DE10029025A1

DE10029025A1 - IC-Sockel

Info

Publication number: DE10029025A1
Application number: DE10029025A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Hoshino; Masakazu Yayoshi
Original assignee: Tokyo Eletech Corp
Current assignee: Tokyo Eletech Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-01-18
Also published as: US6270356B1; JP2000357571A

Abstract

Es ist ein kleiner und dünner IC-Sockel beschrieben, welcher den Anschluß eines IC-Bauteils vom BGA/LGA-Typ an eine gedruckte Schaltung ermöglicht. Der IC-Sockel umfaßt einen Sockelrumpf mit einer Vielzahl von Hauptdurchgangslöchern, welche zwischen den Oberflächen und Unterseiten des Sockels ausgebildet sind, wobei jedes Hauptdurchgangsloch einem entsprechenden Anschluß des IC entspricht. In jedem Hauptdurchgangsloch sind ein oberes Kontaktbauelement und ein unteres Kontaktbauelement paarweise angeordnet, wobei die beiden Kontaktbauelemente elektrisch miteinander verbunden sind. Zumindest das obere Kontaktbauelement ist verschiebbar angeordnet und vorgespannt, damit es über die Oberfläche des Rumpfes hinausragt. Eine externe gedruckte Schaltung zur Verbindung ist an der Oberfläche des Sockelrumpfes angebracht und weist eine Vielzahl von oberen, durchgalvanisierten Durchgangslöchern auf, welche jeweils den Hauptdurchgangslöchern entsprechen. Das obere Kontaktbauelement ragt über ein entsprechendes der oberen Durchgangslöcher hinaus und ist elektrisch mit einer entsprechenden Leitungsbahn der Verdrahtung verbunden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sockel für eine integrierte Schaltung (IC-Sockel) und insbesondere einen IC- Sockel, welcher ein Auflöt-IC-Bauteil, wie z. B. ein Ball-Grid- Array (BGA) Bauteil oder ein Land-Grid-Array (LGA) Bauteil, aufweist und auf einer integrierten Schaltung befestigt ist, so daß eine elektrische Verbindung zwischen der integrierten Schaltung des Auflöt-IC-Bauteils und einem elektrischen Schaltkreis auf der gedruckten Schaltung hergestellt wird.

2. Stand der Technik

Aufgrund der steigenden Dichte bei einem elektronischen Schaltkreis sind hochintegrierte Schaltkreise und ähnliches weit verbreitet. Eine derartige hochdichte Vorrichtung weist eine hohe Anzahl von auf der Unterseite vorgesehenen Aus gangsanschlüssen in einem vorbestimmten Muster auf und aus diesem Grund ist die Oberflächenmontage das Standardverfahren.

Durch die Verbesserungen bei den Formen der Ausgangsanschlüsse und durch die Reduzierung des Abstands zwischen den Anschlüs sen wird häufig eine Anschlußform vom BGA-Typ bei dem Fall eingesetzt, daß der Abstand 0,65 mm, 0,5 mm oder 0,4 mm be trägt.

Fig. 1A ist eine Seitenansicht eines Beispiels für einen in tegrierten Schaltkreis vom BGA-Typ und Fig. 1B ist eine Unter ansicht. Bei der integrierten Schaltung vom BGA-Typ sind Me tallanschlüsse BT in Matrizenform im gesamten Zentralabschnitt der Unterseite ICb eines Matrixabschnitts angeordnet. Jeder Metallanschluß ist erforderungsgemäß mit einem Innenabschnitt der integrierten Schaltung verbunden. Zum Auflöten werden Löt kugeln BL (Lötaugen) an den planaren Unterseitenstellen Ts des jeweiligen Metallanschlusses BT angebracht. Während des Auflö tens wird die integrierte Schaltung dann an einer vorbestimm ten Stelle auf einer gedruckten Schaltung angeordnet und wird in einem Schmelzofen oder ähnlichem erhitzt. Als Ergebnis schmelzen die Lötkugeln BL und es bilden sich Lötverbindungen zwischen den Anschlüssen und den vorbestimmten Abschnitten der Verdrahtungsmuster auf der gedruckten Schaltung (Auflötver fahren).

Es gibt eine weitere Art von Bauteil, welches mit "Land Grid Array (LGA)" bezeichnet ist, bei der ein Verbindungs-Lötwerk stoff auf einer gedruckten Schaltung vorbereitet wird und die planaren unteren Bereiche von Mikroanschlüssen eines IC-Bau teils freigelegt sind. Ein IC-Bauteil, welches ein BGA oder LGA einsetzt, welche geringfügig größer als der integrierte Schaltungsabschnitt sind, können als chipgroße Bauteile (CSP) bezeichnet werden.

Aufgrund der Situation, daß aufgelötete integrierte Schaltun gen, welche teuer sind und eine hohe Integrationsdichte auf weisen sowie eine große Anzahl von Anschlüssen umfassen, wei ten Einsatz finden, gibt es Fälle, daß sogar eine aufgelötete integrierte Schaltung durch die Verwendung eines IC-Sockels befestigt ist, wodurch eine solche teuere integrierte Schal tung vor unnötiger mechanischer oder elektrischer Beanspru chung, welche während der Herstellung der gedruckten Schaltung auftreten kann, geschützt wird. Der Einsatz eines IC-Sockel ist zudem beispielsweise auch wichtig für die Erleichterung des Austauschs einer defekten integrierten Schaltung.

Bei dem Fall, daß eine gedruckte Schaltung konstruiert und entwickelt wird, welche ein hochdichtes Bauelement einsetzt, wird das hochdichte Bauelement fertiggestellt und anschließend wird die gedruckte Schaltung unter Verwendung des fertigen hochdichten Bauelements konstruiert. Andererseits verlängert diese Vorgehensweise die Entwicklungszeit und es dauert lange, bis die gedruckte Schaltung mit der gewünschten Leistung fer tiggestellt ist. Um die Entwicklungszeit zu verkürzen, wird die gedruckte Schaltung parallel zu der Entwicklung des hoch dichten Bauelements konstruiert. In diesem Falle wird der Test durchgeführt, indem eine Anzahl von Signalleitungen mit dich ten Anschlußflächen in einem Bereich der gedruckten Schaltung, in welchem das hochdichte Bauelement angeordnet werden soll, verbunden wird. Jedoch ist die Vorgehensweise bei der Verbin dung dieser Signalleitungen schwierig, da die Verbindung bei einer sehr großen Anzahl von dichten Verbindungspunkten er folgen muß.

Durch die Verwendung eines IC-Sockels, welcher es ermöglicht, individuelle Signale nach außen auf einfache Art und Weise auszugeben und ferner die gewünschten elektrischen Verbin dungen mit den dichten Anschlußflächen auf einfache Art und Weise mit hoher Zuverlässigkeit herzustellen, kann die Ent wicklungszeit für eine gedruckte Schaltung verkürzt werden und erlaubt die Durchführung ausreichender Herstellungsversuche und Experimente.

Bei integrierten Schaltungen vom BGA-Typ oder LGA-Typ steht jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Aufbaumöglichkeiten für einen IC-Sockel zur Verfügung, welcher eine Zuordnung zu An schlußpositionen, welche in Matrizenform dicht angeordnet sind, herstellt. Darüberhinaus stehen nur wenige Sockel zur Verfügung, welche eine Verbindung der Anschlüsse der inte grierten Schaltung nach außen ermöglichen.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht, welche die indivi duellen Bauteile eines herkömmlichen IC-Sockels zeigt. Fig. 3 ist eine Perspektivansicht, welche eine beispielhafte Ausfüh rungsform des herkömmlichen IC-Sockels, welcher für den obigen Zweck eingesetzt werden kann, zeigt.

Mit Bezug auf Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen "A" einen BGA-Sockelnabschnitt für die Unterbringung einer BGA inte grierten Schaltung und das Bezugszeichen "B" bezeichnet einen Adapterabschnitt einer gedruckten Schaltung für das Herausfüh ren von IC-Anschlüssen. Das Bezugszeichen "C" bezeichnet eine gedruckte Schaltung, an welcher der IC-Sockel befestigt werden soll.

Der herkömmliche IC-Sockel ist jedoch insofern von Nachteil, da er eine größere Abmessung aufweist und somit nur an be stimmten Orten eingesetzt werden kann. Darüberhinaus weist die herkömmliche integrierte Schaltung auch das Problem auf, daß die Anzahl der Bauelemente groß ist. Ferner muß, da der her kömmliche IC-Sockel PGA-Anschlüsse für das Auflöten auf eine gedruckte Schaltung aufweist, eine andere gedruckte Schaltung zum Auflöten der tatsächlichen integrierten Schaltung vorge sehen sein. Zur Handhabung digitaler integrierter Schaltungen, welche bei extrem hohen Frequenzen arbeiten, müssen die Ver bindungsweglängen verkürzt werden und es ist insbesondere ein dünner IC-Sockel erforderlich; dies bedeutet, daß ein IC- Sockel erwünscht ist, welcher einen derartigen Anschlußverbin dungsaufbau und einen Sockelaufbau aufweist, daß sowohl eine Reduzierung der Dicke als auch eine ausreichende Leistung er zielt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen IC-Sockel zu schaf fen, welcher geeignet für die Unterbringung einer BGA/LGA in tegrierten Schaltung für die Oberflächenmontage ist, wobei die integrierte Schaltung eine geringere Dicke und einfache und zuverlässige Eingabe/Ausgabe von Signalen ermöglicht.

Erfindungsgemäß weist ein Sockel für einen integrierten Schaltkreis (IC-Sockel) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Anschlüssen eines integrierten Schalt kreises und einer jeweiligen vorbestimmten Elektrode einer gedruckten Schaltung folgendes auf, nämlich ein Rumpfbauteil aus einem Isolierwerkstoff mit einer Oberfläche und eine Un terseite, wobei eine Vielzahl von Hauptdurchgangslöchern zwi schen der Oberfläche und der Unterseite ausgebildet sind, so daß jedes Hauptdurchgangsloch einem jeweiligen Anschluß des Auflöt-IC-Bauteils entspricht; ein Paar Kontaktbauelemente, bestehend aus einem oberen und einem unteren Kontaktbauele ment, welches Paar in jedem der Hauptdurchgangslöcher unterge bracht ist und elektrisch miteinander verbunden ist, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen des IC- Bauteils zur Oberflächenmontage mit der jeweiligen vorbestimm ten Elektrode der gedruckten Schaltung hergestellt wird, wobei zumindest das obere Kontaktbauelement verschiebbar angeordnet ist und unter Vorspannung steht, damit es über die Oberfläche des Rumpfbauteils übersteht; und ein an der Oberfläche des Rumpfbauteils befestigtes Schaltungsbauelement, welches eine Vielzahl von oberen durchgalvanisierten Durchgangslöchern auf weist, die jeweils einem der Hauptdurchgangslöcher entspre chen, wobei das obere Kontaktbauelement aus dem entsprechenden der oberen Durchgangslöcher eine vorbestimmte Länge hinaus ragt.

Das Schaltungsbauelement kann ferner eine Vielzahl von Leitern aufweisen, die mit dem jeweiligen Hauptdurchgangsloch verbun den sind, wobei das obere Kontaktbauelement aus dem entspre chenden oberen Durchgangsloch hinausragt und elektrisch mit einem entsprechenden Leiter verbunden ist. Das Schaltungsbau element kann eine externe gedruckte Schaltung zur Verbindung sein.

Als ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sind sowohl das obe re als auch das untere Kontaktbauteil verschiebbar und koaxial in jedem Hauptdurchgangsloch angeordnet und mit Hilfe eines Vorspannungsbauelements in Richtung der Trennung voneinander vorgespannt.

Gemäß einem weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das obere Kontaktbauelement verschiebbar und koaxial mit dem unte ren Kontaktbauelement in jedem Hauptdurchgangsloch im Ein griff, und das obere Kontaktbauelement ist mit Hilfe eines Vorspannungsbauelements in Richtung der Trennung von dem unte ren Kontaktbauelement vorgespannt.

Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe schafft die Erfin dung einen IC-Sockel für das Verbinden der Eingangs-/Ausgangs anschlüsse eines BGA integrierten Schaltkreises, welcher im Inneren des IC-Sockels mit vorbestimmten IC-Anschluß-Verbin dungselektroden auf einer auflötbaren integrierten Schaltung aufgenommen ist, welche folgendes aufweist: eine Sockelbasis aus einem Isolierwerkstoff für die Anordnung in einem IC-An schluß-Verbindungsbereich, welcher an einer vorbestimmten Stelle auf der Oberfläche der gedruckten Auflötschaltung an geordnet ist; eine Sockelbefestigungsvorrichtung für das Be festigen der Sockelbasis an der gedruckten Schaltung zur Be festigung; eine externe gedruckte Schaltung zur Verbindung, welche an einer Oberfläche der Sockelbasis befestigt ist; und eine integrierte Schaltungs-Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines BGA IC-Bauteils, welches an einer vorgege benen Stelle auf der externen gedruckten Verbindungsschaltung angeordnet ist, durch Druck von oben auf das BGA IC-Bauteil. Die Sockelbasis weist obere Kontaktstifte auf, welche an Stel len vorgesehen sind, die den jeweiligen Anschlußpositionen der oberhalb der Sockelbasis angeordneten integrierten Schaltung vom BGA-Typ entsprechen, und welche individuell innerhalb der Sockelbasis vorgespannt sind und eine vorbestimmte Länge über die Oberfläche der Sockelbasis hinausragen und sich durch die Durchgangslöcher der externen gedruckten Schaltung zur Verbin dung erstrecken; und untere Kontaktstife, welche elektrisch mit dem jeweiligen oberen Kontaktstift verbunden sind und welche individuell in der Sockelbasis vorgespannt sind sowie eine Unterseite der Sockelbasis an Stellen erreichen und dort vorragen, die den auf der gedruckten Befestigungsschaltung vorgesehenen IC-Anschluß-Verbindungselektroden entsprechen. Die externe gedruckte Schaltung zur Verbindung weist die Durchgangslöcher auf, in die jeweils der entsprechende obere Kontaktstift eingeführt wird, und Oberflächen-Verdrahtungsab schnitte, die voneinander isoliert sind, sind elektrisch mit dem jeweiligen oberen Kontaktstift verbunden und auf einer Oberfläche der externen gedruckten Verbindungsschaltung so angeordnet, daß sie sich zu einem Außenumfang erstrecken. Auf diese Weise kann die Erfindung einen IC-Sockel für einen inte grieren Schaltkreis mit BGA-Anschluß realisieren, welcher eine kleine Abmessung aufweist und dünn ist und den Eingang/Ausgang von Signalen von/zu einem externen System ermöglicht.

Ein oberen Kontaktstift und ein unterer Kontaktstift, welche miteinander verbunden sind, sind koaxial angeordnet und mit Hilfe einer Vorspannrichtung in Richtung der Trennung vonei nander vorgespannt. Insbesondere kann der IC-Sockel derart angeordnet sein, daß die Sockelbasis in Richtung ihrer Dicke in einer vorgegebenen Anordnung gebildet wird, wobei die ge bildete Sockelbasis eine Vielzahl von Durchgangslöchern mit jeweils einem oberen Abschnitt, der einen konstanten Durch messer hat, und einen unteren Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser, aufweist und zwischen den beiden Abschnitten eine Stufe vorgesehen ist; der IC-Sockel kann auch derart angeord net sein, daß eine Oberfläche der externen gedruckten Schal tung zur Verbindung mit Leiter-Anschlußflächen an Stellen, die den jeweiligen Durchgangslöchern entsprechen, in einem Zustand ausgebildet wird, in welchem die externe gedruckte Verbin dungsschaltung an der Sockelbasis auf vorgegebene Art und Wei se befestigt ist, wobei die Anschlußflächen mit einem Ende der jeweiligen Verdrahtungsabschnitte verbunden sind und die Durchgangslöcher einen kleineren Durchmesser als den konstan ten Durchmesser, der ungefähr an zentralen Abschnitten der jeweiligen Anschlußflächen gebildet wird, aufweisen; und daß jeder der unteren Kontaktstifte einen Rand an einer zentralen Position in axialer Richtung aufweist, jeder obere Kontakt stift einen Rand an einer zentralen Position in axialer Rich tung aufweist, eine erste Schraubenfeder zwischen den Rändern in einem komprimierten und verformten Zustand angeordnet ist und koaxial in dem Durchgangsloch untergebracht ist, wobei das Durchgangsloch durch die elastisch federnde Kraft der ersten Schraubenfeder vorgespannt ist, ein unteres Ende des unteren Kontaktstifts von der Unterseite der Sockelbasis vorspringt und eine oberes Ende des oberen Kontaktstifts von der Ober fläche der gedruckten Schaltung zur Verbindung vorsteht.

Der IC-Sockel kann derart konfiguriert sein, daß jeweils einer der oberen bzw. der unteren Kontaktstifte einen Schaft auf weist, welcher sich nach innen in axialer Richtung weg vom Rand erstreckt; ferner daß der andere Kontaktstift einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, der sich nach innen in axialer Richtung weg vom Rand des Durchgangslochs erstreckt und den Schaft verschiebbar oder mit lockerem Bewegungssitz anordnet; und daß die erste Schraubenfeder auf einer Außenum fangsfläche des Schafts befestigt ist und der zylinderförmige Abschnitt und beide Enden der ersten Schraubenfeder mit dem jeweiligen Rand in Kontakt sind.

Der IC-Sockel kann darüberhinaus ein internes zylinderförmiges Bauelement aufweisen, welches verschiebbar auf einer Außenum fangsfläche eines Abschnitts des oberhalb des Rands in axialer Richtung angeordneten oberen Kontaktstifts befestigt ist und einen Rand an einem oberen Ende in axialer Richtung aufweist; und ferner eine zweite Schraubenfeder, welche auf einer Außen umfangsfläche des internen zylinderförmigen Bauelements befe stigt ist und in komprimiertem Zustand auf die Art und Weise vorgesehen ist, daß beide Enden der zweiten Schraubenfeder mit Hilfe einer im Vergleich zur Vorspannkraft der ersten Schrau benfeder schwächeren Vorspannkraft mit dem Rand des oberen Kontaktstiftes und dem Rand des internen zylinderförmigen Bau elements in Kontakt gebracht werden.

Der IC-Sockel kann zudem ein Anschlußteil umfassen, das am Außenumfang der externen gedruckten Verbindungsschaltung vor gesehen ist, wobei die Verdrahtungabschnitte elektrisch mit dem jeweiligen Verbindungsstift des Anschlußteils verbunden sind. Dieser Aufbau erleichtert die Verwendung von Eingangs- /Ausgangsleitungen, welche von den IC-Anschlüssen nach außen führen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Fig. 1A eine Seitenansicht eines Beispiels für ein IC-Bauteil vom BGA-Typ, welches in einem IC-Sockel untergebracht werden kann;

Fig. 1B eine Unteransicht des beispielhaften IC-Bauteils vom BGA-Typ von Fig. 1A;

Fig. 2 eine Seitenansicht als Explosionszeichnung eines her kömmlichen IC-Sockels;

Fig. 3 eine Perspektivansicht, welche das äußere Erschei nungsbild eines herkömmlichen IC-Sockels zeigt;

Fig. 4A eine Seitenansicht eines Teilabschnitt eines IC- Sockels gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Aus führungsform;

Fig. 4B eine vergrößerte Seitenansicht eines Teilabschnitts des Hauptteils des IC-Sockels von Fig. 4A; und

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teilabschnitts eines IC- Sockels gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Aus führungsform.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen Bauteile mit gleicher oder ähnlicher Funktion mit identischen Bezugszeichen oder Symbolen bezeichnet sind.

Mit Bezug auf Fig. 4A weist der IC-Sockel 100 die Fähigkeit auf, ein (BGA/LGA)-IC-Bauteil zur Oberflächenmontage (im nach folgenden kurz als IC) bezeichnet, aufzunehmen. Der IC-Sockel 100 mit dem darin angeordneten IC ist auf einer gedruckten Schaltung C angeordnet und stellt auf diese Weise eine elek trische Verbindung zwischen dem IC und den vorbestimmten An schlüssen eines Schaltkreismusters her, welches auf der ge druckten Schaltung C ausgebildet ist, wodurch der Eingang/- Ausgang von Signalen dazwischen möglich ist.

Der erste erfindungsgemäße IC-Sockel 100 ist mit einer Sockel basis 1 versehen, welche sich aus einem oberen Abschnitt 1a und einem unteren Abschnitt 1b zusammensetzt, wobei die beiden Schichten integriert sind und aus einem Isolierwerkstoff, wie z. B. einem hitzebeständigen Polymer, hergestellt sind. Der untere Abschnitt 1b weist eine vorbestimmte Dicke und Form auf (z. B. eine rechteckige Querschnittsform), welche in etwa gleich der Draufsicht auf das IC ist. Der obere Abschnitt 1a weist eine vorgegebene Dicke auf und eine rechteckige Schnitt form auf, wie man sie erzielen würde, wenn man den unteren Ab schnitt 1b in etwa gleichmäßig nach außen weiten würde. Der untere Abschnitt 1b weist eine an der Unterseite befestigte Druckplatte 2 auf.

Der IC-Sockel 100 ist an der gedruckten Schaltung C mit Hilfe einer Sockel-Befestigungsvorrichtung angebracht, welche Befe stigungsschrauben 4 und Befestigungsmuttern 5 aufweist. Die Befestigungsschrauben 4 sind im oberen Abschnitt 1a an vier Eckpositionen versenkt, so daß sie sich nach unten erstrecken.

Der obere Abschnitt 1a der Sockelbasis 1 weist eine auf ihrer Oberfläche angebrachte externe gedruckte Verbindungsschaltung 3 auf. Das IC wird an einer vorbestimmten Position auf der ex ternen gedruckten Verbindungsschaltung 3 angeordnet und wird mit Hilfe einer IC-Befestigungsvorrichtung 9, welche sich aus einem Abstandshalter 6, einer Abdeckung 7 und Befestigungs schrauben 8 zusammensetzt, fixiert.

Der Abstandshalter 6 ist aus einem Isolierwerkstoff herge stellt und weist eine Rahmenform mit einer vorgegebenen Dicke auf, in welcher Form ein Zwischenraum in der Mitte gebildet ist, so daß die Form der Außenform des IC entspricht. Die Abdeckung 7 ist ebenfalls aus einem Isolierwerkstoff gebildet und mit dem oberen Endabschnitt des Abstandhalters 6 im Ein griff. Die Befestigungsschrauben 8 sind in die Durchgangs löcher des Abstandhalters 6 und der Abdeckung 7 von oben ein geführt, so daß sie durch die externe gedruckte Schaltung 3 zur Verbindung hindurchragen und ihre Spitzen im Gewindeein griff mit Gewindelöchern sind (nicht dargestellt), welche in der Sockelbasis 1 ausgebildet sind. Das IC wird durch den Abstandshalter 6 geführt und von oben durch die die Abdeckung 7 fixierenden Befestigungsschrauben 8 gedrückt.

Mit Bezug auf Fig. 4B weist die Sockelbasis eine Vielzahl von Hauptdurchgangslöchern auf, welche an vorgegebenen, der An schlußanordnung eines kompatiblen IC entsprechenden Stellen ausgebildet sind, wobei jedes der Hauptdurchgangslöcher einen vorgegebenen Durchmesser aufweist und sich in Richtung seiner Dicke erstreckt.

Die Druckplatte 2 weist untere Durchgangslöcher 2a auf, welche an Stellen gebildet sind, die jeweils den Hauptdurchgangslö chern entsprechen. Der Durchmesser der unteren Durchgangslö cher 2a ist geringer als der Durchmesser der Hauptdurchgangs löcher. Aus diesem Grund bildet sich eine Stufe am Übergang zwischen einem Hauptdurchgangsloch und einem entsprechenden unteren Durchgangsloch 2a.

Die externe gedruckte Schaltung 3 zur Verbindung weist obere durchgalvanisierte Durchgangslöcher 3e an Positionen auf, wel che jeweils den Positionen der Hauptdurchgangslöcher entspre chen. Der Durchmesser der oberen Durchgangslöcher 3e ist klei ner als der Durchmesser der Hauptdurchgangslöcher. Aus diesem Grund bildet sich eine Stufe am Übergang zwischen einem Haupt durchgangsloch und einem entsprechenden oberen Durchgangsloch 3e.

Um jedes der oberen Durchgangslöcher 3e herum sind eine Lei terbahn-Anschlußfläche 3a sowie eine Leiterbahn-Anschlußfläche 3c auf den Unterseiten bzw. den Oberflächen der externen ge druckten Schaltung 3 zur Verbindung ausgebildet. Die Leiter bahn-Anschlußfläche 3c für jedes der oberen Durchgangslöcher 3e ist an eine entsprechende Verbindungsleitung eines Verdrah tungsmusters 3d angeschlossen. Da die oberen Durchgangslöcher 3e jeweils durchgalvanisiert sind, ist die Leiterbahn-An schlußfläche 3a mit der entsprechenden Leiteranschlußfläche 3c über eine Durchgangsloch-Leiterbahn 3b für jedes obere Durch gangsloch elektrisch verbunden. Die anderen Enden des Verdrah tungsmusters 3d sind mit Verbindungsstiften 10a eines externen Ausgangs-Anschlußglieds (Universalanschlußglied) 10, welches fest auf dem Außenumfang der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung angebracht ist, elektrisch verbunden. Die Lei terbahn-Anschlußflächen 3c und das Verdrahtungsmuster 3d kön nen leicht einstückig mit Hilfe eines bekannten Ätzverfahrens für gedruckte Schaltungen gebildet werden. Ein Teil des Ver drahtungsmusters oder das gesamte Verdrahtungsmuster 3d kann auf der Oberfläche oder Unterseite der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung ausgebildet sein, indem ein be kanntes Verfahren zur Bildung von durchgalvanisierten Durch gangslöchern eingesetzt wird.

Jedes der oberen Durchgangslöcher 3e weist einen oberen Kon taktstift 12 auf, welcher beweglich in das Loch eingeführt ist und mit den entsprechenden Leiterbahn-Anschlußflächen 3a und 3c elektrisch verbunden ist. Aus diesem Grund ist jeder obere Kontaktstift 12 elektrisch mit einer entsprechenden Verbin dungsleitung des Verdrahtungsmusters 3d verbunden, welches zudem an dem externen Ausgangs-Anschlußglied 10 angeschlossen ist.

Wie es zuvor beschrieben worden ist, stellen die jeweiligen Verbindungsleitungen des Verdrahtungsmusters 3d eine elek trische Verbindung zwischen mit den Leiterbahn-Anschlußflächen 3c und den Verbindungsstiften 10a des externen Ausgangs-An schlußglieds 10 her. Dies ermöglicht einen einfachen Eingang/- Ausgang von elektrischen Signalen zwischen einem externen System und den Anschlüssen vom BGA/LGA-Typ des IC über das Universalanschlußglied 10.

Ein unterer Kontaktstift 11 und ein oberer Kontaktstift 12 sind im Inneren eines entsprechenden Hauptdurchgangslochs an geordnet und elektrisch miteinander verbunden. Der untere Kon taktstift 11 und der obere Kontaktstift 12 sind mit Hilfe einer Federvorrichtung vorgespannt und ihre Spitzen 11a und 12a ragen somit jeweils eine vorgegebene Länge elastisch fe dernd über die Unterseite der Druckplatte 2 bzw. der Oberflä che der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung hinaus.

Bei dieser Ausführungsform ist das Paar bestehend aus oberem Kontaktstift 12 und unterem Kontaktstift 11 koaxial angeordnet und mit Hilfe einer Vorspannvorrichtung 13 (hier Schraubenfe dern) in Richtung ihrer Trennung voneinander vorgespannt, wo bei die Vorspannvorrichtung ebenfalls koaxial angeordnet ist.

Wie es in der vergrößerten Teilansicht von Fig. 4B dargestellt ist, ist ein oberer Kontaktstift 12 - um es genauer zu be schreiben - aus Metall hergestellt und wird - falls erforder lich - durch Goldüberzug eines stabförmigen Bauelements aus Messing, Beryllium-Kupfer oder ähnlichem gebildet, wobei das stabförmige Bauelement eine vorgebene Länge aufweist und einen geringfügig kleineren Durchmesser als das entsprechende obere Durchgangsloch 3e hat. Der obere Kontaktstift 12 weist einen Rand 12b auf, welcher an einer Mittelposition in axialer Rich tung ausgebildet ist. Der Durchmesser des Rands 12b ist ge ringfügig kleiner als der Innendurchmesser des entsprechenden Hauptdurchgangslochs. Der obere Kontaktstift 12 weist einen Schaft 12c auf, welcher sich abwärts in axialer Richtung weg vom Rand 12b erstreckt.

Andererseits ist ein unterer Kontaktstift 11 aus Metall her gestellt und wird - falls erforderlich - durch Goldüberzug eines stabförmigen Bauelements aus Messing, Beryllium-Kupfer oder ähnlichem gebildet, wobei das stabförmige Bauelement eine vorgegebene Länge aufweist und einen geringfügig kleineren Durchmesser als das entsprechende untere Durchgangsloch 2a hat. Der untere Kontaktstift 11 weist einen Rand 11b auf, welcher an einer Mittelposition in axialer Richtung ausge bildet ist. Der Durchmesser des Rands 11b ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Hauptdurchgangslochs.

Der untere Kontaktstift 11 weist einen zylinderförmigen Ab schnitt 11C mit einer vorgegebenen Länge auf, welcher sich nach oben (d. h. nach innen in der Sockelbasis 1) in axialer Richtung weg vom Rand 11b erstreckt. In dem zylinderförmigen Abschnitt 11C ist der Schaft 12c verschiebbar oder mit locke rem Bewegungssitz untergebracht. Mit anderen Worten ist der Schaft 12c des oberen Kontaktstifts 12 verschiebbar in das zylindrische Loch des zylinderförmigen Abschnitts 11C ein geführt.

Der obere Kontaktstift 12 und der untere Kontaktstift 11 wer den im entsprechenden Hauptdurchgangsloch in einem Zustand an geordnet, in welchem sie miteinander im Eingriff sind, und der Schaft 12c wird verschiebbar in den zylinderförmigen Abschnitt 11C eingeführt. Eine erste Schraubenfeder 13 als Vorspannvor richtung wird auf den Außenumfangsflächen des Schafts 12c und des Zylinderabschnitts 11C befestigt. Beide Enden der ersten Schraubenfeder 13 sind mit den Rändern 12b und 11b in Kontakt, wobei die erste Schraubenfeder 13 dazu dient, die beiden Rän der voneinander zu trennen.

Obwohl bei dieser Ausführungsform der obere Kontaktstift 12 und der untere Kontaktstift 11 den Schaft 12c bzw. den zylin derförmigen Abschnitt 11C aufweisen, ist auch die Verwendung eines umgekehrten Aufbaus, nämlich ein oberer Kontaktstift 12 mit einem zylinderförmigen Abschnitt bzw. ein unterer Ab schnitt 11 mit einem Schaft, möglich.

Die wesentlichen Punkte sind die folgenden:

1. entweder der obere Kontaktstift 12 oder der untere Kontakt stift 11 weist einen Schaft auf, welcher sich nach innen in axialer Richtung weg vom Rand erstreckt;
2. der andere Kontaktstift (der obere 12 oder der untere 11) weist einen zylinderförmigen Abschnitt auf, welcher sich nach innen in axialer Richtung weg vom Rand erstreckt und in welchem der Schaft verschiebbar oder mit lockerem Bewe gungssitz angeordnet ist; und
3. eine Schraubenfeder ist auf den Außenumfangsflächen des Schafts und des zylinderförmigen Abschnitts derart befe stigt, daß die jeweiligen Enden der Schraubenfeder mit den Rändern in Kontakt sind.

Ferner ist der obere Kontaktstift 12 verschiebbar in einen in neren Zylinderabschnitt 14 eingeführt, welcher einen Rand 14a an seinem oberen Ende aufweist. Genauer gesagt ist der innere Zylinderabschnitt oberhalb des Rands 12b angeordnet, so daß er im Hinblick auf den oberen Kontaktstift 12 verschiebbar ist.

Eine zweite Schraubenfeder 15 ist auf der Außenumfangsfläche des inneren Zylinderbauelements 14 befestigt. Die jeweiligen Enden der zweiten Schraubenfeder 15 sind mit dem Rand 14a des inneren zylinderförmigen Abschnitts 14 und dem Rand 12b des oberen Kontaktstifts 12 in Kontakt und weisen einen derartigen Kompressionszustand auf, daß im Vergleich zu der ersten Schraubenfeder 13 eine geringere Vorspannkraft gegeben ist.

Wie es oben beschrieben worden ist, weist der untere Kontakt stift 11 den Rand 11b an einer Mittelposition in axialer Rich tung auf. Der obere Kontaktstift 12 weist den Rand 12b in einer Mittelposition in axialer Richtung auf. Die Kontaktstif te 11 und 12 sind miteinander koaxial im Eingriff, und die erste Schraubenfeder 13, welche zwischen den Rändern 11b und 12b zusammengedrückt und verformt wird, wird auf den Außenum fangsflächen der Kontaktstifte 11 und 12 befestigt. Auf diese Weise sind die einzelnen Bauteile koaxial in dem Durchgangs loch angeordnet. Bei diesem Aufbau, vorgespannt durch die elastisch federnde Kraft der ersten Schraubenfeder 13, ragt das untere Ende 11a des unteren Kontaktstifts 11 über die Un terseite der Druckplatte 2 hinaus und das obere Ende 12a des oberen Kontaktstifts 12 ragt über die externe gedruckte Schal tung 3 zur Verbindung hinaus.

Auf diese Weise sind der obere und untere Kontaktstift 12 und 11 auf stabile Art und Weise elektrisch miteinander verbunden. Sogar bei der Aufbringung einer vertikalen Kraft bei den paar weise angeordneten Kontaktstiften 12 und 11 gewährleisten diese eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem oberhalb der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung angeordneten IC und der gedruckten Schaltung C unterhalb der Druckplatte 2.

Bei dieser Ausführungsform ist der innere Zylinderabschnitt 14 auf dem Abschnitt des oberen Kontaktstifts 12 vorgesehen, wel cher oberhalb des Rands 12b in axialer Richtung angeordnet ist. Die zweite Schraubenfeder 15 ist auf der Außenumfangs fläche des inneren Zylinderabschnitts 14 zwischen dem Rand 14a des inneren Zylinderabschnitts 14 und dem Rand 12b des Schafts 12c des oberen Kontaktstift 12 vorgesehen. Aus diesem Grund wird der Rand 14a des inneren Zylinderabschnitts 14 gegen die Leiterbahn-Anschlußfläche 3a auf der Oberfläche (Rückfläche) der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung gedrückt, wodurch eine zuverlässige elektrische Verbindung mit der ex ternen gedruckten Schaltung 3 geschaffen wird. Da die Vor spannkraft der komprimierten zweiten Schraubenfeder 15 schwä cher eingestellt ist als die der ersten Schraubenfeder 13, wird somit nicht verhindert, daß das obere Ende des oberen Kontaktstifts 12 über die Oberfläche der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung hinausragt. Entsprechend derzeitig verfügbarer Maßgenauigkeit, können die obenen beschriebenen Abschnitte so gebildet werden, daß sie sehr dünn sind: in etwa 5 mm im Hinblick auf die Gesamtstärke in einem montierten Zu stand.

Wie es oben beschrieben worden ist, setzt sich die IC-Befesti gungsvorrichtung 9 dieser Ausführungsform aus dem Abstands halter 6, der Abdeckung 7 und den Befestigungsschrauben 8 zu sammen, wie es in Fig. 4A gezeigt ist. Aus diesem Grund kann die IC-Befestigungsvorrichtung 9 integrierte Schaltungen auf nehmen, welche unterschiedliche Höhe (Stärke) aufweisen, indem sie die Dicke des Abstandhalters 6 verändert. Alternativ kann, da der untere zentrale Abschnitt der Abdeckung 7 nach unten vorspringt und mit der Oberfläche des IC in Kontakt kommt, das IC-Befestigungsbauelement 9 auch bei integrierten Schaltungen eingesetzt werden, die unterschiedliche Höhen aufweisen, indem zwischen Abdeckungen 7 gewechselt wird, deren zentrale Ab schnitte unterschiedliche Überstandslängen aufweisen. Ferner kann die IC-Befestigungsvorrichtung 9 bei integrierten Schal tungen eingesetzt werden, welche unterschiedliche Größe (Grundrißform) aufweisen, indem die Größe des Zwischenraums des Abstandhalters 6 angepaßt wird.

Sobald der IC-Sockel 100 dieser Ausführungsform tatsächlich verwendet wird, wird die Sockelbasis 1 an der gedruckten Befe stigungsschaltung C befestigt, indem sie an einer vorgegebenen Position auf der gedruckten Schaltung C angeordnet wird, die Befestigungsschrauben 4 in die Durchgangslöcher der gedruckten Schaltung C eingeführt werden, und die Mutter 5 von unten festgezogen werden.

Anschließend wird das IC im zentralen Zwischenraum des Ab standhalters 6 angeordnet, die Abdeckung 7 wird von oben mit dem Abstandshalter 6 in Eingriff gebracht, die Befestigungs schrauben 8 werden in die Durchgangslöcher des Abstandhalters 6 und die Durchgangslöcher der externen gedruckten Schaltung 3 zur Verbindung von oberhalb der Abdeckung 7 eingeführt, und die Enden der Befestigungsschrauben 8 sind im Gewindeeingriff mit den Schraubinnenlöchern, welche im oberen Abschnitt der Sockelbasis 1 gebildet sind, wobei die einzelnen Abschnitte befestigt werden.

Sobald der IC-Sockel 100, in welchem das IC untergebracht ist, auf der gedruckten Schaltung C auf die obige Art und Weise be festigt wird, ist ein vorgegebener Betrieb der gedruckten Schaltung C möglich. In diesem Zustand kann, falls dies not wendig ist, der Eingang/Ausgang von Signalen etc. mit den Anschlußabschnitten des IC über das externe Verbindungs-An schlußglied 10 erfolgen. Dies ermöglicht es, einen tatsäch lichen Betriebszustand der gedruckten Schaltung C und des IC von außen zu erkennen, wodurch genaue Prüfungen etc. der ge druckten Schaltung C erleichtert werden.

In dieser Ausführungsform sind die jeweiligen Endabschnitte der Verbindungsleitungen des Verdrahtungsmusters mit dem uni versellen integrierten Anschlußglied 10 verbunden. Als eine vereinfachte Anordnung sind die Endabschnitte der Verbindungs leitungen des Verdrahtungsmusters isoliert und beispielsweise in einer versetzten Art und Weise verteilt, und auf den End abschnitten sind Anschlußstifte (Kontrollstifte) zur einfachen Kontaktherstellung vorgesehen.

Es versteht sich, daß der IC-Sockel 100, welcher zur festen Anbringung eines vorgegebenen BGA-Anschluß-IC in seinem Inne ren fähig ist, auch als bloßer IC-Sockel (ursprüngliche Art der Verwendung) eingesetzt werden kann. Falls lediglich die Unterbringung eines IC beabsichtigt ist, ist keine externe gedruckte Schaltung 3 zur Verbindung mit dem oben beschrie benen komplexen Aufbau erforderlich; anstelledessen kann eine Isolierplatte mit einer kleineren Fläche, in welcher eine An zahl von Durchgangslöchern mit einem vorgegebenen Durchmesser in einer vorbestimmten Anordnung ausgebildet sind. Sogar in diesem Fall kann der Vorteil erzielt werden, daß der gesamte IC-Sockel immer noch dünn ist.

Fig. 5 ist eine Teil-Seitenansicht, welche den Hauptteil eines IC-Sockels gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Fig. 5 entspricht Fig. 4B und zeigt keine IC-Befesti gungsvorrichtung. Der IC-Sockel 100A weist keine Vorrichtung zu seiner Befestigung an einer gedruckten Schaltung auf. An stelledessen ist die Unterseite des IC-Sockels mit Lötkugeln aufweisenden Anschlüssen vom BGA-Typ versehen. Aus diesem Grund kann der IC-Sockel 100A durch Auflöten auf einer ge druckten Schaltung befestigt und fixiert werden.

In dem IC-Sockel 100A entsprechend der zweiten Ausführungsform ist lediglich ein oberer Kontaktstift 12 eines jeden Durch gangslochs mit Hilfe einer Kombination aus einer ersten Feder 13A und einer zweiten Feder 15A nach oben vorgespannt. Däs obere Ende 12a des oberen Kontaktstifts 12 ragt elastisch federnd über die Oberfläche einer externen gedruckten Schal tung 3A zur Verbindung (oder eine Isolierplatte, in welcher lediglich Durchgangslöcher ausgebildet sind) hinaus.

Der IC-Sockel 100A setzt sich aus einer Sockelbasis 1A, welche eine an der Unterseite dieser befestigte Druckplatte 2A auf weist, und einer externen gedruckten Schaltung 3A zur Verbin dung, welche an der Oberfläche der Sockelbasis befestigt ist, zusammen. Die Sockelbasis 1A weist eine Vielzahl von Haupt durchgangslöchern auf, welche darin in einer vorgebenen Anordnung ausgebildet sind (d. h. an Positionen, welche der Anordnung der Anschlüsse des zu montierenden IC entsprechen). Eine IC-Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines IC vom BGA-Typ auf der externen gedruckten Schaltung 3A zur Ver bindung an einer vorbestimmten Position ist ähnlich der IC-Be festigungsvorrichtung 9 der ersten in Fig. 4A dargestellten Ausführungsform aufgebaut. Aus diesem Grund ist die IC-Befe stigungsvorrichtung in Fig. 5 nicht dargestellt.

Die Sockelbasis 1A ist aus einem Isolierwerkstoff, wie z. B. einem hitzebeständigen Polymer, hergestellt und weist eine vorgegebene Dicke auf sowie eine Form (z. B. einen rechteckigen Querschnitt), welche in etwa identisch dem Grundriß eines zu montierenden IC ist. Die Druckplatte 2A ist ebenfalls aus einem Isolierwerkstoff hergestellt und in der Sockelbasis 1A integriert.

Die Druckplatte 2A weist eine Vielzahl von Durchgangslöchern 2b auf, welche in dieser an vorgegebenen, den Positionen der Hauptdurchgangslöcher entsprechenden Positionen ausgebildet sind. Wie es bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist der Durchmesser eines jeden Durchgangslochs 2b klei ner als der Durchmesser des entsprechenden Hauptdurchgangs lochs. Jedes der Durchgangslöcher 2b ist mit einem leitenden Werkstoff gefüllt, um eine elektrische Verbindung zwischen den auf der Oberfläche und Unterseite der Druckplatte 2A ausgebil deten Leiterbahn-Anschlußflächen herzustellen. Die auf der Un terseite für jedes Hauptdurchgangsloch gebildete Leiterbahn- Anschlußfläche weist eine darauf gebildete Lötkugel BL auf. Die Druckplatte 2A kann eine universelle doppelseitige ge druckte Schaltung oder eine Hybridschaltung sein.

Die externe gedruckte Schaltung 3A zur Verbindung weist eine Vielzahl von oberen Durchgangslöchern auf, welche in dieser an vorgegebenen, den Positionen der Hauptdurchgangslöcher ent sprechenden Positionen ausgebildet sind. Wie es bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist der Durchmesser eines jeden oberen Durchgangslochs kleiner als der Durchmesser des entsprechenden Hauptdurchgangslochs und aus diesem Grund bildet sich am Übergang dazwischen eine Stufe.

Um jedes der oberen Durchgangslöcher sind eine untere Leiter bahn-Anschlußfläche 3a und eine obere Leiterbahn-Anschluß fläche auf der Unterseite bzw. der Oberfläche der externen gedruckten Schaltung 3A zur Verbindung ausgebildet. Wie im Falle der ersten Ausführungsform ist die obere Leiterbahn- Anschlußfläche 3c für jedes der oberen Durchgangslöcher mit einer entsprechenden Verbindungsleitung eines Verdrahtungs musters (nicht gezeigt) verbunden. Da die oberen Durchgangs löcher jeweils durchgalvanisiert sind, ist die untere Leiter bahn-Anschlußfläche 3a mit der jeweiligen oberen Leiterbahn- Anschlußfläche elektrisch verbunden. Jedes der oberen Durch gangslöcher weist einen oberen Kontaktstift 12 auf, welcher verschiebbar in das Durchgangsloch eingeführt und mit der entsprechenden Leiterbahn-Anschlußfläche 3a elektrisch verbun den ist.

Der obere Kontaktstift 12 ist in etwa identisch mit dem Kon taktstift der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme seiner axi alen Abmessung. Der obere Kontaktstift 12 weist einen Schaft 12c auf, welcher als stabförmiges Metallbauelement mit einer vorgegebenen Länge und einem Durchmesser ausgebildet ist, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des entsprechen den oberen Durchgangslochs der externen gedruckten Schaltung 3A zur Verbindung ist. Der obere Kontaktstift 12 weist einen Rand 12b auf, der an einer Mittelposition in axialer Richtung gebildet ist. Der Durchmesser des Rands 12b ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des entsprechenden Haupt durchgangslochs.

Der obere Kontaktstift 12 ist verschiebbar in ein inneres Zy linderbauteil oberhalb des Rands 12b eingeführt. Die zweite Schraubenfeder 15A ist auf der Außenumfangsfläche des inneren Zylinderbauteils befestigt. Das innere Zylinderbauteil hat die gleiche Funktion wie der Zylinderabschnitt 14 der ersten Aus führungsform.

Der untere Kontaktstift 16 ist ein Metallbauteil, welches die Form ähnlich einem Zylinder hat, wobei der Zylinder an seinem unteren Ende einen Rand 16a aufweist. Der Durchmesser des Rands 16a ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des entsprechenden Hauptdurchgangslochs. Der Schaft 12c des oberen Kontaktstifts 12 ist verschiebbar in den Zylinder des unteren Kontaktstifts 16 eingepaßt.

Die erste Schraubenfeder 13A und die zweite Schraubenfeder 15A als eine Vorspannvorrichtung sind in dem entsprechenden Haupt durchgangsloch untergebracht. Sie sind koaxial auf den Außen umfangsflächen der Kontaktstifte 12 und 16 befestigt. Da die erste Schraubenfeder 13A beide Ränder 12b und 16a nach außen drückt, werden die beiden Kontaktstifte 12 und 16 in Richtung ihrer Trennung voneinander vorgespannt.

In jedem der Hauptdurchgangslöcher ist eine Kombination aus dem oberen Kontaktstift 12 und dem unteren Kontaktstift 16 angeordnet, wobei die beiden Kontaktstifte elektrisch mit einander verbunden sind. Der obere Kontaktstift 12 ist mit Hilfe einer Federvorrichtung vorgespannt und sein oberes Ende 12a ragt deshalb eine vorgegebenen Länge elastisch federnd über die Oberfläche der externen gedruckten Schaltung 3A zur Verbindung hinaus.

Wenn der IC-Sockel 100A dieser Ausführungsform verwendet wird, wird er an einer vorbestimmten Stelle einer gedruckten Schal tung (nicht dargestellt) angeordnet, so daß die Lötkugeln BL des IC-Sockels 100A jeweils an den vorbestimmten Anschlüssen der gedruckten Schaltung plaziert sind. Anschließend werden die Lötkugeln BL des IC-Sockels 100A durch Erwärmung in einem Schmelzofen oder ähnlichem zur Herstellung von Lötverbindungen aufgeschmolzen.

Ein IC ist auf gleiche Art und Weise wie in der ersten Ausfüh rungsform angeordnet. Die Funktionen des IC-Sockels 100A sind identisch mit den Funktionen des IC-Sockels 100 der ersten Ausführungsform und aus diesem Grund hier nicht weiter be schrieben.

Wie es oben beschrieben worden ist, schafft die vorliegende Erfindung einen IC-Sockel, in welchem ein (BGA/LGA-Typ) IC für die Oberflächenmontage geeignet untergebracht werden kann, dessen Dicke reduziert werden kann und welcher einen einfachen und zuverlässigen Eingang/Ausgang von Signalen erlaubt.

Mit anderen Worten weist der erfindungsgemäße IC-Sockel kleine Abmessungen auf und ist insbesondere dünn und aus diesem Grund hinsichtlich der Montageorte nicht eingeschränkt. Der IC- Sockel kann ein IC mit hoher Zuverlässigkeit unterbringen und ist für den Schutz und beim Austausch eines IC von Vorteil. Der IC-Sockel kann Signalleitungen einfach von dem unterge brachten IC nach außen herausführen und kann somit bei Tests einer Schaltung verwendet werden, bevor ein IC montiert sowie eine Schaltung entwickelt werden. Ferner ermöglicht der IC- Sockel den Eingang/Ausgang von Signalen zwischen dem montier ten IC und einem externen System in einem Betriebszustand und kann aus diesem Grund bei Überprüfungen, etc. des IC und der Schaltkreisplatte eingesetzt werden.

Claims

1. Sockel für einen integrierten Schaltkreis (IC-Sockel) für das Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen An schlüssen, die auf der Unterseite eines Auflöt-IC-Bauteils ausgebildet sind, und der jeweiligen vorbestimmten Elek trode einer gedruckten Schaltung, wobei der IC-Sockel fol gendes aufweist:

- ein Rumpfbauteil aus einem Isolierwerkstoff mit einer Oberfläche und einer Unterseite, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Hauptdurchgangslöchern zwischen der Oberfläche und der Unterseite ausgebildet sind, so daß jedes Hauptdurchgangsloch einem jeweiligen Anschluß des Auflöt-IC-Bauteils entspricht;
- ein Paar Kontaktbauelemente, bestehend aus einem oberen und einem unteren Kontaktbauelement, welches Paar in je dem der Hauptdurchgangslöcher untergebracht ist und elek trisch miteinander verbunden ist, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen des Auflöt-IC-Bau teils mit der jeweiligen vorbestimmten Elektrode der ge druckten Schaltung hergestellt wird, wobei zumindest das obere Kontaktbauelement verschiebbar angeordnet ist und unter Vorspannung steht, damit es über die Oberfläche des Rumpfbauteils übersteht; und
- ein an der Oberfläche des Rumpfbauteils befestigtes Schaltungsbauelement, welches eine Vielzahl von oberen Durchgangslöchern aufweist, die jeweils einem der Haupt durchgangslöcher entsprechen, wobei das obere Kontaktbau element aus dem entsprechenden der oberen Durchgangslö cher eine vorbestimmte Länge hinausragt.

2. IC-Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungsbauelement ferner eine Vielzahl von Leitern auf weist, welche elektrisch mit dem jeweiligen Hauptdurch gangsloch verbunden sind, und daß das obere Kontaktbauele ment aus dem entsprechenden oberen Durchgangsloch hinaus ragt und elektrisch mit einem entsprechenden Leiter verbun den ist.

3. IC-Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß so wohl das obere als auch das untere Kontaktbauelement ver schiebbar und koaxial in jedem der Hauptdurchgangslöcher angeordnet sind, und mit Hilfe eines Vorspannungsbauele ments in die Richtung ihrer Trennung voneinander vorge spannt sind.

4. IC-Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Kontaktbauelement verschiebbar und koaxial mit dem unteren Kontaktbauelement in jedem der Hauptdurchgangslö cher im Eingriff ist und das obere Kontaktbauelement mit Hilfe eines Vorspannungsbauelements in der Richtung der Trennung von dem unteren Kontaktbauelement vorgespannt ist.

5. IC-Sockel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Kontaktbauelement eine Kontaktspitze aufweist, so daß ein Kontakt mit einer entsprechenden vorbestimmten Elektrode der gedruckten Schaltung hergestellt wird.

6. Sockel für einen integrierten Schaltkreis (IC-Sockel) zur Herstellung einer Verbindung zwischen Eingangs-/Ausgangs- Anschlüssen eines BGA IC-Bauteils (Ball-Grid-Array IG- Bauteil) und eines LGA IC-Bauteils (Land-Grid-Array), welches in dem IC-Sockel angeordnet ist, mit einer jeweili gen vorbestimmten IC-Anschluß-Verbindungselektrode auf einer gedruckten Befestigungsschaltung, wobei der IC-Sockel folgendes aufweist:

- eine Sockelbasis aus einem Isolierwerkstoff für die An ordnung in einem IC-Anschluß-Verbindungsbereich, welcher an einer vorbestimmten Stelle auf der Oberfläche der gedruckten Befestigungsschaltung angeordnet ist;
- eine Sockelnbefestigungsvorrichtung für das Befestigen der Sockelbasis an der gedruckten Befestigungsschaltung;
- eine exterene gedruckte Verbindungsschaltung, welche an einer Oberfläche der Sockelbasis befestigt ist; und
- eine integrierte Schaltungs-Befestigungsvorrichtung für das Befestigen eines BGA IC-Bauteils, welches an einer vorgegebenen Stelle auf der externen gedruckten Verbin dungsschaltung angeordnet ist, durch Druck von oben auf das BGA IC-Bauteil,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sockelbasis folgendes um faßt:

- obere Kontaktstifte, welche an Stellen vorgesehen sind, die den jeweiligen Anschlußpositionen der oberhalb der Sockelbasis angeordneten integrierten Schaltung vom BGA- Typ entsprechen, und welche individuell innerhalb der Sockelbasis vorgespannt sind und eine vorbestimmte Länge über die Oberfläche der Sockelbasis hinausragen und sich durch die Durchgangslöcher der externen gedruckten Ver bindungsschaltung erstrecken; und
- untere Kontaktstife, welche elektrisch mit dem jeweiligen oberen Kontaktstift verbunden sind und welche individuell in der Sockelbasis vorgespannt sind sowie eine Unterseite der Sockelbasis an Stellen erreichen, die den auf der ge druckten Befestigungsschaltung vorgesehenen IC-Anschluß- Verbindungselektroden entsprechen; und

wobei die externe gedruckte Verbindungsschaltung die Durchgangslöcher aufweist, in denen jeweils der entspre chende obere Kontaktstift eingeführt wird, sowie ferner Oberflächen-Verdrahtungsabschnitte, die voneinander iso liert sind, elektrisch mit dem jeweiligen oberen Kontakt stift verbunden sind, und auf einer Oberfläche der exter nen gedruckten Verbindungsschaltung so angeordnet sind, daß sie sich zu einem Außenumfang erstrecken.

7. IC-Sockel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer Kontaktstift und ein unterer Kontaktstift, welche miteinander verbunden sind, koaxial und mit Hilfe einer Vorspannungsvorrichtung in Richtung der Trennung voneinan der vorgespannt sind.

8. IC-Sockel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sockelbasis in Richtung ihrer Dicke in einer vorbe stimmten Anordnung ausgebildet ist, wobei der gebildete IC- Sockel eine Vielzahl von Durchgangslöchern mit jeweils einem oberen Abschnitt, der einen konstanten Durchmesser hat, und einen unteren Abschnitt, der einen kleineren Durchmesser hat, aufweist und zwischen den beiden Abschnit ten eine Stufe vorgesehen ist;
eine Oberfläche der externen gedruckten Verbindungsschal tung mit Leiter-Anschlußflächen an Stellen, die den jewei ligen Durchgangslöchern entsprechen, in einem Zustand aus gebildet wird, in welchem die externe gedruckte Verbin dungsschaltung an der Sockelbasis auf vorgegebene Art und Weise befestigt ist, wobei die Anschlußflächen mit einem Ende der jeweiligen Verdrahtungsabschnitte verbunden sind und die Durchgangslöcher einen kleineren Durchmesser als den konstanten Durchmesser, der ungefähr an zentralen Abschnitten der jeweiligen Anschlußflächen gebildet wird, aufweisen; und
jeder der unteren Kontaktstifte einen Rand an einer zentra len Position in axialer Richtung aufweist, jeder obere Kon taktstift einen Rand an einer zentralen Position in axialer Richtung aufweist, eine erste Schraubenfeder zwischen den Rändern in einem komprimierten und verformten Zustand ange ordnet ist und koaxial in dem Durchgangsloch untergebracht ist, wobei das Durchgangsloch durch die elastisch federnde Kraft der ersten Schraubenfeder vorgespannt ist, ein unte res Ende des unteren Kontaktstifts von der Unterseite der Sockelbasis vorspringt und eine oberes Ende des oberen Kon taktstifts von der Oberfläche der gedruckten Verbindungs schaltung vorsteht.

9. IC-Sockel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß:
jeweils einer der oberen bzw. der unteren Kontaktstifte einen Schaft aufweist, welcher sich nach innen in axialer Richtung weg vom Rand erstreckt;
der andere Kontaktstift einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, der sich nach innen in axialer Richtung weg vom Rand des Durchgangslochs erstreckt und den Schaft ver schiebbar oder mit lockerem Bewegungssitz anordnet; und
die erste Schraubenfeder auf einer Außenumfangsfläche des Schafts befestigt ist und der zylinderförmige Abschnitt und beide Enden der ersten Schraubenfeder mit dem jeweiligen Rand in Kontakt sind.

10. IC-Sockel nach Anspruch 9, welche ferner folgendes aufweist:

- ein internes zylinderförmiges Bauelement, welches ver schiebbar auf einer Außenumfangsfläche eines Abschnitts des oberhalb des Rands in axialer Richtung angeordneten oberen Kontaktstifts befestigt ist und einen Rand an einem oberen Ende in axialer Richtung aufweist; und
- eine zweite Schraubenfeder, welche auf einer Außenum fangsfläche des internen zylinderförmigen Bauelements befestigt ist und in komprimiertem Zustand auf die Art und Weise vorgesehen ist, daß beide Enden der zweiten Schraubenfeder mit Hilfe einer im Vergleich zur Vor spannkraft der ersten Schraubenfeder schwächeren Vor spannkraft mit dem Rand des oberen Kontaktstiftes und dem Rand des internen zylinderförmigen Bauelements in Kontakt gebracht werden.

11. IC-Sockel nach Anspruch 6, welcher ferner ein Anschlußteil umfaßt, das am Außenumfang der externen gedruckten Verbin dungsschaltung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrahtungabschnitte elektrisch mit dem jeweiligen Verbindungsstift des Anschlußteils verbunden sind.