JPH09211024A - 測定用ソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部端子接触ピンの長さを短くでき、ピン曲
がりをなくし、保守のための交換及び低コスト化を可能
にする。 【解決手段】 第１ガイド部材１１は、被測定デバイス
２０の各外部端子２１の位置に応じてガイド孔Ｈ１が穿
設されている。その上には、耐熱ゴムシート１２および
プラスチックフィルム１３が積層接着され、ガイド孔Ｈ
１に対応してガイド孔Ｈ２，Ｈ３が穿設され、これらガ
イド孔には配線ピン１４が挿入される。プラスチックフ
ィルム１３の上には、第２ガイド部材１５が取り付けら
れ、第２ガイドにはガイド孔Ｈ４が穿設され、ガイド孔
Ｈ４に接触ピン１６が挿入される。これにより被測定デ
バイス２０の各外部端子２１とテストヘッド間を電気的
に接続する測定用ソケットが構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定用ソケットに
関し、更に詳細には、被測定デバイスの外部端子に圧接
することにより被測定デバイスとこれを評価するテスト
ヘッド間を電気的に接続する測定用ソケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）
状に配列された外部端子を有する被測定デバイスと、そ
のテストヘッド間を電気的に接続する多ピン（例えば、
５００ピン）の測定用ソケットでは、各外部端子に接触
するためのコンタクトピンとしてプローブピンを採用し
ている。この種のプローブピンは、０．５ｍｍ以下の細
い金属線材から成形され、このプローブピンをソケット
ボードに進退可能に支持し、その一端を被測定デバイス
の外部端子への接触部とし、他端をテストヘッドへの接
続部とし、さらにスプリングによって接触部を外部端子
に押圧する構成になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の測定用
ソケットにおいては、細く長いプローブピンを採用して
いるため、曲がり易く、接触すべき外部端子に正確に接
触できなかったりする問題が発生する。また、従来にお
ける測定用ソケットに使用されるプローブピンは、短い
ものでも１０ｍｍ程度あり、このため、被測定デバイス
の高周波を測定するソケットとして不向きである。ま
た、プローブピンは１本３００円程度と高価であり、例
えば５００ピンの場合、ピン代だけでも１５万円とな
り、ソケット全体の価格は更に高価ものとなってしま
う。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、外部端子接触ピンの長さを短くでき、ピン曲がりを
なくし、保守のための交換及び低コスト化を容易に実現
できる測定用ソケットを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、被測定デバイスの外部端子に圧接するこ
とにより該被測定デバイスとこれを評価するテストヘッ
ド間を電気的に接続する測定用ソケットであって、所定
のピッチでマトリクス状に配列した多数のガイド孔が厚
さ方向に貫通して穿設された第１ガイド部材と、前記第
１ガイド部材の一方の面に積層され、該第１ガイド部材
の各ガイド孔とそれぞれ軸線の一致する多数のガイド孔
が穿設された弾性部材と、前記弾性部材上に積層され、
該弾性部材の各ガイド孔と対向する箇所にそれぞれ軸線
が一致する多数のガイド孔が厚さ方向に貫通して穿設さ
れた第２ガイド部材と、前記第１ガイド部材及び弾性部
材の互いに軸線の一致する各ガイド孔にそれぞれ挿通さ
れ、前記第２ガイド部材側の先端に抜け止めを兼ねた接
触部を有するとともに他端が前記テストヘッドに接続さ
れる多数の配線ピンと、前記第２ガイド部材の各ガイド
孔にそれぞれ移動可能に挿通され、前記弾性部材側への
挿入先端が前記配線ピンの接触部に押圧係合して配線ピ
ンと電気的に導通されるとともに前記被測定デバイス側
への突出端に該被測定デバイスの外部端子と圧接する接
触部を有し、かつ抜け止めフランジを有する多数の接触
ピンとを備えてなるものである。

【０００６】本発明はまた、前記弾性部材の前記第２ガ
イド部材との積層表面に、前記配線ピンの接触部の食い
込みを防止するフィルム材を積層接着したものである。
本発明はまた、前記第１ガイド部材および第２ガイド部
材は、板状の耐熱合成樹脂材から成形されているもので
ある。本発明はまた、前記弾性部材は、板状の耐熱性ゴ
ム材から成形されているものである。本発明はまた、前
記配線ピンの接触部における前記被測定デバイスの外部
端子と圧接する面に先端の尖った凹凸を形成したもので
ある。

【０００７】本発明の測定用ソケットおいては、被測定
デバイスの各外部端子とテストヘッド間を接続する導体
が接触ピンと配線ピンに分割されるから、接触ピンを短
かく構成でき、接触ピンを含めたソケットの低コスト化
が可能になるほか、被測定デバイスの外部端子に対して
接触抵抗の大きくなった接触ピンのみを交換することが
できる。そして、接触ピンは第２ガイド部材のガイド孔
でガイドされているから、接触ピンの曲りや変形が防止
され、繰り返しの使用に対しても接触ピンの位置がずれ
ることがなく安定し、信頼性の高いソケットを提供でき
る。また、弾性部材は接触ピンと配線ピンとの電気的接
触を確実にするとともに被測定デバイスの外部端子に対
して接触ピンを押圧する機能を発揮する。また、フィル
ム材は配線ピンの接触部がゴム材からなる弾性部材に食
い込むのを防止する。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。図１は、本発明の実施の形態による測定用ソ
ケットを被測定デバイスに使用した例を示す測定用ソケ
ットの一部の拡大断面図、図２はボールグリッドアレイ
（ＢＧＡ）状に配列された半田ボールの外部端子を有す
る被測定デバイスの平面図である。

【０００９】図１において、１０は測定用ソケット、２
０はメモリＩＣその他の試験対象となる被測定デバイス
であり、測定用ソケット１０は被測定デバイス２０と図
示省略のテストヘッド間に介在され、被測定デバイス２
０の外部端子２１とテストヘッド間を電気的に接続し
て、被測定デバイス２０の試験に必要な信号を伝達する
ものである。テストヘッドは被測定デバイス２０を評価
するもので、例えば被測定デバイス２０に印加する試験
用電源、タイミングジェネレータ出力、パターンジェネ
レータ出力部及びデバイス出力を測定部に取り込むため
の入力部等から構成される。

【００１０】測定用ソケット１０は、第１ガイド部材１
１、弾性部材を構成する耐熱ゴムシート１２、耐熱性の
プラスチックフィルム１３、配線ピン１４、第２ガイド
部材１５及び接触ピン１６を備える。第１ガイド部材１
１は、所望厚さ（数ミリ程度）の板状の耐熱性構成樹脂
材から成形され、この第１ガイド部材１１には、被測定
デバイス２０の各外部端子２１に対応して所定のピッチ
（例えば、１ｍｍ）でマトリクス状に配列した多数のガ
イド孔Ｈ１が厚み方向に貫通して穿設されている。第１
ガイド部材１１上には、弾性力が充分な耐熱ゴムシート
１２が積層接着されている。この耐熱ゴムシート１２に
は、第１ガイド部材の各ガイド孔Ｈ１とそれぞれ一致す
る多数のガイド孔Ｈ２が厚み方向に貫通して穿設されて
いる。ガイド孔Ｈ２の直径はガイド孔Ｈ１の直径と実質
的に同じである。

【００１１】耐熱ゴムシート１２の上には、耐熱ゴムシ
ート１２より硬いポリイミド等からなる耐熱性のプラス
チックフィルム１３が積層接着されている。このプラス
チックフィルム１３にも、上記ガイド孔Ｈ１、Ｈ２に一
致するガイド孔Ｈ３が穿設されている。このガイド孔Ｈ
３の直径はガイド孔Ｈ１、Ｈ２の直径と実質的に同じで
ある。したがって、第１ガイド部材１１、耐熱ゴムシー
ト１２、プラスチックフィルム１３には、ガイド孔Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３が、同じ直径で同軸的に穿設されている
こととなる。

【００１２】配線ピン１４は、上述のように積層された
第１ガイド部材１１と、耐熱ゴムシート１２と、プラス
チックフィルム１３とのそれぞれのガイド孔Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３にプラスチックフィルム１３側から挿通され
る。上記配線ピン１４は、第２ガイド部材１５側へ臨む
先端に抜け止めを兼ねたフランジ状の接触部１４ａを有
し、また第１ガイド部材１１の下面側へ突出する先端部
には、リード線１９が接続される配線接続部１４ｂを備
える。

【００１３】第２ガイド部材１５は、第１ガイド部材１
１のプラスチックフィルム１３上に積層固定されるもの
で、所望厚さ（４〜５ミリ程度）の板状の耐熱性合成樹
脂材から成形され、この第２ガイド部材１５には、プラ
スチックフィルム１３の各ガイド孔Ｈ３と対向する箇所
にそれぞれ軸線が一致する多数のガイド孔Ｈ４が厚み方
向に貫通して穿設されている。また、各ガイド孔Ｈ４が
プラスチックフィルム１３と対向する第２ガイド部材１
５の対向面には、配線ピン１４のフランジ状接触部１４
ａの外径より大きい径の有底孔Ｈ５がガイド孔Ｈ４と同
心に形成されている。

【００１４】接触ピン１６は、第２ガイド部材１５のガ
イド孔Ｈ４に有底孔Ｈ５側から摺動可能に挿入されてい
る。また、接触ピン１６の有底孔Ｈ５内に臨む一端１６
ａは、半球形状に形成され、その先端は配線ピン１４の
接触部１４ａと当接し、この両者の接触圧は耐熱ゴムシ
ート１２の弾性力により付与される。また、接触ピン１
６の有底孔Ｈ５内に臨む一端部には、抜け止め用のフラ
ンジ１６ｂが形成されている。さらに、第２ガイド部材
１５の上面より被測定デバイス２０側へ突出する接触ピ
ン１６の他端には、被測定デバイス２０の外部端子２１
に圧接される接触部１６ｃが設けられている。また、接
触部１６ｃの外部端子２１と接する面には、外部端子２
１への電気的接触を良好にする、先端の尖った凹凸１６
ｄが形成されている。

【００１５】次に、このソケット１０の組立について簡
単に説明する。まず、ガイド孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が同軸
状態になるように、第１ガイド部材１１、耐熱ゴムシー
ト１２、プラスチックフィルム１３を積層し接着する。
積層接着された部材のガイド孔に対して、プラスチック
フィルム１３の側から、配線ピン１４をその配線部１４
ｂ側から挿入し、さらに、挿入した配線ピン１４のフラ
ンジ状接触部１４ａがプラスチックフィルム１３に当接
してストップされるまで挿通する。次に、第２ガイド部
材１５のガイド孔Ｈ４に有底孔Ｈ５側から接触ピン１６
の接触部１６ｃを挿入し、さらに、接触ピン１６のフラ
ンジ１６ｂが有底孔Ｈ５の底面に当接するまで挿通す
る。

【００１６】このようにした両者を、配線ピン１４およ
び接触ピン１６が落ちないようにして重ね合わせ固定す
る。このとき、接触ピン１６の一端１６ａは配線ピン１
４のフランジ状接触部１４ａを押圧し、耐熱ゴムシート
１２の反力で両者の接触を確実にする。なお、この組立
を容易にするために、例えば耐熱ゴムシート１２のガイ
ド孔Ｈ２のみ若干小さめにし、配線ピン１４が挿入され
たとき、下向きにしても配線ピンが落ちない程度にする
と、第１ガイド部材側を下向きにできるので、両者の結
合が容易に行える。

【００１７】上述の実施の形態から分かるように、被測
定デバイス２０の各外部端子２１とテストヘッド間を接
続する導体が接触ピン１６と配線ピン１４に分割される
から、接触ピンを短かくできるとともに、接触ピン１６
を１本３０円程度で安価に作成でき、これに伴い接触ピ
ン１６を含めたソケットを低コストで製作することがで
きるほか、被測定デバイスの外部端子に対する接触ピン
が、半田の酸化被膜などが付着することにより、その接
触抵抗の大きくなった場合、その接触ピンのみを交換す
ることができ、ソケットの保守作業が容易になるという
利点がある。

【００１８】また、接触ピン１６は第２ガイド部材１５
のガイド孔Ｈ４でガイドされているから、接触ピンの曲
りや変形が防止され、繰り返しの使用に対しても接触ピ
ンの位置がずれることがなく安定し、信頼性の高いソケ
ットを提供できる。また、耐熱ゴムシート１２は接触ピ
ン１６と配線ピン１４との電気的接触を確実にするとと
もに被測定デバイスの外部端子２１に対して接触ピン１
６を押圧する機能を十分に発揮できる。また、プラスチ
ックフィルム１３は配線ピン１４の接触部１４ａが耐熱
ゴムシート１２に食い込むのを防止するから、接触ピン
１６と配線ピン１４の接触圧及び接触ピン１６の外部端
子２１への接触圧も耐熱ゴムシート１２で十分に確保す
ることができる。

【００１９】なお、上述の実施の形態において、耐熱ゴ
ムシート１２は、接触ピン１６を上方に向けて弾性力で
押圧しているスプリング部材の働きをしている。したが
って、耐熱ゴムシート１２は、必ずしもゴムである必要
はなく、耐熱ゴムシート１２に匹敵する絶縁性や弾性力
および耐久力のある部材であれば使用可能である。

【００２０】また、配線ピン１４および接触ピン１６
は、円柱であることが望ましいが、場合によっては、円
形でなくて四角形などの他の形状であってもよい。配線
ピン１４は、挿入されるガイド孔との間に多少の遊びが
あってもかまわないが、接触ピン１６は、接触端部１６
ｃの位置が外部端子２１の位置とあまりずれないよう
に、挿入されるガイド孔との間にあまり遊びがない方が
よい。

【００２１】配線ピン１４の配線部１４ｂには、リード
線１９の端部が挿入できるように配線ピン１４の途中ま
で延びる穴が穿設されている。また、リード線１９を半
田付けするために、配線ピン１４には半田付けに適した
鍍金が施されているのが望ましい。被測定デバイスの高
周波を測定する場合、配線部分をできるだけ短くする必
要があるが、この場合は、配線ピン１４の配線部１４ｂ
に配線せずに、配線部１４ｂをＤＵＴ（デバイス・アン
ダー・テスト）ボード等に直付けする。これにより、高
周波の測定に有効に対処できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
被測定デバイスの各外部端子とテストヘッド間を接続す
る導体が接触ピンと配線ピンに分割する構成にしたか
ら、接触ピンを短かくでき、接触ピンを含めたソケット
を低コストで製作することができるほか、被測定デバイ
スの外部端子に対して接触抵抗の大きくなった接触ピン
のみを容易に交換することができる。また、本発明によ
れば、接触ピンは第２ガイド部材のガイド孔でガイドさ
れているから、接触ピンの曲りや変形が防止され、繰り
返しの使用に対しても接触ピンの位置がずれることがな
く安定し、信頼性の高いソケットを提供できる。また、
本発明によれば、弾性部材は接触ピンと配線ピンとの電
気的接触を確実にするとともに被測定デバイスの外部端
子に対して接触ピンを押圧する機能を十分に発揮でき
る。また、フィルム材は配線ピンの接触部がゴム材から
なる弾性部材に食い込むのを防止するから、接触ピンと
配線ピンの接触圧及び接触ピンの外部端子への接触圧も
耐熱ゴムシートからなる弾性部材で十分に確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による測定用ソケットを被
測定デバイスに使用した例を示す測定用ソケットの一部
の拡大断面図である。

【図２】ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）状に配列され
た半田ボールの外部端子を有する被測定デバイスの平面
図である。

【符号の説明】

１０ ソケット １１ 第１ガイド部材 １２ 耐熱ゴムシート（弾性部材） １３ プラスチックフィルム（フィルム材） １４ 配線ピン １４ａ 接触部 １４ｂ 配線部 １５ 第２ガイド部材 １６ 接触ピン １６ｂ 抜け止め用のフランジ １６ｃ 接触部 １６ｄ 凹凸 Ｈ１〜Ｈ４ ガイド孔 Ｈ５ 有底部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定デバイスの外部端子に圧接するこ
   とにより該被測定デバイスとこれを評価するテストヘッ
   ド間を電気的に接続する測定用ソケットであって、 所定のピッチでマトリクス状に配列した多数のガイド孔
   が厚さ方向に貫通して穿設された第１ガイド部材と、 前記第１ガイド部材の一方の面に積層され、該第１ガイ
   ド部材の各ガイド孔とそれぞれ軸線の一致する多数のガ
   イド孔が穿設された弾性部材と、 前記弾性部材上に積層され、該弾性部材の各ガイド孔と
   対向する箇所にそれぞれ軸線が一致する多数のガイド孔
   が厚さ方向に貫通して穿設された第２ガイド部材と、 前記第１ガイド部材及び弾性部材の互いに軸線の一致す
   る各ガイド孔にそれぞれ挿通され、前記第２ガイド部材
   側の一端に抜け止めを兼ねた接触部を有するとともに他
   端が前記テストヘッドに接続される多数の配線ピンと、 前記第２ガイド部材の各ガイド孔にそれぞれ移動可能に
   挿通され、前記弾性部材側への挿入先端が前記配線ピン
   の接触部に押圧係合して配線ピンと電気的に導通される
   とともに前記被測定デバイス側への突出端に該被測定デ
   バイスの外部端子と圧接する接触部を有し、かつ抜け止
   めフランジを有する多数の接触ピンと、 を備えてなる測定用ソケット。
2. 【請求項２】 前記弾性部材の前記第２ガイド部材との
   積層表面に、前記配線ピンの接触部の食い込みを防止す
   るフィルム材を積層接着したことを特徴とする請求項１
   記載の測定用ソケット。
3. 【請求項３】 前記第１ガイド部材および第２ガイド部
   材は、板状の耐熱合成樹脂材から成形されている請求項
   １記載の測定用ソケット。
4. 【請求項４】 前記弾性部材は、板状の耐熱性ゴム材か
   ら成形されている請求項１記載の測定用ソケット。
5. 【請求項５】 前記配線ピンの接触部における前記被測
   定デバイスの外部端子と圧接する面に先端の尖った凹凸
   を形成したことを特徴とする請求項１記載の測定ソケッ
   ト。