(57)【要約】【課題】簡単な構造で、コンタクトの機械的耐久性を損ねることなく、また、信頼性の高いテストを実行し得るようにしたコンタクトシートを用いる高周波対応のＩＣソケットを提供する。【解決手段】ソケットハウジングと、固定部と該固定部から延在するバネ部とからなるコンタクト及び該コンタクトの固定部がそれに熱圧着される絶縁フィルムを含むコンタクトシートと、を少なくとも備えるＩＣソケットにおいて、コンタクトシートは、ＩＣソケットが取り付けられるプリント配線板とソケットハウジングとの間に挟まれて固定されるとともに、コンタクトのバネ部付け根部とプリント配線板のプリント配線との間に間隔が存在する。また、前記間隔は、例えば、別途設けられるインターポーザ等をコンタクトシートとプリント配線板との間に介在させることにより、形成されてもよい。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケットハウジングと、
固定部と該固定部から延在するバネ部とからなるコンタクト、及び該コンタクトの固定部がそれに熱圧着される絶縁フィルム、を含むコンタクトシートと、
を少なくとも備えるＩＣソケットにおいて、
コンタクトシートは、ＩＣソケットが取り付けられるプリント配線板とソケットハウジングとの間に挟まれて固定され、
コンタクトのバネ部付け根部とプリント配線板のプリント配線との間に間隔が存在する、
ことを特徴とするＩＣソケット。
【請求項２】
前記コンタクトのバネ部は、前記コンタクトの固定部から片持ち梁状に延在し、該バネ部先端部分でＩＣパッケージの外部接点と弾性的に接触することを特徴とする請求項１に記載のＩＣソケット。
【請求項３】
ＩＣソケットは、さらに、絶縁層と該絶縁層の表裏に前記コンタクトの固定部に対応して形成されるプリント配線とを備え、前記コンタクトシートの絶縁フィルムと同じ平面形状を有するインターポーザを備え、
前記間隔が、該インターポーザを前記コンタクトシートと前記プリント配線板との間に介在させることにより、与えられることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣソケット。
【請求項４】
前記間隔が、コンタクト固定部に突出形成されるダボにより、与えられることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣソケット。
【請求項５】
前記間隔が、コンタクトの固定部の厚さとばね部の厚さとの差により、与えられることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣソケット。
【請求項６】
前記コンタクトシートは、さらに、前記絶縁フィルムの前記コンタクトの固定部が熱圧着される面と対向する面に、該固定部に対応して形成されるプリント配線を含み、
前記間隔が、該絶縁フィルムに形成されるプリント配線と絶縁フィルムとにより、与えられることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンタクトシートを用いる高周波対応のＩＣソケットに関し、より詳細には、ＩＣパッケージとテストボード等の配線基板とを電気的に接続するコンタクトが、合成樹脂製の絶縁フィルムに熱圧着により固定されているコンタクトシートを用いる高周波対応のＩＣソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣの動作信号が高周波化するのに伴い、ＩＣパッケージの各種テストのために、テストボードに取付けられるＩＣソケットであって、信号の伝送特性に優れたコンタクトシート（コンタクトフィルム）を用いた高周波対応のＩＣソケットが開発されてきた。
【０００３】
図９に、このような高周波対応のＩＣソケットの従来例が示されている（非特許文献１参照）。図９において、（ａ）は、テストボードに取り付けられているＩＣソケットの断面図、（ｂ）は、（ａ）の領域Ｂ部分の拡大断面図である。
【０００４】
ＩＣソケット１００は、ソケットハウジング１１０、コンタクトシート１２０、プッシャー１３０を含んでいる。図９（ａ）に示されるように、該ＩＣソケット１００は、プリント配線基板としてのテストボード１０２とソケットハウジングとの間にコンタクトシート１２０が挟まれるように、取付け用ネジ１０１を介してテストボード１０２に取り付けられる。
【０００５】
ソケットハウジング１１０は、絶縁性の合成樹脂からその外形が略直方体をなすように成形されている。ソケットハウジング１１０の中央部分には、該ソケットハウジング１１０を上下に貫通するＩＣパッケージ装着用窓部１１１が形成されている。また、その両側には、プッシャー１３０に係合して該プッシャー１３０をソケット本体に固定するための、相対向して配置される一対のラッチアーム１１２、１１２が設けられている。
【０００６】
コンタクトシート１２０は、中央に開口を有する環状のポリイミドフィルム１２２周囲に複数のコンタクト１２１が熱圧着により固定されている。各コンタクト１２１は、固定部１２１ａと該固定部１２１ａから延在するバネ部１２１ｂとからなる。図１０に示されるように、固定部１２１ａ上面は、フィルム１２２の下面に熱圧着され、固定部１２１ａ下面は、テストボード１０２に形成されているプリント配線パターンの接続端子としてのランド１０２ａに接触する。また、バネ部１２１ｂは、固定部１２１ａから片持ち梁状のバネとして上方に屈曲して開口内に延び、その先端接触部１２１ｃで、ＩＣパッケージ１０３の外部接点としてのガルウィング形リード１０４に接触する。
【０００７】
プッシャー１３０は、ソケットハウジング１１０に対して着脱自在となるように構成されている。プッシャー１３０は、本体１３１及び脚部１３２を備えている。本体１３１上面には、一対のラッチアーム１１２、１１２と係合する係合部１３４、１３４が形成され、下面には、環状の（又は環状に配置された）脚部１３２が下方に向けて突出形成されている。なお、プッシャー本体１３１の下面は、ソケットハウジング１１０の上面と当接する。したがって、脚部１３２は、ソケットハウジング１１０の窓部１１１内に進入し、該脚部１３２の先端部は、ＩＣパッケージ１０３がコンタクト１２１上に存在する時、そのリード１０４をバネ部１２１ｂの付勢力に抗して押し下げ、該リード１０４をコンタクト１２１の先端接触部１２１ｃに弾性的に接触させる。また、該脚部１３２に囲まれた空間１３３内には、ＩＣパッケージ１０３の本体が収容される。
【０００８】
図９に示されるように、ＩＣソケット１００にＩＣパッケージ１０３を装着するには、以下のような手順により行う。
【０００９】
先ず、テストボード１０２に固定されているＩＣソケット１００のプッシャー１３０をソケットハウジング１２０上から取り外す。次に、上方からＩＣパッケージ１０３がソケットハウジング１２０のコンタクト１２１の先端接触部１２１ｃ上に載置される。具体的には、ＩＣパッケージ１０３は、ハウジング１２０の窓部１１１に設けられている位置決め用ガイド（不図示）に案内され、それによって、ＩＣパッケージ１０３のリード１０４は、対応するコンタクト１２１の先端接触部１２１ｃ上に載置される。続いて、プッシャー１３０をソケットハウジング１１０上所定位置に設置する。これにより、ＩＣパッケージ１０３のリード１０４は、コンタクト１２１の接触部１２１ｃに所定圧力を加えられた状態で接触する。最後に、一対のラッチアーム１１２、１１２をプッシャ１３０の係合部１３４、１３４に係合させ、プッシャ１３０をソケットハウジング１１０に固定し、ＩＣパッケージ１０３のＩＣソケット１００への装着が完了する。これにより、ＩＣパッケージ１０３のリード１０４とコンタクト１２１の接触部１２１ｃは、接触状態を維持する。
【００１０】
ＩＣソケット１００に装着されたＩＣパッケージ１０３は、この後長期信頼性試験やスクリーニングなどに供せられる。また、ＩＣパッケージ１０３の取り外しは、上記装着と逆の操作により行なわれる。
【００１１】
【非特許文献１】
“Click here to view our Microsoft（商標登録） PowerPoint（商標登録） Presentation on RF Sockets”、［online］、［平成１４年１０月２９日検索］、インターネット〈URL:http://www.arieselec.com/RF/ARIES_RF_Microstrip_Test_Sockets_Page.htm〉
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなコンタクトシートを使用するタイプのＩＣソケットにおいては、ＩＣパッケージ１０３のリード１０４がコンタクト１２１の先端接触部１２１ｃに加圧接触させることにより、コンタクト１２１のバネ部１２１ｂが変位する。この時、図１０に示されるように、コンタクト１２１の固定部１２１ａからバネ部１２１ｂへの屈曲部分すなわちバネ部１２１ｂの支点としての付け根部分Ｒが、テストボード１０２のランド１０２ａと干渉し合う。その結果として、図１０にも示されるように、支点Ｒは前方（Ｒ１）に移動し、バネ部１２１ｂの板バネとしての長さＬ１が、バネ部１２１ｂの変位後、実質上Ｌ２へと短くなってしまう。このことは、設計上支点Ｒに加えられるものとして設定されている応力以上の応力が、支点Ｒ１に加えられることになる。言い換えれば、コンタクト１２１のバネ部１２１ｂは、支点Ｒ１において過負荷の状態を強いられることになる。さらに、ＩＣソケット１００は、次々と新しく製造されたＩＣパッケージ１０３のテストに繰り返し使用されるため、コンタクト１２１の支点Ｒ１は、過負荷状態を繰り返すことになり、コンタクト１２１の厚さも約０．１２ｍｍと薄いこともあって、金属疲労を起し易く、破損する恐れもある。したがって、コンタクト１２１の寿命を短くするとともに、ＩＣパッケージのテストの信頼性を損ねることにもなる。
【００１３】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、簡単な構造で、コンタクトの機械的耐久性を損ねることなく、また、信頼性の高いテストを実行し得るようにしたコンタクトシートを用いる高周波対応のＩＣソケットを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＩＣソケットは、ソケットハウジングと、固定部と該固定部から延在する片持ち梁状のバネ部とからなるコンタクト及び該コンタクトの固定部がそれに熱圧着される絶縁フィルムを含むコンタクトシートと、を少なくとも備えるＩＣソケットであって、コンタクトシートは、ＩＣソケットが取り付けられるプリント配線板とソケットハウジングとの間に挟まれて固定され、コンタクトのバネ部付け根部とプリント配線板のプリント配線との間に間隔が存在することを特徴とする。
【００１５】
また、前記間隔は、別途設けられるインターポーザにより形成されてもよいし、コンタクトの固定部に設けられるダボにより、又はコンタクトの固定部とバネ部との厚さのさにより、あるいは前記コンタクトシートの絶縁フィルムと該絶縁フィルムのコンタクトが熱圧着されていない面に設けられたプリント配線とにより形成されてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例につき、以下に詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る基本例を示す要部拡大断面図であり、図２は、該基本例と従来例との比較試験結果である。
【００１８】
上記従来例の問題点を解決するにあたって、最初に図１に示される基本例が検討された。当該基本例においては、テストボード２のランド２ａに接触するコンタクト２１の固定部２１ａと板バネを構成するバネ部分２１ｂとの接続部分（すなわち、バネ部分２１ｂの付け根部分）である屈曲点（応力集中点）Ｒの直下に対応するテストボード２に、該屈曲点Ｒから始まる図１に示されるような凹部（座ぐりまたは貫通孔）５が形成されている。すなわち、基本例は、コンタクト２１と干渉し合うと考えられるテストボード２の対応部分を取り除くことにある。
【００１９】
この基本例と従来例との同一条件（バネ部２１ｂの先端接触部２１ｃに所定の押圧力を加えてバネ部２１ｂを所定量変位させることを繰り返し行う。）での耐久試験を行なった結果が図２に示されている。
【００２０】
図２に示されるように、繰り返し回数が２万回までは両者に差異は認められないが、例えば１０万回の試験結果では、従来のものでは全体の約２０％のコンタクトが破損しているのに比べて、基本例のものでは破損は認められず、耐久性改善の効果が確認された。
【００２１】
しかしながら、テストボードとＩＣソケットとは別々に製造される場合が少なくない。したがって、基本例のように配線パターンを含めたテストボードのコンタクト直下にあたる部分をＩＣソケット側の都合により取り除くことは、既に形成されている配線パターンが切断される恐れがあり、配線パターンの形成が規制されることにもなり望ましいことではない。
【００２２】
本発明は、上記基本例に基づいてこれと同等の機能を発揮させるべく、コンタクトシートを改善することを特徴とするものである。
【００２３】
（第１実施例）
本発明に係る第１の実施例が図３〜５に示されている。図３は、ＩＣソケットの分解斜視図、図４は、コンタクトシートの概略断面図、図５はインターポーザの要部構造を示す図であり、（ａ）は、インターポーザのパッド部分の上面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）とは別のインターポーザの（ｂ）と同様の部分の断面図である。
【００２４】
ＩＣソケット１は、図３に示されるようにソケットハウジング１０、コンタクトシート２０及びインターポーザ４０を備えており、取付用ボルト１ａ及び取付用ナット１ｂを介してプリント配線基板としてのテストボード２に組立て、固定される。
【００２５】
ソケットハウジング１０には、該ソケットハウジング１０中央部を貫通して、矩形状のＩＣパッケージ（不図示）装着用窓部１１が形成されている。１９は、取付用ボルト孔である。
【００２６】
コンタクトシート２０は、ソケットハウジング１０に形成されている窓部１１と同じ矩形状を有する開口２８がその中央部に形成されているポリイミド等からなる矩形状の絶縁フィルム２２及び矩形状の開口２８を囲む絶縁フィルム２２上に互いに平行に配列され熱圧着により該絶縁フィルム２２に固定されている複数のコンタクト２１を備えている。本実施例では、絶縁フィルム２２の相対向する部分にコンタクト２１が配置されているが、ＩＣパッケージの外部接点に対応して、例えば、ＱＦＰ（Quad Flat Package）に対応して４周に配列されてもよい。各コンタクト２１は、図４に示されるように従来例と同様の構造、すなわち、固定部２１ａと該固定部２１ａから延在するバネ部２１ｂとを含んでいる。固定部２１ａ上面は、絶縁フィルム２２の下面に熱圧着され、固定部２１ａ下面は、後述するインターポーザ４０の第１配線パターン４２の対応するパッド４２ａに接触する。また、バネ部２１ｂは、固定部２１ａとの接続部分である屈曲点Ｒから片持ち梁状のバネとして上方に屈曲して開口２８内に延び、その先端接触部２１ｃにおいてＩＣパッケージの外部接点に接触する。なお、２９は、取付用ボルト孔である。
【００２７】
インターポーザ４０は、コンタクトシート２０と協働する部材であり、コンタクトシート２０とテストボード２との間に挟持され、コンタクトシート２０のコンタクト２１とテストボード２のプリント配線パターンとを電気的に接続するとともに、コンタクトシート２０のスペーサとして機能する。インターポーザ４０は、コンタクトシート２０と同じ矩形状の平面形状を有し、また、ソケットハウジング１０に形成されている窓部１１と同じ矩形状を有する開口４８が形成されているポリイミドや液晶ポリマー等の絶縁層としての絶縁基材４１、該絶縁基材４１の表面に互いに平行に配列された複数の直線状の第１パッド４２、及び絶縁基材４１の裏面に第１パッド４２に対応し、互いに平行に配列された複数の直線状の第２パッド４３を含んでいる。また、４９は、取付用ボルト孔である。インターポーザ４０は、両面銅張積層板を使用し、サブトラクティブ法により製造してもよい。形成された両面プリント配線、すなわち、本実施例では第１パッド４２及び第２パッド４３、の表面には、さらに、金メッキをすることが好ましい。
【００２８】
また、第１パッド４２と該第１パッド４２に対応する第２パッド４３は、図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、スルーホール４４またはブラインドビア４５を介して層間接続されている。第２パッド４３各々は、テストボード１０２に形成されている複数の接続端子（ランド）２ａに対応しており、該ランド２ａにそれぞれ接触する。なお、インターポーザ４０の厚さは、約７５μｍ〜約１２０μｍ程度あることが望ましい。
【００２９】
なお、図３に示されるＩＣソケットおいては、従来例のようにプッシャや該プッシャを係止するラッチアームが示されていないが、本実施例で示されるＩＣソケットにおいては、テストボード２を含む試験機に、ＩＣパッケージを自動的に搬送し、コンタクト２１の先端接触部２１ｃに該ＩＣパッケージを自動的に押圧する機構が備えられており、図ではこれらが省略されている。
【００３０】
ＩＣソケット１は、ソケットハウジング１０、コンタクトシート２０、インターポーザ４０及びテストボード２にそれぞれ設けられているボルト孔１９、２９、４０及び９に取付用ボルト１ａを通し、取付ナット１ｂをテストボード２裏面から締め付けることにより、図４に示されるように、テストボード２に一体的に取り付けられる。コンタクトシート２０に熱圧着されたコンタクト２１のバネ部２１ｂの付け根部Ｒは、コンタクトシート２０とテストボード２との間にインターポーザ４０が介在するため、該インターポーザ４０の厚さ分だけテストボード２から距離を置いて位置することになる。それにより、コンタクト２１のバネ部２１ｂが変位しても、該バネ部２１ｂがテストボード２に印刷されている配線パターンのランド２ａに直接接触し、お互いが干渉し合うことがなくなる。結果として、ＩＣパッケージがＩＣソケット１に装着された時、従来例のように屈曲点Ｒが前方に移動することがなくなり、したがって、バネ部２１ｂに過負荷が与えられることがなくなり、コンタクト２１の耐久性が向上する。
【００３１】
（その他の実施例）
図６に本発明に係る第２の実施例が示されている。図６に示されるように、本実施例のコンタクトシート２０においては、ソケットハウジング１０に形成されている窓部１１と同じ矩形状を有する開口２８がその中央部に形成されているポリイミド等からなる矩形状の絶縁フィルム２２及び矩形状の開口２８を囲む絶縁フィルム２２上に互いに平行に配列され熱圧着により該絶縁フィルム２２に固定されている複数のコンタクト２１を備えている点において、第１の実施例と基本的にはその構造は異ならない。また、コンタクト２１は、固定部２１ａとバネ部２１ｂとを含んでおり、固定部２１ａ上面が、絶縁フィルム２２の下面に熱圧着される点においても上記第１の実施例と同様である。
【００３２】
本実施例における特徴は、固定部２１ａ下面の構造にある。すなわち、該固定部２１ａ下面の複数箇所にダボ２４が突出形成される。該ダボ２４は、上記第１実施例におけるインターポーザの厚さと同様に、固定部２１ｂ下面より約７５μｍ〜１２０μｍ程度突出していることが望ましい。このようにコンタクト２１の固定部２１ａ下面にダボ２４を設けることにより、図６に示されるようにＩＣソケット１をテストボード２に取り付けた時、バネ部２１ｂの付け根部Ｒは、テストボード２のランド２ａから間隔を空けて位置することになる。
【００３３】
本実施例においては、プレス加工等により予めコンタクト２１に複数のダボ２４を形成しておき、絶縁フィルム２２に熱圧着すればよく、製造が容易である。
【００３４】
図７には、本発明に係る第３の実施例が示されている。本実施例においても、コンタクトシート２０の基本的構成は、第１実施例と同じである。本実施例における特徴点は、コンタクト２１を板厚の厚い金属板から所定形状に打抜き、コンタクト２１のバネ部２１ｂのみをコンタクト２１下面側からコイニング加工することにより、薄い板厚に仕上げる点にある。このような加工を施すことにより、コンタクト２１の固定部２１ａは、板厚が厚いままである、すなわち固定部２１ａとバネ部２１ｂとの間に厚さの差があるので、図７に示されるようにＩＣソケット１をテストボード２に取り付けた時、バネ部２１ｂの付け根部Ｒは、テストボード２のランド２ａから間隔を空けて位置することになる。
【００３５】
本実施例においては、バネ部２１ｂが、さらにコイニング加工されることにより、バネ性が向上し、コンタクト２１とＩＣパッケージの外部接点との電気的接続がより確実なものとなる。
【００３６】
図８には、本発明に係る第４の実施例が示されている。本実施例における特徴点は、上記第１実施例におけるコンタクトシート２０とインターポーザ４０を組み合わせて部品点数を少なくした点にある。
【００３７】
すなわち、本実施例におけるコンタクトシート２０’は、図８に示されるように、絶縁フィルム２２の上面とコンタクト２１の固定部２１ａの下面とが熱圧着されるとともに、該絶縁フィルム２２の下面には、コンタクト２１に対応し、互いに平行に配列された複数の直線状のパッド２５が形成されることにより構成される。また、コンタクト２１の固定部２１ａとパッド２５とは、ビア２６で接続される。
【００３８】
本実施例のコンタクトシート２０’は、片面銅張積層板を使用し、サブトラクティブ法によりプリント配線としてのパッド２５を形成し、作成された片面プリント配線板の該プリント配線が形成されていない面にコンタクト２１を熱圧着させて製造されてもよい。
【００３９】
本実施例においても、コンタクトシート２０’に熱圧着されたコンタクト２１のバネ部２１ｂの付け根部Ｒは、コンタクト２１とテストボード２との間に絶縁フィルム２２及びパッド２５が介在するため、該絶縁フィルム２２及びパッド２５の合計の厚さ分だけテストボード２から距離を置いて位置することになる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、コンタクトのバネ部付け根部が、テストボードのプリント配線と間隔をおいて位置するように構成されているので、コンタクトとテストボードのプリント配線とが干渉することがなく、それによって、コンタクトの寿命が延び、ＩＣソケットの信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基本例を示すＩＣソケットの要部拡大断面図である。
【図２】基本例と従来例との比較試験結果を示すグラフである。
【図３】本発明に係る第１の実施例としてのＩＣソケットの分解斜視図である。
【図４】図３に示される第１の実施例におけるＩＣソケットの要部拡大断面図である。
【図５】図３に示される第１の実施例におけるインターポーザの要部構造を示す図であり、（ａ）は、インターポーザのパッド部分の上面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）とは別のインターポーザの（ｂ）と同様の部分の断面図である。
【図６】本発明に係る第２の実施例としてのＩＣソケットの要部拡大断面図である。
【図７】本発明に係る第３の実施例としてのＩＣソケットの要部拡大断面図である。
【図８】本発明に係る第４の実施例としてのＩＣソケットの要部拡大断面図である。
【図９】従来のＩＣソケットの断面図である。
【図１０】図９に示される従来のＩＣソケットの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１、１００          ＩＣソケット
２、１０２          プリント配線板（又は、テストボード）
１０、１１０        ソケットハウジング
２０、１２０        コンタクトシート
２１、１２１        コンタクト
２１ａ、１２１ａ    （コンタクトの）固定部
２１ｂ、１２１ｂ    （コンタクトの）バネ部
２２、１２２        絶縁フィルム
２４                ダボ
２５                プリント配線
４０                インターポーザ
４１                絶縁基材（絶縁層）
４２                第１のパッド（第１のプリント配線）
４３                第２のパッド（第２のプリント配線）
４４                スルーホール
４５                ブラインドビア
１０３              ＩＣパッケージ
１０４              外部接点（リード）
１１２              ラッチアーム
１３０              プッシャー
【図１】
2004192964.tif 000003
【図２】
2004192964.tif 000004
【図３】
2004192964.tif 000005
【図４】
2004192964.tif 000006
【図５】
2004192964.tif 000007
【図６】
2004192964.tif 000008
【図７】
2004192964.tif 000009
【図８】
2004192964.tif 000010
【図９】
2004192964.tif 000011
【図１０】
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