KR100372793B1

KR100372793B1 - 소켓장치

Info

Publication number: KR100372793B1
Application number: KR1019950026109A
Authority: KR
Inventors: 이케야기요카즈; 아다치기요시; 도야마마사오; 나카노도모히로
Original assignee: 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 2003-09-06
Also published as: DE69512730T2; EP0699018A1; SG38868A1; EP0699018B1; TW344874B; JPH0864320A; KR960009284A; US5690281A; DE69512730D1; JP3256796B2; MY112007A

Abstract

IC 패키지의 구 형상의 단자와 전기적 접촉을 하기에 적합한 구조를 갖춘 소켓이 예시된다. 커버(12)가 아래로 밀릴 때 래치(70)가 이동하고, 슬라이드 판(40)은 레버(52,50)와, 가동축(58)과, 열린 각각의 접촉 구성부품(30)를 통해 X 방향에서 포지티브 측면부 쪽으로 슬라이드한다. BGA 패키지(32)의 각각의 리드 단자(땜납볼)(32a)는 열린 상태에 있을 때 각각의 접촉 구성부품(30)의 양 아암 사이에서 자유롭게 삽입된다. 커버(12)가 최고의 위치로 상승할 때 슬라이드 판(40)은 압축 코일 스프링의 스프링력에 의해 반대 방향으로 슬라이드하고, 이렇게 함으로써 각각의 본래 위치로 복원되고 각각의 접촉부(32)의 양쪽 아암은 대향 측면부로부터 각각의 단자를 유지하는 방법으로 각각의 리드 단자(32a)를 접촉시키고, 압축 접촉에 따른 전기적 접촉이 각각의 접촉 구성부품(30)와 각각의 단자(32a) 사이에서 얻어지는 결과를 얻는다.

Description

소켓 장치

본 발명은 다수의 리드 단자를 가지는 전기 부품을 착탈가능하게 장착하여 각 리드 단자와 전기적으로 접속하도록 한 소켓에 관한 것이다.

반도체 제조라인에서는 반도체 집적회로 칩[이하 IC칩이라 함]을 밀봉한 플래스틱으로 구성된 IC 패키지를 불량품과 양품을 분리하기 위해 선적하기에 앞서 소위 번인(burn-in)이라고 하는 전기적 특성 테스트 또는 신뢰성 테스트를 필요로 한다. 전기적 특성 테스트는 입-출력 특성과, 필스 특성과, 잡음 여유도(leeway) 및 IC 칩의 특성들을 검사하기 위해 수행된다. 번인 테스트에서는 전기적 특성 테스트를 통과한 IC 패키지가 오븐에 놓여지며, 예를 들어 섭씨 120도의 고온에서 정격치보다 대략 20 퍼센트 이상인 전원 전압하에서 일정 시간 주기 동안 작동시킨다. 번인 테스트에서 만족스럽지 못하게 작동하는 IC 패키지는 폐기처분되고 정상적 수행을 지속하는 IC 패키지만이 양품으로서 선적된다.

표면 실장형(surface loading type)의 새로운 IC 패키지로서, 패키지의 하부면에 매트릭스 또는 지그재그 형상으로 볼(ball) 형상의 리드 단자[solder balls]를 갖는 BGA(Ball Grid Array) 패키지가 보편화되고 있다. BGA 패키지는 외형 치수가 작더라도 단자 피치(pitch)를 넓게 할 수 있으며 리드 단자의 돌출부가 깎아 접촉에 의한 변형의 가능성이 적다.

제33도 내지 제36도는 BGA 패키지를 장착하는 선행 기술에 따른 번인 소켓의 구조를 나타내고 있다. 제33도는 평면도, 제34도는 측면도, 제35도는 단면도이고, 제36도는 제35도의 H 로 나타낸 부분을 확대한 도면이다.

소켓은 인쇄 회로 기판[미도시]에 고착되는 메인 소켓 본체로서의 베이스(100)와 이 베이스(100)의 힌지(hinge)에 의해 열고 닫을 수 있도록 상기 방법으로 설치된 커버(102)를 포함한다. 베이스(100)의 한 측면부에서 힌지(106)에는베이스(100)에서 고정된 축(110)에 장착된 비틀림 코일 스프링(104)이 설치되어 있으며, 이 스프링은 커버와 베이스에 형성된, 요홈부(recess)에 수납되는 각각의 단부를 갖고 있다. 축(110)은 커버(102)의 한 측면부의 하부 표면과 함께 집적적으로(integrally) 형성된 힌지(106)의 판(108)에 형성되는 구멍(bore)에도 수납되기 때문에 커버(102)가 힌지(106)의 회전축(110) 주위를 회전하도록 할 수 있다.

회전축(112)은 베이스(100) 상에서 커버(102)가 닫힌 상태로 유지되게 하기 위헤 축상에 장착되는 래치(114)와 함께 커버(102)의 대향 측면에 설치된다. 래치(114)의 후크(114a)는 베이스(100)의 상부 표면과 관련하여 커버(114)를 닫기 위해 베이스(100)의 대향 측면부에 설치된 돌기 또는 스텝파트(100a)(step part)와 결합할 수 있다. 레버(116)는 래치(114)와 집적되어 그 반대 방향에서 연장되고, 이 레버(116)가 압축 코일 스프링(118)의 반대 방향으로 회전함에 따라 래치(114)는 베이스(100)의 돌기(100a)로부터 옮겨지게 되고, 이렇게 함으로써 커버(102)가 열리게 된다.

구멍(100b)은 제35도에 나타낸 바와 같이 베이스(100)의 상부 표면에 형성되고 어댑터 판(120)은 구멍(100b)의 내부에 설치된다. 구멍(100b)의 바닥에서 많은 접촉부(124)는 소켓에 장착되어지는 BGA 패키지(122)의 리드 단자 패턴에 대응하는 패턴으로 장착된다. 베이스로부터 아래쪽으로 돌출하는 각각의 접촉(124)의 하부 단부(124c)는 소켓 단자 핀으로서 인쇄 기판(도면에는 나타내지 않았음)의 메이팅 개구(mating aperture)내로 삽입된다.

BGA 패키지(122)의 리드 단자(solder ball)(122a)를 수용할 수 있는 사이즈의, 어댑터 판(120)을 통해 연장된 개구(120a)는 각각의 컨택(124)에 대응하는 어댑터 판(120)의 일부분에 형성되고, 각각의 컨택(124)의 상부면부(124a)(top portion)는 수직 방향으로 이동 가능한 방식으로 각각의 개구(120a)내로 삽입된다. 구멍(100b)을 한정하는 바닥벽과 어댑터 판(120) 사이로 연장되는 각각의 컨택(124)의 중간부(124b)는 대개 C 또는 S 형상 중 어느 하나인 굽은 스프링 부분품을 형성한다. 부분품(124b)은 위로부터 상부 단부(124a)에 적용되는 힘(밀어내리는 힘)에 의해 탄성적으로 변형될 수 있도록 배열된다.

베이스(100)상의 BGA 패키지(122)의 부착과 위치 지정에 따라 각각의 리드 단자(122a)는 어댑터 판(120)의 각각의 개구(120a)에서 각각의 컨택(124)의 상부면부(124a)에 놓여진다. 커버가 위로부터 BGA 패키지(122)를 덮기 위해 닫힐 때 각각의 접촉(124)의 굽은 스프링 부분품(124b)은 커버(102)로부터의 압축력에 의해 탄성적으로 변형되고 접촉의 각각의 리드 단자(122a)와 상부면부(컨택 부분품)(124a)는 수직방향으로 아래쪽으로 함께 움직이며, 전기 접속이 각각의 단자(122a)와 각각의 접촉부(124a) 사이의 압축 접촉에 의해 얻어지는 결과를 얻는다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 기술에 따라 제작된 소켓은 관련된 많은 문제들을 가지고 있다. 먼저 각각의 리드 단자(땜납볼)(122a)는 그 하부 또는 표면부에서 각각의 컨택(124)과 압축 접촉을 하며, 상기 하부 표면부가 손상을 입거나 또는 변형되는 경향이 있다. BGA 패키지(122)가 인쇄기판에 장착될 때 납땜에 가장 심각한 영향을 주는 것은 하부면의 구(122a)이며, 번인 테스트 동안 이 중요한 부분품을 손상시키거나 변형시키는 것은 바람직하지 못하다.

이러한 소켓에서 더욱이 BGA 패키지(122)는 커버(102)와 접촉(124) 사이에 유지되어 양 부품으로부터 패키지 표면에 대해 수직 방향으로의 힘과 위쪽 및 아래쪽으로 힘을 받는다. 패키지가 받는 전체 힘은 리드 단자 n의 전체 수와, 하나의 리드 단자(122a)와 각각의 컨택(124) 사이의 힘 f를 곱해서 얻어지는 값인 f×n 이다. 예를 들어 리드 단자의 수 n 이 500 이고 각각의 힘 f가 30 그램이라고 하면 BGA 패키지(122)가 받는 힘은 15 킬로그램 정도로 커질 것이다.

대개 IC 패키지는 구조물에 고착되며 IC 칩은 몰드 수지로 덮힌 양 표면에 배선을 갖춘 기판에 접합되는 배선을 내포하고 리드 단자(solder ball)는 기판의 바닥 측면부에서 노출된다. 상기한 것과 같은 큰 힘이 상기한 구조를 갖는 BGA 패키지에 가해지면 배선이 컷트(cut)되거나 또는 칩이 패키지 내부에서 손상될 가능성이 있다.

상기한 종래의 소켓에서 컨택(124)의 접촉부(상부 에지)(124a)는 컨택(124)의 C 형상 또는 S 형상의 중간 부분(굽은 스프링부분)(124b)이 곡률 반경이 감소되는 방향으로 변형되도록 어댑터 판(120)의 개구(120a) 내부에서 리드 단자(122a)와 함께 아래쪽으로 배치되기 때문에 수직 방향으로 탄성력을 발생시킨다. 컨택(124)의 중간 부분이 C 또는 S 형상 중 어느 한 형상으로 굽는다는 점을 고려하면 컨택(124)의 유효 길이(접촉부(124a)로부터 단자 핀(124c)의 선단 팁(distal tip) 까지의 전선 거리)는 실질적으로 긴 것이며, 이것은 전기적 특성의 관점에서 볼 때 바람직하지 못하다.

더우기 컨택(124)의 변위(displacement)는 커버(102)가 완전히 닫힐 때 최대값에 도달하고 이 변위는 번인 테스트 전 주기 동안 유지되기 때문에, 긴 기간의 컨택(124)에 큰 스트레스가 가해져서 접촉(1211)이 약화되어 내구성이 상실되는 경향이 있다. 특히 컨택(124)의 돌기(124d)는 베이스(100)의 개구내로 압축되어 삽입되는 것으로 사실상 개구에 물려져(biting) 있다. 컨택(124)이 장착을 위해 베이스(100)내로 밀어넣어지는 이와 같은 구조에서는 컨택(124)의 설치가 복잡해지고 설치 후에 결함있는 접촉(124)의 교체가 어렵기 때문에 어떤 경우에는 전체 소켓을 교체할 필요가 있다.

전술한 바와 같이 종래의 소켓에서 커버(102)는 힌지(106)에 의해 회전하도록 장착되고 상기 커버는 BGA 패키지(122)상에 위치하며, 이 BSA 패키지(122)는 베이스(100)에 위치하고 있으며 이렇게 함으로써 BGA 패키지(122)의 리드 단자(122a)와 각각의 컨택(124) 사이에 힘을 제공한다.

이러한 구조에서 힘은 패키지(122)의 두께가 달라짐에 따라 변화한다. BGA 패키지(122)의 두께가 작을 때는 힘이 불충분해서 결과적으로 접속이 만족스럽지 못하게 될 가능성이 있다. BGA 패키지(122)의 두께가 클 때는 이와 달리 힘은 과도하게 커져 접촉(124)이 변형될 우려가 있고, 다른 두께를 가지고 있는 패키지로는 일관된 레벨의 힘이 얻어질 수 없는 결과가 생긴다.

커버(102)가 BGA 패키지(122)를 덮고 있기 때문에 BGA 패키지(122)로부터의 열소산(heat dissipaton)이 만족스럽지 못하게 되어 BGA 패키지(122)가 과도하게 가열될 위험이 있다. 이에 더해 회전형 커버(102)는 열릴 때 과잉 공간을 취하는경향이 있고, IC 패키지의 부착 및 부착 해제 동작을 자동으로 수행하기 위한 장치의 구조물과, 커버의 개폐 동작과 래치의 록킹 및 해제 동작이 극히 복잡해진다는 점에서 여러 단점이 있다.

상기한 종래의 문제점을 극복한 소켓 장치를 제공하는 것이 본 발명의 제1 목적이다. 본 발명의 제2 목적은 BGA 패키지와 같은 전기 부품의 리드 단자와 전기적 접촉을 하기에 적절한 소켓 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은 전기적 특성과 내구성을 갖고 미에 따라 BMG 형 패키지의 리드 단자와의 접속에 적절한 접촉 구성부품을 갖춘 소켓 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 제4 목적은 전기 부품의 메인 본체의 두께에 의해 영향 받는 일없이 각각의 리드 단자와 각각의 접촉 구성부품 사이에서 일정한 선택된 레벨의 힘을 얻을 수 있는 소켓 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 제5 목적은 공간을 적절히 활용해서 전기 부품의 부착 및 부착 해제의 자동화를 위해 용이하게 이용될 수 있는 소켓 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 제6 목적은 메인 소켓 본체에 접촉 구성부품을 용이하게 설치하거나 또는 제거할 수 있는 소켓 설비를 제공하는 것이다.

간단히 말해서 본 발명에 의하면 본 발명에 따라 제작된 소켓은 상기한 패턴에 따라 배열된 리드 단자를 갖춘 전기 부품을 제거 가능하게(removably) 부착하기 위한 메인 소켓 본체와, 상기한 소켓 본체의 위치에서 전기 부품의 리드 단자의 패턴에 대응하는 패턴의 소켓 본체에 장착된 복수의 접촉 구성부품을 포함하는 데,상기 접촉 구성부품은 접촉 구성부품의 각각의 아암 형상의 접촉부들의 쌍을 열고 닫기 위한 접촉 개폐 기구와 전기 부품을 유지하는 방법으로 전기 부품의 각각의 개별적인 리드 단자와 함께 압축 접촉을 위해 탄성적으로 열고 닫을 수 있는 한 쌍의 접촉된 아암 형상의 접촉부를 갖추고 있다.

본 발명의 양상에 따르면 소켓은 메인 소켓 본체에 관해 수직방향으로 위 아래로 이동하도록 구성된 커버와, 상기 메인 소켓 본체상의 접촉 구성부품의 길이 방향축에 대해 거의 수직 방향인 평면에서 아암 형상의 접촉 부품 쌍을 개폐(열고 닫는) 양 방향으로 슬라이드(slide)할 수 있는 슬라이드 판과, 각각의 접촉 구성부품에 대응하는 위치에서 슬라이드 판에 제공된 접촉 구성부품의 한 쌍의 아암 형상의 접촉 부분과, 이 위에 형성된 아암 형상의 접촉 부분중 한 부분과 결합하도록 된 슬라이드 판의 결합 부분을 수용하기 위한 개구(aperture)와, 각각의 접촉 구성부품의 아암 형상의 접촉 부분 쌍이 닫히는 방향으로 슬라이드 판을 탄성적으로 바이어스하는 스프링 부재와 접촉 구성 부품의 아암 형상의 접촉 부분의 쌍이 스프링 부재에 반하여 열리는 방향으로 슬라이드 판을 움직이는 레버 부재(lever member)를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면 각각의 접촉 구성부품은 각각의 접촉 구성부품을 수납하는 정지 부재에 형성된 개구에 형성되는 결합(engagement)부와 상호 작용하는 결합부를 갖추고 있다. 정지 부재가 선택된 방향으로 이동될 때 정지 부재의 각각의 개구의 결합부는 접촉 구성부품을 확고히 유지하기 위해 각각의 접촉 구성부품의 결합부와 결합된다. 정지 부재가 반대 방향으로 이동될 때 결합부는 분리되므로 각각의 접촉 구성부품이 교체될 수 있다.

본 발명에 따르면 전기 부품이 장착될 때 상기한 방향으로 접촉 부분의 개폐기구가 이동하면 각각의 접촉 구성부품의 아암 형상의 접촉 부분의 쌍은 상호 닫히는 방향으로 배치되고 이에 의해 일반적으로 반대 방향으로부터 단자를 유지하는 방법으로 리드 단자를 압축하여 그에 결합된다. 접촉 부분의 개폐 기구가 반대 방향으로 이동할 때 각각의 접촉 구성부품의 아암 형상의 접촉 부분의 쌍은 상호 열리는 방향으로 배치되고 이렇게 함으로써 각각의 리드 단자로부티 분리된다.

본 발명의 다른 양상에 따르면 소켓의 접촉 부분의 개폐 기구는 커버와, 슬라이드 판과, 스프링 부재와, 레버 부재를 포함한다. 전기 부품이 장착될 때 커버에 대한 아래쪽으로의 힘이 제거되면 각각의 접촉 구성부품의 아암 형상의 접촉 부분의 쌍은 상호 닫히는 방향으로 배치되고 이렇게 함으로써 각각의 리드 단자에 결합된다. 이 때 슬라이드 판은 스프링 부재의 탄성 복원력에 의해 한 방향으로 이동하고, 따라서 레버 부재를 통해 커버가 상승하는 결과가 나타난다. 아래쪽으로 커버를 미는 경우 레버 부재는 스프링 부재에 반하여 반대 방향으로 슬라이드 판을 슬라이드시키게 되고, 각각의 접촉 구성부품의 아암 형상의 접촉 부분이 상호 열리는 방향으로 상대적으로 배치되는 결과가 되어 각각의 리드 단자를 분리시킨다.

본 발명의 다른 특징에 따르면 커버의 개구는 이 개구를 통해 전기 부품의 부착 및 부착 해제를 용이하게 하면서 전기 부품으로부터 생성된 열 소산을 용이하게 소산시킬 수 있도록 하기 위해 제공된다.

본 발명에 따르면 래치 부재는 전기 부품을 결합시키는 제1 위치와 래치 동작 수단을 통한 커버의 수직 이동에 의존하는 전기 부품이 없는 제2 위치 사이에서 이동한다.

실시예

제1도 내지 제3도에 인쇄 기판(도면에는 도시하지 않았음)에 고정되는 메인 소켓 본체로서 정방형의 베이스(10)와 베이스 위에 고정되고 베이스에 대하여 위와 아래로 수직 방향으로 움직이도록 구성된 정방형의 커버(12)를 갖추고 있는 소켓이 예시된다. 베이스(10)와 커버(12) 모두 적절한 전기적 절연재료로 된 수지 몰딩(resin molding)으로 형성될 수 있다. 커버(12) 상의 중앙에 위치한 큰 정방향 개구는 메인 소켓내에 BGA 패키지를 삽입하고 이 개구로부터 상기 패키지를 제거하기 위해 형성된다.

유도 구멍(16)(guide hole)은 커버(12)의 4 개의 코너 각각의 부근에 형성되고 베이스(10)의 4 개의 코너에 제공되는 유도바(18)는 커버(12)의 각각의 유도구멍(16)내로 각각 슬라이딩하여 삽입된다. 스프링 지지 핀틀(22)은 베이스(10)의 4개의 코너 각각으로부터 외부로 돌출하는 각각의 플랜지 단편(20)에 설치되고 압축 코일 스프링(24)은 각각의 스프링 지지 핀틀(22) 상에서 베이스(10)와 커버(12) 사이에 수지 방향으로 위치한다. 유도 수단(16,18)과 압축 코일 스프링(24) 때문에 커버(12)는 베이스(10)에 대해 수직 방향으로 왕복 운동을 할 수 있다.

베이스(10)의 각각의 유도바(18)에 가까운 커버(12)의 외부 표면에 말단 단부(distal end)에서 내부 돌기(26a)를 갖는 정지 부재(26)가 형성된다(제30(A)도 참조). 각각의 정지 부재(26)에 대향하는 각각의 유도바(18)의 외부 표면상에서,외부로 연장하는 돌기(18a)는 그 단부의 중앙 위치에 형성된다. 압축력(외력)이 위로부터 커버(12)에 전혀 인가되지 않을 때 커버(12)는 압축 코일 스프링(24)의 스프링력(spring force)에 의해 위쪽으로 상승된다. 각각의 정지 부재의 내부 돌기(26a)가 각각의 유도바(18)의 외부 돌기(18a)와 결합됨에(맞물림에) 따라(제23도 참조) 커버(12)는 제2도와 제3도에 나타낸 높이로 유지된다.

많은 컨택(접촉 구성부품)(30)이 정방형 프레임 형상의 영역(28) 내부에 매트릭스 형상으로 배열되어 베이스(10)에 장착된다. 프레임 형상의 접촉 영역(28)과 접촉 구성부품(30)의 수와 피치 배열은 소켓에 장착되어지는 BGA 패키지(31)의 리드 단자(solder ball)(32a)의 패턴에 대응한다.

제4(A)도 내지 제4(C)도는 전형적인 BGA 패키지의 외부 모양을 나타낸다. LSI 칩(도시 생략)은 BGA 패키지(32)의 플래스틱 패키지(32b) 내에 수용되고, 패키지(32b)의 바닥 측면부에서 많은 리드 단자(solder ball)(32a)는 도면에 나타낸 바와 같이 정방형의 프레임 영역에 매트릭스 형상으로 장착된다.

제5(A)도 내지 제5(C)도에서 제1 접촉 구성부품(30A)은 베릴륨 구리(berylium copper)로 제작된 전기 전도성의 박막 시트를 스탬핑(stamping) 함으로써 형성되며, 예를 들어 중앙 아래의 핀(30c)처럼 길이 방향을 따라 연장하고 중앙부 위의 2 개의 아암(30a,30b)으로 분기(branching)함으로써 길이 방향을 따라 연장한다. 중앙 또는 중앙부(30d)는 이하에 설명하는 바와 같이 베이스(10)의 접촉 유지 구멍(34)에 유지된다.

결합부 또는 돌기(30e)는 중앙부(30d) 보다 다소 낮게 형성되어 이하에 설명하는 바와 같이 정지 부재(36)의 돌기(36b)인 결합부와 맞물리도록 제작된다. 하부 단부의 핀(30c)은 소켓 단자 핀처럼 인쇄 기판내로 삽입되도록 구성된다.

제5도(C)에 잘 예시한 바와 같이 하나의 아암(30a)은 대략적으로 자유 말단부(distal free end)에서 우측 각도로 밖으로 굽어있고, 우측 각도에서 대략적으로 역시 위쪽으로 굽어있으며, 이에 의해 거의 L 자를 형성한다. 다른 아암(30b)은 팁 단부에서 작은 각으로 안쪽으로 역시 굽어진다. 아암(30a)의 팁 단부의 외부 측면부에서(제5도(B)에 나타낸 바와 같이 다른 아암(30b)으로부터 보아 반대 측면부의 표면), 탭 또는 돌기(30f)가 추가로 형성된다.

아암(30a, 30b)의 쌀은 상호 대향 방향(제5(C)도에 E 로 지시된 방향)으로 탄성적으로 열리거나 닫힐 수 있고 양쪽 대향 측면부로부터 리드 단자를 잡는 방법으로 BGA 패키지(32)의 리드 단자(solder ball)(32a)를 압축하여 결합시키는 결합부분의 역할을 한다. 아암(30a, 30b)은 이하 설명하는 바와 같이 슬라이드 판(40)(제16도)의 접촉 수용 개구(구멍(42)을 통한)에 수용되고, 아암(30A)의 탭(30f)은 상기 접촉 수용 개구(42)내의 홈(30b)에 결합된다.

제5(A')도와 제5(B')도에 나타낸 바와 같이 제2 접촉 구성부품(30B)는 상기 제1 접촉 구성부품(30A)의 구성에 관련해서 미러 이미지(mirror image)를 가지고 있으며, 양쪽 아암(30a, 30b)은 180도 씩 반전되거나 회전된다. 이후 설명되는 바와 같이 제1 접촉 구성부품(30A)은 홀수 행의 Y 방향에 대하여 배열되고 제2 접촉 구성부품(30B)은 짝수 행에 배열된다.

제6도와 제7(A)도와 제7(B)도는 소켓의 접촉 구성부품(30)(30A와 30B)를 유지하기 위한 기구(mechanism)를 나타내는 단면도로, 제6도는 제5(B,B')도에 대응하는 방향을 나타내고 제7(A)도와 제7(B)도는 제5도(C)에 대응하는 방향을 나타낸다.

제6도에 나타낸 바와 같이 베이스(10)의 각각의 접촉 유지 구멍(34)은 배틀 도어(battledore)의 형상으로 형성되고 접촉 구성부품(30)의 중앙부(30d)의 스텝부(step portion)는 중앙 접촉 유지 구멍(34)의 스텝부(개구의 사이즈가 감소되는)와 결합됨으로써 접촉 구성부품(30)(contact element 또는 contact maker)가 아래쪽으로 추가로 이동하는 것을 방지한다.

소켓에서 판과 같은 정지 부재(36)는 베이스(10)의 하부 단부와의 결합부에 설치된다. 정지 부재(36)의 각각의 접촉 구성부품(30) 또는 베이스(10)의 각각의 접촉 유지 구멍(34)에 대응하는 위치에는 각각의 접촉 구성부품(30)의 베이스(10)로부터 아래쪽으로 돌출하는 부분(30c)을 수용하는 개구(36a)가 형성된다. 접촉 구성부품(30)의 결합 돌기(30e)는 개구(36a)의 거의 중앙에 위치한다. 개구(36a)는 접촉소자(30)의 두께 방향으로 상당한 깊이를 가지고 있고, 결합 돌기(36b)는 그 내부 벽중 한 벽의 상부 중간에 형성된다.

이 때문에, 정지 부재(36)가 화살표 J(제 7A 도)로 나타낸 방향으로 슬라이드되어, 접촉 구성부품이 정지 부재(36)의 구멍(36a)의 각각을 통해서 분리가능하게 삽입되는 언록킹 위치에서 록킹 위치로 바뀌면, 각각의 개구(36a)의 결합부(36b)는 제7(B)도에 나타낸 바와 같이 각각의 접촉 구성부품(30)의 결합부(30e)와 결합된다.

정지 부재(36)가 핀(37)에 의해 고정됨에 따라 제7(B)도에 나타낸 위치(도16의 참조도 가능)의 베이스(10)에 관련해서 각각의 접촉 구성부품(30)의 위쪽으로의 어떠한 이탈(withdrawl)도 방지된다. 접촉 구성부품(30)의 설치 이후에라도, 핀(37)을 이동시키고 제7(B)도에 나타낸 위치로부터 화살표 K 로 지시된 방향으로 정지부재를 슬라이딩시킴으로서 제7(A)도에 나타낸 위치가 복원(restore)될 수 있으며, 일정한 접촉 구성부품(30)가 용이하게 해체될 수 있는 결과를 얻는다.

상기한 바와 같이 각각의 접촉 구성부품(30)는 실시예의 소켓의 베이스(10)에 관련해서 아래쪽으로 이탈되는 것을 방지하는 방법으로 분리가능하게 장착되고 위쪽으로의 이탈을 방지할 수 있는 방법으로 베이스(10)의 반대 측면부의 정지 부재(36)에 의해 분리 가능하게 고정되며, 접촉(30)의 설치 또는 대체를 위한 동작이 용이하게 수행될 수 있는 결과를 얻는다.

다시 제1도를 참조하면 각각의 소자의 아암(30a, 30b)의 각 쌍을 열고 닫는 방향으로 슬라이드 가능하게 하는 방법으로 구성되는 슬라이드 판(40)이 베이스(10)의 상부 표면에 설치된다. 제8도 내지 제13도는 대개는 정방형인 일반적으로 평행한 상부와 바닥 표면을 갖는 수지로 형성된 판인 슬라이드 판(40)의 구조를 나타내고 있다. 슬라이드 판(40)의 각각의 접촉 구성부품(30) 또는 베이스(10)의 각각의 접촉 유지 구멍(34)에 대응하는 위치에는 각각의 접촉 구성부품의 양쪽 아암(30a, 30b)의 수용을 위해 상부로부터 바닥 표면으로 연장하는 개구(42)가 형성되어 있다. 따라서 개구(42)의 배열의 패턴은 접촉 구성부품(30)의 바람직한 패턴에 대응한다.

제9도에 나타낸 바와 같이 각각의 개구(42)의 하부 개구부는 인접 개구(42)로부터의 벽에 의해 분리된 정방형 형상으로 대개 형성된다. 제8도와 제10도 및 제11도에 나타낸 바와 같이 각각의 개구(42)의 상부 개구부는 한 방향(제8도의 X 방향)의 인접한 개구(42)와 왕래하고 다른 방향(제8도의 Y 방향)의 격벽(partion wall)에 의해 분리된다. 홀수 격벽의 양 측면부상에는 이후 설명하는 바와 같이 제1 및 제2 접촉 구성부품의 각각의 아암(30a)의 탭(30f)과 접촉하는 홈(40b)(groove)이 형성된다. 홈(40b)은 각각의 개구(42)의 중앙축으로부터 X 방향에서 약간 오프셋되는 위치에 형성된다.

제8도 내지 제10도를 참조하면 3개의 L 형상의 레그(40c)와 같은 복수의 L 형상의 레그(40c)가 슬라이드 판(40)의 상호 대향하는 한 쌍의 측면부에 형성된다. 레그 부분(40c)(제8도의 우측 측면부)의 단부와 인접한 단부의 어느 한 측면부에서 스프링 수용부(40d)는 레그(40c)에 수직인 방향의 바깥쪽으로 돌출한다. 각각의 스프링 수용부(40d)의 하부 측면부에는 이후 설명하는 바와 같이 압축 코일 스프링(46)의 한 단부의 수용을 위한 홈(40e)이 형성되어 있다. BGA 패키지(32)의 주변부를 유도하고 위치 지정시키기 위해 테이퍼된(tapered) 표면을 갖춘 유도 포스트(40f)(guide post)는 슬라이드 판(40)의 4 개의 코너의 각각에 형성된다.

제14도 내지 제19도는 소켓의 내부 구조를 상세히 나타낸 것이다. 제15도와 제17도 및 제19도를 참조하면 각각의 접촉 구성부품(30)은 베이스의 각각의 접촉 유지구멍(34)에 유지되는 중앙 부분(30d)과, 슬라이드 판(40)의 각각의 개구(42)에 수용되는 선단 팁에 한 쌍의 아암(30a,30b)을 갖추고 있다. X 방향에서 접촉 구성부품(30A,30B)는 하나의 행방향에 배열되고, Y 방향에서 제1 소자(30A)와 제2 접촉구성부퓸(30B)가 교대로 배열된다. 따라서 제1 접촉 구성부품(30A)와 제2 접촉 구성부품(30B)가 슬라이드 판(40)의 각각의 격벽(40a)의 양 측면부에 배열되고 아암(30a)의 한 측면부는 격벽(40a)의 상부에서 홈(40b)의 양 측면부로부터의 탭(30f)에 의해 접촉된다. 각각의 접촉 구성부품(30)의 한 쌍의 아암(30a,30b)은 X 방향으로 서로 면한다. 즉, 양 아암(30a, 30b)은 X 방향으로 열리거나 닫힌다.

제8도 내지 제10도에서 볼 수 있는 바와 같이 슬라이드 판(40)은 각각의 측면부에 복수의 돌기(41)를 가지고 있다. 제17도와 제19도에서 볼 수 있는 바와 같이 슬라이드 판은 베이스(10)의 상부면(top) 위로 약간 이격되어 설치된다. 슬라이드 판(40)의 레그(40c)가 이후 설명되는 바와 같이 회전 레버 축(54,66)(제16도)아래로 슬라이드하기 때문에 X 방향으로의 플로팅(floting)이 방지될 수 있어 슬라이드 판(40)이 안정화된다. 이 때문에 슬라이드 판(40)은 돌기(41) 이외의 위치에서 베이스(10)의 상부 표면과 접촉하는 일 없이 X 방향으로 슬라이드한다. 각각의 접촉 구성부품에서 하나의 아암(30a)은 팁에서 탭(30f)에 의해 슬라이드 판(40)의 격벽(40a)과 접촉되고, 양 아암(30a, 30b)은 X 방향으로 슬라이드 판(40)을 슬라이드 시킴으로써 열리거나 닫힐 수 있다.

다음에 본 실시예의 커버(12)의 수직 이동에 따라 X 방향의 슬라이드 판(40)을 위한 슬라이드 구동기구가 설명된다. 이 슬라이드 기구는 항상 X 방향(이후 포지티브 X 방향, X+로 표기함)으로 슬라이드 판(40)을 바이어스하는 스프링 부재와 스프링 부재에 반하여 반대 방향(이후, 네가티브 X 방향, X-로 표기함)으로 이동하는 레버 부재를 구비하고 있다.

제20도 내지 제22도는 포지티브 X 방향 즉, X+의 바이어스를 제공하는 스프링부재의 설치 위치를 나타내고 있고, 제20도는 베이스(10)와 슬라이드 판(40)의 어셈블리의 평면도이고, 제21도는 제20도의 라인 21-21을 따라 절단한 부분적 단면도이며, 제22도는 제21도의 B 부분의 확대도이다.

압축 코일 스프링(46)이 슬라이프 판(40)의 스프링 수납 홈(40b)의 한쌍에 가까운 근접부에 설치된다. 제22(A)도와 제22(B)도에 나타낸 바와 같이 압축 코일 스프링(46)의 한 단부는 슬라이드 판(40)의 스프링 수용 부(40d)에 고정되고 다른 단부는 베이스(10)의 벽 표면(10c)에 고정된다. 상기한 바와 같이 슬라이드 판(40)은 베이스(10)의 X 방향으로 슬라이드 가능하게 이동하고 압축 코일 스프링(46)의 스프링력에 의해 포지티브 X 방향 즉, X+ 로 바이어스된다.

제2도와 제3도, 제14도, 제16도, 제18도와 제23(A)도 내지 제23(C)도에 나타낸 바와 같이 소켓의 레버기구는 Y 방향에 관련하여 베이스(10)의 양 측면부에 탑재된 링크 기구를 구성하는 한쌍의 레버(50,52)를 구비하고 있다.

제1 레버(50)는 거의 L 자 형상이고 굽은 부분(50a)과, 짧은 아암(50b)과 긴 아암(50c)을 갖추고 있다. 레버(50)의 굽은 부분(50a)은 E 링(56)을 통해 Y 방향으로 연장하는 베이스(10)에 장착된 고정축(54)의 각 단부에 회전 가능하게 설치된다. 레버(50)의 짧은 아암(50b)은 슬라이드 판의 측면부 쪽의 굽은 부분(50a)으로 부터 거의 직각으로 위쪽으로 연장하고 슬라이드 판(40)의 한 측면부에 인접한 Y 방향의 베이스(10)의 상부 표면을 횡단하는 가동 축(58)(movable shaft)의 각 단부로 E 링(60)을 통해 연결된다.

레버(50)의 긴 아암(50c)은 굽은 부분(50a)로부터 소켓의 중앙쪽의 정확한 각으로 연장하고, 말단 자유단부는 E 링(64)을 통해 핀(62)에 연결되며, 이 핀은 제2 레버(52)의 상부면쪽의 중앙부에 형성되는 긴(elongated) 홈 또는 개구(52a)내로 슬라이드 가능하게 삽입된다.

제2 레버(52)는 거의 직선으로 형성되고, 그 베이스(52b)는 베이스(10)의 다른 단부에 장착되어 Y 방향으로 연장되는 고정된 축(66)의 각각의 단부에서 E 링을 통해 회전가능하게 설치된다. 이 레버(52)의 상부면부(52c)는 홈(52a)과 E 링(64)에 배치된 핀(62)을 통해 제1 레버(50)의 말단 단부에 회전가능하게 연결되고 동시에 홈(52a)의 상부 단부 부근으로부터 수평 방향쪽으로 약간 굽은 후에 수직방향으로 위로 연장하고 있으며, 그 원형 상부 에지(52d)는 소켓의 중앙에서 커버(12)의 내부 표면상에 아래쪽으로 돌출하는 운동전달부(12a)의 하부 표면과 접촉하고 있다.

제23(A)도 내지 제23(C)도는 커버(12)의 수직 이동부에 연결되는 레버(50,52)의 여러 상태에서의 움직임을 나타내는 단면도로서, 제23(A)도는 커버(12)가 최고의 위치에 있을 때의 상황을 나타낸 것이며, 제23(B)도는 커버(12)가 중간 높이에 있을 때를, 제23(C)도는 커버(12)가 최하위 위치에 있을 때를 나타낸 것이다. 제23(A)도에서 커버(12)가 압축 코일 스프링(24)의 스프링력에 의해 최고의 위치로 상승되었을 때 제1 및 제2 레버(50,52)의 각각의 말단 단부는 가장 높은 위치에 있다. 슬라이드 판(40)이 제22(A)도와 제22(B)도에 나타낸 바와 같이 압축 코일 스프링의 스프링력에 의해 포지티브 X 방향으로 이동함에 따라 가동축(58)은 슬라이드 판(40)의 한 측면부(우측 측면부)의 X+ 방향으로 이동하고, 전체가 위쪽으로(시계 방향으로) 이동함에 따라 그 결과 레버(52) 역시 연결부(62,52a)를 통해 위쪽 방향(반시계 방향)으로 이동하게 된다.

커버가 아래로 눌리면 커버(12)의 운동 전달부(12a)는 제2 레버(52)의 팁(52d)에 힘을 전달하기 때문에 레버(52)가 아래쪽으로 눌리게 되어 접촉부(62,52a)를 통해 아래쪽 방향(반시계 방향)에서 제1 레버(50)의 회전에 따라 레버(52)가 아래 방향(시계 방향)으로 회전하고, 레버(50)의 짧은 아암(50b)에 접촉되는 가동축(58)이 네가티브 X 방향으로 이동하는 결과가 되며, 이에 반해 슬라이드 판(40)의 한 측면부(우측 측면부)를 누르는 것은 제23(B)도에 나타낸 바와 같다. 이때 압축 코일 스프링(45)은 제22(B)도에 나타낸 바와 같이 압축에 의해 변형되고, 슬라이드 판(40)은 X 방향으로 슬라이드한다.

커버(12)가 아래쪽으로 눌려질 때 생성된 반작용은 커버(12)의 4 개의 코너에서 직접 동작하는 압축 코일 스프링(24)의 스프링력과 슬라이드 판(40)과, 가동축(58) 및 레버(50,52)를 통해 커버(12)의 운동 전달부(12a)에 간접적으로 작용하는 압축 코일 스프링(46)의 스프링력에 의해 발생된다.

커버가 최하위 위치로 눌려질 때 양 레버(50,52)는 제23(C)도에 나타낸 최하위 위치로 회전하며, 가동축(58)과 슬라이드 판(40)은 X-(네가티브) 방향에서 최대 위치로 변위된다. 압축 코일 스프링(24,46)의 압축 변형 역시 이 위치에서 최대로 반응한다.

커버(12)의 힘이 해제될때, 여러 가동부들은 상기와 반대 방향으로 즉,제23(C)도 위치로 부터 제23(B)도 위치까지 그후 제23(A)도 위치까지 이동한다.

가동축(58)에 연결된 제1 레버(50)는 제2 레버(52)에 연결된 긴 레버 아암을 갖는 L 모양으로 구성된다. 그 결과, 커버(12)의 실질적으로 가벼운(작은) 아래 방향의 힘은 압축 코일 스프링(46)의 스프링 힘에 반대인 X-(네가티브)방향으로 미끄럼 판(40)을 움직이기에 충분하다.

제1도 내지 제3도, 제14도 및 제18도에서 한번더, 스프링 판 모양의 한쌍의 래치(70)가 Y 방향으로 슬라이드 판(40)의 양측에 접촉되는 위치에서 및 소켓의 X 방향의 중앙에서 베이스(10)에 장착된다. 제24(B)도에 잘 도시된 바와 같이, 각각의 래치(70)의 하부 단부는 상기 판의 하부 단부의 세로축에 수직인 평면에 탄성적으로 이동되는 중앙부 또는 상부 단부 중 하나를 구비하여 베이스(10)에 고정된다. V 모양으로 가로로 내부로 돌출한 전기 부품 유지부(70a)는 최상부에 형성되고 L 모양으로 외부로 돌출한 하부 유도부(70b)는 중앙부에 형성된다.

각각의 래치 뒤에, 커버(12)의 내부벽으로 부터 수직으로 아래로 연장하는 래치가이드(래치 동작부)(72)가 구비된다. 래치가이드(72)는 하부와 수직 유도 표면(72a)에 형성된 중앙부와 상부 방향으로 외부로 갈수록 줄어드는(tapered) 가이드 표면(72b)에 형성된 최상부를 갖는다.

래치(70)의 최상부(상부 유도부)가 제18도에 도시된 바와 같이 래치 가이드(72)의 수직 가이드 표면(72a)과 접촉될 때, 래치(70)는 소켓 중앙을 향해 구부리는 방법으로 탄성적으로 이동되어 전기 부품 유지부(70a)가 전기부품 시트에서 미끄럼 판(40)의 외부 주변부의 최상부를 덮는다. 커버(12)가 아래로 눌릴때,래치(70)의 하부 유도부(70b)는 경사진 유도 표면(72b)으로 움직이며, 그 결과 래치(70)는 스프링 복원력에 의해 원래 모양으로 복귀하고 전기 부품 유지부(70a)는 슬라이드 판(40)의 외부 주변부에서 전기부품 시트의 상부로부터 물러난다.

이하, 소켓상의 BGA 패키지의 부착과 접촉되는 동작이 제24도 내지 제32도에 참조하여 기술된다.

제24도 내지 제26도는 최저한도의 위치까지 아래로 눌러진 커버(12)의 상태를 도시하고, 제24(A)도 및 제24(B)도는 장착된 BGA 패키지를 갖는 소켓 내부 구조의 일부 횡단면을 도시하며, 제25도는 제24(A)도의 필수부분의 확대도이고, 제26도는 각각의 접촉 구성부품의 아암(30a,30b)과 리드 단자(solder ball) 사이의 일반적인 위치관계를 도시한 확대도이다.

커버(12)가 제24(B)도에 도시된 바와 같이 아래로 눌릴때, 래치(70)는 전기 부품 시트 외부로부터 외부로 물러나는 래치가이드(72) 및 전기 부품 유지부(70a)의 경사진 유도 표면(72a)에 맞물려지는 하부 유도부(70b)를 갖는 원래의 위치를 나타내며, 그 결과 BGA 패키지(32)를 위로부터 커버(12)의 개구(14)를 통해 소켓에 삽입하는 것이 가능하게 된다. 이 경우에, BGA 패키지(32)의 주변부는 시트로 슬라이드 판(20)(제25도)의 가이드 포스트(40f)의 내부 표면에 의해 유도되고, BGA 패키지(32)의 각각의 리드 단자(solder ball)(32a)는 대응하는 슬라이드 판(40)의 개구(42)로 들어간다.

상기한 바와같이 커버(12)가 아래로 밀릴때, 슬라이드 판(40)은 레버(52,50)와 가동축(58)을 통해 X-방향으로 미끄러진다. 미끄럼 판(40)의 격벽(40a)상의홈(40b)에 맞물려지는 각각의 접촉 구성부품(30)의 하나의 아암(30a)은 슬라이드 판(40)의 미끄러짐을 따라 X-방향으로 이동하지만, 다른 아암(30b)은 정지 상태를 유지하며, 그 결과 두 아암(30a,30b)은 오픈될 것이다. 따라서, 제25도와 제26도에 도시된 바와 같이, BGA 패키지(32)의 각각의 리드 단자(땜납볼)(32)는 각각의 접촉 구성부품(30)의 두 아암(30a,30b)사이에 자유롭게 삽입된다.

제27도 내지 제29도는 커버(12)의 아래 방향 힘이 제거되어 커버(12)가 위로 움직이는 상태를 도시하고, 제27(A)도 및 제27(B)도는 그때의 소켓 내부 구조를 도시하는 일부 횡단면도이고, 제28도는 제27(A)도의 필수 부분의 확대도이며, 제29도는 각각의 접촉 구성부품(30)의 아암(30a,30b)과 리드 단자(땜납볼)(32) 사이의 일반적인 위치 관계를 도시한 확대도이다.

커버(12)를 누르는 힘이 제거되면, 슬라이드 판(40)은 압축 코일 스프링(46)의 스프링 힘에 의해 X+ 방향으로 슬라이드된다. 슬라이드 판(40)의 격벽(40a) 상의 각 홈(40b)과 맞물리는 각 접촉 구성부품(30)의 아암(30a)이 슬라이드 판(40)과 함께 이동함에 따라, 아암(30a,30b)간의 거리는 제28도 및 제25도에 도시된 바와 같이 좁아진다. X+ 방향의 슬라이드 판(40)의 미끄러짐과 함께, 제1의 레버(50)는 이동 가능한 축(58)을 통하여 상향(시계 방향으로) 회전하고 제2의 레버(52)는 제27(A)도에 도시된 바와 같이 레버 연결부(62)를 통하여 상향(반시계 방향으로) 회전한다.

제27(B)도에 도시된 바와 같이, 커버(12)의 상향 이동과 함께, 래치(70)의 하즉 유도부(70b)는 래치 유도부(72)의 경사진 유도 표면(72b)으로부터 수직 유도표면(72a)으로 이동하고 래치(70)의 전기 부품 유지부(70a)는 전진하여 BGA 패키지(32)의 상측 표면의 외주와 맞물리게 된다.

제30도 내지 제32도는 커버(12)가 상측 한계 지점으로 이동한 상태를 나타내고 있으며, 제30(A)도 및 제30(B)도는 이 때의 소켓 내부 구조를 나타내는 부분 단면도인데, 제31도는 제30(A)도에 도시된 필수 부분에 대한 확대도이며, 제32도는 리드 단자(솔더볼)(32a)와 각 접촉 구성부품(30)의 아암(30a,30b)간의 통상적인 위치 관계를 나타내는 확대도이다.

커버(12)가 최대 한계 위치에 도달하면, 슬라이드 판(40)은 압축 코일 스프링(46)의 스프링 힘으로 인하여 X+ 방향으로 미끄러지고 다시 원 위치 부근으로 복귀하며, 각 접촉 구성부품(30)의 아암(30a,30b)은 동일한 방법으로 대향 측면으로부터 각 솔더 볼(32a)을 붙잡기 위해 접근하여, 그 결과로서 각 접촉 구성부품(30)와 각 솔더볼(32a)간의 압축력 있는 맞물림으로 인하여 전기적으로 접촉된다. 래치(70)는 제30(B)도에 도시된 바와 같이 상부로부터 BGA 패키지에 탄력적으로 압력을 가한다. BGA 패키지(32)는 상기된 방법으로 소켓에 부착된 상태로 번-인(burn-in) 테스트를 받는다.

BGA 패키지(32)가 소켓으로부터 제거된다면, 다시 한번 제24(A)도 및 제24(B)도에 도시된 높이로 커버(12)에 압력을 가하는 것이 필요할 뿐이다. 따라서, 소켓의 여러 가동부는 반대 방향으로 이동하고, 각각의 접촉 구성부품(30)의 양 아암(30a,30b)은 그들의 각각의 솔더볼(32a)로부터 분리되고, 각각의 래치는 바깥쪽으로 이동하여 래치의 패키지 유지부(70a)가 BGA 패키지(32)로부터 분리된다.이때, 한 쌍의 트위저(tweezer) 또는 이와 유사한 것으로써 BGA 패키지(32)를 분리해내는 것이 가능해진다. BGA 패키지(32)의 부착 및 언부착과 커버(12)의 동작(하향 힘과 힘의 제거)은 오직 수직 방향으로의 동작을 포함한다. 따라서, 이들 일련의 동작은 자동 유닛을 사용하여 용이하게 실행될 수 있다.

아암(30a,30b)은 Y 방향으로 또 다른 근소 거리로부터 오프셋되며 X 방향으로 각각 이동 가능하여 각 솔더볼(32a)과 맞물리는 지점을 통하여 그어진 가상 선(imaginary line)은 X 방향과 평행하지 않게 된다. 이러한 배치는 접촉 구성부품(30)의 각 아암(30a,30b)의 내부 에지가 솔더볼(32a)의 표면 산화막을 뚫는 것을 용이하게 하는데, 이 접촉 구성부품(30)는 본 실시예에 설명된 소켓의 제32도에 도시된 바와 같이 대향 측으로부터 각 솔더 볼(32a)을 붙잡는다. 결과적으로 접촉 구성부품(30)와 각 솔더볼(32a)간에 만족스럽게 전기적 접촉이 이루어진다.

접촉 구성부품(30A,30B)의 위치 관계가 서로 대칭적이며 접촉 구성부품(30A)의 아암(30a,30b)이 Y 방향으로 서로 인접한 접촉 구성부품(30B)의 아암(30a,30b)에 대해 180° 위치된다는 사실로부터, 각 접촉 구성부품(30)과의 압축 접촉에 의해 각 솔더볼 (32)에 제공되는 회전력은 서로 상쇄되므로 이동되고 있는 BGA 패키지(32)를 통해 솔더볼(32a)의 위치가 시프트될 위험은 없다.

더욱이, 각 접촉 구성부품(30)는 제31도에 도시된 바와 같이 볼의 바닥과 맞물리지 않고 한 쌍의 아암(30a,30b)에 의해 솔더볼의 측면을 대향 측면으로부터 잡는 방식으로 압축적으로 맞물린다. 이 방식으로 접촉 구성부품이 솔더볼(32a)의 대향측면과 맞물리는 접촉 방법에 따르면 다음과 같은 이점이 얻어진다. 각 솔더볼(32a)의 바닥이 손상을 입거나 변형될 위험이 전혀없고; BGA 패키지의 두께가 변하는 경우에도 일정한 압력이 얻어지며, BGA 패키지가 그것의 수직 방향으로 힘을 받지 않기 때문에 패키지내의 칩 또는 배선이 결코 손상되는 일이 없으며, 접촉 저항 및 인덕턴스에 관련한 안정된 전기적 특성이 접촉 구성부품(30)와 각각의 솔더볼(32a)이 2 지점에서 서로 맞물림으로서 얻어지고; 그리고 각 접촉 구성부품(30)의 양쪽 아암(30a, 30b)이 각 접촉 구성부품의 최대 변위의 완전 개방 상태로부터 그것의 원래 상태로 복귀하는 과정에서의 변위에 의해 각각의 솔더볼(32a)과 압축적으로 맞물리기 때문에 각 접촉 구성부품(30)이 받는 응력은 작게 된다.

부가적으로, 각 땜납볼(32a)과 인쇄기판 간의 도체 길이는 감소되고, 접촉 구성부품(30)이 이 실시예의 소켓에서 대략 일직선으로 형성되기 때문에 접촉 구성부품(30) 자체의 저항, 인덕턴스등의 만족스러운 전기적 특성이 얻어진다.

소켓에 부착되었던 BGA 패키지(32)의 상부 표면이 커버(12)상의 개구부(14)를 통해 공기중에 노출되기 때문에 BGA 패키지(32)내에서 발생되는 열은 효과적으로 소산될 수 있다. 아울러, 커버(12)는 베이스(10)에 대해 위 및 아래로 이동할 수 있는 구조를 가지고, BGA 패키지(32)를 유지하는 래치(70)는 커버(12)의 수직 이동과 무관하게 작용함으로써 공간이 최소로 되고 자동 유닛으로 하여금 BGA 패키지의 부착 및 언부착을 실행하게 하도록 장치 구조를 단순화시킬 수 있는 이점이 얻어진다.

게다가, 본 예의 소켓에서 접촉 구성부품(30)은 압축 방법에 의해 베이스(10)에 고정되지 않는 대신에 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이 베이스(10)의 하부 표면에 제공된 돌기(36b)를 갖는 구멍(36a)을 구비한 정지부재(36)에 의해 베이스(10)에 분리가능하게 고정된다. 따라서, 접촉 구성부품(30)의 설치 및 교체가 보다 쉽게 이루어진다.

설명된 실시예에서는 제4(c)도에 도시된 바와 같은 리드 단자 패턴을 갖는 BGA 패키지(32)의 부착을 번인 테스트하는데 적당한 소켓에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 그러한 소켓에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 개념 범위내에서 여러 가지 수정 및 변경 또한 가능하다.

또한, 접촉 구성부품(30)의 모양도 여러 가지로 변경될 수 있다. 필요하다면, 아암(30a, 30b)중 하나(30b와 같은 것)가 제거될 수 있거나, 어떤 적당한 보강부가 삽입될 수도 있다. 또한, 접촉 구성부품(30)와 정지부재(36)간의 맞물림(결합, engagement) 구조도 변경될 수 있고, 접촉 구성부품(30)의 아암(30a)과 슬라이드 판(30)간의 맞물림 구조도 변경될 수 있다.

각각의 접촉 구성부품(30)이 커버(12)의 수직 이동과 연계하여 리드 단자(32a)가 압축적으로 맞물리게 하는 접촉부 개방 및 폐쇄 구조 또한 변경 될 수 있다. 예컨대, 제2 레버(52)는 제1 레버(50)를 커버(12)에 직접 연결함으로써 생략될 수 있다. 더구나, 커버(12)는 어떤 적당한 기구가 슬라이드 판(40)용 레버(50)에 직접 작용하게 함으로써 제거될 수 있다.

설명된 실시예는 BGA 패키지용 소켓에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 핀그리드 어레이 패키지, SOJ 패키지 및 SOP 패키지등과 같은 IC 패키지용 소켓에 응용될 수 있다. 또한, "베어(bare)" 칩용 소켓에 사용될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 번인 테스트용 소켓 뿐만 아니라, 짧은 기간에 IC 패키지의 입/출력 특성 및 펄스 특성을 시험하기 위한 전기 특성 시험용 소켓에 사용될 수 있다.

상기 설명된 바와 같이, 본 발명에 의해 전기 부품과 리드 단자간의 전지 접촉에 적당한 소켓 장치와 높은 전기적 특성과 내구성을 갖는 접촉 구성부품을 갖춘 소켓 장치가 제공된다. 또한 본 발명은 전기부품을 안전하게 장착할 수 있고, 전기 부품이나 리드 단자의 내부에 바람직하지 않은 손상이나 변형을 일으키지 않고 각 리드 단자에 전기적으로 접촉될 수 있는 소켓 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 소켓에 따르면, 전기 부품의 주몸체의 두께에 영향을 받지않고 각 리드 단자와 각 접촉 부재간에 일정한 힘이 제공된다. 또한, 공간의 경제성을 추구할 수 있고, 전기 부품의 부착 및 부착 해제의 자동화가 용이할 뿐만 아니라 접촉 구성부품을 주 소켓 몸체에 용이하게 설치 및 분해할 수 있다.

본 발명은 청구된 발명의 범위내에 속하는 모든 실시예를 포함한다.

제1도는 본 발명에 따라 제작된 소켓의 평면도.

제2도는 제1도의 화살표 A에 의해 지시된 방향으로 본 제1도의 소켓의 측면도.

제3도는 제1도의 화살표 B에 의해 지시된 방향으로 본 제1도의 소켓의 측면도.

제4(A)도 내지 제4(C)도는 제1도 내지 제3도의 소켓에 장착되는 BGA 패키지의 각각의 평면도, 전면도, 저면도(底面圖).

제5(A)도와 제5(B)도는 제1도 내지 제3도의 구조물에 사용된 접촉 구성부품의 각각의 평면도와 전면도.

제5(A')도와 제5(B')도는 접촉 구성부품의 미러(mirror) 이미지 버전인 제5(A)도와 제5(B)도와 유사한 도면이고, 제5(C)도는 접촉 구성부품의 측면도.

제6도는 제1도 내지 제3도에 나타낸 소켓의 접촉 구성부품을 유지하기 위한 기구부의 단면도.

제7(A)도와 제7(B)도는 다른 방향으로부터 본 제6도와 유사한 단면도.

제8도는 제1도 내지 제3도에 예시한 소켓의 슬라이드 판의 구조를 나타낸 도면.

제9도는 제8도 슬라이드 판의 구조를 나타내는 저면도.

제10도는 제8도의 라인 10-10 선을 따라 절단한 단면도.

제11도는 파선 C 로 지시된 제10도의 부분을 확대한 도면.

제12도는 제8도의 라인 12-12을 따라 절단한 단면도.

제13도는 파선 D 로 지시된 제12도의 부분을 확대한 도면.

제14도는 실시예의 소켓 내부 구조를 설명하기 위한 목적으로서 소켓을 나타낸 평면도.

제15도는 파선 E 로 지시된 제14도의 부분을 확대한 도면.

제16도는 제14도의 라인 16-16을 따라 절단한 단면도.

제17도는 파선 F 로 지시된 제16도의 부분을 확대한 도면.

제18도는 제14도의 라인 18-18을 따라 절단한 단면도.

제19도는 파선 G 로 지시된 제18도의 부분을 확대한 도면.

제20도는 본 발명의 실시예에 따른 소켓의 베이스와 슬라이드 판을 포함한 어셈블리를 나타낸 평면도.

제21도는 제20도의 라인 21-21을 따라 절단한 단면의 부분을 갖는 정면도.

제22(A)도와 제22(B)도는 2 개의 다른 위치에서 본 제21도의 단면부를 확대한 도면.

제23(A)도 내지 제23(C)도는 본 발명에 따라 제작된 소켓의 커버의 수직 이동과 관련된 여러 단계에서의 레버의 이동을 각각 나타낸 도면.

제24(A)도와 제24(B)도는 BGA 패키지가 본 실시예에서 상기한 소켓의 최하위위치로 눌려지는 커버에 의해 장착될 때 소켓 내부의 구조를 나타낸 도면.

제25도는 제24(A)도의 일부분을 나타낸 도면.

제26도는 제24도에 나타낸 상태에 있는 소켓의 각각의 접촉 구성부품의 한쌍의 아암과 리드 단자(땜납볼) 사이의 전형적인 위치 관계를 나타내는 확대된 평면도.

제27(A)도와 제27(B)도는 커버가 중간 높이에 있을 때 소켓 내부의 구조를 나타내는 단면도로서, BGA 패키지가 본 실시예의 소켓에 장착되는 것을 나타낸 도면.

제28도는 제27(A)도의 일부분을 확대한 도면.

제29도는 제27도에 나타낸 상태에서 각각의 접촉 구성부품의 한쌍의 아암과 리드 단자(땜납볼) 사이의 전형적 위치 관계를 나타내는 확대된 평면도.

제30(A)도와 제30(B)도는 커버가 최고의 높이에 있을 때 소켓 내부의 구조를 나타내는 단면도로서, BGA 패키지가 본 실시예의 소켓에 장착되는 것을 나타낸 도면.

제31도는 제30(A)도의 일부분을 확대한 도면.

제32도는 제30도에 나타낸 상태에서 각각의 접촉 구성부품의 한쌍의 아암과 소켓의 리드 단자(땜납볼) 사이의 전형적 위치 관계를 나타내는 확대된 평면도.

제33도는 BGA 패키지를 장착하기 위해 종래의 기술에 따른 번인(BURN-IN) 테스트를 위한 소켓의 구조를 나타낸 평면도.

제34도는 제33도의 소켓의 측면도.

제35는 제33도와 제34도 소켓의 단면도.

제36도는 파선 H 로 지시된 제35도의 일부분을 확대한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 베이스

12 : 커버

16 : 유도 구멍

24 : 압축 코일 스프링

26 : 정지 부재

32 : BGA 패키지

40 : 슬라이드 판

50, 52 : 레버

54, 66 : 회전 레버축

70 : 래치

106 : 힌지

110 : 축

Claims

소정의 패턴으로 배열된 복수의 볼 형태(ball-shaped)의 리드 단자를 가지는 전기 부품을 착탈 가능하도록 장착하는 소켓 장치에 있어서,

베이스(base)와,

상기 베이스 내에 장착되고, Z 축에 대해 수직인 X-Y 방향으로 전개된 패턴내에서 상기 Z 축에 일반적으로 평행하면서 서로에 대해서도 평행하고, 상기 소정의 패턴에 대응하는 길이방향 축을 각각 갖는 복수개의 긴(elongated) 접촉 구성부품(contact eleement)-각 접촉 구성부품은 개폐(開閉) 위치 사이를 이동할 수 있는 제1 및 제2 플렉시블(flexible) 접촉 아암을 가짐-과,

상기 베이스 위에 장착되면서, 일반적으로 평평한 평면인 상면과 하면을 가지고, X 방향으로 슬라이딩하는 슬라이드(slide) 판-상기 슬라이드 판은,

상기 소정의 패턴에 대응되는 패턴 내에 배열되면서, 상기 상면과 하면 사이의 상기 슬라이드 판을 관통하는 복수개의 개구(aperture)를 가짐-과,

전기 부품 수납 시트(seat)-상기 전기 부품은 상기 시트(seat)에 배치됨으로써 상기 전기 부품의 각 리드 단자가 각각의 제1 및 제2 플렉시블 접촉 아암 사이에 삽입되도록 배치됨-와,

상기 전기 부품이 상기 시트에 삽입되거나 또는 제거될 수 있는 상태인 접촉 아암의 열린 위치와, 상기 전기 부품의 리드 단자가 각각의 제1 및 제2 플렉시블 접촉 아암에 결합된(engaged) 상태인 접촉 아암의 닫힌 위치 사이에서 상기 슬라이드 판을 이동시키는 수단을 포함하며,

여기서, 상기 각 접촉 구성부품의 제1 및 제2 플렉시블 접촉 아암은 상기 각각의 개구에 삽입되고, 제1 및 제2 접촉 아암 중의 하나는 상기 슬라이드 판과 같이 상기 슬라이드 판의 이동방향으로 움직이도록 상기 슬라이드 판에 결합되는

소켓 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 접촉 아암은 Y 방향으로 서로에 대해 이격되어 있고, X방향으로 서로에 대해 상대적 이동이 가능하면서, 전기 부품의 리드 단자가 상기 제1 및 제2 접촉 아암에 물려지는 점들 사이를 통과하는 가상선(imaginary line)은 상기 X방향에 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제2항에 있어서,

상기 접촉 구성부품은 Y방향에 대해 개구의 행 단위로 교대로 길이방향 축을 기준으로 180도만큼 회전하여 전체적으로 상기 리드 단자에 걸리는 회전력이 서로 상쇄되도록 하는 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제1항에 있어서,

상기 슬라이드 판내에 각 개구의 인접한 지점에 홈이 형성되고, 상기 제1 및 제2 접촉 아암중 하나와 상기 슬라이드 판간의 결합부는, 상기 각 홈에 삽입되고상기 제1 및 제2 접촉 아암중 하나의 말단 단부로부터 연장하는 탭(tab)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소캣 장치.
제1항에 있어서,

상기 슬라이드 판의 일반적으로 평평한 면인 하부판은 상기 베이스로부터 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제1항에 있어서,

상기 슬라이드 판을 이동시키는 수단은,

베이스에 그 일부분이 피벗 운동 가능하게(pivotably) 장착된 일반적으로 L자 형상의 레버 부재를 갖춘 레버기구를 포함하며,

상기 레버 부재는 상기 피벗 운동 가능하게 장착된 일부분으로부터 말단 단부까지 연장하는 긴(elongated) 아암과, 상기 긴 아암으로부퍼 소정의 각도를 가지면서 상기 피벗 운동 가능하게 장착된 일부분에서 상기 슬라이드 판의 측면부에 배치된 X 방향 운동 전달 단부 사이까지 위쪽으로 연장하는 비교적 짧은 아암을 구비하고, 상기 긴 아암의 말단 단부에 하부방향으로 가해진 힘은 상기 레버 부재를 피벗 운동시켜 슬라이드 판에 상기 힘이 전달되어 상기 슬라이드 판이 X 방향으로 이동하도록 하고, 스프링 부재가 베이스에 장착되어 상기 레버 부재로부터 상기 슬라이드 판에 전달되는 힘에 대해 반대로 상기 슬라이드 판에 복원력을 가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제6항에 있어서,

베이스에 장착되어 제1 및 제2 위치 사이를 이동 가능한 커버를 추가로 포함하고, 상기 커버는 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때 상기 레버기구에 아래쪽으로 가해지는 힘을 적용하기 위한 운동 전달 면을 갖춘 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제7항에 있어서,

상기 커버는 Z축과 평행하게 상기 제1 및 제2 위치 사이를 이동하고, 소켓 장치에 대해 전기 부품의 부착 및 제거를 할 수 있도록 하기 위해 상기 커버를 관통하는 개구(opening)를 갖는 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제6항에 있어서,

상기 레버기구는 상기 베이스에 피벗식으로 장착된 제1 단부를 갖춘 다른 레버 부재를 포함하는데,

상기 다른 레버 부재는 힘 전달 면을 갖는 말단부까지 연장되며, 슬롯이 형성되는 중간부를 갖고, 상기 L 형상의 부재의 긴 아암의 말단 단부는 상기 슬롯에 슬라이드가 가능한 상태로 접속되는 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제1항에 있어서,

록킹 위치와 언록킹 위치 사이를 움직이면서 상부면과 하부면을 갖고 베이스에 장착되는 정지 부재를 추가로 포함하는 것으로서,

상기 정지 부재는 상기 정지 부재의 상기 상부면과 하부면 사이를 관통하는 복수의 개구를 갖추고,

상기 각 접촉 구성부품은 상기 정지 부재의 각 개구를 통해 수납되는 긴(elongated) 핀부를 갖추며,

상기 정지 부재의 개구에 대해 정렬되며 각 접촉 구성부품에 형성되는 돌기와 각 정지 부재의 개구에서 상기 정지 부재에 형성되는 정지 부재 돌기를 갖추며, 상기 정지 부재가 록킹 위치에 있을 때 각 접촉 구성부품의 수직 이동을 방지하기 위해 각각의 정지 부재 돌기는 각각의 접촉 구성부품 돌기와 결합(engagement)하고, 상기 정지 부재가 언록킹 위치에 있을 때 각각의 정지 부재 돌기는 각각의 접촉 구성부품 돌기와의 결합상태에서 해제되는 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
제1항에 있어서,

베이스에 장착되면서 제1 및 제2 위치 사이를 이동하는 커버를 포함하고,

상기 커버는 상기 소켓 장치에 대해 전기 부품의 부착 및 제거를 할 수 있도록 커버를 통과하는 개구를 갖고, 래치 수단은 베이스에서 상기 전기 부품 수납 시트에 인접하여 장착된 이격된 스프링 래치들을 포함하는데, 상기 래치들은 각각 상기 전기 부품 수납 시트위로 상기 슬라이드 판의 상부 표면과 평행한 평면에서 움직이는 전기 부품 유지부를 갖추고 있으며, 상기 커버는 이 커버가 상기 제1 및제2 위치중 한 곳에 있을 때 상기 전기 부품 사트 위로 배치된 전기 부품 유지부와 함께 전기 부품 시트 쪽으로 스프링 래치를 바이어스하고, 상기 커버가 상기 제1 및 제2 위치중 또 다른 한 곳에 있을 때 상기 스프링 래치의 전기 부품 유지부가 상기 전기 부품 시트로부터 멀어지도록 이동시키는 표면부를 갖춘 것을 특징으로 하는 소켓 장치.
소정의 패턴으로 배열된 복수의 볼 형태의(ball-shaped) 리드 단자를 가지는 전기 부품을 착탈 가능하도록 장착하는 소켓 장치에 있어서,

베이스(base)와,

상기 베이스 내에 장착되고, Z 축에 대해 수직인 X-Y 방향으로 전개된 패턴내에서 상기 Z 축에 일반적으로 평행하면서 서로에 대해서도 평행하고, 상기 소정의 패턴에 대응하는 길이방향 축을 갖는 복수개의 긴(elongated) 접촉 구성부품(contact element)-각 접촉 구성부품은 제1 및 제2 위치 사이를 이동할 수 있는 플렉시블(flexible) 접촉 아암을 가짐-과,

상기 베이스 위에 장착되면서, 일반적으로 평평한 평면인 상부판과 하부판을 가지고, X 방향으로 슬라이딩하는 슬라이드(slide) 판-상기 슬라이드 판은,

상기 소정의 패턴에 대응되는 패턴 내에 배열되면서, 상기 상면과 하면 사이의 상기 슬라이드 판을 관통하는 복수개의 개구(aperture)를 가짐-과,

전기 부품 수납 시트(seat)-상기 전기 부품이 상기 시트(seat)에 배치되어 상기 전기 부품의 리드 단자가 상기 접촉 아암에 근접하도록 배치됨-와,

상기 전기 부품이 상기 시트에 삽입되거나 또는 제거될 수 있는 상태인 접촉 아암의 열린 위치와, 상기 전기 부품의 리드 단자가 각각의 접촉 아암에 의해 접촉되는 상태인 접촉 아암의 닫힌 위치 사이에서 상기 슬라이드 판을 이동시키는 수단를 포함하며,

여기서, 상기 각 접촉 구성부품의 상기 접촉 아암은 상기 각각의 개구에 삽입되고 X 방향으로 상기 슬라이드 판과 같이 움직이도록 상기 슬라이드 판에 결합되는

소켓 장치.
소정의 패턴으로 배열된 복수의 볼 형태(ball shaped)의 리드 단자를 가지는 전기 부품을 착탈 가능하도록 장착하는 소켓 장치에 있어서,

베이스(base)와,

상기 소정의 패턴에 대응하는 패턴으로 배열되면서 상기 베이스에 형성되는 복수의 구멍(hole)과,

상기 베이스의 각각의 구멍에 장착되면서 길이방향 축을 갖는 복수의 긴(elongated) 접촉 구성부품(contact element)과,

베이스에 장착되면서 상부면과 하부면을 가지며 록킹(locking) 위치와 언록킹(unlocking) 위치 사이를 움직이는 정지 부재(stop member)를 구비하며,

상기 정지 부재는 상기 상부면과 하부면 사이에서 상기 정지 부재를 관통하며 연장되고, 상기 접촉 구성부품에 대해 정렬된 복수의 개구-상기 접촉 구성부품은 각각 상기 정지 부재 개구를 통해 수납된 긴(elongated) 핀부를 가짐-를 구비하고,

상기 각각의 접촉 구성부품에는 돌기(protuberance)가 형성되고, 상기 각각의 정지 부재의 각 개구에 정지 부재 돌기가 형성되어,

상기 정지 부재가 록킹 위치에 있을 때 각각의 정지 부재 돌기는 각각의 접촉 구성부품의 돌기에 결합(engagement)하여 각각의 접촉 구성부품의 수직 상승 움직임을 방지하고, 상기 정지 부재가 언록킹 위치에 있을 때는 상기 각각의 정지 부재 돌기는 각각의 접촉 구성부품 돌기와 결합상태에서 해재되는 것을 특징으로 하는 소켓 장치.