(57)【要約】【課題】半導体パッケージの端子と導通する接触端子にコイル状ばねを用いてもインダクタンスの発生を抑制でき、導通検査または実装における信頼性を向上させた半導体パッケージ用ソケットを提供する。【解決手段】ＢＧＡ２１を載置するための絶縁性で板状をなす基板１と、この基板の厚み方向に貫通する貫通孔２と、この貫通孔２の内面と接触し且つ貫通孔２の軸線Ｏ方向に伸縮可能なように設けられた導電性のコイル状ばね４１とを有し、このコイル状ばね４１と半田ボール２２とが電気的に導通する半導体パッケージ用ソケットにおいて、貫通孔２の内面には金属メッキ３を設けて高周波電流が軸線Ｏ方向に流れることができるように構成した。【選択図】　　図１
0003099091.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージを載置するための絶縁性で板状をなす基板と、
この基板の厚み方向に貫通する貫通孔と、
この貫通孔の内面と接触し且つ前記貫通孔の軸線方向に伸縮可能なように設けられた導電性のコイル状ばねとを有し、
このコイル状ばねと半導体パッケージの端子とが電気的に導通する半導体パッケージ用ソケットにおいて、
前記貫通孔の内面に導電性被膜が設けられていることを特徴とする半導体パッケージ用ソケット。
【請求項２】
前記コイル状ばねは、半導体パッケージが載置される側と反対側の開口部近傍で前記貫通孔と固定されることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ用ソケット。
【請求項３】
前記貫通孔の半導体パッケージが載置される側と反対側の開口部近傍には、前記コイル状ばねと導通し且つ前記コイル状ばねを前記貫通孔内に保持する導通ピンが固定されることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ用ソケット。
【請求項４】
前記コイル状ばねは、同一軸線を中心にした大径部及び小径部からなり、小径部が前記貫通孔の内面と接触し、大径部は前記貫通孔の外側で半導体パッケージの端子と電気的に導通することを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ用ソケット。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、半導体パッケージ、例えばＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）タイプの半導体パッケージの導通検査等に用いられるソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器は小型・軽量化が進んでおり、それに伴い、半導体パッケージにも小型で実装効率の良いタイプが求められるようになってきている。こうした要請に応える半導体パッケージとしてＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）タイプがあり、これまで一般に用いられてきたＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）タイプに替わるものとして使用実績が上がってきている。ＢＧＡはＱＦＰと比較すると、リードフレームを用いないためリード曲がりの心配が無く取り扱いが容易である、同等のピン数では実装面積が小さく出来るため実装効率が良い、等の利点を有する。このＢＧＡは、半導体パッケージのベース基板の裏面に、端子となる半田ボールを規則的に（例えば格子状や千鳥状に）配列したものである。
【０００３】
こうしたＢＧＡの導通等の検査は、１２５℃程度の温度雰囲気下におけるバーンインテストにより行われる。このバーンインテストを行う際には、検査機器の端子とＢＧＡの端子との間に介在させる半導体パッケージ用ソケットが用いられる。また、半導体パッケージの実装時にも半導体パッケージ用ソケットが用いられることがある。こうした半導体パッケージ用ソケットにおいては、ＢＧＡの端子である半田ボールとの接触部分は、半田ボールを傷付けないために弾性的に接触することが不可欠である。その一方で、半導体パッケージの高密度化に伴い、端子である半田ボールも小型化・多端子化が進んでおり、半田ボールと接触する接触端子にも、小型で信頼性の高いものが要求されてきている。
こうした条件を満たすために、導電性で小型のコイル状ばねを接触端子として直接半田ボールに接触させる構成のものが広く用いられている。こうすることにより、第１に、接触端子の構成を複雑化させることなく半田ボールと弾性的に接続できるという利点がある。また、第２に、半田ボールとコイル状ばねとは環状に線接触できるため、接触を確実にして接触抵抗を安定させ、導通不良を少なくできるという利点がある。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
ところが、こうした半導体パッケージの検査時に用いられる電流は、数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚといった高周波のものである。そのため、こうした電流がコイル状ばねに流れると電流もコイル状に流れ、インダクタンスを増大させて検査精度に影響を与えるという問題があり、改善が求められていた。
【０００５】
本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、半導体パッケージの端子と導通する接触端子にコイル状ばねを用いてもインダクタンスの発生を抑制でき、導通検査または実装における信頼性を向上させた半導体パッケージ用ソケットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の考案は、半導体パッケージを載置するための絶縁性で板状をなす基板と、この基板の厚み方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔の内面と接触し且つ前記貫通孔の軸線方向に伸縮可能なように設けられた導電性のコイル状ばねとを有し、このコイル状ばねと半導体パッケージの端子とが電気的に導通する半導体パッケージ用ソケットにおいて、前記貫通孔の内面に導電性被膜が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成としたことにより、コイル状ばねを介して半導体パッケージに高周波電流を流した場合に、貫通孔内において高周波電流は導電性被膜内を貫通孔の軸線方向に流れることができる。そのため、高周波電流がコイル状に流れることにより増大するインダクタンスを、好適に抑制させることができる。
【０００８】
請求項２記載の考案は、請求項１記載の半導体パッケージ用ソケットであって、前記コイル状ばねは、半導体パッケージが載置される側と反対側の開口部近傍で前記貫通孔と固定されることを特徴とする。
【０００９】
このような構成としたことにより、コイル状ばねは貫通孔内のほぼ全域にわたって伸縮可能とできる。そのため、半導体パッケージとコイル状ばねとが接触可能な接触圧の範囲を広くすることができる。
【００１０】
請求項３記載の考案は、請求項１記載の半導体パッケージ用ソケットであって、前記貫通孔の半導体パッケージが載置される側と反対側の開口部近傍には、前記コイル状ばねと導通し且つ前記コイル状ばねを前記貫通孔内に保持する導通ピンが固定されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成としたことにより、検査機器の端子から貫通孔までの間では、高周波電流は導通ピン内を直線状に流れるようになっている。そのため、検査機器の端子から半導体パッケージの端子に至るまでインダクタンスの増大を好適に抑制できる。また、基板の下面から検査機器の端子までの距離を長くとることができる。
【００１２】
請求項４記載の考案は、前記コイル状ばねは、同一軸線を中心にした大径部及び小径部からなり、小径部が前記貫通孔の内面と接触し、大径部は前記貫通孔の外側で半導体パッケージの端子と電気的に導通することを特徴とする。
【００１３】
このような構成としたことにより、コイル状ばねと貫通孔とを固定させる作業を省略できるので、コイル状ばねの基板への組み付け性を向上させることができる。
【００１４】
【考案の実施の形態】
以下、本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第１乃至第３の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１に、本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第１の実施形態を示す。この半導体パッケージ用ソケットは、基板１と、基板１の厚み方向に貫通する貫通孔２と、貫通孔２に設けられた金属メッキ（導電性被膜）３と、貫通孔２内に設けられたコイル状ばね４１から構成されている。
【００１６】
基板１は、絶縁性材料からなり、その上面１ａ側にＢＧＡ（半導体パッケージ）２１を載置するものである。この基板１には、ＢＧＡ２１の下面に配設された半田ボール（半導体パッケージの端子）２２の数及び位置に合わせるようにして、上面から下面に貫通する貫通孔２が設けられている。
【００１７】
貫通孔２の内周面と、基板１の上面１ａであって貫通孔２の開口部２ａの周縁部及び基板１の下面１ｂであって貫通孔２の開口部２ｂの周縁部には、金属メッキ（導電性被膜）３が施されている。この金属メッキ３は、厚さ数μｍの金属製の薄膜を一体的に形成するものである。導電性を有する金属であれば、その種類は特に問わないが、加工性などの点から好適とされる材料は、ニッケルである。
【００１８】
コイル状ばね４１は、貫通孔２の軸線Ｏを中心として貫通孔２内に保持されている。このコイル状ばね４１の外径は貫通孔２の内径とほぼ同一又は若干小径となっており、金属メッキ３と接触できるようになっている。コイル状ばね４１が金属メッキ３と接触しながら伸長・縮退してもよく、またコイル状ばね４１が縮退して径が大きくなった際にコイル状ばね４１と金属メッキ３とが接触するようになっていてもよい。
【００１９】
コイル状ばね４１の一端部側は、自然長の状態において貫通孔２の開口部２ａから突出し、ＢＧＡ２１の半田ボール２２を受けるようになっている。この開口部２ａから突出した部分は、半田ボール２２を受けて縮退した際にはほぼ貫通孔２内に収まるようになっている。
コイル状ばね４１の他端部側は、貫通孔２の開口部２ｂから下側に向けて突出し、図示しない検査機器側の端子と接触して導通できるようになっている。
また、コイル状ばね４１は、貫通孔２の開口部２ｂ近傍の固定部５において、半田付け等により基板１と固定されている。これにより、コイル状ばね４１は固定部５より上部、つまり貫通孔２内を伸縮可能とされ、半田ボール２２と弾性的に接触できる。
【００２０】
半導体パッケージ２１の検査を行う際には、高周波電流を検査装置の端子からコイル状ばね４１を介して半田ボール２２に流す。このとき、高周波電流はコイル状ばね４１内をコイル状に流れるので、インダクタンスが増大する。しかし、貫通孔２内においては、高周波電流は金属メッキ３内を軸線Ｏ方向に流れることができるため、この部分にあっては、発生するインダクタンスを好適に低減することができる。
【００２１】
なお、本実施形態の場合には、開口部２ｂから検査機器側の端子までの間、すなわち開口部２ｂから下側に突出する部分のコイル状ばね４１では、インダクタンスの増大は抑制できない。そのため、開口部２ｂから下面に突出するコイル状ばね４の長さをできる限り短くすれば、半導体パッケージ用ソケットとしてのインダクタンス低減効果は大きなものとなる。
【００２２】
［第２の実施の形態］
図２に、本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第２の実施形態を示す。基板１、貫通孔２、及び金属メッキ３の構成は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００２３】
貫通孔２の開口部２ｂには導通ピン６が挿入され、貫通孔２に固定されている。半田付けにより固定される構成であっても、貫通孔２内に圧入することにより固定される構成であってもよい。
この導通ピン６は、金属等の導電性を有する剛体からなり、貫通孔２側と反対側の端部は図示しない検査装置の端子と接触するようになっている。
【００２４】
導通ビン６の貫通孔２側の端部６ａには、コイル状ばね４２の一端部が固定されている。このコイル状ばね４２は、軸線Ｏを中心として貫通孔２内を上部側に向かって延在し、半田ボール２２と弾性接触できるようになっている。このコイル状ばね４２の外径は、貫通孔２の内径とほぼ同一又は若干小径となっている。コイル状ばね４２が、金属メッキ３と接触しながら伸長・縮退してもよく、またコイル状ばね４２が縮退して径が大きくなった際に、コイル状ばね４２と金属メッキ３とが接触するようになっていてもよい。これにより、コイル状ばね４２は固定部６ａより上部、つまり貫通孔２内を伸縮可能とされ、半田ボール２２と弾性的に接触できる。
【００２５】
半導体パッケージ２１の検査を行う際には、高周波電流を検査装置の端子から導通ピン６及びコイル状ばね４２を介して半田ボール２２に流す。導通ピン６内において高周波電流はその長手方向、すなわち軸線Ｏ方向に流れることができ、また貫通孔２内においては金属メッキ３内を軸線Ｏ方向に流れることができる。そのため、高周波電流が検査機器の端子から半田ボール２２に至るまで、発生するインダクタンスを好適に低減することができる。
【００２６】
本実施形態の場合は、検査機器の端子と開口部２ｂとの間では、高周波電流は導通ピン６内を流れるようになっているので、この部分でのインダクタンスの発生は抑制されている。そのため、基板１の下面１ｂから検査機器の端子までの距離を長くとることができる。
【００２７】
［第３の実施の形態］
図３に、本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第３の実施形態を示す。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、コイル状ばねの構成のみが異なっている。
【００２８】
コイル状ばね４３は、互いに同一の軸線である軸線Ｏを中心とする大径部４３ａと小径部４３ｂから構成されている。
大径部４３ａは、貫通孔２とその軸線を同じくするようにして貫通孔２の開口部２ａから上部側に向かって延在し、その上端部において半田ボール２２と弾性接触できるようになっている。この大径部４３ａの外径は、貫通孔２の内径よりも大きくなっており、貫通孔２内へは挿通されない。
小径部４３ｂの外径は貫通孔２の内径とほぼ同一又は若干小径であって貫通孔２内に挿通される。小径部４３ｂが金属メッキ３と接触しながら伸長・縮退してもよく、また小径部４３ｂが縮退して径が大きくなった際に、小径部４３ｂと金属メッキ３とが接触するようになっていてもよい。また、小径部４３ｂは開口部２ｂから下側に突出し、検査機器の端子と接触するようになっている。
【００２９】
半導体パッケージ２１の検査を行う際には、高周波電流を検査装置の端子からコイル状ばね４３を介して半田ボール２２に流す。このとき、高周波電流はコイル状ばね４３内をコイル状に流れるので、インダクタンスが増大する。しかし、貫通孔２内においては、高周波電流は金属メッキ３内を軸線Ｏ方向に流れることができるため、この部分にあっては、発生するインダクタンスを好適に低減することができる。
【００３０】
本実施形態においては、大径部４３ａは貫通孔２には挿通できず、基板１の上側に載置されるようになっている。これにより、コイル状ばね４３と貫通孔２とを固定せずとも、半導体パッケージ用ソケットをくり返し使用することによる破損を防止できる。そのため、コイル状ばね４３の基板１への組み付け性が向上し、大量生産に適合させられるとともに、コイル状ばね４３の交換も容易に行えるメリットがある。
【００３１】
なお、上記各実施形態においては、コイル状ばね４１、４２、４３が直接半田ボール２２と接触する場合について説明したが、接触子を介して接触させるものでもよい。図４にその一例として、漏斗状の接触子７を示す。この図においては、断面略三角形状の凹部７ａが半田ボール２２と接触するようになっている。凹部７ａの形状を変更することにより、半田ボール２２との接触圧をより好適なものとすることができる。
【００３２】
【考案の効果】
以上説明したように、本考案に係る半導体パッケージ用ソケットにおいては、貫通孔の内面に導電性被膜を形成してコイル状ばねと接触するように構成している。そのため、接触端子にコイル状ばねを用いてもインダクタンスの発生を抑制でき、信頼性を向上させた半導体パッケージ用ソケットを提供するこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第１の実施形態を示す部分断面図である。
【図２】本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第２の実施形態を示す部分断面図である。
【図３】本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの第３の実施形態を示す部分断面図である。
【図４】本考案に係る半導体パッケージ用ソケットの実施形態の変形例を示すものであって、接触子を適用した場合の部分断面図である。
【符号の説明】
１　基板
２　貫通孔
２ａ、２ｂ　開口部
３　金属メッキ（導電性被膜）
６　導通ピン
２１　ＢＧＡ（半導体パッケージ）
２２　半田ボール（半導体パッケージの端子）
４１、４２、４３　コイル状ばね
４３ａ　大径部
４３ｂ　小径部
Ｏ　軸線
【図１】
0003099091.tif 000003
【図２】
0003099091.tif 000004
【図３】
0003099091.tif 000005
【図４】
0003099091.tif 000006