(57)【要約】【課題】ＢＧＡを基板パターンに直接接触させ、評価基板内の配線を最短とし、高速信号伝送を可能とするＬＳＩソケット及び評価基板を提供する。【解決手段】ＬＳＩソケット１は、ＬＳＩパッケージ収納部材５と、取付板１５と、ＬＳＩソケット本体固定部材７とから構成し、また、評価基板１０は、各基板パターン１１の下部に、ＢＧＡコンタクト補助用のスプリング材１２を備える。ＬＳＩパッケージ収納部材５の厚さＷを最小限にすることで、ＬＳＩパッケージ２の直近に電子部品１４を配置するとともに、フック１３で固定されたＬＳＩパッケージ２のＢＧＡ３を上部から基板パターン１１に圧接された場合、このスプリング材１２の弾性を利用して、すべてのＢＧＡ２が基板パターン１１と半田付けをした場合と同等の品質で接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＧＡを有したＬＳＩパッケージを格納するＬＳＩパッケージ収納部材と、該ＬＳＩパッケージ収納部材の上部に形成された取付板と、を有したＬＳＩソケット本体と、
前記ＬＳＩソケット本体を評価基板に取り付けるためのＬＳＩソケット本体固定部材と、を備え、
前記ＬＳＩパッケージ収納部材は、前記ＬＳＩパッケージの近傍に電子部品および配線を配置することが困難な領域を最小限に抑えるような厚みを有し、
前記ＬＳＩソケット本体固定部材を、前記ＬＳＩパッケージから離れた位置に、評価基板上に点在的に配置し、前記電子部品の配置の妨害にならないような高い位置で、前記ＬＳＩソケット本体固定部材と前記ＬＳＩソケット本体とを固定するようにしたことを特徴とするＬＳＩソケット。
【請求項２】
前記ＬＳＩソケット本体上部の前記取付板は、２つの長方形状の板を組み合わせた取付板であり、前記ＬＳＩパッケージの近傍に前記電子部品を配置することが困難な領域を減少させるために前記取付板の横幅を最小限に狭めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＬＳＩソケット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載したＬＳＩソケットを装着する評価基板において、
前記ＬＳＩパッケージの前記ＢＧＡを直接接触させるために、基板パターンと評価基板本体の間にＢＧＡコンタクト補助用のスプリング材を備え、
前記スプリング材は、前記ＬＳＩパッケージを前記ＬＳＩソケット本体に格納した後、前記ＬＳＩソケット本体を前記ＬＳＩソケット本体固定部材に固定する際に、該スプリング材の弾性を利用して、すべての前記ＢＧＡが前記基板パターンに確実に接触させ、前記ＢＧＡと前記基板パターンとの接触不良を回避するとともに、配線負荷を最小限に抑えるようにしたことを特徴とする評価基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）を有するＬＳＩパッケージを着脱するＬＳＩソケット及び装着されたＬＳＩパッケージのＢＧＡを直接基板パターンに接触させる評価基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩの開発段階ではＬＳＩを評価基板に直接半田付けで実装し、評価する前段階として、評価基板にＬＳＩの着脱可能なソケットを実装し、複数のＬＳＩをこの着脱可能なソケットに載せ換えて評価する場合が多々ある。これによりＬＳＩ個別の特性を比較し、複数個のＬＳＩの性能値の統計をとり、ＬＳＩ評価を推進するものである。
【０００３】
図５は、従来におけるＢＧＡを有したＬＳＩパッケージをＬＳＩソケットとＬＳＩソケットを装着した評価基板の一例を示す断面図である。
【０００４】
図５に示すように、ＬＳＩパッケージ２をＬＳＩソケット本体３０内に格納し、ＬＳＩパッケージ２のピンに相当するＢＧＡ３をＬＳＩソケット本体３０内のＬＳＩソケットコンタクトピン３１に接合させる。
【０００５】
ＬＳＩソケットコンタクトピン３０自体は、バネを組み合わせた部材などにより構成され、弾性を有するもので、ＬＳＩソケット本体３０にＬＳＩソケット蓋３２を厚接することにより、ＢＧＡ３とＬＳＩソケットコンタクトピン３１が完全に接合するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、評価基板３３の基板パターン３４とＬＳＩソケットコンタクトピン３１は、ＬＳＩソケット本体３０を評価基板３３にネジなどにより固定することにより接合が保たれるものである。
また、評価基板３３には、ＬＳＩソケット１の周辺に必要な電子部品１４が搭載される。
【０００７】
なお、図６は、評価基板の上部から見た構造図である。
【０００８】
図４は、ＬＳＩパッケージ２のＢＧＡ３を半田付けにより直接、評価基板２１の基板パターンに接触させる場合のＬＳＩパッケージ及び評価基板の構造を示す断面図である。
【０００９】
図４に示すように、評価基板およびＬＳＩの品質を保証できる開発終了段階では、ＬＳＩパッケージ２のＢＧＡ３が評価基板２１の基板パターン２２に半田２０を用いて直接接合される方法が主に用いられ、ＬＳＩの性能評価が行われる。
【特許文献１】特開２００４−２２０９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した従来例の構造にあっては、図５に示すように、ＬＳＩソケット本体３０を介してＬＳＩパッケージ２を評価基板３３に実装する際、ＢＧＡ３と基板パターン３４の間にＬＳＩソケットコンタクトピン３１が入り、図４に示した半田付け実装した場合と比較すると、この分だけ配線が長くなる。
【００１１】
上記配線が長くなった分だけ配線負荷に差が生じ、ＬＳＩソケットコンタクトピン３１のピン容量が無視できない場合が発生し、高速クロック伝送に支障をきたす恐れがあるなど、図４に示した半田実装方法における高速クロック信号の伝送の状態と異なってくるという問題点が生じる。
【００１２】
また、ＬＳＩパッケージ２をソケット本体３０内に固定するためにソケット周辺は、ＬＳＩ固定用金具などが必須となり、ソケットクリアランスが無視できない。このソケットクリアランスにより、ＬＳＩパッケージ１の直近に電子部品１４を配置できないため、ＬＳＩから電子部品１４までの距離は、その分ＬＳＩパッケージ２を半田実装した場合より長くしなければならず、高速クロック信号に対して最適で最短の配線ができないという問題点もある。
【００１３】
また、ピン容量分だけ配線負荷が異なると、高速クロックの配線シミュレーションは、ソケットのピン容量が有る場合と無い場合とで２通りシミュレーションを行う必要があり、さらに、ピン容量有り、無しの両方で高速クロックが伝播するように基板設計を行う必要もあるため、シミュレーション作業が２倍要するとともに、ＬＳＩを半田実装した場合の最適な配線パターンの設計ができないという問題点もある。
【００１４】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて提案されたものであって、ＢＧＡを基板パターンに直接接触させ、一様な配線負荷とするとともに、評価基板内の配線を最短とし、高速信号伝送を可能とするＬＳＩソケット及び評価基板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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係るＬＳＩソケット及び評価基板は、以下の特徴を備えている。
【００１６】
本発明に係るＬＳＩソケットは、ＢＧＡを有したＬＳＩパッケージを格納するＬＳＩパッケージ収納部材と該ＬＳＩパッケージ収納部材の上部に形成された取付板とを有したＬＳＩソケット本体と、前記ＬＳＩソケット本体を評価基板に取り付けるためのＬＳＩソケット本体固定部材と、を備え、前記ＬＳＩパッケージ収納部材は、前記ＬＳＩパッケージの近傍に電子部品および配線を配置することが困難な領域を最小限に抑えるような厚みを有し、前記ＬＳＩソケット本体固定部材を、前記ＬＳＩパッケージから離れた位置に、評価基板上に点在的に配置し、前記電子部品の配置の妨害にならないような高い位置で、前記ＬＳＩソケット本体固定部材と前記ＬＳＩソケット本体とを固定するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るＬＳＩソケットにおいて、前記ＬＳＩソケット本体上部の前記取付板は、２つの長方形状の板を組み合わせた取付板であり、前記ＬＳＩパッケージの近傍に前記電子部品を配置することが困難な領域を減少させるために前記取付板の横幅を最小限に狭めるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る評価基板は、請求項１又は請求項２に記載したＬＳＩソケットを装着する評価基板において、前記ＬＳＩパッケージの前記ＢＧＡを直接接触させるために、基板パターンと評価基板本体の間にＢＧＡコンタクト補助用のスプリング材を備え、前記スプリング材は、前記ＬＳＩパッケージを前記ＬＳＩソケット本体に格納した後、前記ＬＳＩソケット本体を前記ＬＳＩソケット本体固定部材に固定する際に、該スプリング材の弾性を利用して、すべての前記ＢＧＡが前記基板パターンに確実に接触させ、前記ＢＧＡと前記基板パターンとの接触不良を回避するとともに、配線負荷を最小限に抑えるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べたように、上記構成を備えた本発明は、以下のような効果を奏する。
【００２０】
本発明のＬＳＩソケット及び評価基板によれば、ＬＳＩパッケージのＢＧＡを直接評価基板に半田付けで実装する場合と同様に、ＬＳＩソケットのコンタクトのピンが存在しないため、配線負荷（コンタクトピン容量等）が略同等となり、速度を低下させない等信号伝送状態を略同等にすることができる。
【００２１】
また、ＬＳＩのＢＧＡを直接、評価基板のパターンに接触させる際、ＬＳＩのＢＧＡの物理的ばらつきをＢＧＡコンタクト補助用のスプリング材によって吸収し、ＬＳＩのＢＧＡピンと評価基板のパターンの接触不良を回避することが可能である。
【００２２】
さらに、ソケットクリアランスを最小限にすることで、ＬＳＩから電子部品まで最短距離にて配線が実現でき、信号伝送状態や電子部品の配置などを半田付けで実装する場合と略同等とすることができるとともに、開発最終段階での評価基板設計との共用が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るＬＳＩソケット及び評価基板の構造を示す断面図である。
【００２５】
また、図２は、本発明に係るＬＳＩソケット及び評価基板の上部から見た構造図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明のＬＳＩソケット１は、ＬＳＩソケット本体４と、ＬＳＩソケット本体４を評価基板１０に取り付けるためのＬＳＩソケット本体固定部材７と、ＬＳＩソケット本体４をＬＳＩソケット本体固定部材５に固定する圧着ボルト８と、から構成されており、さらに、ＬＳＩソケット本体４は、ＬＳＩパッケージ１を収納するためのＬＳＩ本体４から突出するＬＳＩパッケージ収納部材５と、フック６と、ＬＳＩパッケージ収納部材５の上部に形成されている取付板１５と、から構成されている。
【００２７】
また、本発明の評価基板１０は、各基板パターン１１の下部に、ＢＧＡコンタクト補助用のスプリング材１２を備えている。
【００２８】
図１において、まず、ＬＳＩパッケージ２をＬＳＩソケット本体４のＬＳＩパッケージ収納部材５内に収納する。このＬＳＩパッケージ収納部材５は、ＬＳＩパッケージの四方を取り囲むような外壁構造となっており、この下部の端面にフック１３が備えられている。
【００２９】
そして、ＬＳＩソケット本体１２の中にＬＳＩパッケージ１を格納した後、フック１３で固定する。
【００３０】
一方、上述したように、評価基板１０には、評価基板１０の本体と基板パターン４の間に薄いＢＧＡコンタクト補助用のスプリング材１２が配置されており、フック１３で固定されたＬＳＩパッケージ２のＢＧＡ３が上部から基板パターン１１に圧接された場合、このスプリング材１２の弾性を利用して、すべてのＢＧＡ２が基板パターン１１と半田付けをした場合と同等の品質（接触バラツキによる接触不良の防止）で接合できるようになっている。
【００３１】
上記ＬＳＩパッケージ２のＢＧＡ３を上部から基板パターン１１に圧接する場合において、ＬＳＩパッケージ２を格納したＬＳＩソケット本体４の取付板１５を圧着ボルト８により、ＬＳＩソケット固定部材７に取り付けることで、ＢＧＡ２と基板パターン１１との正確な位置合わせを行うとともに、ＢＧＡ２と基板パターン４の接合を実現する。
【００３２】
ところで、図２に示すように、ＬＳＩパッケージ２の４辺の周囲を囲むＬＳＩパッケージ収納部材５の厚さＷを狭めることで、電子部品１４の再配置を行うことなく、ＬＳＩパッケージ２の直近に電子部品１４を配置することができる。
【００３３】
なお、ＬＳＩソケット固定部材７は、評価基板１０上に、電子部品１４の位置を避ける位置に配設され、ＬＳＩソケット本体４の取付板１５の圧着ボルト用の穴の間隔Ｌは、ＬＳＩソケット固定部材７の設置間隔と一致している。
【００３４】
これにより、ＬＳＩパッケージ１の直近で電子部品を配置できる自由度を高めることが可能となる。
【００３５】
つまり、図４に示す従来例のＬＳＩパッケージのＢＧＡと電子部品間の配線３５に比較して、ＬＳＩパッケージのＢＧＡと電子部品間の配線１３の方が短い配線長を実現することができ、開発終了時の場合の配線長に限りなく近づけることが可能である。
【００３６】
また、図２に示すＬＳＩソケット本体４の取付板１５は、全面が正方形又は長方形の形状を有したものであるが、図３にその他の形状の例を示す。
【００３７】
図３の例では、ＬＳＩソケット本体４の取付板１５は、２つの長方形の取付板を組み合わせたものであり、ＬＳＩパッケージ収納部材５に対して、対角線状に配置したものである。
【００３８】
上記取付板の横幅Ｗ１をできる限り狭めることで、ＬＳＩソケット固定部材７との高さ調整を行わずに、電子部品の配置制限領域をできる限り小さくすることが可能である。
また、図３に示すＬＳＩソケット本体４の取付板１５は、ＬＳＩパッケージ収納部材５に対して、４５°の対角線状に配置しているが、４５°の対角線状に配置する必要もなく、図の矢印に示すように、任意の回転角度（±４５°の範囲）１６で配置してもよい。
【００３９】
以上説明したように、本発明のＬＳＩソケット及び評価基板は、開発終了の前段階で、図４に示した基板のパターン設計と同等な評価基板パターン設計を可能とする構造を実現するとともに、ＬＳＩパッケージの着脱も容易に行うことができる。
【００４０】
尚、本発明のＬＳＩソケット及び評価基板は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るＬＳＩソケット及び評価基板の構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係るＬＳＩソケット及び評価基板の上部から見た構造図である。
【図３】本発明に係るＬＳＩソケット及び評価基板の上部から見た他の構造図である。
【図４】ＬＳＩパッケージ２のＢＧＡ３を半田付けにより直接、評価基板２１の基板パターンに接触させる場合のＬＳＩパッケージ及び評価基板の構造を示す断面図である。
【図５】従来におけるＢＧＡを有したＬＳＩパッケージをＬＳＩソケットとＬＳＩソケットを装着した評価基板の一例を示す断面図である。
【図６】評価基板の上部から見た構造図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ＬＳＩソケット
２  ＬＳＩパッケージ
３  ＢＧＡ
４  ＬＳＩソケット本体
５  ＬＳＩパッケージ収納部材
６  フック
７  ＬＳＩソケット本体固定部材
８  圧着ボルト
１０  評価基板
１１  基板パターン
１２  スプリング材
１３  ＢＧＡと電子部品間の配線
１４  電子部品
１５  取付板
１６  回転角度
２０  半田
２１  評価基板
２２  基板パターン
３０  ＬＳＩソケット本体
３１  ＬＳＩソケットコンタクトピン
３２  ＬＳＩソケット蓋
３３  評価基板
３４  基板パターン
３５  ＢＧＡと電子部品間の配線
【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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