(57)【要約】【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及びこれを用いた半導体装置の提供。【解決手段】金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、主柱部とその両端から延出したアーム部とを有し、これらのアーム部間で該舌片部を挟持しているコ字状の金属端子とを有してなることを特徴とするソケット。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、主柱部とその両端から延出したアーム部とを有し、これらのアーム部間で該舌片部を挟持しているコ字状の金属端子とを有してなり、前記金属端子の主柱部が前記舌片部の突端側に設けられると共に、前記アーム部のうちの端子接触部が前記舌片部の基端部近傍に配置されていることを特徴とするソケット。
【請求項２】
前記エラストマーがフッ素系エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載のソケット。
【請求項３】
前記金属端子のアーム部外面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】
前記金属端子と前記舌片部とは３点以上の点接触又は面接触又は直線的一面で接している構造を有す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】
前記エラストマーに複数の金属端子が設けられてなる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】
前記金属端子の一方のアーム部が半田付けのためのランドとされ、他方のアーム部がＩＣパッケージの接続用端子とされたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のソケット。
【請求項７】
（１）金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、コ字状をなす金属端子とを用意し、
（２）次いで、エラストマーの舌片部を押し上げ又は引き下げて、エラストマーの表面又は裏面から突出させるとともに、この状態を保持し、
（３）次いで、エラストマーの表面又は裏面から突出した舌片部に、金属端子を、そのアーム部間で舌片部を挟持するように取り付け、
（４）次いで、金属端子を取り付けた舌片部をスリット内に収めることにより、請求項１に記載の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８】
（Ａ）金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、Ｌ字状又は直線状の金属部材とを用意し、
（Ｂ）次いで、スリットを通してエラストマーに金属部材を挿入し、
（Ｃ）次いで、金属部材の一端側又は両端側を折り曲げてコ字状の金属端子とすると共に、舌片部を金属端子の両方のアーム部で挟み、請求項１に記載の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９】
前記エラストマーがフッ素系エラストマーであることを特徴とする請求項７又は８に記載のソケットの製造方法。
【請求項１０】
前記金属端子のアーム部外面に凸部が設けられたことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１１】
前記金属端子と前記舌片部とは３点以上の点接触又は面接触又は直線的一面で接している構造を有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１２】
前記エラストマーに複数の金属端子が設けられてなることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１３】
前記金属端子の一方のアーム部が半田付けのためのランドとされ、他方のアーム部がＩＣパッケージの接続用端子とされたことを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載のソケットの製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜６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を作り、ソケットハウジングにコンタクト端子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
【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】
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】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、主柱部とその両端から延出したアーム部とを有し、これらのアーム部間で該舌片部を挟持しているコ字状の金属端子とを有してなり、前記金属端子の主柱部が前記舌片部の突端側に設けられると共に、前記アーム部のうちの端子接触部が前記舌片部の基端部近傍に配置されていることを特徴とするソケットを提供する。
【０００９】
本発明のソケットにおいて、前記エラストマーは、フッ素系エラストマーであることが好ましい。
【００１０】
本発明のソケットにおいて、前記金属端子のアーム部外面に凸部が設けられたことが好ましい。
【００１１】
本発明のソケットにおいて、前記金属端子と前記舌片部とは３点以上の点接触又は面接触又は直線的一面で接している構造を有することが好ましい。
【００１２】
本発明のソケットにおいて、前記エラストマーに複数の金属端子が設けられてなることが好ましい。
【００１３】
本発明のソケットにおいて、前記金属端子の一方のアーム部が半田付けのためのランドとされ、他方のアーム部がＩＣパッケージの接続用端子とされたことが好ましい。
【００１４】
また本発明は、
（１）金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、コ字状をなす金属端子とを用意し、
（２）次いで、エラストマーの舌片部を押し上げ又は引き下げて、エラストマーの表面又は裏面から突出させるとともに、この状態を保持し、
（３）次いで、エラストマーの表面又は裏面から突出した舌片部に、金属端子を、そのアーム部間で舌片部を挟持するように取り付け、
（４）次いで、金属端子を取り付けた舌片部をスリット内に収めることにより、前述した本発明に係るソケットを得ることを特徴とするソケットの製造方法、及び、
（Ａ）金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、Ｌ字状又は直線状の金属部材とを用意し、
（Ｂ）次いで、スリットを通してエラストマーに金属部材を挿入し、
（Ｃ）次いで、金属部材の一端側又は両端側を折り曲げてコ字状の金属端子とすると共に、舌片部を金属端子の両方のアーム部で挟み、前述した本発明に係る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。
【００１５】
また本発明は、前述した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】
【００１６】
本発明のソケットは、金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリットが設けられ、該スリットの内側に金属端子配置領域となる舌片部が形成された板状のエラストマーと、主柱部とその両端から延出したアーム部とを有し、これらのアーム部間で該舌片部を挟持しているコ字状の金属端子とを有してなる構成としたので、部品点数が少なく、安価なソケットを提供できる。
また、エラストマーの寸法を調整することにより、ある程度の荷重−変位特性の制御が可能となり、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、接触部分が金属であるため、接続端子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、コ字状の金属端子に電流が流れるので、低インダクタンスで接続可能である。
また、荷重を印加した際には、コ字状をなす金属端子の主柱部を支点としてアーム部が沈み込むため、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でき、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、接続抵抗をより低くすることができる。
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、サーバー用途で求められるメンテナンス性にも優れている。
また、接続対象の基板に反りがあっても、エラストマーがその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。
【００１７】
また、エラストマーをフッ素ゴムで形成したことで、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。
【００１８】
また、金属端子のアーム部外面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。
【００１９】
また、金属端子と前記舌片部とが３点以上の点接触又は面接触又は直線的一面で接している構造とすることで、エラストマーから金属端子が抜け難くなり、押圧・解除を繰り返した場合でも金属端子が脱落せず、ソケットとしての信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、板状のエラストマーに複数の金属端子を設けた構成とすることで、複数の金属端子を備えたソケットを安価に提供でき、また金属端子の配置密度を高めることができる。
【００２１】
また、本発明のソケットの製造方法によれば、前述した本発明に係るソケットを、簡単に、効率よく製造することができるので、高性能なソケットを安価に製造することができる。
【００２２】
また本発明の半導体装置は、前述した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】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２は、本発明のソケットの第１実施形態を示す図であり、図１はソケット１０の平面図、図２は図１中のＡ−Ａ’部断面図である。これらの図中、符号１０はソケット、１１はエラストマー、１２はスリット、１３は舌片部、１４は金属端子、１４Ａは主柱部、１４Ｂはアーム部である。
【００２４】
本実施形態のソケット１０は、金属端子配置領域の周縁にコ字状のスリット１２が設けられ、該スリット１２の内側に金属端子配置領域となる舌片部１３が形成された板状のエラストマー１１と、主柱部１４Ａとその両端から延出したアーム部１４Ｂとを有し、これらのアーム部１４Ｂ間で舌片部１３を挟持しているコ字状の金属端子１４とから構成され、前記金属端子の主柱部１４Ａが舌片部１３の突端側に設けられると共に、アーム部１４Ｂのうちの端子接触部が前記舌片部１３の基端部近傍に配置されているている。本例示では、一枚のエラストマー１１に多数の金属端子１４が三角格子状に所定の端子ピッチで配置されている。
【００２５】
本実施形態のソケット１０は、プリント基板やＩＣパッケージの端子と接触するコンタクト端子として、コ字状の金属端子１４を使用し、また反発力は金属端子１４で挟み込んだエラストマー１１の舌片部１３によって確保するソケット端子構造になっている。基本構造は、板状のエラストマー１１に、金属端子１４を取り付けるためのコ字状のスリット１２を形成し、端子間を接続するエラストマー支持板（エラストマー１１のうち舌片部１３以外の本体部分）と各端子の舌片部１３とが一部で繋がった形状にすることで、舌片部１３を持ち上げ、変形させた状態でコ字状の金属端子１４を舌片部１３に挟み込むことが可能になる。
【００２６】
このような構造をとることにより、本実施形態のソケット１０は、プリント基板やパッケージの端子に対して金属接触が可能であり、かつエラストマーの反発を主要因にした荷重−ストローク特性を示すソケット構造が、組み立てやすい形状で実現可能となる。
また、接触部であるアーム部１４Ｂが主柱部１４Ａの両端を支点として沈み込むため、ワイピング効果も期待できる。
また、コ字状の金属端子１４部分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、従って、本実施形態のソケット１０は低抵抗、大電流化、高速化に対応した高性能なものとなる。
また、このような構造をとることにより、反発力を得るためのコ字状の金属端子１４に挟まれた舌片部１３と端子間を接続して位置決めするための支持板とが同一の板状エラストマー１１で実現できるため、エラストマー１１にスリット１２を形成し、そのスリット１２内方の舌片部１３にコ字状の金属端子１４を挟み込むだけで製造が可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態では、エラストマー１１に形成するスリット１２の形状をコ字状としたが、端子間を接続するエラストマー支持板と各端子の舌片部１３とが一部で繋がった形状になっていれば、コの字形状に限らず、Ｕ字状その他の形状としてもよい。
【００２８】
エラストマー１１と舌片部１３との接続部は、荷重を印加した場合の荷重−変位特性に影響するため、舌片部１３を理想的な直方体と考えて反発力を計算し、荷重−変位特性を設計したい場合は、機械強度や、繰り返し荷重に耐えさえすれば、接続部は細いほどよい。そのため、この接続部を意図的に小さくしたＣ字のようなスリット形状や、接続部の一部を更に切れ込みを入れる形状も考えられる。但し、コ字状の金属端子の安定性を考えると、金属端子１４の主柱部１４Ａは、舌片部１３の面と突き当たることで、金属端子１４のズレを抑制し、整列性を保つ必要があり、少なくとも金属端子１４と舌片部１３とは３点以上の接する面を有することが望ましい。尚、図１では、コ字状の金属端子１４の主柱部１４Ａと舌片部１３とは直線的な面で接する構造としている。
【００２９】
図１及び図２に示すコ字状の金属端子１４は、銅や黄銅などの導電性の良い材料からなるものが望ましく、また接触抵抗低減のために外面に金めっきを施すことが望ましい。また、銅に金めっきを施す場合は、拡散に対するブロック層として、下地にニッケルメッキを施すことが一般的である。
【００３０】
この金属端子１４に挟み込む舌片部１３を含むエラストマー１１の高さは、金属端子１４の内側の高さ寸法と同じであることが望ましい。また、舌片部１３とそれと隣接するエラストマー１１のスリット幅は、狭すぎると金属端子１４に荷重をかけたときに、押しつぶされた舌片部１３が、スリット１２を介して対向するエラストマー１１の本体部と干渉してしまい、ある程度以上の変位量で必要荷重が高くなってしまうとともに、隣り合う金属端子１４に対するエラストマーの引っ張り、圧縮による力の伝達軽減効果が得られなくなくなってしまう。一方、舌片部１３の周りに設けるスリット１２の幅を広くしすぎると、隣接端子間隔を狭くできない問題を生じるか、舌片部１３の体積が確保できなくなり、舌片部１３の反発力が十分に得られなくなってしまう。
【００３１】
上記理由により、金属端子１４で挟み込む舌片部１３の大きさは、金属端子１４の面積と同じかやや大きいことが望ましい。また、言い換えれば、この舌片部１３の寸法を調整することにより、各端子の荷重−変位特性を制御できることになる。
【００３２】
次に、本実施形態のソケット１０の製造方法の一例を、図３及び図４を参照して説明する。図３は、ソケット１０の製造に用いる板状のエラストマー１１の所定位置にコ字状のスリット１２を形成した状態を示す平面図、図４は、本例によるソケット１０の製造方法を工程順に示す側面断面図である。
【００３３】
本例によるソケット１０の製造方法は、
（１）金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリット１２が設けられ、該スリット１２の内側に金属端子配置領域となる舌片部１３が形成された板状のエラストマー１１と、コ字状をなす金属端子１４とを用意し、
（２）次いで、エラストマー１１の舌片部１３を押し上げ又は引き下げて、エラストマーの表面又は裏面から突出させるとともに、この状態を保持し、
（３）次いで、エラストマーの表面又は裏面から突出した舌片部１３に、金属端子１４を、そのアーム部間で舌片部１３を挟持するように取り付け、
（４）次いで、金属端子１４を取り付けた舌片部１３をスリット１２内に収めることにより、前述したソケット１０を得ることを特徴としている。
【００３４】
本発明のソケットの製造方法において用いる金属端子１４の材料は、銅や黄銅などの金属を、既存のプレスや金型成型による金属部品加工技術を適用して容易に作製することができる。また、メッキ処理も、通常のニッケルメッキや金メッキ技術が適用可能であり、これら技術で可能な範囲のファインピッチ化に対応できる。
【００３５】
一方、エラストマー１１は、液状の原材料を板状に押し出して裁断する方法や、射出成型によって必要な形状を実現する方法が適用でき、これについても既存の製造方法が適用できる。エラストマー１１に形成するスリット１２は、板状のエラストマー１１に打ち抜き加工等を施すことによって容易に形成することができる。
【００３６】
図３及び図４の１）に、スリット１２を形成したエラストマー１１を示す。図３に示すように、エラストマー１１にコ字状のスリット１２を形成することで、スリット１２の内側に、金属端子配置領域となる舌片部１３が形成される。
【００３７】
次に、図４の２）に示すように、舌片部１３を押上げてエラストマー１１上に突出させる前記（２）の工程を行う。
次に、図４の３）に示すように、別途用意した金属端子１４を舌片部１３に挿入し、両方のアーム部で舌片部１３を挟み込む、前記（３）の工程を行う。
次に、図４の４）及び５）に示すように、金属端子１４を取り付けた舌片部１３をスリット１２内に収めることにより、前述したソケット１０を得る、（４）の工程を行う。
【００３８】
また本発明のソケットの製造方法において、金属端子となる金具は、最初からコ字状でなくても良く、Ｌ字状又は直線状の金属部材をスリット１２に挿入後、折り曲げ加工してコ字状の金属端子を形成しても良い。このような金属部材を用いる場合には、以下の各工程（Ａ）〜（Ｃ）を経てソケット製造を行うことが望ましい。
（Ａ）金属端子配置領域の周縁にコ字状又はＵ字状のスリット１２が設けられ、該スリット１２の内側に金属端子配置領域となる舌片部１３が形成された板状のエラストマー１１と、Ｌ字状又は直線状の金属部材とを用意する工程、
（Ｂ）次いで、スリット１２を通してエラストマー１１に金属部材を挿入する工程、
（Ｃ）次いで、金属部材の一端側又は両端側を折り曲げてコ字状の金属端子１４とすると共に、舌片部１３を金属端子１４の両方のアーム部で挟み、前述した本発明に係るソケットを得る工程。
【００３９】
図５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５（ａ）は、半導体装置２０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２０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中、符号２０は半導体装置、２１はプリント基板、２２はＢＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、２３はパターン配線、２４は半田、２５はＢＧＡ端子半田ボールである。
【００４０】
ソケット１０をプリント基板２１上のパターン配線２３に接続する場合、プリント基板２１側に予め必要な箇所だけにペースト半田２４を塗布し、その上にソケット１０の一方のアーム部外面を接して実装し、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。
【００４１】
この半導体装置において、ソケット１０をプリント基板２１上に実装した状態で、ＢＧＡパッケージ２２のＩＣを上に乗せた状態が図５（ａ）である。さらに、この状態で荷重を加えた状態が図５（ｂ）である。荷重を加えると、エラストマー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−ストローク特性となる。この場合もアーム部は主柱部を支点としてして沈み込む為、荷重を加えると接触点が主柱部側に移動し、これによって、ワイピング効果をもたらし、金属表面の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出来るため、低抵抗で接触を実現できる。
【００４２】
また、本発明のソケットにおいて、荷重−変位特性を主に決定するのは、当然のことながら舌片部１３にあるエラストマーの特性である。従って、ソケットとして求められる荷重−変位仕様に応じて適切なエラストマー材料を選択すべきであるが、これに加え、図５のようにエラストマー１１に耐半田付け性が求められる場合がある。この場合、耐熱性が重要になる。市場に存在するエラストマーには、耐熱性に優れ、ソケットの荷重−変位特性を実現可能なものとして、フッ素系エラストマー、プロピレン系エラストマー、エチレン系エラストマー、ポリエステルエラストマー等がある。これらの中でも、特にフッ素系エラストマーが好ましい。
【００４３】
図６及び図７は、本発明のソケットの第２実施形態を示す図であり、図６は本実施例のソケット３０の平面図、図７は図６中のＡ−Ａ’部断面図である。これらの図中、符号１１はエラストマー、１２はスリット、１３は舌片部、３０はソケット、３１は金属端子、３１Ａは主柱部、３１Ｂはアーム部、３２は凸部である。
【００４４】
本実施形態のソケット３０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、エラストマー１１に、金属端子を取り付けるためのコ字状のスリット１２を形成し、端子間を接続するエラストマー支持板と各端子の舌片部１３とが一部で繋がった形状にすることで、舌片部１３を持ち上げ、変形させた状態で金属端子を舌片部１３に挟み込むことが可能になる点は同様であるが、本実施形態では、金属端子として、ＬＧＡパッケージを装着可能にするため、アーム部３１Ｂの外側にドーム状や半球状の凸部３２が設けられた金属端子３１を用いた点で異なっている。
【００４５】
また、このソケット３０を用いる半導体装置（図８参照）は、プリント基板側も凸部を設け、プリント基板上に形成した接続ランドと接触することを想定した構造としている。ソケット市場において、実際の機器のプリント基板に装着して使用するソケットは、パーソナルコンピュータ用などのように、一度実装して交換しない場合と、サーバー用途などのように定期的にソケットコンタクトを交換するものがあり、図６及び図７に例示したソケット３０は、そのサーバー用途を考慮して、両面とも金属接触する構造にしている。このように本発明のソケットは、ＩＣパッケージに凸部がないＬＧＡパッケージや、メンテナンス時に交換するサーバー用途にも適用可能である。
【００４６】
図８は、本実施形態のソケット３０を用いた半導体装置の一例として、このソケット３０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動作を示す図である。図８（ａ）は半導体装置４０の押圧力付与前の状態（又は押圧力付与後の復元状態）を示す側面図、（ｂ）は、半導体装置４０に押圧力を付与した時の状態を示す側面図である。図８中、符号４０は半導体装置、４１はプリント基板、４２はＬＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、４３はパターン配線、４４はＬＧＡランドである。
【００４７】
この半導体装置４０は、プリント基板４１のパターン配線４３上に、ソケット３０の一方のアーム部を載せ、ソケット３０の他方のアーム部にＬＧＡパッケージ４２のＬＧＡランド４４を当接させた構造になっている。本実施形態のソケット３０は、コ字状の金属端子３１に凸部３２を設けることにより、この凸部３２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。
【００４８】
この状態で荷重を加えた状態が図８（ｂ）である。荷重を加えると、エラストマー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、このときの荷重と発生する沈みが、荷重−ストローク特性となる。また、金属端子３１のアーム部は主柱部を支点としてして沈み込むため、荷重を加えると接触点が主柱部側に移動し、これによってワイピング効果をもたらし、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出来るため、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１１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。
【００４９】
この場合、図５と比較して、上下共にエラストマー１１が圧縮される点が異なる。また、接続する対象のランドの厚さを考慮しなければ、図８のソケット構造では変位可能な範囲（ストローク）は、凸部３２の高さで決定することが分かる。従って、圧縮時に変形しない凸部３２を形成できれば、凸部３２の高さが高いほど変位を大きく取ることができる。一般に、ソケットでは１０〜５０ｇｆ程度の荷重で０．１〜１．０ｍｍ程度の荷重を求められることが多いが、本実施形態のソケット３０は、そのような用途でも対応することができる。
【００５０】
図８を模擬した実験では、約２５ｇにおいて０．１５ｍｍの変位が得られ、０．３ｍｍ程度の変位まで動作可能であり、５００ＭＨｚで１ｎＨ以下の低インダクタンスが実現可能であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るソケットの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ’部断面図である。
【図３】本発明のソケットの製造方法の一例を示し、板状のエラストマーにスリットを形成した状態を示す平面図である。
【図４】本発明のソケットの製造方法の一例を工程順に示す側面断面図である。
【図５】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６】本発明に係るソケットの第２実施形態を示す平面図である。
【図７】図６中のＡ−Ａ’部断面図である。
【図８】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。
【符号の説明】
【００５２】
１０，３０…ソケット、１１…エラストマー、１２…スリット、１３…舌片部、１４，３１…金属端子、１４Ａ，３１Ａ…主柱部、１４Ｂ，３１Ｂ…アーム部、２０，４０…半導体装置、２１，４１…プリント基板、２２…ＢＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、２３，４３…パターン配線、２４…半田、２５…ＢＧＡ端子半田ボール、３２…凸部、４２…ＬＧＡパッケージ（ＩＣパッケージ）、４４…ＬＧＡランド。
【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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