JP2000501241A - 電子パッケージ用表面実装型ソケット及びそれに用いられるコンタクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子パッケージ（２）用のソケット（６）は、コンタクト（２０）を有する誘電体ハウジング（１０）を具え、各コンタクト（２０）はハウジングの底面（１４）から下に延びて回路板上の対応する回路トレースに接触する表面実装部（５０）を有する。各コンタクトの表面実装部（５０）は、はんだボールの少なくとも下面部分を模した形状を有する凸形底面（５２）を有し、これによりソケットはボールグリッドアレイ型パッケージの取付部に似せている。

Description

【発明の詳細な説明】 電子パッケージ用表面実装型ソケット及びそれに用いられるコンタクト 本発明は、ボールグリッドアレイ型電子パッケージのはんだボールの形状を模 した表面実装脚付のコンタクトを具えたソケットに関する。 ボールグリッドアレイ（BGA）は、商業上重要になりつつある電子パッケージ の一形態である。このＢＧＡは、プラスチック、或はセラミック基板に収容され 、基板の底面に列状に位置された、はんだボールのリードを有する集積回路チッ プを具える。ＢＧＡは、はんだリフロー工程により回路板に直接取付けることが でき、その際、リードは部分的に溶融し、次に固体化して基板の対応する列にリ ードが物理的に接着される。しかし、直接取付けることにより、不良のＢＧＡを 取外すことが比較的困難、且つ高価なものとなるので、製造者によってはＢＧＡ を単に交換し或はアップグレードする為に、回路板上のソケットにＢＧＡを取付 けることを望んでいる。ＢＧＡ型パッケージの利点は、リードを中心線を比較的 接近させて配列することができ、またはんだボールが平面のばらつきに対し、パ ッドの如き別の構成よりも大きな公差を有することである。基板にＢＧＡパッケ ージを接続するのにソケットが用いられるときは、これらの利点が維持されるこ とが望ましい。更に、ＢＧＡパッケージの前述の利点が、他の電子パッケージの 形式、例えば、垂下したピン形状のリードを有するピングリッドアレイ（ＰＧＡ ）にも得られることが望ましい。ＢＧＡ型パッケージの利点を得る為には、ソケ ットはＢＧＡ型パッケージの取付部に可能な限り接近させて似せるべきである。 本発明の目的は、ボールグリッドアレイ型パッケージの取付部を模したソケッ トを提供することである。 本発明の別の目的は、回路板に特に表面実装接続するようにしたコンタクトを 有するソケットを提供することである。 本発明は、電子パッケージを受容する頂面、底面、頂面と底面間に延びる複数 のキャビティを有する誘電体ハウジングと、キャビティの対応する１個に配置さ れたコンタクトとを具えるソケットである。コンタクトの各々は、キャビティに 固定可能な支持部と、上方に延びて電子パッケージの各リードと係合可能なリー ド受容部と、底面の下に延び回路板上の対応する回路トレースに係合可能な表面 実装部とを有する導電性の本体を具える。ソケットは、各コンタクトの表面実装 部が、球形のはんだボールの少なくとも下面部を模した形状を有する凸状の底面 を具えることを特徴とする。 添付図を参照して、例示により本発明の実施形態について説明する。 図１は、電子パッケージと、それを用いることのできる回路板との間に配置さ れた、本発明によるソケットの分解立面図である。 図２は、本発明によるソケットの平面図である。 図３は、図２の鎖線内のソケット部分の拡大図である。 図４は、図３の４−４線に沿う断面図である。 図５は、ソケットに使用することができる、本発明によるコンタクトの斜視図 である。 図６乃至図８は、本発明の一実施形態によるコンタクトの、夫々正面図、側面 図、及び底面図である。 図９乃至図１１は、本発明の別の実施形態によるコンタクトの、夫々正面図、 側面図、及び底面図である。 図１を参照して、本発明によるソケット６は、電子パッケージ２を回路板８に 相互接続するのに有用である。本発明を使用することができる電子パッケージ２ は、列状に配置され底面から垂下する複数のリード４を有する形式のものである 。パッケージ２の製品の種類は、リード４がはんだボール形のボールグリッドア レイ（ＢＧＡ）型パッケージ、及びリードが細長い形状のピングリッドアレイ（ ＰＧＡ）型パッケージを含む。 ソケット６は、電子パッケージをその上に受容する頂面１２、及び回路板８に 面するよう配置された底面１４を有する誘電体ハウジング１０を含む。ソケット がねじ形ファスナ等により回路板に固定される際、ソケット内のコンタクトの表 面実装リード７の変形を防止する為に、底面１４を回路板８上に僅かに持ち上げ る台座１６をハウジング１０が有してもよい。代替実施形態としてソケットは、 台座１６をなくして製造してもよい。 図２、図３、及び図４に示す如く、ハウジング１０は、電子パッケージ２のリ ード列に対応して列状に配列された複数のキャビティ１８を有する。キャビティ １８の各々は、一対の直径方向に対向するスロット、即ち溝１９を含む。キャビ ティ１８及び溝１９は、頂面１２と底面１４との間に延びる。各キャビティ１８ は、対向する溝１９内に対応するコンタクト２０を保持する。 図４、及び図５を参照すると、本発明によるコンタクト２０は、導電性の本体 ２２を含み、本体２２は銅合金の如き平坦なストリップ材から打抜き形成される ことが望ましい。本体２２は、支持部３０、リード受容部４０、及び表面実装部 ５０を有する。支持部３０は、例えば、溝１９の直径方向に対向する壁を把持す る不整端縁、即ちバーブ付の端縁３４により、ハウジング内のキャビティの一つ に固定されるべく構成される。狭幅のコンプライアント部３６は、支持部３０に 対しリード受容部４０がいくらか傾くことを可能にしている。 リード受容部４０は、電子パッケージのリードと係合可能である。リード受容 部４０の望ましい形状は１対の離隔したアーム４２を含む。アーム４２は、それ らの自由端４４で漸次開き、アームの間の部分にリード４の１個が容易に入るよ うにしている。アームは、リードが挿入されると撓んで離れ、それによりアーム に生じた変形力はリードをその間に弾性的に保持するように作用する。 図４に示す如く、はんだボール５の形状になったリードはアームが互いに最も 近い部分近傍でアーム４２間に保持される。アームが弾性的に撓むので、はんだ ボールの直径は非常に僅かに変化する。アーム４２によってもたらされる撓み力 は、はんだボールの表面を変形させ、そしてそれらを表面に押圧して良好な電気 的接続を容易にしている。 ＰＧＡ型パッケージのピンリードに適用する為に、アームがピンによって撓め られて離隔したときに、ピンへの所定の垂直力を与える様離隔した距離にアーム ４２を配列することができる。リード受容部は、ピンと信頼性のある電気的接続 をするような他の形状にすることもできる。 表面実装部５０は、球形の少なくとも下部表面部分を模した形状の凸形底面５ ２を有する。この意味では、凸形底面５２は、球形のはんだボールの少なくとも 底面部分を模している。凸形底面５２は、漸次寸法が増大する一連の金型で金属 ストリップを打抜いて漸進的に形成することができる。凸形形状は、回路板に表 面実装によりはんだ付けするのに底面がよく適合している。表面実装によるはん だ付けを容易にする為に凸形底面は、錫、錫―鉛、或ははんだによるめっきであ ってもよい。 図６、図７、及び図８に示す如くコンタクトの一実施形態では、支持部３０は 開口３２を有し、表面実装部５０は、略直角曲げ部５８が形成された一対の支柱 ５６によって支持部に連結されている。コンタクト２０がソケットハウジング内 に取付けられたときに、凸形底面５２が基板のパッドと接触する方向に延びるよ うに、曲げ部６８によって表面実装部は本体１０の面に略直角に延びる。 図９、図１０、及び図１１に示す如く、コンタクトの他の実施形態では、表面 実装部５０は、直角曲げ部６４及び逆曲げ部６６が形成された単一の支柱６２に よって支持部３０に接続される。曲げ部６４，６６は支持部３０と表面実装部５ ０の間の弾性を増大させ、それによってこれらのコンタクトを有するソケットが 、底面５２と回路板の間の共平面性を良好に適合させ、またソケットと回路板間 の熱膨張による位置ずれに良好に対処することが可能となる。 本発明によるソケットはいくつかの利点を有する。ソケットは実際のボールグ リッドアレイパッケージと同じ回路板の取付部を有し、又緩和された共平面性の 要件のような多くの同じ効果を得る。コンタクトの疑似はんだボールは、他の表 面実装のリード形状よりはんだ付けが容易であり、基板にソケット、或はＢＧＡ 型パッケージのいずれかをはんだ付けするのに同じ工程を用いることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１１月２６日（１９９７．１１．２６） 【補正内容】 ソケットは、各コンタクトの表面実装部が、球形のはんだボールの少なくとも下 面部を模した形状を有する凸状の底面を具え、各コンタクトのリード受容部はリ ードをその間に弾性的に保持するよう配置された１対の離隔したアームを含むこ とを特徴とする。 請求の範囲 １．電子パッケージを受容する頂面（１２）、底面（１４）、及び前記頂面と底 面の間に延びる複数のキャビティを有する誘電体ハウジング（１０）と、前記キ ャビティの対応する一つに配置されたコンタクト（２０）とを有し、前記各コン タクトは前記キャビティ内に固定可能な支持部（３０）を有する導電性本体、上 方に延び電子パッケージの対応するリード（４）に係合可能なリード受容部（４ ０）、及び底面から下に延び前記回路板上の対応する回路トレースと接触可能な 表面実装部（５０）を有する導電性の本体（２２）を具えた、電子パッケージ（ ２）を回路板（８）に相互接続する為のソケット（６）において、 前記表面実装部（５０）は、球形の少なくとも下面部分を模した形状を有する 凸形底面（５２）を有し、前記リード受容部（４０）は前記各リードを弾性的に 保持するよう配置された１対の離隔したアーム（４２）を含むことを特徴とする ソケット。 ２．各前記本体（２２）は、リード受容部と保持部の間にコンプライアント部（ ５６，６２）を有し、その間の相対的な撓みを可能とする、請求項１のソケット 。 ３．ソケットのキャビティに固定可能な支持部（３０）、前記電子パッケージの リードと係合可能なリード受容部（４０）、及び前記回路板の回路トレースと接 触可能な表面実装部（５０）を有する導電性の本体（２２）を具えた、電子パッ ケージを回路板に相互接続す る為のソケットに使用されるコンタクトにおいて、 前記表面実装部（５０）は、球の少なくとも下面部分を模した形状を有する凸 形底面（５２）を有し、前記リード受容部は、前記リードを弾性的に保持するよ う配置された１対の離隔したアーム（４２）を含むことを特徴とするソケット。 ４．前記導電性の本体は、ストリップ材から形成されることを特徴とする、請求 項３のコンタクト。 ５．前記本体は、前記支持部と前記表面実装部の間に直角曲げ部（５８，６４） を有することを特徴とする、請求項４のコンタクト。 ６．前記本体は、前記直角曲げ部（６４）と協働して前記支持部と前記表面実装 部の間に弾性を増大させる逆曲げ部（６６）を有することを特徴とする、請求項 ５のコンタクト。 ７．前記本体は前記リード受容部と前記支持部の間にコンプライアント部（５６ ，６２）を含み、その間の相対的な撓みを可能とすることを特徴とする、請求項 ３のコンタクト。 ８．凸形底面上に錫―鉛めっきを有することを特徴とする、請求項３のコンタク ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電子パッケージを受容する頂面（１２）、底面（１４）、及び前記頂面と底 面の間に延びる複数のキャビティを有する誘電体ハウジング（１０）と、前記キ ャビティの対応する一つに配置されたコンタクト（２０）とを有し、前記各コン タクトは前記キャビティ内に固定可能な支持部（３０）、上方に延び電子パッケ ージの対応するリード（４）に係合可能なリード受容部（４０）、及び底面から 下に延び前記回路板上の対応する回路トレースと接触可能な表面実装部（５０） を有する導電性の本体（２２）を具えた、電子パッケージ（２）を回路板（８） に相互接続する為のソケット（６）において、 前記表面実装部（５０）は、球形の少なくとも下面部分を模した形状の凸形底 面（５２）を有することを特徴とするソケット。 ２．前記各リード受容部（４０）は、前記各リードを弾性的に保持するよう配置 された１対の離隔したアーム（４２）を含むことを特徴とする、請求項１のソケ ット。 ３．各前記本体（２２）は、リード受容部と保持部の間にコンプライアント部（ ５６，６２）を有し、その間の相対的な撓みを可能とする、請求項１のソケット 。 ４．ソケットのキャビティに固定可能な支持部（３０）、前記電子パッケージの リードと係合可能なリード受容部（４０）、及び前記回路板の回路トレースと接 触可能な表面実装部（５０）を有する導電性の本体（２２）を具えた、電子パッ ケージを回路板に相互接続する為のソケットに使用されるコンタクトにおいて、 前記表面実装部（５０）は、球形の少なくとも下面部分を模した形状の凸形底 面（５２）を有することを特徴とするコンタクト。 ５．前記導電性の本体は、ストリップ材から形成されることを特徴とする、請求 項４のコンタクト。 ６．前記本体は、前記支持部と前記表面実装部の間に直角曲げ部（５８，６４） を有することを特徴とする、請求項５のコンタクト。 ７．前記本体は、前記直角曲げ部（６４）と共同して前記支持部と前記表面実装 部の間に弾性を増大させる逆曲げ部（６６）を有することを特徴とする、請求項 ６のコンタクト。 ８．前記リード受容部は、前記リードを弾性的に保持するよう配置された１対の 離隔したアーム（４２）を含むことを特徴とする、請求項４のコンタクト。 ９．前記本体は前記リード受容部と前記支持部の間にコンプライアント部（５６ ，６２）を含み、その間の相対的な撓みを可能とすることを特徴とする、請求項 ４のコンタクト。 １０．凸形底面上に錫―鉛めっきを有することを特徴とする、請求項４のコンタ クト。