(57)【要約】 【課題】本体基板に実装面積の制約条件を持たせることなく、複数デバイス構成、或いは異なる実装タイプのデバイスを使用できる、表面実装タイプの半導体パッケージを代替する変換ソケットを提供する。【解決手段】本発明の変換ソケットは、支持体７により、かさ上げされて両面実装が可能なサブ基板１に接続した接続体３の電極４ｂを本体基板８のパッド６ｂに半田接合することで、電気的接続、及び固定を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンを形成した本体基板と、 
片面、或いは両面に単一、或いは複数の回路部品を実装し、他の回路パターンを形成したサブ基板と、 
該サブ基板に形成された他の回路パターンと本体基板に形成された回路パターンとを接続する接続体と、 
前記本体基板上に前記サブ基板を支持する支持体と、を備え、
前記接続体は、導電性の材料が絶縁体で皮膜され、一方の端部に導電性の電極を有しており、
前記電極は、前記本体基板の回路パターンに配置されるパッドに半田付けされていることを特徴とする変換ソケット。 
【請求項２】
請求項１に記載の変換ソケットにおいて、 
前記支持体は、前記サブ基板に実装された前記単一、或いは複数の回路部品が前記本体基板に接触しないようにかさ上げされることを特徴とする変換ソケット。 
【請求項３】
請求項１、及び請求項２に記載の変換ソケットにおいて、 
前記支持体の外側に設けられるカバーを更に備え、
前記接続体は、前記支持体と前記カバーとに挟み込まれて固定されていることを特徴とする変換ソケット。 
【請求項４】
請求項１、及び請求項２に記載の変換ソケットにおいて、
前記支持体は、中空状に形成され、 
前記接続体は、前記支持体の一部が内側に配線されていることを特徴とする変換ソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装タイプの半導体パッケージの代替を可能とする変換ソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変換ソケットは、例えば、図４に示すように、ＩＣ４５をはめ込み保持するソケット本体４１と、ソケット本体４１を配線基板４４に固定する止め具４５ａとから構成されている。また、本体基板４０は、ＩＣ４５のリード端子４６と接触する接触子４２を有する複数のランド４３が配置された配線基板４４と、ナット４５ｂとから構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の従来の変換ソケットとして、チップを本体基板にワイヤボンディング接合していたものをフレキシブル基板で接続する構成が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、他の従来の変換ソケットとして、本体基板上に変換基板を枠状のフレームで持ち上げ、フレームの側面にリード形成した配線により変換基板と本体基板とを電気的接続する構成が知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３０９１３号公報
【特許文献２】特開平１１−２１１７４９号公報
【特許文献３】特開２００９−１５８８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す従来の変換ソケットでは、先ず、接触子４２を取り付けるために本体基板４０にスルーホールを設けなければならない。更に、ソケット本体４１を固定する止め具４５ａを通すために穴を設けなければならない。即ち、変換ソケットを取り付けるには、本体基板４０に本来のデバイスを実装する以外に余計な領域を設ける必要がある。その分、本体基板４０が大きくなりコストが増大したり、小型化が難しくなると言う問題がある。
【０００７】
また、ソケット本体４１がリードの外周を覆うため、本体基板４０側は部品実装を禁止する必要があり、リードの直近にバイパスコンデンサやダンピング抵抗等を実装できない。そのため、電気的特性が悪くなると言う問題がある。 
【０００８】
更に、同一の表面実装タイプ単一での変換のため、複数デバイス構成や異なる実装タイプのデバイスでの変換が出来ず、汎用性に乏しいと言う問題がある。
【０００９】
特許文献２に示す従来の変換ソケットでは、キャップのように、チップと同サイズ以上で、かつ本体基板に対して平らな形状の部品を直接、本体基板に接着固定しなければ、フレキシブル基板を接続しても接続部が安定せず断線する危険性があるため、搭載部品の形状に制約があると言う問題がある。 
【００１０】
また、本体基板の部品面上のキャップ接触領域は、ショート防止のために回路配線、スルーホール、パッド等の回路パターンを禁止する必要があり、実装面積の条件が制約されると言う問題がある。或いは、キャップを絶縁物に制限すると言う搭載部品の材質に制約があると言う問題がある。 
【００１１】
更に、フレキシブル基板とチップとをバンプ接合するため、接合箇所の確認が困難であり、品質保証に問題がある。
【００１２】
特許文献３に示す従来の変換ソケットでは、変換基板とフレーム側面の配線との接合、及び本体基板とフレーム側面の配線との接合は、構成上リフローによる半田付けに限定されるため、少量を製作する場合、組立コストがかかると言う問題がある。また、接合状態を目視で確認することが困難であり、品質保証に問題がある。
【００１３】
本発明は、このような問題の解消を一つの課題とし、その目的の一例は、表面実装タイプの半導体パッケージを代替する変換ソケットにおいて、本体基板に実装面積の制約条件を持たせることなく、かつ複数デバイス構成、或いは異なる実装タイプのデバイスを使用するような汎用性を実現することが出来る変換ソケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の変換ソケットは、回路パターンを形成した本体基板と、片面、或いは両面に単一、或いは複数の回路部品を実装し、他の回路パターンを形成したサブ基板と、該サブ基板に形成された他の回路パターンと本体基板に形成された回路パターンとを接続する接続体と、前記本体基板上に前記サブ基板を支持する支持体と、を備え、前記接続体は、導電性の材料が絶縁体で皮膜され、一方の端部に導電性の電極を有しており、前記電極は、前記本体基板の回路パターンに配置されるパッドに半田付けされていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の変換ソケットは、請求項１に記載の変換ソケットにおいて、前記支持体は、前記サブ基板に実装された前記単一、或いは複数の回路部品が前記本体基板に接触しないようにかさ上げされることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に記載の変換ソケットは、請求項１、及び請求項２に記載の変換ソケットにおいて、前記支持体の外側に設けられるカバーを更に備え、前記接続体は、前記支持体と前記カバーとに挟み込まれて固定されていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４に記載の変換ソケットは、請求項１、及び請求項２に記載の変換ソケットにおいて、前記支持体は、中空状に形成され、前記接続体は、前記支持体の一部が内側に配線されていることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の効果は、本体基板に実装面積の制約条件なしに表面実装タイプの半導体パッケージを代替でき、本体基板の小型化、低コスト化が出来ることである。その理由は、接続手段の電極を本体基板のパッドと半田接合し、かつ変換基板用のサブ基板のかさ上げ用の支持体で支持するので、変換ソケットの固定、及び本体基板との電気接続が可能となるためである。 
【００１９】
本発明の第２の効果は、表面実装タイプの半導体パッケージを代替する際に電気的特性の劣化を回避できることである。その理由は、第１の効果、即ち本体基板に実装面積の制約がないので、本体基板にバイパスコンデンサやダンピング抵抗を半導体パッケージのパッド直近で実装することが可能となるためである。 
【００２０】
本発明の第３の効果は、表面実装タイプの半導体パッケージの代替として、複数デバイス構成や異なる実装タイプのデバイスの利用等、汎用的な変換が出来ることである。その理由は、サブ基板により様々な変換回路を構成することが可能となるためである。また、かさ上げ用の支持体でサブ基板が両面実装に出来るので、搭載部品の実装面積を確保することが可能となるためである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１の変換ソケットの一例を示す断面図である。
【図２】実施形態２の変換ソケットの一例を示す断面図である。
【図３】実施形態３の変換ソケットの一例を示す断面図である。
【図４】従来の変換ソケットの一例を示し、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ部拡大図である。
【図５】支持体の一例を示す平面図である。
【図６】実施形態２の変換ソケットのカバーの一例を示す平面図である。
【図７】実施形態３の変換ソケットのカバーとサブ基板の一例を示し、図７（ａ）は支持体に対するカバーとサブ基板の配置例を示す平面図、図７（ｂ）は支持体の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。 
【００２３】
＜実施形態１＞
まず、本実施形態の変換ソケットについて図１、及び図５を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態の変換ソケットは、回路パターンが形成された本体基板８と、他の回路（変換回路）パターンが形成されたサブ基板１と、前記本体基板８上に前記サブ基板１を支持する支持体７と、を備えている。 
【００２４】
サブ基板１は、その上面（以下、「部品面」と称する。）に単一、或いは複数の搭載（回路）部品２ａを、或いは、下面（以下、「半田面」と称する。）に単一、或いは複数の搭載（回路）部品２ｂを実装し、本来、本体基板８の回路パターンに設けられたパッド６ｂに実装されるデバイスの代替機能を実現する変換回路を構成する。 
【００２５】
支持体７は、絶縁性を有する材料により形成され、図５に示すように、平面視において略ロの字型に形成されている。この支持体７は、本体基板８の周縁に設置され、サブ基板１をかさ上げすることでサブ基板１の半田面の搭載部品２ｂの本体基板８への接触が回避されている。
【００２６】
なお、当該支持体７は、特にロの字型に特定されるものではなく、コの字型、多角形状、円状等、他の形状であっても良い。また、本実施形態の支持体７は、一体型に形成されて前記サブ基板１を支持しているが、２つの直方体状のものでサブ基板１の両端を支持しても、複数の支柱状のものでサブ基板１を支持しても構わない。また、支持体７はサブ基板１の搭載部品２ｂとの干渉がない条件であれば、配置も問わない。
【００２７】
また、本実施形態の変換ソケットは、本体基板８とサブ基板１の回路パターンを接続する接続体３を備えている。この接続体３は、両端に電気的導通のある電極４ａ、及び４ｂを有し、それ以外は絶縁物で被覆された部材であって、サブ基板１の回路パターンに配置されたパッド６ａと本体基板８の回路パターンに配置されたパッド６ｂとを電気的に接続する。具体的にこの接続体３は、例えば、ケーブル線材、或いはフラットケーブル、或いはフレキシブルフラットケーブル、或いはフレキシブル基板等である。また、接続体３の一方の電極４ａは、サブ基板１に配置されたパッド６ａ上に配置され、半田５ａによって接続される。一方で、接続体３の他方の電極４ｂは、本体基板８に配置されたパッド６ｂ上に配置され、半田５ｂによって接続される。なお、本実施形態では、接続体３の電極４ａ、半田５ａ、及びサブ基板１のパッド６ａはサブ基板１の部品面に設けているが、半田面に設置しても構わない。
【００２８】
また、図１に示すように、本実施形態では、この接続体３は、直線状に配線しているが、Ｓ字等の曲線状、或いは直角に折り曲げる等の配線形態としても構わない。また、図１に示すように、本実施形態では接続体３の両端の電極４ａ、及び４ｂは、先端がむき出しとなっているが、電極のばらけ回避等のために先端に絶縁物をつないだ形状としても構わない。
【００２９】
＜実施形態２＞
次に、本実施形態の変換ソケットについて図２及び図６を用いて説明する。なお、本実施形態において、実施形態１の部分と同じ部分には同一の符号を付して示しその詳しい説明を省略する。
【００３０】
本実施形態２の変換ソケットは、実施形態１の変換ソケットと接続体３の配線形態が異なるものである。
【００３１】
本実施形態２の変換ソケットは、図２及び図６に示すように、サブ基板１の周縁及び支持体３の外周縁を覆うカバー９を備えている。このカバー９は、図６に示すように上端部がサブ基板１の周縁を覆うように断面が略L字状に形成されている。接続体３は、サブ基板１、支持体３、及び本体基板８に這わして配置され、その上で、このカバー９により覆われる。よって、支持体３の絶縁部がこのカバー９により固定されるので、接続体３を半田付け固定する際に接続体３の絶縁部と電極４ａ、４ｂとの境界に応力が集中することなく分散され、電極４ａ、及び４ｂの断線を回避できる。
【００３２】
なお、本実施形態２では、支持体３の周縁全体を覆うようにして支持体３の絶縁部を固定するように構成されているが、両面テープ、或いは接着剤等を用いて支持３体の絶縁部を固定するようにしても構わない。
【００３３】
また、接続体３の電極４ａ直近の絶縁部がサブ基板１に接着固定等されていたり、接続体３の電極４ａ、半田５ａ、及びサブ基板１のパッド６ａがサブ基板１の半田面に設けていたり等して、接続体３の電極４ａに応力が集中しない場合は、上からの押さえはなくても構わない。
【００３４】
＜実施形態３＞
次に、本実施形態の変換ソケットについて図３及び図７を用いて説明する。なお、本実施形態において、実施形態１の部分と同じ部分には同一の符号を付して示しその詳しい説明を省略する。
【００３５】
本実施形態３の変換ソケットは、実施形態１及び２の変換ソケットと接続体３の配線形態が異なるものである。
【００３６】
本実施形態３の変換ソケットは、支持体７の上下に接続体３を通過可能な上切欠部と下切欠部を形成し、接続体３の絶縁部の一部を支持体７の内側に這わすように構成される。
【００３７】
この上切欠部によって、サブ基板１側の接続体３が支持体７とサブ基板１とで固定される一方で、下切欠部によって、本体回路基板８側の接続体３が支持体７と本体回路基板８とで挟み込み固定される。
【００３８】
また、サブ基板１上の電極４ａ近傍の接続体３の絶縁部は、カバー９によって固定される。このカバーは、例えば、図７に示すように、略矩形状であってその四隅に孔が形成され、上部に突出する突起が平面視四隅に形成された支持体７の当該突起にカバー９の孔が嵌め込まれることにより、接続体３を挟み込むようになっている。この場合、サブ基板１は四隅を欠いた十字状に形成され、支持体７に支持される。
【００３９】
このように構成された本実施形態の変換ソケットは、接続体３を半田付け固定する際に接続体３の絶縁部と電極４ａ、４ｂとの境界に応力が集中することなく分散され、電極４ａ、及び４ｂの断線を回避できる。
【００４０】
なお、接続体３は、より接続強度を高めるために、両面テープ、或いは接着剤等を用いて、支持体７、或いはカバー９に接着しても構わない。また、接続体３の電極４ａ、半田５ａ、及びサブ基板１のパッド６ａが変換基板１の半田面に設けられている等の場合であって、接続体３の電極４ａに応力が集中しない場合は、当該カバー９をなくしても構わない。
【００４１】
このように構成された本実施形態の変換ソケットによれば、実施形態２の変換ソケットでは、接続体３の電極４ａ、及び４ｂを位置ずれすることなく、各々パッド６ａ、及び６ｂに位置決めするには、接続手段３の寸法を変換基板１の厚み、及び台７の高さから正確に決定し、かつ設計通りの配線作業を行う必要があるが、本実施形態の変換ソケットでは、接続手段３の湾曲部を調整することにより、接続手段３の電極４ａ、及び４ｂのパッド６ａ、及び６ｂへの位置合わせを容易にできる。
【００４２】
以上に説明したように本実施形態１乃至３の変換ソケットは、上述した構成により、接続体３の電極４ｂを本体基板８に配置されたパッド５ｂと半田接合することで、本体基板８に実装面積の制約条件をなくすことが可能となり、本体基板８の小型化、低コスト化が実現できる。更には、バイパスコンデンサやダンピング抵抗の直近での実装が可能となり、電気的特性の向上を実現できる。 
【００４３】
また、サブ基板１に（変換）回路パターンを構成し、或いは、支持体７によりかさ上げされたサブ基板１を両面実装形態にし、搭載部品の実装面積を確保することで、複数デバイス構成や異なる実装タイプのデバイスでの変換が可能となるので、汎用的な変換を実現できる。 
【００４４】
なお、本願は本実施形態に限定されるものではなく、種々の形態にて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１    サブ基板 
２ａ  搭載部品 
２ｂ  搭載部品 
３    接続体 
４ａ  電極 
４ｂ  電極 
５ａ  半田 
５ｂ  半田 
６ａ  パッド 
６ｂ  パッド 
７    支持体 
８    本体基板 
９    カバー 
【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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【図６】
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【図７】
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