(57)【要約】【課題】ノイズを拾い難く、また、高周波での給電ロスを少なくしたＩＣ用ソケットを提供する。【解決手段】パッケージ６をソケット１内に収容することにより、パッケージ６のバンプ６１と同軸ケーブル５１の芯線５１ａとを、ソケット１を構成するベース１１，１２内の、プローブ２を介して接続するＩＣ用ソケットＳにおいて、芯線５１ａとパッケージ６のバンプ６１とを接続するプローブ２の外周に位置させて、内周面にメッキを施した複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃをベース１１，１２およびプリント基板３に形成し、スルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキをアースに接続する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣをソケット内に収容することにより、前記ＩＣのバンプ等の表面実装用端子と同軸ケーブルの芯線とを、前記ソケットを構成するベース内の、プローブを介して接続するＩＣ用ソケットにおいて、前記芯線と前記ＩＣの表面実装用端子とを接続する前記プローブの外周に位置させて、内周面にメッキを施した複数のスルーホールや他のプローブあるいは金属部品を前記ベースおよび前記プリント基板に形成し、前記スルーホールのメッキをアースに接続したことを特徴とするＩＣ用ソケット。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＣ用ソケットにおいて、
前記プローブが前記ベース内に収容され、前記芯線は、前記プリント基板を貫通する状態まで延長されていることを特徴とするＩＣ用ソケット。
【請求項３】
請求項１に記載のＩＣ用ソケットにおいて、前記プローブは、前記芯線に一体的に形成されていることを特徴とするＩＣ用ソケット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＩＣ用ソケットにおいて、前記スルーホールのピッチは、λｇ／８以下であることを特徴とするＩＣ用ソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＬＧＡＩＣやＢＧＡＩＣなどの表面実装用ＩＣ（以下、“パッケージ”と記す。）をプリント基板上に取り付けられたソケット内に収容することにより、パッケージに形成されている表面実装用端子である、例えば、バンプを、ソケット内のプローブを介して同軸ケーブルの芯線と接続するＩＣ用ソケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＩＣ用ソケットは、上下２枚の絶縁体（この発明では、“ベース板”と記す。）に互いに連通するコンタクトピン（この発明では、“プローブ”と記す。）を挿入するための孔を形成し、かつ、パッケージ側と対向する下側の前記絶縁体の上面にはパッケージを収める枠が形成されている。
【０００３】
また、コンタクトピンは、内部にスプリングが収容され、かつ、上端側に上部ピン端子が一体的に形成されたパイプと、このパイプに前記スプリングによってばね付勢されるように一端が収容され、他端がパイプの下部から下側へ突出する下部ピン端子とで構成されている。
【０００４】
そして、前記コンタクトピンを２枚の絶縁体で挟んだ状態で一体化したソケットの上面にパッケージを載置すると、このパッケージのバンプが上側の絶縁体に形成された穴内に入り込んで上部ピン端子に接触し、また、パッケージを押し下げると、コンタクトピンが下降することにより、下部ピン端子がスプリングのばね力で押されてその先端がプリント基板のパターンに接触する。従って、パッケージの各バンプはコンタクトピンを介してプリント基板のパターンに電気的に接触する（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−４４８８５号（特許第２６４８１２０号）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＩＣ用ソケットは、同軸ケーブルの芯線をプリント基板のパターンの一端に接続し、プリント基板のパターンの他端にプローブを介してパッケージのバンプを接続する。しかし、各パターンの間隔が狭い特性インピーダンスになるためにノイズを拾い易く、また、高周波（マイクロ波やミリ波）では給電ロスが多くなるという不都合があった。
【０００７】
この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、ノイズを拾い難く、また、高周波での給電ロスを少なくしたＩＣ用ソケットを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ＩＣをソケット内に収容することにより、前記ＩＣのバンプ等の表面実装用端子と同軸ケーブルの芯線とを、前記ソケットを構成するベース内の、プローブを介して接続するＩＣ用ソケットにおいて、前記芯線と前記ＩＣの表面実装用端子とを接続する前記プローブの外周に位置させて、内周面にメッキを施した複数のスルーホールや他のプローブあるいは金属部品を前記ベースおよび前記プリント基板に形成し、前記スルーホールのメッキをアースに接続したものである。
【０００９】
そして、プローブをベース内に収容し、芯線を、プリント基板を貫通する状態まで延長したり、または、プローブを芯線に一体的に形成したり、さらに、スルーホールのピッチをλｇ／８以下にするのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図である。なお、以下の説明では、表面実装用端子がバンプであるＩＣの場合について説明するが、公知の如何なる構成の表面実装用端子を有するＩＣにも応用できることは勿論のことである。
【００１１】
図１において、ＩＣ用ソケットＳのプローブは、パッケージ６を収容するソケット１と、このソケット１に収容されるプローブ２と、ソケット１を取り付けるプリント基板３とで構成されている。そして、ＩＣ用ソケットＳには、同軸コネクタ５が接続されている。
【００１２】
上記したソケット１は、絶縁材料で構成され、プローブ２を収容した状態で着脱可能に固定される上ベース板１１および下ベース板１２と、上ベース板１１に形成された収容凹部（図示省略）内にパッケージ６を収容した状態で上ベース板１１に着脱可能に取り付けられ、パッケージ６を収容凹部内に固定すると共に、パッケージ６のバンプ６１を後述するプローブ２の、例えば、第１端子２２に接触させる、絶縁性材料で構成された蓋（図示省略）とで構成されている。
【００１３】
そして、両ベース板（ベース）１１，１２には、収容するプローブ２の外周、すなわち、プローブ２を収容する連通した取付孔１１ａ，１２ａの外周に位置させて、連通して貫通し、内周面に互いに導通するメッキが施された複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃが設けられている。
【００１４】
上記したプローブ２は、公知のように、導電性材料で構成した円筒部２１と、この円筒部２１内に収容され、一部が円筒部２１から突出する第１端子（上部電極）２２および第２端子（下部電極）２３と、円筒部２１内に収容され、両電極２１，２２を一部が円筒部２１から突出するように互いに反対方向へ付勢する、導電性材料で構成したスプリング（２４）とで構成され、パッケージ６のバンプ６１と、後述する同軸ケーブル５１の芯線５１ａとを接続するものである。
【００１５】
上記したプリント基板３にも、両ベース板１１，１２に設けたプローブ２を収容する取付孔１１ａ，１２ａに連通する挿通孔３１ｂと、この挿通孔３１ｂの外周に位置させて、スルーホール１１ｃ，１２ｃに連通して貫通し、内周面にスルーホール１１ｃ，１２ｃのメッキに導通するメッキが施された複数のスルーホール３１ｃが設けられている。
【００１６】
上記した同軸コネクタ５は、同軸ケーブル５１と、この同軸ケーブル５１に、アース線に接続させて取り付けられ、プリント基板３に取り付けられてスルーホール３１ｃのメッキに導通する導電性の取付板５２とで構成され、取付板５２と絶縁された芯線５１ａがプリント基板３を貫通する状態まで延長されてプローブ２の第２端子２３に接続されている。
【００１７】
なお、このＩＣ用ソケットＳを組み立てると、各ベース板１１，１２およびプリント基板３のアース電位は、複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキを介して同軸ケーブル５の取付板５２に接続される。
【００１８】
この第１の実施の形態におけるＩＣ用ソケットＳによれば、プローブ２の外周に、内周面にメッキを施した複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃを両ベース板１１，１２およびプリント基板３に設け、複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキをアースに接続したので、複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキがノイズをシールドすることにより、ノイズを拾い難くなる。
【００１９】
そして、材料特有の誘電率（εｒ）と、複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側が形成する形状が、円形の場合は円の直径（φｄ）および芯線５１ａの直径（φＤ）、正方形の場合は一辺の長さ（Ｄ）および芯線５１ａの直径（φＤ）、長方形または菱形の場合は幅（横の長さ）（Ｄｗ）および高さ（縦の長さ）（Ｄｈ）とを選定することにより、規定（所望）のインピーダンス（Ｚ０）とすることができるので、高周波での給電ロスを少なくする特性インピーダンスを備えたＩＣソケットとすることができる。
【００２０】
図２はこの発明の第２実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図であり、図１と同一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。なお、一部の符号が省略されている。
【００２１】
この第２実施形態のＩＣ用ソケットＳが第１実施形態のＩＣ用ソケットＳと異なるのは、プリント基板３と同軸コネクタ５の取付板５２との間に、芯線５１ａとの間を絶縁する絶縁体４１を備えた金属板４を介在させ、この金属板４を介してスルーホール３１ｃのメッキと取付板５２とを導通させた点と、芯線５１ａの長さが金属板４の厚さ分だけ長い点とである。従って、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００２２】
図３はこの発明の第３実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図、図４は図３に示したプローブの拡大断面図であり、図１または図２と同一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。なお、一部の符号が省略されている。
【００２３】
この第３実施形態のＩＣ用ソケットＳが第１実施形態のＩＣ用ソケットＳと異なるのは、図４に示すように、両ベース板１１，１２の取付孔１１ａ，１２ａに代えて連通した、プローブ２を挿通する挿通孔１１ｂ，１２ｂを設けた点と、同軸コネクタ５の芯線５１ａに第１端子２２およびスプリング２４を収容した円筒部２１を取り付け、プローブ２を芯線５１ａに一体的に設けた点とである。
【００２４】
従って、この第３実施形態においても、第１および第２実施形態と同様な効果を得ることができるとともに、プローブ２を芯線５１ａに一体的に設けたので、部品点数および組立工数が少なくなることにょり、コストの低減を図ることができる。
【００２５】
図５はこの発明の第４実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図であり、図１〜図４と同一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。なお、一部の符号が省略されている。
【００２６】
この第４実施形態のＩＣ用ソケットＳが第３実施形態のＩＣ用ソケットＳと異なるのは、プリント基板３と同軸コネクタ５の取付板５２との間に、芯線５１ａとの間を絶縁する絶縁体４１を備えた金属板４を介在させ、この金属板４を介してスルーホール３１ｃのメッキと取付板５２とを導通させた点と、芯線５１ａの長さが金属板４の厚さ分だけ長い点とである。従って、この第４実施形態においても、第３実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００２７】
図６は（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明における特性インピーダンスを求めるための説明図である。なお、各スルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのピッチ（中心の間隔）は、λｇ／８以下に設定されている。
【００２８】
なお、λｇとは、
【数１】
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である。
ここで、λ０　は自由空間波長、εγはベース板、プリント基板を構成する材料特有の誘電率である。
【００２９】
図６（ａ）は複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側が形成する形状が円形の場合で、インピーダンス（Ｚ０）は、次式、
Ｚ０＝〔１３８／√（εｒ）〕×ｌｏｇ（φＤ／φｄ）
で求めることができる。
【００３０】
ここで、εｒはベース板、プリント基板を構成する材料特有の誘電率、φＤは芯線５１ａの外径、φｄは複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側に接する円の直径である。
【００３１】
図６（ｂ）は複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側が形成する形状が正方形の場合で、インピーダンス（Ｚ０）は、次式、
Ｚ０＝〔１３８／√（εｒ）〕×ｌｏｇ（１．０７８７×Ｄ／φｄ）
で求めることができる。
【００３２】
ここで、εｒはベース板、プリント基板を構成する材料特有の誘電率、Ｄは複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側に接する正方形の一辺の長さ、φＤは芯線５１ａの外径である。
【００３３】
図６（ｃ）は複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側が形成する形状が長方形または菱形の場合で、インピーダンス（Ｚ０）は、次式、
Ｚ０＝〔１３８／√（εｒ）〕×ｌｏｇ〔（４Ｄｗ／πｄ）×ｔａｎｈ（２πＤｈ／Ｄｗ）
で求めることができる。
【００３４】
ここで、εｒはベース板、プリント基板を構成する材料特有の誘電率、Ｄｗは複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側に接する長方形または菱形の幅（横の長さ）、φｄは芯線５１ａの外形、Ｄｈは複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃの内側に接する長方形または菱形の高さ（縦の長さ）である。
【００３５】
したがって、同軸の基本モードであるＴＥＭ波で電磁波を低損失に伝搬させるために、各値を適宜に設定することにより、所望のインピーダンス（Ｚ０）とすることができるので、回路に合った規定のインピーダンスとすることにより、高周波での給電ロスを少なくすることができる。
【００３６】
また、スルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのピッチをλｇ／８以下にしたので、複数のスルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキのシールド効果が一層顕著になり、さらにノイズを拾い難くなる。
【００３７】
上記した実施形態では、スルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキを同軸コネクタ５にアースさせたが、スルーホール１１ｃ，１２ｃ，３１ｃのメッキがアースできれば、他のものにアースしもよい。
【００３８】
なお、前記した実施の形態にあっては、バンプ（表面実装用端子）と接続するプローブの外周に、内周面にメッキを施したスルーホールを配置した場合について説明したが、スルーホールに代えて他のプローブや棒状の金属部品としても前記したと同様な作用が得られるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、プローブの外周に、内周面にメッキを施した複数のスルーホールまたは他のプローブ等の金属部品をベースおよびプリント基板に設け、複数のスルーホールのメッキまたは他のプローブ等の金属部品をアースに接続したので、複数のスルーホールのメッキまたは他のプローブ等の金属部品がノイズをシールドすることにより、ノイズを拾い難くなる。
【００４０】
そして、材料特有の誘電率と、複数のスルーホールの内側が形成する形状に関する各長さおよび芯線の直径とを選定することにより、回路に合った規定の特性インピーダンスとすることができるので、高周波での給電ロスを少なくすることができる。
【００４１】
また、プローブを芯線に一体的に設けたので、部品点数および組立工数が少なくなることにより、コストの低減を図ることができる。
【００４２】
さらに、スルーホールのピッチをλｇ／８以下にしたので、複数のスルーホールのメッキまたは他のプローブ等の金属部品のシールド効果が一層顕著になり、さらにノイズを拾い難くなり、電磁波が外部に漏れることがなくなり、したがって、電源線等に高周波影響を与えない等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図である。
【図２】この発明の第２実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図である。
【図３】この発明の第３実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図である。
【図４】図３に示したプローブの拡大断面図である。
【図５】
この発明の第４実施形態であるＩＣ用ソケットの要部を示す断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明におけるインピーダンスを求めるための説明図である。
【符号の説明】
Ｓ　　　　　　ＩＣ用ソケット
１　　　　　　ソケット
１１　　　　上ベース板（ベース）
１１ａ　　取付孔
１１ｂ　　挿通孔
１１ｃ　　スルーホール
１２　　　　下ベース板（ベース）
１２ａ　　取付孔
１２ｂ　　挿通孔
１２ｃ　　スルーホール
２　　　　　　プローブ
２１　　　　円筒部
２２　　　　第１端子
２３　　　　第２端子
２４　　　　スプリング
３　　　　　　プリント基板
３１ｂ　　挿通孔
３１ｃ　　スルーホール
４　　　　　　金属板
４１　　　　絶縁体
５　　　　　　同軸コネクタ
５１　　　　同軸ケーブル
５１ａ　　芯線
５２　　　　取付板
６　　　　　　パッケージ（ＩＣ）
６１　　　　表面実装用端子（バンプ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004146103.tif 000007
【図５】
2004146103.tif 000008
【図６】
2004146103.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月12日(2002.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
なお、λｇとは、
【数１】
2004146103.tif 000010
である。
ここで、λｏ　は自由空間波長、εｒはベース板、プリント基板を構成する材料特有の誘電率である。