ボールＳＢの寸法に対応して決められ
る。従って、一般的な寸法の半田ボールＳＢに合わせる
ならば、シート１０の厚さは３〜５ｍｍ程度であり、厚
さの均一性はプラスマイナス０．１ｍｍ以下となる。ま
た、半田ボール接触用コンタクタ２０の半田ボール接触
面２０２の直径は０．９〜１．０ｍｍである。

【００３６】従来のＢＧＡパッケージ４においてはピン
２２の半田付け後のテストボード１の上面から半田ボー
ルＳＢまでの長さが２０ｍｍ前後であったので、４分の
１程度に短縮されたことになる。従って、インダクタン
スも比例して小さくなり、瞬間過渡電流により誘起され
る電圧ノイズの発生が抑制され、半導体集積回路の機能
動作を安定に保つことができる。

【００３７】次に、半田ボールＳＢの変形防止について
説明する。半田ボールＳＢを介して半田ボール接触面２
０２に加わった垂直下方向の力は、接触球２０３から電
極接触用コンタクタ３０に与えられるが、半田ボール接
触用コンタクタ２０に対して斜めに接続された電極接触
用コンタクタ３０においては、力が水平方向にも分散さ
れ嵌合溝３０４内を接触球２０３が下方向に摺動する。
シート１０は弾力性を有しているので、垂直および水平
方向の力が吸収され、接触球２０３の摺動に伴って半田
ボール接触用コンタクタ２０は若干沈み込むことにな
る。従って、半田ボールに加わる圧力が減殺され半田ボ
ールＳＢの変形が防止されることになる。

【００３８】＜Ａ−２．ＢＧＡパッケージ用ソケット２
００＞以上説明したＢＧＡパッケージ用ソケット１００
は、半田ボール接触用コンタクタ２０の接触球２０３と
電極接触用コンタクタ３０の嵌合溝３０４とが嵌合する
ことによって電極接触用コンタクタ３０とが電気的に接
続されるとともに、機械的にも強固に接合され、簡単に
接続が断たれることが防止される構成であったが、ＢＧ
Ａパッケージ用ソケット２００として以下に説明するよ
うな構成であっても良い。

【００３９】図３にＢＧＡパッケージ用ソケット２００
の部分断面図を示す。図３において、弾力性を有する絶
縁性のシート１０の一方の主面側から、半田ボール接触
用コンタクタ２０Ａが垂直に挿入され、他方の主面側か
ら電極接触用コンタクタ３０Ａが斜めに挿入されてい
る。

【００４０】半田ボール接触用コンタクタ２０Ａは、略
円柱形状の本体２０１Ａの一方端がＢＧＡパッケージの
特性試験に際しての半田ボール接触面２０２Ａとなって
おり、半田ボールの曲率と一致、もしくは３〜４パーセ
ント程度大きい曲率となるように凹状に湾曲した形状、
すなわち凹面形状となっている。また、シート１０に挿
入された他方端は電極接触用コンタクタ３０Ａとの接触
端面２０３Ａとなっており、円柱を斜めに切り取った形
状となっている。

【００４１】一方、電極接触用コンタクタ３０Ａは、略
円柱形状の本体３０１Ａの両端が球形状をなしており、
一方端がランド接触球３０２Ａであり、他方端が電極接
触用コンタクタ３０Ａの脱落を防止する脱落防止球３０
３Ａであることは図１を用いて説明した電極接触用コン
タクタ３０と同様である。

【００４２】略円柱形状の本体３０１Ａには、半田ボー
ル接触用コンタクタ２０Ａの接触端面２０３Ａが係合す
るための係合部３０４Ａが突出するように設けられてい
る。係合部３０４Ａに円柱を斜めに切り取った形状であ
る接触端面２０３Ａが係合して両者が機械的にも強固に
なるためには、係合部３０４Ａに接触端面２０３Ａの傾
斜角と同様の傾斜角を有する平面が必要となる。図３に
おいてはその面を係合面３０５Ａとして示す。係合面３
０５Ａは接触端面２０３Ａの形状に合致するように形成
されている。従って、半田ボール接触用コンタクタ２０
Ａおよび電極接触用コンタクタ３０Ａをシート１０に挿
入することによって、係合面３０５Ａと接触端面２０３
Ａとが密着し、半田ボール接触用コンタクタ２０Ａと電
極接触用コンタクタ３０Ａとの電気的接続が良好にな
る。

【００４３】ＢＧＡパッケージ１の特性試験のための構
成は図２に示したＢＧＡパッケージ用ソケット１００を
用いる場合とほぼ同様の構成であるので重複する説明は
省略する。ＢＧＡパッケージ１の特性試験において半田
ボールＳＢを介して半田ボール接触面２０２Ａに加わっ
た垂直下方向の力は、電極接触用コンタクタ３０を下方
向に押し付けるように加わり、係合面３０５Ａおよび接
触端面２０３Ａは垂直下方向の力を受けてより強固に密
着することになる。シート１０は弾力性を有しているの
で、垂直下方向の力が吸収され半田ボール接触用コンタ
クタ２０Ａは若干沈み込むことになる。従って、半田ボ
ールに加わる圧力が減殺され半田ボールＳＢの変形が防
止されることになる。

【００４４】なお、半田ボール接触用コンタクタ２０Ａ
の半田ボール接触面２０２Ａからテストボード４０のラ
ンド６０までの経路長が、従来のＢＧＡパッケージ４の
テストボード１の上面から半田ボールＳＢまでの長さの
４分の１程度に短縮されることについてはＢＧＡパッケ
ージ用ソケット１００の場合と同様である。

【００４５】＜Ａ−３．ＢＧＡパッケージ用ソケット３
００＞以下にＢＧＡパッケージ用ソケット３００の構成
について説明する。図４にＢＧＡパッケージ用ソケット
３００の部分断面図を示す。図４において、弾力性を有
する絶縁性のシート１０の一方の主面側から、半田ボー
ル接触用コンタクタ２０Ｂが垂直に挿入され、他方の主
面側から電極接触用コンタクタ３０Ｂが斜めに挿入され
ている。

【００４６】半田ボール接触用コンタクタ２０Ｂは、略
円柱形状の本体２０１Ｂの一方端がＢＧＡパッケージの
特性試験に際しての半田ボール接触面２０２Ｂとなって
おり、半田ボールの曲率と略一致、もしくは３〜４パー
セント程度大きい曲率となるように凹状に湾曲した形状
となっている。また、シート１０に挿入された他方端は
電極接触用コンタクタ３０Ｂとの接触のための突出部２
０３Ｂとなっており、端面のほぼ中央部が突出した形状
となっている。

【００４７】一方、電極接触用コンタクタ３０Ｂは、略
円柱形状の本体３０１Ｂの両端が球形状をなしており、
一方端がランド接触球３０２Ｂであり、他方端が電極接
触用コンタクタ３０Ｂの脱落を防止する脱落防止球３０
３Ｂであることは図１を用いて説明した電極接触用コン
タクタ３０と同様である。

【００４８】略円柱形状の本体３０１Ｂの表面には、半
田ボール接触用コンタクタ２０Ｂの突出部２０３Ｂが嵌
合する嵌合溝３０４Ｂが軸方向に沿って形成されてい
る。嵌合溝３０４Ｂは、半田ボール接触用コンタクタ２
０Ｂの突出部２０３Ｂの横幅とと略一致する溝幅を有す
るように形成されている。また、突出部２０３Ｂの突出
長さは、斜めに配置された電極接触用コンタクタ３０Ｂ
の嵌合溝３０４Ｂ内に十分達する長さに設定される。

【００４９】突出部２０３Ｂと電極接触用コンタクタ３
０Ｂの嵌合溝３０４Ｂとが嵌合することによって、半田
ボール接触用コンタクタ２０Ｂと電極接触用コンタクタ
３０Ｂとが電気的に接続されるとともに、機械的にも強
固に接合され、簡単に接続が断たれることが防止され
る。

【００５０】ＢＧＡパッケージ１の特性試験のための構
成については、図２に示したＢＧＡパッケージ用ソケッ
ト１００を用いる場合とほぼ同様であるので重複する説
明は省略する。ＢＧＡパッケージ１の特性試験におい
て、半田ボールＳＢを介して半田ボール接触面２０２Ｂ
に加わった垂直下方向の力は、突出部２０３Ｂから電極
接触用コンタクタ３０Ｂに与えられるが、半田ボール接
触用コンタクタ２０Ｂに対して斜めに接続された電極接
触用コンタクタ３０Ｂにおいては、力が水平方向にも分
散され嵌合溝３０４Ｂ内を突出部２０３Ｂが下方向に摺
動する。シート１０は弾力性を有しているので、垂直お
よび水平方向の力が吸収され、突出部２０３Ｂの摺動に
伴って半田ボール接触用コンタクタ２０Ｂは若干沈み込
むことになる。従って、半田ボールＳＢの変形が防止さ
れることになる。

【００５１】なお、半田ボール接触用コンタクタ２０Ｂ
の半田ボール接触面２０２Ｂからテストボード４０のラ
ンド６０までの経路長が、従来のＢＧＡパッケージ４の
テストボード１の上面から半田ボールＳＢまでの長さの
４分の１程度に短縮されることについてはＢＧＡパッケ
ージ用ソケット１００の場合と同様である。

【００５２】なお、以上説明したＢＧＡパッケージ用ソ
ケット１００〜３００では電極接触用コンタクタ３０、
３０Ａ、３０Ｂの一方端に、脱落防止のための脱落防止
球３０３、３０３Ａ、３０３Ｂを付加した構成を示して
いるが、必ずしも脱落防止球３０３、３０３Ａ、３０３
Ｂを設ける必要はない。

【００５３】＜Ａ−４．本発明に係るＢＧＡパッケージ
用ソケットの製造方法＞以上説明した本発明に係るＢＧ
Ａパッケージ用ソケット１００〜３００は何れも以下の
ようにして形成される。一例としてＢＧＡパッケージ用
ソケット１００の製造工程を示す断面図を図５および図
６に示す。

【００５４】図５に示す工程において、シート１０を準
備し、半田ボール接触用コンタクタ２０および電極接触
用コンタクタ３０を挿入するためのガイド孔Ｈ１および
Ｈ２を所定の位置に形成する。図５にはガイド孔Ｈ１お
よびＨ２はそれぞれ１つしか示していないが、先に説明
したように半田ボール接触用コンタクタ２０および電極
接触用コンタクタ３０はＢＧＡパッケージ１の半田ボー
ルＳＢの個数および配列に合わせて形成されるので、ガ
イド孔Ｈ１およびＨ２も半田ボールＳＢの個数に合わせ
て形成される。また、ガイド孔Ｈ１およびＨ２を形成す
る所定の位置は半田ボールＳＢの配列に合わせて設定さ
れる。なお、半田ボール接触用コンタクタ２０および電
極接触用コンタクタ３０の配列ピッチには、１ｍｍ、
１．２７ｍｍ、１．５０ｍｍ、２．５７ｍｍなどの種類
があり、これらの配列ピッチに対応する半田ボール接触
用コンタクタ２０および電極接触用コンタクタ３０の本
体２０１および３０１の直径は０．８ｍｍ以下となる。

【００５５】ガイド孔Ｈ１およびＨ２の形状は、半田ボ
ール接触用コンタクタ２０および電極接触用コンタクタ
３０の形状に合わせる必要はなく単純な孔形状で良い
が、孔径はそれぞれのコンタクタの最大幅より少なくと
も１割程度は小さくする必要がある。このとき、ガイド
孔Ｈ１はガイド孔Ｈ２と貫通させるが、ガイド孔Ｈ２が
シート１０を貫通しないようにする。

【００５６】次に図６に示す工程において、シート１０
が溶ける程の温度に熱した半田ボール接触用コンタクタ
２０および電極接触用コンタクタ３０を、それぞれガイ
ド孔Ｈ１およびＨ２に挿入する。熱された半田ボール接
触用コンタクタ２０および電極接触用コンタクタ３０
は、小さめに形成されたガイド孔Ｈ１およびＨ２の壁面
を溶かしながら進み、予め設定された所定位置に達した
段階で挿入を停止する。ここで予め設定された所定位置
とは、半田ボール接触用コンタクタ２０の接触球２０３
が電極接触用コンタクタ３０の嵌合溝３０４に嵌合する
位置である。ここで、シート１０はバーンイン試験にも
適応できるように少なくとも１７５℃の温度では物性が
劣化しないような材質で形成されている。

【００５７】シート１０の熱によって溶けた部分は、挿
入された半田ボール接触用コンタクタ２０および電極接
触用コンタクタ３０を覆いながら冷却して固化する。従
って、半田ボール接触用コンタクタ２０および電極接触
用コンタクタ３０がシート１０に固着され、脱落が防止
されることになる。なお、接触球２０３と嵌合溝３０４
との嵌合は、冷却後に熱によって溶けたシート１０を破
るように再度行われる。これは、ＢＧＡパッケージ用ソ
ケット２００および３００においても同様である。

【００５８】以上の工程を複数回繰り返すことで、複数
の半田ボール接触用コンタクタ２０および電極接触用コ
ンタクタ３０を有するＢＧＡパッケージ用ソケット１０
０が完成する。

【００５９】なお、ＢＧＡパッケージ用ソケット１００
などは、半田ボール接触用コンタクタ２０および電極接
触用コンタクタ３０の形状が比較的簡単であるので、熱
しない状態でガイド孔Ｈ１およびＨ２に押し込むように
して挿入するだけでも良い。

【００６０】＜Ｂ．第２の実施例＞ ＜Ｂ−１．ＢＧＡパッケージ用ソケット４００＞図７に
本発明に係る第２の実施例としてＢＧＡパッケージ用ソ
ケット４００の斜視図を示す。図７において、ＢＧＡパ
ッケージ用ソケット４００はＢＧＡパッケージの特性試
験に際して半田ボールと接触する円錐形状の半田ボール
接触体７０を有し、半田ボール接触体７０の頂上部には
４本の支柱板８０が等間隔で接続されている。また、４
本の支柱板８０の一方端はテストボードに接続される円
錐形状のコンタクトピン９０の底面部に等間隔で接続さ
れてＢＧＡパッケージ用ソケット４００をなしている。

【００６１】半田ボール接触体７０の底面は半田ボール
と接触する半田ボール接触面７０１であり、半田ボール
の曲率と一致、もしくは３〜４パーセント程度大きい曲
率となるように凹状に湾曲した形状、すなわち凹面形状
となっている。

【００６２】支柱板８０はバネ性を有した導電体板で形
成され、通常はほぼ直線形状を保っているが、半田ボー
ル接触体７０の半田ボール接触面７０１の方向から力が
加わると、外側に向けて撓むように撓み癖を有してい
る。なお、図７では力が加わって支柱板８０が撓んだ状
態を示している。

【００６３】図８にＢＧＡパッケージ用ソケット４００
を用いてＢＧＡパッケージ１の特性試験を行う場合の取
付状態の断面図を示す。図８において、テストボード４
０Ａの主面上にガイド枠５０が載置され、テストボード
４０Ａに形成されたピン挿入孔ＰＨにはＢＧＡパッケー
ジ用ソケット４００のコンタクトピン９０が挿入され、
半田付けによってテストボード４０Ａとの電気的接触を
得るとともに、位置が固定されている。ここで、ピン挿
入孔ＰＨはＢＧＡパッケージ用ソケット４００の個数お
よび配列、すなわちＢＧＡパッケージ１の半田ボールＳ
Ｂの個数および配列に合わせて形成されている。

【００６４】ＢＧＡパッケージ１を、配列された複数の
ＢＧＡパッケージ用ソケット４００の上に載置すること
で半田ボールＳＢと半田ボール接触体７０の半田ボール
接触面７０１とが接触するが、この状態では接触が不完
全なのでガイド枠５０に付属する蓋５０１を閉じ、蓋５
０１を固定するための固定つめ５０２をガイド枠５０に
係合させることで半田ボールＳＢが半田ボール接触面７
０１に押し付けられ電気的接触が確実に得られる。

【００６５】ＢＧＡパッケージ用ソケット４００の構成
において、半田ボール接触体７０の半田ボール接触面７
０１からテストボード４０Ａのピン挿入孔ＰＨまでの経
路長は、ほぼ支柱板８０の長さに等しく、その長さは３
〜５ｍｍ程度となり、従来のＢＧＡパッケージ４におい
てはピン２２の半田付け後のテストボード１の上面から
半田ボールＳＢまでの長さが２０ｍｍ前後であったの
で、４分の１程度に短縮されたことになる。また、半田
ボール接触体７０とコンタクトピン９０との間には４本
の支柱板８０が並列に接続されているので、支柱板８０
が１本の場合に比べてインダクタンスは４分の１にな
る。従って、従来のＢＧＡパッケージ４と比較すると、
インダクタンスは１６分の１になる。インダクタンスが
小さくなることにより、瞬間過渡電流により誘起される
電圧ノイズの発生が抑制され、半導体集積回路の機能動
作を安定に保つことができる。

【００６６】また、ガイド枠５０に付属する蓋５０１を
閉じ、蓋５０１を固定するための固定つめ５０２をガイ
ド枠５０に係合させることで半田ボールＳＢが半田ボー
ル接触面７０１に押し付けられた場合、先に説明したよ
うに４本の支柱板８０は外側に向けて撓み、垂直方向の
力が水平方向に分散される。従って、半田ボールに加わ
る圧力が減殺され半田ボールＳＢの変形が防止されるこ
とになる。

【００６７】なお、図７を用いて説明したＢＧＡパッケ
ージ用ソケット４００は、半田ボール接触体７０の半田
ボール接触面７０１が半田ボールの曲率とほぼ一致、も
しくは３〜４パーセント程度大きい曲率となるように凹
状に湾曲した形状であったが、図９に示すように平面で
あっても良い。

【００６８】次に、図１０および図１１を用いてテスト
ボード４０Ａ上におけるＢＧＡパッケージ用ソケット４
００の配置状態を説明する。図１０はテストボード４０
Ａ上にＢＧＡパッケージ用ソケット４００が配置され、
圧力が加えられていない状態をＢＧＡパッケージ１側か
ら見た平面図であり、図１１はＢＧＡパッケージ用ソケ
ット４００に圧力を加えた状態をＢＧＡパッケージ１側
から見た平面図である。

【００６９】図１０に示すように、ＢＧＡパッケージ用
ソケット４００は縦横等間隔の格子状に配置されおり、
圧力が加えられていない状態では支柱板８０は半田ボー
ル接触体７０に隠れて見えないが、圧力が加えられて支
柱板８０が外側に撓んだ場合に隣合って配置されたＢＧ
Ａパッケージ用ソケット４００の支柱板どうしが相互に
接触しないように、支柱板８０の撓み方向を考慮してＢ
ＧＡパッケージ用ソケット４００を配列する。すなわ
ち、図１１に示すように支柱板８０が縦横方向に撓むよ
うに配置されたもの、すなわち平面視形状が十字型にな
るように配置されたものと、支柱板８０が左右斜め方向
に撓むように配置されたもの、すなわち平面視形状がＸ
字型になるように配置されたものとが交互になるように
配列する。

【００７０】ここで、図１１においてＢＧＡパッケージ
用ソケット４００の中心間のピッチをＬ、加圧時の支柱
板８０の広がりの長さ（ＢＧＡパッケージ用ソケット４
００の中心からの長さ）をＭとすると、少なくとも

【００７１】

【数１】

【００７２】の関係を満たすように配列する。

【００７３】以上のように配列することで、隣合うＢＧ
Ａパッケージ用ソケット４００どうしが接触することな
く、かつ単位面積当たりのＢＧＡパッケージ用ソケット
４００の個数を増やすことができる。

【００７４】＜Ｂ−２．変形例＞以上説明したＢＧＡパ
ッケージ用ソケット４００は半田ボール接触体７０の頂
上部とコンタクトピン９０の底面部との間に４本の支柱
板８０を等間隔で並列に接続した構成であったが、支柱
板８０を３本としても良い。

【００７５】図１２に３本の支柱板８０で構成されるＢ
ＧＡパッケージ用ソケット４００Ａに圧力を加えた状態
をＢＧＡパッケージ１側から見た平面図を示す。支柱板
８０が３本であれば図１２に示すように千鳥状に配列す
ることができ、単位面積当たりのＢＧＡパッケージ用ソ
ケットの個数をさらに増やすことができる。

【００７６】＜Ｃ．第３の実施例＞図１３に本発明に係
る第３の実施例としてＢＧＡパッケージ用ソケット５０
０の斜視図を示す。図１３において、ＢＧＡパッケージ
用ソケット５００はＢＧＡパッケージの特性試験に際し
て半田ボールと接触するスプリング体１１０と、スプリ
ング体１１０の一方端に接続されたコンタクトピン１２
０とを有している。

【００７７】スプリング体１１０はバネ性を有した導体
線で形成され、コンタクトピン１２０に接続された一方
端から螺旋を描いて広がった形状であり、広がりの程度
は半田ボールの表面に接しながら半田ボールを覆うよう
に設定されている。図１４にＢＧＡパッケージ用ソケッ
ト５００を半田ボール側から見た平面図を示す。また、
図１４のＡ−Ａ’線における断面図を図１５に示す。

【００７８】次に図１６および図１７を用いてＢＧＡパ
ッケージ用ソケット５００の動作について説明する。図
１６および図１７は半田ボールＳＢをスプリング体１１
０内に保持した状態を模式的に示した断面図であり、半
田ボールＳＢを単なる球体として示している。図１６は
半田ボールＳＢに位置ずれがない場合に半田ボールＳＢ
を保持するスプリング体１１０の状態を表し、図１７は
半田ボールＳＢの位置がずれている場合に半田ボールＳ
Ｂを保持するスプリング体１１０の状態を表している。
図１６に示すように半田ボールＳＢに位置ずれがない場
合、スプリング体１１０は半田ボールＳＢの表面に接触
し良好な導通状態が得られている。一方、図１７に示す
ように半田ボールＳＢに位置ずれがある場合でも、スプ
リング体１１０の弾性により、ずれの方向にスプリング
体１１０が変形するので、半田ボールＳＢの表面との接
触が保たれ、良好な導通状態が得られることになる。な
お、半田ボールＳＢの位置ずれはＢＧＡパッケージ１の
製作時に、半田位置がずれることにより発生する。ま
た、半田ボールＳＢの位置ずれは前後、左右、上下方向
に発生し、ＢＧＡパッケージ用ソケット５００はいずれ
の場合でもスプリング体１１０の変形により対応するこ
とができる。

【００７９】ＢＧＡパッケージ用ソケット５００の構成
において、スプリング体１１０のインダクタンスは半田
ボールＳＢと接触していない部分の長さで決まるが、ス
プリング体１１０の大部分は半田ボールＳＢと接触して
おり、接触していない部分の長さは僅かであるのでイン
ダクタンスは小さくなる。インダクタンスが小さくなる
ことにより、瞬間過渡電流により誘起される電圧ノイズ
の発生が抑制され、半導体集積回路の機能動作を安定に
保つことができる。

【００８０】図１８にＢＧＡパッケージ用ソケット５０
０を用いてＢＧＡパッケージ１の特性試験を行う場合の
取付状態の断面図を示す。図１８において、テストボー
ド４０Ａの主面上にガイド枠５０が載置され、テストボ
ード４０Ｂに形成されたピン挿入孔ＰＨにはＢＧＡパッ
ケージ用ソケット５００のコンタクトピン１２０が挿入
され、半田付けによってテストボード４０Ｂとの電気的
接触を得るとともに、位置が固定されている。ここで、
ピン挿入孔ＰＨはＢＧＡパッケージ用ソケット５００の
個数および配列、すなわちＢＧＡパッケージ１の半田ボ
ールＳＢの個数および配列に合わせて形成されている。

【００８１】ＢＧＡパッケージ１を、配列された複数の
ＢＧＡパッケージ用ソケット５００の上に載置すること
で半田ボールＳＢとスプリング体１１０とが接触する
が、この状態では接触が不完全なのでガイド枠５０に付
属する蓋５０１を閉じ、蓋５０１を固定するための固定
つめ５０２をガイド枠５０に係合させることで半田ボー
ルＳＢがスプリング体１１０に押し付けられ電気的接触
が確実に得られる。

【００８２】ここで、ガイド枠５０に付属する蓋５０１
を閉じ、蓋５０１を固定するための固定つめ５０２をガ
イド枠５０に係合させることで半田ボールＳＢがスプリ
ング体１１０に押し付けられた場合、スプリング体１１
０が圧縮されて垂直方向の力が吸収される。従って、半
田ボールに加わる圧力が減殺され半田ボールＳＢの変形
が防止されることになる。

【００８３】＜Ｄ．第４の実施例＞図１９に本発明に係
る第４の実施例としてＢＧＡパッケージ用ソケット６０
０の部分断面図を示す。図１９において、ＢＧＡパッケ
ージ用ソケット６００はＢＧＡパッケージの特性試験に
際して半田ボールと接触する半田ボール接触体２１０お
よびテストボードに接続されるコンタクトピン２２０
と、半田ボール接触体２１０とコンタクトピン２２０と
の間に介挿された導電性のバネ２３０と、それらを収容
する中空円筒形状の導電性のハウジング２４０とを備え
て構成されている。

【００８４】半田ボール接触体２１０は、ハウジング２
４０外にあって半田ボールが接触する半田ボール接触面
２１１と、ハウジング２４０内にあってバネ２３０の一
方端が接続される底部２１２と、半田ボール接触面２１
１と底部２１２との間の支柱部２１３で構成されてい
る。なお、半田ボール接触面２１１は半田ボールの曲率
と一致、もしくは３〜４パーセント程度大きい曲率とな
るように凹状に湾曲した形状、すなわち凹面形状となっ
ている。

【００８５】また、コンタクトピン２２０はテストボー
ドのピン挿入孔内に挿入され半田付けにより固定される
挿入部２２１と、ハウジング２４０内にあってバネ２３
０の一方端が接続される底部２２２とで構成されてい
る。

【００８６】ハウジング２４０の形状は、一方の端部に
蓋２４１を有する中空円筒であり、蓋の中央部には開口
部２４２を有している。開口部２４２はコンタクトピン
２２０の挿入部２２１が通過できる大きさであり、開口
部２４２から挿入部２２１が突出するようにコンタクト
ピン２２０が配置される。また、ハウジング２４０の他
方の端部は半田ボール接触体２１０の底部２１２および
バネ２３０、コンタクトピン２２０の底部２２２の寸法
よりも若干小さな開口部２４３を有している。

【００８７】ＢＧＡパッケージ用ソケット６００の組み
立て手順は、挿入部２２１が開口部２４２を通過するよ
うにコンタクトピン２２０をハウジング２４０内に挿入
する。このとき、コンタクトピン２２０の底部にはバネ
２３０が予め接続され、バネ２３０を介して半田ボール
接触体２１０が接続されている。従って、コンタクトピ
ン２２０を挿入することでバネ２３０および半田ボール
接触体２１０が連続的に挿入されることになる。なお、
バネ２３０は導電性であるのでコンタクトピン２２０は
バネ２３０を介して半田ボール接触体２１０に電気的に
つながっていることになる。

【００８８】ここで、ハウジング２４０の開口部２４３
の寸法は、半田ボール接触体２１０の底部２１２および
バネ２３０、コンタクトピン２２０の底部２２２の寸法
よりも若干小さいが、それはミクロン単位で小さいとい
うことを意味している。例えば、開口部２４３の寸法が
半田ボール接触体２１０の底部２１２の寸法（円筒形の
場合は直径）よりも１０〜２０μｍ程度小さい場合であ
れば、半田ボール接触体２１０の挿入の際に若干強く押
込めば、半田ボール接触体２１０の底部２１２は開口部
２４３を通過してハウジング２４０内に挿入されること
になる。これは、コンタクトピン２２０およびバネ２３
０においても同様である。また、ハウジング２４０内の
寸法（円筒形の場合は直径）は底部２１２の寸法よりも
大きく形成されているので、半田ボール接触体２１０は
自由にスライドできる。なお、バネ２３０の弾性力では
半田ボール接触体２１０の底部２１２は開口部２４３を
通過して飛び出すことはできないので、ＢＧＡパッケー
ジ用ソケット６００が配列されたテストボードを傾斜さ
せても半田ボール接触体２１０およびバネ２３０がハウ
ジング２４０から飛び出すことはない。

【００８９】図２０にＢＧＡパッケージ用ソケット６０
０を用いてＢＧＡパッケージ１の特性試験を行う場合の
取付状態の断面図を示す。図２０において、テストボー
ド４０Ｃの主面上にガイド枠５０が載置され、テストボ
ード４０Ｃに形成されたピン挿入孔ＰＨにはＢＧＡパッ
ケージ用ソケット５００のコンタクトピン２２０の挿入
部２２１が挿入され、半田付けによってテストボード４
０Ｃとの電気的接触を得るとともに、位置が固定されて
いる。ここで、ピン挿入孔ＰＨはＢＧＡパッケージ用ソ
ケット６００の個数および配列、すなわちＢＧＡパッケ
ージ１の半田ボールＳＢの個数および配列に合わせて形
成されている。

【００９０】ＢＧＡパッケージ１を、配列された複数の
ＢＧＡパッケージ用ソケット６００の上に載置すること
で半田ボールＳＢと半田ボール接触体２１０の半田ボー
ル接触面２１１とが接触するが、この状態では接触が不
完全なのでガイド枠５０に付属する蓋５０１を閉じ、蓋
５０１を固定するための固定つめ５０２をガイド枠５０
に係合させることで半田ボールＳＢが半田ボール接触面
２１１に押し付けられ電気的接触が確実に得られる。

【００９１】半田ボールＳＢが半田ボール接触面２１１
に押し付けられた場合、バネ２３０が縮んで垂直方向の
力が吸収される。従って、半田ボールに加わる圧力が減
殺され半田ボールＳＢの変形が防止されることになる。

【００９２】また、バネ２３０の長さは引き延ばした状
態でも３〜５ｍｍ程度であり、従来のＢＧＡパッケージ
４においてはピン２２の半田付け後のテストボード１の
上面から半田ボールＳＢまでの長さが２０ｍｍ前後であ
ったので、４分の１程度に短縮されたことになる。従っ
てインダクタンスが小さくなり、瞬間過渡電流により誘
起される電圧ノイズの発生が抑制され、半導体集積回路
の機能動作を安定に保つことができる。

【００９３】

【発明の効果】本発明に係る請求項１記載のＢＧＡパッ
ケージ用ソケットによれば、半田ボール接触用コンタク
タに加わった垂直方向の圧力は電極接触用コンタクタを
介して水平方向に分散されるとともに、半田ボール接触
用コンタクタの他方の端面が電極接触用コンタクタの側
面を滑るので、半田ボール接触用コンタクタが垂直方向
に沈み込み、半田ボールに加わる圧力が減殺され、テス
ト時に半田ボールが損傷することが防止される。また、
半田ボール接触用コンタクタと電極接触用コンタクタの
接続後の長さが短いのでインダクタンスを低減すること
ができ、高速動作する半導体集積回路の特性試験におい
て、半導体集積回路を安定に機能させることができるＢ
ＧＡパッケージ用ソケットが得られる。

【００９４】本発明に係る請求項２記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボールの一点に圧力が集
中することが防止されるので半田ボールに加わる圧力が
減殺され、テスト時に半田ボールが損傷することが防止
される。また、半田ボール接触用コンタクタの略球形状
の他方の端面が嵌合溝に嵌合することで、半田ボール接
触用コンタクタと電極接触用コンタクタとの電気的接続
が良好になるとともに、機械的にも強固に接合され、簡
単に接続が断たれることが防止されるので、耐久力のあ
るＢＧＡパッケージ用ソケットが得られる。

【００９５】本発明に係る請求項３記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボールの接触面積が増加
することになり、半田ボール接触用コンタクタに垂直方
向の圧力が加わった場合に、半田ボールの一点に圧力が
集中することが防止され半田ボールが損傷することが防
止されるとともに、半田ボールとの接触抵抗が低下して
良好な電気的接続を達成できる。また、半田ボール接触
用コンタクタと電極接触用コンタクタとの電気的接続が
良好になるとともに、機械的にも強固に接合され、簡単
に接続が断たれることが防止されるので、耐久力のある
ＢＧＡパッケージ用ソケットが得られる。

【００９６】本発明に係る請求項４記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボールの接触面積が増加
することになり、半田ボール接触用コンタクタに垂直方
向の圧力が加わった場合に、半田ボールの一点に圧力が
集中することが防止され半田ボールが損傷することが防
止されるとともに、半田ボールとの接触抵抗が低下して
良好な電気的接続を達成できる。また、半田ボール接触
用コンタクタと電極接触用コンタクタとの電気的接続が
良好になるとともに、機械的にも強固に接合され、簡単
に接続が断たれることが防止されるので、耐久力のある
ＢＧＡパッケージ用ソケットが得られる。

【００９７】本発明に係る請求項５記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボール接触体に加わった
垂直方向の圧力は支柱板の撓みによって吸収され半田ボ
ールに加わる圧力が減殺され、テスト時に半田ボールが
損傷することが防止される。また、半田ボール接触体と
コンタクトピンとの間に複数の支柱板が並列に接続され
ているのでインダクタンスを低減することができ、高速
動作する半導体集積回路の特性試験において、半導体集
積回路を安定に機能させることができるＢＧＡパッケー
ジ用ソケットが得られる。

【００９８】本発明に係る請求項６記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、支柱板の撓み方向を考慮して
配列することで、隣合うＢＧＡパッケージ用ソケットど
うしが接触せず、単位面積当たりのソケットの個数を増
やすことができるので、端子数の多いＢＧＡパッケージ
に対応することができる。

【００９９】本発明に係る請求項７記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボールに位置ずれがある
場合でも、スプリング体の弾性により、ずれの方向にス
プリング体が変形するので、半田ボールの表面との接触
を保つことができ、製作時に半田ボールの位置ずれが生
じたＢＧＡパッケージに対応したＢＧＡパッケージ用ソ
ケットが得られる。

【０１００】本発明に係る請求項８記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットによれば、半田ボール接触用コンタクタ
に加わった垂直方向の圧力はバネによって吸収され半田
ボールに加わる圧力が減殺されることになるので、テス
ト時に半田ボールが損傷することを防止したＢＧＡパッ
ケージ用ソケットが得られる。

【０１０１】本発明に係る請求項９記載のＢＧＡパッケ
ージ用ソケットの組み立て方法によれば、工程(ｃ)にお
いて挿入された半田ボール接触用コンタクタおよび、工
程(ｄ)において挿入された電極接触用コンタクタが絶縁
板の弾力性により固定されることになるので、簡単な工
程で請求項１記載のＢＧＡパッケージ用ソケットが得ら
れる。

【０１０２】本発明に係る請求項１０記載のＢＧＡパッ
ケージ用ソケットの組み立て方法によれば、半田ボール
接触用コンタクタおよび電極接触用コンタクタの挿入部
分が熱によって溶けた絶縁板で覆われ、冷却して固化す
ることで絶縁板に固着されることになるので、半田ボー
ル接触用コンタクタおよび電極接触用コンタクタが確実
に固定され、脱落や位置変動のないＢＧＡパッケージ用
ソケットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第１の実施例を説明する斜視図である。

【図２】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第１の実施例を用いた特性試験の装置構成を示す図であ
る。

【図３】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第１の実施例の変形例を説明する斜視図である。

【図４】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第１の実施例の変形例を説明する斜視図である。

【図５】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
組み立て方法を説明する工程図である。

【図６】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
組み立て方法を説明する工程図である。

【図７】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第２の実施例を説明する斜視図である。

【図８】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第２の実施例を用いた特性試験の装置構成を示す図であ
る。

【図９】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケットの
第２の実施例を説明する斜視図である。

【図１０】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第２の実施例の配列状態を示す平面図である。

【図１１】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第２の実施例の配列状態を示す平面図である。

【図１２】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第２の実施例の変形例の配列状態を示す平面図であ
る。

【図１３】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第３の実施例を説明する斜視図である。

【図１４】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第３の実施例を説明する平面図である。

【図１５】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第３の実施例を説明する断面図である。

【図１６】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第３の実施例の動作を説明する図である。

【図１７】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第３の実施例の動作を説明する図である。

【図１８】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第３の実施例を用いた特性試験の構成を示す図であ
る。

【図１９】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第４の実施例を説明する断面図である。

【図２０】 本発明に係るＢＧＡパッケージ用ソケット
の第４の実施例を用いた特性試験の構成を示す図であ
る。

【図２１】 従来のＢＧＡパッケージ用ソケットを用い
た特性試験の装置構成を示す図である。

【符号の説明】

１ ＢＧＡパッケージ、１０ シート、２０，２０Ａ，
２０Ｂ 半田ボール接触用コンタクタ、３０，３０Ａ，
３０Ｂ 電極接触用コンタクタ、４０，４０Ａ，４０
Ｂ，４０Ｃ テストボード、５０ ガイド枠、６０ ラ
ンド、７０ 半田ボール接触体、８０ 支柱板、９０
コンタクトピン、１１０ スプリング体、１２０ コン
タクトピン、２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ 本体、３０
１，３０１Ａ，３０１Ｂ 本体、２０２，２０２Ａ，２
０２Ｂ 半田ボール接触面、２０３Ａ 接触端面、２０
３Ｂ 突出部、２０３ 接触球、３０２，３０２Ａ ラ
ンド接触球、３０４Ａ 係合部、３０５Ａ 係合面、２
１０ 半田ボール接触体、２１１ 半田ボール接触面、
２１２ 底部、２１３ 支柱部、２２０ コンタクトピ
ン、２２１ 挿入部、２２２ 底部、２３０ バネ、２
４０ ハウジング、２４１ 蓋、２４２、２４３ 開口
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兵三 正彦 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社システムエル・エス・アイ開発研 究所内 (72)発明者 垣内 裕隆 兵庫県伊丹市東野四丁目61番５号 三菱電 機エンジニアリング株式会社エル・エス・ アイ設計センター内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾力性を有する絶縁板と、 その一方の端面にＢＧＡパッケージの半田ボールが接触
   する半田ボール接触用コンタクタと、 その一方の端面が略球形で前記ＢＧＡパッケージの試験
   装置の電極板に接触する電極接触用コンタクタとを備
   え、 前記半田ボール接触用コンタクタは、その他方の端面側
   が前記絶縁板の一方の主面内に垂直に挿入され、 前記電極接触用コンタクタは、その他方の端面側が前記
   絶縁板の他方の主面内に斜めに挿入され、その側面が前
   記半田ボール接触用コンタクタの他方の端面に接触して
   いることを特徴とするＢＧＡパッケージ用ソケット。
2. 【請求項２】 前記半田ボール接触用コンタクタの前記
   一方の端面の形状は、前記ＢＧＡパッケージの半田ボー
   ルの曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であり、 前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方の端面の形
   状は略球形状であり、 前記電極接触用コンタクタの側面には、前記半田ボール
   接触用コンタクタの略球形状の前記他方の端面の曲率に
   略一致する曲率を有し、前記半田ボール接触用コンタク
   タの略球形状の前記他方の端面に嵌合する嵌合溝が軸方
   向に沿って備えられる請求項１記載のＢＧＡパッケージ
   用ソケット。
3. 【請求項３】 前記半田ボール接触用コンタクタの前記
   一方の端面の形状は、前記ＢＧＡパッケージの半田ボー
   ルの曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であり、 前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方の端面の形
   状は、所定の角度で円柱を斜めに切り取った形状であ
   り、 前記電極接触用コンタクタの側面には、前記半田ボール
   接触用コンタクタの前記他方の端面と係合するように、
   平面形状が前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方
   の端面の形状に合致し、かつ、前記所定の角度と同一の
   傾斜角となるように形成された係合面を有する突出した
   係合部が備えられる請求項１記載のＢＧＡパッケージ用
   ソケット。
4. 【請求項４】 前記半田ボール接触用コンタクタの前記
   一方の端面の形状は、前記ＢＧＡパッケージの半田ボー
   ルの曲率と略一致する曲率を有する凹面形状であり、 前記半田ボール接触用コンタクタの前記他方の端面の形
   状は、部分的に突出した突出部を備える形状であり、 前記電極接触用コンタクタの側面には、前記半田ボール
   接触用コンタクタの突出部の横手幅に略一致する溝幅を
   有し、前記半田ボール接触用コンタクタの前記突出部に
   嵌合する嵌合溝が軸方向に沿って備えられる請求項１記
   載のＢＧＡパッケージ用ソケット。
5. 【請求項５】 その一方の端面にＢＧＡパッケージの半
   田ボールが接触する半田ボール接触体と、 その一方端が前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電極孔
   に挿入されるコンタクトピンと、 前記半田ボール接触体と前記コンタクトピンとの間を接
   続するように、前記半田ボール接触体の他方の端面から
   前記コンタクトピンの他方端に渡って等間隔で環状に配
   列された弾力性を有する複数の支柱板とを備え、 前記複数の支柱板は、前記半田ボール接触体が押圧され
   た場合には外側に向けて撓み、そうでない場合は復元し
   て略直線形状となるように撓み癖を有していることを特
   徴とするＢＧＡパッケージ用ソケット。
6. 【請求項６】 前記支柱板を４枚備える請求項５記載の
   ＢＧＡパッケージ用ソケット。
7. 【請求項７】 弾力性を有する導体線で形成され、試験
   時にＢＧＡパッケージの半田ボールの表面に巻き付くよ
   うに渦を巻きながら螺旋状に広がったスプリング体と、 一方端が前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電極孔に挿
   入され、他方端に前記スプリング体の中央部の巻き始め
   部分が接続されたコンタクトピンとを備えるＢＧＡパッ
   ケージ用ソケット。
8. 【請求項８】 その一方の端面にＢＧＡパッケージの半
   田ボールが接触する半田ボール接触体と、 その一方の端面に前記ＢＧＡパッケージの試験装置の電
   極孔に挿入される挿入部をを有するコンタクトピンと、 前記半田ボール接触体と前記コンタクトピンとの間を電
   気的に接続するように、前記半田ボール接触体の他方の
   端面と前記コンタクトピンの他方の端面との間に介挿さ
   れた導電性のバネと、 前記コンタクトピン、前記バネ、前記半田ボール接触体
   を収容する中空状のハウジングとを備え、 前記ハウジングの一方端側には、前記挿入部が前記ハウ
   ジングから露出するように前記コンタクトピンが固定し
   て配置され、 前記ハウジングの他方端側には、前記半田ボール接触体
   が前記ハウジングから露出するとともに、前記半田ボー
   ル接触体が前記バネの伸縮に伴って可動するように配置
   されていることを特徴とするＢＧＡパッケージ用ソケッ
   ト。
9. 【請求項９】 請求項１記載のＢＧＡパッケージ用ソケ
   ットの組み立て方法であって、 (ａ)前記絶縁板の一方の主面の所定位置に垂直方向に第
   １のガイド孔を形成する工程と、 (ｂ)前記絶縁板の他方の主面の所定位置に斜め方向に第
   ２のガイド孔を形成する工程と、 (ｃ)前記半田ボール接触用用コンタクタの他方の端面側
   を前記第１の未貫通孔に挿入する工程と、 (ｄ)前記電極接触用コンタクタの他方の端面側を前記第
   ２の未貫通孔に挿入する工程とを備え、 前記第１の未貫通孔の直径を前記半田ボール接触用コン
   タクタの挿入部分の最大寸法よりも小さく形成し、 前記第２の未貫通孔の直径を前記電極接触用コンタクタ
   の挿入部分の最大寸法よりも小さく形成することを特徴
   とするＢＧＡパッケージ用ソケットの組み立て方法。
10. 【請求項１０】 前記工程(ｃ)は、前記接触用コンタク
    タを加熱した状態で前記第１の未貫通孔に挿入する工程
    を含み、 前記工程(ｄ)は、前記接触用コンタクタを加熱した状態
    で前記第２の未貫通孔に挿入する工程を含む請求項９記
    載のＢＧＡパッケージ用ソケットの組み立て方法。