JPH10150129A - 半導体パッケージ実装ソケットおよび該ソケットを用いた実装方法 - Google Patents

半導体パッケージ実装ソケットおよび該ソケットを用いた実装方法

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JPH10150129A
JPH10150129A JP30805796A JP30805796A JPH10150129A JP H10150129 A JPH10150129 A JP H10150129A JP 30805796 A JP30805796 A JP 30805796A JP 30805796 A JP30805796 A JP 30805796A JP H10150129 A JPH10150129 A JP H10150129A
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JP
Japan
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electrode
semiconductor package
movable plate
circuit board
socket
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JP30805796A
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English (en)
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Fumio Kono
文夫 河野
Hiroto Komatsu
博登 小松
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 半導体パッケージの実装を簡単かつ確実に行
う。 【解決手段】 半導体パッケージの電極を挿入する凹部
を有する電極挿入部6と、回路基板の電極に接続させる
凸半球部を有する電極接続部7と、電極接続部7から電
極挿入部6に行くにしたがって外方に向かうテーパー部
8とからなり、電極挿入部6の凹部からテーパー部8の
中心にかけて切り込みを有するコンタクトピン5を、電
極接続部7が保持板2より、かつ、電極挿入部6が可動
板3よりそれぞれ突出するように、保持板2と可動板3
とを弾性体4で連結したものに貫設させたことを特徴と
する半導体パッケージ実装ソケット1を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、BGA(ball
grid array)やPGA(pin grid
array)等の半導体パッケージ(以下、「パッケ
ージ」という)を回路基板に実装する際に用いる実装ソ
ケット及び該ソケットを用いた実装方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、パッケージを回路基板に実装する
には、図4(a)に例示したBGAの実装の場合のよう
に、パッケージの電極を回路基板の電極に直接、半田付
けするか、図4(b)に例示したPGAの実装の場合の
ように、回路基板のスルーホール付き電極にパッケージ
の電極を挿入し半田付けすることにより行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在で
は、パッケージの高密度化に伴い電極数が増加し、30
0〜400個位の電極をもつパッケージを回路基板に実
装している。このような多数の電極を、上記の従来技術
によって回路基板に直接半田付けすると、例えば、電極
間に半田によるブリッジができたり、また、パッケージ
の交換、回路基板の変更等が必要になったときは、その
都度、電極を接続している半田を除去するという困難な
作業を行わなければならなかった。さらに、この半田を
除去する際にパッケージや回路基板の劣化やパッケージ
の内部破壊等が生じたり、微細な回路基板のパターンが
破壊する等の二次不良も起こりやすかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
記の課題を解決し、電極の極めて多いパッケージでも実
装および取り外しが簡単で、しかも確実に接続ができる
手段について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、半導体パッケージの電
極を挿入する凹部を有する電極挿入部と、回路基板の電
極に接続させる凸半球部を有する電極接続部と、電極接
続部から電極挿入部に行くにしたがって外方に向かうテ
ーパー部とからなり、電極挿入部の凹部からテーパー部
の中心にかけて切り込みを有するコンタクトピンを、電
極接続部が保持板より、かつ、電極挿入部が可動板より
それぞれ突出するように、保持板と可動板とを弾性体で
連結したものに貫設させたことを特徴とする半導体パッ
ケージ実装ソケットである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図1に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の半導体パッケージ実装
ソケットを例示した説明図であり、1は半導体パッケー
ジ実装ソケット、2は保持板、3は可動板、4は弾性
体、5はコンタクトピン、6は電極挿入部、7は電極接
続部、8はテーパー部である。本発明の実装ソケット1
は、図1に例示するように、保持板2と可動板3を弾性
体4で連結したものに、コンタクトピン5を貫設させた
構造をもつ。
【0006】保持板2は回路基板(図示せず)にビス等
の方法で固定され、コンタクトピン5を保持、固定す
る。したがって、保持板2は強度的に強い絶縁性樹脂を
材料とする。成形性やコストを考慮すると、例えば、熱
可塑性樹脂であるポリエチレン、ABS樹脂、ポリカー
ボネート等が挙げられ、また、これらの2種以上の混合
体でもよい。保持板2の形状、大きさ、厚さについて
は、それぞれパッケージの形状に合わせて任意とする。
【0007】可動板3は、弾性体4の伸縮に応じて上下
方向に移動することができ、外力が加えられて下方に押
し下げられることにより電極挿入部6が開いて、種々の
大きさ、形状のパッケージの電極を電極挿入部6に挿入
しやすくすると共に、外力が除かれて弾性体4の弾性力
によって上方に押し上げられることにより電極挿入部6
が閉じて、上記電極を挟持する。また、可動板3の材料
には、保持板2と同様のものを使用する。可動板3の、
形状、大きさ、厚さについては、それぞれパッケージの
形状に合わせた形状、また、可動板の強度を考慮しなが
ら、任意に設定する。
【0008】弾性体4は、保持板2と可動板3を連結
し、可動板3の上下方向への移動を可能にする。弾性体
4は、反発弾性、圧縮永久歪等を考慮して、例えば、バ
ネや合成ゴム、あるいは、これらの組み合わせを使用す
る。また、弾性体4は、保持板2と可動板3の外周近辺
のパッケージに影響しない場所に4〜8か所程度設け
る。
【0009】コンタクトピン5は、パッケージの電極を
挿入、挟持する部位である電極挿入部6と、回路基板の
電極に接続する部位である電極接続部7と、電極挿入部
6と電極接続部7の間の部分であるテーパー部8とから
なる。図1に例示したように、コンタクトピン5は保持
板2と可動板3の間に貫設、固定させ、電極挿入部6
は、可動板3表面より0.5〜1.0mm程度突出さ
せ、また、電極接続部7は、保持板2表面より0.2〜
0.5mm程度突出させる。また、コンタクトピン5の
配列、個数については、パッケージの電極と等しくす
る。コンタクトピン5の形状については、次の通りとす
る。すなわち、電極挿入部6は、パッケージの電極を挿
入しやすいように、先端部分には凹部を設け、いわゆる
朝顔状にする。電極接続部7は、回路基板の電極と点接
続しやすいように凸半球状にする。また、電極挿入部6
の上記凹部からテーパー部8の中心にかけて、パッケー
ジの電極を挿入、挟持しやすいように切り込みを入れ
る。また、挿入されたパッケージの電極を弾性的に挟持
しやすくするため、電極挿入部6の下部の幅は電極接続
部7の幅よりもわずかに広くする。さらに、テーパー部
8は、可動板3が押し下げられやすいように、また、可
動板3の押し下げを解除した際に、可動板3が押し上げ
られて電極挿入部6を閉じるように、電極接続部7から
電極挿入部6に行くにしたがって外方に向かうようにす
る。
【0010】コントクトピン5の電極挿入部6は可動板
3を押し下げることにより開き、弾性体4で押し上げる
ことにより閉じる。したがって、コンタクトピン5の材
料はバネ特性を備えているものがよい。例えば、電子部
品や通信機器のバネ部材として用いられる、洋白、りん
青銅、ベリリウム銅等が挙げられるが、その中でも、よ
り高度のバネ特性を備えているベリリウム銅が好まし
い。また、パッケージ実装時の接触抵抗をより低くし、
かつパッケージ電極材料の適合性を得るために、上記の
材料に金メッキ、SnPdメッキ、ロジウムメッキ、パ
ラジウムメッキ等を施したものが好ましい。
【0011】以上、述べた各構成部材を一体化すること
により、本発明の半導体パッケージ実装ソケット1が得
られる。また、上記実装ソケット1を用いて、パッケー
ジを回路基板に実装するには、まず、該ソケット1の保
持板2をビス等により回路基板に固定して、回路基板の
電極と電極接続部7とを接続させる。次に、可動板3を
押し下げて、電極挿入部6にパッケージの電極を挿入す
る。その後、押し下げを解除すると可動板3が上方に移
動して電極挿入部6を閉じ、該電極を挟持する。こうし
て、パッケージの電極と回路基板の電極とが1対1で接
続される。
【0012】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。
【0013】(実施例1)実施例1では、BGAを本発
明により回路基板に実装した(図2参照。(a)は実装
前、(b)は実装後を示す。)。BGAは本体が一辺2
7mmの正方形で、ボール電極が1.27mmのピッチ
で底面側に256個あるものを使用した。また、回路基
板は厚さが1.0mmのガラス布基体エポキシ樹脂から
なり、接続するBGAと同じ配列に電極を設けたものを
使用した。上記BGAと回路基板とを接続する本発明の
半導体実装ソケットには、熱可塑性樹脂であるABS樹
脂からなり、一辺が40mm、厚さが3mmの保持板及
び可動板の間に、BGAのボール電極と同ピッチで設け
た長さが9mmのコンタクトピンを垂直に保持、固定し
たものを用いた。該可動板には、保持板と同ピッチでコ
ンタクトピン保持穴を設けた。その際、可動板のコンタ
クトピン保持穴は、コンタクトピンのテーパー部と同じ
角度のテーパーで成形し、保持板と可動板間のバネで可
動板を上方に押し上げて、電極挿入部を閉じた。また、
コンタクトピンの電極接続部を0.5mm、電極挿入部
を1.0mm、それぞれ保持板及び可動板より突出させ
た。コンタクトピンはバネ特性を必要とすることから、
ベリリウム銅(厚さ0.2mm)を使用し、+字状に金
型にて打ち抜き、折り曲げて凸半球形状の電極接続部を
設け、また、ボール電極を挟みやすいように凹部を有し
縦断面がフレアV形状にした電極挿入部、及び可動板が
可動しやすいようにテーパー部を形成した。
【0014】上記実装ソケットを回路基板の電極とコン
タクトピンの電気接続部とが対応するように接続し、保
持板と回路基板をビスで固定した。固定した実装ソケッ
トの電極挿入部にBGAを置き、可動板を押し下げて電
極挿入部を広げながらBGAを押し込み、可動板の押し
下げを解除すると、可動板が上方に押し上げられて電極
挿入部を閉じボール電極がロックされBGAと回路基板
とが接続された。
【0015】(実施例2)実施例2では、PGAを本発
明により回路基板に実装した(図3参照。(a)は実装
前、(b)は実装後を示す。)。PGAは、実施例1で
使用したBGAと同サイズで、ボール電極の代わりに長
さが3mm、太さが0.5mmのピン電極としたものを
使用した。実施例1と同じ方法で形成し、同様に回路基
板に固定された実装ソケットの可動板を押し下げて、パ
ッケージ電極挿入部を広げながら、PGAのピン電極を
挿入し、可動板の押し下げを解除すると、可動板が上方
に押し上げられ電極挿入部を閉じピン電極がロックされ
PGAと回路基板とが接続された。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、回路基板に荷重をかけ
ることなく、また、高度な半田付け技術を必要とするこ
となく、パッケージの電極を回路基板の電極に接続する
ことができる。しかも、特殊な治具がなくても、パッケ
ージの取り付け、取り外しを容易かつ確実に行うことが
できる。そのため、パッケージの組み込み作業のコスト
を低減でき、また、二次的不良の発生を防止して、歩留
りと品質の向上を達成できる。また、パッケージの電極
に対応してコンタクトピンを配列するだけで容易に形成
でき、しかも構成が簡単で、電極ピッチ、電極数、電極
形状に関係なく、安価で短時間にできるのでコスト的に
も優位性がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実装ソケットの一例の説明図である。
【図2】本発明の実装ソケットを用いたBGAの実装過
程を例示した説明図であり、(a)は実装前、(b)は
実装後を示す。
【図3】本発明の実装ソケットを用いたPGAの実装過
程を例示した説明図であり、(a)は実装前、(b)は
実装後を示す。
【図4】半導体パッケージの従来の実装状態を例示した
説明図であり、(a)はBGA、(b)はPGAの場合
を示す。
【符号の説明】 1、12、22 半導体パッケージ実装ソケット 2 保持板 3 可動板 4 弾性体 5 コンタクトピン 6 電極挿入部 7 電極接続部 8 テーパー部 10 BGA 11、31 ボール電極 13、23、33、37 回路基板 14、24、34、39 電極 20 PGA 21、36 ピン電極 30、35 半導体パッケージ 32、38 半田

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体パッケージの電極を挿入する凹部
    を有する電極挿入部と、回路基板の電極に接続させる凸
    半球部を有する電極接続部と、電極接続部から電極挿入
    部に行くにしたがって外方に向かうテーパー部とからな
    り、電極挿入部の凹部からテーパー部の中心にかけて切
    り込みを有するコンタクトピンを、電極接続部が保持板
    より、かつ、電極挿入部が可動板よりそれぞれ突出する
    ように、保持板と可動板とを弾性体で連結したものに貫
    設させたことを特徴とする半導体パッケージ実装ソケッ
    ト。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体パッケージ実装ソ
    ケットを用い、回路基板の電極とコンタクトピンの電極
    接続部が接続するように保持板を固定し、可動板を移動
    することにより、半導体パッケージの電極をコンタクト
    ピンの電極挿入部に固定させることを特徴とする実装方
    法。
JP30805796A 1996-11-19 1996-11-19 半導体パッケージ実装ソケットおよび該ソケットを用いた実装方法 Pending JPH10150129A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010166A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Molex Inc ソケット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010166A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Molex Inc ソケット
JP4646863B2 (ja) * 2006-06-27 2011-03-09 モレックス インコーポレイテド ソケット

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