(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣと基板とを接続する第１のコンタクトを備えるＩＣソケットであって、
前記第１のコンタクトは、
前記ＩＣと接触する第１のデバイス側電極と、
前記第１のデバイス側電極と対向して設けられ、前記基板と接触する第１の基板側電極と、
前記第１のデバイス側電極と前記第１の基板側電極とを電気的に接続する第１の伝送線路と、
前記第１のデバイス側電極と前記第１の基板側電極との間に設けられた絶縁性の第１の弾性体と、
前記第１のデバイス側絶縁板と前記第１の基板側絶縁板とに挟まれた第１の弾性支持体と
を有し、
前記第１の弾性体は、
前記第１のデバイス側電極に沿って設けられた第１のデバイス側絶縁板と、
前記第１の基板側電極に沿って設けられた第１の基板側絶縁板と、
一端が前記第１のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が前記第１の基板側絶縁板の端部に接続された第１の接続板と
を含む第１の弾性部材であり、
前記第１のデバイス側絶縁板と、前記第１の基板側絶縁板と、前記第１の接続板とは、実質的にコの字形状をなすように接続され、
前記第１のデバイス側電極、前記第１の基板側電極、前記第１のデバイス側絶縁板および前記第１の基板側絶縁板は、前記ＩＣおよび前記基板に接触する方向に垂直な平板形状を有し、
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板と前記第１の基板側絶縁板とを略平行に保ち、
前記第１のデバイス側電極が、前記第１のデバイス側電極から前記第１の基板側電極への方向に押下された場合に、前記第１の弾性部材は、前記第１のデバイス側電極を前記方向に平行移動させるべく変形するとともに、前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板を前記方向に平行移動させるべく変形することを特徴とするＩＣソケット。
【請求項２】
前記第１のデバイス側電極と、前記第１の基板側電極と、前記伝送線路とは、一体に形成され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】
前記第１のデバイス側絶縁板と、前記第１の基板側絶縁板と、前記第１の接続板とは、一体に形成され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４】
前記第１のデバイス側電極、前記第１の基板側電極、及び前記第１の伝送線路は、前記第１の弾性部材の表面に設けられてい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５】
前記第１の接続板は、前記第１のデバイス側絶縁板から前記第１の基板側絶縁板への方向に対して屈曲してい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６】
前記第１の伝送線路は、前記第１の接続板の表面に設けられた、切り欠きを持つ金属膜であ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７】
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板及び前記第１の基板側絶縁板に固着されてい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８】
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板と前記第１の基板側絶縁板との間隔を広げる方向に前記第１のデバイス側絶縁板及び前記第１の基板側絶縁板を押圧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９】
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板から前記第１の基板側絶縁板への方向に対して屈曲してい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１０】
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板から前記第１の基板側絶縁板への方向に対して略垂直な方向へ切り欠かれてい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１１】
前記第１の接続板は、前記第１のデバイス側絶縁板が前記第１のデバイス側絶縁板から前記第１の基板側絶縁板への方向に押下された場合に屈曲し、
前記第１の接続板の屈曲する部分と、前記第１の弾性支持体とは接触しないことを特徴とする請求項１に記載のＩＣソケット。
【請求項１２】
前記第１の接続板は、前記第１の弾性支持体の方向に屈曲しており、前記第１の弾性支持体は、前記第１の接続板が屈曲した方向と実質的に同一方向に屈曲してい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１３】
前記第１の弾性支持体は、前記第１の接続板の屈曲した角度よりも鋭角に屈曲していることを特徴とする請求項１２に記載のＩＣソケット。
【請求項１４】
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板が、前記第１のデバイス側絶縁板から前記第１の基板側絶縁板への方向に押下された場合に、前記方向に対して略垂直な方向に、前記第１の接続板を押すことを特徴とする請求項１に記載のＩＣソケット。
【請求項１５】
前記第１のデバイス側絶縁板と、前記第１の接続板と、前記第１の弾性支持体とが、隙間を形成し、
前記第１の基板側絶縁板と、前記第１の接続板と、前記第１の弾性支持体とが、隙間を形成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１６】
前記第１の弾性部材と前記第１の弾性支持体とは、弾性係数が異なる材料で形成され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１７】
前記第１の弾性支持体は、前記第１のデバイス側絶縁板及び前記第１の基板側絶縁板よりも突出した突出部を含むことを特徴とする請求項１に記載のＩＣソケット。
【請求項１８】
前記突出部は、絶縁性を有することを特徴とする請求項１７に記載のＩＣソケット。
【請求項１９】
前記ＩＣソケットは、
前記ＩＣと接触する第２のデバイス側電極と、
前記第２のデバイス側電極と対向して設けられ、前記基板と接触する第２の基板側電極と、
前記第２のデバイス側電極と前記第２の基板側電極とを電気的に接続する第２の伝送線路と、
前記第２のデバイス側電極に沿って設けられた第２のデバイス側絶縁板、前記第２の基板側電極に沿って設けられた第２の基板側絶縁板、及び一端が前記第２のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が前記第２の基板側絶縁板の端部に接続された第２の接続板を含み、前記第２のデバイス側電極と前記第２の基板側電極との間に設けられた、絶縁性の第２の弾性部材とを有する第２のコンタクトを更に備え、
前記突出部は前記第２の伝送線路に接触することを特徴とする請求項１８に記載のＩＣソケット。
【請求項２０】
前記ＩＣソケットは、
前記ＩＣと接触する第２のデバイス側電極と、
前記第２のデバイス側電極と対向して設けられ、前記基板と接触する第２の基板側電極と、
前記第２のデバイス側電極と前記第２の基板側電極とを電気的に接続する第２の伝送線路と、
前記第２のデバイス側電極に沿って設けられた第２のデバイス側絶縁板、前記第２の基板側電極に沿って設けられた第２の基板側絶縁板、及び一端が前記第２のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が前記第２の基板側絶縁板の端部に接続された第２の接続板を含み、前記第２のデバイス側電極と前記第２の基板側電極との間に設けられた、絶縁性の第２の弾性部材と、
前記第２のデバイス側絶縁板と前記第２の基板側絶縁板とに挟まれた第２の弾性支持体とを有する第２のコンタクトを更に備え、
前記第１の弾性支持体と前記第２の弾性支持体とは、一体に設けられてい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２１】
前記ＩＣソケットは、
前記ＩＣと接触する第２のデバイス側電極と、
前記第２のデバイス側電極と対向して設けられ、前記基板と接触する第２の基板側電極と、
前記第２のデバイス側電極と前記第２の基板側電極とを電気的に接続する第２の伝送線路と、
前記第２のデバイス側電極と前記第２の基板側電極との間に設けられた絶縁性の第２の弾性部材と
を有する第２のコンタクトを更に備え、
前記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材とは、一体に設けられてい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２２】
前記第２の弾性部材は、
前記第２のデバイス側電極に沿って設けられた第２のデバイス側絶縁板と、
前記第２の基板側電極に沿って設けられた第２の基板側絶縁板と、
一端が前記第２のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が前記第２の基板側絶縁板の端部に接続された第２の接続板とを含み、
前記第１の接続板と前記第２の接続板とは、一体に設けられていることを特徴とする請求項２１に記載のＩＣソケット。
【請求項２３】
前記第１のデバイス側電極は、金属微粒子からなる金属微粒子層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。
【請求項２４】
前記第１のデバイス側電極は、前記金属微粒子層の表面に形成された金属膜を更に有することを特徴とする請求項２３に記載のＩＣソケット。
【請求項２５】
前記金属微粒子は、導電性の磁性体であることを特徴とする請求項２４に記載のＩＣソケット。
【請求項２６】
前記金属微粒子は、鋭角な先端を持つことを特徴とする請求項２４に記載のＩＣソケット。
【請求項２７】
前記金属微粒子は、前記先端が前記第１のデバイス側電極の法線方向に向いていることを特徴とする請求項３１に記載のＩＣソケット。
【請求項２８】
ＩＣと基板とを接続する第１のコンタクトを備えるＩＣソケットの前記第１のコンタクトを製造する製造方法であって、
前記ＩＣと接触する第１のデバイス側電極と、前記第１のデバイス側電極と対向して設けられ、前記基板と接触する第１の基板側電極と、前記第１のデバイス側電極と前記第１の基板側電極とを電気的に接続する第１の伝送線路とを金属膜により一体的に形成し、
前記第１のデバイス側電極に沿って設けられた第１のデバイス側絶縁板と、前記第１の基板側電極に沿って設けられた第１の基板側絶縁板と、一端が前記第１のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が前記第１の基板側絶縁板の端部に接続された第１の接続板とを有する第１の弾性体を一体的に形成し、
前記第１のデバイス側電極、前記第１の基板側電極および前記第１の伝送線路と、前記第１の弾性体とを張り合わせ、
前記第１のデバイス側電極、前記第１の基板側電極、前記第１のデバイス側絶縁板および前記第１の基板側絶縁板は、前記ＩＣおよび前記基板に接触する方向に垂直な平板形状となるように、実質的にコの字形状をなすように曲げ加工し、
第１の弾性支持体を金型により成型し、
前記第１の弾性支持体を前記第１のデバイス側絶縁板と前記第１の基板側絶縁板との間に配する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣソケットに関する。特に本発明は、ＩＣと基板とを接続するコンタクトを備えるＩＣソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣ動作の高速化及び端子の狭ピッチ化に伴い、ＩＣの動作テスト等において使用されるＩＣソケットの、低インダクタンス化、狭ピッチ化の要求が高まっている。従来のＩＣソケットは、例えばプローブピンとコイルバネとを備えたポゴピンタイプのＩＣソケットや、絶縁性の低弾性エラストマが棒状の独立したコンタクトを保持するエラストマタイプのＩＣソケット等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポゴピンタイプのＩＣソケットは、接点間のインダクタンスが高いため、特に高速で動作するＩＣと試験装置とを接続した場合には入出力信号の波形の劣化を来たし、試験精度に悪影響を与えるという課題を有していた。更にポゴピンタイプのＩＣソケットは、構造が複雑なため、狭ピッチ化やコストダウンが困難であるという課題も有していた。また、エラストマタイプのＩＣソケットは、接触信頼性及び耐久性が十分でないという課題を有していた。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるＩＣソケットを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１のの形態によると、ＩＣと基板とを接続する第１のコンタクトを備えるＩＣソケットは、第１のコンタクトが、ＩＣと接触する第１のデバイス側電極と、第１のデバイス側電極と対向して設けられ、基板と接触する第１の基板側電極と、第１のデバイス側電極と第１の基板側電極とを電気的に接続する第１の伝送線路と、第１のデバイス側電極と第１の基板側電極との間に設けられた第１の弾性部材とを有する。
【０００６】
第１の弾性部材は、第１のデバイス側電極に沿って設けられた第１のデバイス側絶縁板と、第１の基板側電極に沿って設けられた第１の基板側絶縁板と、一端が第１のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が第１の基板側絶縁板の端部に接続された第１の接続板とを含んでもよい。
【０００７】
第１のデバイス側電極と、第１の基板側電極と、伝送線路とは、一体に形成されてもよい。第１のデバイス側絶縁板と、第１の基板側絶縁板と、第１の接続板とは、一体に形成されてもよい。また、第１のデバイス側電極、第１の基板側電極、及び第１の伝送線路は、第１の弾性部材の表面に設けられてもよい。
【０００８】
第１のデバイス側絶縁板と、第１の基板側絶縁板と、第１の接続板とは、実質的にコの字形状をなすように接続されてもよい。そして、第１のデバイス側電極が、第１のデバイス側電極から第１の基板側電極への方向に押下された場合に、第１の弾性部材は、第１のデバイス側電極を方向に平行移動させるべく変形してもよい。また、第１の接続板は、第１のデバイス側絶縁板から第１の基板側絶縁板への方向に対して屈曲していてもよい。また、第１の伝送線路は、第１の接続板の表面に設けられた、切り欠きを持つ金属膜であってもよい。
【０００９】
第１のコンタクトは、第１のデバイス側絶縁板と第１の基板側絶縁板とに挟まれた第１の弾性支持体を更に有してもよい。また、第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板と第１の基板側絶縁板とを略平行に保ってもよい。また、第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板及び第１の基板側絶縁板に固着されていてもよい。また、第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板と第１の基板側絶縁板との間隔を広げる方向に第１のデバイス側絶縁板及び第１の基板側絶縁板を押圧してもよい。
【００１０】
第１のデバイス側絶縁板が第１のデバイス側絶縁板から第１の基板側絶縁板への方向に押下された場合に、第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板を前記方向に平行移動させるべく変形してもよい。また、第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板から第１の基板側絶縁板への方向に対して屈曲していてもよい。また、第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板から第１の基板側絶縁板への方向に対して略垂直な方向へ切り欠かれていてもよい。
【００１１】
第１の接続板は、第１のデバイス側絶縁板が第１のデバイス側絶縁板から第１の基板側絶縁板への方向に押下された場合に屈曲し、第１の接続板の屈曲する部分と、第１の弾性支持体とは接触しなくてもよい。また、第１の接続板は、第１の弾性支持体の方向に屈曲しており、第１の弾性支持体は、第１の接続板が屈曲した方向と実質的に同一方向に屈曲していてもよい。また、第１の弾性支持体は、第１の接続板の屈曲した角度よりも鋭角に屈曲していてもよい。
【００１２】
第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板が、第１のデバイス側絶縁板から第１の基板側絶縁板への方向に押下された場合に、前記方向に対して略垂直な方向に、第１の接続板を押してもよい。また、第１のデバイス側絶縁板と、第１の接続板と、第１の弾性支持体とが、隙間を形成し、第１の基板側絶縁板と、第１の接続板と、第１の弾性支持体とが、隙間を形成してもよい。また、第１の弾性部材と第１の弾性支持体とは、弾性係数が異なる材料で形成されてもよい。
【００１３】
第１の弾性支持体は、第１のデバイス側絶縁板及び第１の基板側絶縁板よりも突出した突出部を含んでもよい。突出部は、絶縁性を有してもよい。また、ＩＣソケットは、ＩＣと接触する第２のデバイス側電極と、第２のデバイス側電極と対向して設けられ、基板と接触する第２の基板側電極と、第２のデバイス側電極と第２の基板側電極とを電気的に接続する第２の伝送線路と、第２のデバイス側電極に沿って設けられた第２のデバイス側絶縁板、第２の基板側電極に沿って設けられた第２の基板側絶縁板、及び一端が第２のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が第２の基板側絶縁板の端部に接続された第２の接続板を含み、第２のデバイス側電極と第２の基板側電極との間に設けられた第２の弾性部材とを有する第２のコンタクトを更に備えてもよく、突出部は第２の伝送線路に接触してもよい。
【００１４】
ＩＣソケットは、ＩＣと接触する第２のデバイス側電極と、第２のデバイス側電極と対向して設けられ、基板と接触する第２の基板側電極と、第２のデバイス側電極と第２の基板側電極とを電気的に接続する第２の伝送線路と、第２のデバイス側電極に沿って設けられた第２のデバイス側絶縁板、第２の基板側電極に沿って設けられた第２の基板側絶縁板、及び一端が第２のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が第２の基板側絶縁板の端部に接続された第２の接続板を含み、第２のデバイス側電極と第２の基板側電極との間に設けられた第２の弾性部材と、第２のデバイス側絶縁板と第２の基板側絶縁板とに挟まれた第２の弾性支持体とを有する第２のコンタクトを更に備えてもよく、第１の弾性支持体と第２の弾性支持体とは、一体に設けられていてもよい。
【００１５】
ＩＣソケットは、ＩＣと接触する第２のデバイス側電極と、第２のデバイス側電極と対向して設けられ、基板と接触する第２の基板側電極と、第２のデバイス側電極と第２の基板側電極とを電気的に接続する第２の伝送線路と、第２のデバイス側電極と第２の基板側電極との間に設けられた第２の弾性部材とを有する第２のコンタクトを更に備えてもよく、第１の弾性部材と第２の弾性部材とは、一体に設けられていてもよい。また、第２の弾性部材は、第２のデバイス側電極に沿って設けられた第２のデバイス側絶縁板と、第２の基板側電極に沿って設けられた第２の基板側絶縁板と、一端が第２のデバイス側絶縁板の端部に接続され、他端が第２の基板側絶縁板の端部に接続された第２の接続板とを含んでもよく、第１の接続板と第２の接続板とは、一体に設けられていてもよい。
【００１６】
第１のデバイス側電極は、金属微粒子からなる金属微粒子層を有してもよい。また、第１のデバイス側電極は、金属微粒子層の表面に形成された金属膜を更に有してもよい。また、金属微粒子は、導電性の磁性体であってもよい。また、金属微粒子は、鋭角な先端を持っていてもよい。更に、金属微粒子は、先端が第１のデバイス側電極の法線方向に向いていてもよい。
【００１７】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るＩＣソケット１００を用いてＩＣ２００の動作を試験する場合に、ＩＣソケット１００とＩＣ２００とを実装するＩＣホルダ５００の分解斜視図を示す。ＩＣホルダ５００は、ソケットボード２０６と、ＩＣソケット１００と、ソケットガイド２０４と、インサート２０３と、加圧ヘッド２１０とを備える。半導体試験装置とＩＣ２００とは、基板の一例であるソケットボード２０６及びＩＣソケット１００を経由して電気的に接続される。
ＩＣソケット１００は、ＩＣ２００の端子配列に基づいて配置された複数のコンタクト１０と、複数のコンタクト１０を保持する絶縁性の筐体９０とを備える。ソケットガイド２０４は、ＩＣソケット１００を位置決めする。ソケットガイド２０４及びＩＣソケット１００は、ソケットボード２０６に固定される。
【００２０】
また、インサート２０３はＩＣ２００を位置決めし、保持する。そして、ＩＣ２００を保持したインサート２０３は、ソケットガイド２０４にガイドされながら嵌合する。最後に加圧ヘッド２１０は、インサート２０３をソケットボード２０６に対して垂直に加圧することによって、ＩＣ２００をＩＣソケット１００に均一に押さえつける。ＩＣ２００がＩＣソケット１００に押さえつけられることによって、ＩＣソケット１００が備える複数のコンタクト１０のそれぞれは、ＩＣ２００が備える複数の端子のそれぞれと、ソケットボード２０６が備える複数のランド２０８のそれぞれとを電気的に接続する。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るＩＣ２００の外形の一例を示す。本例におけるＩＣ２００は、パッケージ裏面において、グリッド状に配置された端子のそれぞれに半田ボール２０２が設けられた、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのＩＣである。
【００２２】
図３は、本実施形態に係るＩＣソケット１００が備える複数のコンタクト１０のうちのコンタクト１０ａの構成の一例を示す。コンタクト１０ａは、ＩＣ２００と接触するデバイス側電極１２ａと、デバイス側電極１２ａと対向して設けられ、ソケットボード２０６と接触する基板側電極１４ａと、デバイス側電極１２ａと基板側電極１４ａとを電気的に接続する伝送線路１６ａと、デバイス側電極１２ａと基板側電極１４ａとの間に設けられた絶縁性の弾性部材１８ａとを有する。弾性部材１８ａは、デバイス側電極１２ａに沿って設けられたデバイス側絶縁板２０ａと、基板側電極１４ａに沿って設けられた基板側絶縁板２２ａと、一端がデバイス側絶縁板２０ａの端部に接続され、他端が基板側絶縁板２２ａの端部に接続された接続板２４ａとを含む。
【００２３】
デバイス側絶縁板２０ａと、基板側絶縁板２２ａと、接続板２４ａとは、例えばポリイミド等の絶縁性の材料により一体に形成されてもよい。また、デバイス側電極１２ａと、基板側電極１４ａと、伝送線路１６ａとは、例えば、銅箔等の金属膜により一体に形成され、弾性部材１８ａの表面に設けられてもよい。そして、デバイス側電極１２ａ、基板側電極１４ａ、伝送線路１６ａ、及び弾性部材１８ａは、ポリイミドフイルムと銅箔とを貼り合わせ、銅箔を所定のパターン形状にエッチングした後、キャビティとコアを有する金型を用いて実質的にコの字形状をなすように曲げ加工し、最後に所定の外形にカットすることによって製造される。また、当該曲げ加工の工程においては、加熱処理を行うことによって加工後の形状を安定させてもよい。
【００２４】
コンタクト１０ａは、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとに挟まれた弾性支持体２６ａを更に備える。弾性支持体２６ａは、例えばウレタンフォーム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エポキシ樹脂等の材料で形成される。そして、弾性支持体２６ａは、液状の材料を金型に充填して、金型の形状とほぼ同一形状に成型することによって得られるので、寸法精度及び形状安定性に優れる。一方、弾性部材１８ａの製造方法の一例である前述の曲げ加工は、曲げ角度がばらつきやすいため、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとの間隔はばらつきやすい。
【００２５】
そこで、弾性支持体２６ａの優れた寸法精度及び形状安定性を利用して、弾性部材１８ａの形状を補正する。まず、弾性部材１８ａの形状が、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとの間隔が開く方向にばらつく場合には、弾性支持体２６ａは、デバイス側絶縁板２０ａ及び基板側絶縁板２２ａに固着されることにより、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとを、略均一間隔、かつ略平行に補正する。固着の手段は、接着、超音波溶着、もしくは熱溶着であってもよいし、インサート成形による固着であってもよい。また、弾性部材１８ａの形状が、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとの間隔が狭まる方向にばらつく場合には、弾性支持体２６ａは、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとの間隔を広げる方向にデバイス側絶縁板２０ａ及び基板側絶縁板２２ａを押圧することによって、デバイス側絶縁板２０ａと基板側絶縁板２２ａとを、略均一間隔、かつ略平行に補正する。
【００２６】
弾性支持体２６ａは、デバイス側絶縁板２０ａから基板側絶縁板２２ａへの方向に対して接続板２４ａの方向に屈曲している。そして、デバイス側絶縁板２０ａと、接続板２４ａと、弾性支持体２６ａとは、隙間２８ａを形成し、基板側絶縁板２２ａと、接続板２４ａと、弾性支持体２６ａとは、隙間３０ａを形成する。弾性支持体２６ａは、屈曲した形状ではなく、デバイス側絶縁板２０ａから基板側絶縁板２２ａへの方向に対して略垂直な方向へ切り欠かれていてもよい。また、弾性支持体２６ａは、デバイス側絶縁板２０ａ及び基板側絶縁板２２ａよりも突出した突出部３２ａを含む。突出部３２ａは、絶縁性の材料で形成されることにより、絶縁性を有している。
【００２７】
以上の構成によるコンタクト１０ａは、デバイス側電極１２ａと、基板側電極１４ａと、伝送線路１６ａとが、弾性部材１８ａに貼り合わせられた状態で加工されるので製造が容易であり、加工精度の向上と、コストダウンが実現できる。また、弾性支持体２６ａを有しているので、デバイス側電極１２ａと基板側電極１４ａとの距離を均一に保つことができる。従って、半田ボール２０２がデバイス側電極１２ａに接触するタイミングを一定にすることができる。
【００２８】
図４は、コンタクト１０ａの構成の他の例を示す。ここでは、図３で説明したコンタクト１０ａの例と異なる部分のみ説明する。
接続板２４ａは、デバイス側絶縁板２０ａから基板側絶縁板２２ａへの方向に対して弾性支持体２６ａの方向に屈曲している。そして、弾性支持体２６ａは、接続板２４ａが屈曲した方向と実質的に同一方向に、接続板２４ａの屈曲した角度よりも鋭角な角度に屈曲して設けられている。また、弾性支持体２６ａは、屈曲する代わりに、接続板２４ａに対向する部分が接続板２４ａの屈曲した角度よりも鋭角な角度でくの字に切り欠かれて設けられてもよい。
【００２９】
デバイス側電極１２ａが、デバイス側電極１２ａから基板側電極１４ａへの方向に押下された場合において、予め接続板２４ａが屈曲している方向と同一方向に屈曲している弾性支持体２６ａは、接続板２４ａが更に屈曲する方向と同一方向に更に屈曲する。この場合、弾性支持体２６ａが、接続板２４ａの屈曲した角度よりも鋭角に屈曲しているので、接続板２４ａの屈曲する部分と弾性支持体２６ａとは接触せず、独立して変形する。
【００３０】
図５は、本実施形態に係るコンタクト１０ａ及びコンタクト１０ｂが、ＩＣ２００とソケットボード２０６とを接続した状態の一例を示す。複数のコンタクト１０のうちのコンタクト１０ｂは、コンタクト１０ａと同様の構成であって、ＩＣ２００と接触するデバイス側電極１２ｂと、デバイス側電極１２ｂに対向して設けられ、ソケットボード２０６と接触する基板側電極１４ｂと、デバイス側電極１２ｂと基板側電極１４ｂとを電気的に接続する伝送線路１６ｂと、デバイス側電極１２ｂに沿って設けられたデバイス側絶縁板２０ｂ、基板側電極１４ｂに沿って設けられた基板側絶縁板２２ｂ、及び一端がデバイス側絶縁板２０ｂの端部に接続され、他端が基板側絶縁板２２ｂの端部に接続された接続板２４ｂを含み、デバイス側電極１２ｂと基板側電極１４ｂとの間に設けられた弾性部材１８ｂとを有する。コンタクト１０ａとコンタクト１０ｂとは、突出部３２ａと伝送線路１６ｂとを接触させて隣接している。
【００３１】
ＩＣ２００がソケットボード２０６の方向に押下された場合、デバイス側電極１２ａは、デバイス側電極１２ａから基板側電極１４ａへの方向に押下される。同時に、デバイス側絶縁板２０ａは、デバイス側絶縁板２０ａから基板側絶縁板２２ａへの方向に押下される。そして、弾性支持体２６ａは、切り欠かれて設けられた部分が屈曲、または、予め屈曲して設けられた部分が更に屈曲する。この場合、弾性支持体２６ａの屈曲する部分の先端が、接続板２４ａの内壁面を、前記押下の方向に対して略垂直な方向に押し出すことによって、接続板２４ａは、屈曲する。そして、弾性支持体２６ａが、デバイス側絶縁板２０ａの内壁面を支持した状態で、接続板２４ａを外側へ屈曲させることにより、デバイス側絶縁板２０ａは、デバイス側絶縁板２０ａから基板側絶縁板２２ａへの方向に平行移動する。また、弾性部材１８ａは、デバイス側絶縁板２０ａが前記方向に移動することにより、デバイス側電極１２ａを、デバイス側電極１２ａから基板側電極１４ａへの方向に平行移動させる。また、デバイス側絶縁板２０ａと、接続板２４ａと、弾性支持体２６ａとが、隙間２８ａを形成することによって、デバイス側絶縁板２０ａと接続板２４ａとが形成する角は、弾性支持体２６ａに妨げられることなく変形する。また、基板側絶縁板２２ａと、接続板２４ａと、弾性支持体２６ａとが隙間３０ａを形成することによって、基板側絶縁板２２ａと接続板２４ａとが形成する角は、弾性支持体２６ａに妨げられることなく変形する。コンタクト１０ａは前述の様に変形することにより、半田ボール２０２ａとデバイス側電極１２ａ、及び基板側電極１４ａとランド２０８ａの安定した導通を確保し、半田ボール２０２ａとランド２０８ａとを電気的に接続する。また、コンタクト１０ｂは、コンタクト１０ａと同様に、半田ボール２０２ｂとランド２０８ｂとを電気的に接続する。
【００３２】
弾性支持体２６ａ及び２６ｂは、弾性部材１８ａ及び１８ｂと弾性係数が異なる材料で形成される。そして、弾性支持体２６ａ及び２６ｂの材料は、ＩＣソケット１００の実装制約や、コンタクト１０ａ及び１０ｂに要求される特性に応じて選定される。一例として、ＩＣソケット１００が高温下で使用される場合、または、コンタクト１０ａ及びコンタクト１０ｂに高い耐久性が要求される場合は、弾性支持体２６ａ及び２６ｂは、耐熱性に優れ、圧縮残留歪が少ないシリコンゴムで形成されることが好ましい。
【００３３】
また、他の例として、コンタクト１０ａ及び１０ｂのストロークが比較的大きく確保される場合は、弾性支持体２６ａ及び２６ｂは、ネオプレンフォームやウレタンフォーム等の比較的弾性係数の低い発泡樹脂で形成されることが好ましい。弾性支持体２６ａ及び２６ｂの弾性係数が低い場合、デバイス側電極１２ａから基板側電極１４ａへの方向におけるコンタクト１０ａの弾性係数、及びデバイス側電極１２ｂから基板側電極１４ｂへの方向におけるコンタクト１０ｂの弾性係数は、比較的低くなる。従って、半田ボール２０２ａと２０２ｂとの高さのばらつき、またはコンタクト１０ａと１０ｂとの高さのばらつきによって、コンタクト１０ａと１０ｂとのストロークとが異なった場合でも、半田ボール２０２ａと２０２ｂとに加わる反力の差は、比較的低く抑えられる。この結果、複数の半田ボール２０２に加える応力が局所的に高くなることがなく、半田ボール２０２及びＩＣ２００の破損を防止することができる。
【００３４】
コンタクト１０ｂが、半田ボール２０２ｂとランド２０８ｂとを接続する場合、半田ボール２０２ｂがデバイス側電極１２ｂを押下するに従って、接続板２４ｂ及び伝送線路１６ｂは、弾性支持体２６ａの方向に屈曲する。ここで弾性支持体２６ａは、接続板２４ｂ及び伝送線路１６ｂが屈曲する部分との間に、接続板２４ｂ及び電送線路１６ｂの屈曲する大きさよりも大きい隙間を形成しているため、コンタクト１０ａとコンタクト１０ｂとは互いに干渉することなく、独立して動作する。
【００３５】
以上の構成によるコンタクト１０ａは、デバイス側電極１２ａと基盤側電極１４ａとを略平行に保ちながら、半田ボール２０２ａとランド２０８ａとに、所定の荷重とストロークで接触するので、ＩＣ２００とソケットボード２０６とを電気的に安定して接続することができる。また、コンタクト１０ａは、部品点数が少なく構造が簡単なため、小型化と狭ピッチ化、及びコストダウンが容易である。さらに、コンタクト１０ａは、絶縁性を有する突出部３２ａを、隣接するコンタクト１０ｂの伝送線路１６ａに接触させることにより、コンタクト１０ｂとのショート及び動作干渉を起こすことなく、コンタクト１０ａとコンタクト１０ｂとを狭ピッチで配列することができる。また、デバイス側電極１２ａと基板側電極１４ａの距離を小さくすることにより、インダクタンス成分を低く抑えることができる。
【００３６】
図６は、本実施形態に係るコンタクト１０ａ及びコンタクト１０ｂが、ＩＣ２００と基板２０６とを接続した状態の他の例を示す。コンタクト１０ｂは、コンタクト１０ａと同様の仕組みでＩＣ２００とソケットボード２０６とを接続するため、説明を省略する。コンタクト１０ａにおいて、半田ボール２０２がデバイス側電極１２ａを押下すると、予め弾性支持体２６ａの方向に屈曲している接続板２４ａは、弾性支持体２６ａの方向に更に屈曲する。そして、予め接続板２４ａが屈曲している方向と同一方向に屈曲している弾性支持体２６ａは、接続板２４ａが更に屈曲する方向と同一方向に更に屈曲する。この場合、弾性支持体２６ａが、接続板２４ａの屈曲した角度よりも鋭角に屈曲していることによって、接続板２４ａの屈曲する部分と弾性支持体２６ａとは接触せず、独立して変形する。また、弾性支持体２６ａの伝送線路１６ｂに対向した面は、伝送線路１６ｂの屈曲した角度よりも鈍角をなして設けられており、弾性支持体２６ａの屈曲する部分と伝送線路１６ｂとは接触せず、独立して変形する。
【００３７】
従って、本例によるコンタクト１０ａは、デバイス側電極１２ａと基盤側電極１４ａとを略平行に保ちながら、半田ボール２０２ａとランド２０８ａとに、所定の荷重とストロークで接触するので、ＩＣ２００とソケットボード２０６とを電気的に安定して接続することができる。また、コンタクト１０ａ及び１０ｂは、互いにショート及び動作干渉を起こすことなく、狭ピッチで配列することができる。
【００３８】
図７は、本実施形態に係るコンタクト１０ａと、コンタクト１０ｃとが隣接して設けられた状態の一例を、弾性支持体２６ａの方向から見た図である。弾性支持体２６ａと、弾性支持体２６ｃとは、一体に設けられている。従って、コンタクト１０ａとコンタクト１０ｃとは、所定の間隔を維持した状態で一体として取り扱われるので、取り扱いが容易であり、均一で狭いピッチに配列することができる。
【００３９】
図８は、本実施形態に係るコンタクト１０ａとコンタクト１０ｃとが隣接して設けられた状態の一例を、伝送線路１６ａの方向から見た図である。接続板２４ａと、接続板２４ｃとが一体に設けられることにより、弾性部材１８ａと弾性部材１８ｃとは、一体として取り扱われる。従って、コンタクト１０ａとコンタクト１０ｃとは、所定の間隔を維持した状態で一体として取り扱われるので、取り扱いが容易であり、均一で狭いピッチに配列することができる。また、デバイス側絶縁板２０ａとデバイス側絶縁板２０ｃとを分離することにより、ＩＣ２００からソケットボード２０６への方向における、デバイス側絶縁板２０ａ及びデバイス側絶縁板２０ｃの変形が独立する。従って、コンタクト１０ａ及びコンタクト１０ｃは、半田ボール２０２の高さが不均一な場合でも、半田ボール２０２に対して確実に接触する。
【００４０】
伝送線路１６ａは、例えば銅箔をエッチングすることによって得られる、所定のパターンに切り欠かれた金属膜である。また、伝送線路１６ａの膜厚が薄いので、伝送線路１６ａの形状は、コンタクト１０ａの弾性率に実質的に影響しない。そして、伝送線路１６ａは、エッチングパターンの形状に応じて、所定のインピーダンスを有して形成される。従って、コンタクト１０ａは、ＩＣ２００からソケットボード２０６への方向におけるコンタクト１０ａのばね特性を実質的に変更することなく、デバイス側電極１２ａと基板側電極１４ａとの間に所望のインピーダンスを有して形成される。
【００４１】
図９は、ＩＣ２００の端子配列に応じて、複数のコンタクト１０をグリッド状に配列する一例を示す。図９に示すＸ方向に配列される複数のコンタクト１０は、図５で説明したように配列され、一体に設けることができる。また、図９に示すＹ方向に配列される複数のコンタクト１０は、図７で説明したように互いに接触して配列される。従って、複数のコンタクト１０は、ＩＣ２００の端子配列に対応して、グリッド状に、狭ピッチで配列される。また、Ｘ方向に配列された複数のコンタクト１０を一体に設けることにより、製造時の組み立てを容易にすることができる。
【００４２】
図１０は、デバイス側電極１２ａ及びデバイス側絶縁板２０ａの断面の例を示す。デバイス側電極１２ａは、ポリイミドフイルム等からなるデバイス側絶縁板２０ａに貼り合わせた銅箔３００と、金属微粒子を堆積させた金属微粒子層３０２と、金属微粒子層３０２の表面に形成された金属膜の一例であるめっき層３０４とを含む。金属微粒子３０６は、平均粒子径４０μｍのニッケル、コバルト、鉄等からなる比較的硬度の高い導電性磁性体粒子であって、材料を、先端が鋭角な回転対称形状に切削加工して得られる。金属微粒子３０６を銅箔３００の表面に堆積させる場合には、銅箔３００の表面に対して略法線方向へ、実質的に平行な磁場を作用させることによって、磁性体である金属微粒子３０６の向きを前記方向に整列させる。そして整列した金属微粒子３０６の表面に、例えば電解めっきにより得られるめっき層３０４を堆積させる。めっき層３０４は、接点との接触抵抗が低く、耐食性、耐摩耗性に優れた、金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム等で形成されることが好ましい。
【００４３】
このように生成されたデバイス側電極１２ａの表面は、金属微粒子３０６の形状に応じて細かい凹凸形状をなす。そして、デバイス側電極１２ａが、所定の荷重で半田ボール２０２と接触した場合の接触圧力分布は、デバイス側電極１２ａの表面形状に基づいて決まる。つまり、金属微粒子３０６の頂点に相当する凸部分の接触圧力は局部的に高くなる。デバイス側電極１２ａは、この局部的に高い接触圧力によって半田ボール２０２の表面に形成される酸化膜を突き破り、安定した低い接触抵抗を保つことができる。
【００４４】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４５】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によればＩＣと基板とを接続するコンタクトを備えるＩＣソケットであって、低インダクタンスで狭ピッチ化が可能なＩＣソケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態に係るＩＣホルダ５００の分解斜視図である。
【図２】  本実施形態に係るＩＣ２００の外形の一例を示す図である。
【図３】  本実施形態に係るＩＣソケット１００が備えるコンタクト１０ａの一例を示す構造図である。
【図４】  本実施形態に係るＩＣソケット１００が備えるコンタクト１０ａの他の例を示す構造図である。
【図５】  本実施形態に係るコンタクト１０ａ及びコンタクト１０ｂが、ＩＣ２００と基板２０６とを接続した状態の一例を示す図である。
【図６】  本実施形態に係るコンタクト１０ａ及びコンタクト１０ｂが、ＩＣ２００と基板２０６とを接続した状態の他の例を示す図である。
【図７】  本実施形態に係るコンタクト１０ａとコンタクト１０ｃとが隣接して設けられた状態の一例を、弾性支持体２６ａの方向から見た図である。
【図８】  本実施形態に係るコンタクト１０ａとコンタクト１０ｃとが隣接して設けられた状態の一例を、伝送線路１６ａの方向から見た図である。
【図９】  ＩＣ２００の端子配列に応じて、複数のコンタクト１０を配列した状態の一例を示す図である。
【図１０】  本実施形態に係るデバイス側電極１２ａの断面構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…コンタクト                      １２…デバイス側電極
１４…基板側電極                      １６…伝送線路
１８…弾性部材                        ２０…デバイス側絶縁板
２２…基板側絶縁板                    ２４…接続板
２６…弾性支持体                      ３２…突出部
１００…ＩＣソケット                  ２００…ＩＣ
２０３…インサート                    ２０４…ソケットガイド
２０６…ソケットボード                ２０８…ランド
２１０…加圧ヘッド                    ３００…銅箔
３０４…めっき層                      ３０６…金属微粒子
【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】
0003789810.tif 000008
【図８】
0003789810.tif 000009
【図９】
0003789810.tif 000010
【図１０】
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