JP2994333B2 - Bga集積回路用ソケット - Google Patents

Bga集積回路用ソケット

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JP2994333B2
JP2994333B2 JP10153386A JP15338698A JP2994333B2 JP 2994333 B2 JP2994333 B2 JP 2994333B2 JP 10153386 A JP10153386 A JP 10153386A JP 15338698 A JP15338698 A JP 15338698A JP 2994333 B2 JP2994333 B2 JP 2994333B2
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隆紀 菅原
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茨城日本電気株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、BGA(ボールグ
リッドアレイ)集積回路用ソケットに関し、特に、BG
A集積回路を試験装置などに着脱自在に接続するBGA
集積回路用ソケットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、IC、LSI等の半導体装置の実
装は、この半導体装置の外周縁に沿って突出したアウタ
ーリードを介して、プリント配線基板(PWB)等の実
装基板上に形成された配線パターンにハンダを用いて接
続する実装方法が採用されていた。
【0003】近年、回路素子の微細化、低コスト化に伴
って、ボールグリッドアレイ(BGA)と呼ばれる実装
方法が採用されることが多くなってきた。このBGA
は、半導体装置の外部接続端子に易溶半田ボールを用い
るもので、半導体装置を実装基板上の配線パターンに位
置決めして載置した後、加熱により半田ボールをリフロ
ーすることにより、実装基板に半導体装置を実装するも
のである。この種の集積回路はBGAic(集積回路)
と呼ばれている。
【0004】このBGAicをシステム評価するため、
BGAicをICテスタのソケットに実装してテストす
る。ところが、BGAicは半球状の半田ボールにてプ
リント配線基板と固着される特徴を持つため、スタッド
ピンやリードピンにてプリント配線基板と固着されるI
C(例えばPGA、DIP)と比べてソケットとの嵌合
性、接触保持性に難点があり、半田ボールに外力が作用
して半田ボールが物理的に破壊されることもある。
【0005】そのため、ソケットと半田ボールとの接触
としては、例えば、ICの底面に対してわずかに傾斜し
て延長され、先端がIC底面と垂直に曲げられ、その先
端をICの半田ボールに弾性的に接触させるCu−Ni
スプリングピンを用いる方法、あるいはIC底面とほぼ
垂直方向に接触部が延長し、コイルバネが内蔵され、こ
の接触部が半田ボールと弾性的に接触する方法とがあ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
BGAic用ソケットによれば、半田ボールとの接触子
部が複雑な構造となり、高価でサイズも大きく、主に単
体テストなどに用いられているにすぎない。
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、システム評価時に使用できる安価で接続信頼性が
高いBGA集積回路用ソケットの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のBGA集積回路用ソケットは、半導
体集積回路をボールグリッドアレイが形成された基板に
搭載したBGA集積回路の該ボールグリッドアレイの半
田ボールを着脱自在に実装するソケットであって、前記
ソケットが、ベース部材と、このベース部材の前記半田
ボールと対応した位置に設けられた該半田ボールを挿入
できる挿通口と、この挿通口の開口部を覆うように前記
ベース部材の表面に設けられ、前記半田ボールを嵌入し
たときに変形して該半田ボールを挟み込むスリットを形
成した、柔軟な金属製接触板からなる導電性接触子とを
備える構成としてある。
【0009】このような構成の発明によれば、BGA集
積回路の半田ボールをソケットの挿通口に接触子を変形
させながら嵌入させ、嵌入した半田ボールを接触子で保
持できる構造であるため、構造が簡単であり、かつ、接
触子の変形による押圧力で半田ボールと接触子とを確実
に接続できる。
【0010】また、半田ボールが導電性板状体のスリッ
トに嵌入する際に、この導電性板状体の変形により半田
ボールに作用する外力を吸収できるため、半田ボールの
物理的破壊を防止できる。
【0011】 請求項2記載のBGA集積回路用ソケット
は、請求項1記載のBGA集積回路用ソケットにおい
て、前記ソケットが、前記BGA集積回路を該ソケット
側に向かって押圧する押さえ部材を備える構成としてあ
る。
【0012】 このような構成の発明によれば、押さえ部
材のよる押圧により、BGA集積回路の半田ボールとソ
ケットの接触子との接触をより確実にすることができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明のBGA集積回路
(以下、BGAicという)用ソケットの一実施形態に
ついて図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明のB
GAic用ソケットの一実施形態を示すBGAic用ソ
ケット1、BGAic2及びカバー部材3を示す斜視図
である。また、図2は、BGAic用ソケット1の一実
施形態、BGAic2、カバー部材3及びプリント配線
基板4を示す断面図である。
【0014】 BGAic2は、基板21の表面にICチ
ップ22が実装され、基板の裏面の外周側に半田ボール
23が格子状に配置され、この半田ボール23は、IC
チップ22の図示しないパッドと接続されている。BG
Aic2の半田ボール23は、例えば横が0.75m
m、縦が0.6mm程度の準球形をしており、配列ピッ
チは1.3mm程度である。
【0015】 BGAic用ソケット1は、BGAic2
の製造過程や完成品の試験において、そのBGAic2
と試験装置とを着脱自在に電気的に接続するために用い
られる。このBGAic用ソケット1は、絶縁板で構成
されるベース部材11にBGAic2の半田ボール23
が挿入される穴12が半田ボールに対応した位置に設け
られている。
【0016】 図3は、この穴12の部分を拡大して示す
断面図である。この穴12の半田ボール23が挿入され
る側の開口部には、図3に示すように、接触子としての
接触板13がこれらの間にスリット14を有して穴12
の開口部を覆うようにベース部11の表面に固定されて
いる。この接触板13は、柔軟な金属、例えば銅合金で
構成された導電性板状体であり、BGAic2の半田ボ
ール23を穴12に挿入すると、半田ボール23により
スリット14が押し広げられて変形し、半田ボール23
を挟み込むようになっている。なお、接触板13は、一
枚の板状体にスリット14を形成したものでも、二枚の
板状体を隣接して固定し、これらの板状体の間にスリッ
ト14を形成したものでもよい。
【0017】 この接触板13は、図3に示すように、接
触板13が固定されているベース部材11の面と反対面
に形成されているスタッドピン15とビアホール16の
側壁に形成されている導電膜17を介して電気的に接続
されている。
【0018】 このような構造の接触板13は、例えばベ
ース部11に穴、及びビアホールを穿設した後、ビアホ
ール内壁にメッキ法などで金属膜17を成膜し、さらに
金属箔をベース部に張り付け、その後、フォトリソグラ
フィなどで金属箔をパターニングすることにより、製造
することができる。
【0019】 また、図1に示すように、ベース部11の
四隅に立設された軸棒18で、押さえ板19がその基端
部で支持されて回転自在に設けられており、この押さえ
板19の自由端部はベース部材11を押圧するような板
バネを構成している。
【0020】 カバー部材3は、BGAic2の半田ボー
ル23とソケット1の接触板13との接触が良好になる
ようにBGAic2を押さえると共に、BGAic2の
発するジャンクション熱を滞ることなく周囲に放熱する
ための放熱板としても機能する。そのため、カバー部材
3は熱伝導性の良好な金属、例えば銅合金で構成されて
いる。また、カバー部材3の四隅は押さえ板19を避け
るための切り欠きが設けられている。
【0021】 また、プリント配線基板4は、ソケット1
のスタッドピン15と接続するためのパッド電極41が
表面に形成され、このパッド電極41は図示しないプリ
ント配線に接続されている。
【0022】 このようなBGAic2、カバー部材3、
ソケット1及びプリント配線基板4を用いたBGAic
2のソケット1に対する実装について説明する。まず、
プリント配線基板4にソケット1のベース部材11を固
着し、ベース部材11のスタッドピン15とプリント配
線基板4のパッド電極41とを接続しておく。また、押
さえ板19は、自由端側を回転して図1の破線に示すよ
うに押さえ板19がベース部材11から突き出すような
位置に配置する。
【0023】 次に、このベース部材11の接触板13の
スリット14にBGAic2の半田ボール23を位置合
わせをして、BGAic2をベース部材11に押圧す
る。これにより、半田ボール23が柔軟な金属で構成さ
れる接触板13のスリット14を押し広げながら接触板
13を変形させつつ穴12内に進入する。そして、例え
ば半田ボール23の最も直径の大きな部分の近傍が接触
板13のスリット14の内縁に達したときに半田ボール
23の進入が停止する。このとき、接触板13は、半田
ボールで変形され、その変形応力で両側から半田ボール
23を挟みこむ。従って、BGAic2の半田ボール2
3とソケット1の接触板13との接続を確実にできる。
【0024】 その後、カバー部材3をBGAic2に被
せ、この状態で押さえ板19を回転させ、押さえ板19
の自由端部がカバー部材3を押圧するような位置に配置
する。これにより、押さえ板19が、カバー部材3を介
してBGAic2をベース部材11に押圧し、半田ボー
ル23と接触板13の接続を確保することができる。
【0025】 BGAic2をソケット1から外すとき
は、まず、押さえ板19を回転させ、自由端部がカバー
部材3からはずれる位置に押さえ板19の自由端部を配
置する。そして、カバー部材3を外し、さらに、BGA
ic2を持ち上げてベース部材11から剥離させと、
半田ボール23が接触板13のスリット14から抜き取
られる。
【0026】 このようなBGAic用ソケットの実施形
態によれば、半田ボールを柔軟性をもつ板状の接触板で
受け、さらに半田ボールからの圧力にて広げられた接触
板のスリットで半田ボールが変形応力で挟み込まれるこ
とにより、半田ボールに作用する外力を接触板の変形で
吸収することができるため、半田ボールの損傷を防止で
きると共に、プリント配線基板との確実な接触を行うこ
とができる。しかも、構造が簡単で安価であり、実装も
容易である。
【0027】 上述した実施形態では、ベース部材は絶縁
板で構成したが、例えば接触板を導体パターンがプリン
トされたフレキシブルプリントケーブルで構成すること
ができる。
【0028】 また、押さえ板も上記実施形態に制限され
るものではなく、例えば、空気圧などでカバーを押さえ
つける機構としても良い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のBGAi
c用ソケットによれば、構造が簡単で安価であり、BG
Aicを半田ボールの損傷を防止しつつ確実に接続する
ことができ、接続信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のBGAic用ソケット及びカバー部
材、BGAicの一実施形態を示す斜視図である。
【図2】本発明のBGAic用ソケット、及びカバー部
材、BGAic、プリント配線基板の一実施形態を示す
断面図である。
【図3】半田ボールと接触板を拡大して示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 BGAic用ソケット 11 ベース部材 12 穴 13 接触子(接触板) 14 スリット 15 スタッドピン 18 軸棒 19 押さえ板 2 BGA集積回路(ic) 21 基板 22 ICチップ 23 半田ボール 3 カバー部材 4 プリント配線基板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/32 G01R 31/26 H01R 33/76

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路をボールグリッドアレイ
    が形成された基板に搭載したBGA集積回路の、該ボー
    ルグリッドアレイの半田ボールを着脱自在に実装するソ
    ケットであって、 前記ソケットが、 ベース部材と、 このベース部材の前記半田ボールと対応した位置に設け
    られた該半田ボールを挿入できる挿通口と、 この挿通口の開口部を覆うように前記ベース部材の表面
    に設けられ、前記半田ボールを嵌入したときに変形して
    該半田ボールを挟み込むスリットを形成した、柔軟な
    属製接触板からなる導電性接触子とを備えることを特徴
    とするBGA集積回路用ソケット。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のBGA集積回路用ソケッ
    トにおいて、前記ソケットが、前記BGA集積回路を該
    ソケット側に向かって押圧する押さえ部材を備えること
    を特徴とするBGA集積回路用ソケット。
JP10153386A 1998-06-02 1998-06-02 Bga集積回路用ソケット Expired - Lifetime JP2994333B2 (ja)

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