JPH11233217A - グリッド配列パッケージの取付器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グリッド列デバイスパッケージを回路基板又
はその他の基板へ取り付ける。 【解決手段】 底部材、保持部材、屈曲した接触ピン列
を有するソケットを用いる。接触ピンの端部はデバイス
パッケージの挿入によって変位し、弱い弾力によってデ
バイスパッケージを保持部材の出っ張りに押し当て所定
位置に保持する。ピンの接触端は、デバイスパッケージ
のターミナルと電気的な連結をする。各ピンのかなりの
部分は、底部材へ埋め込まれ応力が底部材を通過するこ
とを防いでいる。保持部材は、デバイスパッケージの上
表面のかなりの部分を露出したままにし、ヒートシンク
を有するパッケージをそのまま取り付けられるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロエレクト
ロニクスデバイスのパッケージに用いるソケットに関す
るものである。より具体的には、本発明は、回路基板
や、同様な基板上に、グリッド配列パッケージを着脱可
能に取り付けるための器具に関するものであり、その器
具は、ヒートシンクを固定して具えたパッケージを取り
付けることを可能にし、接触ピンの接触端部からの応力
が、接触ピンと基板との間の相互連結部に伝わらないよ
うにするものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロエレクトロニクス技術における
進歩により、より狭い空間を占めながら、より多くの機
能を果たす回路チップが生産される傾向にある。チップ
中の回路が外界と連絡するのに必要とされるチップ−外
部電気回路間の電気的相互連結部の数が増加するに従っ
て、そのような各相互連結部の物理的サイズは縮小され
なければならない。回路チップと外部電気回路との間で
電気的連結を行うために、回路チップは、通常、ハウジ
ング又はパッケージ内に収容されており、それは、その
１又はそれ以上の外部表面上に、リード線、パッド、ラ
ンドなどの相互連結部を配備している。チップから外部
電気回路までの全体的なリード長を短縮し、パッケージ
上の入力／出力端子間に適切な間隔を作るために、高い
ピンカウントデバイスが通常はパッケージに収容されて
おり、入力／出力端子は、パッケージの片面上にグリッ
ドパターンで配置されている。端子は、パッケージから
延びるピンの形式（通常はピングリッド配列又はＰＧＡ
と呼ばれている）であってもよく、パッケージ表面上の
接触パッド又は接触ランドの形式（通常はランドグリッ
ド配列又はＬＧＡと呼ばれている）であってもよい。パ
ッケージを基板に物理的に取り付け、パッケージの端子
ランドと、回路基板などの基板の表面上の同様な相互連
結パッドとの間で、電気的連結を行うために、デバイス
パッケージ上の各端子ランドには小さな滴又はボール状
の半田などが固定されている。半田の滴は、端子ランド
から延びるボール状の突起を形成しているので、そのよ
うなデバイスは、通常はボールグリッド配列（ＢＧＡ）
デバイスパッケージと呼ばれている。反対に、半田の隆
起部は、基板上の相互連結パッド又は相互連結ランド上
に作ることもでき、それは、ＬＧＡ上のランドと接合す
ることになる。

【０００３】ランド又は半田ボールを、基板表面上の対
応する相互連結パッド又は半田隆起部と直線上に揃える
ことによって、回路基板内にピン又は孔を設けることな
く、グリッド配列デバイスパッケージを回路基板表面に
電気的に接続させ、構造的に固定させることができる。
これにより、回路基板の両側に回路素子を取り付けるこ
とができ、また、基板上のデバイスパッケージの密度は
増加する。より狭い空間で使用できることは大きな利点
であるが、パッケージを回路基板に直接に取り付けるこ
とにより、いくつかの問題が生じる。それは、特にパッ
ケージを後で取り外さなければならないときに生じる。
従って、ソケットを基板表面上に設けて、デバイスパッ
ケージを該ソケットへ挿入し、適当な電気的接触状態で
保持し、且つ取外しや取替えが可能なものは、多くの用
途において望ましいものである。

【０００４】端子を構成している半田ボールに、これを
損傷させることなく十分な電気的接触を繰り返すことは
困難であるから、ＢＧＡパッケージをテストすることは
非常に難しい。端子ボールは半田であるため、端子に押
し付けられた接触ピンは、ボールを変形させるか、又は
接触ピンの周囲の半田と一体化して、ボールにくっつき
易い。

【０００５】サイズが縮小すると同時に回路機能がより
多くなると、必然的に、より狭い空間に、より多量の熱
が発生することになるため、熱放散能力は低下する。そ
の結果、回路チップが発生する熱を放散させるために
は、デバイスパッケージに取り付けられたヒートシンク
を用いることがしばしば必要となる。あいにく、従来技
術のソケット（最終用途及び試験目的の使用の両方）
は、一般には、パッケージを所定位置に保持するために
蝶番付きカバー又は蓋を用いている。しかし、このよう
なカバーは、ヒートシンクを具えたデバイスパッケージ
の取付けを妨げ、取付けを不可能にし、しかも加わる応
力によってソケット底部が歪められ、取付ソケットと基
板との間の接続部を破損するおそれがある。

【０００６】

【発明の要旨】本発明は、ソケット形式に製られて、グ
リッド配列デバイスパッケージ用の取付器具を提供する
ものであり、それは、回路基板に永久的に固定されるも
のである。ソケット内の比較的短いピンは、パッケージ
上のランド、パッド又は端子ボールと回路基板との間
に、電気的連結を可能にしているため、ソケットを用い
て高周波数デバイスを取り付けることができる。接触ピ
ンは、取付器具の底部にある孔に固定され、各ピンの全
長のかなりの部分は、底部材内にとどめられているた
め、パッケージのソケットへの挿入、ソケットからの除
去又はソケット内での保持に伴って加わる力は、底部材
に対して加わるだけで、底部材にとどめられており、ピ
ンを通じて回路基板に伝わることはない。また、接触ピ
ン（実施例の１つにおける）は、パッケージを所定位置
に保持するために、ソケット内の保持部材に逆らって、
パッケージに上向きの力を加えるが、パッケージ上に小
さい力を加えるだけで、挿入や除去ができるようにして
ある。保持部材は、チップパッケージの上面の大部分を
むき出しの状態にしており、対流伝熱又は、より望まし
くはヒートシンクを通じた伝導伝熱に利用できるように
してある。別の案として、ソケットは、パッケージをソ
ケットへ挿入する深さ（及び、ピンに加えられる応力）
を制限する保持用の出っ張り又はストッパーを有するこ
ともできる。この構成では、ソケットの上面全体は開放
されており、デバイスパッケージは、ヒートシンク又
は、ヒートシンクを収容するその他の保持手段の重量に
より、所定位置に保持される。

【０００７】本発明の取付器具は、最終用途のソケット
又は通電テスト用のソケットとして用いることができ、
そして、ＬＧＡパッケージ又はＢＧＡパッケージに用い
るように設計することができる。本発明のその他の特徴
や利点は、以下の本発明の詳細な説明を、添付の請求の
範囲及び図面と共に参照することにより、一層容易に理
解されるであろう。

【０００８】

【望ましい実施例の説明】以下の記載において、「取付
器具」及び「ソケット」という言葉は、互いに同じ意味
に用いられ、デバイスパッケージを、回路基板などの基
板上に着脱可能に取り付けるための器具を示している。
「チップ」、「デバイス」及び「パッケージ」という言
葉は、単独又は様々な組み合わせで、互いに同じ意味に
用いられ、デバイスパッケージ又はパッケージされてい
ない回路チップを表しており、該回路チップの一方の表
面上には、端子ランド又は端子ボールがあり、回路チッ
プに電気的接触を与え、基板上のパッケージを支持して
いる。従って、「グリッド配列パッケージ」という言葉
は、ボールグリッド配列パッケージ、ランドグリッド配
列パッケージ若しくは端子ランド又は端子ボールを具え
た裸のチップを表すのに用いることができる。

【０００９】図１は、本発明の１つの実施例を示してお
り、パッケージ(12)が取り付けられている様子が示され
ている。ソケット(10)は、３つの主な構成要素からな
る。底部材(14)は、取付器具の支持構造としての役割を
果たしている。保持部材(16)は、パッケージ(12)を所定
位置に保持すると同時に、それを正しい位置に案内して
いる。接触ピン(18)は、パッケージ(12)上のランド(20)
と、回路基板やその他の基板上の電気回路とを電気的に
相互連結している。

【００１０】図１に示す如く、接触ピン(18)は、パッケ
ージ(12)上のランドに力を加え、パッケージ(12)を保持
部材の出っ張り(36)(38)に押し付ける。接触ピン(18)は
弾力があるので、パッケージの露出された上表面を押し
て、ピン(18)を曲げることにより、パッケージ(12)を取
り外したり、挿入したりすることができる。次にパッケ
ージ(12)は、出っ張り(36)(38)から滑らせて取り外さ
れ、または再び挿入される。パッケージ(12)は、左端部
（図１に示すように）を出っ張り(36)の下方に挿入し、
次に右端部を押し下げて、接触ピン(18)に直接あてるよ
うに挿入されるのが望ましい。次にパッケージ(12)は、
右に移動され、出っ張り(38)の下に入る。接触ピン(18)
は、パッケージ(12)を出っ張りに向けて押し上げ、パッ
ケージ(12)を所定位置に保持する。この挿入プロセスに
よって、接触ピン(18)の接触端部(22)はランド(20)を擦
り、接続部をきれいにする。

【００１１】図１に示す如く、接触ピン(18)は、接触端
部(22)（パッケージ(12)上のランド(20)に接触する）、
底部材(14)の相互連結側上のヘッド(28)（半田ボール(3
0)に接触する）及び両端部を繋ぐ中間部からなる。望ま
しい実施例ではヘッド(28)を用いているが、ヘッドは必
要ではない。その代わりに、相互連結端部は、適度な電
気的接触及び物理的支持を行うような真直ぐな端部又は
その他の構成でもよい。

【００１２】接触ピン(18)の中間部は、自由部(24)及び
埋込部(26)からなる。自由部(24)は、パッケージ(12)の
挿入及び取外しができるように曲がっている。

【００１３】接触ピン(18)には、パッケージ(12)に加わ
る応力に応答して、パッケージの挿入、取外しができる
ように変形する十分な弾力があり、、それは、外部の力
が除去されると、パッケージ(12)の保持に要する十分な
力を保持部材(16)に加える。接触ピン(18)によって加え
られる力は、パッケージ(12)の重量だけでなく、パッケ
ージの露出表面に取り付けられたヒートシンク又はその
他のアイテムの重量を十分に上回るものでなければなら
ない。

【００１４】図１の実施例では、パッケージ(12)の上面
全体（出っ張り(36)(38)の下に止められた周辺部分を除
く）はカバーされずに露出され、上面の実に９５％以上
は、ヒートシンクなどの熱放散デバイスとの相互連結用
に残されている。ヒートシンクは、露出面に固定する
か、又は、単に露出面上に置いて、重力により所定位置
に保持してもよい。また、ヒートシンクは、基板、その
取付シャシーまたはソケット構造自体を貫通するような
留め金、ボルト、かぎ、蝶番などの、他の手段によって
所定位置に固定してもよい。

【００１５】図４に示す他の実施例では、ソケットの上
面全体がむき出しになっている。しかし、底部材(14F)
は、パッケージ(12F)の縁部を支え、パッケージのソケ
ットへの挿入の深さを制限する出っ張り(60F)を含んで
いる。この実施例では、パッケージ(12F)は、ソケット
の中に直接挿入される。挿入の前に、接触端部(22F)
は、底部材(14F)と略平行な平面を形成し、且つソケッ
トの接触側の上面を構成する平面よりも下方にある。底
部材(14F)の両側部（出っ張り(60F)により作られる平面
とソケットの上面により作られる平面との間）は、パッ
ケージを所定位置に案内し、維持する役割を果たしてい
る。このように、パッケージ(12F)が最初にソケットの
中に置かれているとき、接触ピンは僅かに曲がり、接触
ピンの端部はランドを擦って、望ましい電気的接続を提
供する。この実施例では、パッケージ(12F)は、垂直方
向以外の如何なる方向へも移動できず、その挿入の深さ
は、出っ張り(60)により制限される。しかし、パッケー
ジ(12F)の上面全体は露出されている。このように、パ
ッケージは、それ自体の重量、パッケージ上に置かれる
か固定されたヒートシンクの重量または、その他の閉じ
こめ(entrapment)手段の重量により、所定位置に保持さ
れる。

【００１６】図１及び図４の実施例は、パッケージの全
て又は殆ど全ての上面を露出させているので、それらは
オープントップソケットと呼ばれており、それは、ソケ
ットに蝶番付けされた蓋又はカバーによって、パッケー
ジを所定位置に保持している、従来の蓋付きソケット又
はカバー付きソケットとは対照をなすものである。しか
しながら、本発明により作られたソケットは、ヒートシ
ンク（又はヒートシンクとして働くもの）をデバイスパ
ッケージの露出表面上に置かれるか又は固定されるよう
に設計された蓋、カバー又はその他の閉鎖手段を用いて
もよい。そのような蓋又はカバーは、基板、基板を支え
るシャシーまたは、その他の任意の構造（ソケット本体
を含む）に取り付けられたり、蝶番づけされたり、もし
くは支られることができ、それは、基部を曲げたり、も
しくは基板へのソケットの物理的又は電気的な取付けに
悪影響を及ぼすような応力をソケットの底部に与えない
ような方法で行われる。

【００１７】図１に最もよく示されるように、接触ピン
(18)のかなりの部分は、底部材(14)内に挿入されている
ので、パッケージ(12)の挿入及び／取外しの際に自由部
(24)に加えられた応力が、底部材(14)の相互連結側上の
ヘッド(28)に伝わるのは、ほぼ防止される。これによっ
て、底部材(14)を曲げる虞れまたは、ヘッド(28)と基板
との間の電気的接触が断たれる虞れは軽減される。ソケ
ット(10)が取り付けられる基板上で、対応する相互連結
パッドとの正しい接合を確実に行うためには、半田ボー
ル(30)又はヘッド(28)の許容誤差及び位置を慎重に制御
することが必要である。

【００１８】図５及び図６に示される実施例では、接触
ピンは、半田付け用テール(tails)(28F)にて終端し、そ
れらは、底部(14F)の面に隣接して横たわるように均一
に曲げられて、回路基板等への取付面を呈している。

【００１９】図１の実施例において、底部材(14)の接触
面は、接触ピン(18)の周りに斜めの開口部(32)を有して
いる。開口部(32)の傾斜は、チップ(12)の挿入又は取外
しの際に、接触ピン(18)が曲げ地点で大きく破損しない
ように、曲げ動作による応力を曲げ位置で、より広い表
面積に亘って分散させるものである。底部材(14)の相互
連結側上の傾斜(34)は、接触ピン(18)を支持部材(14)へ
挿入し易くする。また、傾斜は、接触ピン(18)のヘッド
を所定位置に保持するのに役立つ。傾斜(34)はまた、ヘ
ッド(28)の封止ができるように、ヘッド(28)の後方に空
間を形成することにより、半田ボールとのより好ましい
接続を達成する。傾斜(32)(34)は、底部材(14)を貫通す
る最初の孔の直径を大きくし、更に／又は形状を異なら
せ、別の形に代えてもよい。

【００２０】図２は、接触ピン(18)の２つの異なる実施
例を示している。底部材(14)（図２に示すような）は、
下孔又は貫通孔(44)を有しており、該孔を通じて接触ピ
ン(18)が挿入される。接触ピン(18)と底部材(14)が孔(4
4)内で表面係合を最大にするためには、下孔（又は予め
形成された貫通孔）(44)の直径は、接触ピンの巻きスト
ック形状(ribbon stock profiles)又は直径とほぼ同じ
かそれよりも小さいことが望ましい。孔(44)の断面は円
形でなくてもよいが、接触ピン(18)よりも小さい形状面
積か又はほぼ同じ形状面積を有していなければならな
い。

【００２１】図２に示す接触ピン(18A)は一次屈曲部(4
0)を有しており、これは接触ピンの自由部と埋込部の境
界をはっきりと決める。接触ピン(18B)は境界を決める
屈曲部(40)と二次屈曲部(42)を有している。二次屈曲部
(42)は、接触ピン(18B)の接触端(22)をパッケージ(12)
の面に対しほぼ垂直な角度にし、ランドと接触ピンとの
物理的な接触面積をより大きくする。

【００２２】接触ピン(18B)の形状は、ソケット(10)を
製造する過程で容易に形成することが出来る。接触ピン
(18)は略まっすぐな形状で、孔(44)を押し通すことが望
ましい。接触位置に対応して、スロット又はくぼみを有
する曲げ板が、接触ピンの端部にあてられ、曲げ板中の
スロット内で夫々が、所定の接触を行う。板は次に押し
下げて、且つ側方へ動かされ、全部の接触ピンを同時に
且つ同じ角度曲げる。但し、接触端部(22)は所定のパタ
ーンで間隔を維持する。接触端部(22)を所定パターンに
保持しながら接触ピンを曲げるには、接触端部(22)を所
定位置に保持する様、くぼみは十分深いものでなければ
ならない。このようにしてピンが、曲げ板のくぼみ又は
スロットから最初に現れる位置で、第１屈曲(40)と第２
屈曲(42)が形成される。

【００２３】図３は、パッケージ(12)を挿入する際、接
触ピン(18)と底部材(14)との相互作用を描いている。一
次屈曲(40)は底部材(14)に対する角度を決める。パッケ
ージ(12)の厚さ（これは接触端部(22)と出っ張り(36)(3
8)との間に位置する）は、挿入の際の接触ピン(18)の垂
直方向の変位(50)を決める。接触ピン(18)がランドに加
える力（これは出っ張り(36)(38)に対してパッケージ(1
2)を所定位置に保持する作用を持つ）は、接触ピンの自
然位置から変位した角度(46)に比例する。パッケージの
厚さは全て同一とは限らないから、角度は様々な厚さに
対応できるように十分大きくなければならない。そし
て、なおかつパッケージ(12）が、接触端部(22)と出っ
張り(36)(38)との間に嵌る適当な余裕を形成せねばなら
ない。同時に、パッケージが許容範囲内で最小厚さの時
（従って垂直方向の最小変位(50)である）、パッケージ
(12)を所定位置に保持し電気的な接触を確実に得るため
に十分な角度変位を生じ、それによって適度の反力（通
常約１オンス）が生じるようにする。接触ピンが解放さ
れたときは、接触端部(22)と保持用出っ張り(36)(38)の
間の間隔は比較的小さな間隙であることが望ましいか
ら、また、底部材(14)からの保持用出っ張り(36)(38)の
高さは最初からの形状で決まっているから、接触端部(2
2)から底部材(14)までの高さは最初の形状で決まってし
まう。従って、接触ピン(18)と底部材(14)の間の角度(4
6)が縮小されると、ピンは所定高さに達するにはそれに
応じて長くせねばならない。初期角度の変更は、使用さ
れる接触ピンの長さの変更となるので、初期角度(46)が
大きければ、それに応じて垂直変位(50)を起こすための
角度変位は大きくなる。大きな初期角度は変位量が小さ
くても大きな力を発生する。同時に全ての部品を適切な
位置に挿入できるようにするために、最大変位の時に必
要な屈曲が得られるよう適当な余裕がなければならな
い。この垂直方向の変位(50)は、接触ピン(18)が底部材
(14)へ加える力に影響し、ヘッドの相互連結に比例的に
影響する。変位(50)が大きいほど大きな力を生じ、変位
が小さいほどそれに対応して小さな力を生じる。変位(5
0)は、接触端部(22)と保持部材(16)の出っ張り(36)(38)
との間に収まるパッケージの部分の厚さに関係する。

【００２４】垂直方向の変位(50)に加えて、屈曲時には
横方向の変位(52)を生じる。接触ピン(18)の初期角度(4
6)は、変位の大きな部分である垂直変位(50)に対応し
て、水平変位(52)を決定する。なぜなら、初期角度の選
定は、接触端部(22)の望ましい初期高さを得るためのピ
ン長さを決めるからである。水平変位(52)を十分小さく
して、接触端部(22)がランド(20)から滑り落ちることを
避けるには、初期角度(46)は十分小さくなければならな
い。これに関係する要因としては、接触端部の幅とラン
ド(20)の幅が含まれる。その結果、底部材の接触側に関
連して角度(46)は約１５度と約６５度の範囲にあること
が望ましい。

【００２５】第２屈曲部(22)は、角度(46)と略等しい角
度とし、それによって接触端(22)は、挿入されたパッケ
ージ(12)上のランド面に垂直となる様にせねばならな
い。上述した屈曲形成方法を使用することによって、略
等しい角度が自動的に形成できる。

【００２６】パッケージの挿入と取り外しの際、接触ピ
ン(18)の自由部にストレスが加えられ、その結果接触ピ
ン(18)の屈曲部(40)に応力が生じる。接触ピン(18)の全
長の少なくとも約２５％（望ましくは６０％位まで、又
はそれ以上）を底部材(14)に埋め込むことによって、接
触端に加えられた応力が底部材(14)の相互連結側に伝達
されることをほとんど消すことが出来る。これは主に、
接触ピン(18)埋込み部と孔(44)の内壁との間の表面結合
(54)を、高度な結合にすることによって達成される。

【００２７】接触(18)によって生じた力とひずみが、孔
(44)の内部でどの様な関係を生じるかを図３は誇張して
描いている。底部材(14)と接触する表面積(54)の大部分
が、応力を更に大きな面積へ伝え、その代わり、内部接
続端(28)に伝わる応力を引き下げる。

【００２８】図３の実施例では、底部材(14)の接触側
は、孔(44)に斜面は形成していない。接触ピン(18)の屈
曲部(40)と接触する部分を直角にすることにより、接触
ピン(18)に対して上向きの垂直力成分を伝達する非垂直
表面は、ほとんどなくなる。言い換えれば、曲げモーメ
ントに対する孔壁の垂直な反作用力は、水平面内に限ら
れている。接触ピンに対する上向き力の発生を減少する
ことにより、ヘッド(28)又は半田ボール(30)が、底部材
(14)の下面又は相互連結側に相当する力を加える必要が
軽減される。底部材(14)の接触側に生じるようにした垂
直力と釣り合うために必要な力、及び、曲げモーメント
に対向して必要な力が減少するから、ソケットが取り付
けられている基板に関してヘッド(28)と半田ボール(30)
を固定位置に保持できる。

【００２９】接触ピンの接触表面(54)の他に、これに加
えて、接触ピン(18)から延びる突起(56)が底部材(14)へ
力を伝達することが出来る。底部材(14)へ接触ピン(18)
を埋込んで、接触ピン(18)から底部材(14)への力を分散
させ、打ち消すようにした他の手段を考えることができ
る。例えば、ピン(18)に対して孔(44)が大きいときは流
動性金属、合成樹脂、又は接着材料などの充填材を用い
て接触ピン(18)をしっかりと底部材へ埋め込み、力の分
散が適切に行われるようにする。

【００３０】図５は、接触ピン(18F)の姿勢と取付けを
（順送りの要領で）描いている。図５に描かれたピン
は、埋込み部から突出したつめ又はタブ(56F)を使って
接触ピンを所定位置に保持することに役立たせ、応力が
相互連結端の半田付け用テイル(28F)へ伝わることを軽
減する。接触ピン(18F)は安価に作られ、多量に処理さ
れるテープ巻き(ribbon-stock)から作られることが望ま
しい。つめ(56)は、テープ巻き部分を打ち抜きによって
形成されることが望ましい（図４に一層明瞭に示してい
る）。該つめは接触ピン(18F)と一体に繋がっている。
１個のつめ、又は２個以上のつめを用いることが出来る
が、図面の実施例では２つのつめ(56)を使用し、埋込み
部(26)の互いに反対側へ突出しているつめ(56)は、底部
材(14F)の孔の内壁面への接触点の数を増やし、パッケ
ージによって加えられた力に対して抵抗力を生じさせ
る。

【００３１】図５に示した実施例の孔は、つめ付き接触
ピン(18F)と互いに嵌り合う形状に作られている。特に
孔内に形成した出っ張り(58F)は、上つめ(56F)と連繋
し、パッケージによって加えられる下向き力に対し垂直
反力を生じさせる。予備加工された接触ピン（つめ(56
F)と屈曲部(40F)(41F)を有する）は、バネ係合(snap-i
n)の方法で底部材(14F)の孔へ挿入される。接触ピン(18
F)が挿入されるとき、上つめ(56F)はそれが出っ張り(58
F)を通過するまで弾性的に曲げられる。その後、それは
予備形状の位置へはじけて戻り、接触ピン(18F)が孔の
底から脱出しないように保持する。下つめ(56F)は、孔
の下半分の間隙に収まり、半田付用テイル(28F)を孔の
一方へ向け、底部材の下表面に押し付ける。

【００３２】半田付け用テイル(28F)は、錫／鉛半田を
用いて屈曲部(41F)の下部をメッキすることが望まし
い。屈曲部(41F)は、半田付け用テイル(28F)を底部材(1
4F)の内部連結側に且つその近傍で平行に位置させる。
半田付け用テイル(28F)を底部材へくっつく位置に置く
ことにより、別の基部へ正確な内部連結に役立ち、しか
も、下つめ(56F)に対する孔壁との接触に良好な表面積
を形成する。

【００３３】本発明にかかる取付器具の製造に使われる
材料は、その用途により必要に応じて変わることは理解
されるであろう。同様に、構成要素の物理的な寸法と形
状は任意のグリット列デバイスパッケージに合わせて決
められる。接触ピンの長さは、チップ厚さの違いに合わ
せて同様に変えられる。接触ピンは、金メッキされた屈
曲ワイヤーか望ましくは、接触端部を金メッキなどを施
し、相互連結端部を錫／鉛メッキを施し、最良の接触と
弾力特性を持つようにするその他の各種材料の組み合わ
せが可能である。

【００３４】比較的短い接触ピンを用いて、回路基板パ
ッドを有するパッケージのランドと直接的な相互連結を
させることにより、本発明のソケットは高周波数のデバ
イス取付け用に用いることが出来る。本発明にかかるソ
ケットの通常の設計は、極めて経済的でありながら、信
頼性のある最終用途のソケットを製造することが出来
る。しかしながら、本発明の原理は、テストにおける実
施と同じく、焼付け基板(burn-in board)への応用にお
ける実施に、繰り返し操作して用いる場合に、同じく有
用なものである。本発明のソケットはパッケージ面のラ
ンドと相互連結するように作られているから、パッケー
ジのランドにボールが形成される以前に、ボールグリド
列の焼付け及び、試験のために使用できる。従って、Ｅ
ＤＡパッケージの試験に伴った多くの困難を除くことが
出来る。

【００３５】以上の説明から本発明の原理は、様々な取
付器具に用いて開示した多くの利点と特徴が得られるこ
とは明らかであろう。本発明を用いた各種実施例のソケ
ットに関連して、各種形状を記載したが（例えば、つめ
とその他の形状及び、接触ピンの構造、形状など）、開
示した形状は単なる一例である。それ故、本発明の多く
の特徴と利点を、構造の細部及び発明の作用と共に述べ
たが、この開示は説明のためであると理解されねばなら
ない。多くの変更と実施例が細部にわたって、特に寸
法、形状、部品の配置などにつき詳細に、しかも添付の
請求の範囲に記載した発明の精神と範囲から離れない
で、多くの変更と実施例を作ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の望ましい実施例の断面図であり、デバ
イスパッケージが取付器具内の所定位置に配置されてい
る。

【図２】図１のデバイスの底部の部分断面図であり、接
触ピンの２つの一般的な構成を示している。

【図３】接触ピンと底部材との間に関係する力の相互作
用及び角度を示す略図である。

【図４】本発明の別の実施例の部分斜視図である。

【図５】図４の実施例の底部材の断面図であり、接触ピ
ンが順番に並んで挿入されているのを示している。

【図６】図５のソケットの断面図であり、デバイスパッ
ケージが所定位置に配置されている。

【符号の説明】

(10)ソケット (12)パッケージ (14)底部材 (16)保持部材 (18)接触ピン (22)接触端部 (28)ヘッド (36)(38)出っ張り (40)第１屈曲部 (42)第２屈曲部

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリッド列デバイスパッケージを取り付
   ける器具において ａ）デバイスパッケージを挿入するための上面開口部
   と、 ｂ）接触側及び相互連結側を有する底部材と、 ｃ）前記底部材の接触側と、略平行で且つ間隔を開けて
   設けた表面を有する保持部材と、 ｄ）前記底部材に支持されて延びる複数本の接触ピンと
   を具え、各ピンは、接触端部、相互連結端部、前記接触
   端部と前記相互連結端部との間で延びる中間部を有して
   おり、前記接触端部は前記底部材の接触側から延び、前
   記中間部は、少なくとも１つの屈曲部を前記接触端と前
   記接触側との間に有し、各ピンの接触端部は、前記底部
   材の接触側から間隔を開けて、略平行な面内で終わるこ
   とを特徴とする、グリッド配列パッケージの取付器具。
2. 【請求項２】 前記保持部材は、そこへ取り付けたグリ
   ッド列デバイスの一方の主表面の少なくとも約７５％
   を、前記上部開口部から剥き出しのまま露出している、
   請求項１に規定する器具。
3. 【請求項３】 各接触ピンの中間部分の屈曲は、前記底
   部材の前記接触側に関して、１５度より大きく、６５度
   より小さな角度である、請求項１に規定する器具。
4. 【請求項４】 前記中間部分の前記屈曲は、前記底部材
   の前記接触側に関して、そこへグリッド列デバイスパッ
   ケージを取付けたことによって接触ピンが動いたとき、
   接触ピンが接触しているランドから滑り出ることのない
   様、十分小さな角度である、請求項１に規定する器具。
5. 【請求項５】 前記中間部分の屈曲は、前記底部材の接
   触側に対する角度が、グリッド列デバイスパッケージの
   様々な厚さに対応してそれを補い、しかも、グリッド列
   パッケージを、前記保持部材へ保持するために必要な最
   小限度の力をなお有する程度に大きく決められている、
   請求項１に規定する器具。
6. 【請求項６】 前記中間部分の屈曲は、主屈曲を構成
   し、各接触ピンの前記中間部分は、前記主屈曲と前記接
   触端との間に前記主屈曲の角度と略等しい角度の二次屈
   曲を有している、請求項１に規定する器具。
7. 【請求項７】 前記底部材中に埋め込まれた中間部分の
   長さは、前記接触ピンの全長の少なくとも約２５％であ
   る、請求項１に規定する器具。
8. 【請求項８】 各接触ピンの前記相互連結端は、拡大ヘ
   ッドを有している、請求項１に規定する器具。
9. 【請求項９】 各接触ピンの前記相互連結端は、更に半
   田ボールによって構成されている、請求項１に規定する
   器具。
10. 【請求項１０】 前記接触ピンは、前記底部材に予め開
    設された対応する孔を貫通し、該下孔はピンを挿入する
    前は接触ピンと略同一又は小径である、請求項１に規定
    する器具。
11. 【請求項１１】 前記孔は、前記底部材の相互連結側に
    傾斜挿入口を有する、請求項１０に規定する取付器具。
12. 【請求項１２】 前記孔は、相互連結側に挿入口を有し
    ており、該挿入口は、前記底部材を貫通する孔の主たる
    部分と同一の外形寸法を持つ単純な直角の形状ではない
    請求項１０に規定する取付器具。
13. 【請求項１３】 保持部材の前記表面は、底部材の前記
    接触側と取付器具の上開口部との間に位置し、前記取付
    器具へデバイスパッケージを挿入する深さを制約する請
    求項１に規定する取付器具。
14. 【請求項１４】 前記孔は、底部材の前記接触側に傾斜
    出口を有する、請求項１０に規定する取付器具。
15. 【請求項１５】 前記孔は前記接触側に出口を有してお
    り、該出口は前記底部材を貫通する孔の主たる部分とは
    異なる形状である、請求項１０に規定する取付器具。
16. 【請求項１６】 グリッド列デバイスパッケージの取付
    器具において ａ）接触側と相互連結側を有する底部材と、 ｂ）前記底部材の接触側に関してグリッド列デバイスパ
    ッケージを所定位置に止める保持部材と、 ｃ）前記底部材を貫通して延びる接触ピンの列を具え、
    前記ピンは取り付けられたグリッド列デバイスパッケー
    ジの端子と接触する接触端と、前記底部材の相互連結側
    へ相互連結点を形成する相互連結端と傾いた中間部とを
    有しており、前記ピンの寸法及び角度は接触端が端子と
    摩擦係合し、グリッド列デバイスパッケージを前記保持
    部材へ押し付けるグリッド列デバイスパッケージの取付
    器具。
17. 【請求項１７】 前記保持部材は、底へ取り付けられた
    グリッド列デバイスパッケージの一方の周表面の、少な
    くとも約７５％を覆わずに露出する、請求項１６に規定
    する器具。
18. 【請求項１８】 前記屈曲部は、前記底部材の前記接触
    側に関連して約１５度より大きく且つ、約６５度より小
    さく決められている請求項１６に規定する器具。
19. 【請求項１９】 前記屈曲は、前記底部材の前記接触側
    に関して、そこへグリッド列デバイスパッケージの取付
    けたことによって接触ピンが動いたとき、接触ピンが接
    触しているランドから滑り出ることのない様、十分小さ
    な角度である、請求項１６に規定する器具。
20. 【請求項２０】 前記屈曲は、グリッド列デバイスパッ
    ケージの様々な厚さに対応してそれを補う角度であり、
    しかも、グリッド列パッケージを、前記保持部材へ保持
    するために必要な最小限度の力をなお有する程度に大き
    く決められている、請求項１６に規定する器具。
21. 【請求項２１】 前記中間部分の屈曲は、主屈曲を構成
    し、各接触ピンの中間部分は、前記主屈曲と前記接触端
    との間に前記主屈曲の角度と略等しい角度の二次屈曲を
    有している、請求項１６に規定する器具。
22. 【請求項２２】 前記底部材中に埋め込まれた中間部分
    の長さは、前記接触ピンの全長の少なくとも約２５％で
    ある、請求項１６に規定する器具。
23. 【請求項２３】 各接触ピンの前記相互連結端は、拡大
    ヘッドを有している、請求項１６に規定する器具。
24. 【請求項２４】 各接触ピンの前記相互連結端は、更に
    半田ボールによって構成されている、請求項１６に規定
    する器具。
25. 【請求項２５】 前記接触ピン列は、前記底部材に予め
    開設された対応する孔を貫通し、該下孔はピンを挿入す
    る前は接触ピンと略同一又は小径である、請求項１６に
    規定する器具。
26. 【請求項２６】 前記孔は、前記底部材の前記相互連結
    側に、傾斜挿入口を有する、請求項２５に規定する取付
    器具。
27. 【請求項２７】 前記孔は、前記相互連結側に挿入口を
    有しており、該挿入口は前記孔の主たる部分の如く、同
    一の外形寸法の単純な直角ではない請求項２５に規定す
    る取付器具。
28. 【請求項２８】 前記孔は、底部材の前記接触側に傾斜
    出口を有する、請求項２５に規定する取付器具。
29. 【請求項２９】 前記孔は前記接触側に出口を有してお
    り、該出口は前記底部材を貫通する孔の主たる部分とは
    異なる形状である、請求項２５に規定する取付器具。
30. 【請求項３０】 グリッド列デバイスパッケージの取付
    器具において ａ）接触側と相互連結側とを有する底部材と、 ｂ）前記底部材の接触側と略平行、且つ所定距離離れた
    面を有する保持部材と、 ｃ）前記底部材を貫通して延びる接触ピンの列から構成
    され、各接触ピンは、接触端と、相互連結端と、底部材
    への埋込み部と、底部材の接触側から前記接触端へ延び
    る自由部とを有しており、前記ピンの夫々は、前記埋込
    み部と前記自由部の境界を略決める屈曲部を有してお
    り、前記埋込み部は、前記底部材と接触する十分大きな
    表面積を有して、前記相互連結端へ伝達される応力の大
    部分を防いでいるグリッド列デバイスパッケージの取付
    器具。
31. 【請求項３１】 前記保持部材は、そこへ取り付けたグ
    リッド列デバイスの一方の主表面の少なくとも約７５％
    を、前記上部開口部から剥き出しのまま露出している請
    求項３０に規定する器具。
32. 【請求項３２】 境界の区切りを決める屈曲は、前記底
    部材の前記接触側に関して、１５度より大きく、６５度
    より小さな角度である、請求項３０に規定する器具。
33. 【請求項３３】 境界の区切りを決める屈曲は、前記底
    部材の前記接触側に関して、そこへグリッド列デバイス
    パッケージを取付けたことによって接触ピンが動いたと
    き、接触ピンが接触しているランドから滑り出ることの
    ない様、十分小さな角度である、請求項３０に規定する
    器具。
34. 【請求項３４】 境界の区切りを決める屈曲は、前記底
    部材の接触側に対する角度が、そこへ取り付けられるグ
    リッド列デバイスパッケージの様々な厚さに対応してそ
    れを補い、しかも、グリッド列パッケージを、前記保持
    部材へ保持するために必要な最小限度の力をなお有する
    程度に大きく決められている、請求項３０に規定する器
    具。
35. 【請求項３５】 各接触ピンの自由部は、境界を決める
    屈曲と接触端との間に、境界を決める屈曲の角度と略等
    しい角度の二次屈曲を有している、請求項３０に規定す
    る器具。
36. 【請求項３６】 各接触ピンの埋め込まれた部分の長さ
    は、接触ピンの全長の少なくとも約２５％である、請求
    項３０に規定する器具。
37. 【請求項３７】 各接触ピンの相互連結端は、拡大ヘッ
    ドを有している、請求項３０に規定する器具。
38. 【請求項３８】 前記接触ピンは、前記底部材に予め開
    設された対応する下孔を貫通し、該下孔はピンを挿入す
    る前は接触ピンと略同一又は小径である、請求項３０に
    規定する器具。
39. 【請求項３９】 前記孔は、前記底部材の前記相互連結
    側に傾斜挿入口を有する、請求項３８に規定する取付器
    具。
40. 【請求項４０】 前記孔は、相互連結側に挿入口を有し
    ており、該挿入口は、前記底部材を貫通する孔の主たる
    部分と同一の外形寸法を持つ単純な直角の形状ではない
    請求項３８に規定する取付器具。
41. 【請求項４１】 前記孔は、前記底部材の前記接触側に
    傾斜出口を有する、請求項３８に規定する取付器具。
42. 【請求項４２】 前記孔は前記接触側に出口を有してお
    り、該出口は前記底部材を貫通する孔の主たる部分とは
    異なる形状である、請求項３８に規定する取付器具。
43. 【請求項４３】 グリッド列デバイスパッケージを取り
    付ける器具において ａ）デバイスパッケージを挿入するための上面開口部
    と、 ｂ）接触側及び相互連結側を有する底部材と、 ｃ）前記底部材の接触側と、略平行で且つ間隔を開けて
    設けた表面を有する保持部材と、 ｄ）前記底部材を貫通して延びる接触ピン列とを具え、
    各ピンは、接触端部、相互連結端部、底部材の埋込み
    部、底部材の接触側から前記接触端部へ延びる自由端部
    を有し、前記接触ピンは、前記埋込み部と前記自由部と
    の実質的な境界を決める屈曲を有しており、前記埋込み
    部は、前記底部材に接する少なくとも１つの突出部を有
    し、前記植立した接触ピンの位置を、前記底部材に対し
    て略保持している、グリッド列デバイスパッケージの取
    付器具。
44. 【請求項４４】 前記取付器具は、そこへ取り付けたグ
    リッド列デバイスの一方の主表面の少なくとも７５％
    を、前記上部開口部から剥き出しのまま露出している、
    請求項４３に規定する器具。
45. 【請求項４５】 前記取付器具は、そこへ取り付けたグ
    リッド列デバイスパッケージの一方の主表面の全面を覆
    わず、剥き出しにしている、請求項４３に規定する器
    具。
46. 【請求項４６】 境界を決める屈曲は、前記底部材の前
    記接触側に関して、１５度より大きく、６５度より小さ
    な角度である、請求項４３に規定する器具。
47. 【請求項４７】 保持部材の前記表面は、底部材の前記
    接触側と取付器具の上開口部との間に位置し、前記取付
    器具へデバイスパッケージを挿入する深さを制約する請
    求項４３に規定する取付器具。
48. 【請求項４８】 境界を決める屈曲は、前記底部材の前
    記接触側に関して、そこへグリッド列デバイスパッケー
    ジを取付けたことによって接触ピンが動いたとき、接触
    ピンが接触しているターミナルから滑り出ることのない
    様、十分小さな角度である、請求項４３に規定する器
    具。
49. 【請求項４９】 接触ピンが埋め込まれた部分の長さ
    は、前記接触ピンの全長の少なくとも約２５％である、
    請求項４３に規定する器具。
50. 【請求項５０】 各接触ピンの前記相互連結端部には、
    テイル状部を具えている請求項４３に規定する器具。
51. 【請求項５１】 前記テイル状部は、前記底部材の前記
    相互連結側と略平行且つ接触している請求項５０に規定
    する器具。
52. 【請求項５２】 前記突出部の少なくとも１つは、前記
    埋込み部から延びる少なくとも２つの突出片を有し、両
    方の該突出片は前記底部材と係合して、前記底部材に対
    する前記接触ピンの位置を保持する請求項４３に規定す
    る器具。
53. 【請求項５３】 各接触ピンは、少なくとも２つの前記
    突出片と係合する様に形造られ、前記底部材に開設され
    た対応する下孔を貫通して、前記底部材に対する接触ピ
    ンの位置を保持する請求項５２に規定する器具。
54. 【請求項５４】 前記孔と少なくとも２つの前記突出片
    は、前記孔へ挿入することによって、前記接触ピンが、
    所定位置にバネ力で係合する様な形状に作られている請
    求項５３に規定する器具。
55. 【請求項５５】 前記接触ピンは、２つの側面と２つの
    稜を持つテープ巻き(ribbon-stock)の部分を有する請求
    項５４に規定する器具。
56. 【請求項５６】 少なくとも２つの前記突出片は、前記
    接触ピンの前記各側面から少なくとも１つの突出片が延
    び出る様に、前記接触ピン上に形成されている請求項５
    ５に規定する器具。
57. 【請求項５７】 少なくとも１つの前記突出片は、前記
    相互連結端部への応力伝達を殆ど防止する様な位置に形
    成されている請求項４３に規定する器具。
58. 【請求項５８】 少なくとも２つの前記突出片は、前記
    相互連結端部への応力伝達を殆ど防止する位置に形成さ
    れている請求項５４に規定する器具。