JP4187281B2 - 試験用ｉｃソケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣデバイスを脱着可能に支持してＩＣデバイスと外部回路との間を電気的に接続するＩＣソケットに関し、特に、ＩＣデバイスの電気的試験を行う際に好適に使用される試験用ＩＣソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＩＣデバイスは、電子機器に搭載される前に、回路の導通試験等の所定の電気的試験を受ける。特に、集積度の高いＩＣデバイスに関しては、使用初期に生じがちな欠陥を発見して不良品を除去するために、バーンインテストと称する高温環境下での動作試験が行われる。この種の電気的試験に際しては、ＩＣデバイスを試験回路に対して容易かつ正確に、しかも交換可能に接続する必要があり、その目的で、ＩＣデバイスを脱着可能に支持して試験装置の回路基板に搭載され、ＩＣデバイスと試験回路との間を電気的に接続する試験用ＩＣソケットが好都合に使用されている。
【０００３】
従来の典型的な試験用ＩＣソケットとして、例えば特表平７−５０５２５５号に開示されたものが知られている。このＩＣソケットは、無蓋容器状の本体と、本体内部に移動可能に配置され、ＩＣデバイスを支持する支持台と、一端の接点部を支持台上所定位置に配置するとともに他端のテール部を本体底部から外方に延出して本体底部に固定され、支持台を弾性的に担持する複数の弾性コンタクトと、本体に蝶番式に連結される蓋とを備える。このＩＣソケットを用いる際は、まず試験装置の回路基板にＩＣソケットを搭載して各コンタクトのテール部を試験回路に半田付け等により接続する。次いでＩＣデバイスを支持台に載せ、蓋をＩＣデバイスに押し付けつつ本体に係着すると、支持台を担持するコンタクトが弾性変形し、その弾性復元力による圧力下で、ＩＣデバイスのリードとコンタクトの接点部とが接触する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＩＣデバイスにおける小形化及びリード配置の高密度化が進むに従い、試験用ＩＣソケットに対しても、そのようなＩＣデバイスに適応可能な構造を有することが要求されている。例えば、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）と称するパッケージ構造を有するＩＣデバイスでは、正方格子状に配置された複数の球状リードの配置間隔（ピッチ）を１．０mm程度まで縮小可能である。この場合、上記した従来のＩＣソケットでは、コンタクトピッチをリードピッチと同じ１．０mm程度に縮小すると、コンタクト同士の短絡を生じる危険性が高まるとともに、コンタクトの小径化により所望の弾性復元力、すなわちコンタクトとリードとの所望の接触圧力を得ることが困難になり、その結果、試験を正確に実施することが困難になる傾向がある。
【０００５】
仮にＩＣソケットのコンタクトピッチを縮小できたとしても、回路基板に接続されるコンタクトのテール部のピッチが同程度に縮小されるので、従来の安価な単層基板では試験回路とコンタクトとの接続が困難となり、高価な多層基板を使用せざるを得ない場合がある。また、高周波型のＩＣデバイスに上記のＩＣソケットを適用した場合、コンタクトピッチが狭くなると、隣接する信号線路間でのクロストーク等の雑音が発生し易くなり、試験の信頼性が低下する危惧が生じる。こうした種々の課題は、リードピッチを１．０mm以下にさらに縮小したＣＳＰ（チップサイズパッケージ）と称するパッケージ構造を有するＩＣデバイスに上記ＩＣソケットを適用する場合に、一層顕著になる。
【０００６】
さらに、従来の試験用ＩＣソケットは、予めコンタクトの配置が決められており、支持台上の接点部のピッチを変更できないので、１つのＩＣソケットを多様なリード配置を有する異なるＩＣデバイスに適用することは困難であった。
【０００７】
したがって本発明の目的は、上記した従来技術の種々の課題を解決し、ＣＳＰ構造のＩＣデバイスに対しても従来の試験装置の回路基板を使用して電気的試験を正確に実施でき、しかも、多様なリード配置を有する異なるＩＣデバイスに容易に適用できる試験用ＩＣソケットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ＩＣデバイスを支持する支持部を有した本体と、本体に支持され、支持部上のＩＣデバイスの複数のリードの各々に電気的に接続される接点部及び本体から外方に延出して外部の試験回路に電気的に接続されるテール部を各々の両端に有した複数のコンタクトとを具備する試験用ＩＣソケットにおいて、支持部から独立して本体に設けられ、支持部を受容する中心貫通孔と中心貫通孔の周囲に配置されて複数のコンタクトの接点部を各々に受容する複数の周辺貫通孔とを備えた多孔棚部と、誘電体基層とこの基層の第１領域に集中配置される第１端部及び基層の第２領域に第１領域内での第１端部の配置間隔よりも大きな配置間隔で分散配置される第２端部をそれぞれに有して誘電体基層に層状形成される複数の独立した導体とを備える可撓性回路基板であって、支持部及び多孔棚部に担持され、複数の導体の第１端部が支持部上でＩＣデバイスの複数のリードに対応配置されてリードにそれぞれ接続されるとともに、複数の導体の第２端部が多孔棚部の周辺貫通孔に重畳されてコンタクトの接点部に接続される可撓性回路基板と、支持部に支持されたＩＣデバイスの複数のリードと可撓性回路基板の複数の導体の第１端部とを所定圧力下で接触させる加圧手段であって、支持部に支持されたＩＣデバイスを本体に接近する方向へ押圧する加圧手段と、加圧手段の押圧力に抗して支持部を本体から離れる方向へ弾性的に付勢する付勢部材とを具備し、支持部と多孔棚部との双方が、付勢部材の付勢力を受けながら、加圧手段の押圧方向へ、本体に対して弾性的に移動可能であること、を特徴とする試験用ＩＣソケットを提供する。
【０００９】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、可撓性回路基板は、基層の中心に第１領域を配置するとともに第１領域を包囲する基層の周縁近傍に第２領域を配置してなる試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１０】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、支持部は、本体上に移動可能に設置される支持部材から形成される試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１１】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、コンタクトは、接点部とテール部との間を連結する弾性変形可能な連結部を備え、連結部が弾性変形することにより、接点部が、多孔棚部に担持された可撓性回路基板の導体の第２端部に所定圧力下で弾性的に接触し、付勢部材は、コンタクトと同一の部材からなる複数の弾性要素を含み、接点部に対応する弾性要素の一端部が支持部材に固定され、テール部に対応する弾性要素の他端部が本体に固定され、かつ連結部に対応する弾性要素の中間部が支持部材と本体との間で弾性変形することにより支持部材を本体から離れる方向へ弾性的に付勢する試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１２】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、支持部と可撓性回路基板との間に介在される弾性シートをさらに具備する試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１３】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、可撓性回路基板を被覆して多孔棚部に担持され、可撓性回路基板の第１領域にＩＣデバイスを案内する案内部材をさらに具備する試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１４】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、加圧手段は、本体に着脱可能に取付けられる蓋体を具備し、蓋体が、支持部に担持されたＩＣデバイスを本体に接近する方向へ直接に押圧する試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１５】
本発明はさらに、上記のＩＣソケットにおいて、可撓性回路基板は、支持部に対向する基層の主表面に複数の導体を備え、基層には、それら複数の導体の第１端部に重畳する位置にそれぞれ案内貫通孔が設けられ、第１端部の縁部が主表面における案内貫通孔の開口内に配置される試験用ＩＣソケットを提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明をその好適な実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施形態による試験用ＩＣソケット１０を示す。ＩＣソケット１０は、無蓋容器状の本体１２と、本体１２上に移動可能に設置される支持部材１４と、支持部材１４から独立して本体１２上に設置される棚部材１６と、本体１２と棚部材１６との間に配置される複数のコンタクト１８と、本体１２と支持部材１４との間に配置される複数の付勢部材１９と、支持部材１４及び棚部材１６に担持される可撓性回路基板２０と、支持部材１４と可撓性回路基板２０との間に介在される弾性シート２２と、可撓性回路基板２０を被覆して棚部材１６に担持される案内部材２４と、本体１２に蝶番式に連結される蓋体２６とを備える。
【００１９】
本体１２、支持部材１４、棚部材１６、案内部材２４及び蓋体２６は、機械的強度及び耐熱性に優れた電気絶縁性材料から形成される。本体１２は、略矩形平面形状を有する底部２８と、底部２８の四辺から略直立状に延長される壁３０とを備える。底部２８には、複数のコンタクト１８及び複数の付勢部材１９を受容支持する複数の貫通穴３２が設けられる。底部２８及び壁３０は、開放された内部空間３４を本体１２に画成する。
【００２０】
支持部材１４は、略矩形の薄板状部材であり、ＩＣデバイス２００（後述する）を支持する支持部を構成する略平坦な主表面３６と、主表面３６の反対側で主表面３６に略平行に延びる裏面３８とを備える。主表面３６の周縁には、主表面３６から僅かに突出する突枠４０が形成される。裏面３８には、裏面３８に略直交して延びる複数の有底凹部４２が設けられる。各有底凹部４２は、本体底部２８に支持された付勢部材１９の一端部６５（後述する）を受容する。それにより支持部材１４は、複数の付勢部材１９によって本体底部２８の上方で移動可能に支持される。なお、支持部材１４の裏面３８の周縁には、裏面３８から僅かに突出する突枠４４が形成され、突枠４４から外側へ裏面３８に略平行にフランジ４６が延設される。
【００２１】
棚部材１６は、図４に拡大して示すように、略矩形薄板状の多孔棚部４８と、多孔棚部４８の周縁四隅から略直立状に延長される４つの脚部５０とを備える。多孔棚部４８は、略平坦な主表面４８ａと、脚部５０を延長した側で主表面４８ａに略平行に延びる裏面４８ｂとを有する。多孔棚部４８の中心には、支持部材１４を受容する略矩形の中心貫通孔５２が設けられ、中心貫通孔５２の周囲には、矩形環状に延びる領域に複数の周辺貫通孔５４が格子状の整列配置で設けられる。支持部材１４は、多孔棚部４８の裏面４８ｂ側から中心貫通孔５２に挿入され、支持部材１４のフランジ４６が、中心貫通孔５２を画成する周面の裏面４８ｂ側に設けた肩部５６に係合する。この係合により棚部材１６は、支持部材１４が中心貫通孔５２を通って多孔棚部４８の主表面４８ａ側に抜け出ることを防止する。
【００２２】
多孔棚部４８の複数の周辺貫通孔５４は、本体底部２８に支持された複数のコンタクト１８の接点部６４（後述する）をそれぞれに受容する。各コンタクト１８の接点部６４は、多孔棚部４８の裏面４８ｂ側から周辺貫通孔５４に挿入される。好ましくは周辺貫通孔５４は、コンタクト１８の接点部６４の挿入を容易にするために、図７に示すように多孔棚部４８の裏面４８ｂ側から主表面４８ａ側へ向かって徐々に縮径されている。また、好ましくは周辺貫通孔５４は、コンタクト１８の接点部６４が自由に移動できるように、隙間を介して接点部６４を受容可能な寸法を有する。なお、多孔棚部４８の主表面４８ａの四隅には、可撓性回路基板２０及び案内部材２４を多孔棚部４８に対して位置決めするための突起５８が設けられる。
【００２３】
好ましくは棚部材１６の４つの脚部５０は、多孔棚部４８に一体的に連結される基端５０ａを支点として、末端の自由端５０ｂが弾性的に揺動できるように構成される。各脚部５０の自由端５０ｂには、脚部５０に略直交して外方へ突出する爪６０を設けることができる。これら爪６０は、本体１２の壁３０の内面に対応して設けられた肩面６２に係合する。本体１２の壁３０の内面は、本体底部２８と肩面６２との間では底部２８に略直交して平坦に延び、肩面６２にて内部空間３４に隆起し、肩面６２から壁３０の自由端までが好ましくは外側へ傾斜して延びる。
【００２４】
したがって、棚部材１６を本体１２に取付ける際には、各脚部５０の自由端５０ｂの爪６０を本体１２の壁３０の傾斜部分に摺接させつつ、各脚部５０を本体１２の内部空間３４に押し込む。それにより、各脚部５０が内方へ弾性的に撓曲し、爪６０が肩面６２を越えたときに各脚部５０が外方へ弾性的に復元して爪６０が肩面６２に係合する。爪６０と肩面６２とが係合した状態では、棚部材１６は本体底部２８から所定距離だけ離れて配置され、本体底部２８から離れる方向への移動を制限される。なお棚部材１６は、支持部材１４と共に、爪６０と肩面６２とが係合した状態から本体底部２８に接近する方向へ幾分移動できることが好ましい。この場合、本体底部２８にさらに接近する方向への棚部材１６の移動は、例えば図１に示すように壁３０の内面に設けたストッパ６３により制限することができる。
【００２５】
コンタクト１８は、電気良導性の弾性材料からなるピン状導体であり、棚部材１６の多孔棚部４８の周辺貫通孔５４に受容される一端の接点部６４と、本体１２の底部２８に設けた貫通穴３２を通して外方に延出される他端のテール部６６と、接点部６４とテール部６６との間を連結する弾性変形可能な連結部６８とを備える。テール部６６は歯７０を有し、歯７０により本体底部２８の貫通穴３２に固定される。連結部６８は、略Ｃ字状に湾曲して、コンタクト１８にばね機能を付与する。
【００２６】
コンタクト１８は、後述するようにＩＣデバイス２００の複数のリード２０２の各々と外部の試験回路（図示せず）との間を電気的に接続する。この電気的接続を行わない状態（例えば後述する蓋体２６の開放時）では、好ましくはコンタクト１８は、いかなる負荷も受けずに（すなわち連結部６８が変形せずに）接点部６４が多孔棚部４８の周辺貫通孔５４に遊挿され、接点部６４が多孔棚部４８の主表面４８ａから僅かに突出した状態となっている（図７参照）。そして電気的接続時（例えば蓋体２６の閉鎖時）には、各コンタクト１８が後述する接触圧力を受けて独立して変形し、各接点部６４が周辺貫通孔５４内に摩擦を生じることなく容易に引き込まれる。
【００２７】
付勢部材１９は、コンタクト１８と同一構造の弾性要素からなる。すなわちＩＣソケット１０においては、付勢部材１９としてコンタクト１８を流用することができる。付勢部材１９は、コンタクト１８の接点部６４に対応する一端部６５が支持部材１４の有底凹部４２に受容され、テール部６６に対応する他端部６７が本体１２の底部２８に設けた貫通穴３２を通して外方に延出され、連結部６８に対応する弾性変形可能な中間部６９が一端部６５と他端部６７との間を連結する。他端部６７は歯７１を有し、歯７１により貫通穴３２に固定される。このようにして付勢部材１９は、中間部６９が支持部材１４と本体底部２８との間で弾性変形することにより、支持部材１４を本体底部２８から離れる方向へ弾性的に付勢する。
【００２８】
支持部材１４を本体１２に組み込んだときには、各付勢部材１９は予負荷を受けて中間部６９が僅かに弾性変形した状態にある。したがって支持部材１４は、複数の付勢部材１９の付勢力の下で、フランジ４６が棚部材１６の中心貫通孔５２の肩部５６に係合する。それにより棚部材１６は、支持部材１４を介して複数の付勢部材１９の付勢力を受ける。そして、棚部材１６の各脚部５０の爪６０が本体１２の壁３０の肩面６２に係合したときに、棚部材１６及び支持部材１４が、複数の付勢部材１９の付勢力に抗して、本体底部２８の上方所定距離の位置に保持される。
【００２９】
可撓性回路基板２０は、図５（ａ）、（ｂ）に拡大して示すように、ポリイミド等の有機材料の誘電体からなる略矩形の基層７２と、基層７２の主表面７４に層状にエッチング形成される複数の独立した導体７６とを備える。複数の導体７６は、基層７２の略中心の第１領域７８に集中的に整列配置される一端のインナーパッド８０と、第１領域７８を包囲する基層周縁近傍の第２領域８２に分散して格子状に整列配置される他端のアウターパッド８４と、インナーパッド８０とアウターパッド８４とを連結する線状部分８６とをそれぞれに備えて、基層７２の主表面７４上に放射状に配置される。第１領域７８における複数のインナーパッド８０の配置は、ＩＣデバイス２００が有する複数のリード２０２の配置に対応したものである。これに対し、第２領域８２における複数のアウターパッド８４の配置は、棚部材１６の周辺貫通孔５４の配置に対応したものであり、そのピッチはインナーパッド８０のピッチを所望寸法に拡大したものとなっている。
【００３０】
基層７２には、複数のインナーパッド８０に重畳する位置にそれぞれ案内貫通孔８８が設けられる。好ましくは各案内貫通孔８８は、図７に拡大して示すように、基層７２の主表面７４から裏面９０に向かって徐々に拡径する（すなわちインナーパッド８０に向かって徐々に収束する）傾斜周面９２を有する。案内貫通孔８８は、例えばエッチング工程によって、各インナーパッド８０に到達する深さと傾斜周面９２の適当な傾斜角度とを有して基層７２に穿設される。案内貫通孔８８の傾斜周面９２は、後述するように、電気的試験時にＩＣデバイス２００のリード２０２を案内してインナーパッド８０に正確に接触させる作用を有する。このような案内貫通孔を有した可撓性回路基板は、例えば特開平６−２５２２１６号に開示される。
【００３１】
基層７２にはさらに、その四隅に近接して位置決め孔９４がそれぞれ貫通形成される。可撓性回路基板２０を支持部材１４及び棚部材１６に載せる際には、基層７２の主表面７４を支持部材１４の主表面３６及び多孔棚部４８の主表面４８ａに対向させ、基層７２の各位置決め孔９４に多孔棚部４８の各突起５８を挿入して可撓性回路基板２０を位置決めする。この状態で、可撓性回路基板２０の複数のアウターパッド８４は、多孔棚部４８の複数の周辺貫通孔５４にそれぞれ重畳して配置され、周辺貫通孔５４に受容されたコンタクト１８の接点部６４に電気的に接続可能な状態に置かれる。また複数のインナーパッド８０は、支持部材１４の主表面３６上の所定位置に配置され、ＩＣデバイス２００の複数のリード２０２にそれぞれ電気的に接続可能な状態に置かれる。
【００３２】
ＩＣソケット１０が適用されるＩＣデバイス２００は、前述したＣＳＰ構造を有し、パッケージ本体に正方格子状配置で球状に突設された複数のリード２０２を備える。それらリード２０２のピッチは、周知のように１．０mm以下に設定できる。従来の試験用ＩＣソケットは、このような微細ピッチのＩＣデバイスに対して前述したような種々の問題点を露呈し、正確な電気的試験を実施することが困難であった。しかしながらＩＣソケット１０では、可撓性回路基板２０を使用したことにより、ＣＳＰ構造のＩＣデバイスに対しても正確な試験を容易に実施できるようになった。すなわち可撓性回路基板２０によれば、基層７２上で放射状に配置された複数の導体７６が、ＩＣデバイス２００の複数のリード２０２に接触するインナーパッド８０のピッチをアウターパッド８４のピッチまで拡大するので、アウターパッド８４に接続される複数のコンタクト１８のピッチは、例えば従来、安全かつ正確な電気的試験を実施可能な一般的コンタクトピッチである１mm〜３mm程度に設定可能となる。その結果、ＩＣソケット１０は、ＣＳＰ構造のＩＣデバイスに対しても電気的試験を安全かつ正確に実施できるのである。
【００３３】
また、ＩＣソケット１０によれば、コンタクトピッチを従来の試験用ＩＣソケットと同程度に設定できるので、従来使用されていた単層構造等の比較的安価な回路構造を有する回路基板を試験装置に使用でき、電気的試験に要するコストの高騰を防止できる効果が得られる。しかもＩＣソケット１０では、インナーパッド８０のピッチや案内貫通孔８８の寸法が異なる多種類の可撓性回路基板２０を用意し、ＩＣデバイス２００のリードピッチに対応したインナーパッドピッチやリード寸法に対応した案内貫通孔寸法を有する可撓性回路基板２０を適宜選択、交換して使用するだけで、１つのＩＣソケット１０を多様なリード配置、リード寸法を有する異なるＩＣデバイスに適用することが可能となる。
【００３４】
ＩＣソケット１０はさらに、可撓性回路基板２０を被覆して棚部材１６の多孔棚部４８に担持される案内部材２４を備える。案内部材２４は、略矩形の板状部材であり、略平坦な主表面９６と主表面９６に略平行な裏面９８とを備える。案内部材２４の略中央には、矩形の案内開口１００が設けられる。案内開口１００は、主表面９６と裏面９８との間に延びる貫通孔であり、裏面９８側では、ＩＣデバイス２００の外形寸法より僅かに大きな輪郭を有し、主表面９６側には、好ましくは主表面９６に向かって徐々に拡張される傾斜周面１０２が設けられる。また案内部材２４には、四隅に近接して位置決め孔１０４がそれぞれ貫通形成される。
【００３５】
案内部材２４を、多孔棚部４８に担持された可撓性回路基板２０に載せる際には、裏面９８を可撓性回路基板２０の裏面９０に対向させ、各位置決め孔１０４に多孔棚部４８の各突起５８を挿入して案内部材２４を位置決めする。この状態で図６に示すように、案内部材２４の案内開口１００は、可撓性回路基板２０の中心の第１領域７８に重畳して配置され、可撓性回路基板２０の複数の案内貫通孔８８及びそれらに重畳された複数のインナーパッド８０にＩＣデバイス２００の複数のリード２０２が接近することを可能にする。同時に、可撓性回路基板２０の第１領域７８以外の領域は、案内部材２４によって被覆保護される。
【００３６】
このようにして案内部材２４は、傾斜周面１０２を有した案内開口１００の作用により、可撓性回路基板２０の第１領域７８にＩＣデバイス２００を案内する。案内開口１００に収容されたＩＣデバイス２００の複数のリード２０２は、可撓性回路基板２０の複数の案内貫通孔８８に自動的に挿入され、案内貫通孔８８の傾斜周面９２により微小な位置ずれを補正されて、それら案内貫通孔８８に重畳された複数のインナーパッド８０に正確に接続可能な状態に置かれる。
【００３７】
ところで、独立した２つの導体を相互接触させたときに良好な導通状態を確保するためには、接触導体間に所定の接触圧力が必要なことは周知である。ＩＣソケット１０は、可撓性回路基板２０の複数のインナーパッド８０とＩＣデバイス２００の複数のリード２０２との間、及び複数のアウターパッド８４と複数のコンタクト１８の接点部６４との間にこのような接触圧力を付与する加圧手段として、本体１２に着脱可能に取付けられる蓋体２６を備える。好ましくは蓋体２６は、軸１０６を介して本体１２の１つの壁３０の自由端に蝶番式に連結される。
【００３８】
蓋体２６は、本体１２に対向する略平坦な主表面１０８を備え、主表面１０８の略中央に、ＩＣデバイス２００を押圧する隆起部１１０が形成される。隆起部１１０は、主表面１０８に略平行な頂面１１２を有する。図２及び図３に示すように、蓋体２６を所定の閉鎖位置に配置すると、蓋体２６の隆起部１１０の頂面１１２が、支持部材１４上のＩＣデバイス２００を本体底部２８に接近する方向へ直接に押圧し、蓋体２６の主表面１０８が、多孔棚部４８上の案内部材２４を本体底部２８に接近する方向へ直接に押圧する。
【００３９】
他方、支持部材１４は、複数の付勢部材１９により本体底部２８から離れる方向へ付勢されている。したがって支持部材１４上では、可撓性回路基板２０の複数のインナーパッド８０とＩＣデバイス２００の複数のリード２０２とが、蓋体２６の押圧力と複数の付勢部材１９の付勢力との協働により所定圧力下で接触され、良好な導通状態が得られる。また、多孔棚部４８の各周辺貫通孔５４に受容されたコンタクト１８の接点部６４は、コンタクト１８自体の弾性復元力と蓋体２６の押圧力との協働により、案内部材２４と多孔棚部４８との間に挟持された可撓性回路基板２０の各アウターパッド８４に所定圧力下で接触され、やはり良好な導通状態が得られる。
【００４０】
なお、このような良好な導通状態を確保するために、図７に示すように、蓋体２６による押圧力が加わらない状態では、支持部材１４は複数の付勢部材１９の付勢力を受けて、その主表面３６が多孔棚部４８の主表面４８ａよりも僅かに蓋体２６側へ突出して配置されることが好ましい。同様に、多孔棚部４８の各周辺貫通孔５４に受容されたコンタクト１８の接点部６４は、蓋体２６による押圧力が加わらない状態では、多孔棚部４８の主表面４８ａから僅かに突出していることが望ましい。
【００４１】
蓋体２６及び複数の付勢部材１９の協働によって生じるこのような接触圧力を、可撓性回路基板２０の複数のインナーパッド８０とＩＣデバイス２００の複数のリード２０２との間に確実に伝えるために、ＩＣソケット１０はさらに、支持部材１４と可撓性回路基板２０との間に弾性シート２２を介在させている。弾性シート２２は、可撓性回路基板２０のインナーパッド８０と支持部材１４の主表面３６との間で接触圧力を受けて弾性変形するので、支持部材１４の主表面３６に微細な凹凸がある場合や、ＩＣデバイス２００の複数のリード２０２が微小な寸法差を有する場合にも、各インナーパッド８０と各リード２０２との間に一様に接触圧力を加えることが可能となる。なお、アウターパッド８４においては、各コンタクト１８が互いに独立して弾性変形可能であり、しかも可撓性回路基板２０の基層７２が弾性変形可能であるので、案内部材２４の裏面９８に微細な凹凸がある場合にも、各アウターパッド８４と各コンタクト１８との間に一様に接触圧力を加えることができる。
【００４２】
さらにＩＣソケット１０は、蓋体２６の軸１０６とは反対側の先端に軸１１４を介して回動可能に取付けられた係合要素１１６を備えることができる。係合要素１１６は、その自由端に本体１２側へ突出する爪１１８を備え、蓋体２６が所定の閉鎖位置にあるときに、爪１１８が本体１２の壁３０の外面に設けた張出部１２０に選択的に係合することにより、蓋体２６を閉鎖位置に掛止して蓋体２６が生じる押圧力を維持する。
【００４３】
ＩＣソケット１０にＩＣデバイス２００を搭載する際には、まず蓋体２６を開放位置に置き、案内部材２４の案内開口１００を介して可撓性回路基板２０の中心の第１領域７８にＩＣデバイス２００を載せる。このとき、ＩＣデバイス２００の複数のリード２０２は、可撓性回路基板２０の複数の案内貫通孔８８に自動的に挿入され、案内貫通孔８８の傾斜周面９２により微小な位置ずれを補正されて、それら案内貫通孔８８に重畳された複数のインナーパッド８０に正確に接続可能な状態に置かれる。次いで、蓋体２６を本体１２に対し回動させて上記閉鎖位置に置き、それにより案内部材２４及びＩＣデバイス２００を本体底部２８に接近する方向へ押圧して、棚部材１６を貫通する複数のコンタクト１８及び支持部材１４を担持する複数の付勢部材１９を弾性的に撓ませる。同時に、係合要素１１６を本体１２の壁３０の張出部１２０に係合させてこの状態を保持する。このとき、可撓性回路基板２０の複数のインナーパッド８０とＩＣデバイス２００の複数のリード２０２、及び複数のアウターパッド８４と複数のコンタクト１８の接点部６４とが、所定の接触圧力下で正確に接触する。この状態で、ＩＣデバイス２００と複数のコンタクト１８とが、可撓性回路基板２０の複数の導体７６を介して電気的に接続され、コンタクト１８のテール部６６に接続された試験回路により、ＩＣデバイス２００の電気的試験が実施される。試験終了後、蓋体２６を開放位置に戻し、試験済のＩＣデバイス２００を取り出して、次の被試験ＩＣデバイス２００をＩＣソケット１０に搭載する。
【００４４】
以上、説明したように、ＩＣソケット１０は、ＩＣデバイスのリードピッチを拡大した所望ピッチで複数のコンタクト１８を配置できるので、ＣＳＰ構造のＩＣデバイスに対しても安全かつ正確な試験を容易に実施でき、また従来使用されていた比較的安価な回路構造を有する回路基板を試験装置に使用でき、しかも可撓性回路基板２０を交換するだけで多様なリード配置を有する異なるＩＣデバイスに適用できるという、格別の作用効果を奏するものである。
【００４５】
このような安全かつ正確な試験を実施可能にするためには、ＩＣソケット１０において、支持部材１４を本体１２に対して移動可能な構造としたことが寄与する。このような構造によれば、複数の付勢部材１９と蓋体２６との協働により生じる接触圧力を、付勢部材１９の付勢力を調節することにより容易に調整できるので、過剰圧力によるリードの破損等の危惧を排除できる効果が得られる。なお、可撓性回路基板２０の各インナーパッド８０とＩＣデバイス２００の各リード２０２との間に作用する接触圧力は、荷重で示した場合に数十ｇ程度であることが好ましい。
【００４６】
上記の点に関しＩＣソケット１０では、支持部材１４を本体底部２８から離れる方向へ弾性的に付勢する付勢部材１９に複数のコンタクト１８を流用できるので、付勢部材１９として作用するコンタクト１８の形状、材料、本数等を適宜選択することにより付勢力を容易に調節できる。しかも、それら付勢部材１９を、導体として作用するコンタクト１８と同一工程で本体１２に組み込むことができるので、部品種類及び製造工程数を削減し、コストを低減することができる。
【００４７】
また、蓋体２６を本体１２に蝶番式に連結した上記構成では、蓋体２６が案内部材２４及びＩＣデバイス２００を本体底部２８に接近する方向へ押圧する際に、案内部材２４及びＩＣデバイス２００のいずれにも軸１０６に近い箇所から順次押圧力が加えられるので、軸１０６に近い位置にあるコンタクト１８の接点部６４やＩＣデバイス２００のリード２０２に過剰な圧力が加わる傾向がある。このような危惧を排除するためには、棚部材１６及び支持部材１４の双方を本体１２に対して弾性的に移動可能な構造とすることが好ましい。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る試験用ＩＣソケットは、上記以外の様々な構成を有することができる。例えば、複数のコンタクト１８と同一構造の複数の付勢部材１９を使用する代わりに、図８に示すように、本体底部２８と支持部材１４との間に１つの圧縮コイルばね１２２を、所望の圧縮状態で配置することもできる。この場合、本体底部２８には、コンタクト１８のテール部６６を受容する貫通穴３２の代わりに、圧縮コイルばね１２２を位置決めする突部１２４が設けられ、同様に支持部材１４には、コンタクト１８の接点部６４を受容する有底凹部４２の代わりに、圧縮コイルばね１２２を位置決めする突部１２６が設けられる。或いはまた、支持部材１４の全体に平衡して付勢力を加えることができる位置に、圧縮コイルばね１２２より小さな複数の圧縮コイルばねを配設することもできる。
【００４９】
また、ＩＣデバイスを支持する支持部が本体に対して移動可能であることを要件として、上記実施形態における支持部材１４と棚部材１６とを相互に固定的に連結してもよい。或いは、本体に対して移動可能な支持部材の周囲に、本体に固定的に連結された多孔棚部を形成することもできる。
【００５０】
可撓性回路基板において、複数の導体のインナーパッドを配置する第１領域とアウターパッドを配置する第２領域とは、上記したような所望のピッチ拡大効果が得られる位置であれば、ＩＣソケット１０のように基層の中心及びその周囲の領域に限らず、基層のどのような位置に設けてもよい。この場合、第１領域及び第２領域の相対配置に対応して、支持部と多孔棚部との相対配置、案内部材の案内開口の位置、蓋体の隆起部１１０の位置等が設定される。
【００５１】
また、可撓性回路基板は、主表面上のみに導体を配置した上記線路構造以外に、例えばヴィアホールを介して主表面の導体と裏面のインナーパッドとが接続される線路構造を有することもできる。
【００５２】
本発明に係るＩＣソケットは、様々な材料から形成できる。例えば上記各実施形態において、電気絶縁性材料からなる本体１２、支持部材１４、棚部材１６、案内部材２４及び蓋体２６は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等の、耐熱性及び機械的強度に優れた樹脂材料から形成されることが好ましい。また、コンタクト１８は、ベリリウム銅や燐青銅等のばね性を有する金属材料からなることが好ましく、それらコンタクトの少なくとも接点部分には、ニッケル下地の金メッキを施すことが望ましい。弾性シート２２は、フッ素ゴムやシリコンゴム等のゴムからなることが好ましい。可撓性回路基板２０の基層７２はポリイミドやポリエステル等の誘電体からなり、導体７６は銅箔からなることが好ましい。導体７６の少なくともインナーパッド８０及びアウターパッド８４には、ニッケル下地の金メッキを施すことが望ましい。
【００５３】
本発明に係るＩＣソケットは、様々な方法で製造できる。例えば上記各実施形態において、電気絶縁性材料からなる本体１２、支持部材１４、棚部材１６、案内部材２４及び蓋体２６は、樹脂材料から射出成型により形成できる。また、可撓性回路基板２０は、例えば次のようにして製造できる。
【００５４】
まず、ポリイミド等の基層７２の主表面７４にメッキ工程により銅箔層を形成する。次に、銅箔層を有した基層７２の両面に、圧着又は塗布により感光性レジストを形成する。次いで、ガラスマスクを介して感光性レジストの所望部分を露光し、銅箔層側の感光性レジストに導体７６を、かつ基層７２側の感光性レジストに案内貫通孔８８及び位置決め孔９４をそれぞれ形成する。続いて、感光性レジストを現像し、導体及び各孔の部分の感光性レジストを除去する。次に、銅箔層を電極層として感光性レジストの上記除去部分に銅メッキを施して導体７６を形成し、その後、基層７２側の感光性レジストを介してエッチングにより案内貫通孔８８及び位置決め孔９４を形成する。最後に、感光性レジストを除去し、エッチングにより銅箔層を除去する。
【００５５】
上記製造工程において形成される基層７２の案内貫通孔８８及び位置決め孔９４の内周面は、エッチング工程中の化学反応によって厚さ方向へテーパ状に傾斜して形成される。この傾斜角度は、エッチング液の種類及び温度、感光性レジストの種類、感光性レジストを被覆する面の表面処理に基づく相互密着力の大きさ等の、材料及び加工条件に影響されるものである。したがって、可撓性回路基板２０の案内貫通孔８８の傾斜内周面９２の傾斜角度は、上記諸条件の適切な選択によって適宜設定することができる。
【００５６】
このようにして形成される可撓性回路基板の導体の、特にインナーパッドの部分は、図９に示すように様々な形状とすることができる。図９（ａ）は、無孔平板状のインナーパッド１３０を示す。この場合、球状のリード２０２は、実質的にインナーパッド１３０の１点に接触する。図９（ｂ）は、二股状のインナーパッド１３２を示す。この場合、リード２０２は、インナーパッド１３２の２本の直線縁部１３４に線状に接触する。図９（ｃ）は、円形孔１３６を有したインナーパッド１３８を示す。この場合、リード２０２は、インナーパッド１３８の孔１３６の円形縁部に線状に接触する。図９（ｄ）は、ストリップ状のインナーパッド１４０を示す。この場合、リード２０２は、インナーパッド１４０の先端の直線縁部１４２に点状に接触する。図９（ｅ）は、Ｈ字孔１４４を有したインナーパッド１４６を示す。この場合、リード２０２は、インナーパッド１４６の２つの直線縁部１４８に線状に接触する。
【００５７】
このように、本発明に係る可撓性回路基板では、インナーパッドとＩＣデバイスのリードとの接触形態を、リードの寸法、材質、表面処理状態等の諸条件に対応して、適宜選択することができる。例えば図９（ｂ）、（ｃ）及び（ｅ）に示す接触形態によれば、リードがインナーパッドの縁部に線状に接触することにより、リード表面に形成されがちな酸化被膜がインナーパッドにより破壊されるので、図９（ａ）及び（ｄ）に示すような点接触の形態に比べて良好な信号伝送が行われる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、複数のコンタクトとＩＣデバイスの複数のリードとの間に、リードに接続される第１端部の配置間隔よりも大きな配置間隔でコンタクトに接続される第２端部をそれぞれに有する複数の導体を備えた可撓性回路基板を介在させ、ＩＣデバイスのリードピッチを所望寸法に拡大したピッチで複数のコンタクトを配置できるようにした。その結果、本発明によれば、ＣＳＰ構造のＩＣデバイスに対しても安全かつ正確な試験を容易に実施でき、また従来使用されていた比較的安価な回路構造を有する回路基板を試験装置に使用でき、しかも可撓性回路基板を交換するだけで多様なリード配置を有する異なるＩＣデバイスに適用できるという、極めて有用な試験用ＩＣソケットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるＩＣソケットの分解斜視図である。
【図２】図１のＩＣソケットを組立てた状態で、かつＩＣデバイスを搭載した状態で示す図３の線II−IIに沿った断面図である。
【図３】図１のＩＣソケットを組立てた状態で、かつＩＣデバイスを搭載した状態で示す図２の線 III−III に沿った断面図である。
【図４】図１のＩＣソケットにおける棚部材の拡大斜視図である。
【図５】図１のＩＣソケットにおける可撓性回路基板の拡大平面図で、（ａ）主表面、及び（ｂ）裏面、を示す。
【図６】図１のＩＣソケットを組立てた状態で、かつ蓋部を除去した状態で示す一部切欠き平面図である。
【図７】図１のＩＣソケットにおけるＩＣデバイス搭載前の状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるＩＣソケットを、図２に対応して示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明のＩＣソケットに使用可能な可撓性回路基板のインナーパッド部分の様々な変形例を、基層及びリードと共に平面図及び断面図で示す図で、（ａ）無孔平板状インナーパッド、（ｂ）二股状インナーパッド、（ｃ）円形孔付インナーパッド、（ｄ）ストリップ状インナーパッド、及び（ｅ）Ｈ字孔付インナーパッド、を示す。
【符号の説明】
１０…ＩＣソケット
１２…本体
１４…支持部材
１６…棚部材
１８…コンタクト
２０…可撓性回路基板
２２…弾性シート
２４…案内部材
２６…蓋体
４８…多孔棚部
５２…中心貫通孔
５４…周辺貫通孔
６４…接点部
７２…基層
７６…導体
７８…第１領域
８０…インナーパッド
８２…第２領域
８４…アウターパッド
８８…案内貫通孔
１００…案内開口

Claims (8)

1. ＩＣデバイスを支持する支持部を有した本体と、該本体に支持され、該支持部上のＩＣデバイスの複数のリードの各々に電気的に接続される接点部及び該本体から外方に延出して外部の試験回路に電気的に接続されるテール部を各々の両端に有した複数のコンタクトとを具備する試験用ＩＣソケットにおいて、
   前記支持部から独立して前記本体に設けられ、前記支持部を受容する中心貫通孔と該中心貫通孔の周囲に配置されて前記複数のコンタクトの前記接点部を各々に受容する複数の周辺貫通孔とを備えた多孔棚部と、
   誘電体基層と該基層の第１領域に集中配置される第１端部及び該基層の第２領域に該第１領域内での該第１端部の配置間隔よりも大きな配置間隔で分散配置される第２端部をそれぞれに有して該誘電体基層に層状形成される複数の独立した導体とを備える可撓性回路基板であって、前記支持部及び前記多孔棚部に担持され、該複数の導体の該第１端部が前記支持部上でＩＣデバイスの複数のリードに対応配置されて該リードにそれぞれ接続されるとともに、該複数の導体の該第２端部が前記多孔棚部の前記周辺貫通孔に重畳されて前記コンタクトの前記接点部に接続される可撓性回路基板と、
   前記支持部に支持されたＩＣデバイスの複数のリードと前記可撓性回路基板の複数の前記導体の前記第１端部とを所定圧力下で接触させる加圧手段であって、前記支持部に支持されたＩＣデバイスを前記本体に接近する方向へ押圧する加圧手段と、
   前記加圧手段の押圧力に抗して前記支持部を前記本体から離れる方向へ弾性的に付勢する付勢部材と、
   を具備し、
   前記支持部と前記多孔棚部との双方が、前記付勢部材の付勢力を受けながら、前記加圧手段の押圧方向へ、前記本体に対して弾性的に移動可能であること、
   を特徴とする試験用ＩＣソケット。
2. 前記可撓性回路基板は、前記基層の中心に前記第１領域を配置するとともに該第１領域を包囲する該基層の周縁近傍に前記第２領域を配置してなる請求項１に記載の試験用ＩＣソケット。
3. 前記支持部は、前記本体上に移動可能に設置される支持部材から形成される請求項１又は２に記載の試験用ＩＣソケット。
4. 前記コンタクトは、前記接点部と前記テール部との間を連結する弾性変形可能な連結部を備え、該連結部が弾性変形することにより、該接点部が、前記多孔棚部に担持された前記可撓性回路基板の前記導体の前記第２端部に所定圧力下で弾性的に接触し、前記付勢部材は、前記コンタクトと同一の部材からなる複数の弾性要素を含み、前記接点部に対応する該弾性要素の一端部が前記支持部材に固定され、前記テール部に対応する該弾性要素の他端部が前記本体に固定され、かつ前記連結部に対応する該弾性要素の中間部が前記支持部材と前記本体との間で弾性変形することにより該支持部材を該本体から離れる方向へ弾性的に付勢する請求項３に記載の試験用ＩＣソケット。
5. 前記支持部と前記可撓性回路基板との間に介在される弾性シートをさらに具備する請求項１〜４のいずれか１項に記載の試験用ＩＣソケット。
6. 前記可撓性回路基板を被覆して前記多孔棚部に担持され、該可撓性回路基板の前記第１領域にＩＣデバイスを案内する案内部材をさらに具備する請求項１〜５のいずれか１項に記載の試験用ＩＣソケット。
7. 前記加圧手段は、前記本体に着脱可能に取付けられる蓋体を具備し、該蓋体が、前記支持部に担持された前記ＩＣデバイスを前記本体に接近する方向へ直接に押圧する請求項１〜６のいずれか１項に記載の試験用ＩＣソケット。
8. 前記可撓性回路基板は、前記支持部に対向する前記基層の主表面に前記複数の導体を備え、該基層には、それら複数の導体の前記第１端部に重畳する位置にそれぞれ案内貫通孔が設けられ、該第１端部の縁部が該主表面における該案内貫通孔の開口内に配置される請求項１〜７のいずれか１項に記載の試験用ＩＣソケット。

Images