(57)【要約】【課題】回路基板との信頼度の高い半田付けが行われる構造を備えたソケットを提供する。【解決手段】本発明のソケットは、絶縁性の板状のハウジング２０とコンタクト４０と半田ボール６０を備えている。ハウジング２０には、スルーホール２１が形成されている。このスルーホール２１の内壁面は、導電性材料でめっきされている。コンタクト４０は、ハウジング２０の第１面２０ａに配置されている。ハウジング２０の第２面２０ｂには、スルーホール２１の内壁面の導電性材料に繋がって広がる導電パッド２３が形成されている。その導電パッド２３の半田付け部２３ａとスルーホール２１との間は、半田レジストで仕切られている。半田ボール６０は、導電パッド２３の、スルーホール２１から離れた半田付け部２３ａに付着している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏に貫通した貫通孔を有し内壁面が導電性材料でめっきされた複数のスルーホールが２次元的に配列された、絶縁性の板材からなるハウジングと、
前記複数のスルーホールに対応して前記ハウジングの第１面に２次元的に配置されて該スルーホール内壁面の導電性材料に電気的に接続された、電子部品の接触パッドと電気的に導通する複数のコンタクトとを有し、
前記ハウジングがさらに、前記スルーホールに対応して該ハウジングの第２面に形成された、該スルーホールの内壁面の導電性材料と電気的に繋がって該スルーホールから広がる導電パッドを有し、さらに、
前記導電パッドに対応して備えられて該導電パッドに付着した半田ボールとを有することを特徴とするソケット。
【請求項２】
前記半田ボールが、前記導電パッドの、前記スルーホールから離れた半田付け領域に付着し、該導電パッドの、該半田付け領域よりも該スルーホール寄りの領域が、半田レジストで覆われていることを特徴とする請求項１に記載のソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触パッドが底面に２次元的に配列された電子部品が装着されるソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模な電子部品の場合、その電子部品を回路基板に直接に半田付けするのではなく、ソケットが使用されることがある。すなわち、ソケットが回路基板に半田付けされ、そのソケットに電子部品が装着される。そのソケットには、電子部品の底面に配列された接触パッドの各々に接触する多数のコンタクトが、板状のハウジングの第１面に配列される。また、そのハウジングの第２面には、第１面の多数のコンタクトそれぞれに対応する多数の半田ボールが配置される。
【０００３】
このようなソケットのハウジングとして、従来はＬＣＰ樹脂が使用されることが多い。ところが、このＬＣＰ樹脂は、回路基板とは熱膨張率が異なる。近年では、底面に２次元的に、１ｍｍピッチで３０００個もの接触パッドが配列された大規模なＣＰＵ等が登場してきている。このような大規模な電子部品用のソケットのハウジングをＬＣＰ樹脂で構成すると、ＬＣＰ樹脂と回路基板との熱膨張率の違いに起因して、半田付け部に割れが生じるおそれや、ソケットを回路基板に半田付けして常温に戻ったときにそのソケットに反りが生じるおそれがある。
【０００４】
そこで、ソケットのハウジングとして、回路基板と同じ材質のものを使うことを考える。ソケットのハウジングとして回路基板と同じ材質のハウジングを採用すれば、反りの問題を生じさせることなしに大規模な電子部品のソケットを構成することができる。
【０００５】
回路基板の場合、表裏面を電気的に接続する配線を形成するために内壁面を導電性材料でめっきしたスルーホールが形成される。そのスルーホールは丸穴である。これに対し、コンタクトは、金属の板材の打抜き加工等で形成される。
【０００６】
ここで、特許文献１には、ハウジングと、そのハウジングに圧入され下端に半田ボールを付着させたコンタクトとを有するコネクタが開示されている。しかしながら、この特許文献１の場合、コンタクトの圧入部とハウジングの圧入孔との間に無視できない隙間が存在する。このため、ソケットを回路基板に半田付けする際に溶融した半田ボールからの半田がその隙間を通って這い上がり、回路基板との間の十分な半田付けが行われないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１６３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、回路基板との信頼度の高い半田付けが行われる構造を備えたソケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明のソケットは、
表裏に貫通した貫通孔を有し内壁面が導電性材料でめっきされた複数のスルーホールが２次元的に配列された、絶縁性の板材からなるハウジングと、
上記複数のスルーホールに対応してハウジングの第１面に２次元的に配置されてスルーホール内壁面の導電性材料に電気的に接続された、電子部品の接触パッドと電気的に導通する複数のコンタクトとを有し、
上記ハウジングがさらに、スルーホールに対応してハウジングの第２面に形成された、スルーホールの内壁面の導電性材料と電気的に繋がってスルーホールから広がる導電パッドを有し、さらに、
上記導電パッドに対応して備えられて導電パッドに付着した半田ボールとを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のソケットは、スルーホール内壁面の導電性材料と電気的に繋がってスルーホールから広がった導電パッドを有し、半田ボールは、その導電パッドに付着している。このため、ソケットを回路基板に半田接続する際に溶融した半田ボールの半田は、スルーホールには流れ込まずに回路基板との半田付けに使用され信頼度の高い半田付けが行われる。
【００１１】
ここで、本発明のソケットにおいて、上記半田ボールが、導電パッドの、スルーホールから離れた半田付け領域に付着し、導電パッドの、半田付け領域よりもスルーホール寄りの領域が、半田レジストで覆われていることが好ましい。
【００１２】
半田ボールとスルーホールとの間に半田レジストが存在すると、溶融した半田ボールの半田がスルーホールに流れ込むことが一層確実に防止される。
【発明の効果】
【００１３】
以上の本発明のソケットによれば、回路基板との信頼度の高い半田付けが実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態としてのソケットの斜視図である。
【図２】配列された複数のコンタクトの一部を示した斜視図である。
【図３】１個のコンタクトと、ハウジングの、コンタクト１個分の部分を示した斜視図である。
【図４】１個のコンタクトと、ハウジングの、コンタクト１個分の部分の断面図である。
【図５】１個のコンタクトと、ハウジングの、コンタクト１個分の部分を示した断面図（Ａ）と、側面図（Ｂ）と、底面図（Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態としてのソケットの斜視図である。
【００１７】
このソケット１０には、電子部品としての大規模ＣＰＵ（不図示）が装着される。そのＣＰＵの底面には３０００個もの多数の接触パッドが、縦横とも１ｍｍピッチ（１ｍｍグリッド）で２次元的に配列されている。なお、接触パッドの配置は、１．５ｍｍ千鳥配置や、０．９ｍｍへリックス等の他の配置であってもよい。
【００１８】
このソケット１０は、絶縁性の板材からなるハウジング２０と、ハウジング２０に固定されていて装着されるＣＰＵを位置決めする枠体３０とを有する。ハウジング２０は、このソケット１０が半田付けされる回路基板（不図示）と同じ材質の板材で作製されている。
【００１９】
ハウジング２０には、ＣＰＵ着座用の台が固定されている。また、このハウジング２０には、多数本のコンタクト４０が固定されている。ただし、図示の煩雑さを避けるために、この図１には、多数本のコンタクト４０のうちの一部のみ図示されている。実際には、装着されるＣＰＵ底面の接触パッドの配列に合わせて、この図１の一点鎖線で囲われた領域に、２次元的に１ｍｍピッチで合計３０００本、配置されている。
【００２０】
また、枠体３０の外壁面３０ａには凹部３１ａが形成され、その凹部３１ａ内に突起３１が設けられている。この突起３１は、未使用のソケット１０のコンタクト４０を保護するためのキャップ（不図示）係止用の突起である。また、この枠体３０の内壁面３０ｂにも、突起３２が設けられている。この突起３２は、ソケット１０に装着されたＣＰＵの位置決め用の突起である。さらに、この枠体３０には、切欠き３０ｃが形成されている。この切欠き３０ｃは、装着されたＣＰＵをソケット１０から取り外すときに、ＣＰＵを指で摘まむための切欠きである。
【００２１】
また、ハウジング２０の、図１にあらわれている第１面２０ａには、複数の支持台３３が設けられている。これらの支持台３３は、このソケット１０に装着されるＣＰＵを着座させるための台である。
【００２２】
図２は、配列された複数のコンタクトの一部を示した斜視図である。ここで、図２（Ａ）は、キャリアに繋がった状態の複数のコンタクト、図２（Ｂ）は、キャリアから切り離された状態の複数のコンタクトを示している。
【００２３】
ソケット１０のハウジング２０には１ｍｍピッチ（１ｍｍグリッド）で２次元的に配列された多数（全部で３０００個）のスルーホールが形成されている。そして、１列分のスルーホールと同数のコンタクト４０が、キャリア５０に繋がった状態のまま、スルーホールに差し込まれる。そして、その後、各コンタクト４０が、ハウジング２０に半田付けされ、その後、キャリア５０がノッチ５１で折り曲げられる。すると、キャリア５０は、そのノッチ５１で破断し、図２（Ｂ）のように、コンタクト４０を残して取り除かれる。
【００２４】
図３は、１個のコンタクトと、ハウジングの、コンタクト１個分の部分を示した斜視図である。ここで、図３（Ａ）はコンタクト取付前、図３（Ｂ）はコンタクト取付後を示している。
【００２５】
また、図４は、１個のコンタクトと、ハウジングの、コンタクト１個分の部分の断面図である。ここで、図４（Ａ）は、図３（Ａ）と同様、コンタクト取付前、図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）と同様、コンタクト取付後を示している。
【００２６】
このハウジング２０は、絶縁性の板材からなり、スルーホール２１が形成されている。このスルーホール２１は、ハウジング２０の第１面２０ａから第２面２０ｂまで貫通した貫通孔を有する。そして、このスルーホール２１の内壁面２１ａは、導電性材料でめっきされている。
【００２７】
図３，図４には、ハウジング２０の１本のコンタクト４０に対応した部分のみが示されている。ハウジング２０の全体からすると、図１に示すように、ハウジング２０には、多数本のコンタクト４０と同数のスルーホール２１が１ｍｍピッチで２次元的に配列されている。
【００２８】
また、図３に示すように、このハウジング２０の第１面２０ａには、スルーホール２１から広がる導電パッド２２が形成されている。この導電パッド２２は、スルーホール２１に対応して形成されていて、対応するスルーホール２１の内壁面２１ａにめっきされた導電性材料と電気的に繋がっている。この導電パッド２２は、図３に示す点線で示す領域を含む領域に広がっている。この導電パッド２２の点線で囲まれた領域は半田レジストで覆われている。そして、この導電パッド２２の、半田レジストで覆われていない、スルーホール２１から離れた領域に、コンタクト４０が半田付けされる。ここでは、スルーホール２１から離れた、半田レジストに覆われていない領域を、半田付け領域２２ａと称する。
【００２９】
このハウジング２０の第２面２０ｂの構造の説明は後に譲り、次に、コンタクト４０について説明する。
【００３０】
このコンタクト４０は、弾性を有する金属板材の打抜き加工および折曲げ加工により製造される。このコンタクト４０は、図２（Ａ）に示したように、複数のコンタクト４０がキャリア５０に繋がった形状に製造され、キャリアに繋がったままハウジング２０の第１面２０ａに配置され、ハウジング２０への半田付けの後に、キャリア５０から切り離される。
【００３１】
このコンタクト４０は、接点部４１と、差込部（圧入部）４２と、半田接続部４３とを有する。
【００３２】
接点部４１は、ソケット１０（図１参照）に装着されるＣＰＵの底面の接触パッドに押されて弾性変形し、その接触パッドと電気的に導通する。
【００３３】
また、差込部４２は、スルーホール２１に挿し込まれる部分であって、針孔（ｅｙｅ−ｏｆ−ｎｅｅｄｌｅ）の形状を有する。その差込部４２の幅は、スルーホール２１の内径よりも少し幅広となっている。このため、この差込部４２は、スルーホール２１に圧入で差し込まれ、スルーホール２１の内壁面２１ａに押されて弾性変形する。コンタクト４０は、その差込部４２がスルーホール２１に圧入で差し込まれることにより、コンタクト４０の位置や姿勢が一応固定される。ただし、そのままでは、コンタクト４０の位置あるいは姿勢が変わるおそれがある。そこで、このコンタクト４０には、表面実装型の半田接続部４３が形成されている。この半田接続部４３は、差込部４２がスルーホール２１に差し込まれた後、導電パッド２２の半田付け領域２２ａに半田付けされる。その後、上述した通り、キャリア５０が折り曲げられて破断され、各コンタクト４０がキャリア５０から分離されて各コンタクト４０の各々が独立した部品となる。
【００３４】
ここで、導電パッド２２の半田付け領域２２ａは、スルーホール２１から離間した側の領域である。このため、半田付け領域２２ａの半田２４がコンタクト４０の半田付けのために溶融してもスルーホール２１に流れ込むことが確実に防止され、信頼性の高い半田付けが行われる。また、本実施形態の場合、導電パッド２２の、半田付け領域２２ａとスルーホール２１との間の領域は半田レジストで覆われている。このため、半田付け領域２２ａの半田が溶融してもスルーホール２１に流れ込むことが一層確実に防止され、半田付けの信頼性が一層高められている。
【００３５】
また、この半田付け領域２２ａを含む導電パッド２２は、スルーホール２１の内壁面２１ａの導電性材料と電気的に繋がっている。このため、コンタクト４０は、この半田付けにより、導電パッド２２、およびスルーホール２１の内壁面２１ａの導電性材料を介してハウジング２０の第２面２０ｂにまで確実に導通する。したがって、差込部４２は、スルーホール２１の内壁面２１ａの導電性材料との導通を保証する必要はない。差込部４２は、電気的な導通の保証からは解放され、コンタクト４０が半田付けされるまでの間の仮保持に適した圧力で差し込まれるように設計される。
【００３６】
次に、ハウジング２０の第２面２０ｂの構造について説明する。
【００３７】
図５は、１個のコンタクトと、ハウジングの、コンタクト１個分の部分を示した断面図（Ａ）と、側面図（Ｂ）と、底面図（Ｃ）である。
【００３８】
この図５には、ハウジング２０の第２面２０ｂに付着した半田ボール６０が示されている。この図５も、図３，図４と同じく、１本のコンタクト４０に対応した部分のみが示されている。ハウジング２０の全体からすると、半田ボール６０は、コンタクト４０の配列ピッチと同じピッチで２次元的に配列されている。
【００３９】
このハウジング２０の第２面２０ｂにも、第１面２０ａと同様に、スルーホール２１から広がる導電パッド２３が形成されている。この導電パッド２３も、第１面２０ａ側の導電パッド２２と同様、１つ１つのスルーホール２１に対応して形成されている。そして、この導電パッド２３は、対応するスルーホール２１の内壁面２１ａの導電性材料に繋がって、図５（Ｃ）に示す点線の領域を含む領域に広がっている。そして、この図５（Ｃ）に点線で示した領域は、半田レジストで覆われている。そして、半田ボール６０は、導電パッド２３の、半田レジストに覆われていない、スルーホール２１から離れた領域に付着している。導電パッド２３の、スルーホール２１から離れた、半田レジストに覆われていない領域は、このソケット１０（図１参照）が、不図示の回路基板に半田付けされる領域である。そこで、この領域を、ここでは半田付け領域２３ａと称する。この半田付け領域２３ａに付着している半田ボール６０は、回路基板への半田付けの際に溶融する。半田ボール６０からの溶融半田は、スルーホール２１から離れた位置にあるため、その溶融半田がスルーホール２１内に流れ込むことはなく、信頼性の高い半田付けが行われる。特に、本実施形態の場合、導電パッド２３の半田付け領域２３ａとスルーホール２１との間は半田レジストで仕切られている。このため、溶融半田は、半田付け領域２３ａに確実にとどまり、半田付けの信頼性を一層高めている。
【００４０】
なお、ここでは、図１に示すソケット１０にＣＰＵが装着されるものとして説明したが、本発明のソケットは、ＣＰＵに限られず、底面に接続パッドが配列されたタイプの電子部品一般に適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ソケット
２０    ハウジング
２０ａ  ハウジングの第１面
２０ｂ  ハウジングの第２面
２１    スルーホール
２１ａ  スルーホールの内壁面
２２    導電パッド
２２ａ  半田付け領域
２３    導電パッド
２３ａ  半田付け領域
３０    枠体
３１    突起
３３    支持部
４０    コンタクト
４１    接点部
４２    差込部（圧入部）
４３    半田接続部
５０    キャリア
５１    切断部
６０    半田ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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