(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子と、
を有し、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布されたニッケルめっき層からなる付着抑制層が形成され、
上記付着抑制層上に、上記複数の機能性粒子の粒径よりも薄い金めっき層である接続層が形成され、上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している、ソケット。
【請求項２】
ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子と、
を有し、上記接触部は表面に凹凸を含み、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布された金属めっき層からなる付着抑制層が形成され、凹凸が形成された付着抑制層上に貴金属めっき層である接続層が形成され、上記接続層は、機械的または化学的研磨され上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している、ソケット。
【請求項３】
上記機能性粒子がＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）である請求項１又は２に記載のソケット。
【請求項４】
上記機能性粒子が酸化チタン又はＴｉ−Ｏ−Ｎである請求項１又は２に記載のソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のリード端子を有する電気部品を着脱可能に装着して各リード端子と外部装置（試験装置）とを電気的に接続するためのソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９（ａ），（ｂ）は、従来のバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す断面図である。
図９（ａ），（ｂ）に示すように、このソケット１０１は、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のＩＣチップ１０５のテスティングに用いられるものであり、各コンタクトピン１０６は、カバー１０３に設けられたガイド部１０３ａと係合して揺動することによってＩＣチップ１０５の装着及びＩＣリード１５１との電気的な接続が行われるように構成されている。
【０００３】
すなわち、ベース１０２に対してカバー１０３を押し下げた場合には、図９（ａ）に示すように、コンタクトピン１０６のレバー部１６２がカバー１０３のガイド部１０３ａと係合してコンタクトピン１０６の接点部１６０がＩＣチップ１０５の受け台１０４から離れ、これによりＩＣチップ１０５が装着可能な状態になる。
【０００４】
その後、ＩＣチップ１０５を装着してカバー１０３に対する押圧を解除すると、図９（ｂ）に示すように、コンタクトピン１０６はそれ自身のばね性によって、その接点部１６０がＩＣリード１５１に接触する。その結果、コンタクトピン１０６の反力と接点部１６０のワイピング作用とによって、ＩＣリード１５１とコンタクトピン１０６との良好な電気的接続が達成される。
【０００５】
一方、図１０（ａ），（ｂ）に示す従来のソケット２０１においては、図示しないカバーの動作に伴ってスライダ２１４が水平方向に移動し、これによりベース２１２に設けたコンタクトピン２１６が開き、ＩＣチップ２０５のはんだボール２５１がコンタクトピン２１６の間に挿入可能になる。
【０００６】
そして、ＩＣチップ２０５を装着してカバーに対する押圧を解除すると、図１０（ｂ）に示すように、コンタクトピン２１６はそれ自身のばね性等によって接点部２６０が閉じてはんだボール２５１に接触し、これらの良好な電気的接続が達成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来技術においては、図１１及び図１２に示すように、コンタクトピン１０６、２１６の接点部１６０、２６０には、母材である銅合金１６１の錆や腐食を防止するため、ニッケルによるめっき１６２を施し、さらに、その上に仕上げとして金めっき１６４を施すことによって、はんだによるめっき１５１ａが施されたリード部１５１やはんだボール２５１と良好な電気的接続を得るようにしている。
【０００８】
しかしながら、このような従来技術においては、接続部分のはんだがコンタクトピン１０６、２１６の接点部１６０、２６０に転移して付着することがある。そして、これら接点部１６０、２６０に付着したはんだが酸化されると、電気的な接続不良を起こす場合がある。
【０００９】
また、はんだに用いられるフラックスや他の有機物がコンタクトピン１０６、２１６の接点部１６０、２６０に付着する場合があり、その場合には、同様に電気的な接続不良が生ずることがある。
【００１０】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、はんだの酸化やフラックス等による接続不良を防止して安定した電気的接続を可能にするソケットを提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のソケットは、ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子とを有し、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布されたニッケルめっき層からなる付着抑制層が形成され、上記付着抑制層上に、上記複数の機能性粒子の粒径よりも薄い金めっき層である接続層が形成され、上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している。
また本発明に係るソケットは、ベースと、試験される電気部品が載置される載置部と、上記ベースに固定された固定部と上記電気部品の外部接続端子に接触する接触部とを有する複数の接触子とを有し、上記接触部は表面に凹凸を含み、上記接触部に異物の付着を防止するための複数の機能性粒子が分布された金属めっき層からなる付着抑制層が形成され、凹凸が形成された付着抑制層上に貴金属めっき層である接続層が形成され、上記接続層は、機械的または化学的研磨され上記複数の機能性粒子の一部が上記接続層の表面から露出している。上記機能性粒子は、例えばＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）、酸化チタン又はＴｉ−Ｏ−Ｎである。
【００１２】
本発明においては、所定の機能性材料（例えば撥水性や光触媒機能を有する材料）を含有する付着抑制層が接触子（コンタクトピン）の接触部（接点部）に設けられているため、電気部品（ＩＣチップ）等の外部接続端子から接触子の接触部に転移しようとするはんだやフラックスなどの付着が抑制される。
その結果、本発明によれば、はんだの酸化やフラックス等による接続不良を防止して安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【００１３】
本発明においては、付着抑制層上に貴金属めっき層である接続層を形成することにより、より安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【００１４】
また、付着抑制層が所定の機能性粒子を有することで、機能性粒子の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することが可能になる。
【００１５】
さらに、接続層の厚さを機能性粒子の粒径より薄くすることで、接触子の接触部と電気部品の外部接続端子とが接触する際に機能性粒子が露出し易くなり、機能性粒子の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することが可能になる。  さらにまた、付着抑制層が部分的に露出することで、機能性材料の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することが可能になる。
【００１６】
さらにまた、機能性粒子の表面に導電性薄膜を形成することにより、導電部分の面積を大きくすることができるので、より安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るソケットの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明に係るソケットの一例の要部構成を示す断面図で、カバーが押し下げられた状態を示すものである。図１（ｂ）は、同実施の形態のソケットの要部構成を示す断面図で、カバーが押し上げられた状態を示すものである。
【００１８】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態のソケット１Ａは、例えば、ＴＳＯＰのＩＣチップ（電気素子）５Ａのテスティングに用いられるものであり、プラスチックを用いて形成されたベース２を有している。
【００１９】
ベース２には、カバー３がベース２に対して上下動可能に取り付けられている。カバー３に対して押圧力を加えない状態においては、スプリング４によってカバー３がベース２に対して離間する方向に付勢されるように構成されている。
【００２０】
ベース２上には、弾性力のある銅合金を用いて板バネ状に成形されたコンタクトピン６が複数配置されている。このコンタクトピン６は、ＩＣチップ５Ａのパッケージ５０Ａの周囲から導出されたＩＣリード（接続端子）５１Ａと同じ数だけ設けられており、各コンタクトピン６の先端部は各ＩＣリード５１Ａに弾性力を持って接触できるように構成されている。
【００２１】
このコンタクトピン６は、リード部６ａがベース２の底面からほぼ垂直に導出された状態でベース２に固定され、このリード部６ａによってソケット１Ａをプリント基板（図示せず）にはんだ付けできるように構成されている。
【００２２】
各コンタクトピン６は、カバー３に設けられたガイド部３ａと係合して揺動することによってＩＣチップ５Ａの装着及びＩＣリード５１Ａとの電気的な接続が行われるように構成されている。
【００２３】
すなわち、ベース２に対してカバー３を押し下げた場合には、図１（ａ）に示すように、コンタクトピン６のレバー部６２がカバー３のガイド部３ａと係合してコンタクトピン６の接点部６０がＩＣチップ５Ａの受け台７から離れ、これによりＩＣチップ５Ａが装着可能な状態になる。
【００２４】
その後、ＩＣチップ５Ａを装着してカバー３に対する押圧を解除すると、図１（ｂ）に示すように、コンタクトピン６はそれ自身のばね性によって接点部６０がＩＣリード５１Ａの先端部に接触する。その結果、コンタクトピン６の反力と接点部６０のワイピング作用とによって、ＩＣリード５１Ａとコンタクトピン６との良好な電気的接続が達成される。
【００２５】
図２は、本例のソケットにおけるコンタクトピンの接点部を拡大して示すものである。
図２に示すように、本実施の形態のコンタクトピン６の接点部６０は、銅合金からなる本体６１の表面に、銅合金の錆や腐食を防止するため、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる保護層６２が例えばめっきによって形成されている。
【００２６】
そして、保護層６２の表面には、後述する付着抑制層６３が設けられ、さらに付着抑制層６３の表面に、貴金属である例えば金めっきからなる接続層６４が形成されている。
【００２７】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係るソケットの他の例の要部を示す概略構成図であり、以下、上記ソケットと対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２８】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、本例のソケット１Ｂは、例えば、ＢＧＡタイプのＩＣチップ（電気素子）５Ｂのテスティングに用いられるものである。
【００２９】
本例のソケット１Ｂは、例えばプラスチックを用いて形成されたベース１２を有し、このベース１２上には、弾性力のある銅合金を用い板バネ状に成形されたコンタクトピン１６が複数配置されている。
【００３０】
コンタクトピン１６は、ＩＣチップ５Ｂのパッケージ５０Ｂの下面に設けられたたはんだボール（接続端子）５１Ｂと同じ数だけ設けられており、各コンタクトピン１６の先端部には開閉自在の一対のアーム状接点部１６ａ、１６ｂが設けられている。
【００３１】
本実施の形態においては、図示しないカバーの動作に伴ってスライダ１４が水平方向に移動するように構成され、これによりスライダ１４に設けた係合部１５との係合によってコンタクトピン１６のアーム状接点部１６ａ、１６ｂが開き、ＩＣチップ５Ｂのはんだボール５１Ｂがコンタクトピン１６のアーム状接点部１６ａ、１６ｂの間に挿入可能になる。
【００３２】
そして、ＩＣチップ５Ｂを装着してカバーに対する押圧を解除すると、図３（ｂ）に示すように、コンタクトピン１６はそれ自身のばね性等によってアーム状接点部１６ａ、１６ｂが閉じてはんだボール５１Ｂに接触し、これらの間の良好な電気的接続が達成されるように構成されている。
【００３３】
図４は、本例のソケットにおけるコンタクトピンの接点部を拡大して示すものである。
図４に示すように、本例のコンタクトピン１６の接点部６０は、上記例と同様に、銅合金からなる本体６１の表面に、銅合金の錆や腐食を防止するため、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる保護層６２が例えばめっきによって形成されている。
【００３４】
そして、保護層６２の表面には、後述する付着抑制層６３が設けられ、さらに付着抑制層６３の表面に、貴金属である例えば金めっきからなる接続層６４が形成されている。
【００３５】
図５は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第１の実施の形態を示す拡大断面図である。
図５に示すように、本実施の形態においては、接続層６４の下部に形成された付着抑制層６３に、所定の機能性粒子６５が含まれている。
【００３６】
本発明の場合、機能性粒子６５の材料としては種々のものを用いることができるが、はんだや異物等の付着を抑制するという観点からは、撥水性を有するＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）が好ましい。
【００３７】
また、機能性粒子６５の粒径は特に限定されるものではないが、適度に分布させ、機能性材料の特性を活かす観点からは、付着抑制層６３の厚さと同等、またはこれより小さいものを用いることが好ましい。
【００３８】
具体的には、付着抑制層６３の厚さが０．５μｍである場合に、機能性粒子６５の粒径を０．２〜０．５μｍとすることが好ましい。
【００３９】
また、付着抑制層６３に機能性粒子６５を含ませるには、例えば、ＰＴＦＥ微粒子を分散させためっき液を十分攪拌してＰＴＦＥ微粒子をめっき液中に均一かつ非凝集状態に分散させた状態で、めっき処理を行なう。図５に示すように、ある機能性粒子６５は、保護層６２に接触し、ある機能性粒子６５は、保護層６２から離れ、機能性粒子６５の一部はめっき層すなわち付着抑制層６３の表面から露出した状態となる。
【００４０】
さらに、量産性の観点から、付着抑制層６３は、電気めっきによって形成することが好ましい。
【００４１】
一方、本実施の形態においては、はんだ等の付着を抑制する観点から、接続層６４の厚さを、機能性粒子６５の粒径より薄く形成して、機能性粒子６５が部分的に露出するようにするとよい。
【００４２】
具体的には、機能性粒子６５の粒径が０．２〜０．５μｍである場合に、接続層６４の厚さを０．１〜０．５μｍとするとよい。
【００４３】
このような構成を有する本実施の形態においては、ＰＴＦＥ等の機能性粒子６５を含有する付着抑制層６３がコンタクトピン６、１６の接点部６０の表層部分に設けられていることから、ＩＣチップ５Ａ、５Ｂのリード部５１Ａ又ははんだボール５１Ｂからコンタクトピン６、１６の接点部６０に付着しにくくなる。
【００４４】
その結果、本実施の形態によれば、はんだ等の付着を防止できるため、酸化したはんだや異物の付着に起因する接続不良を防止して安定した電気的な接続を得ることができる。
【００４５】
特に本実施の形態においては、付着抑制層６３が金めっきからなる接続層６４の下層に設けられているので、安定した電気的接続を得ることができる。
【００４６】
さらに、接続層６４の厚さを機能性粒子６５の粒径より薄く形成するようにすれば、コンタクトピン６、１６の接点部６０とＩＣチップ５Ａ、５Ｂのリード部５１Ａ又ははんだボール５１Ｂとが接触する際に機能性粒子６５が露出しやすくなり、機能性粒子６５の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することができる。
【００４７】
さらにまた、本実施の形態の付着抑制層６３は、ＰＴＦＥ等の機能性粒子６５を含み所定の金属からなるめっき層によるものであって、容易に形成することができるものである。
【００４８】
図６は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第２の実施の形態を示す断面図であり、以下、上述の実施の形態と対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
図６に示すように、本実施の形態の接点部６０Ａは、接続層６４にピンホール６６が形成されることにより付着抑制層６３の機能性粒子６５が部分的に露出するようにしたものである。
【００５０】
この場合、接続層６４にピンホール６６を形成するには、接続層６４のめっきを薄めっき（０．１〜０．５μｍ程度）にするとよい。
【００５１】
本実施の形態の場合は、機能性粒子６５の粒径が０．２〜０．５μｍである場合に、接続層６４の厚さを０．１〜２μｍとすることが好ましく、より好ましくは、０．１〜０．５μｍである。
【００５２】
このような構成を有する本実施の形態によれば、機能性粒子６５が確実に露出しているので、機能性粒子６５の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００５３】
図７は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第３の実施の形態を示す断面図であり、以下、上述の実施の形態と対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図７に示すように、本実施の形態の接点部６０Ｂは、コンタクトピンの接点部の接続層６４の下層が、所定の凹凸形状に形成されているものである。
【００５５】
本実施の形態の場合は、接点部６０Ｂの本体６１の表面に凹凸を形成することによって保護層６２、付着抑制層６３の表面にそれぞれ凹凸を形成するようにしている。
【００５６】
ここで、本体６１に凹凸を形成するには、例えば、所定の酸やアルカリ溶液を用いてブラスト処理を施すことにより粗面化するとよい。
【００５７】
本実施の形態においては、はんだ等の付着を抑制する観点から、本体６１における凹凸の高さが接続層６４の厚さより大きくなるようにして接続層６４の厚さを部分的に薄くするとよい。
【００５８】
また、図７に示すように、例えば機械的・化学的研磨によって接続層６４を部分的に除去して接続層６４の厚さを部分的に薄くすることもできる（図中点線部分参照）。
【００５９】
このような構成を有する本実施の形態によれば、機能性粒子６５が露出しやすくなるため、機能性粒子６５の機能をより効果的に発揮させて接続不良を防止することができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００６０】
図８は、本発明におけるコンタクトピンの接点部の第４の実施の形態を示す断面図であり、以下、上述の実施の形態と対応する部分については共通する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６１】
図８に示すように、本実施の形態の６０Ｃは、機能性粒子６５を核材として、その表面に、例えば、金などの貴金属からなる導電性の薄膜６６を形成したものである。
【００６２】
このような構成を有する本実施の形態によれば、接点部６０における導電部分の面積を大きくすることができるので、より安定した電気的な接続を得ることができる。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００６３】
上述の実施の形態においては、付着抑制層６３に含まれる機能性粒子６５として、はんだや異物等の付着を抑制する撥水性を有するＰＴＦＥを用いたが、フラックス等の異物を紫外線下で分解可能である酸化チタン（ＴｉＯ2）又は可視光線下で分解可能であるＴｉ−Ｏ−Ｎを用いることもできる。この場合、はんだ等が付着しても、上記酸化チタン又はＴｉ−Ｏ−Ｎからなる機能性粒子によって付着物が分解されるので、接続不良の問題を回避することができる。Ｔｉ−Ｏ−Ｎは可視光線により光触媒効果を発揮するので、紫外線により光触媒効果を発揮する酸化チタンよりも有用と考えられる。
【００６４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、以下に説明するように種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、錆や腐食防止等の目的で保護層としてニッケルめっきを施しようにしているが、本発明はこれに限られず、（半）光沢のニッケルめっき、無光沢のニッケルめっきの２層のめっきを施してもよいし、また、硬度の大きいニッケル−パラジウムめっきを施すことも可能である。
【００６５】
さらに、上述の実施の形態では、接続層の下層に対して粗面化処理を施すことによって凹凸を形成するようにしたが、例えば、セラミック粉末やダイヤモンド粉末のような硬質材料に上記機能性材料のコーティングを施した粒子を用いることも可能である。
このような粒子を用いれば、はんだの酸化膜をより小さな力で破壊することができるという効果がある。
【００６６】
さらにまた、本発明は、種々のＩＣチップ用のソケットに適用することができ、また、バーンインテスト用のソケットのみならず、種々の電気的特性試験用のソケットに適用することができるものである。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、はんだの酸化やフラックス等による接続不良を防止して安定した電気的な接続を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）：本発明に係るソケットの一例の要部構成を示す断面図で、カバーが押し下げられた状態を示すもの、
（ｂ）：同ソケットの要部構成を示す断面図で、カバーが押し上げられた状態を示すもの
【図２】本発明のソケットの一例におけるコンタクトピンの接点部を拡大して示す図
【図３】（ａ）：本発明に係るソケットの他の例の要部構成を示す断面図で、カバーが押し下げられた状態を示すもの、
（ｂ）：同ソケットの要部構成を示す断面図で、カバーが押し上げられた状態を示すもの
【図４】本例のソケットにおけるコンタクトピンの接点部を拡大して示す図
【図５】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第１の実施の形態を示す拡大断面図
【図６】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第２の実施の形態を示す断面図
【図７】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第３の実施の形態を示す断面図
【図８】本発明におけるコンタクトピンの接点部の第４の実施の形態を示す断面図
【図９】（ａ），（ｂ）：従来例に係るバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す断面図
【図１０】（ａ），（ｂ）：他の従来例に係るバーンインテスト要のソケットの要部構成を示す断面図
【図１１】従来例に係るバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す拡大断面図
【図１２】他の従来例に係るバーンインテスト用のソケットの要部構成を示す拡大断面図
【符号の説明】
１……ソケット  ２……ベース  ３……カバー  ５……ＩＣチップ（電気素子）６……コンタクトピン（導電部材）  １１……ＩＣリード（接続端子）  ６０……接点部  ６１……本体  ６２……保護層  ６３……付着抑制層  ６４……接続層
【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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