(57)【要約】【課題】ソケット内側壁に対する半田ボールの位置を目視検査できるソケットコネクタの提供。【解決手段】ソケットコネクタ（２０）は、複数の電気コンタクトを保持するハウジング（４０）を具備する。ハウジングは基部（１１０）を有し、基部は、上面（１１２）、下面（１１４）、及び上面から上方に延びる互いに対向する側壁（１４０，１４２；１４４，１４６；１４８，１５０；１５２，１５４）を有する。基準突起（１８２）が各側壁に形成されている。これら基準突起は、第１方向に延びる第１寸法（Ｄ1）と、第１方向に直交する第２方向に延びる第２寸法（Ｄ2）とを定める。第１及び第２の寸法の各々は、側壁の一方の最大突起から反対側の側壁の最大突起まで延びている。検査窓（１８０）は、各基準突起の近傍にあり、第１及び第２の寸法の測定を可能にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気コンタクト（１６４）を保持するハウジング（４０）を具備し、該ハウジング（４０）は基部（１１０）を有し、該基部（１１０）は、上面（１１２）、下面（１１４）、及び前記上面から上方に延びる互いに対向する側壁（１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４）を有するソケットコネクタにおいて、
前記側壁の各々に基準突起（１８２）が形成されており、
該基準突起は、第１方向に延びる第１寸法（Ｄ1）と、前記第１方向に直交する第２方向に延びる第２寸法（Ｄ2）とを定め、
前記第１及び第２の寸法の各々は、前記側壁の一方の最大突起（１９２）から反対側の前記側壁の最大突起（１９２）まで延びており、
前記基準突起の各々の近傍に検査窓（１８０）が形成され、
該検査窓は、前記第１及び第２の寸法の測定を可能にすることを特徴とするソケットコネクタ。
【請求項２】
前記第１及び第２の寸法は前記ハウジングの図形中心（ＧC）を定めることを特徴とする請求項１記載のソケットコネクタ。
【請求項３】
前記基準突起は、ＩＣモジュールが前記ソケットコネクタに装填されると前記ＩＣモジュールを位置決めすることを特徴とする請求項１記載のソケットコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエリア・アレー・ソケットコネクタに関し、特にランド・グリッド・アレー（ＬＧＡ）ソケットコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特にコンピュータシステムに関して、より高速で高性能の電気システムを求める競争及び市場要求の傾向が続いている。印刷回路基板設計の表面実装技術の発達と共に、高密度相互接続部品を含む高密度電気回路が、より高性能の電気システムに対する要求の増加に合致するよう発達した。
【０００３】
当業界で公知であるように、表面実装可能なパッケージングは、回路基板を貫通するめっきされた孔にコンピュータ又はピンを半田付けするよりも、回路基板の表面のパッドにパッケージを接続することを可能にする。本明細書で使用されるように、「パッケージ」の用語は、回路基板に実装されるチップ担持モジュールを指すものとする。表面実装技術は回路基板上の部品密度を増大できるので、回路基板の面積を節約する。
【０００４】
エリア・アレー・ソケットコネクタは、高密度相互接続手法の一つとして表面実装技術と共に発達した。この技術の重要な用途の一つは、例えばランド・グリッド・アレー（ＬＧＡ）パッケージと共に使用されるＬＧＡソケットコネクタである。ＬＧＡパッケージの主要な利点の一つに耐久性がある。ＬＧＡパッケージは、取付け工程、取外し工程、又は取扱いの際に容易に損傷しない。ピン・グリッド・アレー（ＰＧＡ）パッケージ等の他のＩＣパッケージのうち少なくともいくつかは、パッケージのコンタクトリードすなわちコンタクトピン用の標準化されたレイアウト又はフォームファクタを有する。これらコンタクトリードはやや脆く、適正に取り扱わないと損傷するおそれがある。ＬＧＡパッケージでは対照的に、通常の取扱いの際に曲がったり損傷するおそれがある、パッケージからの突出物が無い。
【０００５】
ＬＧＡパッケージは、その下側に接触領域すなわち接触パッドのアレーを有する。ＬＧＡパッケージは、ＬＧＡパッケージ及び回路基板間を電気的に導通するＬＧＡソケットに装填されるのが代表的である。
【０００６】
ＬＧＡソケットは代表的にはコンタクトアレーを有し、回路基板はＬＧＡパッケージのコンタクトアレーに対応するパッドパターンすなわち接触パッドアレーを有する。一般的に、ＬＧＡソケットの各コンタクトは、半田ボールパッド、回路基板に実装するための半田ボール、及びＬＧＡパッケージに嵌合するためのコンタクト先端を有する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／２３５４３号明細書
【特許文献２】米国特許第６３７５４７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＧＡパッケージは、ソケットに装填されると、ソケットの内側壁に位置決めされる。ＬＧＡパッケージ及び回路基板間の適正な電気的導通を確保するために、ソケットコンタクトの半田ボールもソケット内側壁に対して位置決めされなければならない。目下のところ、半田ボールはソケットの内側壁を基準にしているが、ソケット内側壁に対する半田ボールの位置を目視検査する方法は無い。
【０００８】
従って、ソケット内側壁に対する半田ボールの位置を目視検査できるソケットコネクタに対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のソケットコネクタは、複数の電気コンタクトを保持するハウジングを具備する。ハウジングは基部を有し、基部は、上面、下面、及び上面から上方に延びる互いに対向する側壁を有する。基準（datum）突起が各側壁に形成されている。これら基準突起は、第１方向に延びる第１寸法と、第１方向に直交する第２方向に延びる第２寸法とを定める。第１及び第２の寸法の各々は、側壁の一方の最大突起から反対側の側壁の最大突起まで延びている。検査窓は、各基準突起の近傍にあり、第１及び第２の寸法の測定を可能にする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ソケットコネクタの検査窓により、ソケットコネクタの側壁に対するソケットコネクタの半田ボールの位置を目視検査することができる。また、ソケットコネクタ内でのＩＣモジュールの位置を制御できると共に目視検査することができる。さらに、ＩＣモジュールのソケットコネクタのコンタクトとの位置決めを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたソケットコネクタ２０を有する電子組立体１０の分解斜視図である。ソケットコネクタ２０は回路基板２４の上面２２に実装される。回路基板２４は、上面３０に予荷重組立体２８を有する筐体補強板２６上に実装される。内部にねじ部が形成された延長部３４を有する実装ポスト３２は、予荷重組立体２８から上方に延びる。実装組立体３２は、回路基板２４の下面３８が筐体補強板２６の予荷重組立体２８上に載置されるように回路基板２４の実装孔３６に受容される。
【００１３】
ソケットコネクタ２０は、ソケットコネクタ２０に受容される集積回路（ＩＣ）モジュール５０を位置決めし整列させる、隆起した隅部４２を有するハウジング４０を具備する。ＩＣモジュール５０は、ソケットコネクタ２０のソケットコネクタハウジング４０内にあるコンタクト１６４（図２参照）を介して回路基板２４に電気接続さえるコンタクトパッドのアレーを下面（図示せず）に有する電子パッケージ５４を具備する。電子パッケージ５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又は特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）等の任意の電力消費デバイスであってもよいが、これらに限定されない。一実施形態において、ソケットコネクタ２０はランド・グリッド・アレー（ＬＧＡ）ソケットコネクタであり、電子パッケージ５４もＬＧＡフォーマットにある。しかし、別の実施形態において、ボール・グリッド・アレー（ＢＧＡ）又はピン・グリッド・アレー（ＰＧＡ）等の一般に使用される他のコネクタフォーマットも使用可能である。以下の説明は例示目的であり、本明細書中の発明コンセプトの潜在的な一用途に過ぎないことを理解されたい。
【００１４】
一実施形態において、ＩＣモジュール５０はまた電源接続パッド５８を有し、電子組立体１０は電源コネクタ組立体６０を有する。電源コネクタ組立体６０は、上面６４及び下面６６を有する電源基板６２を具備する。電源ヒートシンク組立体７０はヒートシンク７２を有し、電源基板６２の上面６４に配置され、電源基板６２の下面６６に配置された電源コネクタ（図示せず）を冷却する。電源コネクタは電源接続パッド５８と嵌合する。実装孔７６が電源基板６２及び電源ヒートシンク組立体７０の基部７８を貫通し、電子組立体１０が組み立てられると実装ポスト３２のねじ部付き延長部３４を受容する。電子パッケージ５４に開口するアクセス孔８０，８２が電源ヒートシンク組立体７０及び電源基板６２にそれぞれ設けられる。
【００１５】
電子パッケージ５４を冷却するためにパッケージヒートシンク９０が設けられる。パッケージヒートシンク９０は、下側面９４から垂直方向下方に延びて電子パッケージ５４と係合する部分９２を有する。パッケージヒートシンク９０はまた、逃げ切欠９６及び実装パッド１００を有する。逃げ切欠９６はヒートシンク７２用に間隙を与える。実装パッド１００は、ねじ部付き延長部３４に受容されてパッケージヒートシンク９０を実装すると共に組立体１０を共に保持するねじ付き固定具１０２を有する。固定具１０２は、ねじ、ボルド、又は公知の他の固定具であってもよい。また固定具１０２は、電子パッケージ５４に圧縮作動負荷すなわち嵌合負荷を与えて、電子パッケージ５４をソケットコネクタ２０のコンタクト１６４（図２参照）に嵌合させる。別の実施形態において、電子組立体１０は、第２ソケットコネクタ２０、ＩＣモジュール５０及びヒートシンク９０等の追加部品を有してもよい。
【００１６】
図２は、ソケットコネクタ２０の拡大斜視図である。一実施形態におけるソケットコネクタ２０は、回路基板２４に表面実装されたランド・グリッド・アレー（ＬＧＡ）ソケットコネクタである。ソケットコネクタ２０はハウジング４０を有し、ハウジング４０の基部１１０は上面１１２及び下面１１４を有する。基部１１０は、対向する側縁１２０，１２２，１２４，１２６を有する。基部１１０はほぼ矩形の形状であるが、別の実施形態では他の形状を採用してもよい。
【００１７】
隆起した隅部４２は、基部１１０の上面１１２から上方に延び、ソケットコネクタハウジング４０の内部領域１１６を定める。隆起した隅部４２は、基部１１０から上方に延びる互いに対向する側壁１４０，１４２；１４４，１４６；１４８，１５０；１５２，１５４により形成される。側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４は部分的な側壁である。別の実施形態において、側壁１４０，１４４は側縁１２０に沿って連続した一側壁を形成するよう結合されてもよく、同様に、連続側壁が側縁１２２，１２４，１２６に沿って形成されてもよい。
【００１８】
基部１１０はコンタクト領域１６０を定め、コンタクト領域１６０は複数のコンタクト１６４を保持する複数のコンタクトキャビティ１６２を有する。多数のコンタクトキャビティ１６６にはコンタクトが装填されておらず、矢印Ｃの方向にコンタクト領域１６０を介して延びる対角線１６８に沿って配列される。対角線１６８は第１側１６９及び第２側１７０を有する。対角線１６８は、コンタクト領域１６０を、対角線１６８の第１側１６９の第１コンタクトアレー１７２及び対角線１６８の第２側１７０の第２コンタクトアレー１７４に分割する。
【００１９】
隆起した隅部４２の各々は、各側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４に隣接する各側縁１２０，１２２，１２４，１２６に形成された少なくとも１個の開口すなわち検査窓１８０を有する。典型的な一実施形態において、各隆起隅部４２は、各側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４に隣接する各側縁１２０，１２２，１２４，１２６に１個ずつの合計２個の検査窓１８０を有する。各検査窓１８０は、基部１１０の上面１１２から基部１１０の下面１１４まで延びている。基準突起１８２は、各検査窓１８０近傍の各側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４上に形成される。各基準突起１８２はソケットコネクタハウジング４０の内部領域１１６に向かって延びており、内部領域１１６に各側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４に最大突起１９２（図３参照）を与えるよう形成される。このようにして、ＩＣモジュール５０（図１参照）はソケットコネクタハウジング４０の内部領域に基準突起１８２を位置決めし整合させるよう強制される。基準突起１８２の互いに対向する対は、ソケットコネクタハウジング４０の隆起隅部４２に対してコンタクト１６４及び電子パッケージ５４（図１参照）を高精度で配置するために使用することができる基準寸法を決定する。
【００２０】
典型的な一実施形態において、側縁１２０，１２２は互いにほぼ平行であり、Ａ−Ａ線と平行な第１方向を定める。側縁１２４，１２６は互いにほぼ平行であり、第１方向線Ａ−Ａと交差するＢ−Ｂ線と平行な第２方向を定める。側壁１４０，１４２上の突起１８２は、Ｂ−Ｂ線と平行な第１基準寸法Ｄ1を決定する。側壁１４８，１５０上の突起１８２は、Ａ−Ａ線と平行で第１基準寸法Ｄ1と直交する第２基準寸法Ｄ2を決定する。第１及び第２の基準寸法Ｄ1，Ｄ2の中間点は、各コンタクト１６４が側壁１４０，１４８間の隆起隅部４２に対して配置可能となるように側壁１４０，１４８により画定された隆起隅部４２に対してソケットコネクタハウジング４０の図形中心ＧCを定める。
【００２１】
図３は、図２に破線部３で示されたソケットコネクタ２０の隆起隅部４２の拡大図である。各検査窓１８０は幅Ｗ1を有する。各基準突起１８２は、検査窓１８０の幅Ｗ1より小さい幅Ｗ2を有する突出中央部１９０を有する。現在の製造技法では、側壁１４０，１４８は、直線、平坦、又は基部１１０の上面１１２と直交しないかもしれない。結果として、基準突起１８２には突出中央部１９０が形成され、各側壁１４０，１４８の最大突起１９２が基準突起１８２上にあることが確保され、さらに、突出中央部１９０は、最大突起１９２が検査窓１８０により検出することができるように検査窓１８０の幅Ｗ1内に配置される。このようにして、ＩＣモジュールの位置決めを正確に制御することができる。側壁１４０，１４８はまた、ソケットコネクタ２０内へのＩＣモジュール５０（図１参照）の挿入を容易にする面取り上縁１９４，１９６をそれぞれ有する。ＩＣモジュール５０は、基準突起１８２上の最大突起１９２に自身を自然に整合させる。
【００２２】
図４は、ソケットコネクタ２０の下面１１４の斜視図である。図４に示されるように、開口すなわち検査窓１８０が基部１１０を完全に貫通する。基部１１０に装填された各コンタクト１６４（図３参照）は、回路基板２４（図１参照）にソケットコネクタ２０を実装するために使用される半田ボール２００を有する。検査窓１８０は基部１１０を貫通するので、基準突起１８２（図３参照）がソケットコネクタ２０の下面１１４から見ることができ、半田ボール２００の位置を決め、ソケットコネクタ２０を回路基板２４上に精度よく配置できる。図４はまた、コンタクトアレー１７２，１７４を分離する対角線１６８を形成する不使用のコンタクトキャビティ１６６を明瞭に示している。
【００２３】
図５は、図２の破線部５で示されたコンタクト領域１６０の一部を詳細に示す斜視図である。不使用コンタクトキャビティ１６６の対角線１６８は２個のコンタクトアレー１７２，１７４に分割する。図５に示されるように、コンタクト１６４は、各コンタクトアレー１７２，１７４のコンタクト１６４のコンタクト先端２１０が互いに対面するように方向付けられる。ソケットコネクタ２０（図２参照）等のＬＧＡソケットコネクタ内のコンタクト１６４は、電子パッケージ５４（図１参照）を含むＩＣモジュール５０（図１参照）がソケットコネクタハウジング４０（図２参照）内に装填される際、及び電子組立体１０（図１参照）が組立完了される際に、嵌合負荷を受ける。嵌合負荷は、コンタクト１６４を撓めて各コンタクト１６４及び電子パッケージ５４間の電気接続を確保する。
【００２４】
ソケットコネクタハウジング４０（図２参照）内のコンタクト１６４の数が増加すると、コンタクト１６４への力の結果生ずる総嵌合負荷も増加する。ソケットコネクタハウジング４０内の全コンタクト１６４が同じ方向を向くと、コンタクト１６４は撓んでソケットコンタクトハウジング４０の一側縁１２０，１２２，１２４，１２６又は一隆起隅部４２に向かってシフトするので、コンタクト１６４の先端２１０に「乗り上げる」傾向がある。特に長期にわたって持続する嵌合力は、ソケットコネクタ２０及び他の部品が受ける熱と共に、ソケットコネクタハウジング４０を弱体化させるおそれがある。時間が経過すると、ソケットコネクタハウジング４０は、回路基板２４に対して電子パッケージ５４をシフトさせ、電子パッケージ５４及び回路基板２４間を不導通にするほど、弱体化するおそれがある。コンタクト領域１６０が分割され、アレー１７２，１７４等の２個の対向するコンタクトアレーになると、コンタクト１６４への嵌合負荷の結果の嵌合力は２個のコンタクトアレー１７２，１７４に分割され、各アレー１７２，１７４における力は互いにほぼ打ち消すよう他方に向かうので、電子パッケージ５４はソケットコネクタハウジング４０をシフトさせることなく垂直方向下方に移動させ、長期にわたって安定した位置を保つ。
【００２５】
図１及び図２に戻ると、ソケットコネクタ２０は、回路基板２４及び電子パッケージ５４間に、ソケットコネクタ２０が回路基板２４上に正確に配置されることを要する適正な電気的導通が確立するように、回路基板２４上に配置される。電子パッケージ５４は、ソケットコネクタ２０上に装填されると、ソケットコネクタハウジング４０の側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４の最大突起１９２（図３参照）上に自然に整合する。基準突起１８２には、側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４の最大突起１９２を有する突出中央部１９０（図３参照）が形成されている。さらに、突出中央部１９０は、基準突起１８２が検査窓１８０内に位置するように配置される。検査窓１８０を使用すると、矢印Ｂの方向の第１基準寸法Ｄ1が１対の基準突起１８２の間で測定でき、矢印Ａの方向の第２基準寸法Ｄ2が別の対の基準突起１８２の間で測定できるように、ソケットコネクタハウジング４０に逆光を当てることが出来る。寸法Ｄ1，Ｄ2は、各基準突起１８２の突出中央部１９０の最大突起１９２で測定される。基準寸法Ｄ1，Ｄ2を半分に分割することにより、ソケットコネクタハウジング４０の図形中心ＧCを表わす座標位置が決定される。検査窓１８０はソケットコネクタハウジング４０の基部１１０を貫通するので、基準突起１８２を基部１１０の下面１１４から見ることができ、基準突起に対する各コンタクトの半田ボール２００の位置を目視確認することができる。検査窓１８０はまた、基部１１０の上面１１２からのコンタクト先端２１０の検査をより促進する。半田ボール２００及びコンタクト先端２１０の双方の位置は、以前に決定された図形中心ＧCに対して配置することができる。このため、検査窓１８０は、ソケットコネクタハウジング４０の基部１１０の上面１１２及び下面１１４の双方からの基準突起１８２の検査を促進する。基準突起１８２は、コンタクト半田ボール２００及びコンタクト先端２１０の双方の共通基準を与える。また、ＩＣモジュール５０自体は、電子パッケージ５４の位置が同じ共通基準に制御されるように、基準突起１８２の最大突起１９２上で整合する。
【００２６】
分割されたコンタクト領域１６０が使用されない別の実施形態において、検査方法すなわち検査手順に若干の変更がある。このような実施形態において、電気パッケージ５４が嵌合負荷下に置かれる際に、ソケットコネクタハウジング４０のどの側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４又はどの隆起隅部４２へ電子パッケージ５４がシフトするかを最初に決定しなければならない。次に、電子パッケージ５４が負荷下でシフトする特定の側縁１２０，１２２，１２４，１２６又は特定の隆起隅部４２に対してコンタクト半田ボール２００及びコンタクト先端２１０を配置する基準寸法を決定するために、検査窓１８０を使用することができる。
【００２７】
上述した実施形態は、ソケットコネクタハウジング４０の基準突起１８２がコネクタハウジング４０の上面１１２及び下面１１４から見ることができ、検査することができる検査窓１８０を有するソケットコネクタ２０を提供する。基準突起１８２はソケットコネクタの側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４に形成され、基準突起には、側壁１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４上の最大突起１９２を含む突出中央部１９０と、検査窓１８０内に配置された最大突起１９２が形成される。検査窓１８０は、各コンタクト半田ボール２００及び各コンタクト先端２１０の位置が確認できる図形中心ＧCを決定するのに使用可能な基準寸法Ｄ1，Ｄ2の測定を可能にする。同じ基準突起１８２はまた、ソケットコネクタハウジング４０内で電子パッケージ５４の位置決めを制御する。典型的な一実施形態において、ソケットコネクタハウジング４０のコンタクト領域１６０は、パッケージが嵌合負荷下にある際に電子パッケージ５４のシフトを最小にするよう協働する、互いに対向するコンタクトアレー１７２，１７４を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたソケットコネクタを有する電子組立体の分解斜視図である。
【図２】図１に図示されたソケットコネクタの拡大斜視図である。
【図３】検査窓を示す、図２に図示されたソケットコネクタの部分拡大図である。
【図４】図２のソケットコネクタを下側から見た斜視図である。
【図５】互いに対向するコンタクトアレーを示す、図２に図示されたコネクタの基部の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０    ソケットコネクタ
４０    ハウジング
５０    ＩＣモジュール
１１０  基部
１１２  上面
１１４  下面
１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４  側壁
１８０  検査窓
１８２  基準突起
１９２  最大突起
Ｄ1    第１寸法
Ｄ2    第２寸法
ＧC    図形中心
【図１】
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【図２】
2006222084.tif 000004
【図３】
2006222084.tif 000005
【図４】
2006222084.tif 000006
【図５】
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