JP2007080675A - Ｉｃソケット - Google Patents

Abstract

【課題】 高周波信号でも良好な信号伝達特性を実現することができるＩＣソケットを実現することを目的にする。
【解決手段】 本発明は、複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットに改良を加えたものである。本装置は、ＩＣパッケージの球状または面状リードが電気的に接続されるコンタクトピンが並列に設けられ、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンを形成するコンタクトブロックと、このコンタクトブロックが複数並列に取り付けられるソケットハウジングとを備えたことを特徴とする装置である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばＩＣテスタに用いられ、複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットに関し、高周波信号でも良好な信号伝達特性を実現することができるＩＣソケットに関するものである。

ＩＣチップを内蔵したＩＣパッケージは、リードピンを備えていたが、高集積化に伴い、半田からなる球状リードに代えたＩＣパッケージ（ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ）が用いられるようになった。このＢＧＡパッケージをＩＣテスタにより試験する場合、ＢＧＡパッケージをＩＣソケットに取り付けて、試験を行っている。このようなＩＣソケットは例えば下記特許文献１，２等に記載されている。

特開平７−３３５３５３号公報 特開２００５−１７４６２２号公報

特許文献１，２では、複数のコンタクトブロックに複数のコンタクトピンを搭載し、コンタクトブロックをブロックハウンジングに取り付けて、ＩＣソケットを構成した装置が示されている。

ＢＧＡパッケージ等に用いられるＩＣソケットは小型で、コンタクトピンの長さの短いものが実現されてきたが、パッケージ内部ＩＣの高速化に伴い、ＢＧＡパッケージに対して、ＩＣテスタが、ＩＣソケットを介して、５〜１０ＧＨｚ等の高周波信号の入出力を行うことが求められている。しかし、従来のコンタクトピンでは、十分な伝送インピーダンスのマッチングが取ることができず、高周波信号の品質が劣化してしまい、ＢＧＡパッケージＩＣの試験が正確に行えないという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、高周波信号でも良好な信号伝達特性を実現することができるＩＣソケットを実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットにおいて、
前記ＩＣパッケージの球状または面状リードが電気的に接続されるコンタクトピンが並列に設けられ、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンを形成するコンタクトブロックと、
このコンタクトブロックが複数並列に取り付けられるソケットハウジングと
を備えたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、
複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットにおいて、
弾性力が与えられ、中央部に少なくとも１つの湾曲部が形成され、前記ＩＣパッケージの球状または面状リードと電気的に接続するコンタクトピンと、
複数の溝が並列に形成され、これらの溝の中央部に穴部が形成されると共に、前記コンタクトピンが溝に挿入され、コンタクトピンの湾曲部が穴部に挿入され、グランド電位に接続され、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンが形成される板部材と、
この板部材が重ねられて、取り付けられるソケットハウジングと
を備えたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明であって、
湾曲部は、略Ｃ字状または略Ｓ字状に形成されたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、
複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットにおいて、
前記ＩＣパッケージの球状または面状リードと電気的に接続し、弾性力を有するコンタクトピンと、
概略コ字形に形成され、両腕部に複数の溝が形成されると共に、前記コンタクトピンが溝に挿入され、グランド電位に接続され、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンが形成される板部材と、
この板部材が重ねられて、取り付けられるソケットハウジングと
を備えたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明であって、
ＩＣテスタに用いられることを特徴とするものである。

本発明によれば、コンタクトブロックまたは板部材のグランドパターンが、コンタクトピンを覆うので、同軸ケーブルと近似な構成が実現でき、伝送インピーダンスのマッチングをとることができる。また、隣接するコンタクトピン間のクロストーク、ノイズ等を抑制することができる。すなわち、高精度の試験を行うことができる。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示した概略構成図である。

図１において、複数の板部材１は、長方形に肉厚に形成されると共に、複数の溝が並列に形成され、これらの溝の中央部に穴部が形成される。コンタクトピン２は複数設けられ、板部材１の溝に挿入され、中央部が略Ｃ字状に湾曲され、弾性力が与えられ、板部材の穴部に挿入される湾曲部を有する。枠部材３は概略コ字形に形成され、板部材１が重ねられて、開口部３１に挿入され、四隅に穴３２を有する。穴３２は、枠部材３（ＩＣソケット）を図示しないプリント基板にネジ固定する時に用いられる。取付部材４は、開口部３１に取り付けられ、板部材１を枠部材３に固定する。そして、枠部材３と取付部材４はソケットハウジングを構成する。グランドシート５は、例えばフレキシブルプリント基板で、ＩＣソケット（枠部材３）を図示しないプリント基板に固定するときに、枠部材３、プリント基板との間に挟んで固定され、コンタクトピン２をプリント基板と電気的に接続させ、プリント基板のグランド電位に接続されている。

さらに詳細に図２〜５を用いて説明する。図２は板部材１、コンタクトピン２の構成を示した図、図３は板部材１の構成を示した図、図４はコンタクトピン２の構成を示した斜視図、図５はグランドシード５の構成を示した図である。図２（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は下面図で、図２（ａ）の断面図のみに、コンタクトピン２を装着した状態を示し、他の図は、コンタクトピン２を除いて示している。

まず、板部材１の構成を、図２，３を用いて説明する。溝１１は、板部材１の短手方向に直線状に形成され、長手方向に沿って並列に設けられる。穴部１２は、溝１１ごとに、溝１１の中央部に溝１１に沿って、貫通して形成される。グランドパターン１３は、板部材１の外周囲にほぼ形成され、グランドパターン１３ａ〜１３ｃから形成され、グランドシート５のグランド電位と電気的に接続する。グランドパターン１３ａは、板部材１の正面の溝１１の両脇に直線状に形成される。グランドパターン１３ｂは、板部材１の背面に、穴部１２の周囲（両脇）に直線状に設けられる。グランドパターン１３ｃは、板部材１の上面（図示せず）及び下面に、グランドパターン１３ａ，１３ｂに接続して、直線状に形成される。すなわち、グランドパターン１３ａ〜１３ｃにより、板部材１を１周するパターンが形成されている。

次に、コンタクトピン２の構成を、図２，４を用いて説明する。コンタクト部２１は、図示しないＩＣパッケージに電気的に接続する。湾曲部２２は、コンタクト部２１と一端を接続し、略Ｃ字状に湾曲され、弾性力が与えられている。端子部２３は、一端が湾曲部２２の他端に接続し、図示しないプリント基板に圧着され、電気的に接続される。

図５において、穴５１は、コンタクトピン２が貫通する。ベタパターン５２は、グランドシート５の上面に、穴５１に貫通したコンタクトピン２と電気的に接続しないように形成され、図示しないプリント基板のグランド電位に電気的に接続される。

このような装置の組立動作を以下に説明する。板部材１の穴部１２にコンタクトピン２の湾曲部２２を挿入し、コンタクトピン２のコンタクト部２１、端子部２３を溝１１に位置決めし、図２（ａ）に示される状態にする。そして、複数のコンタクトピン２が挿入された板部材１を、図１のように、複数重ね合わせる。このとき、コンタクトピン２の湾曲部２２は、穴部１２から突出しているが、重ね合わされた板部材１側のコンタクトピン２に接触はしていない。図１に示すように、ＩＣパッケージの球状リードの位置により、コンタクトピン２が、板部材１に挿入される。この重ね合わせた板部材１を枠部材３の開口部３１に挿入し、取付部材４を開口部３１に挿入して、取付部材４により、板部材１を押し付け、板部材１、取付部材４のネジ穴（図示せず）により、枠部材３にネジ止めする。これにより、重ねられた板部材１同士が固定される。枠部材３を穴３２により、グランドシート５を挟んで、図示しないプリント基板にネジ固定する。

次に、電気の流れを説明する。図しないプリント基板からグランドシート５のベタパターン５２にグランド電圧が流れる。そして、ベタパターン５２からグランドパターン１３にグランド電圧が流れる。一方、図示しないプリント基板、コンタクトピン２に信号が流れ、コンタクトピン２と、図示しないＩＣパッケージの球状リードまたは面状リードとが信号の授受を行う。

このように、コンタクトピン２は、板部材１が重ねられることにより、板部材１のグランドパターン１３に囲まれることになり、同軸ケーブルと近似な構成が実現でき、伝送インピーダンスのマッチングをとることができる。板部材１の誘電率、コンタクトピン２の太さを適切に設定すれば、特定インピーダンス、例えば、５０Ω、７０Ωを実現できる。また、隣接するコンタクトピン２間のクロストーク、ノイズ等を低減させることができる。この結果、ＩＣパッケージの試験を高精度に試験することができる。

次に、第２の実施例を図６に示し説明する。
図６において、板部材６は、板部材１の代わりに設けられ、概略コ字形に形成され、両脇の腕部６１，６２に複数の溝６３，６４が形成される。グランドパターン６５は、板部材６の概略コ字形状の内側底部に設けられ、この底部から腕部６１，６２に沿って、外側まで形成される。

このような装置の組み立て動作は、コンタクトピン７を板部材６の溝部６３，６４に嵌めて、板部材６を重ねる。後の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。また、電気の流れの動作は、板部材１、コンタクトピン２が板部材６、コンタクトピン７に代わっただけなので説明を省略する。板部材６、コンタクトピン７においても、板部材６が重ねられることにより、コンタクトピン７がグランドパターン６５に囲まれることになり、同軸ケーブルと近似な構成を実現できる。つまり、コンタクトピン７に高周波信号を流しても、隣接するコンタクトピン７間のクロストーク、ノイズ等の影響を抑制することができる。また、板部材６の誘電率、コンタクトピン７の太さを適切に設定すれば、特定インピーダンスを実現でき、伝送品質を向上できる。すなわち、高精度の試験を行うことができる。

なお、ＩＣパッケージとして、ＢＧＡを示したが、ＬＧＡ（Land Grid Array）、ＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Scale Package）等でもよい。

また、ソケットハウジングとして、枠部材３、取付部材４により構成した例を示したが、これに限定されるものではなく、特許文献１に示すように、板部材１を装着する装着穴を有するソケットハウジングにしてもよい。

また、穴部１２は、貫通した構成を示したが、コンタクトピン２の湾曲部が挿入されれば、貫通してなくともよい。

また、コンタクトピン２の湾曲部２２を略Ｃ字状に湾曲した構成を示したが、略Ｓ字状でもよい。すなわち、湾曲部が少なくとも１つ形成される構成であればよい。また、コンタクトピン２は、スプリング状の弾性を有する構成でもよい。

また、グランドシート５を設けた構成を示したが、ＩＣソケットを固定するプリント基板にグランドシート５と同様なベタパターンを形成する構成でもよい。

また、グランドパターン１３は、コンタクトピン２に接触しない溝部１１、穴部１２に形成してもよい。また、グランドパターン１３は、板部材１の内部、つまり、溝部１１及び穴部１２の間に設ける構成にしてもよい。板部材６においては、グランドパターン６５をそのまま板部材６内部に構成してもよい。このように、グランドパターンが、コンタクトピン２，７を覆うことができる構成であれば、どのような構成でもよい。

また、板部材１，６で構成した例を示したが、板状の部材でなくともよい。つまり、コンタクトピンが並列に設けられ、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンを形成するコンタクトブロックであればよい。

本発明の一実施例を示した概略構成図である。 板部材１の構成を示した図である。 板部材１の構成を示した斜視図である。 コンタクトピン２の構成を示した図である。 グランドシート５の構成を示した図である。 本発明の第２の実施例を示した構成図である。

符号の説明

１，６ 板部材
１１ 溝
１２ 穴部
１３，１３ａ〜１３ｃ，６５ グランドパターン
２，７ コンタクトピン
２２ 湾曲部
３ 枠部材
４ 取付部材

Claims (5)

1. 複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットにおいて、
   前記ＩＣパッケージの球状または面状リードが電気的に接続されるコンタクトピンが並列に設けられ、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンを形成するコンタクトブロックと、
   このコンタクトブロックが複数並列に取り付けられるソケットハウジングと
   を備えたことを特徴とするＩＣソケット。
2. 複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットにおいて、
   弾性力が与えられ、中央部に少なくとも１つの湾曲部が形成され、前記ＩＣパッケージの球状または面状リードと電気的に接続するコンタクトピンと、
   複数の溝が並列に形成され、これらの溝の中央部に穴部が形成されると共に、前記コンタクトピンが溝に挿入され、コンタクトピンの湾曲部が穴部に挿入され、グランド電位に接続され、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンが形成される板部材と、
   この板部材が重ねられて、取り付けられるソケットハウジングと
   を備えたことを特徴とするＩＣソケット。
3. 湾曲部は、略Ｃ字状または略Ｓ字状に形成されたことを特徴とする請求項２記載のＩＣソケット。
4. 複数の球状または面状リードを有するＩＣパッケージが取り付けられるＩＣソケットにおいて、
   前記ＩＣパッケージの球状または面状リードと電気的に接続し、弾性力を有するコンタクトピンと、
   概略コ字形に形成され、両腕部に複数の溝が形成されると共に、前記コンタクトピンが溝に挿入され、グランド電位に接続され、コンタクトピンを覆うようにグランドパターンが形成される板部材と、
   この板部材が重ねられて、取り付けられるソケットハウジングと
   を備えたことを特徴とするＩＣソケット。
5. ＩＣテスタに用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣソケット。
   

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