(57)【要約】【課題】簡略な構造を有しつつ、寿命が長く、且つＩＣとの良好な電気的接続が得られるＩＣソケットを得ること。【解決手段】球状の接続子を有するＩＣに接続されるＩＣソケットであって、頂点を前記球状の接続子側に向けた略円錐状の支持部を有する接触端子と、前記接触端子を前記球形の接続子を押圧する方向と略直角方向に移動自在に収納する溝部を有するソケット端子とを備えることを特徴とする。これにより、ＩＣとＩＣソケットとの間の良好な電気的接続、及びＩＣソケットの長寿命化を簡略な構造により実現することができるという効果を奏する。【選択図】      図１
2004356016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状の接続子を有するＩＣに接続されるＩＣソケットであっって、
頂点を前記球状の接続子側に向けた略円錐状の支持部を有する接触端子と、
前記接触端子を前記球形の接続子を押圧する方向と略直角方向に移動自在に収納する溝部を有するソケット端子と、
を備えることを特徴とするＩＣソケット。
【請求項２】
前記接触端子の円錐面に複数の凹部を設けた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】
前記ソケット端子の溝部の周囲に、前記円錐状の支持部と共働して前記接続子を支持する輪帯状の支持部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣソケット。
【請求項４】
前記輪帯状の支持部は、外形部が内径部よりも高くなるように傾斜面を有してなることを特徴とする請求項３に記載のＩＣソケット。
【請求項５】
前記輪帯状の支持部は、弾性材からなることを特徴とする請求項３に記載のＩＣソケット。
【請求項６】
前記接触端子の支持部が略円錐テント形状を有することを特徴とする請求項１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、外部ボールを有するＩＣの外部ボールに外部回路を接触させてＩＣの検査を行うためのＩＣソケットに関し、特にＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ用として有用なＩＣソケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のＩＣは、高機能化、回路の大規模化に伴い多ピン化が進む一方で、パッケージの小型化が要求されている。そこで、ＣＳＰに代表される外部ボールを有するパッケージが登場してきた。このようなパッケージとしては、ＢＧＡパッケージが広く用いられている。ＢＧＡパッケージは、接続端子として半田ボールを備えるＩＣパッケージである。そして、ＢＧＡパッケージの電気的な試験を行う際には、ＢＧＡパッケージ用のＩＣソケットが用いられる。
【０００３】
ＢＧＡパッケージ用のＩＣソケットは、半田ボールとの電気的接続を得るための接触端子とソケット端子とを備えて構成されている。
【０００４】
従来のＢＧＡパッケージ用のＩＣソケットでは、ＩＣの半田ボールの位置や大きさに不均一がある場合、無理な力が加わることによるソケット端子の変形や、半田ボールとソケット端子との非接触が生じることが有る。その結果、半田ボールやソケット端子の劣化が生じＩＣソケットの寿命が短くなる、ＩＣとＩＣ検査装置基板の安定した電気的接続が得られないという問題がある。
【０００５】
これらの問題に対処すべく、半田ボールとの接触面積を大きく確保するために接続端子の半田ボールとの接触面を凹型に変更する、非接触防止のためにソケット端子にスプリングを付加するなどの種々の改善が講じられている。
【０００６】
このようなＩＣソケットとしては、例えば、ＩＣソケットに組み込まれた接触子を球形にし、弾性材で保持することにより、測定の際に接触子を回転させる構造のＩＣソケットが提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２９９１７６号公報（第２頁−第４頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような長寿命化や電気的接続の改善がなされたＩＣソケットにおいては、半田ボールとソケット端子との接触構造が複雑である、その部品数が多くなるなど、ＩＣソケットの構造が複雑になるという問題が生じている。
【０００９】
そこで、簡略な構造を有しつつも、長寿命化や電気的接続の改善効果を備えたＩＣソケットの開発が切望されている。
【００１０】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、簡略な構造を有しつつ、寿命が長く、且つ良好な電気的接続が得られるＩＣソケットを得ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためこの発明にかかるＩＣソケットは、球状の接続子を有するＩＣに接続されるＩＣソケットであっって、頂点を球状の接続子側に向けた略円錐状の支持部を有する接触端子と、接触端子を球形の接続子を押圧する方向と略直角方向に移動自在に収納する溝部を有するソケット端子とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、接触端子は、ソケット端子に設けられた溝部内において、接触端子を球形の接続子を押圧する方向と略直角方向に移動可能とされている。すなわち、球状の接続子が接触端子に接触した際に、接触端子は、接続子からの押圧力により、球状の接続子との間で安定した接触状態が得られる方向に、回転、移動する。
【００１３】
これにより、接触端子と球状の接続子とは、接触子の位置や大きさに誤差が生じた場合においても安定した状態で接触することができ、接触効率が良好となるため、接触端子と球状の接続子との間で安定した電気的接続が得られる。
【００１４】
また、接触端子と球状の接続子とが安定した状態で接触するため、接触端子やソケット端子に過度の応力が加わることが無く、ＩＣソケットの劣化を抑制し、ＩＣソケットの長寿命化を図ることができる。
【００１５】
また、接触端子が回転、移動することにより、接触端子と球状の接続子とは常に同一部位において接触することが無いため、ＩＣソケットの劣化を抑制し、ＩＣソケットの長寿命化を図ることができる。
【００１６】
さらに、このＩＣソケットでは、接触端子の円錐面、すなわち接触端子と球状の接続子との接触面に複数の凹部を設けることにより、接触端子と球状の接続子との接触面積を大きく確保して接触効率を高め、接触端子と球状の接続子との間で良好な電気的接続を得ることが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるＩＣソケットの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかるＩＣソケット、及び該ＩＣソケットを用いて電気的特性を測定するＩＣ１１の構成を説明するための縦断面図である。
【００１９】
本実施の形態にかかるＩＣソケットは、接触端子１３と、該接触端子１３を収納するソケット端子１４とを備えて構成されている。また、ＩＣソケットは、複数個が例えばマトリクス状にソケット基板１５に埋設されている。
【００２０】
また、ＩＣソケットを用いて電気的特性を測定するＩＣ１１には、電気的特性の測定時に接触子となる略球形の半田ボール１２が設けられている。
【００２１】
接触端子１３は、導電性を有する材料から形成されており、略円柱状の上部に、頂点を半田ボール１２側に向けた円錐状の支持部１８が形成された形状とされている。接触端子１３は、ＩＣ１１の電気的特性を測定する際には、支持部１８において半田ボール１２と接触し、半田ボール１２を支持する。
【００２２】
また、接触端子１３の支持部１８の表面、すなわち、接触端子１３の円錐面の表面には、複数の凹部１９が設けられている。このような凹部１９を設けることにより、半田ボール１２と接触端子１３とが接触した際に、より大きな接触面積を得ることができる。このような凹部１９は、例えばディンプル加工を施すことにより形成することができる。
【００２３】
ソケット端子１４は、略円筒形状を有し、その上部に、略円筒形状に形成された溝１６が形成されている。この溝１６は、上述した接触端子１３を収納するための溝である。ここで、溝１６の底面１７の直径は、接触端子１３の底部の直径よりも所定の大きさだけ大きくなるように設定されている。
【００２４】
これにより、接触端子１３は、溝１６内に収納された際、溝１６の底面１７上を移動可能となる。すなわち、接触端子１３は、溝１６内において、後述するように半田ボール１２を押圧する方向（図１における矢印Ａの方向）と略直角方向に移動自在とされている。このような構成とすることにより、半田ボール１２と接触端子１３とが接触した際に、接触端子１３は半田ボール１２からの押圧力により、半田ボール１２との安定した接触状態を実現する方向に溝１６内を移動することができる。
【００２５】
接触端子１３が固定されている場合には、接触端子１３には移動の自由がないため、半田ボール１２と最初に接触した特定の部位においてしか半田ボール１２と接触することができない。したがって、接触状態が良くない状態で半田ボール１２と接触端子１３とが接触した場合においても、接触状態を改善することはできない。そして、半田ボール１２の位置や大きさが設定通りではなく、半田ボール１２の位置や大きさにばらつきが生じている場合には、接触端子１３の半田ボール１２との接触部位に応力が集中し、ＩＣソケットに過度の応力が加わりＩＣソケットに変形が生じる。さらに起因してＩＣソケットが劣化してしまう。
【００２６】
しかしながら、このＩＣソケットでは、接触端子１３の半田ボール１２との接触面、すなわち支持部１８が略円錐形を呈し、且つ接触端子１３がソケット端子１４の溝１６内において移動自在とされているため、半田ボール１２の位置にずれが生じている場合や、半田ボール１２の大きさにばらつきがある場合等においても、半田ボール１２からの押圧力、すなわち半田ボール１２と接触端子１３との接触圧により、接触端子１３がより安定した接触状態を実現する方向に溝１６内を回転、移動する。これにより、半田ボール１２と接触端子１３との接触状態をより良い状態に改善することができ、接触効率を高めて接触端子１３と半田ボール１２との間で、より良好な電気的接続を確保することができる。
【００２７】
また、半田ボール１２と接触端子１３との接触状態を改善して良好な接触状態とすることにより、接触端子１３の特定の部位に応力が集中することを防止することができる。これにより、接触端子１３の特定の部位に応力が集中し、さらにＩＣソケットに過度の応力が加わることを防止することができる。したがって、これに起因したＩＣソケットの変形やＩＣソケットの劣化を抑制することが可能となり、ＩＣソケットの長寿命化が可能となる。
【００２８】
また、接触端子１３が回転、移動することにより、接触端子１３と半田ボール１２とは常に同一部位において接触することが無い。接触端子１３が常に同じ部位で半田ボール１２と接触する場合には、ＩＣの検査を繰り返すことにより接触端子１３の劣化や、さらにはソケット端子１４の劣化が早く進み、ＩＣソケットの寿命が短くなる。
【００２９】
しかしながら、このＩＣソケットでは、上述したように、半田ボール１２と接触端子１３とを接触させた際に接触端子１３が任意の方向に回転、移動するため、検査を繰り返しても、接触端子１３は検査毎に異なった部位で半田ボール１２と接触する。このため、接触端子１３やソケット端子１４の劣化を抑制することが可能となり、ＩＣソケットの長寿命化が可能となる。
【００３０】
また、ソケット端子１４の溝１６の周囲には、接触端子１３の支持部１８と共働して半田ボール１２を支持する輪帯状の支持部２０が設けられている。本実施の形態においては、図１に示すように輪帯状の支持部２０は、外形部が内径部よりも高くなるように傾斜面を有するように形成されている。すなわち、縦断面を見た場合に、略くさび状を呈する輪帯状の支持部２０が形成されている。
【００３１】
このような輪帯状の支持部２０を備えることにより、ＩＣ１１の電気的特性を測定する際には、半田ボール１２は接触端子１３の円錐状の支持部１８とソケット端子１４の輪帯状の支持部２０とに接触し、この両者により支持されるため、安定した状態で保持される。
【００３２】
また、この輪帯状の支持部２０を備えることにより、ソケット端子１４の溝１６内に収納された接触端子１３が溝１６から外部に飛び出すことを防止することができる。
【００３３】
そして、この輪帯状の支持部２０は、弾性材により形成されている。輪帯状の支持部２０を弾性材で形成することにより、半田ボール１２の位置や大きさが不均一であり、ソケット端子１４に過度の応力が加えられた場合においても、応力を吸収してソケット端子１４の変形や破損を防止することができる。なお、輪帯状の支持部２０を構成する材料は、弾性材に限定されるものではなく、種種の材料を用いることができる。
【００３４】
また、このＩＣソケットは、上記において説明したように簡略な構造とされているため、少ない部品数、低コストで作製することができる。
【００３５】
このようなＩＣソケットを用いてＩＣの電気的特性を測定する場合には、まず、図１に示すように、ＩＣの搬送機構（図示せず。）によりＩＣを接触端子１３上に搬送し、ＩＣの半田ボールを接触端子１３の上部に位置決めする。
【００３６】
次に、プレス機構等を用いてＩＣ１１を押圧してＩＣソケットに押しつけることにより半田ボールを接触端子１３に押しつける。図１においては、ＩＣ１１を矢印Ａの方向に押圧する。これにより、半田ボールと接触端子１３とを接触させる。
【００３７】
このとき、接触端子１３は溝１６内において固定されておらず、溝１６内を移動自在に配置されているため、半田ボール１２との接触圧力により溝１６内において半田ボール１２の押圧方向と略直角方向において移動する。すなわち、図１においては、矢印Ａの方向と略直角方向において移動する。その結果、半田ボール１２と接触端子１３とは、図２に示すように支持部１８において接触する。そして、半田ボール１２は、接触端子１３の円錐状の支持部１８と、ソケット端子１４の溝１６周囲に設けられた輪帯状の支持部２０とにより支持される。
【００３８】
ここで、半田ボール１２の位置や大きさに誤差があり、これらの誤差に起因して半田ボール１２から過度の押圧力が接触端子１３に加わった場合には、接触端子１３は、半田ボール１２からの押圧力が緩和される方向に溝内において回転、移動する。接触端子１３の半田ボール１２との接触面が略円錐状とされているため、接触子は、半田ボール１２からの押圧力により容易に回転、移動することができる。
【００３９】
ここで、接触端子１３は、半田ボール１２と接触端子１３との接触状態が安定な状態になる方向に溝１６内において回転、移動する。その結果、半田ボール１２と接触端子１３との間で安定した接触状態が得られるため、接触効率が高まり、該半田ボール１２と接触端子１３との間で良好な電気的接続を確保することができる。
【００４０】
そして、安定した接触状態が得られるため、半田ボール１２からの押圧力が接触面において適度に分散され、接触端子１３の接触面の特定の部位に応力が集中することを防止される。これにより、過度の応力が加わることによりソケット端子１４の変形等が生じ、さらに起因してＩＣソケットが劣化することを抑制することができ、ＩＣソケットの長寿命化を図ることができる。
【００４１】
また、接触端子１３の半田ボール１２との接触面には、凹部１９が形成されているため、接触端子１３と半田ボール１２との接触面積を大きくすることができ、より安定した接触状態を実現することができる。これにより、接触端子１３と半田ボール１２との間で、より良好な電気的接続を確保することができる。
【００４２】
以上において説明したように、このＩＣソケットにおいては、上述したような簡略な構造を備えることにより、半田ボール１２と接触端子１３との接触面積を大きく確保して安定した接触状態を実現することができる。これにより、このＩＣソケットでは、半田ボール１２と接触端子１３との間の良好な電気的接続と、ＩＣソケットの長寿命化とを簡略な構造により実現している。
【００４３】
実施の形態２．
本実施の形態では、上述した実施の形態１の変形例について説明する。図３は、本実施の形態にかかるＩＣソケット、及び該ＩＣソケットを用いて電気的特性を測定するＩＣ１１の構成を説明するための縦断面図である。なお、理解の容易のため、上述した実施の形態１において説明した部材と同様の部材については、実施の形態１と同じ符号を付してある。
【００４４】
本実施の形態にかかるＩＣソケットは、接触端子３１と、該接触端子３１を収納するソケット端子１４とを備えて構成されている。また、ＩＣソケットは、複数個が例えばマトリクス状にソケット基板１５に埋設されている。
【００４５】
また、ＩＣソケットを用いて電気的特性を測定するＩＣ１１には、電気的特性の測定時に接触子となる略球形の半田ボール１２が設けられている。
【００４６】
接触端子３１は、導電性を有する材料から形成されており、略円柱状の上部に、頂点を半田ボール１２側に向けた略円錐テント形状の支持部３２が形成された形状とされている。ここで、略円錐テント形状とは、図３に示すように、円錐形状における円錐面が該円錐の内部側に緩やかにくぼんだ曲面とされている形状である。
【００４７】
そして、接触端子３１は、ＩＣ１１の電気的特性を測定する際には、図４に示すように支持部３２において半田ボール１２と接触し、半田ボール１２を支持する。また、接触端子３１の支持部３２の表面には、複数の凹部１９が設けられている。このような凹部１９は、例えばディンプル加工を施すことにより形成することができる。
【００４８】
以上のように構成されたＩＣソケットは、上述した実施の形態１において説明したＩＣソケットと同様の効果を有する。効果の詳細は、実施の形態１の記述を参照することとして詳細な説明は省略し、ここでは、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００４９】
上述したように、接触端子３１の支持部３２の斜面は、接触端子３１の底面側に緩やかにくぼんだ曲面形状とされている。支持部３２の斜面をこのような形状とすることにより、ＩＣ１１の電気的特性を測定する際には、図４に示すように曲面状態の支持部３２において半田ボール１２を支持する。これにより、接触端子３１と半田ボール１２との接触面積を大きく確保することができ、接触効率を高めてより安定した状態で半田ボール１２と接触することができるため、半田ボール１２と接触端子３１との間で良好な電気的接続を確保することができる。
【００５０】
このような曲面としては、例えば、ＩＣ１１の電気的特性の測定に用いる半田ボール１２の大きさが特定されている場合には、接触端子３１の支持部３２の斜面の曲率を半田ボール１２の曲率半径と略等しく設定することができる。これにより、接触端子３１と半田ボール１２との接触面積をより大きく確保することができ、より安定した接触状態を保持することができる。その結果、半田ボール１２と接触端子３１との間で、より良好な電気的接続を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ＩＣに設けられた球状の接続子と、ＩＣソケットの接触端子との安定した接触状態を簡略な構造により実現することができる。そして、接触子と接触端子とが安定した状態で接触するため、ＩＣとＩＣソケットとの間で良好な電気的接続が得られ、接触端子に過度の応力が加わることを防止することができる。したがって、この発明によれば、ＩＣとＩＣソケットとの間の良好な電気的接続、及びＩＣソケットの長寿命化を簡略な構造により実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかるＩＣソケットを説明するための図である。
【図２】実施の形態１にかかるＩＣソケットが半田ボールと接触した状態を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態２にかかるＩＣソケットを説明するための図である。
【図４】実施の形態２にかかるＩＣソケットが半田ボールと接触した状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１１  ＩＣ、１２  半田ボール、１３  接触端子、１４  ソケット端子、１５ソケット基板、１６  溝、１７  底面、１８  支持部、１９  凹部、２０  支持部、３１  接触端子、３２  支持部。
【図１】
2004356016.tif 000003
【図２】
2004356016.tif 000004
【図３】
2004356016.tif 000005
【図４】
2004356016.tif 000006