JPS6298653A - チツプキヤリヤ−マウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプリント配線回路板の表面に回路成分をマウン
トする装置に関する。特に本発明はプリント配線回路板
にセラミック製チップキャリヤ装置をマウントし、この
装置全回路板の回路に電気的に相互接続する組立体に関
する。

従来技術、および発明が解決しようとする問題点 半導体集積回路装置或いはチップは多くの小形電気装置
を有している。これ等のチップはプリント配線回路板上
の回路成分としてエレクトロニクスや通信分野で幅広く
用いられている。その場合、かかる回路成分は更に大き
な電気回路を形成するために組合わされることが多い。

通常はチップは比較的小さく脆い装置で、チップキャリ
ヤと呼ぶセラミック基板にマウントさｎる。一般にこの
チップの回路から外方に導電性リード線が延在し、チッ
プキャリヤの各エツジに近接するチップキャリヤ上に配
置した複数個の導電性金属パッド或いは端子に結合され
る。このチップ、またはこｎとチップキャリヤの組合わ
せたものは気密封止されて集積回路チップキャリヤモジ
ュール（集積回路と略称される場合が多い。）全形成し
、このモジュールにおいては、モジュールのエツジに隣
接する端子からチップの電気回路に電気結線が延在して
いる。上記装置に技術的に非常に共通する構成はデュア
ルインライン形パッケージとして知られたものを形成す
るモジュールの２つの対向エツジ上に延在する端子金偏
えている。

通常は、集積回路は、デュアルインライン形パッケージ
の脚を回路板に直接半田付けするか、回路板に適切て半
田付けされているソケットにデュアルインラインパッケ
ージを差込むことによシブリント配線回路板にマウント
される。例えば、米国特許第３．９１７．９８４号には
複数個のソケットをマウントしたプリント回路板が記載
されている。集積回路はソケットに着脱自在に挿入する
ことができ、従って所望の回路板への電気的接続が可能
になる。かかるソケットは、一般に、周辺に配置されて
導電性部材を保持するポケットまたはキャビティを備え
た１片の絶縁性ベース部材から構成される。各導電性部
材はテイル部分を備え、このテイル部分は、これがベー
ス部材と係合するようにベース部材のキャビティまたは
ポケットにそう人され、これによシ導電性部材は適切に
保持される。上記テイル部分は、ベース部材の下方で、
プリント配線回路板に設けた孔に延在する。次にこのテ
イル部分は回路板に印刷された回路に半田付けされる。

半田付けは良好な電気的接続は与えるが、ソケットの着
脱は熱を印加しなければならないため困難である。また
、過熱は集積回路を損傷し、そのガラスシールにはクラ
ックが生じたりする。

多層回路板を用いた場合はこの種のコネクタ装置を用い
ると（即ち、集積回路がプリント回路板に直結さｎたシ
、ソケット全弁して接続されると）、リード線或いは回
毎に回路板に孔が必要となるので、問題が発生する。

即ち、かかる回路板に孔を形成すると、それ等は回路の
各層と交差したり、損傷させたりする。更に、孔のある
プリント回路板の製造は孔のないものの製造に比べては
るかに高価であり、特に孔にめっきを施す場合は特に高
価である。

プリント回路のリード線或いはそれ等のソケットを受け
るように構成された孔付きのプリント回路板の持つ問題
点を党１服するために、他の形のコネクタ装置が開発さ
れている。例えば、米国特許第４．１４４．６４８号に
は、４つのポスト全通して（半田付けされた）プリント
回路板にわずかに立上がるように装置された上記４つの
ポストを備えたコネクタが記載されている。導電性弾性
シートが上記立上がった金属ベースの下方に配置され、
プラスチック製位置決めフレームがベース内に配置され
、チップキャリヤが上記位置決めフレーム内に配置され
、更にカバーが全アセンブリを保持している。

この種の従来のコネクタは、弾性シートが摩擦だけで或
いは接着剤を塗布することにより適所に保持されるとい
う点で、金属ベースが孔に（これはめつきスルーホール
として示しである）半田付けされなければならない点で
、更に金属ベースが複雑な位置決めフレームを必要とす
るなどの点で問題がある。

以上の点から本発明は、集積回路チップをプリント配線
回路板に接続するマウント装置を提供することを目的と
する。更に本発明は、安価に製造でき、且つ集積回路チ
ップキャリヤとの相互接続のために容易に組込めるマウ
ント装置を提供することを目的とする。本発明は更に、
プリント配線回路板に容易に且つ安価に装着可能であり
、確実な接続を可能にするマウント装置を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するため、本発明は、プリント配線回
路板上に配置された接触パッドに係合できるソケット部
材と、ワッシャー部材と、上記ソケットとワッシャー部
材をチップキャリヤを強制的に係合させ、それによりプ
リント配線回路板の回路とチップキャリヤの間に適切な
電気的接点全保証する手段とから構成される。

上記ワッシャー部材は電気的に絶縁性の材料からなり、
更にソケットの接点部材とチップキャリヤの端子の間に
電気的接触を形成する導電路を備えている。

カバーがソケット部材アダプターアセンブリに係合し、
且つワッシャー部材と係合するようにチップキャリヤの
各端子を維持し、これによシ導電性粒子を通してプリン
ト回路板への電気的接続が確立される。

実施例 添付図面、特に第１図に示したように、アダプタソケッ
ト部材２がプリント配線回路板１００上にモジュール４
を装着するために設けられる。このモジュール４は、一
般に、セラミックチップキャリヤ上に装着され、且つチ
ップの電気回路がチップキャリヤの周囲に配置した複数
の金属粒子４１にリード線を接続することによシ結合さ
れるように構成された小さな集積回路チップからなる。

通常はこのチップ、或いはチップやチップキャリヤ、お
よび接続リードの組合わせたものは気密封止されてモジ
ュール４を形成する。ソケット部材２が、モジュール４
を保持し、かつ端子４１を、ワッシャー部材３と導電性
部材２１を介して、プリント配線回路板１００の装置フ
ットプリント１に相互接続するように設計されている。

上記のフットプリント１はプリント配線回路板１００に
埋封され、且つその１部を形成している。このようにし
て、各回路板ランド１１（フットプリント１の１部）は
回路板の導電路と相互接続される。上記のフットプリン
ト１は更にアダプタアセンブリソケット部材２の形状に
従って与えられる。

特に、各ランド１１はアダプタアセンブリソケット部材
２の対応する導電性部材２１と接触するように配置され
、これによりソケット部材２は回路板の表面に装着され
るようになる。カバー部材５がソケット部材２の上に位
置付けられ、タブ２０２２と係合されてソケット部材２
とワッシャー部材３をモジュール４にクランプし、更に
対応する導電路３１を介して、各端子４１全導電性部材
２１と電気的に係合させるように維持する。

第２図に示した導電性部材２１は導電性の弾性ばね材に
より構成される。ソケット部材２の図示した実施例に対
しては、各導電性部材２１は一般にＣ字状に形成される
。この導電性部材２１の上面２１１はえくぼ状の突出部
２１２ｆ、有する。この突出部２１２は比較的小さな接
触領域を規定し、且つ装置の組付は時に必要な集中力全
保証する面を与える。

この突出部の接点は表面膜全損傷させ、適切な電気接点
を保証する能力において平面よシ有利である。

上記導電性部材２１の上面および下面２１１と２１３は
弾性ばね材料上にスパッタされるか、或いは電気めっき
された貴金属などの公知の接点材料を用いて構成される
。装置の組付は時には、導電性部材２１の下面２１３が
回路板ランド１１に半田付けされ、ソケット部材２を回
路板に固定する。上記の半田付けは、米国特許第３．９
０４．１０２号や第３．８６６．３０７号に記載された
ような気相再流半田付は法により従来と同様に行うこと
ができる。

第３図に示したように、ソケット部材２は、ワッシャー
部材３とモジュール４を受けるように形成された第】の
絶縁部材２０と導電性部材２１とを、各導電性部材２１
の突出部２１２を含む上部接点２１１がワッシャー部材
３の対応する導電路３１とモジュール４の対応する端子
４１とに整合されるように、有している。第３図の第１
の絶縁性部材２０は突出したコーナポストセクション２
０２と共に電気的に絶縁性の材料からなる一般に長方形
状をなし、上記セクションは、ワッシャー部材３とモジ
ュール４の、コーナボストセクション２０２の内側のソ
ケット部材２への位置決めを案内し且つ整合する２つの
エツジの各々に沿い上記コーナかられずかに離れて延在
する。

絶縁性部材２０の４つの外側狭面の各々は導電性部材２
１を受けるように構成された１列の平行スロット２０２
１ｆ有する。更に、４つの側面の各々の外部エツジに沿
ってタブ２０２２が設けられ、このタブはカバー部材５
と係合し、これによシ、ソケット部材２、ワッシャー部
材３およびモジュール４の係合が維持される。上記タブ
２０２２はＶ字状全なし、カバー部材５の同様のＶ字状
タブ５５（以下に説明する）と共同して互いにスナップ
式に係合する。

第１図に示したように、ワッシャー部材３はソケット部
材２に順じた形状をなし、これによりワッシャー部材３
はコーナセクション２０２間でソケット部材２の上面（
２０２０）に嵌合する。このワッシャー部材３は導電性
粒子を有する弾性材料で形成されている。米国特許第４
．０６５．１９７、同じく米国特許第４、１１８．１０
２号、並びに１９７４年１０月、Ｅ。

Ｃ，Ｓ、　Ｇ、コネクタシンポジウムにおけるシー・エ
ッチ・クイストＣＣ，Ｈ，Ｋｕｉｓｔによる「弾性複合
材料における異方性電気伝導」には可撓性絶縁材料と金
属粒子の混合物知より形成された電気シートコネクタが
記載しである。

上記金属粒子は非導電性マトリクス材料内にランダムに
配置され、従って電気伝導は任意の２点間の距離に依存
して与えられる。本発明によるワッシャー部材の導電路
は絶縁材料中に分散させた金属粒子の整合により形成さ
れる。電気的な接続は磁気的に整列される導電性粒子の
鎖を通して行われ、更にこのような接続は弾性材料の少
なくとも１側の自由表面からこれ等の鎖の端部粒子の突
出により増強される。本発明によれば、これ等の導電性
粒子は、弾性材料のＸ−Ｙ面に交差する所望の導電率の
Ｚ方向に磁場全印加した結果得られるポリマー内で実質
的に直線状の鎖、例えば導電路３１を形成する。導電性
粒子の鎖を含む導電路３１は磁気的に整列され、それに
よりソケット部材２の各スロット２０２１の間隔に従う
ように隔置される。ワッシャー部材３がソケット部材２
の表面２０２０に位置付けられると、導電性粒子の鎖で
ある導電路３１は導電性部材２１のスロット２０２１お
よび接融表面と整合され、これにより各導電性粒子の鎖
３１全通して対応する電気的接続を確立する。

第４図に示したように、カバー部材５はソケット部材２
の構造に従って一般的に長方形状をなし、ばね性を与え
る金属または成るプラスチック類などのばね性材料で構
成される。

このような金属製ばね用材料はチップキャリヤモジュー
ル４から離れるように熱全伝えるため更に都合が良い。

第４図に示したように、カバー部材５は互いに直角に接
合された側面５１と上面５２を有した四辺形部材５０全
備え、アルミニウムディスクなどのヒートシンクを受け
る室５００に形成し、これによりカバー部材５の熱伝導
特性を増強している。各四辺形部材５０の内側にはｖ字
状タブ２０２２にわたってスライドし且つ適切にスナッ
プするようにＶ字状に構成されたタブ５５が設けられる
。

上記実施例によれば、組付け、製造が容易な装置が提供
され、更にプリント配線回路板の回路を集積回路チップ
キャリヤに相互接続する簡単で安価な方法が提供される
。更に、キャリヤチップマウント装置のプリント回路板
への接続を容易にするために半田付は工程を除去するこ
とができる。この改良は第５図に示したようにソケット
部材アダプタアセンブリ２の変形例と共に実現される。

本変形例によれば、絶縁材料（例えばプラスチック）の
成形ポスト２５が各コーナでソケット部材２の底面に付
加されている。ポスト２５はソケット部材２の拡張とし
て与えられるが、ソケット部材２に接着される。上記ポ
スト２５はプリント配線回路板１００の孔１５０全通し
て回路板の下方に突出する。このような突出部の各々は
組付は時に加熱頭付けされて、ソケット部材アダプタア
センブリ２のプリント配線回路板１００との係合を維持
するリベット形頭部を形成する。孔１５０のスペーシン
グとソケット部材２の位置付けと係合は回路板ランド１
１の導電性部材２１との整合を与え、これにより回路板
の回路とチップキャリヤが最終的に完成される。

本発明の上記実施例はプリント配線回路板に孔を設ける
ことを必要とするが、その表面のマウント用対応部材に
より実現されるもの、たとえばチップキャリヤの半田付
は全必要としないものに類似の利点を提供する。ソケッ
ト部材２の形状と装置のフットプリント１は回路板に必
要な孔の数を定めるが、殆んどの用途で４つ以上の孔は
必要とされない。本発明によれば、孔１５０はめっきす
る必要がないのでその製造工程は非常に簡単になる（従
って、製造コストも低減する。）。

第６図には、導電性部材２１を有したアダプタアセンブ
リソケット部材２をフレーム６で置き代えた本発明によ
る他の実施例が示しである。図に示したように、この場
合のマウント装置はベースフレーム６とワッシャー部材
７とカバー部材８とから構成される。図示した実施例に
よれば、ベースフレーム６はプラスチックなどの電気的
に絶縁性の材料から成形されるか型打ちされる。ワッシ
ャー部材７は、導電性粒子を含む上記のような弾性材料
からなる。

フレーム６の四辺形部材６０の下面はプリント配線回路
板１０００の表面に配置され、装置のフットプリント１
０の外部エツジのフレーム付けはするが、回路板ランド
１１０とは接触しないように構成される。表面マウント
が好ましい時は、金属ストリップの端部が部材６０の底
面から突出するように金属ストリツブが部材６０に埋封
される他の実施例が用いられる。この場合は従来の方法
により回路板の表面にこれ等の突出点の各々でフレーム
６が半田付けされる。フレーム６と回路、板の間の接点
の数（即ち、ポストと孔の組合わせ或いは金属ストリッ
プと半田付は点の数）はワッシャー部材７を完全に安定
に維持する必要性により定められる。

フレーム６の構造内にはワッシャー部材７が配置され、
これはプリント配線回路板１０００のランド１１０上に
配置される。このワッシャー部材７は磁気的に整列され
た導電性粒子、例えば導電路７１を有している。これ等
の導電路７１は対応するランド１１０に対し整合されな
ければならず、従ってチップキャリヤ８とプリント配線
回路板の間で良好な電気的接触が確保されることになる
。

チップキャリヤモジュール８がフレーム６に挿入され、
ワッシャー部材７上に直接配置される。この場合も、ワ
ッシャー部材７の導電路７１はチップキャリヤモジュー
ル８の接触部材８１と整合されなければならない。

次に、カバー部材９が、ファスナーすなわちフレーム６
のＶ字状タブ６０６６とかみ合うカバー部材９内のＶ字
状タブ９９を介して組付けられた複合体上にスナップ嵌
めされる。

組付は時には、ワッシャー部材７がチップキャリヤモジ
ュール８に対して圧縮され、これにより、ワッシャー７
とモジュール８に圧力が加えられ、従ってプリント配線
回路板の回路と（回路板ランド１１０を介して）ワッシ
ャー部材７全通したチップキャリヤモジュール８の接触
部材８１との電気的接続が確立される。

弾性ワッシャーがランダムに隔置された導電性粒子を含
む他の実施例によると、接点間の圧力と距離が適切な電
気的接続全保証する場合に厳しい因子となるが装置成分
の導電性部分の整合は不要になる。

このマウント装置からのチップキャリヤーの除去は、カ
バーのタブとファスナーが脱係合するようにカバーをの
ぞいて開放することにより行われる。その場合、チップ
キャリヤーがフレームからリフトされ、必要に応じて代
替キャリヤーをそう人することができ、更にカバーが適
切にスナップ嵌めされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プリント配線回路板、この回路板上の装置の
フットプリント、ソケット部材アダプターアセンブリー
、ワッシャー部材、チップキャリヤ、およびカバーを示
すチップキャリヤーマウント装置の等角展開図であシ、
第２図は第１図に示したソケット部材アダプタアセンブ
リの導電性部材の拡大図であり、第３図は第１図に示し
たソケット部材アダプタアセンブリの拡大断面図であり
、 第４図は第１図に示したカバーの要部を示す拡大断面図
であり、 第５図はソケット部材アダプタアセンブリの変形例と対
応するプリント配線回路板の拡大図であり、更に、 第６図は変形チップキャリヤマウント装置の等角拡大図
で、孔と装置のフットプリントを有したプリント配線回
路板と、フレーム、ワッシャ部材、チップキャリヤ、お
よびカバーを示したものである。 図面参照番号 １　装置フットプリント ２　アダプタアセンブリソケット部材 ３　ワッシャー部材 ４　モジュール ５　カバー部材 ２０　第１絶縁部材 ２１　導電性部材 ３１　導電路 ４１　金属端子 ５〇　四辺形部材 ５５．９９．２０２２．６０６０　タブ１００　　プリ
ント配線回路板 ２１２　突出部　　５００．室 ＦＩＧ、　２ Ｆ７６３ ＦＩＧ　４ ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　回路板に端子を備えた回路成分をマウントする装置
   であつて、 前記回路板にマウントするための少なく とも１つのエッジ周囲に形成された複数個 の電気接点部材を備えたソケット部材と、 該ソケット部材上に位置決めするための ワッシャー部材にして、前記回路成分をそ の上に位置決めするために設けられ、且つ その内部に導電路を形成して前記ソケット 部材と前記回路成分端子の間に電気接点を 形成するワッシャー部材と、 前記ソケット部材に係合し、且つ前記ワ ッシャー部材の前記導電路と係合するよう に前記回路成分端子を維持する手段とによ り特徴づけられた回路成分マウント装置。 ２　前記ワッシャー部材は、高分子バインダーを通して
   分散された金属粒子から構成され た機能的に均一な複合材料であることを特 徴とする特許請求の範囲第１項に記載のマ ウント装置。 ３　前記ワッシャー部材は弾性材料からなり、該弾性材
   料は、第１方向に良導性であり、 該第１方向に直交する方向の電気伝導が禁 じられるように鎖状パターンをなして形成 された導電性粒子を有したことを特徴とす る特許請求の範囲第１項に記載のマウント 装置。 ４　前記ソケット部材は一般に長方形状の絶縁部材から
   なり、該部材は接点端子を受け る周囲周りに形成されたスロットを備え、 前記接点端子は前記回路板にはんだ付けさ れて前記ソケット部材を前記回路板に取付 けたことを特徴とする特許請求の範囲第１ 項に記載のマウント装置。 ５　前記係合用手段は、 カバー部材と、 該カバー部材上に配置された第１タブと、 前記ソケット部材の上に配置され、且つ 前記第１タブと連動するように構成された 第２タブとから構成されたことを特徴とす る特許請求の範囲第１項に記載のマウント 装置。 ６　前記係合用手段は上部セクションと側部セクション
   とを備えたカバー部材により構 成され、該側部セクションの各々は前記ソ ケット部材のタブと係合する内部タブを備 えたことを特徴とする特許請求の範囲第１ 項に記載のマウント装置。 ７　前記カバー部材はばね形材料からなることを特徴と
   した特許請求の範囲第５項に記 載のマウント装置。 ８　前記係合用手段は開放中心セクションとサイドセク
   ションとを備えたカバー部材か らなり、前記セクションは前記回路成分の 係合用タブ部材を備えたことを特徴とする 特許請求の範囲第１項に記載のマウント装 置。 ９　前記カバー部材はばね形材料からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項に記 載のマウント装置。 １０　前記ソケット部材を係合する前記手段は更に前記
   ソケット部材の前記接点部材と係 合する前記ワッシャーの前記導電路を維持 することを特徴とした特許請求の範囲第１ 項に記載のマウント装置。 １１　前記ワッシャー部材はランダムに隔置された導電
   性粒子を含む電気的に絶縁性の材 料からなることを特徴とした特許請求の範 囲第１項に記載のマウント装置。 １２　前記ソケット部材は絶縁性部材からなり、該部材
   は、端部が前記回路板の孔を通して 延在するポストを備え、該ポストの端部は 加熱頭付けされて前記ソケツト部材を前記回路板に確保
   するリベット形頭部を形成した ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に 記載のマウント装置。 １３　回路板に集積回路チップキャリヤをマウントする
   装置であって、 フレームであつて、前記回路板に該フレ ームをマウントする該フレームに一体の手 段により前記チップキャリヤを受容し保持 する中央室を備えたフレームと、 該フレームの中央室内に位置づけられ、 前記回路板と前記チップキャリヤの間で電 気的接触を形成するように内部に導電路を 形成したワッシャー部材と、 前記フレームの係合用に用いられ、且つ 前記ワッシャー部材の前記導電路と係合す るように前記チップキャリヤを維持する手 段とから構成された集積回路チップキャリ ヤのマウント装置。 １４　前記ワッシャー部材は高分子バインダを通して分
   散させた金属粒子からなる機能的 に均一な複合材料である特許請求の範囲第 １３項に記載のマウント装置。 １５　前記ワッシャー部材は弾性材料からなり、該弾性
   材料は、第１方向に良好な電気伝導 が得られ、１方該第１方向に直交する方向 の伝導が禁止されるように鎖状パターンを なして形成された導電性粒子を含んだこと を特徴とする特許請求の範囲第１３項に記 載のマウント装置。 １６　前記フレームを前記回路板にマウントする前記フ
   レームに１体の前記手段は端部が 前記回路板の孔を通して延在するポストか らなり、該ポストの端部は加熱頭付けされ て、前記フレームを前記回路板に確保する リベット形頭部を形成したことを特徴とす る特許請求の範囲第１３項に記載のマウン ト装置。 １７　前記係合用手段は、 カバー部材と、 該カバー部材上に配置された第１タブと、 前記フレーム上に配置され、且つ前記第 １タブと連動するように構成された第２タ ブとから構成されたことを特徴とする特許 請求の範囲第１３項に記載のマウント装置。 １８　前記係合用手段は上部セクションと側部セクショ
   ンを備えたカバー部材からなり、 該側部セクションの各々は前記フレームの タブと係合する内側タブを有したことを特 徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の マウント装置。 １９　前記回路板に前記フレームをマウントする前記フ
   レームに一体の前記手段は金属ス トリップから構成され、該金属ストリップ は前記フレームに埋封された第１端部と前 記回路板に前記フレームを確保する第２端 部とを有したことを特徴とする特許請求の 範囲第１３項に記載のマウント装置。