(57)【要約】      （修正有）【課題】低抵抗、大電流化、高速化に対応できる優れたソケット用コンタクト端子部及びこれを用いた半導体装置提供。【解決手段】貫通穴が設けられたフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーシート１１と、該エラストマーシート１１の表裏面の少なくとも一部に設けられた金属回路１２Ａ，１２Ｂと、前記貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホール１３とを有してなり、前記エラストマーシート１１の表面側の金属回路１２Ａと裏面側の金属回路１２Ｂとがスルーホール１３によって電気的に接続され、前記エラストマーシート１１の金属回路１２Ａ，１２Ｂの周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴が設けられたことを特徴とするソケット。【選択図】図２
2008021637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴が設けられたフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーシートと、該エラストマーシートの表裏面の少なくとも一部に設けられた金属回路と、前記貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールとを有してなり、前記エラストマーシートの表面側の金属回路と裏面側の金属回路とがスルーホールによって電気的に接続され、
前記エラストマーシートの金属回路周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴が設けられたことを特徴とするソケット。
【請求項２】
前記金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を有し、前記溝が前記端子部以外の部分全域に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のソケット。
【請求項３】
前記エラストマーシートの表面側と裏面側の金属回路の少なくとも一部に凸部が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のソケット。
【請求項４】
前記凸部は、該凸部に荷重が加わった際に、前記エラストマーシートの該凸部と接する部分を押圧変形させて凸部自体は変形しない剛性を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のソケット。
【請求項５】
前記エラストマーシートの表裏少なくとも一面に該エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなる保護層が積層されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のソケット。
【請求項６】
前記保護層がポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることを特徴とする請求項５に記載のソケット。
【請求項７】
前記エラストマーシートは、エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなるシート状の芯材の表裏にそれぞれエラストマー層を積層してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のソケット。
【請求項８】
前記エラストマーシートに設けられた貫通穴と前記芯材に設けられた貫通穴とが同心円上に存在し、これらの貫通穴の内壁に金属膜を形成してスルーホールが形成されたことを特徴とする請求項７に記載のソケット。
【請求項９】
前記芯材がポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることを特徴とする請求項７又は８に記載のソケット。
【請求項１０】
（１）貫通穴が設けられたフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーシートを用意し、
（２）次いで、該エラストマーシートの表裏面の少なくとも一部に金属回路を形成すると共に、前記貫通穴の内壁に金属膜を形成してスルーホールとし、前記エラストマーシートの表面側の金属回路と裏面側の金属回路とがスルーホールによって電気的に接続され、かつ前記エラストマーシートの金属回路周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴が設けられたソケットを得ることを特徴とするソケットの製造方法。
【請求項１１】
前記（２）において、エラストマーシートの表面に金属回路となる金属箔を貼りつけた後、該金属箔を利用して電解めっきによりスルーホールを形成し、表面と裏面の導通を確保することを特徴とする請求項１０に記載のソケットの製造方法。
【請求項１２】
前記金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を有し、前記溝が前記端子部以外の部分全域に設けられたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のソケットの製造方法。
【請求項１３】
前記エラストマーシートの表面側と裏面側の金属回路の少なくとも一部に凸部が設けられたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１４】
前記凸部は、該凸部に荷重が加わった際に、前記エラストマーシートの該凸部と接する部分を押圧変形させて凸部自体は変形しない剛性を有していることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１５】
前記エラストマーシートの表裏少なくとも一面に、該エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなる保護層が積層されたことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１６】
前記保護層がポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることを特徴とする請求項１５に記載のソケットの製造方法。
【請求項１７】
前記エラストマーシートは、エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなるシート状の芯材の表裏にそれぞれエラストマー層を積層してなることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１８】
前記エラストマーシートに設けられた貫通穴と前記芯材に設けられた貫通穴とが同心円上に存在し、これらの貫通穴の内壁に金属膜を形成してスルーホールが形成されたことを特徴とする請求項１７に記載のソケットの製造方法。
【請求項１９】
前記芯材がポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のソケットの製造方法。
【請求項２０】
請求項１〜９のいずれかに記載のソケットと、該ソケットを介して電気的に接続されたプリント基板及びＩＣパッケージとを有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＰＵやＬＳＩ等のＩＣパッケージをプリント基板に実装する際に使用するソケットに関し、特に、ＬＧＡパッケージやＢＧＡパッケージのＩＣパッケージをプリント基板上に実装する際などに好適に用いられるソケットとその製造方法及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＰＵやＬＳＩ等のＩＣパッケージを、ソケットを介してプリント基板に実装する技術が検討されており、各種半導体装置、例えばパーソナルコンピュータやサーバーのマザーボードの多くには、ＬＧＡパッケージやＢＧＡパッケージのＣＰＵを装着するためのソケットが実装されている。
ＣＰＵは、その機能、性能の向上のため、年々多ピン化、高速化が進んでおり、パッケージのサイズアップや、ファインピッチによって対応がなされている。
これに伴い、ソケットも多ピン化への対応が必要になるとともに、パッケージのサイズアップに伴うたわみ量増大への対応や、パッケージの接触ランドやボールの高さばらつきへの対応が必要となるため、ソケットコンタクトのストロークを確保することができる構造が求められている。
また、ファインピッチ化に対する対応としては、ソケットコンタクトの小型化が重要であり、ＩＣのピンとソケットのコンタクトの適切な接圧での接触を確保できることが望まれる。
更に高速化においては、コンタクトが低インダクタンスであることが重要であり、高速化による消費電流増大に対応して接触抵抗が低く、許容電流も高いことが求められる。
【０００３】
現在のＬＧＡパッケージ用ソケットの主流は、約１ｍｍピッチの４００〜８００ピンのものであり、金属板を複雑に折り曲げて所定形状のコンタクト端子部を作り、ソケットハウジングにコンタクト端子部を挿入して製造する方法が用いられている。これらの従来技術は、例えば特許文献１〜２に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１５８４３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９２８４号公報
【特許文献３】米国特許第６６６９４９０号明細書
【特許文献４】特開２００１−３３２３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に開示された従来技術は、コンタクト端子部が板バネ方式であるため、コンタクトのストロークを大きくするためにバネを長くすると、隣接するピンに接触してしまうため、ファインピッチになるとストロークを大きくできないといった問題がある。
【０００５】
また、この問題を解決するべく、コンタクトに導電性エラストマーからなるコラムを用いた構造として、例えば、特許文献３に開示された技術が提案されている。この場合、ソケットの反発性は導電性エラストマーの特性や構造で決まるため、適切な反発力の導電性エラストマーがあれば、要求にあった荷重において十分なストロークを確保することが可能なソケットを実現可能である。
【０００６】
しかし、特許文献３に開示されているような導電性エラストマーを用いると、
・コンタクトが金属でなくエラストマーであるため、金属接触に比較して接触抵抗が高く、高電流化に対して発熱や電圧降下が増大する恐れがある、
・パッケージ挿入時に、コンタクトが金属ランドをワイピングしないため、ランドの酸化膜除去が期待できない、等の、新たな課題が発生する。
【０００７】
また特許文献４には、シリコーンゴムなどの絶縁性の弾性シート体、及び該弾性シート体の厚み方向に貫通して両端面が前記シート体の表面に露出するように埋設した複数の導電性部材とからなる電気コネクタにおいて、前記弾性シート体には、同一箇所から表裏に突出した一対の突起部並びに各々の前記突起部の少なくとも頂面を覆う表裏で一対の接続電極が複数箇所に形成されており、表裏の前記接続電極同士が前記弾性シート体に形成されたスルーホールを通って電気的に接続されている電気コネクタが開示されている。しかし、特許文献４に開示されたコネクタは、その図３に示されている通り、荷重を加えた際に、突起部１ａが撓んで上下基板間に挟まれる構造になっており、これでは前記ワイピングによる酸化膜除去等の効果が得られない問題がある。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、低抵抗、大電流化、高速化に対応できる優れたソケット用コンタクト端子部及びこれを用いた半導体装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、貫通穴が設けられたフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーシートと、該エラストマーシートの表裏面の少なくとも一部に設けられた金属回路と、前記貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールとを有してなり、前記エラストマーシートの表面側の金属回路と裏面側の金属回路とがスルーホールによって電気的に接続され、前記エラストマーシートの金属回路周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴が設けられたことを特徴とするソケットを提供する。
【００１０】
本発明のソケットにおいて、前記金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を有し、前記溝が前記端子部以外の部分全域に設けられた構成としてもよい。
【００１１】
本発明のソケットにおいて、前記エラストマーシートの表面側と裏面側の金属回路の少なくとも一部に凸部が設けられたことが好ましい。
【００１２】
本発明のソケットにおいて、前記凸部は、該凸部に荷重が加わった際に、前記エラストマーシートの該凸部と接する部分を押圧変形させて凸部自体は変形しない剛性を有していることが好ましい。
【００１３】
本発明のソケットにおいて、前記エラストマーシートの表裏少なくとも一面に、該エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなる保護層が積層された構成としてもよい。
【００１４】
本発明のソケットにおいて、前記保護層は、ポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることが好ましい。
【００１５】
本発明のソケットにおいて、前記エラストマーシートは、エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなるシート状の芯材の表裏にそれぞれエラストマー層を積層してなる構成としてもよい。
【００１６】
本発明のソケットにおいて、前記エラストマーシートに設けられた貫通穴と前記芯材に設けられた貫通穴とが同心円上に存在し、これらの貫通穴の内壁に金属膜を形成してスルーホールが形成されたことが好ましい。
【００１７】
本発明のソケットにおいて、前記芯材は、ポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることが好ましい。
【００１８】
また本発明は、（１）貫通穴が設けられたフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーシートを用意し、
（２）次いで、該エラストマーシートの表裏面の少なくとも一部に金属回路を形成すると共に、前記貫通穴の内壁に金属膜を形成してスルーホールとし、前記エラストマーシートの表面側の金属回路と裏面側の金属回路とがスルーホールによって電気的に接続され、かつ前記エラストマーシートの金属回路周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴が設けられたソケットを得ることを特徴とするソケットの製造方法を提供する。
【００１９】
前記（２）において、エラストマーシートの表面に金属回路となる金属箔を貼りつけた後、該金属箔を利用して電解めっきによりスルーホールを形成し、表面と裏面の導通を確保することが好ましい。
【００２０】
本発明のソケットの製造方法において、前記金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を有し、前記溝が前記端子部以外の部分全域に設けられた構成としてもよい。
【００２１】
本発明のソケットの製造方法において、前記エラストマーシートの表面側と裏面側の金属回路の少なくとも一部に凸部が設けられたことが好ましい。
【００２２】
本発明のソケットの製造方法において、前記凸部は、該凸部に荷重が加わった際に、前記エラストマーシートの該凸部と接する部分を押圧変形させて凸部自体は変形しない剛性を有していることが好ましい。
【００２３】
本発明のソケットの製造方法において、前記エラストマーシートの表裏少なくとも一面に、該エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなる保護層を積層する構成としてもよい。
【００２４】
本発明のソケットの製造方法において、前記保護層は、ポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることが好ましい。
【００２５】
本発明のソケットの製造方法において、前記エラストマーシートは、エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなるシート状の芯材の表裏にそれぞれエラストマー層を積層した構成としてもよい。
【００２６】
本発明のソケットの製造方法において、前記エラストマーシートに設けられた貫通穴と前記芯材に設けられた貫通穴とが同心円上に存在し、これらの貫通穴の内壁に金属膜を形成してスルーホールが形成された構成としてもよい。
【００２７】
本発明のソケットの製造方法において、前記芯材は、ポリイミドシートとガラスエポキシとの一方又は両方であることが好ましい。
【００２８】
また本発明は、前記本発明に係るソケットと、該ソケットを介して電気的に接続されたプリント基板及びＩＣパッケージとを有することを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のソケットは、貫通穴が設けられたフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーシートと、該エラストマーシートの表裏面の少なくとも一部に設けられた金属回路と、前記貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールとを有してなり、前記エラストマーシートの表面側の金属回路と裏面側の金属回路とがスルーホールによって電気的に接続され、前記エラストマーシートの金属回路周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴が設けられたものなので、少ない部品点数でソケットを製造でき、低コストなソケットを提供できる。
また、スルーホール径を小さくすることにより、狭ピッチのソケットの実現が可能である。
また、接触部分が金属であるため、接続端子部と同金属のメッキ処理が可能であり、低接触抵抗での接続が可能である。
また、金属回路に荷重を加えた場合、スルーホール部を支点にして金属回路がエラストマーシートに沈み込むため、相対する接触面とこすれ合いながら位置をずらして接触するワイピング機能を実現し、これにより金属表面の酸化膜や異物を除去して新鮮な金属面同士で接続が可能となり、低抵抗で電気接続が可能となる。
また、上下の接触は荷重による接続で実現可能なため、交換可能なソケットを設計でき、サーバ用途で求められるメンテナンス性にも優れている。
また、基板に反りがあっても、エラストマーシートの弾性変形によって反り形状に追従するので、基板の反りの影響を軽減できる。
【００３０】
また、エラストマーシートをフッ素系エラストマーにより形成したことで、耐熱性が高くなり、このソケットを基板やパッケージと接合する際に、半田のリフロー処理が可能になり、接合工程が容易となり、生産コストを低減することが可能となる。
またフッ素系エラストマーは、低温でも硬度がほとんど変化しないことから、使用温度範囲の広いソケットを提供できる。
またフッ素系エラストマーは、アウトガスの問題がない。シリコンゴムの場合ではシロキサンを放出して接点不良の原因となるが、フッ素系エラストマーであれば、アウトガスによる接点劣化等が起こらず、長期信頼性に優れたソケットを提供できる。
またフッ素系エラストマーは、耐薬品性に優れ、アルカリ現像やエッチング、めっき工程に耐えるので、シート保護のための余分な操作が不要であり、ソケット製造工程が簡略化できる。
【００３１】
また、エラストマーシートの金属回路周囲の少なくとも一部に溝又は貫通穴を設けたことによって、金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を配列した構造としても、荷重を印加した際に、端子部のエラストマーが潰れることになるが、溝又は貫通穴があると、隣接端子部間へ働く力が少なくなり、各端子部の独立動作性を高めることができ、荷重印加時に全ての端子部の接続を確保することができる。
また、荷重が掛かった際に溝や貫通穴にエラストマーが逃げられるため、同じ変位に対して低い荷重で駆動することが可能になるため、多ピンのソケットにおいて総荷重を低くできるメリットがある。
また、隣接端子部同士に生じるエラストマーの引っ張り、圧縮による力の伝達を軽減できるので、金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を配列した構造としても、さらに、溝又は貫通穴の寸法を調整することにより、ソケットの荷重−変位特性を制御することが可能となり、荷重−変位特性の異なる各種のソケットを容易に製造できるので、荷重−変位特性の異なる各種のソケットの要求にも対応できる。
【００３２】
また、エラストマーシートの表面側と裏面側の金属回路の少なくとも一部に凸部を設けた構成とすれば、プリント基板やＬＧＡパッケージのような平坦な電極に対しても、所定の荷重−変位特性での使用が可能となり、ソケットの適用範囲を拡げることができる。また、ＬＧＡパッケージと基板との接続に本ソケットを用いることで、接続のための作業工数を大幅に短縮することができる。
【００３３】
また、エラストマーシートの表裏少なくとも一面にエラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなる保護層を積層したことによって、ＩＣパッケージから発生する熱によるソケットの膨張、収縮を抑制でき、金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を配列した構造としても、荷重印加時に全ての端子部の接続を確保することができる。
【００３４】
また、エラストマーシートより熱膨張係数の小さい材料からなるシート状の芯材の表裏にそれぞれエラストマー層を積層してなるシートを用いることによって、ＩＣパッケージから発生する熱によるソケットの膨張、収縮を抑制でき、金属回路とスルーホールとからなる多数の端子部を配列した構造としても、荷重印加時に全ての端子部の接続を確保することができる。
【００３５】
また本発明の製造方法によれば、前述した本発明に係るソケットを安価に、効率よく製造することができる。
また、本発明の製造方法において、基材であるエラストマーシートに金属回路となる金属箔を貼り付けることによって、電解めっきによりスルーホールめっきが可能となることから、本発明に係るソケットをより効率よく製造することができる。
【００３６】
本発明の半導体装置は、本発明に係るソケットと、該ソケットを介して電気的に接続されたプリント基板及びＩＣパッケージとを有するものなので、低抵抗、大電流化、高速化に対応できる高性能な装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明のソケットの第１実施形態を示す側面断面図である。本実施形態のソケット１０は、貫通穴が設けられた絶縁性のエラストマーシート１１と、該エラストマーシート１１の表裏面に設けられた金属回路１２Ａ，１２Ｂと、貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホール１３とを有してなり、エラストマーシート１１の表面側の金属回路１２Ａと裏面側の金属回路１２Ｂとがスルーホール１３によって電気的に接続されたことを特徴としている。また、該エラストマーシート１１の表裏面に設けられた金属回路１２Ａ，１２Ｂには、金めっき１４が設けられている。
【００３８】
本実施形態のソケット１０は、プリント基板及びＩＣパッケージとの接続用のコンタクト端子部として、銅などの導電性の良好な金属からなる金属箔を使用し、反発力はエラストマーシート１１によって確保するソケット構造になっている。この構造をとることにより、金属接触によるコンタクトでありながら、荷重−ストローク特性はエラストマーの特性で設計することが可能である。また、本実施形態のソケット１０では、形成した金属回路１２Ａ，１２Ｂに電流が流れるため、接触抵抗が低く、大電流化、高速化に対応するソケットを実現できる。また、ソケットの基材と反発力を確保するためのエラストマーとが一体型であるため、部品点数の少ないソケットを実現できる。
【００３９】
このエラストマーシート１１の材料としては、金属回路１２Ａ，１２Ｂに荷重が印加された際に、適度な弾性反発力を発揮し得るフッ素系エラストマーからなる絶縁性のエラストマーを用いている。エラストマーシートをフッ素系エラストマーにより形成したことで、耐熱性が高くなり、このソケットを基板やパッケージと接合する際に、半田のリフロー処理が可能になり、接合工程が容易となり、生産コストを低減することが可能となる。
またフッ素系エラストマーは、低温でも硬度がほとんど変化しないことから、使用温度範囲の広いソケットを提供できる。
またフッ素系エラストマーは、アウトガスの問題がない。シリコンゴムの場合ではシロキサンを放出して接点不良の原因となるが、フッ素系エラストマーであれば、アウトガスによる接点劣化等が起こらず、長期信頼性に優れたソケットを提供できる。
またフッ素系エラストマーは、耐薬品性に優れ、アルカリ現像やエッチング、めっき工程に耐えるので、シート保護のための余分な操作が不要であり、ソケット製造工程が簡略化できる。
【００４０】
次に、本実施形態のソケット１０の製造方法について説明する。
出発材として、フッ素系エラストマーからなるエラストマーシートを使用する。
次に、このシートにドリルやレーザなどで、所定の位置にスルーホールとなる貫通穴を穿設する。もちろん、エラストマーシートに最初から貫通穴が形成されたエラストマーシートを成形で製造しても良い。
【００４１】
次に、このエラストマーシートの表面、裏面、スルーホールとなる貫通穴に金属膜を形成する。
この金属膜を形成するためには、無電解めっきや蒸着といった手法が採用される。エラストマーシートにめっきが着きにくい場合には、例えば、特開平７−１２２８５０号公報に記載されているように、エラストマーシートに金属ナトリウム−ナフタレン錯体溶液浸漬処理を施すことなどの溶液により活性化処理してもよく、サンドブラストやプラズマアッシャーなどにより表面を粗化させることにより、めっき層との密着力を高めても良い。
【００４２】
この段階で作製する金属膜は、銅やアルミといった導電性の良い金属が望ましい。この状態で、表面、裏面、スルーホールとなる貫通穴のすべてにめっきされた金属が形成されている。
また、一般的に無電解めっきや蒸着では、厚い金属膜を形成するためには非常に時間がかかることが知られているが、予め無電解めっきで薄い金属膜をつけた後に、電解めっきを施せば、エラストマーシートにも厚い金属膜を付けることができる。
【００４３】
次に、エラストマーシートの表面、裏面に所望の金属回路を形成するために、エッチングレジストを塗布する。エッチングレジストを塗布する方法としては、ドライフィルムを貼り付ける方法や液状レジストをスピンコートで塗布する方法、スプレーコートで霧状にして噴射する方法などが挙げられる。
【００４４】
このようにして金属表面にレジストを塗布したサンプルを、所望の回路形状のパターンマスクを用いてパターン焼付けを行い、硬化していない不要な部分のレジストを除去する。ここで、所望の回路上にレジストが残った状態のものが出来上がる。この状態で、回路を形成するために塩化鉄、塩化銅、水酸化アンモニウムなどの水溶液を用いて、回路形成を行う。
【００４５】
この後、ＩＣパッケージのランドが金めっきされている場合に、より接触抵抗を下げるために、さらに金めっきなどを施す場合がある。金めっきを施す場合には、下地としてニッケルなどを予めめっきして、金めっきが銅に拡散しないためのブロック層を設けておくことが望ましい。
【００４６】
前記各工程を行うことによって、図１に示すソケット１０が得られる。
このような製造方法を用いることにより、端子部接続が金属接続であり、反発力をエラストマーシートによって発生させる安価なソケット１０を効率よく製造することができる。
【００４７】
次に、本実施形態のソケット１０を用いた半導体装置におけるコンタクトの動作を説明する。
図２は、本実施形態のソケット１０を用いた半導体装置の一例として、このソケット１０をＢＧＡパッケージのＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図である。図２（ａ）は、半導体装置１５の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は、半導体装置１５に押圧力を付与した時の状態を示す側面断面図である。図２中、符号１５は半導体装置、１６はプリント基板、１６Ａは回路パターン、１６Ｂは半田ペースト、１７はＢＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、１７Ａは半田ボールである。
【００４８】
この半導体装置１５において、ソケット１０をプリント基板１６上の回路パターン１６Ａに接続する場合、プリント基板１６側に予め必要な箇所だけに半田ペースト１６Ｂを塗布し、その上にソケット１０の一方の金属回路１２Ｂを実装し、この後リフロー炉を通して半田付けすることで、電気的接続を実現できる。この場合、エラストマーシート１１はリフローに耐える耐熱性を有するものを用いる必要があり、例えば、フッ素系エラストマーはリフローに耐えるものが市販されているので、これを用いれば可能である。
【００４９】
このようにプリント基板１６にソケット１０を実装した状態で、ＢＧＡパッケージ１７のＩＣを上に乗せた状態が図２（ａ）である。
これに荷重を加えると、エラストマーシート１１が圧縮され、それに応じて反発力を発生しながら沈み込み、この時の荷重と発生する沈みが、荷重−変位特性となる。この場合に金属回路１２Ａは、スルーホール１３付近を支点にして沈み込むため、荷重を加えると接触点がスルーホール１３側に移動し、これによってワイピング効果をもたらし、それぞれの金属接触面にある酸化膜を除去してフレッシュな金属面同士を接触させることができるため、低抵抗で接触を実現できる。また、スルーホール１３の直径を小さくすることにより、ピッチ間距離の短いソケット１０を実現することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態は、ＢＧＡパッケージのように端子部が凸状の場合、低接触抵抗にて低荷重で大きなストロークを実現できるソケットを構成できる技術である。
さらに本実施形態のソケット１０は、めっきした金属回路１２Ａ，１２Ｂ部分がモールド部分と一体型であり、それが柔らかいエラストマーで構成されているため、ソケット１０を設置するプリント基板に、反りが生じていたとしても、エラストマーがその反りに追従するので、基板の反りの影響を軽減できるという効果も併せ持つ。
【００５１】
［第２実施形態］
図３は、本発明のソケットの第２実施形態を示す側面断面図である。本実施形態のソケット２０は、前述した第１実施形態のソケット１０とほぼ同様の構成要素を備えて構成され、同一の構成要素には同一符号を付してある。本実施形態のソケット２０は、エラストマーシート１１の表裏面に設けられた金属回路１２Ａ，１２Ｂの一部に、ドーム状の凸部２１を設けたことを特徴としている。
【００５２】
本実施形態のソケット２０は、ＩＣパッケージ側の端子部が、ランドである場合やサーバ用ソケットのようにコンタクト部分をメンテナンス時に交換するためプリント基板側も半田付けせずランドのまま接続したい場合などに使用される、ＬＧＡパッケージとプリント基板とを接続するためのソケット構造である。基本特性は、前記第１実施形態のソケット１０と同様であるが、本実施形態のソケット２０は、金属回路１２Ａ，１２Ｂ形成部の一部に凸部２１を設けたことにより、この凸部２１の高さによってストロークを発生する構造となっている。
【００５３】
本実施形態のソケット２０は、凸部２１を設けること以外は、前述した第１実施形態のソケット１０と同様の製造方法によって作製することができる。
このような凸部２１は、凸部２１を設ける個所以外にマスキングを施し、選択的にめっきすることで形成できる。また、予め凸部高さ分だけ金属膜をつけておき、凸部２１をマスキングして、凸部以外を選択的にエッチングしても良い。また、該凸部２１は蒸着法や、印刷法などで形成しても良い。
【００５４】
次に、本実施形態のソケット２０を用いた半導体装置におけるコンタクトの動作を説明する。
図４は、本実施形態のソケット２０を用いた半導体装置の一例として、このソケット２０をＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図である。図４（ａ）は、半導体装置２２の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は、半導体装置２２に押圧力を付与した時の状態を示す側面断面図である。図４中、符号２２は半導体装置、２３はプリント基板、２３Ａはパターン配線、２４はＬＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、２４ＡはＬＧＡランドである。
【００５５】
このようにプリント基板２３にソケット２０を載せ、さらにソケット２０上にＬＧＡパッケージ２４を乗せた状態が図４（ａ）である。本ソケット構造では、めっきした金属回路部分に凸部２１を設けることにより、この凸部２１の高さによってストロークを発生する構造となっている。
【００５６】
この状態で荷重を加えた状態が図４（ｂ）である。荷重を加えると、エラストマーシート１１が圧縮され、それに応じて反発力を発生しながら沈み込み、この時の荷重と発生する沈みが、荷重−変位特性となる。また、金属回路１２Ａ，１２Ｂはスルーホール１３付近を支点にして沈み込むため、荷重を加えると接触点がスルーホール１３側に移動し、これによってワイピング効果をもたらし、それぞれの金属接触面にある酸化膜を除去してフレッシュな金属面同士を接触させることができるため、低抵抗で接触を実現できる。尚、当然のことながら、エラストマーシート１１の高さや幅寸法は、必要な荷重−ストローク特性を満たす反発性を有するように設計すべきであり、特にエラストマーシートの高さ寸法は、少なくともストローク分より大きな寸法とする必要がある。
【００５７】
［第３実施形態］
図５は、本発明のソケットの第３実施形態を示す側面断面図である。本実施形態のソケット３０は、貫通穴が設けられ、且つ表裏面に複数の凸部３５が設けられた絶縁性のエラストマーシート３１と、該エラストマーシート３１の表裏面に設けられた金属回路３２Ａ，３２Ｂと、貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホール３３とを有してなり、エラストマーシート３１の表面側の金属回路３２Ａと裏面側の金属回路３２Ｂとがスルーホール３３によって電気的に接続されたことを特徴としている。また、金属回路３２Ａ，３２Ｂ上には、金めっき３４が設けられている。また、エラストマーシート３１の表裏面に設けられた凸部３５は、金属回路３２Ａ，３２Ｂで覆われ、さらに金めっき３４が設けられている。
【００５８】
本実施形態のソケット３０は、前述した第２実施形態のソケット２０と同様に、ＩＣパッケージ側の端子部が、ランドである場合やサーバ用ソケットのようにコンタクト部分をメンテナンス時に交換するためプリント基板側も半田付けせずランドのまま接続したい場合などに使用される、ＬＧＡパッケージとプリント基板とを接続するためのソケット構造である。基本特性は、前記第２実施形態のソケット２０と同様であり、凸部３５の高さによってストロークを発生する構造となっている。
【００５９】
金属回路形成部の一部に凸部を設ける方法として、本実施形態のように、予めエラストマーシート３１に凸部３５を設けておいて、その凸部３５および金属回路形成部、スルーホール部にめっきなどの処理を施すことも可能である。エラストマーシート３１に形成する凸部３５は、エラストマーシート３１の成形の際に、所望の位置に凸部３５を設ける凹部が形成してある型を準備すれば、容易に形成することができる。
【００６０】
このとき、凹凸部を含めたエラストマーシート表面に回路形成を行う必要がある。この場合、凹凸部を含めた表面にエッチングレジストを塗布できるかどうかが課題となる。
一般的に厚いレジスト膜を形成するためには、遠心力と表面張力を利用したスピンコート法などが用いられるが、平面でない所にレジストを塗布するにはスピンコート法を適用しにくい。このためレジストをスプレーコートすることも行なわれている。スプレーコート法は、塗布に適した粘度に調整されたレジストインキを、スプレーガンにて霧化し基板に吹き付け皮膜を得る方法である。使用するスプレーガンとしては、エアレススプレー、エアスプレー、ベル型スプレーなどがあり、凹凸表面にも塗布することが可能である。また、凹凸表面の露光には電子ビーム（ＥＢ）露光などのように、塗布したフォトレジスト（感光性樹脂）に直接、電子ビームでパターンを露光でき、さらに、電子ビームを照射してパターン転写を行う電子ビーム露光は、光等に比べ、解像度が高いだけでなく、焦点深度が深いという特徴があり、３次元的な描画を行う際に有用となる。また、露光には、電子ビーム露光でなくとも、該凹凸部表面と接触しないマスクを使用した非接触露光であれば、露光は可能である。このように、本実施形態のソケット３０は、ＬＧＡパッケージやプリント基板のランドのような平坦な端子部の場合でも、低接触抵抗にて低荷重で大きなストロークを実現できるソケットコンタクト端子部を構成できる技術である。このように、予めエラストマに凸部を設けておいて、その凸部および金属回路形成部、スルーホール部にめっきなどの処理を施すことによって、作業工数を大幅に短縮したＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケット構造を実現することができる。
【００６１】
本実施形態のソケット３０のコンタクト動作は、図４に示す第２実施形態のソケット２０と同様である。
【００６２】
［第４実施形態］
図６は、本発明のソケットの第４実施形態を示す平面図である。本実施形態のソケット４０は、貫通穴が設けられ、且つ端子部形成領域の周縁に沿ってＵ字状の溝４６が設けられた絶縁性のエラストマーシート４１と、該エラストマーシート４１の表裏面に設けられた金属回路４２と、貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホール４３とを有してなり、エラストマーシート４１の表面側の金属回路４２と裏面側の金属回路（図示せず）とがスルーホール４３によって電気的に接続されたことを特徴としている。また、金属回路４２には、前述した第２、第３実施形態での凸部と同様の凸部４４が設けられ、凸部４４を含む金属回路４２上には金めっき４５が設けられている。
【００６３】
本実施形態のソケット４０は、エラストマーシート４１の表面、裏面の少なくとも一方の端子部形成領域の周縁に沿って、Ｕ字状に溝４６を設けたものなので、荷重を印加した状態で、隣接端子部同士に生じるエラストマーの引っ張り、圧縮による力の伝達を軽減でき、図６に示すように、金属回路４２とスルーホール４３とからなる多数の端子部を配列した構造としても、荷重印加時に全ての端子部の接続を確保することができる。さらに、溝４６の寸法を調整することにより、ソケット４０の荷重―変位特性を制御することが可能となり、荷重−変位特性の異なる各種のソケットを容易に製造できるので、荷重−変位特性の異なる各種のソケットの要求にも対応できる。また、回路形成部に電流が流れるため、電気的な導通経路を短距離にすることで低インダクタンス化を実現することができ、低抵抗、大電流化、高速化に対応するソケットを提供できる。
【００６４】
本実施形態のソケット４０は、溝４６の形成工程以外は、前述した第１〜第３実施形態でのソケットの製造方法と同様にして製造することができる。この溝４６は、回路形成が終わった後に、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、フェムト秒レーザなどのレーザで加工しても良いし、細いドリルで溝を設けても良い。また、予め、隣接端子部間同士に生じるエラストマーの引っ張り、圧縮による力の伝達を軽減するための溝４６を設けたエラストマーシート４１を成形しても良い。
【００６５】
本実施形態のソケット４０は、端子部形成領域の周縁に設ける溝４６の寸法（溝の深さ、溝の幅、溝で囲まれる面積など）を調整することにより、各端子部は所望の荷重−変位特性を得ることができ、かつ、各端子部に荷重をかけたときに、隣接する端子部にその荷重がおよぼす影響が限りなく小さくすることができる。
また、金属回路４１の一部に凸部４４を設けることによって、前述した第２、第３実施形態のソケットと同様に、ＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケット構造を実現することができ、一方、ＢＧＡパッケージのような端子部が凸状の場合には、この凸部４４を設けなければ良い。
【００６６】
［第５実施形態］
図７及び図８は、本発明のソケットの第５実施形態を示す図であり、図７は本実施形態のソケット５０の平面図、図８は要部側面断面図である。本実施形態のソケット５０は、貫通穴が設けられ、且つ端子部形成領域の周縁に沿ってＵ字状の溝５６が設けられた絶縁性のエラストマーシート５１と、該エラストマーシート５１の表裏面の端子部形成領域内に設けられた金属回路５２と、貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホール５３とを有し、エラストマーシート５１の表面側の金属回路５２と裏面側の金属回路とがスルーホール５３によって電気的に接続されると共に、エラストマーシート５１の表裏少なくとも一面、好ましくは図８に示すように表裏両面の端子部形成領域及び溝５６以外の部分に、エラストマーシート５１より熱膨張係数の小さい材料からなる保護層５７が積層されたことを特徴としている。また、金属回路５２には、前述した第２、第３実施形態での凸部と同様の凸部５４が設けられ、凸部５４を含む金属回路５２上には金めっき５５が設けられている。
【００６７】
基材、または弾性体として使用するエラストマーシートは、一般に熱膨張係数が大きい。ＣＰＵをソケットを介して基板に実装した場合、ソケットにもＣＰＵからの熱が伝わるため、エラストマーシートを基材として使用する場合、エラストマーの膨張収縮を考慮して、各端子部のクリアランスを設計する必要がある。本実施形態のソケット５０は、上記課題を鑑みた本発明の応用例であり、絶縁性のエラストマーシート５１を基材にし、その基材に小径の貫通穴をあけ、基材であるエラストマーシート５１表面の必要な部分に回路形成し、且つ貫通穴内壁にもめっきや蒸着などの手法で金属膜をつけることにより、表面と裏面を導通させ、且つ、このスルーホール５３内壁に形成した金属膜が表面裏面に形成した金属回路５２と少なくとも一部は接していることを特徴としたソケット構造において、基材として用いるエラストマーシート５１の表面か、裏面の少なくとも一方に、該エラストマーよりも熱膨張係数の小さい材料からなる保護層５７を積層し、ＣＰＵの発熱や、製造プロセスにおける熱の影響を軽減したソケット構造である。
【００６８】
本実施形態のソケット５０において用いられる保護層５７としては、ガラス繊維やガラスエポキシ樹脂、ポリイミドシートなどの、エラストマーより熱膨張係数が小さく、ＩＣパッケージやプリント基板の熱膨張係数に近い材料が望ましい。
【００６９】
本実施形態のソケット５０は、前述した構造としたことによって、ＣＰＵの発熱などによる温度上昇が生じた場合でも、基材であるエラストマーシート５１の熱膨張が抑制されるため、各端子部のクリアランスを小さくするための設計が可能となり、結果的に、狭ピッチのソケット構造も実現可能となる。
【００７０】
本実施形態のソケット５０は、保護層５７を積層すること以外は、前述した第１〜第４実施形態のソケットと同様にして製造することができる。
この保護層５７は、前述した第１〜第４実施形態のソケットの製造方法において記した各製造プロセスが終わった後、接着剤つきのポリイミドやガラスエポキシ樹脂をエラストマーシート５１に重ね合わせ、加熱、加圧することにより積層することができる。
このとき、保護層５７を加圧するときは、均一に加圧する必要があるので、十分に注意を払う必要がある。また、接着剤の染み出しなどにより、エラストマーシート５１の反発力を失わないように注意を払う必要がある。
以上の工程を経ることで、金属回路５２に凸部５４が設けられたＬＧＡパッケージ用のソケットでも、専用の加熱、加圧ジグを使用することにより、ＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケット構造を実現することができる。また、当然のことながら、金属回路５２に凸部５４を設けないＢＧＡパッケージ用のＩＣソケット構造を実現することができる。
【００７１】
［第６実施形態］
図９及び図１０は、本発明のソケットの第６実施形態を示す図であり、図９は本実施形態のソケット６０の平面図、図１０は要部側面断面図である。本実施形態のソケット６０は、エラストマーより熱膨張係数が小さい材料からなる芯材６１Ａの表裏両面にエラストマー層６１Ｂを積層してなり、スルーホール形成用の貫通穴が設けられ、且つ端子部形成領域の周縁に沿ってＵ字状の溝５６が設けられた絶縁性のエラストマーシート６１と、該エラストマーシート６１の表裏面に設けられた金属回路６２と、貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホール６３とを有し、エラストマーシート６１の表面側の金属回路６２と裏面側の金属回路とがスルーホール６３によって電気的に接続されたことを特徴としている。また、金属回路６２には、前述した第２、第３実施形態での凸部と同様の凸部６４が設けられ、凸部６４を含む金属回路６２上には金めっき６５が設けられている。
【００７２】
本実施形態のソケット６０は、基材として用いるエラストマーシート６１に予めエラストマーよりも熱膨張係数の小さい材料からなるシート状の芯材６１Ａを内部に挟み込んでエラストマーシート６１を成形し、この芯材６１ＡによってＣＰＵの発熱や製造プロセスにおける熱の影響を軽減したソケット構造である。芯材６１Ａを構成する熱膨張係数の小さい材料としては、上述のようにガラス繊維やガラスエポキシ樹脂、ポリイミドなどの、エラストマーより熱膨張係数が小さく、ＩＣパッケージやプリント基板の熱膨張係数に近い材料が望ましい。
【００７３】
本実施形態のソケット６０は、芯材６１Ａ入りのエラストマーシート６１を用いること以外は、前述した第１〜第４実施形態のソケットと同様にして製造することができる。
このようなソケット構造をとる際の出発材は、図１１に示すような構造となる。本実施形態では、ＬＧＡパッケージ用のＩＣソケットのため、エラストマーシート６１に凸部６４を設けてある。そして、このようなエラストマーシート６１にドリルやレーザなどで、スルーホールとなる貫通穴を設ける。その後の製造方法は、前述した第１〜第４実施形態のソケットの場合と同様である。
【００７４】
本実施形態のソケット６０は、前述した通りの構造としたことによって、ＣＰＵの発熱などによる、基材であるエラストマーシート６１の熱膨張が抑制されるため、各端子部のクリアランスを小さくするための設計が可能となり、結果的に、狭ピッチのソケット構造も実現可能となる。
また、本実施形態では、熱膨張係数の小さな芯材６１Ａをエラストマーシート６１内に挟み込んだ構造としたので、前記第５実施形態において記述したように、熱膨張係数の小さい材料を張り合わせる際に注意を払うべき、均一に加圧することや、熱膨張係数の小さい材料と張り合わせる際の接着剤の染み出しなどに注意を払う必要がないので、歩留まり向上が期待できる。
【００７５】
［第７実施形態］
図１２は、本発明のソケットの第７実施形態を示す図であり、図１２（ａ）はエラストマーシート７０の表裏両面に銅箔７１を積層する工程、（ｂ）は銅箔７１を積層したエラストマーシート７０にスルーホール７４となる貫通穴７２を穿設する工程、（ｃ）これにめっきを施して銅箔７１表面と貫通穴の内壁に金属膜７３を形成してスルーホール７４を形成する工程を示している。
【００７６】
本実施形態は、本発明に係るソケットの簡易的な製造方法に関する。
本実施形態の製造方法では、まず、絶縁性のエラストマーシート７０の表裏両面に、接着剤付きの銅箔７１を重ね合わせ、次いでこれを加熱しながら加圧して、エラストマーシート７０の表裏両面に銅箔７１を積層する（図１２（ａ）参照）。
次に、ドリル加工やレーザ加工によって、銅箔７１付きのエラストマーシート７０にスルーホール形成用の貫通穴７２を穿設する（図１２（ｂ）参照）。
【００７７】
次に、銅箔７１を利用して電解めっきを行い、銅箔７１表面と貫通穴の内壁に金属膜７３を形成してスルーホール７４を形成する（図１２（ｃ）参照）。
スルーホール７４となる貫通穴７２内壁に金属膜７３を形成する方法としては、貫通穴７２内壁に、触媒やパラジウム、カーボンなどの粒子を付着させてめっきの基礎を形成することで、電解めっきにてスルーホール７４を形成する。表面・裏面の金属膜７３は、少なくとも層間導通部と接続された状態の回路形成部を一箇所以上有することを特徴とし、スルーホール７３の基礎となる粒子の付着にはＤＰＰ（Direct Plating Process）等の方法が適用できる。この場合も、めっきがつきにくい場合には、活性化処理してもよく、サンドブラストやプラズマアッシャーなどにより表面を粗化させることにより、めっきをつきやすくしても良い。
【００７８】
次に、エラストマーシート７０の表面及び裏面に積層された銅箔７１及び金属膜７３をエッチングもしくはレーザ加工により適宜切断し回路形成することにより、本発明のソケット構造が得られる。
このようにして本発明のソケットを製造することにより、無電解めっきや蒸着によりスルーホールを形成する場合と比較して、短時間で厚いめっきを生成することができるので、大きなスループットが期待できる。
また、本実施形態と前述した第６実施形態のソケット構造及び製造方法を組み合わせることによって、熱による体積変化の小さい、生産性の高いソケットを実現することができる。
【００７９】
［第８実施形態］
図１３は、本発明のソケットの第８実施形態を示す図であり、図１３（ａ）はソケット８０の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’部断面図である。
本実施形態のソケット８０は、芯材８１Ａの両面にフッ素系エラストマーからなるエラストマー層８１Ｂを積層してなるラストマーシート８１の表裏面に、多数の端子部８３が設けられ、表裏の対応する端子部８３はスルーホールめっき部８４によって電気的に接続され、端子部８３の該スルーホールめっき部８４と対向する側にドーム状に突出した剛性のあるドーム部８２（凸部）が設けられ、且つエラストマーシート８１の端子部８３の部分は高く、端子部８３以外の部分は低くなっており、端子部８３同士の間が凹部（溝）とされた構成になっている。
【００８０】
端子部８３は、銅めっき又は銅箔により形成され、ドーム部８２には金めっきが施されている。なお、金めっきは、必要であれば端子部８３やスルーホールめっき部８４にも施すことができる。このドーム部８２は、荷重を掛けた際に、図１４（ｂ）に示すように、エラストマーシート８１の該ドーム部８２と接する部分を押圧変形させてドーム部８２自体は変形しない剛性を有している。
【００８１】
本実施形態のソケット８０は、エラストマーシート８１の端子部８３の部分は高く、端子部８３以外の部分は低くなっており、端子部８３同士の間を溝としたことで、荷重を掛けた際に、図１４（ｂ）に示すように、ドーム部８２及び端子部８３の部分のエラストマーシート８１が押圧変形され、端子部８３同士の間の溝にスムーズに逃がすことができるので、隣接端子部間へ働く力が少なくなり、各端子部８３の独立動作性を高めることができ、荷重印加時に全ての端子部８３の接続を確保することができる。
また、荷重が掛かった際に、前記溝にエラストマーが逃げられるため、同じ変位に対して低い荷重で駆動することが可能になるため、多ピンのソケットにおいて総荷重を低くできるメリットがある。
【００８２】
図１４は、本実施形態のソケット８０を用いた半導体装置の一例として、このソケット８０をＬＧＡパッケージ２４のＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図であり、（ａ）は、半導体装置８５の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は半導体装置８５に荷重を付与した時の状態を示す側面断面図である。
【００８３】
本例の半導体装置８５は、プリント基板２３とＬＧＡパッケージ２４との間に入れ、図１４（ａ）に示すように、プリント基板２３の上面に設けられたパターン配線２３Ａ及びＬＧＡパッケージ２４下面側のＬＧＡランド２４Ａとにソケット８０のドーム部８２が接する状態でセットする。
この半導体装置８５に、図１４（ｂ）に示すように荷重を掛けると、ドーム部８２及び端子部８３の部分のエラストマーシート８１が押圧変形され、それに応じて反発力を発生しながら沈み込み、この時の荷重と発生する沈みが、荷重−変位特性となる。また、各端子部８３はスルーホール付近を支点にして沈み込むため、荷重を加えると接触点がスルーホール側に移動し、これによってドーム部８２の接触位置が移動してワイピング効果をもたらし、それぞれの金属接触面にある酸化膜を除去してフレッシュな金属面同士を接触させることができるため、低抵抗で接触を実現できる。
【００８４】
図１５は、本実施形態のソケットの製造方法の一例を示す工程図である。本例によるソケットの製造工程では、まず、熱膨張抑制シート（芯材８１Ａ）を準備し、次いで該シートに穴明け加工（ドリル加工やレーザ加工）を行って、スルーホール（ＴＨ）用貫通穴を形成しておく。
次に、このシートをエラストマー成型用金型にセットし、シート両面にフッ素系エラストマーからなるエラストマー層８１Ｂを積層してエラストマーシート８１を作製する。この成型時、端子部８３及びドーム部８２となる突起部及びスルーホール用貫通穴も同時に形成する。
次に、得られたエラストマーシートの表裏両面に無電解銅めっき又は無電界Ｎｉめっきを施し、導電性のめっき下地層を形成する。このめっき処理は、スルーホールめっき部、凸部のめっきも兼ねて行う。
次に、下地層上に、電界銅めっきを施し、端子部８３に必要な金属端子厚さを確保する。
次に、必要部分以外の銅めっきをエッチングにより除去し、回路を形成する。
次に、ドーム部８２等に、無電界Ｎｉめっき、無電界Ｐｄめっき（必要に応じて）、無電界金めっきを施すことで、図１３に示すソケット８０を製造する。
【００８５】
［第９実施形態］
図１６は、本発明のソケットの第９実施形態を示す図であり、図１６（ａ）はソケット９０の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’部断面図である。
本実施形態のソケット９０は、フッ素系エラストマーからなるラストマーシート９１の表裏面に、多数の端子部９３が設けられ、表裏の対応する端子部９３はスルーホールめっき部９４によって電気的に接続され、端子部９３の該スルーホールめっき部９４と対向する側にドーム状に突出した剛性のあるドーム部９２（凸部）が設けられ、且つエラストマーシート９１の端子部９３のスルーホールめっき部９４近傍を除く縁部にはＵ字状の貫通穴からなるＵスリット９５が穿設された構成になっている。
【００８６】
端子部９３は、銅めっき又は銅箔により形成され、ドーム部９２には金めっきが施されている。なお、金めっきは、必要であれば端子部９３やスルーホールめっき部９４にも施すことができる。このドーム部９２は、荷重を掛けた際に、図１７（ｂ）に示すように、エラストマーシート９１の該ドーム部９２と接する部分を押圧変形させてドーム部９２自体は変形しない剛性を有している。なお、本実施形態では、エラストマーシート９１として、熱膨張抑制シート（芯材）を用いない構造としているが、勿論、芯材を用いた構造としてもよい。芯材を用いる場合は、Ｕスリット９５を貫通穴とせず、芯材のみ残す構造とすればよい。
【００８７】
本実施形態のソケット９０は、エラストマーシート９１の端子部９３の縁部にＵスリット９５を設けたことで、荷重を掛けた際に、図１７（ｂ）に示すように、ドーム部９２及び端子部９３の部分のエラストマーシート９１が押圧変形され、Ｕスリット９５にスムーズに逃がすことができるので、隣接端子部間へ働く力が少なくなり、各端子部９３の独立動作性を高めることができ、荷重印加時に全ての端子部９３の接続を確保することができる。また、荷重が掛かった際に、前記溝にエラストマーが逃げられるため、同じ変位に対して低い荷重で駆動することが可能になるため、多ピンのソケットにおいて総荷重を低くできるメリットがある。
【００８８】
図１７は、本実施形態のソケット９０を用いた半導体装置の一例として、このソケット９０をＬＧＡパッケージ２４のＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図であり、（ａ）は、半導体装置９６の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は半導体装置９６に荷重を付与した時の状態を示す側面断面図である。
【００８９】
本例の半導体装置９６は、プリント基板２３とＬＧＡパッケージ２４との間に入れ、図１７（ａ）に示すように、プリント基板２３の上面に設けられたパターン配線２３Ａ及びＬＧＡパッケージ２４下面側のＬＧＡランド２４Ａとにソケット８０のドーム部９２が接する状態でセットする。
この半導体装置９６に、図１７（ｂ）に示すように荷重を掛けると、ドーム部９２及び端子部９３の部分のエラストマーシート９１が押圧変形され、それに応じて反発力を発生しながら沈み込み、この時の荷重と発生する沈みが、荷重−変位特性となる。また、各端子部９３はスルーホール付近を支点にして沈み込むため、荷重を加えると接触点がスルーホール側に移動し、これによってドーム部９２の接触位置が移動してワイピング効果をもたらし、それぞれの金属接触面にある酸化膜を除去してフレッシュな金属面同士を接触させることができるため、低抵抗で接触を実現できる。
【００９０】
図１８は、本実施形態のソケットの製造方法の一例を示す工程図である。本例によるソケットの製造工程では、まず、フッ素系エラストマーを成型してエラストマーシート９１を作製する。この成型時、ドーム部９２となる突起部やスルーホール（ＴＨ）用貫通穴を形成しておく。
次に、得られたエラストマーシート９１の表裏両面に無電解銅めっき又は無電界Ｎｉめっきを施し、導電性のめっき下地層を形成する。このめっき処理は、スルーホールめっき部、凸部のめっきも兼ねて行う。
次に、下地層上に、電界銅めっきを施し、端子部９３に必要な金属端子厚さを確保する。
次に、必要部分以外の銅めっきをエッチングにより除去し、回路を形成する。
次に、各端子部９３の縁部にレーザ加工を施して、Ｕスリット９５を形成する。
次に、ドーム部９２等に、無電界Ｎｉめっき、無電界Ｐｄめっき（必要に応じて）、無電界金めっきを施すことで、図１６に示すソケット９０を製造する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明のソケットの第１実施形態を示す側面断面図である。
【図２】第１実施形態のソケットを用いた半導体装置の一例として、このソケットをＢＧＡパッケージのＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図であり、（ａ）は、半導体装置の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は半導体装置に押圧力を付与した時の状態を示す側面断面図である。
【図３】本発明のソケットの第２実施形態を示す側面断面図である。
【図４】第２実施形態のソケットを用いた半導体装置の一例として、このソケットをＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図であり、（ａ）は、半導体装置の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は半導体装置に押圧力を付与した時の状態を示す側面断面図である。
【図５】本発明のソケットの第３実施形態を示す側面断面図である。
【図６】本発明のソケットの第４実施形態を示す平面図である。
【図７】本発明のソケットの第５実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明のソケットの第５実施形態を示す側面断面図である。
【図９】本発明のソケットの第６実施形態を示す平面図である。
【図１０】本発明のソケットの第６実施形態を示す側面断面図である。
【図１１】第６実施形態のソケット製造に用いるエラストマーシートの側面断面図である。
【図１２】本発明のソケットの第７実施形態としてソケット製造工程の一部を順に示す側面断面図である。
【図１３】本発明のソケットの第８実施形態を示し、（ａ）はソケットの平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’部断面図である。
【図１４】第８実施形態のソケットを用いた半導体装置の一例として、このソケットをＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図であり、（ａ）は、半導体装置の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は半導体装置に押圧力を付与した時の状態を示す側面断面図である。
【図１５】第８実施形態のソケットの製造方法の一例を示す工程図である。
【図１６】本発明のソケットの第９実施形態を示し、（ａ）はソケットの平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’部断面図である。
【図１７】第９実施形態のソケットを用いた半導体装置の一例として、このソケットをＬＧＡパッケージのＩＣのためのソケットとして用いた場合のコンタクト動作を示す図であり、（ａ）は、半導体装置の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面断面図、（ｂ）は半導体装置に押圧力を付与した時の状態を示す側面断面図である。
【図１８】第９実施形態のソケットの製造方法の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，８０，９０…ソケット、
１１，３１，４１，５１，６１，７０，８１，９１…エラストマーシート、
１２Ａ，１２Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，４２，５２，６２…金属回路、
１３，３３，４３，５３，６３，７４…スルーホール、
１４，３４，４５，５５，６５…金めっき、
１５，２２，８５，９６…半導体装置、
１６，２３…プリント基板、
１６Ａ…回路パターン、
１６Ｂ…半田ペースト、
１７…ＢＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、
１７Ａ…半田ボール、
２１，３５，４４，５４，６４…凸部、
２３Ａ…パターン回路、
２４…ＬＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、
２４Ａ…ＬＧＡランド、
４６，５６，６６…溝、
５７…保護層、
６１Ａ，８１Ａ…芯材、
６１Ｂ，８１Ｂ…エラストマー層、
７１…銅箔（接着剤付き銅箔）、
７２…貫通穴、
７３…金属膜
８２，９２…ドーム部（凸部）
８３，９３…端子部
８４，９４…スルーホールめっき部
９５…Ｕスリット（貫通穴）。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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