JP2003297512A - 電気部品用ソケット - Google Patents
電気部品用ソケットInfo
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Abstract
があっても接触安定性を確保するとともに、作動の低減
及び端子を傷付けることのない電気部品用ソケットを提
供する。 【解決手段】 ベースプレートと、このベースプレート
上に配設される板状の弾性部材14と、弾性部材14上
に配設され、変形可能なシート状を呈し、上面に接点1
5aが複数所定間隔で設けられたタブフィルム15と、
このタブフィルム15上に載置され、接点15aに接触
される半田ボール12aを有するICパッケージ12を
押圧する押圧部材とを有し、弾性部材14は、タブフィ
ルム15の各接点15aに対応した位置に弾性変形部1
4bが各々形成され、この弾性変形部14bはタブフィ
ルム15の各接点15a側からの押圧力により、各々独
立した状態で弾性変形するように構成された。
Description
下「ICパッケージ」という)等の電気部品を着脱自在
に保持する電気部品用ソケット、特に、その電気部品用
ソケットとICパッケージとの接触安定性に改良が施さ
れた電気部品用ソケットに関するものである。
ト」としては、「電気部品」であるICパッケージを着
脱自在に保持するICソケットがある。
ll Grid Array)タイプと称されるものがあり、これは
例えば方形状のパッケージ本体の下面に多数の略球形状
の半田ボール(端子)が突出してマトリックス状に配列
されている。
の収容面部上に、前記ICパッケージが所定の位置に位
置決めされて収容され、このICパッケージの半田ボー
ルが、シート状の基板であるタブフィルムの接点に接触
されて電気的に接続され検査が行われるようになってい
る。また、タブフィルムの下面には、弾性部材が設けら
れ、半田ボールの損傷を防いだり半田ボールとタブフィ
ルムの接点との接触を向上させる役割を果たしている。
ICソケットの収容面上に収容されたICパッケージ2
の半田ボール2aとタブフィルム5とが接触された状態
を示す断面図である。このタブフィルム5には、半田ボ
ール2aと対応する位置に、半田ボール2aと接触する
接点5aが形成されている。また、タブフィルム5の下
側には、シリコーンゴム製の弾性を有する板状体に形成
された弾性部材4が配設されている。
ッケージ2がタブフィルム5上に載置された後、パッケ
ージ本体2bが所定量だけ下方に押圧されることによ
り、半田ボール2a及びタブフィルム5を介して弾性部
材4が弾性変形され、この弾性変形の反力によって、半
田ボール2aとタブフィルム5上の接点5aとの間に所
定の接触圧力が生じ、半田ボール2aと接点5aとが電
気的に確実に接触されるようになっている。
うな従来のものにあっては、パッケージ本体2bの反
り、半田ボール2aのボール径の公差、半田ボール
2aをパッケージ本体2bへ取り付ける際のばらつき等
により、パッケージ本体2bの下面から各々の半田ボー
ル2aの最下点までの突出量(高さ)が、数μm〜数1
0μm程度の範囲でばらついてしまうことがった。
つきを有するICパッケージ2を、従来のICソケット
に装着しようとすると、図10に示すように、パッケー
ジ本体2bの下面から半田ボール2aの最下点までの突
出量が略同一な半田ボール2aは、パッケージ本体2b
を所定の量だけ下方に押し込むことにより、半田ボール
2a及びタブフィルム5を介して弾性部材4が所定量だ
け弾性変形され、半田ボール2aとタブフィルム5の接
点5aとが所定の接触圧力をもって電気的に接触され
る。
坦なシート状の一枚物)に形成されており、パッケージ
本体2bからの突出量が半田ボール2aよりも小さい半
田ボール2cに対応するタブフィルム5の接点5b付近
では、弾性部材4が、図10中、半田ボール2cに隣接
する半田ボール2aによって下方に押圧(弾性変形)さ
れてしまい、半田ボール2cと接点5bとが接触できな
かったり、あるいは、接触できたとしても弾性部材4が
所定量だけ押圧(弾性変形)されないため、半田ボール
2cと接点5bとの電気的な接触が安定的に維持できな
い、という問題が生じていた。
するICパッケージ2に対しても確実に電気的接触を確
保するためには、ICパッケージ2を下方に押圧する押
込み量を突出量の小さい半田ボール2cにあわせて大き
くすることが必要となり、これによってICパッケージ
を下方に押圧する部材の作動力が大きくなったり、突出
量の大きな半田ボール2aにつぶれや傷が発生してしま
うことがあった。
されたものであり、ICパッケージの半田ボールの下方
への突出量のばらつきがあっても接触安定性を確保する
とともに、ICパッケージを下方に押圧する部材への作
動力を低減でき、さらに半田ボールにつぶれや傷を発生
させることのない電気部品用ソケットを提供することを
課題としている。
めに、請求項1に記載の発明は、電気部品用ソケットに
おいて、ベース部材と、該ベース部材上に配設される板
状の弾性部材と、該弾性部材上に配設され、変形可能な
シート状を呈し、上面に接点が複数所定間隔で設けられ
た基板と、該基板上に載置され、前記接点に接触される
端子を有する電気部品を押圧する押圧部材とを有し、前
記弾性部材は、前記基板の各接点に対応した位置に弾性
変形部が各々形成され、該弾性変形部は前記基板の各接
点側からの押圧力により、各々独立した状態で弾性変形
するように構成されたことを特徴とする。
構成に加え、前記弾性部材は、格子状にスリットが形成
されることにより、前記各接点に対応した位置に弾性変
形部が各々形成されたことを特徴とする。
構成に加え、前記弾性変形部は、前記各接点に対応した
位置に突出して形成された凸部であることを特徴とす
る。
いて説明する。
は、この発明の実施の形態1を示す。
「電気部品用ソケット」としてのICソケットであり、
図示省略のプリント回路基板上に配置されるようになっ
ており、このICソケット11にICパッケージ12を
保持することにより、ICパッケージ12とプリント回
路基板とを電気的に接続するようにしている。
うに、いわゆるBGA(Ball GridArray)タイプと称さ
れるもので、方形状のパッケージ本体12bの下面に多
数の略球形状の半田ボール12aが縦列と横列にマトリ
ックス状に配列されている。
ように、下方から順に、「ベース部材」としてのベース
プレート13、弾性部材14、「基板」としてのタブフ
ィルム15、ICパッケージ12位置決め用のストッパ
16、弾性部材17、アライメントプレート18、及び
押圧治具19を有し、これらが「取付手段」としてのボ
ルト20及びナット21により、脱着可能に取付けられ
て構成されている。
うに、四角形の板状を呈し、周縁部の4辺に多数のコン
タクトピン13aが4列に配置されると共に、複数のボ
ルト孔13b及び位置決め孔13cが形成され、更に、
中央部に四角形板状のシリコーンゴムで形成された弾力
性と耐熱性を有する弾性部材14が配設されている。
表面に格子状にスリット14aを入れることによって、
各半田ボール12aに対応した位置に弾性変形部14b
が分割されて各々形成されている。このスリット14a
は、裁断機等を用いて半田ボール12aのボールピッチ
を考慮しながら板厚を超えない深さの切り込みを弾性部
材14の表面に縦横に入れることで形成される(図5参
照)。そして、弾性部材14の弾性力によってICパッ
ケージ12とICソケット11との電気的接続をより確
実に行うようにしている。
れた弾性部材14は、ICパッケージ12の半田ボール
12a配列群が押圧されるタブフィルム15の被押圧領
域に対応して配置されている。
る金属製の板材がプレス加工により形成され、図3に示
すように、ベースプレート13の貫通孔13aに圧入さ
れ、上端部の接触部30aがタブフィルム15の接続電
極15bに接触されるようになっている。また、このコ
ンタクトピン30の下端部にはリード部30bが形成さ
れ、このリード部30bが図示省略のロケートボードに
挿通されてプリント回路基板のスルーホールに挿入され
て電気的に接続されるようになっている。
に示すように、ベースプレート13より僅かに小さい四
角形状の基板で、変形可能な薄いシート状に形成され、
ベースプレート13の上面部に形成された凹所13b内
に配置され、上面の中央部側の四角形の範囲がICパッ
ケージ12を収容する収容面となっている。
示すように、ICパッケージ12側の一方の面(表面)
の中央部側に、ICパッケージ12の半田ボール12b
の配列に接合する多数の接点15a(電極パターン)を
備え、ベースプレート13側の他方の面(裏面)の周縁
部側に、ベースプレート13に接合される接続電極15
bを備え、この接続電極15bと接点15aとを接続す
る導線を有している。また、このタブフィルム15にも
ベースプレート13と同様な位置及び大きさのボルト孔
15c及び位置決め孔15dが形成されている。
示すように、耐熱性、絶縁性及び所定の硬度を有するポ
リイミド樹脂により、四角形の板状に形成され、中央部
にICパッケージ12の多数の半田ボール12aが個々
に挿入される多数の半田ボール開口16aが形成される
と共に、これら半田ボール開口16aの周囲の4カ所に
連通開口16cが形成されている。また、このストッパ
16の四隅には、タブフィルム15の位置決め孔15d
と同様な位置及び大きさの位置決め孔16bが形成され
ている。このストッパ16は、半田ボール12aのボー
ル高さより僅かに小さい厚みに形成され、パッケージ本
体12bの下面とタブフィルム15の上面(収容面)と
の間に介在され、半田ボール12aが所定量以上潰れな
いように構成されている。また、半田ボール開口16a
の大きさは、図5等に示すように、挿入された半田ボー
ル12aの側面部を位置決めすると同時に、多少の成形
誤差等があっても、この半田ボール開口16a内に半田
ボール33aが挿入できるように、半田ボール33aの
ボール径より多少大きく形成されている。
3に示すように、シリコーンゴムからなるシートが四角
形の枠形状に形成され、内側にアライメントプレート1
8が配置される開口17aが形成されると共に、図3に
示すように、ベースプレート13の凹所13bに配置さ
れ、タブフィルム15の接続電極15bが配設された部
位の表面部と、詳細を後述する枠形状の押圧治具本体2
2との間に上下方向(厚み方向)に所定量弾性変形され
ている。
に、四角形の枠形状の押圧治具本体22を有し、この押
圧治具本体22に、カバー部材23が軸25により回動
自在に取り付けられ、このカバー部材23は図示省略の
スプリングにより開く方向に付勢されている。また、こ
のカバー部材23には、凹所内にプッシャー部材24が
上下動自在に配設され、複数のスプリングにより下方に
付勢されている。さらに、このカバー部材23には、先
端部にラッチ部材27が回転可能に設けられ、押圧治具
本体22に係脱されるようになっている。
に、後述するアライメントプレート18がICパッケー
ジ12が収容される内側開口22aが形成されると共
に、ボルト20が挿通されるボルト孔22bが複数形成
されている。
ート18が着脱自在に配置されるようになっている。こ
のアライメントプレート18は、図1に示すように、枠
形状を呈し、内側の開口部18aにICパッケージ12
のパッケージ本体12bの外周面が位置決めされると共
に、図3に示すように、受け部18bでICパッケージ
12が支持された状態で収容されるように構成されてい
る。この受け部18bは、ストッパ16の貫通開口16
cに挿入されるようになっている。
図3に示すように、ストッパ16との間に配置されたス
プリング26により上方に付勢され、この付勢力によ
り、外周縁部に形成された段差部18cが、押圧治具本
体22の下部内周縁部22cに係合されて、上昇が規制
されるようになっている。さらに、このアライメントプ
レート18には、下面部に位置決め孔13c,15dに
挿通され、位置決め孔16bに嵌合される図示しない位
置決めピンが下方に向けて突設されている。
に向けて突設された図示省略の位置決めピンが、ベース
プレート13,タブフィルム15,ストッパ16の各位
置決め孔13c,15dに挿通され、位置決め孔16b
に嵌合されて各部材が所定の位置関係で組み付けられる
と共に、ベースプレート13,タブフィルム15及び押
圧治具本体22の各ボルト孔13b,15c,22bに
上方からボルト20が挿入されてナット21に螺合され
ることにより、それらが重ね合わせられた状態で固定さ
れる。
たICソケット11に以下のようにしてICパッケージ
12をセットする。
を開いた状態で、ICパッケージ12をアライメントプ
レート18の開口部18a内に挿入してタブフィルム1
5上に載置する。この際には、まず、ICパッケージ1
2のパッケージ本体12bの周縁部が、アライメントプ
レート18に案内されて所定の位置に位置決めされる。
12aがストッパ16の各半田ボール開口16aに挿入
されることにより、各半田ボール12aの側面部が各半
田ボール開口16の内周面で位置決めされる。
スプリング26により、アライメントプレート18が図
3に示すように、ストッパ16上に浮いた状態にあり、
このアライメントプレート18に支持されているICパ
ッケージ12も図5に示すように浮いた状態となってお
り、半田ボール12aとタブフィルム15の接点15a
とは接触していない。
閉じてゆくと、ICパッケージ12の上面がプッシャー
部材24で押圧されて、アライメントプレート18がス
プリング26の付勢力に抗して下降され、このICパッ
ケージ12の半田ボール12aがタブフィルム15の接
点15aに接触される。ここから、さらにカバー部材を
閉じてゆくと、ICパッケージ12とタブフィルム15
が下方に押圧されることにより、弾性部材14が弾性変
形される。この弾性部材14の弾性変形による反力によ
り、タブフィルム15の接点15aがICパッケージ1
2の半田ボール12a側に押圧され、接点15aと半田
ボール12aとが圧接され、両者が所定の接圧で電気的
に接続される。
パッケージ12の半田ボール12aがタブフィルム15
に押圧される前の状態を示す断面図であり、図6はIC
パッケージ12が押圧されたときの状態を示す断面図で
ある。
ト11に用いられている弾性部材14には、図4に示す
ように、格子状にスリット14aが形成され、ICパッ
ケージ12の半田ボール12aに対応するように弾性変
形部14bが各々形成されている。
ICパッケージ12の半田ボール12aの突出量にばら
つきがあり、突出量が他の半田ボールより小さい半田ボ
ール12a1を有するICパッケージ12が装着された
場合であっても、弾性部材14の各弾性変形部14bは
それぞれ対応する半田ボール12aの突出量に応じて独
立に弾性変形される。
2a1に対応する弾性変形部14b1は、隣接する弾性
変形部14bの弾性変形量に影響されることなく、半田
ボール12a1によって所定の量だけ弾性変形されるの
で、半田ボール12a1とこれに対応する接点15a1
とを所定の接圧で電気的に接続させることができる。
aを形成し、一の弾性変形部14bが隣接する他の弾性
変形部14bの弾性変形とは独立に弾性変形可能なよう
に構成することにより、弾性部材14の各弾性変形部1
4bがICパッケージ12の半田ボール12aの突出量
のばらつきを吸収して各々の半田ボール12aと接点1
5aとを接触させることができので各々の半田ボール1
2aと接点15aとの接圧を略均一にすることができ
る。また、弾性部材14の各弾性変形部14bが他の弾
性変形部14bとは独立に弾性変形されるように構成さ
れているので、半田ボール12aと接点15aとの電気
的な接続をいかなる場合でも確保するために、突出量の
小さい半田ボール12a1とこの半田ボールに対応する
接点15a1とを所定の接圧で接触させるのに必要なカ
バー部材23(プッシャー部材24)の押込み量を従来
よりも小さくすることが可能となり、カバー部材の作動
力を低減させることが可能となるとともに、半田ボール
12a1よりも突出量の大きい半田ボール12aに対し
て過大な荷重をかけることがなく、半田ボール12aの
つぶれ、傷の発生などを確実に防止することができる。
aは、弾性部材14の表面に縦横に入れた切り込みによ
って形成されているが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、所定の幅を有する溝を縦横に形成してスリット
14aを構成させることもできる。
は、この発明の実施の形態2を示す。
弾性部材14の平面図である。この弾性部材14には、
各々の半田ボール12a及びタブフィルム15の接点1
5aと対応した位置に凸部としての弾性変形部14bが
上方に突出して所定ピッチで形成されている。この弾性
変形部14bを備えた弾性部材14は、予め用意した型
にこの弾性部材14の原料であるシリコーン樹脂等を流
し込んで形成する。
突出させた弾性変形部14bを所定のピッチで形成する
ことによっても、弾性変形部14bを隣接する弾性変形
部14bとは独立に弾性変形可能に構成することができ
る。
ICパッケージ12の半田ボール12aの突出量にばら
つきがあり、突出量が他の半田ボールより小さい半田ボ
ール12a1を有するICパッケージ12が装着された
場合であっても、弾性部材14の各弾性変形部14bは
それぞれ対応する半田ボール12aの突出量に応じて独
立に弾性変形される。
2a1に対応する弾性変形部14b1は隣接する弾性変
形部14bの弾性変形量に影響されることなく、半田ボ
ール12a1によって所定の量だけ弾性変形されるの
で、半田ボール12a1とこれに対応する接点15a1
とを所定の接圧で電気的に接続させることができる。
に突出させた弾性変形部14bを所定のピッチで形成す
ることによっても、弾性変形14bを隣接する弾性変形
ぶ14bとは独立に弾性変形可能に構成することがで
き、これにより、上述の発明の実施の形態1におけると
同様に、半田ボール12aの突出量のばらつきのあるI
Cパッケージが装着された場合であっても、そのばらつ
きをを吸収して各々の半田ボール12aと接点15aと
を接触させることができるので各々の半田ボール12a
と接点15aとを接触させることができるので、各々の
半田ボール12aと接点15aとの接圧を略均一にする
ことができる。また、弾性部材14の各弾性変形部14
bが他の弾性変型部14bとは独立に弾性変型されるよ
うに構成されているので、半田ボール12aと接点15
aとの電気的な接続をいかなる場合でも確保するため
に、突出量の小さい半田ボール12a1とこの半田ボー
ルに対応する接点15a1とを所定の接圧で接触させる
のに必要なカバー部材23(プッシャー部材24)の押
込み量を従来よりも小さくすることが可能となり、カバ
ー部材の作動力を低減させることが可能となるととも
に、半田ボール12a1よりも突出量の大きい半田ボー
ル12aに対して過大な荷重をかけることがなく、半田
ボール12aのつぶれ、傷の発生などを確実に防止する
ことができる。
したので、従来のものに比べて半田ボール12bと接触
する部位(上端部)が変形し易くなっている。
との間に所定の接圧を与えるためのカバー部材23に付
与する作動力を低減することができる。
であるので説明を省略する。
ソケット」としてICソケット11にこの発明を適用し
たが、これに限らず、他の装置にも適用できることは勿
論である。
用のICソケット11に、この発明を適用したが、他の
タイプのICパッケージ用のものにも適用でき、ICパ
ッケージの端子がパッケージ本体の下面から下方に突出
して、その突出量にばらつきが発生するようなものであ
れば、その端子の形状は特に球形状に限定されるもので
はない。
載の発明によれば、電気部品用ソケットにおいて、ベー
ス部材と、このベース部材上に配設される板状の弾性部
材と、この弾性部材上に配設され、変形可能なシート状
を呈し、上面に接点が複数所定間隔で設けられた基板
と、この基板上に載置され、接点に接触される端子を有
する電気部品を押圧する押圧部材とを有し、その弾性部
材は、基板の各接点に対応した位置に弾性変形部が各々
形成され、弾性変形部は基板の各接点側からの押圧力に
より、各々独立した状態で弾性変形するように構成され
たことを特徴とするので、弾性部材の各々の弾性変形部
が周囲の変形に影響されることなく独立した状態で弾性
変形されるので、端子の突出量にばらつきがあっても端
子に対応する弾性変形部がこの端子及び基板に追従して
変形し、端子間の接触圧力のばらつきを低く抑え、接触
安定性を保つことができる。また、過度の圧力による端
子の変形及び損傷を防ぐことができる。
の効果に加え、弾性部材は、格子状にスリットが形成さ
れることにより、各接点に対応した位置に弾性変形部が
各々形成されたことを特徴とするので、容易にかつコス
トを抑えて接触安定性を保つ弾性変形部材を作成するこ
とができる。
の効果に加え、弾性変形部は、各接点に対応した位置に
突出して形成された凸部であることを特徴とするので、
従来のものに比べて、半田ボールと接触する部位(上端
部)が変形しやすくなっていることから、半田ボールと
接点との間に所定の接圧を与えるためのカバー部材に対
する作動力を低減することができる。
分解斜視図である。
で、(a)はICパッケージの正面図、(b)はICパ
ッケージの底面図である。
ージが収容されカバー部材が開かれた状態でのICソケ
ットの断面図である。
る。
たICパッケージの半田ボールがタブフィルムに押圧さ
れる前の状態を示す断面図である。
たICパッケージの半田ボールがタブフィルムに押圧さ
れたときの状態を示す断面図である。
面図である。
たICパッケージの半田ボールがタブフィルムに押圧さ
れる前の状態を示す断面図である。
たICパッケージの半田ボールがタブフィルムに押圧さ
れたときの状態を示す断面図である。
収容部上に収容されたICパッケージの半田ボールがタ
ブフィルムに押圧されたときの状態を示す断面図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 ベース部材と、 該ベース部材上に配設される板状の弾性部材と、 該弾性部材上に配設され、変形可能なシート状を呈し、
上面に接点が複数所定間隔で設けられた基板と、 該基板上に載置され、前記接点に接触される端子を有す
る電気部品を押圧する押圧部材とを有し、 前記弾性部材は、前記基板の各接点に対応した位置に弾
性変形部が各々形成され、該弾性変形部は前記基板の各
接点側からの押圧力により、各々独立した状態で弾性変
形するように構成されたことを特徴とする電気部品用ソ
ケット。 - 【請求項2】 前記弾性部材は、格子状にスリットが形
成されることにより、前記各接点に対応した位置に弾性
変形部が各々形成されたことを特徴とする請求項1に記
載の電気部品用ソケット。 - 【請求項3】 前記弾性変形部は、前記各接点に対応し
た位置に突出して形成された凸部であることを特徴とす
る請求項1に記載の電気部品用ソケット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002092849A JP2003297512A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 電気部品用ソケット |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002092849A JP2003297512A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 電気部品用ソケット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003297512A true JP2003297512A (ja) | 2003-10-17 |
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---|---|---|---|
JP2002092849A Pending JP2003297512A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 電気部品用ソケット |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2003297512A (ja) |
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2002
- 2002-03-28 JP JP2002092849A patent/JP2003297512A/ja active Pending
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