JP3566691B2 - 半導体装置用ソケットおよび半導体装置のソケットへの取付け方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置等の電子装置を装着するためのソケットに関し、特にバーンインテスト用ソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置（以下、ＩＣデバイスあるいはＩＣパッケージということがある）をバーンインテストすることにより半導体装置の初期不良をチェックする作業が行われている。バーンインテストの際に、半導体装置はバーンインテスト用のソケットに装着される。一般に、この種のテスト用ソケットとしてポップアップタイプというものが広く利用されている。ポップアップタイプのソケットは、ベース本体に対してカバー部材が接近あるいは離れる方向に直線的な往復動するものであり、このようなカバー部材の直線的な動きは半導体装置の自動装着に適している。
【０００３】
ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）あるいはＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）のような複数の端子を二次元的に配した表面実装型の半導体装置が増加しており、これらに適用可能なソケットが開発されている。ＢＧＡあるいはＣＳＰのＩＣパッケージを回路基板に実装する場合、ボールの高さのばらつきあるいはボールの変形に起因するハンダ付け不良の問題があるため、ボールの下面（実装面側）に損傷を与えないことが望ましい。しかし、ボールの材質がハンダ等の低融点物質であると、バーンインテスト時における高温状態で軟化しやすく、半田ボールを大きく変形させてしまう場合がある。
【０００４】
このような問題を避けるために、例えば特開平９−２８９０６８号は、コンタクト端部を平坦にし、かつコンタクト端部のフローテイング部材からの突出量を規制することで、半田ボールの突出高さの平坦性を一定にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記引例には以下のような課題がある。フローテイング部材２はソケット本体１に対して昇降可能であり、コンタクト端部の突出量を規制するストッパー３はフローテイング部材２に設けられている。このため、ＩＣパッケージ４の装着時には、コンタクト端部６がフローテイング部材２から常に突出した状態にあり、ＩＣパッケージ１の半田ボール５がコンタクト端部６と接触する構成にある。その結果、例えば図１２に示すように、ＩＣパッケージの装着に際して、半田ボール５がコンタクト端部６に引っ掛かってしまい、ＩＣパッケージ１がきちんとソケット装着されないばかりか、半田ボール５に無用の引っ掻き傷をつける可能性がある。
【０００６】
本発明はこれらの問題点を解決するために成されたものであり、ＢＧＡやＣＳＰのような表面実装型の半導体装置を適切に装着することが可能なソケットを提供することを目的とする。
【０００７】
さらに本発明は、装着される半導体装置の突起状あるいはバンプ状の端子の変形をコントロールすることが可能なソケットを提供することを目的とする。
さらに本発明は、操作性、経済性に優れかつ半導体装置の自動装着に適したラッチ機構を有するソケットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベース本体と、ベース本体に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能に取付けられたカバー部材と、ベース本体に固定された複数のコンタクトと、電子装置を載置するアダプターとを有するソケットにおいて、複数のコンタクトの他端の位置を規制するコンタクト規制手段を設ける。コンタクト規制手段は、ベース本体に設けられ、コンタクト規制手段上にアダプターが設けられる。アダプターには複数のコンタクトに対応して複数の貫通孔が形成されており、アダプターがコンタクト規制手段に向けて移動されたとき、アダプターの貫通孔からコンタクト他端が突出する。コンタクトの他端は、コンタクト規制手段から一定の突出高さに規制されているため、アダプターから突出されるコンタクトとの他端の突出高さも規制される。そして、アダプターがコンタクト規制手段に当接するとき、アダプターの載置面からのコンタクト他端の突出量が最大となる。他方、アダプターがコンタクト規制手段から離れた位置にあるとき、複数のコンタクトの他端はアダプターの載置面から突出することなく貫通孔内に位置される。
【０００９】
好ましくは、コンタクト規制手段は、複数のコンタクトに対応する位置に複数のスロットを有し、各スロットにはコンタクトの他端もしくはその近傍と係合するストッパーが形成され、これによってコンタクトの他端の突出高さを規制する。このストッパーによって、複数のコンタクトの各弾性変形部にプリロードを与えることが望ましい。これによって、コンタクトのバネ定数を小さくすることが可能であり、コンタクトの他端と電子装置の各端子との接触を安定化させることができる。
【００１０】
好ましくは、アダプターはソケットから取り外し可能であり、別のアダプターを取付けることで、コンタクト他端の突出量を可変にすることができる。また、アダプターの載置面は、電子装置を支持するための突出した面を含んでいても良く、この突出面よりも低い位置に複数の貫通孔と連通する面を含んでいても良い。電子装置は、一面に複数の端子を二次元的に配した半導体装置であり、例えばＢＧＡやＣＳＰであっても良い。
【００１１】
さらに本発明のソケットは、カバー部材に連動して回転するラッチ部材を含むことができる。ラッチ部材は、カバー部材とリンク機構を介して連結され、カバー部材がベース本体から離れたときに、電子装置（半導体装置）を押すことでアダプターを押し下げる。アダプターが一定以上押し下げられたとき、アダプター（アダプター載置面）の貫通孔からコンタクトの他端が突出し、端子と接触する。
【００１２】
本発明に係る半導体装置のソケットへの取付け方法は、以下の工程を含む。一面に複数の端子が２次元的に配列された半導体装置を用意し、カバー部材をベース本体に接近する方向に移動させてラッチ部材の押圧部を退避位置へ移動させ、アダプター上に半導体装置を載置し、カバー部材をベース本体から離れる方向に移動させてラッチ部材の押圧部を押圧可能な位置へ移動させ、半導体装置の上面をラッチ部材の押圧部にて押圧してアダプターをコンタクト規制部材に接近する方向に移動させ、アダプターの載置面から突出したコンタクトの他端を半導体装置の各端子にそれぞれ弾力的に接続させる。さらに、アダプターをコンタクト規制部材に当接させ、アダプターからのコンタクトの他端の突出高さを最大にしても良い。この工程は半導体装置の加熱試験時に行われるようにしても良い。
【００１３】
本発明によれば、コンタクト規制手段（コンタクト規制部材）によりコンタクトの他端の位置を規制するようにしたので、アダプターがコンタクト規制手段から離された位置にあるとき、コンタクトの他端はアダプター（載置面）から突出することなく貫通孔内にあり、アダプターがコンタクト規制手段に接近した位置にあるとき、コンタクトの他端はアダプター（載置面）から突出する。従って、電子装置あるいは半導体装置をソケットに装着するとき、アダプターあるいはその載置面からコンタクトの他端が突出しないので、電子装置あるいは半導体装置をコンタクトに引っ掛けることなく適切にアダプター上に載置することができ、さらに、電子装置あるいは半導体装置の端子を傷つける心配がない。特に、半田材等の低融点金属をバンプ状もしくはボール状の端子に用いるＢＧＡやＣＳＰにおいて効果的である。
【００１４】
さらに、コンタクト規制手段（コンタクト規制部材）によりコンタクトの他端の突出高が一定に規制されるため、アダプターがコンタクト規制手段に当接した際にアダプターから突出されるコンタクトの最大突出量も規制することができ、従って、ＢＧＡやＣＳＰなどのバンプ状もしくはボール状の端子の変形量を一定以下にコントロールすることが可能となる。
【００１５】
アダプターは着脱可能な構成であるため、異なる厚さを有する別なアダプターを取付けることで、アダプターから突出されるコンタクトの最大突出量を変更することが可能となり、これによって、パッケージ寸法の異なる半導体装置あるいは端子寸法の異なる半導体装置への対応も容易に行うことができる。
【００１６】
さらにコンタクト規制手段により各コンタクトの弾性変形部にプリロードをかけることができるため、コンタクトのばね定数を小さくすることができ、コンタクトの接触力を安定化することができる。
【００１７】
また、ラッチ部材を第１及び第２の支点により回転させる構成、すなわちラッチ部材の回転方向に応じて回転中心とラッチ部材の押圧部との直線距離を変えることにより、カバー部材が押し下げられたときにラッチ部材を瞬時に退避位置へ移動させ、他方、カバー部材が押し上げられたときにラッチ部材を緩やかに押圧可能な位置へ移動させ半導体装置に与えられる押圧力を徐々に大きくすることができる。これによって薄型の半導体装置の破損または変形を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るソケットの構成を示す平面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線断面であってカバー部材がフリーとなってＢＧＡデバイスを装着した状態を示し、図３は図１のＸ−Ｘ線断面であってカバー部材が押下されてＢＧＡデバイスを挿入する状態を示し、図４は図３のＡ部拡大を示し、図５はＡ部拡大図において半田ボールとコンタクトの他端との接触する状態を示し、図６は図２のＡ部拡大を示し、図７はコンタクトの形状を示す。
【００１９】
本実施例のソケット１０は、ＢＧＡタイプの半導体装置用に開発されたものである。ＢＧＡデバイス１１は、低融点金属の半田材からなるボール状の端子（半田ボール）１２を２次元的に配列している。半田ボール１２は、０．５ミリピッチで４列に整列され、パッケージ下面の外周に沿って配列される。半田ボール１２は、約０．３ミリメートルの直径を有し、パッケージ下面から約０．２５ミリメートル突出する。ＢＧＡデバイスの全体の高さは約１．２ミリメートルである。
【００２０】
ソケット１０は、ベース部材２０、ベース部材２０に対して接近しまたは離れる方向に往復動可能なカバー部材３０、ベース部材２０に植え込まれる複数のコンタクト４０を含む。ベース部材２０は、高耐熱樹脂ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）を射出成型して形成され、そのほぼ中央には、コンタクト４０を植え込むための複数の孔２１が形成される。各孔２１は、装着されるＢＧＡデバイスの半田ボール１２の位置に対応し、ベース部材２０の底面から上面まで貫通する。孔２１が形成された上面は一段低く、その周囲に凸部２２、２３が形成される。なお、高耐熱樹脂は、ＰＥＳ以外にもＰＥＩやＰＡＩなどを用いても良い。
【００２１】
コンタクト４０は、図７に示すように板状のベリリウム銅などの金属板を打ち抜くことによって形成される。コンタクト４０の一端４１は、ベース部材２０の底面から突出し、回路基板（図中省略）の導電接点にはんだ等によって接続され、他方、他端４２はＢＧＡデバイス１１の半田ボール１２と接続される。コンタクト４０の一端側には、ベース部材２０の孔２１と係止するための幅広部４３が形成され、一端４１と他端４２との間には湾曲された弾性変形部４４が形成される。弾性変形部４４は、コンタクトの他端４２が半田ボール１２と接触し、コンタクト４０の軸方向に座屈加重が加えられたときそれに抗する弾性力を生じ、他端４２と半田ボール１２間に必要な接圧を生じさせる。弾性変形部４４と他端４２との間には、後述するコンタクト規制部材５０のストッパー５４と係合するための幅広の係止部４５が形成される。コンタクトの他端４２は、Ｖ字型の溝を有し、これは他端４２が半田ボール１２と接触した際に半田ボール１２の最下点部を変形させないようにするためである。
【００２２】
コンタクト規制部材５０は、ベース部材と同様にＰＥＳを射出成型して形成され、ベース部材２０の凸部２２、２３と勘合するように中央に凹部５１を有する。凹部５１の周囲には、ベース部材２０の孔２１と対応する位置に複数のスロット５２が形成される。各スロット５２は、図４に示すように絶縁隔壁５３を仕切ることによって形成され、コンタクト規制部材５０の底面から上面まで貫通する。絶縁隔壁５３の間隔、すなわちスロット５２の幅は、コンタクト４０の厚さよりも若干大きく一定であるが、上面近傍において小さくなり、ストッパー５４を形成する。スロット５２内にコンタクト４０が収容されたとき、幅広の係止部４５がストッパー５４に係止する。このため、コンタクト規制部材５０の上面からのコンタクト他端の突出高さは常に一定に規制される。なお、本明細書におけるコンタクトの他端とは、必ずしもコンタクトの先端のみに限られるのではなく、その先端を含む他端側の一定の部分を含む。
【００２３】
コンタクト規制部材５０の各スロット５２内には４本ずつのコンタクト４０が配される。コンタクト４０の他端側の各係止部４５をストッパー５４に係止させ、次いで、コンタクト４０の一端側の幅広部４３が各孔２１内に係止されるようにしてコンタクト規制部材５０をベース部材２０に取付ける。コンタクト４０の一端４１は、各孔２１において幅広部４３により係止され、他方、コンタクト４０の他端４２は、スロット５２のストッパー５４において係止部４５により係止され、このときコンタクト４０の弾性変形部４４に一定の予圧（プリロード）が加えられる。
【００２４】
アダプター６０は、コンタクト規制部材５０上に上下動可能に取付けられる。両者の間には一対のコイルスプリング６１が介挿され、アダプター６０を常にコンタクト規制部材５０から離れる方向に付勢している。アダプター６０の両側には一対のフック（図中省略）が設けられ、このフックをベース部材２０の係止部（図中省略）に係合させることでアダプター６０の抜けを防止し、アダプター６０をコンタクト規制部材５０から最も離れた状態に位置させている。
【００２５】
アダプター６０は、ＢＧＡデバイス１１を載置するための載置面６２を有する。載置面６２は、ＢＧＡデバイス１１のパッケージ下面を支持するための突出した面６３と、これより一段低い面６４とを有し、一段低い面６４にはコンタクト４０の他端４２を案内するための複数の貫通孔６５が形成される（図４参照）。複数の貫通孔６５は、コンタクト規制部材５０の各スロット５２の位置に対応する。アダプター６０の載置面６２の周囲には、傾斜面を含む直立したガイド６６が形成され、ＢＧＡデバイス１１をガイド６６に沿って規制し載置面６２上に導くようになっている。
【００２６】
アダプター６０がコイルスプリング６１によって離れた位置に付勢されているとき、アダプター６０とコンタクト規制部材５０との間には一定の間隔（図４参照）が形成され、コンタクトの他端４２すなわち接触端は一段低い面６４から突出することなく貫通孔６５内にある。アダプター６０にコイルスプリング６１に勝る大きな力が加えられた場合、アダプター６０はコイルスプリング６１に抗して下降し、図５に示すようにコンタクトの他端４２が貫通孔６５に案内されて載置面６４から突出する。アダプター６０は、最大でコンタクト規制部材５０に当接するまで下降することができる（図６参照）。
【００２７】
アダプター６０は、上述した一対のフックをベース部材の係止部から外すことでソケットから取り外すことが可能であり、装着されるＩＣパッケージ（例えば、半田ボールの端子数やボールのサイズ、あるいはパッケージの大きさや厚さ）に応じて別のアダプターを取付けることができる。つまり、アダプターを交換するだけで単一のソケットを複数種のＩＣデバイスに対応させることができる。このため、アダプター６０の種類を豊富に揃えておくことが望ましい。例えば、０．０１ミリメートルずつ厚さが異なるものを複数類用意し、これによって、コンタクト規制部材５０とアダプター６０との間隔を、０．０１ミリで調整することができ、アダプター６０がコンタクト規制部材５０に当接したときに、アダプター６０からのコンタクト他端４２の突出高さを変えることができる。言い換えれば、半田ボール１２の変形量をコントロールすることができる。
【００２８】
カバー部材３０の各コーナーには下方に直立するポストが形成され、このポストはベース部材２０の各コーナーに形成された収容孔（図中省略）に挿入される。カバー部材３０とベース部材２０との間には一対のコイルスプリング３１が介挿され、スプリング３１によってカバー部材３０はベース部材２０から離れる方向へ常時付勢されている。カバー部材３０には、図示しない一対のフックが設けられ、該フックをベース部材２０に係合させたときにカバー部材３０がベース部材２０から最も離れた位置にあり、カバー部材３０のベース部材２０からの抜けが防止される。カバー部材３０のほぼ中央には矩形状の開口３２が形成され、開口３２からアダプター６０のガイド６６に沿ってＢＧＡデバイス１１を載置面６２上に載置する。
【００２９】
アダプター６０の周囲には４つのラッチ部材７０が回転軸７１を介してベース部材２０に回動可能に取付けられ、その先端（押圧部）７２はそれぞれアダプター６０の端面と平行に配される。ラッチ部材７０の端部にはリンク８０が配され、リンク８０の一端８１は、軸８２によりラッチ部材７０の長穴７３内に収容され、かつベース部材２０に形成された溝２５を摺動する。リンク８０の他端８３は、軸８４によってカバー部材３０に回転可能に支持される。ラッチ部材７０の長穴７３を形成する外周は、円弧状の外周面７４を有し、円弧状外周面７４はリンクの軸８２が溝２５内を移動するとき、ベース部材２０に形成されたカム面２４上を摺動する。ラッチ部材７０にはまた、もう一つの突起状の支点７５が設けられ、該支点７５はベース部材２０の凸部２３と係合し、ラッチ部材７０が押圧可能位置から退避位置へ向けて回転されるときに回転中心として働く。
【００３０】
カバー部材３０がスプリング３１に抗してベース部材２０に向かって移動すると、リンク８０が下方に下がり、長穴７３内の軸８２によってラッチ部材７０が支点７５を中心に回転し始める。さらにカバー部材３０が押し下げられると、長穴７３内を軸８２が摺動するとともに円弧状外周面７４がカム面２４に当接し、リンク８０は軸８４を中心に回転し、ラッチ部材７０の押圧部７２はアダプター６０の載置面６２から離れる。カバー部材３０がフルストロークあるいは十分なくらい押し下げられたとき、ラッチ部材７０の押圧部７２は、ＢＧＡデバイス１１の挿入に干渉しない位置、すなわち退避位置へと移動される。
【００３１】
次に本実施の形態におけるＢＧＡデバイスの取付け動作について説明する。カバー部材３０がスプリング３１によってベース部材２０から離された状態にあるとき、ラッチ部材７０の先端７２はアダプター６０の載置面６２に当接するかあるいはそこから僅かに離れた位置にある。ＢＧＡデバイス１１をソケットに装着するためにカバー部材３０が十分に押し下げられると、リンク８０が軸８４を中心に回転し、リンクの一端８１がソケットセンターに向けて誘導される。同時にラッチ部材７０が支点７５を中心にして回転し、押圧部７２は、アダプター６０の外側あるいはカバー部材３０の下部である退避位置へ移動され、カバー部材３０の開口３２からＢＧＡデバイス１１を装着可能とする。
【００３２】
ＢＧＡデバイス１１をアダプター６０のガイド６６に規制させながら載置面６２上に載置するとき、アダプター６０は、コイルスプリング６１によって上方へ持ち上げられているため、コンタクト規制部材５０によって位置を規制されているコンタクトの他端４２は、アダプターの載置面６４から突出することなく貫通孔６５内に位置する（図４参照）。従って、ＢＧＡデバイス１１をアダプター載置面６３、６４上に載置させるとき、半田ボール１２をコンタクト他端（接触端）４２に接触させることはないので、ＢＧＡデバイス１１は適切にアダプター上に着座され、半田ボール１２に引っかき傷をつけることもない。
【００３３】
ＢＧＡデバイス１１をアダプター６０上に載置した後、カバー部材３０に与えている力を徐々に減らすことで、スプリング３１の付勢力によりカバー部材３０はベース部材２０から遠ざかる。リンク８０の一端８１がソケットセンターから外側へ移動するように回転を開始し、ラッチ部材７０の先端７２が退避位置からアダプター６０上のＢＧＡデバイス１１へ向けて移動する。やがて、先端（押圧部）７２がＢＧＡデバイス１１の上面に接触する。さらにカバー部材３０が上昇すると、ラッチ部材７０は回転軸７１を中心に回転を開始し、支点７５がベース部材２０から離れる。
【００３４】
アダプター６０はベース部材２０からコイルスプリング６１によって付勢されているが、それよりも強い力がラッチ部材７０の先端７２からＢＧＡデバイス１１に与えられ、アダプター６０が降下する。アダプター６０が一定距離だけ下降すると、アダプター６０の載置面６４から貫通孔６５を介してコンタクト４０の他端４２が突出し、これらが半田ボール１２と接触する（図５参照）。さらに、ラッチ部材７０は回転軸７１を中心に回転し、カバー部材を押し上げているコイルスプリング３１のバネ力とコンタクト４０の接触力がバランスする位置、または、アダプター６０がコンタクト規制部材５０に当接するまでＢＧＡデバイスを押し下げる（図６参照）。各コンタクト４０は、ラッチ部材７０により押し下げられた量に応じて撓み接触力を生じさせ、コンタクト４０がスプリング３１のバネ力とバランスした状態にあるとき、アダプター６０とコンタクト規制部材５０との間には若干のクリアランスが生じ、あるいは、図６に示すようにアダプター６０がコンタクト規制部材５０に当接したとき、コンタクトの係止部４５はストッパー５４から僅かに離れた状態になる。
【００３５】
ここで、作用点となるラッチ部材の先端７２と、回転中心である回転軸７１および支点７５までのそれぞれの直線距離は、回転軸７１の方が小さい。すなわち、ラッチ部材７０の先端７２によってＢＧＡデバイス１１を押下するとき、支点７５を中心にするよりも回転軸７１を中心にした方がてこの原理により比較的大きな押圧力を生成することができ、他方、ラッチ部材の先端７２を押圧可能な位置から退避位置へ移動させるとき、回転軸７１を中心にするよりも支点７５を中心にした方が、比較的高速にラッチ部材７０を回転させ、カバー部材３０のストロークを小さくすることができる。このような２つの支点を備えたラッチ部材を採用することで、カバー部材の押し下げ力を軽減し、ソケットの外形をより小さくコンパクトにすることができる。
【００３６】
バーンインテストに際して、ＢＧＡデバイス１１を装着したソケット１０がオーブン中に入れられ、ＢＧＡデバイスの耐熱試験が実施される。耐熱試験中に、低融点金属である半田ボール１２が軟化し、コンタクトの他端４２が徐々に半田ボール１２を変形させていった場合、図６に示す状態からコンタクト４０の係止部４５がストッパー５４に当接し、このコンタクトの移動量だけ半田ボール１２が変形する。つまり、コンタクト他端４２の載置面６４からの最大突出高さがアダプター６０のコンタクト規制部材５０との当接によって制限されるため、半田ボール１２がこの最大突出高さを越えて変形されることはない。言い換えれば、半田ボール１２の最大変形量は、半田ボール１２がコンタクト他端４２に接触したときのアダプター６０とコンタクト規制部材５０とのクリアランス（間隔）によって決定することができ、このクリアランスを調整することで半田ボールの変形量をコントロールすることができる。本例では上述したように、０．０２５ミリメートル単位の異なる厚さのアダプターを準備することで、半田ボール１２の変形量を０．０２５ミリメートル単位でコントロールすることができる。
【００３７】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、アダプター６０がコンタクト規制部材５０に当接した時にラッチ部材の回転が停止される。これに対して、第２の実施の形態では、ラッチ部材７０の先端７２の押圧位置を予め一定位置より下方に降下するのを防止するものである。ラッチ部材７０の押圧最下点は、例えば、ラッチ部材の寸法を変更したり、あるいは、カバー部材３０の戻り位置を規制することによって行うことが可能である。
【００３８】
図８はＢＧＡデバイス１１をアダプター６０上に着座したときの状態を示し、図９はラッチ部材の先端７２がＢＧＡデバイスに接触したときの状態を示し、図１０はラッチ部材が押圧最下点にて停止した状態を示す。図８及び図９の状態は、第１の実施の形態の場合と変らない。ラッチ部材の先端７２がＢＧＡデバイス１１の上面と接触したとき、アダプター６０とコンタクト規制部材５０との間にクリアランスＤを生じている。その後、カバー部材３０がさらに押し上げられ、ラッチ部材７０も回転するが、アダプター６０とコンタクト規制部材５０とのクリアランスＤ１を生じさせる位置でラッチ部材７０の回転は停止される（図１０参照）。このとき、コンタクト４０は、ラッチ部材７０による押下によって撓み、係止部４５はストッパー５４から離れた位置にあるが、アダプター６０もコンタクト規制部材５０には接触せず依然としてフローテイング状態にある。こうすることで、ラッチ部材７０からのＢＧＡデバイス１１への押圧力が必要以上に大きくなることを防ぎ、ＢＧＡデバイス１１の破損を防止できる。
【００３９】
図１１は第３の実施の形態を示す図である。この例では、コンタクト９０の接触端９１に突起９２を設け、半田ボール１２が軟化してコンタクト接触端９１が食い込んでいったとき、この突起９２をパッケージ下面と接触させることで半田ボールへの食い込み量を規制する。突起９２は、半田ボール１２の外周を傷つけないよう位置に設ける必要がある。また、隣接するコンタクトとのショートを防止するため絶縁性材料のコーテイングをしたり、あるいはパッケージ下面へのダメージを軽減させるため緩衝材をコーテイングしても良い。さらに、半田ボールのピッチ方向に対して角度（例えば４５度）で配列させれば、突起９２のスペースを幾分大きくとることが可能である。
【００４０】
以上のように本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４１】
本実施の形態に係るソケットは、ＢＧＡデバイスを例にしたが、これに限らずＣＳＰやＬＧＡなどの表面実施タイプの半導体装置に適用できることは言うまでもない。また、ＢＧＡデバイスの半田ボールの個数、大きさ、形状、材質も上記説明のものに限らない。端子の形状は、球状あるいは半球状でなくとも、四角形状、円錐状、楕円形状のようなものであっても良いし、材質も半田以外の金属であっても良い。
【００４２】
コンタクトの他端の接触形状は、Ｖ字型の溝を用いたが、これ以外の別な形状のものを用いることができる。例えば、Ｔ字型のようなものを用いて半田ボールの変形が平坦になるようにしても良いし、Ｕ字型や円錐形状のものを用いて半田ボールの最下点の変形を防止するようにしても良いし、あるいは先端が丸められた球状のもの、あるいは尖った針状のものを半田ボールの最下点もしくは側壁に接触させるようにしても良い。
【００４３】
コンタクト規制部材は、各スロットに複数のコンタクトを配する構成を採用したが、各コンタクト毎に孔を形成するようにしても良いし、あるいは必ずしもスロットや孔を形成しなくとも、絶縁フィルムを用いてコンタクト間の絶縁や位置決めを行っても良い。さらに、コンタクト他端の位置を規制するために、コンタクトの係止部をストッパーに係合させたが、これに限らず、要はコンタクトの弾性変形部と他端との間に他端の位置を規制できる手段であれば良い。
【００４４】
本実施の形態に係るソケットでは、アダプターの各端面側にラッチ部材を設けたが、アダプターの対向する位置に一対のラッチを設ける構成でも良い。また、ラッチ部材の駆動にリンク機構を用いたが、これ以外にカム駆動を用いても良いし、必ずしも特定の機構に限定されるものではない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アダプターとベース部材間にコンタクトの他端の位置を規制するコンタクト規制手段（部材）を設けたので、半導体デバイスの装着時にアダプターからコンタクト他端が突出することなく、半導体デバイスを適切にアダプターに載置可能であり、かつ、半導体デバイスの端子を傷つけることもない。さらに、アダプターからのコンタクト他端の突出量は規制されているため、半導体装置の端子の変形量を一定以下に抑制することができる。さらに、アダプターを取り替えることで、コンタクトの突出量を調整することができる、結果として、１つのソケットにて異なる形状、種類、大きさの複数種の半導体デバイスに適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係るソケットの平面図である。
【図２】図２は図１のＸ−Ｘ線断面であって、カバー部材がフリーとなってＢＧＡデバイスを装着した状態を示す図である。
【図３】図３は図１のＸ−Ｘ線断面であって、カバー部材が押下されてＢＧＡデバイスを挿入する状態を示す図である。
【図４】図４は図３のＡ部拡大図である。
【図５】図５はコンタクト他端（接触端）が半田ボールに接触した状態を示す図。
【図６】図６はアダプターがコンタクト規制部材に当接したときのコンタクト他端と半田ボールとの接触状態を示す図である。
【図７】図７はコンタクトの構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】図８は本発明の第２の実施の形態に係る図であって、ＢＧＡデバイスをアダプター上に着座したときの状態を示す図である。
【図９】図９はラッチ部材の先端がＢＧＡデバイスに接触したときの状態を示す図である。
【図１０】図１０はラッチ部材の回転が停止された状態を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の第３の実施の形態に係る図であって、（ａ）はＢＧＡデバイスがコンタクト他端と接触した状態を示す図、（ｂ）はＢＧＡデバイスの装着状態を示す図である。
【図１２】図１２は従来のソケットの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０：ソケット、 １１：ＢＧＡデバイス、 １２：半田ボール、
２０：ベース部材、 ３０：カバー部材、 ４０：コンタクト、
４４：弾性変形部、 ４５：係止部、 ５０：コンタクト規制部材、
５２：スロット、 ５４：ストッパー、 ６０：アダプター、
６５：貫通孔、 ７０：ラッチ部材、 ７２：先端（押圧部）、
８０：リンク、 ９２：突起

Claims (20)

1. （ａ）ベース本体と、
   （ｂ）前記ベース本体に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能に取付けられたカバー部材と、
   （ｃ）複数のコンタクトであって、各コンタクトは、前記ベース本体に固定された一端と、前記一端と他端との間に弾性変形部とを有する、前記複数のコンタクトと、
   （ｄ）前記ベース本体に設けられ、前記複数のコンタクトの他端の位置を規制するコンタクト規制手段と、
   （ｅ）前記コンタクト規制手段に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能であり、電子装置を載置する載置面を提供し、前記載置面には前記複数のコンタクトに対応する位置に複数の貫通孔が形成され、前記複数の貫通孔は各コンタクトの他端をそれぞれ案内可能とするアダプターとを有し、
   前記アダプターが前記コンタクト規制手段に向けて移動されたとき、前記アダプターに載置された電子装置の各端子は、前記アダプターの各貫通孔から突出される各コンタクトの他端と接続されるソケット。
2. 前記コンタクト規制手段は、前記ベース本体に固定された複数のコンタクトに対応する位置に複数のスロットを有し、前記複数のスロットには前記複数のコンタクトの他端もしくはその近傍と係合するストッパーが形成される請求項１に記載のソケット。
3. 前記コンタクト規制手段は、前記複数のコンタクトの各他端が前記コンタクト規制手段から一定の突出高さを有するように前記複数のコンタクトを規制する請求項１または２に記載のソケット。
4. 前記コンタクト規制手段は、前記複数のコンタクトの各弾性変形部にプリロードを与える請求項１ないし３いずれかに記載のソケット。
5. 前記アダプターが前記コンタクト規制手段から離れた位置にあるとき、前記複数のコンタクトの他端は前記アダプターの載置面から突出することなく前記貫通孔内に配される請求項１ないし４いずれかに記載のソケット。
6. 前記アダプターが前記コンタクト規制手段に当接するとき、前記アダプターの載置面からのコンタクト他端の突出量が最大である請求項１ないし５いずれかに記載のソケット。
7. 前記アダプターはソケットから取り外し可能であり、別のアダプターを取付けることで、前記コンタクト他端の突出量を可変とする請求項１ないし６いずれかに記載のソケット。
8. 前記アダプターの載置面は、電子装置を支持するための突出した面を含む請求項１ないし７いずれかに記載のソケット。
9. 前記アダプターの載置面は、前記複数の貫通孔と連通する面を含み、該面は前記突出した面よりも低い請求項８に記載のソケット。
10. 前記電子装置は、一面に複数の端子を二次元的に配した半導体装置である、請求項１ないし９いずれかに記載のソケット。
11. （ａ）ベース本体と、
    （ｂ）前記ベース本体に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能に取付けられたカバー部材と、
    （ｃ）複数のコンタクトであって、各コンタクトは、前記ベース本体に固定された一端と、前記一端と他端との間に弾性変形部とを有する、前記複数のコンタクトと、
    （ｄ）前記ベース本体に設けられ、前記複数のコンタクトに対応する位置に複数のスロットを備えたコンタクト規制手段であって、前記スロットには前記複数のコンタクトの他端がコンタクト規制手段から一定の突出高さになるように前記複数のコンタクトと係合する係合部が形成される、前記コンタクト規制手段と、
    （ｅ）前記コンタクト規制手段に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能であるアダプターであって、該アダプターは、ばね部材によって前記コンタクト規制手段から離れる方向に付勢され、さらに該アダプターは、前記コンタクト規制手段の各スロットに対応する位置に複数の貫通孔を有し、前記複数の貫通孔は前記複数のコンタクトの他端をそれぞれ案内するアダプターと、
    （ｆ）前記カバー部材と連動し、前記アダプター上に載置された半導体装置を介して前記アダプターを押下可能なラッチ部材とを有し、
    前記アダプターが前記コンタクト規制手段に向けて移動されたとき、前記アダプター上に載置された半導体装置の各端子は、前記アダプターの前記複数の貫通孔から突出される各コンタクトの他端と接続されるソケット。
12. （ａ）ベース本体と、
    （ｂ）前記ベース本体に対して往復動するように取付けられたカバー部材と、
    （ｃ）複数のコンタクトであって、各コンタクトはベース本体に取付けられる一端と、半導体装置の端子と接続される他端と、前記一端と前記他端との間に弾性変形部とを有し、さらに前記他端若しくはその近傍には幅広の係合部が形成される、前記複数のコンタクトと、
    （ｄ）前記ベース本体に取付けられるコンタクト規制部材であって、該コンタクト規制部材は隔壁によって仕切られた複数のスロットを有し、前記複数のスロットは所定数のコンタクトを収容し、さらに前記複数のスロットは前記所定数のコンタクトの係合部と係合するストッパー部を有し、前記複数のコンタクトの他端をコンタクト規制部材から一定の高さだけ突出させる、前記コンタクト規制部材と、
    （ｅ）前記コンタクト規制部材に対して接近もしくは離間する方向に移動可能に取付けられたアダプターであって、前記アダプターは、ばね部材によって前記コンタクト規制部材から離れる方向に付勢され、かつ、前記コンタクト規制部材の各スロットに対応する位置に複数の貫通孔が形成され、前記コンタクト規制部材から突出したコンタクトの他端を前記貫通孔内に案内する、前記アダプターとを有し、
    前記アダプターが前記コンタクト規制部材から離れた位置にあるとき、前記複数のコンタクトの他端は前記アダプターから突出することなく前記貫通孔内にあり、前記アダプターが前記コンタクト規制部材に接近した位置にあるとき、前記複数のコンタクトの他端は前記アダプターから突出する、ソケット。
13. 前記アダプターが前記コンタクト規制部材に当接したとき、
    前記アダプターからのコンタクト他端の突出量が一定に規制される請求項１２に記載のソケット。
14. 前記アダプターは前記ソケットから取り外し可能であり、前記コンタクト規制部材と異なる間隔を有する別のアダプターを取付けることによって、前記アダプターからのコンタクト他端の突出量を可変にする請求項１２または１３に記載のソケット。
15. （ａ）ベース本体と、
    （ｂ）前記ベース本体に対して往復動するように取付けられたカバー部材と、
    （ｃ）複数のコンタクトであって、各コンタクトはベース本体に取付けられる一端と、半導体装置の端子と接続される他端と、前記一端と前記他端との間に弾性変形部とを有する、前記複数のコンタクトと、
    （ｄ）前記ベース本体に対して接近もしくは離間する方向に移動可能に取付けられたアダプターであって、前記アダプターは、ばね部材によって前記ベース本体から離れる方向に付勢され、かつ、前記ベース本体に取付けられた前記複数のコンタクトに対応する位置に複数の貫通孔が形成された載置面を含み、前記貫通孔内にコンタクトの他端を案内する、前記アダプターと、
    （ｅ）前記カバー部材の動きに連動して回転するラッチ部材であって、前記カバー部材がベース本体に接近した位置にあるとき、ラッチ部材の押圧部は退避位置にあり、前記カバー部材がベース本体から離れた位置にあるとき、前記押圧部は半導体装置を押圧可能な位置にあり、前記押圧部が押圧可能な位置から退避位置へ移動されるとき、前記ラッチ部材は第１の支点を中心に回転し、前記押圧部が前記退避位置から押圧可能な位置へ移動されるとき、前記ラッチ部材は第２の支点を中心に回転する、前記ラッチ部材とを有し、
    前記ラッチ部材の押圧部が押圧可能な位置にあるとき、前記アダプターの載置面上の半導体装置の各端子が、前記複数のコンタクトの他端と接続される、ソケット。
16. 前記ラッチ部材の端部をカバー部材に連結され、該端部はラッチ部材の力点として作用し、前記押圧部と前記第１の支点との直線距離は、前記押圧部と前記第２の支点との直線距離よりも大きい、請求項１５に記載のソケット。
17. 前記ラッチ部材はそれぞれ４つ設けられ、各ラッチ部材の押圧部が半導体装置の各辺側を押圧可能であり、前記ラッチ部材の端部は、前記カバー部材とリンク機構によって連結される請求項１５または１６に記載のソケット。
18. ベース本体と、前記ベース本体に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能に取付けられたカバー部材と、前記ベース本体に固定された複数のコンタクトと、前記ベース本体に取付けられ前記複数のコンタクトの他端の位置を規制するコンタクト規制部材と、前記コンタクト規制部材上に取付けられ前記複数のコンタクトの他端を載置面上に突出可能なアダプターと、カバー部材の動きに連動するラッチ部材とを備えたソケットであって、該ソケットへの半導体装置の取付け方法は以下の工程を含む。
    （ａ）一面に複数の端子が２次元的に配列された半導体装置を用意し、
    （ｂ）前記カバー部材を前記ベース本体に接近する方向に移動させ、前記ラッチ部材の押圧部を退避位置へ移動させ、
    （ｃ）前記アダプター上に半導体装置を載置し、
    （ｄ）前記カバー部材を前記ベース本体から離れる方向に移動させ、前記ラッチ部材の押圧部を押圧可能な位置へ移動させ、
    （ｅ）前記半導体装置の上面を前記ラッチ部材の押圧部にて押圧し、前記アダプターを前記コンタクト規制部材に接近する方向に移動させ、
    （ｆ）前記アダプターの載置面から突出したコンタクトの他端を前記半導体装置の各端子にそれぞれ弾力的に接続させる、半導体装置のソケットへの取付け方法。
19. 前記取付け方法は、さらに、前記アダプターを前記コンタクト規制部材に当接させる工程を含む請求項１８に記載のソケット。
20. 前記当接させる工程は半導体装置の加熱試験時に行われる請求項１９記載の取付け方法。

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