JP2002164137A - コンタクト構造及びｉｃソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】狭ピッチに配設可能であり、高周波特性が良
く、より耐久性のある安定した接触圧力が得られ、且つ
接触信頼性が高く、より安価に実現可能なコンタクト構
造、及びこれを適用するＩＣソケットを提供する。 【解決手段】所定複数ターンの環状にコイルスプリング
を巻き、コイルスプリングの両端リードは電気的に接続
するリード線として所定に形成した所定複数個のコイル
スプリングを具備し、コイルスプリングはコイルの円周
端部でデバイス端子に当接するように所定位置に配設
し、コイルスプリングの両端リードは直下のベース基板
へ電気的に接続されて、コイルスプリングを支持固定す
るベース基板を具備し、コイルスプリングがデバイス端
子の当接により押圧接触された状態において、コイルス
プリングが横ずれするのを所定に係止できる係止手段を
具備するコンタクト構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＩＣパッケージ
のＩＣピン（接続端子）及びこれに類する電気装置の接
続端子と電気的に接触を行うコンタクト構造及びこれを
用いるＩＣソケットに関する。特に、狭ピッチに格子状
に配列されるＩＣパッケージ等の多数個のボールグリッ
ドアレイ（ＢＧＡ）形態のＩＣピンに対応したコンタク
ト構造及びこれを用いるＩＣソケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣパッケージの中におけるボールグリ
ッドアレイ（ＢＧＡ：Ball Grid Array）形態のパッケ
ージでは、ＩＣピンをボール状に形成した、例えば半田
ボールによるＩＣピンであって、ＩＣパッケージの背面
の全面に対して格子状配列に多数個を配置したものであ
る。この為、数百ピン以上の多ピンのＢＧＡを高密度に
配設可能である。更に、ＢＧＡパッケージは高速動作回
路や高周波回路にも有利な高周波特性を備えている。更
に、格子配列されているボールの配列ピッチは、現状で
は０．８mmピッチであるが、今後は０．５mmピッチ、更
に０．３mmの狭ピッチのパッケージも出現する予定であ
る。例えば、μＢＧＡ（Micro Ball GridArray)や、Ｗ
ＬＰ（Wafer Level Package）がある。ＢＧＡ用のＩＣ
ソケット等のコンタクト構造の一例としては、半導体試
験装置の低温・常温・高温バーインが可能なＩＣハンド
ラにおいて、被試験デバイス（ＤＵＴ）と電気的にコン
タクトするコンタクタに適用する例がある。この場合の
コンタクト構造のピン数は、例えばＤＵＴ当たり数百ピ
ンであり、同時測定するＤＵＴが例えば６４個の場合に
は、全体で数万ピンにも至る多数ピンが適用される場合
がある。

【０００３】各ＤＵＴは上記コンタクタが介在接続した
状態で、実動作状態で試験実施され、且つＤＵＴの良否
判定や、性能別の分類判定が、再現性良く、相関性良
く、適正に行えなければならない。ＤＵＴの一例として
は、例えば動作周波数が１ＧＨｚ以上にも及ぶようなＲ
ＤＲＡＭ（Rambus DRAM）等の高速デバイスがある。こ
れに対応する為には、半導体試験装置の要求タイミング
精度は、例えば数十ピコ秒程度と、極めて厳しいもので
ある。コンタクト構造は、これらに対応可能な電気的性
能を備えている必要性がある。また、ＢＧＡ用のＩＣピ
ンである、例えば半田ボールにおいては、比較的軟質な
端子部材である為に、過度の接触圧力の付与は半田ボー
ルを傷つけてしまう為好ましくない。例えば、１ピン当
たりの接触圧力は２５ｇ前後が適当とされている。ま
た、繰り返しコンタクト動作が行われるコンタクト構造
においては、繰り返しのストレスや経時変化による接触
圧力の変動を来たすようなものは実用的に好ましくな
い。従って、ＢＧＡ用のコンタクト構造は、上述した所
定の電気的性能を維持しつつ、半田ボールの全てのＩＣ
ピンに均等な接触圧力を付与して確実にコンタクトして
所望の接触抵抗以下である必要性があり、且つ、数百万
回もの多頻度の繰り返しコンタクト動作に対しても接触
特性の劣化が少なく、接触信頼性が安定維持されること
が求められている。

【０００４】半導体試験装置に適用されるコンタクタで
は、半導体製造プロセスによって製造されたＤＵＴを電
気的に検査して、その良否検査及び性能ランク別のカテ
ゴリ分類を行う。更に、ＤＵＴの試験速度は数百ＭＨｚ
〜１ＧＨｚにも至る高速動作で試験実施される。また、
量産ラインのＩＣハンドラではコンタクト回数は１時間
当たり数千回にも達する。更に、ＩＣハンドラ内の温度
はＤＵＴの試験条件によって、温度ストレス、例えば−
３０℃〜＋１２５℃の温度条件に設定された状態で試験
実施される場合がある。上記のような過酷な運用環境に
おいてもＢＧＡパッケージに対応するコンタクト構造に
は、高い接触信頼性を備えることが求められている。更
に、高周波特性の良いコンタクト構造であることも求め
られている。

【０００５】ＢＧＡ用のコンタクト構造としては多様な
構造がある。例えばポゴピン形態のものや、金属板バネ
をＹ字形に形成したものや、先端部にコイルスプリング
を取り付けた形態のものや、エラストマ材料を適用した
もの、その他がある。何れにしても、接触信頼性、適用
温度範囲、小型高密度化、高周波特性、等の点で一長一
短の状況である。

【０００６】本願に係る公知技術の一例としては特願平
８−３０４６９４号（ＢＧＡパッケージ用ＩＣソケッ
ト）がある。これによれば、ＢＧＡバンプと対向する位
置にポゴピン形態のコンタクトピンを配設して備える構
造である。このコンタクトピンは筒型構造の内部にスプ
リングを内蔵している。コンタクトピンの先端部は遊動
可能な可動構造を備えて前記スプリングに押されて所定
の押圧力でＢＧＡバンプと電気的にコンタクトするよう
構造を備えている。従って、比較太くなってしまう為、
例えば０．５mm格子ピッチの狭ピッチ型のＢＧＡに対し
ては、実用的ではない。また、コンタクトピンに内蔵す
るスプリングや先端部が可動できる構造を備える必要の
為に、高価となる難点もある。

【０００７】また、本願に係る他の公知技術としては特
願平７−２３０７３６号（ＢＧＡパッケージＩＣ用ＩＣ
ソケット）がある。これによれば、ＢＧＡバンプと対向
する位置にＶ字状とした金属板バネ材による接触子を配
設して備える構造である。この接触子は弾性を有する板
材を２分割してＶ字状に開き、この開いた両Ｖ字片とＢ
ＧＡバンプとを電気的にコンタクトする構造である。Ｂ
ＧＡバンプに対する押圧力の維持は両Ｖ字片を開脚する
方向への弾性力を利用している。従って、弾性応力がＶ
字状の折り曲げ部位に集中する為に弾性劣化を生じやす
く有効な接触ストローク量も少なく、押圧力のばらつき
も多い。これに伴い、繰り返しの弾性応力に対する耐久
性には難がある。また、ＢＧＡバンプはＶ字片の斜面を
擦るため、当該部位にハンダ、酸化物、その他の絶縁物
質が残留し易い構造であり長期間の高信頼性には難があ
る。また、例えば０．５mm格子ピッチの狭ピッチ型のＢ
ＧＡに対応するＶ字状の接触子は極めて小さくなり、有
効な接触ストローク量を得るのが困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述説明したように、
所定の接触圧力を付与して所定の電気的性能を維持しつ
つ、狭ピッチで配列された半田ボールの全てのＩＣピン
に均等な接触圧力で確実にコンタクトする必要性があ
り、且つ、高周波特性の良いコンタクト構造であること
が要求され、且つ、多頻度の繰り返しに対しても接触信
頼性が長期間安定的に維持されることが求められる。更
に、個々のコンタクト構造の接触圧力は、繰り返しコン
タクト動作のストレスや経時変化によっても、変動を来
たさないようなコンタクト構造であることが求められて
いる。更に、狭ピッチの配設をより安価に実現できるこ
とが望ましい。上述した従来のコンタクト構造では、未
だ不十分な状況にある。そこで、本発明が解決しようと
する課題は、狭ピッチに配設可能であり、高周波特性が
良く、より耐久性のある安定した接触圧力が得られ、且
つ接触信頼性が高く、より安価に実現可能なコンタクト
構造、及びこれを適用するＩＣソケットを提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、ＩＣパッケージ若しくは他の電気装置が外部と電気
的に接続する半球状、Ｕ字形状若しくはテーパー形状と
した所定複数個のＩＣ端子等のデバイス端子（例えば半
田ボール９０）を備え、これに対向する位置に配設され
て各々電気的にコンタクトする接触構造を備えるコンタ
クト構造において、所定複数ターンの環状にコイルスプ
リングを巻き、前記コイルスプリングの両端リードは電
気的に接続するリード線として所定に形成した所定複数
個のコイルスプリングを具備し、上記コイルスプリング
はコイルの円周端部で上記デバイス端子に当接するよう
に所定位置に配設し、コイルスプリングの上記両端リー
ドは直下のベース基板へ電気的に接続されて、当該コイ
ルスプリングを支持固定するベース基板を具備し、上記
コイルスプリングが上記デバイス端子の当接により押圧
接触された状態において、上記コイルスプリングが横ず
れするのを所定に係止できる係止手段を具備し、以上を
具備することを特徴とするコンタクト構造である。上記
発明によれば、狭ピッチに配設可能であり、高周波特性
が良く、より耐久性のある安定した接触圧力が得られ、
且つ接触信頼性が高く、より安価に実現可能なコンタク
ト構造が実現できる。

【００１０】上記課題を解決するために、ＢＧＡ型ＩＣ
パッケージに備える所定に配列された所定複数個のデバ
イス端子（例えば半田ボール９０）に対向する位置に電
気的にコンタクトされるように配設されて各々電気的に
コンタクトする接触構造を備えるコンタクト構造におい
て、所定複数ターンの環状にコイルスプリングを巻いて
所定の弾性を備え、上記コイルスプリングの両端リード
は電気的に接続するリード線として所定に形成した所定
複数個のコイルスプリング（例えばコイルスプリング１
０）を具備し、所定複数個の上記コイルスプリングはコ
イル軸を横方向に配設してコイルの円周端部で上記デバ
イス端子に当接する所定位置に配設し、上記コイルスプ
リングの上記両端リードは直下のベース基板に電気的に
接続されて、当該コイルスプリングを支持固定する基盤
構造となるベース基板（例えば基板８０）を具備し、上
記ベース基板上に所定に係止されて、上記コイルスプリ
ングが上記デバイス端子の当接により押圧接触された状
態において、上記コイルスプリングの横ずれを所定に係
止する係止手段（例えばシャフト３０）を具備し、以上
を具備することを特徴とするコンタクト構造がある。

【００１１】第２図と第３図は、本発明に係る解決手段
を示している。また、上述コイルスプリングの一態様と
しては、２つのコイルスプリング１０、２０に分割して
備え、分割された両コイルスプリングの複数コイル巻き
における１巻きの１コイル巻き（例えば接触用コイル部
１２）は所定の楕円状の大きなコイル径に形成し、当該
１コイル巻きの円周端部と上記デバイス端子とが所定位
置に定置された状態において、所定の押圧力で電気的に
接触できるように当該１コイル巻きを形成する、ことを
特徴とする上述コンタクト構造がある。

【００１２】第４図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、上述コイルスプリングの一態様としては、
コイルスプリング１０ｂの複数コイル巻きにおける２カ
所のコイル巻き（例えば接触用コイル部１２）は所定の
楕円状の大きなコイル径に形成し、当該２カ所のコイル
巻きの円周端部と上記デバイス端子とが所定位置に定置
された状態において、所定の押圧力で電気的に接触でき
るように当該２カ所のコイル巻きを形成する、ことを特
徴とする上述コンタクト構造がある。

【００１３】第５図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、上述コイルスプリングの一態様としては、
コイルスプリング１０ｃの複数コイル巻きの円周端部と
上記デバイス端子とが所定位置に定置された状態におい
て、所定の押圧力で電気的に接触できるように、例えば
均等なコイル径に当該複数コイル巻きを形成する、こと
を特徴とする上述コンタクト構造がある。

【００１４】第３図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、上述コイルスプリングを上記ベース基板へ
半田付けするリード形状の一態様としては、上記ベース
基板にスルーホールを形成し、この孔へ上記コイルスプ
リングのリードを挿入実装できるリード形状、若しくは
表面実装部品形態のリード形状である、ことを特徴とす
る上述コンタクト構造がある。

【００１５】また、上述コイルスプリングの一態様とし
ては、少なくとも２ターン巻いた複数ターンのコイルを
備え、前記複数ターンのコイルにおける少なくとも１タ
ーンの環状コイルが上記シャフト３０の嵌入によって所
定に保持できる支持構造を備えて、デバイス端子による
押圧に対する過度な横ずれを防止する、ことを特徴とす
る上述コンタクト構造がある。

【００１６】第１図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。また、上述係止手段の一態様としては、所定複数
個の一列に並んだ上記コイルスプリングの輪を嵌入する
丸棒形状とし、上記デバイス端子の押圧力に伴う前後左
右方向へずれを係止できるシャフト３０である、ことを
特徴とする上述コンタクト構造がある。第５図は、本発
明に係る解決手段を示している。また、上述係止手段の
一態様としては、複数コイル巻きの上記デバイス端子と
当接するコイル部位を除き、上記コイルスプリングの両
端部の環状コイル部位を支持する構造を備えるスプリン
グ支持体３４である、ことを特徴とする上述コンタクト
構造がある。

【００１７】また、上述デバイス端子の押圧に伴って上
記コイルスプリングのコイル軸方向へ過度に横ずれする
のを係止できるストッパ手段（例えばストッパ４０、４
２）を更に備える、ことを特徴とする上述コンタクト構
造がある。

【００１８】また、上述ベース基板の一態様としては、
当該ベース基板内部でコイルスプリングの上記両端リー
ドと電気的に接続されて、外部と電気的にインターフェ
ースする所定複数個の面接触型の電極パッド（例えば外
部接続端子８４）を上記ベース基板の下部に備える、こ
とを特徴とする上述コンタクト構造がある。

【００１９】また、上述コンタクト構造を備えて上記Ｂ
ＧＡ型ＩＣパッケージを所定に収容保持及び着脱可能な
ハウジング構造を備える、ことを特徴とするＩＣソケッ
トがある。

【００２０】尚、本願発明手段は、所望により、上記解
決手段における各要素手段を適宜組み合わせて、実用可
能な他の構成手段としても良い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明を適用した実施の形
態の一例を図面を参照しながら説明する。また、以下の
実施の形態の説明内容によって特許請求の範囲を限定す
るものではないし、更に、実施の形態で説明されている
要素や接続関係が解決手段に必須であるとは限らない。
更に、実施の形態で説明されている要素や接続関係の形
容／形態は、一例でありその形容／形態内容のみに限定
するものではない。

【００２２】本発明について、図１と図２と図３とを参
照して以下に説明する。

【００２３】本発明では、優れた弾性特性を有するコイ
ルスプリング形状を適用し、これを横方向に配設する手
段を適用し、当該コイルスプリング自身のコイル端を半
田ボールに押圧接触させるように形成する手段を適用す
る。これにより、当該コイル端の優れた弾性特性に基づ
く安定したコンタクトを実現するコンタクト手段として
いる。

【００２４】図１に、本発明の一列分のコンタクト構造
と、半田ボールとのコンタクト状態を示す側面図を示
す。コンタクト構造の全体は多数列のコンタクト構造列
から成る。図に示すように、コンタクト構造は同一構造
の単位コンタクトピン１００の集合体である。個々の単
位コンタクトピン１００は、パッケージ下部の半田ボー
ル９０に対向する位置に配設されている。図１に示す一
列分のコンタクト構造の要部構成要素は、所定複数個の
コイルスプリング１０、２０と、シャフト３０と、シャ
フト支持構造体３８と、所定複数個のストッパ４０、４
２と、所定複数個の外部接続端子８４と、基板８０とで
成る。

【００２５】シャフト３０は、例えば樹脂系の絶縁材料
を使用し、その太さはコイルスプリングの内径が０．３
mmと仮定すると、ほぼ０．３mmφの丸棒を使用する。そ
して、一列分のコイルスプリング１０、２０の輪を所定
に通し、更に、一列分のストッパ４０、４２の輪を所定
に通し、その両端をシャフト支持構造体３８で保持して
基板８０に係止する。

【００２６】そして、電気的なコンタクトは、上面側の
コイルスプリング１０、２０と対応する下面側の外部接
続端子８４とが基板８０内でパターン配線されて、半田
ボールと外部装置との接続が行われる。

【００２７】次に、図２に、１組の単位コンタクトピン
１００の拡大側面図を示してコンタクト構造の詳細を説
明する。１組の単位コンタクトピン１００の要部構成要
素は、２個のコイルスプリング１０、２０と、接触用コ
イル部１２、２２と、リード部１４、２４と、シャフト
３０と、ストッパ４０、４２と、４個の接続ランド８２
と、外部接続端子８４と、基板８０とを備える。

【００２８】コイルスプリング１０、２０は、半田ボー
ル９０に対向した位置に配列され、所定の弾性を有する
線材を後述するコイル状に形成する。例えば、半田ボー
ルの外形が０．５mmの場合、コイルスプリングの内径は
０．３mm程度にし、コイル線材の太さは０．１mm前後を
適用する。コイルの巻き数としては、コイル線材の太さ
と付与する接触圧力値とによって増減するが、少なくと
も３ターンを備える。この図では説明を容易とする為に
３ターンの場合とした具体例である。３ターンのコイル
における両端のコイル径は、シャフト３０を横方向から
挿入できて、がたつきが無く遊動できる程度の巻き径と
する。即ち、コイルスプリング１０がシャフト３０によ
り、がたつきを止めるようなコイル径にする。このコイ
ル線材の少なくとも半田ボール９０と接触する接触用コ
イル部１２、２２の部位には、表面に長期間の安定した
接触信頼性が得られるように、例えば所定膜厚の金メッ
キ処理を施す。

【００２９】コイルスプリング１０両端のリード部１４
は、基板８０へ電気的に接続し、且つ、コイルスプリン
グ１０からの応力を機械的に受け止めるものであって、
そのリード形状は、図３（ａ）に示すように、基板８０
の接続ランド８２の孔へ挿入して半田付けできるよう
に、直線状のリード部位を形成しておく。尚、コイルス
プリング２０側のリード部２４も前記同様である。

【００３０】更に、コイルスプリング１０、２０におけ
る中央部の１ターンの接触用コイル部１２には、図３
（ａ）に示すように、楕円形状の大きなコイル形状にす
る。即ち、半田ボール９０の大きさに対応する大きさの
楕円形状を形成する。その大きさは、半田ボール９０の
大きさにも依存するが、楕円の長手方向の直径として、
例えば１mm前後の大きさの楕円形状にする。更に、接触
用コイル部１２、２２の形成角度は、両接触用コイル部
１２、２２と半田ボール９０との接触部位（図２Ａ、Ｂ
参照）との両者が、押圧されながらスムースに横方向へ
開脚（図２Ｃ、Ｄ参照）されるような傾斜角度に形成し
ておく。

【００３１】これによれば、半田ボール９０を傷つける
こと無く、緩やかに斜め横方向の接触圧力を受け止めら
れるようにできる。また、対向する半田ボール９０との
位置関係が多少ずれていても、コイルスプリング１０、
２０が備えている優れた弾性特性によって、当該半田ボ
ール９０との接触圧力を、斜め横方向から安定して付与
することができる結果、安定した接触圧を長期間にわた
って弾性劣化すること無く付与できる利点が得られる。
また、接触圧力値は大きな楕円状のコイルを横方向に押
し広げる形態である為に、コイルスプリング形状に基づ
く安定した応力を付与できる利点が得られる。更に、電
気的に接触する図２Ａ点、Ｂ点では、半田ボール９０の
降下に伴って順次拭き取るようなワイパー作用が得られ
る結果、例え酸化物が介在している場合であっても容易
に除去落下される作用が得られる。この結果、繰り返し
頻度の多い場合においても、安定した接触信頼性を維持
できる構造を備えている。また、半田ボール９０の接触
部位と基板との接続長は極小のコイルスプリングの為、
数ミリ以下で実現できる。従って、狭ピッチに配設可能
であり、高周波特性が良く、より耐久性のある安定した
接触圧力が得られる結果、信頼性の高いコンタクト構造
が実現できる。

【００３２】シャフト３０は、上記接触圧力を受けたと
きに上記コイルスプリング１０、２０の全体が前後左右
方向へずれることがないように保持するものである。但
し、コイル両端のリード部１４、２４が基板８０に２カ
所で半田付けされて固定されているので、応力の多くを
リード部１４、２４が受け止める。従って、過度な応力
のときに横方向へ位置ずれしない程度の保持作用のシャ
フト剛性で良い。

【００３３】ストッパ４０、４２は、筒状構造体であっ
て、シャフト３０の軸に所定に装着されて上記コイルス
プリング１０、２０の両端を支持するように配設され
る。そして、半田ボール９０の降下によりコイルスプリ
ング１０、２０が接触圧力を受けるときに、コイルスプ
リング１０、２０がシャフト３０の軸方向へ移動して逃
げ過ぎないようにするものである。但し、上記したよう
に、応力の多くはリード部１４、２４が受け止めるの
で、シャフト３０の軸方向へ過度に逃げないようにする
程度で足りる。

【００３４】基板８０は、上記多数個のコイルスプリン
グ１０、２０を半田付けにより機械的に支持固定し、且
つ、外部との電気的接続の仲介を行うものであって、所
定複数個の接続ランド８２と、所定複数個の外部接続端
子８４と、シャフト支持構造体３８とを、少なくとも備
える。接続ランド８２は、コイルの線径に対応する細い
ランド孔を形成して、上面側のコイルスプリング１０、
２０のリード部１４、２４を半田付け固定する。更に、
対応する下面側の外部接続端子８４との間でパターン配
線する。外部接続端子８４は、外部と接続する面接触型
の電極パッドであって、高周波特性を考慮して、当該接
続ランド８２の直近の基板下面側に形成し、上記接続ラ
ンド８２と接続する。この外部接続端子８４から外部装
置との電気的接続が行われる。外部との接続例として
は、面接触型のコネクタや、ポゴピン形態の接続形態が
ある。シャフト支持構造体３８は、上述したように、殆
どの応力を上記コイルスプリング１０、２０が受け止め
るからして、シャフト３０が横方向へ抜けない程度に位
置決め保持できる係止構造を両端部位に備えれていれば
良い。

【００３５】上述発明構成によれば、複数ターンのコイ
ル巻きした２個のコイルスプリング１０、２０におい
て、１ターンを大きく楕円形状に形成させて接触用コイ
ル部２２とし、これにより上部から降下してくる半田ボ
ール９０を左右の２箇所で受け止めるように構成したコ
ンタクト構造を備えたことにより、コイルスプリング自
体が備える横方向に対する耐久性のある優れた弾性特性
を利用してコンタクトできる構造である結果、半田ボー
ル９０に対して弾性劣化すること無く、耐久性のある安
定した接触圧を付与できる利点が得られる。従って、信
頼性のある安定した機械的接触、電気的接触が得られる
利点が得られる。また、半田ボール９０の接触部位と基
板との接続長は極小のコイルスプリングの為、数ミリ以
下を実現できるので、狭ピッチに配設可能な利点が得ら
れる。また、２個のコイルスプリングのリード部の４カ
所で電気的に並列接続される形態であるので等価インダ
クタンスも小さいので高周波特性が良い利点が得られ
る。従って、狭ピッチに配設可能であり、高周波特性が
良く、より耐久性のある安定した接触圧力が得られる信
頼性の高いコンタクト構造が実現できる大きな利点が得
られる。

【００３６】尚、本発明の技術的思想は、上述実施の形
態の具体構成例、接続形態例に限定されるものではな
い。更に、本発明の技術的思想に基づき、上述実施の形
態を適宜変形して広汎に応用してもよい。例えば、上述
実施例ではＩＣパッケージにおける半田ボールとした具
体例で説明したが、この他の例えば金ボール等の半球
状、半楕円形状、Ｕ字形状若しくはテーパー形状のＩＣ
端子構造や、ＩＣパッケージ以外の接続端子を備えるデ
バイスや、インターフェース装置等に対して適用しても
良い。

【００３７】また、上述実施例ではコイルスプリング１
０の巻き数を３ターンとした具体例で説明していたが、
シャフト３０に巻き付けるコイルは少なくとも１ターン
備えれば良い。従って、所望により、所望の弾性特性が
得られるように、２ターンから７ターンで実現するコン
タクト構造としても良い。

【００３８】また、上述実施例ではコイルの両端のリー
ド部１４のリード形状は、図３（ａ）のリード部１４に
示すように、接続ランド８２の孔へ挿入できるように直
線的なリード部品形態としていたが、これによれば、コ
イルの太さに対応した細い貫通孔を形成した接続ランド
８２を基板８０上に多数個形成する必要がある。そこ
で、他のリード形状としては、図３（ｂ）のリード部１
４に示すように、表面実装形態のリード形状に折り曲げ
加工したリード形状としても良い。この場合には、細い
貫通孔の接続ランド８２を多数個形成する必要が無くな
るので、より安価となり、且つ、更なる狭ピッチ化にも
対応可能なコンタクト構造とすることができる。但し、
上記半田ボール９０の応力に伴って表面実装された半田
付けが外れない強度と耐久性とを備えるように配慮する
必要性がある。

【００３９】また、上述実施例では所定複数個のストッ
パ４０、４２を備える構成例で説明していたが、コイル
スプリング両端のリード部１４、２４のみにより実用上
支障が無く使用できる場合には、この所定複数個のスト
ッパ４０、４２を削除したコンタクト構造としても良
い。この場合には、より安価に製作できる利点が得られ
る。

【００４０】また、上述実施例では２個のコイルスプリ
ング１０、２０によって、１組のコンタクト構造を実現
する具体例で示したが、他の手段としては図４のコイル
スプリング１０ｂに示すように、１つのコイルスプリン
グを使用し、そのコイル巻きの中で２カ所に対して上述
同様の接触用コイル部１２を形成するように製作しても
良い。無論、両端部には上述同様のリード部１４を備え
る。この場合には、コイルスプリング１０ｂを、より安
価に製作できる利点が得られる。

【００４１】また、上述実施例では２個のコイルスプリ
ング１０、２０によって、１組のコンタクト構造を実現
する具体例で示したが、他の手段としては図５のコイル
スプリング１０ｃに示すように、１つの均等径に巻いた
コイルスプリングを使用し、且つ、コイルスプリング１
０ｃの軸がずれないように、コイルスプリング１０ｃの
両端部を支持するスプリング支持体３４を備える。そし
て、半田ボール９０の降下によってコイルスプリング１
０ｃの中央部がたわむことにより所定の接触圧力を付与
する構造である。無論、両端部には上述同様のリード部
１４を備える。この場合にも、コイルスプリング１０ｃ
を、更に安価に製作できる利点が得られる。尚、前記ス
プリング支持体３４は、１組のコンタクト構造毎に個別
に備えても良いし、あるいは、図５に対して前後方向に
一列に配設されている複数個のコンタクト構造に対応す
るように、複数個のスプリング支持体３４を一体形成し
た構造体としても良い。

【００４２】また、上述したコンタクト構造を備えるＩ
Ｃソケットは、上述コンタクト構造を備えたＩＣパッケ
ージに対応する収容保持構造を備える公知のハウジング
構造と、上述コンタクト構造とを一体若しくは分割可能
に構成することで所望のＩＣソケットが実現できる。こ
れによれば、狭ピッチに配設可能であり、高周波特性が
良く、より耐久性のある安定した接触圧力が得られる、
信頼性の高いＩＣソケットを実現できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、上述の説明内容からして、下
記に記載される効果を奏する。上述説明したように本発
明によれば、優れた弾性特性を有する小型化が容易なコ
イルスプリング形状を適用し、これを横方向に配設する
構造手段を備え、当該コイルスプリング自身のコイル端
を、例えば斜め横方向から半田ボールに押圧接触させる
ように形成する接触構造手段を備えるコンタクト構造と
した結果、電気的に接触する当該コイル端の優れた弾性
特性に基づいて、安定したコンタクトが実現可能なコン
タク構造を実現できる。従って、狭ピッチに配設可能で
あり、高周波特性が良く、より耐久性のある安定した良
好な接触圧力が得られ、且つ、より安価に実現可能なコ
ンタクト構造が実現できる大きな利点が得られる。従っ
て、本発明の技術的効果は大であり、産業上の経済効果
も大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、一列分のコンタクト構造の要部構
成。

【図２】本発明の、１組の単位コンタクトピンの拡大側
面図。

【図３】本発明の、接触用コイル部の形状例と、コイル
スプリング両端リードの形状例を示す図。

【図４】本発明の、１組の単位コンタクトピンの他の拡
大側面図。

【図５】本発明の、１組の単位コンタクトピンの他の拡
大側面図。

【符号の説明】

１０，１０ｂ，１０ｃ，２０ コイルスプリング １２，２２ 接触用コイル部 １４，２４ リード部 ３０ シャフト ３４ スプリング支持体 ３８ シャフト支持構造体 ４０，４２ ストッパ ８０ 基板 ８２ 接続ランド ８４ 外部接続端子 ９０ 半田ボール １００ 単位コンタクトピン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣパッケージ若しくは他の電気装置が
   外部と電気的に接続する半球状、Ｕ字形状若しくはテー
   パー形状とした所定複数個のデバイス端子を備え、これ
   に対向する位置に配設されて各々電気的にコンタクトす
   る接触構造を備えるコンタクト構造において、 所定複数ターンの環状にコイルスプリングを巻き、該コ
   イルスプリングの両端リードは電気的に接続するリード
   線として所定に形成した所定複数個のコイルスプリング
   と、 該コイルスプリングはコイルの円周端部で該デバイス端
   子に当接するように所定位置に配設し、コイルスプリン
   グの該両端リードは直下のベース基板へ電気的に接続さ
   れて、当該コイルスプリングを支持固定するベース基板
   と、 該コイルスプリングが該デバイス端子の当接により押圧
   接触された状態において、該コイルスプリングが横ずれ
   するのを所定に係止できる係止手段と、 を具備することを特徴とするコンタクト構造。
2. 【請求項２】 ＢＧＡ型ＩＣパッケージに備える所定に
   配列された所定複数個のデバイス端子に対向する位置に
   電気的にコンタクトされるように配設されて各々電気的
   にコンタクトする接触構造を備えるコンタクト構造にお
   いて、 所定複数ターンの環状にコイルスプリングを巻いて所定
   の弾性を備え、該コイルスプリングの両端リードは電気
   的に接続するリード線として所定に形成した所定複数個
   のコイルスプリングと、 所定複数個の該コイルスプリングはコイル軸を横方向に
   配設してコイルの円周端部で該デバイス端子に当接する
   所定位置に配設し、該コイルスプリングの該両端リード
   は直下のベース基板に電気的に接続されて、当該コイル
   スプリングを支持固定する基盤構造となるベース基板
   と、 該ベース基板上に所定に係止されて、該コイルスプリン
   グが該デバイス端子の当接により押圧接触された状態に
   おいて、該コイルスプリングの横ずれを所定に係止する
   係止手段と、 を具備することを特徴とするコンタクト構造。
3. 【請求項３】 該コイルスプリングは、２つに分割して
   備え、分割された両コイルスプリングの複数コイル巻き
   における１巻きの１コイル巻きは所定のコイル径に形成
   し、当該１コイル巻きの円周端部と該デバイス端子とが
   所定位置に定置された状態において、所定の押圧力で電
   気的に接触できるように当該１コイル巻きを形成する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のコンタクト構
   造。
4. 【請求項４】 該コイルスプリングは、コイルスプリン
   グの複数コイル巻きにおける２カ所のコイル巻きは所定
   のコイル径に形成し、当該２カ所のコイル巻きの円周端
   部と該デバイス端子とが所定位置に定置された状態にお
   いて、所定の押圧力で電気的に接触できるように当該２
   カ所のコイル巻きを形成する、ことを特徴とする請求項
   １又は２記載のコンタクト構造。
5. 【請求項５】 該コイルスプリングは、コイルスプリン
   グの複数コイル巻きの円周端部と該デバイス端子とが所
   定位置に定置された状態において、所定の押圧力で電気
   的に接触できるように当該複数コイル巻きを形成する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のコンタクト構
   造。
6. 【請求項６】 該コイルスプリングを該ベース基板へ半
   田付けするリード形状は、該ベース基板にスルーホール
   を形成し、この孔へ該コイルスプリングのリードを挿入
   実装できるリード形状、若しくは表面実装部品形態のリ
   ード形状である、ことを特徴とする請求項３乃至５記載
   のコンタクト構造。
7. 【請求項７】 該コイルスプリングは、少なくとも２タ
   ーン巻いた複数ターンのコイルを備え、前記複数ターン
   のコイルにおける少なくとも１ターンの環状コイルが該
   シャフトの嵌入によって所定に保持できる支持構造を備
   える、ことを特徴とする請求項１又は２記載のコンタク
   ト構造。
8. 【請求項８】 該係止手段は、所定複数個の一列に並ん
   だ該コイルスプリングの輪を嵌入する丸棒形状とするシ
   ャフトである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の
   コンタクト構造。
9. 【請求項９】 該係止手段は、複数コイル巻きの該コイ
   ルスプリングの両端部の環状コイル部位を支持する構造
   を備えるスプリング支持体である、ことを特徴とする請
   求項１又は２記載のコンタクト構造。
10. 【請求項１０】 該デバイス端子の押圧に伴って該コイ
    ルスプリングのコイル軸方向へ横ずれするのを係止でき
    るストッパ手段を更に備える、ことを特徴とする請求項
    １又は２記載のコンタクト構造。
11. 【請求項１１】 該ベース基板は、当該ベース基板内部
    でコイルスプリングの該両端リードと電気的に接続され
    て、外部と電気的にインターフェースする所定複数個の
    面接触型の電極パッドを該ベース基板の下部に備える、
    ことを特徴とする請求項１又は２記載のコンタクト構
    造。
12. 【請求項１２】 請求項２記載のコンタクト構造を備え
    て該ＢＧＡ型ＩＣパッケージを所定に収容保持及び着脱
    可能なハウジング構造を備える、ことを特徴とするＩＣ
    ソケット。