KR100488895B1

KR100488895B1 - 전기부품용 소켓

Info

Publication number: KR100488895B1
Application number: KR10-2002-0008499A
Authority: KR
Inventors: 야마다다카유키
Original assignee: 가부시키가이샤 엔프라스
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2005-05-11
Also published as: US20020115337A1; MY128420A; KR20020067979A; JP2002246132A; JP3443687B2; TW543247B; US6743043B2

Abstract

본 발명의 전기품용 소켓은 IC패키지의 랜드부와 회로기판을 전기적으로 접속하는 콘택트핀이 소켓본체에 설치된 IC소켓에 있어서, 소켓본체는 회로기판상에 배열 설치되는 로어플레이트와 로어플레이트상에 배열 설치되고 IC패키지가 탑재되는 어퍼플레이트를 갖고, 이 어퍼플레이트에는 IC패키지가 맞닿아 탑재되는 시팅부의 높이가 다른 것과 교환 가능하게 구성되었다.

Description

전기부품용 소켓{SOCKET FOR ELECTRIC PARTS}

본 발명은 반도체장치(이하, 「IC패키지」라 함) 등의 전기부품을 탈착이 자유롭게 수용하는 전기부품용 소켓, 특히 다른 전기부품에 대해서 부품의 공용화를 도모할 수 있는 전기부품용 소켓의 개량에 관한 것이다.

종래 이 종류의 「전기부품용 소켓」으로서는 「전기부품」인 IC패키지의 시험 등을 행하기 위한 IC소켓이 있다.

이 IC소켓은 소켓본체에 콘택트핀이 배열 설치되고, 사용시에는 이 소켓본체가 회로기판상에 장착되는 한편, 그 소켓본체상에 IC패키지가 탑재하도록 되어 있다.

이 상태에서, 이 콘택트핀이 IC패키지의 단자와 회로기판에 접촉하여 그 양자를 전기적으로 접촉하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 것에 있어서는, IC패키지에는, 예컨대 LGA(Land Grid Array)와, BGA(Ball Grid Array), PGA(Pin Grid Array) 등 다른 종류의 것이 있고, 각각 단자형상 등이 다르기 때문에, IC패키지의 종류가 다르면 그에 따라 IC패키지 전체를 교환할 필요가 있었다.

본 발명의 목적은 전기부품의 종류가 달라도 그 전기부품에 따라서 전부 교환하는 일 없이 부품의 공용화를 도모할 수 있는 전기부품용 소켓을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 전기부품의 단자와 회로기판을 전기적으로 접속하는 콘택트핀이 소켓본체에 설치된 전기부품용 소켓에 있어서, 상기 소켓본체는 상기 회로기판상에 배열 설치되는 로어플레이트와, 해당 로어플레이트상에 배열 설치되고 상기 전기부품이 탑재되는 어퍼플레이트를 갖고, 해당 어퍼플레이트에는 상기 전기부품이 맞닿아서 탑재되는 시팅부의 높이가 다른 것과 교환 가능하게 구성된 전기부품용 소켓으로 된 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 전기부품의 종류에 따라서 시팅부의 높이가 다른 어퍼플레이트를 선택해서 교환하는 것에 의해, 전기부품단자와 콘택트핀의 접촉압을 확보하고, 로어플레이트의 공용화를 도모할 수 있다.

다른 특징은 상기 콘택트핀은 상기 전기부품의 다른 형상의 단자에 대응한 다른 형상의 접촉부를 갖는 것과 교환 가능하게 구성된 것이다.

이에 의하면, 전기부품단자와 접촉부의 도통성능을 보다 향상시킬 수 있다.

다른 특징은 상기 콘택트핀은 상기 전기부품의 단자에 전기적으로 접촉되는 제1플랜지 및 상기 회로기판에 전기적으로 접속되는 제2플랜지를 갖고, 해당 제1플랜지 및 제2플랜지의 사이에 통체 및 탄성부재가 개재되며, 상기 통체는 한쪽 단부가 상기 제1, 제2플랜지의 한쪽에 부딪침과 더불어 상기 제1, 제2플랜지의 다른 쪽에 미끄럼 접합되고, 상기 탄성부재는 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 서로 떨어뜨리는 방향으로 밀도록 배치되며, 더욱이 상기 제1플랜지는 상기 전기부품의 다른 형상의 단자에 대응한 다른 형상의 접촉부를 갖는 것과 교환 가능하게 구성된 것이다.

이에 의하면, 콘택트핀의 제1플랜지를 교환하는 것에 의해, 다른 부품의 공용화를 도모하고 도통성능을 양호하게 할 수 있다.

다른 특징은 상기 로어플레이트는 상기 제2플랜지가 관통하는 복수의 하측관통공을 갖고, 해당 복수의 하측 관통공의 형성범위는 상기 어퍼플레이트의 상기 콘택트핀이 관통하는 상측관통공의 형성범위 보다 넓은 범위로 설정되어 있는 것이다.

이에 의하면, 어퍼플레이트를 교환하는 것에 의해 전기부품의 크기나 단자 수가 다른 것에도 대응할 수 있다.

다른 특징은 상기 콘택트핀은 상기 전기부품의 구형상의 단자가 삽입되는 대략 V자의 도랑형상의 접촉부를 갖는 것이다.

이에 의하면, 구형상 단자의 최하부의 손상을 억제할 수 있다.

다른 특징은 상기 어퍼플레이트에는 상기 복수의 상측관통공이 형성되어 상기 전기부품이 탑재되는 어퍼플레이트본체와 해당 어퍼플레이트본체에 교환 가능하게 배열 설치되어 상기 전기부품의 테두리부를 가이드하는 가이드부를 갖는 것이다.

이에 의하면, 가이드부를 교환하는 것만으로 보다 간단히 다른 크기의 전기부품에 대응시킬 수 있다.

(실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명의 실시형태를 나타낸다.

우선, 구성을 설명하면, 도면 중 참조부호 11은 「전기부품용 소켓」으로서의 표면실장식의 IC소켓으로, 이 IC소켓(11)은 「전기부품」으로서의 IC패키지(12,13,14) 등의 성능시험을 행하기 위해서, 이들 IC패키지(12,13,14)와 IC시험장치측의 회로기판(P)의 전기적 접속을 도모하는 것이다.

이 IC소켓(11)은 일부 부품을 교환하는 것으로, 여기서는 3종의 IC패키지(12,13,14)를 수용할 수 있도록 되어 있다.

즉, 이들 중의 IC패키지(12)는, 소위 LGA타입의 패키지이고, 직사각형판형상의 패키지본체(12a)의 하면에 판형상의 단자인 랜드부(12b)가 설치되어 있다 (도 1 참조).

또한, IC패키지(13)는, 소위 BGA타입의 패키지이고, 직사각형판형상의 패키지본체(13a)의 하면부로부터 아래쪽을 향해서 「단자」로서의 다수의 땜납볼(13b)이 돌출되어 있다 (도 3 참조).

더욱이, IC패키지(14)는, 소위 PGA타입의 패키지이고, 직사각형판형상의 패키지본체(14a)의 하면부로부터 아래쪽을 향해서 「단자」로서의 다수의 핀형상단자(14b)가 돌출되어 있다 (도 5 참조).

한편, IC패키지(11)는 소켓본체(15)가 절연성을 갖는 1종류의 로어플레이트(16)와, 선택적으로 사용되는 3종류의 어퍼플레이트(17,18,19)를 갖고, 이 소켓본체(15)에 복수의 콘택트핀(20)이 배열 설치되어 있다.

이들 중, 어퍼플레이트(17)는 LGA타입의 IC패키지(12)를 시험할 때에 로어플레이트(16)에 장착되고, 어퍼플레이트(18)는 BGA타입의 IC패키지(13)를 시험할 때에 로어플레이트(16)에 장착되며, 더욱이 어퍼플레이트(19)는 PGA타입의 IC패키지(14)를 시험할 때에 어퍼플레이트(16)에 장착하도록 되어 있다.

그리고, 이들 로어플레이트(16) 및 어퍼플레이트(17,18,19)에는 각각 콘택트핀(20)이 관통되는 하측관통공(16a) 및 상측관통공(17a,18a,19a)이 동일 피치로 형성되어 있다.

그 하측관통공(16a)은 다수 형성되고, 이 형성범위는 상측관통공(17a, 18a,19a)의 형성범위 보다 넓게 형성되어 있다.

또한, 각 어퍼플레이트(17,18,19)는 상측관통공(17a,18a,19a)이 형성된 어퍼플레이트본체(17b,18b,19b)와, 각 IC패키지(12,13,14)의 테두리부를 가이드하는 가이드부(17c,18c,19c)를 갖는다. 더욱이, 이들 어퍼플레이트본체(17b,18b,19b)에는 IC패키지(12,13,14)가 맞닿아서 탑재되는 시팅부(17d,18d,19d)가 설치되어 있다.

이 중, 어퍼플레이트(17)의 시팅부(17d)는 어퍼플레이트본체(17b)의 상면부에 형성된다.

그리고, 이들 시팅부(17d,18d,19d)의 높이는 각 IC패키지(12,13,14)에 따라서 다르게 되며, 도 2와 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이 누름량(L)이 일정하게 되도록 설정되어 있다.

한편, 이 콘택트핀(20)은 각각 도전성재료로 형성되고, 선택적으로 조립되는 제1플랜지(21,22,23)와, 제2플랜지(24), 통체(25) 및, 코일스프링(26)을 갖는다.

이 3종류의 제1플랜지(21,22,23)는 시험을 행하는 3종류의 IC패키지(12,13,14)에 대응해서 선택적으로 사용하도록 되어 있다.

제1플랜지(21)는 도 2에 나타낸 바와 같이 LGA타입의 IC패키지(12)에 대응하는 것이므로, 단원주(端圓柱)형상의 스토퍼부(21a)로부터 위쪽을 향해서 이 스토퍼부(21a) 보다 직경이 작은 봉형상부(21b)가 돌출 설치되고, 이 봉형상부(21b)의 상단부에 산형상을 갖는 접촉부(21c)가 형성되어 있다.

제1플랜지(21)는 어퍼플레이트(17)에 형성된 상측관통공(17a) 내에 상하이동이 자유롭게 끼워진다. 그리고, 상측관통공(17a)으로 아래쪽으로부터 삽입된 제1플랜지(21)는 스토퍼부(21a)의 상면이 상측관통공(17a)의 단차부(17e)에 맞닿는 것에 의해 위쪽으로의 빠짐을 저지하도록 되어 있다.

그리고, 이 제1플랜지(21)의 봉형상부(21b)는 상부측이 어퍼플레이트(17)의 상면으로부터 위쪽으로 돌출하도록 되어 있다.

또한, 다른 제1플랜지(22)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 BGA타입의 IC패키지(13)에 대응한 것이므로, 제1플랜지(21)와 동일하게 스토퍼부(22a) 및 봉형상부(22b)가 형성되며, 이 봉형상부(22b)의 상단부에 형성된 접촉부(22c)의 형상이 다르게 된다. 즉, 이 접촉부(22c)에는 대략 V자의 도랑형상을 갖고, 이 도랑 내에 땜납볼(13b)이 삽입되어 접촉하도록 되어 있다.

더욱이, 다른 제1플랜지(23)는 도 6에 나타낸 바와 같이 LGA타입의 IC패키지에 대응하는 것이므로, 제1플랜지(21)와 동일하게 스토퍼부(23a) 및 봉형상부(23b)가 형성되며, 이 봉형상부(23b)의 상단부에 형성된 접촉부(23c)의 형상이 다르게 된다. 즉, 이 접촉부(23c)에는 복수의 산형상의 돌기가 형성되고, 이 돌기가 핀형상단자(14b)의 하측에 접촉하도록 되어 있다.

한편, 통체(25)는 원통형상을 갖고, 상하양단부가 접합되지 않고 어퍼플레이트(17,18,19)의 상측관통공(17a,18a,19a)에 상하이동이 자유롭게 삽입되며, 상부 개구 테두리부가 제1플랜지(21,22,23)의 스토퍼부(21a,22a,23a)의 하면에 부딪친다.

또한, 제2플랜지(24)에는 도 2 등에 나타낸 바와 같이 단원주형상의 스토퍼부(24a)로부터 아래쪽을 향해서 이 스토퍼부(24a) 보다 직경이 작은 봉형상부(24b)가 돌출 형성되고, 이 봉형상부(24b)의 하단부가 회로기판(P)에 접촉하도록 되어 있다. 또한, 제2플랜지(24)에는 스토퍼부(24a)로부터 위쪽을 향해서 이 스토퍼부(24a) 보다 직경이 작은 축부(24c)가 돌출 설치되고, 이 축부(24c)가 통체(25) 내로 미끄럼 이동이 자유롭게 끼워진다.

그리고, 이 제2플랜지(24)는 로어플레이트(16)의 하측관통공(16a) 내에 상하 이동이 자유롭게 끼워진다. 그리고, 그 하측관통공(16a)으로 위쪽으로부터 삽입된 제2플랜지(24)는 스토퍼부(24a)의 하면이 그 하측관통공(16a)의 단차부(16b)에 맞닿는 것에 의해 아래쪽으로의 낙하를 저지하도록 되어 있다.

그리고, 이 제2플랜지(24)의 봉형상부(24b)는 하부측이 로어플레이트(16)의 하면으로부터 아래쪽으로 돌출하도록 되어 있다.

더욱이, 코일스프링(26)은 그 제2플랜지(24)의 스토퍼부(24a)의 상면과 통체(25)의 하부 개구 테두리부의 사이에 개재되고, 이 코일스프링(26)에 의해 제1플랜지(21,22,23)와 제2플랜지(24)를 서로 떨어뜨리는 방향으로 밀도록 되어 있다.

그리고, 로어플레이트(16)와 3개의 어퍼플레이트(17,18,19) 중의 하나가 기준핀(27)에 의해 위치 결정되고, 도시 생략된 볼트·너트로 고정되는 것에 의해 콘택트핀(20)이 양자의 사이에 조립된다.

이와 같은 것에서는, 예컨대 LGA타입의 IC패키지(12)의 시험을 행하는 경우에는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 로어플레이트(16)에 어퍼플레이트(17)를 장착함과 더불어 콘택트핀(20)에는 제1플랜지(21)가 조립된다.

그리고, IC소켓(11)이 회로기판(P)상에 고정되고, IC패키지(12)가 어퍼플레이트(17)상에 수용되며, 누름부재(30)로부터의 외력이 작용하지 않은 상태에서는 누름량(L)의 간격이 개방된다.

이 상태로부터 누름부재(30)로 IC패키지(12)를 아래쪽으로 누르면 그 IC패키지(12)의 랜드부(12b)가 콘택트핀(20)의 접촉부(21c)에 맞닿는 상태에서 제1플랜지(21) 및 통체(25)가 코일스프링(26)의 미는 힘에 대항해서 하강한다. 그리고, IC패키지(12)가 소정 량(L) 하강하는 곳에서 IC패키지(12)가 어퍼플레이트(17)의 시팅부(17d)에 맞닿는다. 이에 의해, 랜드부(12b)와 접촉부(21c)는 소정의 접촉압을 얻게 된다.

또한, BGA타입의 IC패키지(13)의 시험을 행하는 경우에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 LGA용 어퍼플레이트(17) 대신 BGA용 어퍼플레이트(18)를 로어플레이트(16)에 장착한다. 또한, 콘택트핀(20)에는 LGA용 제1플랜지(21) 대신 BGA용 제1플랜지(22)를 조립한다.

그리고, IC소켓(11)이 회로기판(P)상에 고정되고, IC패키지(13)가 어퍼플레이트(18)상에 수용되며, 누름부재(30)로부터의 외력이 작용하지 않은 상태에서는 상기와 동일하게 누름량(L)의 간격이 개방된다.

이 상태로부터 누름부재(30)로 IC패키지(13)를 아래쪽으로 누르면, 그 IC패키지(13)의 땜납볼(13b)이 콘택트핀(20)의 접촉부(22c)에 맞닿은 상태에서 제1플랜지(22) 및 통체(25)가 코일스프링(26)의 미는 힘에 대항해서 하강한다. 그리고, IC패키지(13)가 소정 량(L)만큼 하강한 곳에서 IC패키지(13)가 시팅부(18d)에 맞닿게 된다. 이에 의해, 땜납볼(13b)과 접촉부(22c)는 소정의 접촉압을 얻게 된다.

이때에는, 접촉부(22c)는 V자의 도랑형상으로 형성되기 때문에 땜납볼(13b)의 최하부가 맞닿는 것이 아니므로 이 부분의 손상 등을 방지할 수 있다.

더욱이, PGA타입의 IC패키지(14)의 시험을 행하는 경우에는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 BGA용의 어퍼플레이트(18)를 대신해서 PGA용의 어퍼플레이트(19)를 로어플레이트(16)에 장착한다. 또한, 콘택트핀(20)에는 BGA용의 제1플랜지(22)를 대신해서 PGA용의 제1플랜지(23)가 조립된다.

그리고, IC소켓(11)이 회로기판(P)상에 고정되고, IC패키지(14)가 어퍼플레이트(19)상에 수용되며, 누름부재(30)로부터의 외력이 작용하지 않은 상태에서는 누름량(L)의 간격이 개방된다.

이 상태로부터 누름부재(30)로 IC패키지(14)를 아래쪽으로 누르면, 그 IC패키지(14)의 핀형상단자(14b)가 콘택트핀(20)의 접촉부(23c)에 맞닿은 상태에서 제1플랜지(23) 및 통체(25)가 코일스프링(26)의 미는 힘에 대항해서 하강한다. 그리고, IC패키지(14)가 소정 량(L)만큼 하강한 곳에서 IC패키지(14)가 시팅부(19d)에 맞닿는다. 이와 같이, 핀형상단자(14b)와 접촉부(23c)는 소정의 접촉압을 얻게 된다.

이때에는, 접촉부(23c)에 복수의 돌기가 형성되기 때문에, 이들 돌기가 핀형상단자(14b)에 맞닿게 되므로 이 부분의 도통성능을 확보할 수 있다.

이와 같이, 어퍼플레이트(17,18,19)와 제1플랜지(21,22,23)를 교환하는 것에 의해, 다른 부품의 공용화를 도모한 상태에서 다른 종류의 IC패키지(12,13,14)에 대응시킬 수 있다. 이와 같이 하면, 종래와 같이 소켓 전체를 교환할 필요가 없어 매우 경제적이다.

또한, 로어플레이트(16)의 하측관통공(16a)의 배열 설치범위를 사전에 넓게 설정해 두는 것에 의해 어퍼플레이트(17,18,19)를 교환해서 상측관통공(17a,18a,19a)의 배열 설치범위를 변화시키는 것에 의해 그 하측관통공(16a)의 배열 설치범위를 최대한으로 해서, IC패키지(12,13,14)의 크기나 단자 수가 다른 것에도 대응할 수 있다. 물론, 단자 수가 증가하는 경우에는 콘택트핀(20)의 수도 증가할 필요가 있다.

더욱이, 가이드부(17c,18c,19c)를 어퍼플레이트본체(17b,18b,19b)에 대해서 도 1, 도 3, 도 5 중, 예컨대 2점쇄선으로 표시한 위치에서 분리해서 형상이 다른 것과 교환 가능하므로, IC패키지(12,13,14)의 크기가 다른 것에도 간단히 대응할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 콘택트핀의 구조 등은 다른 것에도 되고, 또한 어퍼플레이트의 종류 등도 3종류로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 전기부품용 소켓은 IC패키지를 누르는 커버를 갖는, 소위 크램쉘타입의 IC소켓 또는, 소위 오픈톱타입의 IC소켓 등에도 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 전기부품용 소켓에 의하면, 전기부품의 종류가 달라도 그 전기부품에 따라서 전부 교환하는 일 없이 부품의 공용화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 LGA용의 IC소켓의 단면도,

도 2는 동실시형태에 따른 도 1의 콘택트핀 배열 설치부분의 확대단면도,

도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 BGA용 IC소켓의 단면도,

도 4는 동실시형태에 따른 도 3의 콘택트핀 배열 설치부분의 확대단면도,

도 5는 본 발명의 실시형태에 PGA용 IC소켓의 단면도,

도 6은 동실시형태에 따른 도 5의 콘택트핀 배열 설치부분의 확대단면도이다.

Claims

전기부품의 단자와 회로기판을 전기적으로 접속하는 콘택트핀이 소켓본체에 설치되고, 상기 콘택트핀이 상기 단자에 접촉하는 접촉부가 상기 전기부품측으로 밀어붙여짐과 더불어 상기 단자가 맞닿아 밀어붙이는 힘에 대항해서 이동할 수 있도록 구성된 전기부품용 소켓에 있어서,

상기 소켓본체는 상기 회로기판 상에 설치되는 로어플레이트와, 상기 로어플레이트상에 부동상태로 착탈될 수 있게 설치되어 상기 전기부품이 탑재되는 어퍼플레이트를 갖고,

상기 어퍼플레이트는 상기 전기부품이 맞닿아서 탑재되는 시팅부를 구비하고,

상기 전기부품의 단자가 상기 콘택트핀의 접촉부에 맞닿은 시점에서 상기 전기부품이 상기 시팅부에 맞닿을 때까지의 누름량이 일정해 지도록 상기 어퍼플레이트를 교환 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 전기부품용 소켓.
제1항에 있어서, 상기 콘택트핀은 상기 전기부품의 다른 형상의 단자에 대응한 다른 형상의 접촉부를 갖는 것과 교환 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 전기부품용 소켓.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 콘택트핀은 상기 전기부품의 단자에 전기적으로 접속되는 제1플랜지 및 상기 회로기판에 전기적으로 접속되는 제2플랜지를 갖고, 해당 양 제1플랜지 및 제2플랜지의 사이에 통체 및 탄성부재가 개재되고,

상기 통체는 한쪽 단부가 상기 제1, 제2플랜지의 한쪽에 부딪침과 더불어 상기 제1, 제2플랜지의 다른 쪽에 미끄럼 접합되며,

상기 탄성부재는 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 서로 떨어뜨리는 방향으로 밀도록 배치되고,

상기 제1플랜지는 상기 전기부품의 다른 형상 단자에 대응한 다른 형상의 접촉부를 갖는 것과 교환 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 전기부품용 소켓.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로어플레이트는 상기 제2플랜지가 관통하는 복수의 하측관통공을 갖고, 해당 복수의 하측관통공의 형성범위는 상기 어퍼플레이트의 상기 콘택트핀이 관통하는 상측관통공의 형성범위 보다 넓은 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기부품용 소켓.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 콘택트핀은 상기 전기부품의 구형상의 단자가 삽입되는 대략 V자의 도랑형상의 접촉부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기부품용 소켓.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 어퍼플레이트에는 상기 복수의 상측관통공이 형성되어 상기 전기부품이 탑재되는 어퍼플레이트본체와 해당 어퍼플레이트본체에 교환 가능하게 배열 설치되어 상기 전기부품의 테두리부를 가이드하는 가이드부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기부품용 소켓.