JPH0921847A - Ｉｃソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、絶縁基盤の所定の位置にそれぞれ
間隔を置いて穿設された挿入穴に、ＩＣパッケージにお
けるボール形状の半田接触部と弾性接触するバネ状のコ
ンタクトピンを、その基部においてそれぞれ挿入固定す
るＩＣソケットにおいて、コンタクトピン(4) をＹ字形
状とし、ＩＣパッケージを上下動させることによって、
Ｙ字開口部分(4a)がボール形状の半田接触部(3) と接触
および押圧しながら開閉することを特徴とするＩＣソケ
ットとそのＹ字形状コンタクトピンである。 【効果】 本発明のＩＣソケットは、半田ボールとコン
タクトピンの接触不良を低減させて検査の信頼性を高め
るものであり、しかも半田ボールの変形を防止して、Ｉ
Ｃを回路基板に実装した際に基板との安定した接続が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣパッケージを押圧
することによって、ＩＣパッケージの半田ボールと、絶
縁基盤に固定されたコンタクトピンとの電気的接触が安
定して得られるＩＣソケットおよびそのコンタクトピン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣパッケージの量産に伴い、各
種のＩＣパッケージ検査用ソケットが提供利用されてい
る。その一つにＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａ
ｙ）型ＩＣソケットと呼ばれるものがある。多くのパッ
ケージリードが側面からガルウイング状またはＪ状等に
なっているのに対して、ＢＧＡは、ＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇ
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）のように、パッケージ下面から球
状の半田ボールがアレイ状に並べられ、リードの代わり
をしている。

【０００３】このようなＢＧＡ型ＩＣソケットにおける
従来の電気的接触の一例を、図８に示した。図８におい
て、１１はＩＣソケットの絶縁基盤、１２は半田ボール
１２ａをもつＩＣパッケージであり、絶縁基盤１１上に
はＩＣ１２の半田ボール１２ａとそれぞれ電気的接触を
行うバネ状のコンタクトピン１３が、互いに所定の間隔
をおいて固定されている。このコンタクトピン１３は、
ＩＣの半田ボール１２ａの球下面において接触する接触
部１３ａと、この接触部１３ａの一端から垂下して円弧
状に湾曲するばね部１３ｂが設けられて、コンタクトピ
ン１３に上下方向に弾性を与えている。このばね部１３
ｂに連なって、コンタクトピンを前記絶縁基盤１１に固
定する基部１４が構成されている。コンタクトピン１３
は半田ボール１２ａに接触して電気的検査を行っている
が、半田ボール１２ａを変形させない程度にバネ弾性を
必要としている。そしてこのＩＣ１２を上方から垂直方
向に加重することによって、コンタクトピン１３の接触
部１３ａが水平方向にずれながら移動するので、半田ボ
ール１２ａ表面の酸化被膜を除去し、電気的接触を得て
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＩＣの半田ボールとソ
ケットのコンタクトピンとの良好な電気的接触を得るた
めには、両者に適切な接触圧が加わるのみでなく接触面
同士の電気的抵抗が少ないことが好ましく、また半田ボ
ールを大きく変形させないことも必要である。接触圧を
大きくすれば良好な電気的接触を得られるが、半田ボー
ルの変形を招いてしまう。反対に接触圧を小さくすれ
ば、半田ボールの変形を小さくすることができるが、良
好な電気的接触を得ることができない。また、接触圧が
適切であっても半田ボール表面が半田酸化被膜で覆われ
ており、コンタクトピンが接触しても酸化被膜を介して
いるため、接触面同士の電気抵抗が大きく安定な電気接
触を得ることができない欠点がある。そのため、コンタ
クトピンが半田ボール表面をこすりながら酸化被膜を除
去し接触する必要がある。また、半田ボールとコンタク
トピン接触部の位置ずれがある場合、接触部が一箇所の
ため、半田ボールとの接触が不安定であった。

【０００５】半田ボールの高さは、ＩＣパッケージを回
路基板に実装する際に重要な要因となる。従来のコンタ
クトピンでは半田ボールとその底面において接触してい
るため、半田ボールが潰れ、高さが低くなってしまう。
そうすると、回路基板にＩＣを実装した場合に回路基板
と半田ボール間に隙間ができ、接続不良を起こすおそれ
があった。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、半田ボールとコンタクトピンの接触不良を低減さ
せ、半田ボールの変形を防止して、ＩＣを実装した場合
に回路基板と半田ボール間に隙間がなく安定した接続が
得られる信頼性の高いＩＣソケット及びコンタクトピン
を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成しようと鋭意研究を重ねた結果、半田ボールと接触
するコンタクトピンの形状をＹ字形状とし、半田ボール
を側面から挾み込むように接触させて変形を防止すると
ともに、接触面積を広くすることによって、上記の目的
を達成できることを見いだし、本発明を完成したもので
ある。

【０００８】即ち、本発明は、絶縁基盤の所定の位置に
それぞれ所定の間隔を置いて穿設された挿入穴に、ＩＣ
パッケージにおけるボール形状の半田接触部と弾性接触
するバネ状のコンタクトピンを、その基部においてそれ
ぞれ挿入固定するＩＣソケットにおいて、前記コンタク
トピンをＹ字形状とし、ＩＣパッケージを上下動させる
ことによって、Ｙ字開口部分が前記したボール形状の半
田接触部と接触および押圧しながら開閉することを特徴
とするＩＣソケットである。またＩＣパッケージにおけ
るボール形状の半田接触部と弾性接触するバネ状のコン
タクトピンにおいて、前記コンタクトピンをＹ字形状と
し、Ｙ字開口部分がＩＣパッケージにおけるボール形状
の半田接触部と接触及び押圧することを特徴とするコン
タクトピンである。

【０００９】

【作用】本発明のコンタクトピンは、Ｙ字形状とし、半
田ボールを側面から挾み込むように接触させてあるた
め、回路基板に実装する際に重要となる半田ボール底辺
部の変形を防ぐことができる。また、第二バネ部と折り
返された湾曲した接触部を設けることができるため、半
田ボールとの接触は面接触に近くなり、半田ボールの変
形を防止することができる。また、コンタクトピンと半
田ボールを接触させるに必要なＩＣの挿入力は、接触部
の傾きを変えることで挿入力をコントロールすることが
できる。また、半田ボールがバラツキによってずれた位
置にあっても、接触部を２カ所以上となることによっ
て、接触部位置に柔軟性を持たせることができるため、
半田ボールに沿って接触部が移動して安定な電気的接触
を得ることができる。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を用いて具体的に
説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものでは
ない。

【００１１】図１は第一実施例のコンタクトピンと半田
ボールとの非接触状態における正面図を、図２は第一実
施例のコンタクトピンと半田ボールとの接触状態におけ
る正面図を、図３は図２の接触状態の側面図を、図４は
本発明のコンタクトピンの製造を説明する外観図を、図
５は第二実施例のコンタクトピンと半田ボールとの接触
状態における側面図を、図６は第三実施例のコンタクト
ピンと半田ボールとの非接触状態における正面図を、図
７は第三実施例のコンタクトピンと半田ボールとの接触
状態における側面図を、それぞれ示した。

【００１２】図１に示すようにコンタクトピン４は、全
体としてＹ字形状になっており、下端の絶縁基盤に固定
する基部４ｄと、それに連なる2 本の第一バネ部４ｂと
その延長上に先端から内側に折り返すように湾曲した第
二バネ部４ｃを有し、その先端部に半田ボール３と面接
触可能に湾曲した接触部４ａが形成されている。このコ
ンタクトピンは図４に示したように、コンタクトピン用
に準備された金属板１の縦方向の中央部に所定位置まで
切断２し、図１のＹ字形状に加工し第一バネ部４ｂをつ
くり、次いで先端部を折り返して第二バネ部４ｃを形
成、最後にゆるやかに湾曲した接触部４ａを形成してつ
くられる。

【００１３】ＩＣを下降させ半田ボール３がコンタクト
ピン４の接触部４ａに接触すると、図２に示すように斜
め方向に加重されコンタクトピン４の分岐した第一バネ
部４ｂが押し広げられる。接触部４ａは、半田ボール３
の下面と接触し徐々に半田ボール３側面へと上昇してい
くが、折り返された接触部４ａ先端が半田ボール３と接
触及び押圧することで半田ボール３の表面がこすれ、酸
化被膜が除去され安定な電気的接触が得られる。コンタ
クトピン４の分岐した第一バネ部４ｂが押し広けられる
際に、コンタクトピン４は戻ろうとするために閉じよう
とする力が働き、コンタクトピン４が半田ボール３を挾
むことになり、その力がコンタクトピンと半田ボール３
との接触力になる。図３はこの状態を側面からみたもの
である。

【００１４】コンタクトピンの接触部４ａが半田ボール
３に接触及び押圧する箇所は、半田ボール３の側面のた
め回路基盤に実装する際に重要となる半田ボール３底辺
部の変形を防ぐことができる。また、第二バネ部４ｃと
折り返された湾曲した接触部４ａを設けてあるため、半
田ボール３との接触は面接触に近くなり、半田ボールの
変形を防止することができる。接触部の傾きをθとする
と、θが小さくなるほどコンタクトピン４を押し広げる
ために必要な力が大きくなり、θが大きくなるほどコン
タクトピン４を押し広げるために必要な力が小さくな
る。即ち、コンタクトピン４と半田ボール３を接触させ
るに必要なＩＣの挿入力は、接触部の傾きを変えること
でコントロールすることができる。また、半田ボール３
がバラツキによってずれた位置にあっても接触部４ａを
２箇所、第二バネ部４ｃを２箇所設けており、接触部位
置に柔軟性を持たせることができるため、半田ボールに
沿って接触部が移動して安定な電気的接触を得ることが
できる。第一実施例では、接触部を２箇所設けている
が、図５に示した４接触部をもつ第二実施例のように接
触部を３箇所以上に増やすことができるし、そのことに
よって半田ボールにかかる剪断力を軽減し、半田ボール
の変形を防止することができる。

【００１５】また、図６には、本発明のコンタクトピン
の第三実施例を示した。図４に示したように、コンタク
トピン用に準備された金属板１の縦方向の中央部を切断
２する。この場合は所定位置までではなく完全に切断す
るか、金属板１を厚さ方向に対して所定位置まで切断す
る。そして図６のＹ字形状に加工し、第一バネ部４ｂを
つくり、次いで先端部を折り返して第二バネ部４ｃを形
成、最後にゆるやかに湾曲した接触部４ａを形成する。

【００１６】ＩＣを下降させた半田ボール３がコンタク
トピン４の接触部４ａに接触すると、図２と同様に斜め
方向に加重されコンタクトピン４の分岐した第一バネ部
４ｂが押し広げられる。接触部４ａは、半田ボール３の
下面と接触し、徐々に半田ボール３側面へと上昇してい
くが、折り返された接触部４ａ先端が半田ボール３と接
触及び押圧することで半田ボール３の表面がこすれ、酸
化被膜を除去し、安定な電気的接触を得ることができ
る。コンタクトピン４の分岐した第一バネ部４ｂが押し
広げられる際に、コンタクトピン４は戻ろうとするため
に閉じようとする力が働き、コンタクトピン４が半田ボ
ール３を挾むことになり、その力がコンタクトピン４と
半田ボール３との接触力になる。図７はこの状態を側面
からみたものである。図１及び図５に示したコンタクト
ピンは、半田ボールの中心に剪断力を発生するが、図６
及び図７のコンタクトピンは４は、半田ボール３の中心
に剪断力を発生することがなく、半田ボールの変形をよ
り防止することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＩＣソケ
ットは、半田ボールとコンタクトピンの接触不良を低減
させ、半田ボールの変形を防止し、実装する回路基板と
半田ボール間に隙間がなく常に安定した電気的接続が得
られて信頼性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＩＣソケットにおける第一実施例のコ
ンタクトピンと、半田ボールとの非接触状態の正面図で
ある。

【図２】第一実施例のコンタクトピンと半田ボールとの
接触状態における正面図である。

【図３】図２の接触状態における側面図である。

【図４】第一実施例のコンタクトピンの製造を説明する
外観図である。

【図５】第二実施例のコンタクトピンと半田ボールとの
接触状態における側面図である。

【図６】第三実施例のコンタクトピンと半田ボールとの
接触状態における正面図である。

【図７】図６の接触状態における側面図である。

【図８】従来のＩＣソケットの要部断面図である。

【符号の説明】

１ 金属板 ２ 切断部 ３，１２ａ 半田ボール ４，１３ コンタクトピン ４ａ１３ａ コンタクトピンの接触部 ４ｂ，１３ｂ コンタクトピンの第一バネ部 ４ｃ コンタクトピンの第二バネ部 ４ｄ，１４ コンタクトピンの基部 １１ 絶縁基盤 １２ ＩＣパッケージ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基盤の所定の位置にそれぞれ所定の
   間隔を置いて穿設された挿入穴に、ＩＣパッケージにお
   けるボール形状の半田接触部と弾性接触するバネ状のコ
   ンタクトピンを、その基部においてそれぞれ挿入固定す
   るＩＣソケットにおいて、前記コンタクトピンをＹ字形
   状とし、ＩＣパッケージを上下動させることによって、
   Ｙ字開口部分が前記したボール形状の半田接触部と接触
   および押圧しながら開閉することを特徴とするＩＣソケ
   ット。
2. 【請求項２】 ＩＣパッケージにおけるボール形状の半
   田接触部と弾性接触するバネ状のコンタクトピンにおい
   て、前記コンタクトピンをＹ字形状とし、Ｙ字開口部分
   がＩＣパッケージにおけるボール形状の半田接触部と接
   触及び押圧することを特徴とするコンタクトピン。