KR20190022374A - 소켓 - Google Patents

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KR20190022374A
KR20190022374A KR1020180097950A KR20180097950A KR20190022374A KR 20190022374 A KR20190022374 A KR 20190022374A KR 1020180097950 A KR1020180097950 A KR 1020180097950A KR 20180097950 A KR20180097950 A KR 20180097950A KR 20190022374 A KR20190022374 A KR 20190022374A
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socket
hole
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KR1020180097950A
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Inventor
히데유키 다카하시
히데키 사노
Original Assignee
센사타 테크놀로지스, 인크
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Publication date
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Abstract

와이핑 기능을 구비한 표면 실장 가능한 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 소켓(100)은 기판(210)에 표면 실장 가능하다. 소켓(100)은 복수의 콘택트(110)를 포함하고, 각 콘택트(110)는 반도체 장치의 단자에 접촉 가능한 접점부(112)와, 당해 접점부(112)에 접속된 걸림부(116)와, 당해 걸림부(116)로부터 연재하고, 또한 기판 표면에 형성된 도전성 영역에 접촉 가능한 기판측 접점부(118)를 포함한다. 소켓(100)은 복수의 콘택트(110)의 걸림부(116)를 유지하는 스토퍼 부재(120)와, 스토퍼 부재(120)에 대향하도록 배치된 가이드 부재(180)를 추가로 포함하며, 가이드 부재(180)에는 스토퍼 부재(120)로부터 돌출된 기판측 콘택트(118)를 수용하는 관통 구멍(184)이 복수 형셩되어 있다.

Description

소켓{SOCKET}
본 발명은 BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Sized Package), 또는 LGA(Land Grid Array) 등의 반도체 장치를 실장하는 소켓에 관한 것으로, 특히, 소켓을 회로 기판에 실장하기 위한 구조에 관한 것이다.
소켓은 반도체 장치와 회로 기판을 전기적으로 접속하기 위한 인터페이스로서 널리 이용되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 나타내어지는 소켓(10)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(20), 베이스 부재(20)에 대해서 접근 또는 이간하는 방향으로 왕복 운동 가능한 커버 부재(30), 베이스 부재(20)에 끼워 넣어지는 복수의 콘택트(40), 콘택트(40)의 타단의 위치를 규제하는 콘택트 규제 부재 (50), 콘택트 규제 부재(50)에 대해서 왕복 운동 가능한 어댑터(60), BGA의 표면을 압압하는 래치 부재(70)를 갖고 있다. 어댑터(60)가 콘택트 규제 부재(50)를 향하여 이동되었을 때, 어댑터(60)에 얹어 놓인 BGA 장치의 땜납 볼(11)이 어댑터 (60)의 각 관통 구멍(65)으로부터 돌출되는 각 콘택트의 타단(42)과 각각 접속한다. 콘택트(40)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 일단(41)과 타단(42) 사이에 만곡된 탄성 변형부(44)를 포함하고, 탄성 변형부(44)에 의해 탄성력을 발생시키고 있다. 또한, 특허 문헌 2에 나타내어지는 소켓(10A)은 래치 부재(70)의 수직 방향의 이동을 가이드하기 위한 가이드 기구(78)를 구비하고 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 제3566691호 특허 문헌 2: 일본 특허 제4868413호
반도체 장치의 번인(burn-in) 등의 테스트를 행할 경우, 우선, 소켓이 회로 기판상에 실장되고, 이어서, 반도체 장치가 소켓에 실장된다. 도 4에 스루홀 타입의 소켓(10B)을 예시한다. 베이스 부재(20)에 중앙의 개구 내에 콘택트 규제 부재(50)가 장착된다. 콘택트 규제 부재(50)에는 복수의 관통 구멍이 형성되고, 콘택트(40)의 스트레이트 형상의 일방의 단부가 콘택트 규제 부재(50)의 관통 구멍을 개재하여 소켓(10B)의 바닥부로부터 외부로 연재(延在)한다. 또한, 베이스 부재 (20)의 각 코너에는 포스트 부재(42)가 설치되고, 포스트 부재(42)가 회로 기판의 위치 결정용의 구멍에 삽입되어 양자가 위치 결정된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 회로 기판(90)의 스루홀(92) 내에 콘택트(40)의 일단이 삽입되고, 콘택트(40)가 땜납(92)에 의해 회로 기판의 도전 랜드(Conductive land) 또는 배선 패턴에 전기적으로 접속된다.
소켓(10B)을 회로 기판(90)에 납땜하기 때문에 소켓(10B)이 고장 났을 때의 교환에 시간이 걸린다고 하는 과제가 있다. 그 대책으로서 프로브 핀을 이용한 표면 실장 타입의 소켓을 이용하는 방법이 있지만, 그 타입의 소켓은 납땜 타입과 비교하여 고가이다. 또한, 이 표면 실장 타입의 소켓은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 프로브 핀(96)을 회로 기판(90)의 스루홀 내에 형성된 Au 도금 패드(98)를 접속하지만, 패드(98) 상에 이물질이나 오염이 부착되어 있으면 접촉 불량이 되기 쉽다고 하는 과제가 있다. 더욱이 스루홀 타입의 소켓과 표면 실장 타입의 소켓은 각각 전용의 기판을 필요로 하기 때문에, 회로 기판을 공용할 수 없다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하고, 와이핑 기능을 구비한 표면 실장 가능한 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관련되는 소켓은 기판에 표면 실장 가능한 것으로, 도전성 재료로 구성되는 복수의 콘택트로서, 각 콘택트는 반도체 장치의 단자에 접촉 가능한 접점부와, 당해 접점부에 접속된 걸림부와, 당해 걸림부로부터 연재하고, 또한 기판 표면에 형성된 도전성 영역에 접촉 가능한 기판측 접점부를 포함하는, 복수의 콘택트와, 상기 복수의 콘택트의 걸림부를 유지하는 유지 부재와, 상기 유지 부재에 대향하도록 배치되고, 상기 유지 부재로부터 돌출된 콘택트의 기판측 접점부를 삽입하는 관통 구멍이 복수 형성된 가이드 부재를 가지며, 상기 가이드 부재는 상기 유지 부재에 접근 또는 이간하는 방향으로 이동 가능하다.
일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 축 방향으로 힘을 받았을 때, 축 방향으로 이동하는 동시에 당해 축 방향과 수직 방향으로 이동한다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 회전 이동한다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 상기 걸림부에 접속된 탄성 변형부와, 당해 탄성 변형부에 접속된 만곡부를 포함한다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 상기 탄성 변형부를 지점으로 회전 이동한다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 상기 기판의 스루홀의 직경보다 크다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부의 중심은 상기 기판의 스루홀의 중심으로부터 오프셋(offset)되어 있다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부의 곡률 반경은 상기 기판의 스루홀의 반경보다 크다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 상대적으로 폭이 좁은 부분을 포함한다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부의 표면을 도금하는 재료는 상기 기판의 스루홀 또는 스루홀의 기판 표면을 도금하는 재료와 동등 혹은 부드러운 재료가 선택된다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 Ag(은) 도금이며, 상기 기판의 스루홀은 Au(금) 도금이다. 일 실시형태에서는 소켓은 상기 가이드 부재를 상기 유지 부재로부터 이간하는 방향으로 부세(付勢)하는 스프링 수단을 추가로 포함한다.
본 발명에 관련되는 실장 장치는 상기 구성의 소켓과, 당해 소켓이 표면 실장된 기판을 포함한다. 일 실시형태에서는 상기 실장 장치는 테스트용의 장치이다. 일 실시형태에서는 상기 기판측 접점부는 상기 기판의 스루홀의 에지(edge) 부분과 다중 접촉한다.
본 발명에 따르면, 기존의 스루홀 타입의 기판에 표면 실장 타입의 소켓을 제공할 수 있다. 기존의 스루홀 타입 소켓과 거의 동등한 부품 구성이기 때문에 프로브 핀 타입의 표면 실장용 소켓과 비교하여 저가이다. 또한, 기판측 접점부를 기판의 스루홀로부터 오프셋시키고, 기판측 접점부가 수평 방향으로 이동시킴으로써 기판측 접점부가 스루홀의 에지 부분과 와이핑하는 것이 가능하게 되어 이물질 등에 의한 접촉 불량을 방지할 수 있다.
도 1의 (A)는 종래의 소켓의 평면도, (B)는 그의 X－X선 단면을 나타내는 도면이다.
도 2의 (A)는 종래의 소켓의 콘택트의 평면도, (B)는 콘택트의 측면도이다.
도 3은　종래의 다른 소켓의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는　종래의 스루홀 타입의 소켓의 개략적 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는　소켓의 콘택트가 회로 기판의 스루홀 내 납땜 되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 종래의 프로브 핀에 의한 회로 기판의 패드와의 접속 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은　본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 타입의 소켓의 상방(上方)에서 본 사시도이다.
도 8은　본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 타입의 소켓의 분해 사시도이다.
도 9는　본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 타입의 소켓의 하방(下方)에서 본 사시도이다.
도 10은　본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 타입의 소켓의 분해 사시도이다.
도 11은　본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 타입의 소켓과 기판의 접속을 설명하는 도면이다.
도 12는　본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 타입의 소켓의 개략적 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12(A)는 베이스 부재의 평면도, 도12(B)는 베이스 부재의 일부 단면을 포함하는 측면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 관련되는 콘택트의 예시이며, 도 13(A)는 콘택트의 정면도, 도13(B)는 콘택트의 측면도, 도13(C)는 기판측 콘택트의 확대도, 도13(D)는 기판측 콘택트와 기판 스루홀의 관계를 설명하는 도면이다.
도 14는　본 발명의 실시예에 관련되는 스토퍼(stopper) 부재의 평면도이다.
도 14a는 본 발명의 실시예에 관련되는 가이드 부재의 평면도이다.
도 15의 (A)는 소켓을 기판상에 장착한 상태를 나타내는 개략적 단면도, 도15(B)는 소켓을 기판에 눌러 장착했을 때의 상태를 나타내는 개략적 단면도이다.
도 16은　기판측 접점부의 와이핑 동작을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 최선의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 관련되는 표면 실장 가능한 소켓의 개략적 구성을 나타내는 사시도이다. 본 실시예에 관련되는 소켓은 BGA 등의 반도체 장치(반도체 패키지 또는 IC칩)와 기판 사이의 전기적인 접속을 제공하는 복수의 콘택트(110)와, 콘택트(110)의 기판측의 단부를 정렬, 유지하는 스토퍼 부재(120)와, 스토퍼 부재(120)를 위치 결정 고정하고, 또한 콘택트(110)의 IC측의 단부를 정렬, 유지하는 베이스 부재(130)와, 베이스 부재(130)에 대해서 접근 또는 이간하는 방향으로 이동 가능하고, 또한 코일 스프링에 의해 베이스 부재로부터 이간하는 방향으로 부세된 커버 부재(140)와, 반도체 장치의 상면을 압압(押壓)하고, 반도체 장치의 단자를 콘택트에 접촉시키는 래치 부재(150)와, 커버 부재(140)의 움직임에 연동하여 래치 부재(150)를 회전 구동시키는 링크 부재(160)와, 반도체 장치를 얹어 놓고, 또한 반도체 장치의 단자에 콘택트(110)의 단부가 접촉하도록 콘택트(110)의 단부를 가이드 하는 플로팅/어댑터 부재(170)와, 콘택트(110)의 기판측의 단부를 정렬하는 가이드 부재(180)와, 소켓과 기판을 나사 고정할 때에 암나사가 되는 인서트 너트(190)로 구성된다.
소켓의 커버 부재(140), 래치 부재(150), 링크 부재(160) 및 플로팅/어댑터 부재(170)의 구성 및 동작은 특허 문헌 1, 2 등에 개시된 것이며, 이들의 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예의 소켓은 BGA 등의 반도체 장치를 장착할 수 있는 구성이면 되고, 반드시 커버 부재(140), 래치 부재(150), 링크 부재(160) 및 플로팅/어댑터 부재(170)를 구비하는 것은 필요로 하지 않는다.
　도 12는 본 실시예의 소켓의 개략적 구성을 나타내는 단면도이다. 본 실시예의 소켓(100)은 기판에 표면 실장 가능한 인터페이스 구조를 구비하며, 이에 따라, 기존의 스루홀 타입의 기판으로의 실장도 가능하게 된다. 스루홀 타입의 기판은 통상 도 5에 나타내는 바와 같이, 소켓의 콘택트를 스루홀 내에 삽입시키지만, 본 실시예의 인터페이스 구조는 스루홀 내에 콘택트를 실질적으로 삽입시키는 일없이, 스루홀을 포함하는 기판 표면의 도전 영역과의 접촉을 가능하게 한다.
동일 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 소켓(100)에서는 기판으로의 표면 실장을 가능하게 하기 위한 인터페이스 구조로서, 복수의 콘택트(110)와, 베이스 부재(130)의 중앙의 개구 내에 장착된 스토퍼 부재(120)와 스토퍼 부재(120)의 하방에 장착된 리드 가이드 부재(180)를 포함한다.
도 12a에 베이스 부재(130)의 평면도와 베이스 부재(130)의 일부 단면을 포함하는 측면도를 나타낸다. 베이스 부재(130)의 내부에는 복수의 콘택트(110)를 정렬, 유지하기 위한 복수의 격벽에 의해 나누어진 복수의 공간이 형성되고, 그 표면에는 그 복수의 공간과 연결되는 복수의 개구부(134)가 형성된다. 개구부(134)는 광폭 부분(134A)과, 당해 광폭 부분 (134)으로부터 직교하는 방향으로 연재하는 연재 부분(134B)을 포함한다. 콘택트(110)가 베이스 부재(130) 내에 유지되었을 때, 콘택트(110)의 선단부는 개구부(134)의 광폭 부분(134A)으로부터 돌출되도록 구성된다.
도 13 (A)에 콘택트의 확대된 정면도, 도13 (B)에 콘택트의 측면도, 도13 (C)에 기판측 콘택트의 확대도, 도13 (D)에 기판측 콘택트와 기판 스루홀의 관계를 나타낸다. 본 실시예의 콘택트(110)는 예를 들면, 베릴륨 구리, 구리 합금 등의 도전성 금속 재료로 구성되는 판재를 스탬핑 혹은 에칭 등을 행하여 원하는 형상을 얻는다. 콘택트(110)는 대체로 축 방향으로 연재하고, 또한 그 일방의 단부가 반도체 장치의 단자에 접속하는 접점부(112)를 구성한다. 접점부(112)는 반도체 장치(예를 들면, BGA장치)의 바닥면에 형성된 볼 단자에 접촉하는 선단부(112A)와, 축 방향에서 측방으로 돌출되는 돌출부(112B)를 포함한다. 선단부(112A)는 베이스 부재(130)의 개구부(134)의 광폭 부분(134A)을 통과하고, 통과한 후에 연재 부분(134B)의 방향으로 쓰러뜨림으로써 돌출부(112B)가 연재 부분(134B)의 홈에서 위 방향을 고정하고, 콘택트(110)에 프리로드(preload)가 주어진다. 베이스 부재(130) 상에는 플로팅/어댑터 부재(170)가 배치되고, 플로팅/어댑터 부재(170)에 형성된 관통 구멍이 베이스 부재(130)의 개구부(134)의 위치에 정합(整合)된다. 베이스 부재(130)의 표면으로부터 돌출된 접점부(112)는 플로팅/어댑터 부재(170)의 관통 구멍 내에 수용된다. 플로팅/어댑터 부재(170)가 반도체 장치를 통하여 래치 부재(150)에 의해 하부에 압압되면, 접점부(112)가 관통 구멍 내를 가이드하게 되고, 플로팅/어댑터 부재 (170)의 표면으로부터 돌출된다. 커버 부재(140)는 스프링 코일(142)에 의해 베이스 부재(130)로부터 이간하는 방향으로 부세되고, 플로팅/어댑터 부재(170)는 링크 부재(160)를 통하여 커버 부재(140) 및 래치 부재(150)와 연동하며, 커버 부재(140)가 강하될 때, 래치 부재(150)가 열리고, 플로팅/어댑터 부재(170)가 상승하며, 커버 부재(140)가 상승할 때, 래치 부재(150)가 닫히고, 플로팅/어댑터 부재(170)가 하강한다.
콘택트(110)는 접점부(112)에 접속된 대체로 U자 측으로 구부러진 탄성 변형부(114)를 추가로 포함한다. 탄성 변형부(114)가 휨으로써 접점부(112)와 반도체 장치의 단자 사이에 일정한 접촉 압력(contact pressure)이 주어진다. 콘택트(110)는 탄성 변형부(114)에서 축 방향으로 연재하는 걸림부(116)를 추가로 포함한다. 걸림부(116)는 후술하는 스토퍼 부재(120)에 의해 고정된다. 하나의 예에서는 걸림부(116)는 폭을 넓게 한 광폭부를 포함하고, 광폭부로부터 거의 직각으로 절곡된 절곡부(116A)와, 절곡부(116A)에서 하방으로 연재하는 광폭 부분(116B)을 포함한다.
걸림부(116)에는 기판측의 전극 등의 도전 영역에 접촉하는 기판측 콘택트 (118)가 추가로 접속된다. 기판측 콘택트(118)는 축 방향으로부터 약간 돌출된 돌출부(118A)와, 돌출부(118A)와는 반대 방향으로 돌출되고, 대체로 V자형으로 절곡된 탄성 변형부(118B)와, 탄성 변형부(118)에 접속되어 기판에 접촉하는 기판측 접점부(118C)를 포함한다. 기판측 접점부(118C)는 걸림부(116)와 거의 같은 축 방향으로 연재하는 연재부(118C1)를 포함하고, 연재부(118C1)가 거의 180도 되접어 꺾어진 형상을 가진다. 기판측 접점부(118C)를 압축하는 방향으로 하중이 가해졌을 때, 기판측 접점부(118C)는 탄성 변형부(118)의 굴곡부(f)를 지점으로 회전 이동한다.
베이스(130)에는 복수의 콘택트(110)를 정렬, 유지하도록 복수의 격벽에 의해 나누어진 복수의 공간이 형성되고, 이 공간이 닫히도록 스토퍼 부재(120)가 베이스 부재(130)의 바닥부측에서 장착된다. 도 14는 스토퍼 부재(120)의 평면도이다. 스토퍼 부재(120)는 대체로 직사각형 형상의 면을 제공하는 본체부(122)와, 본체부(122)의 측부에 형성된 복수의 다리부(124)를 포함한다. 복수의 다리부(124)는 베이스 부재(130)의 장착 구멍에 삽입되고, 스토퍼 부재(120)를 베이스 부재(130)에 고정한다.
본체부(122)에는 복수의 가늘고 긴 홈(126)이 2차원 형상으로 형성된다. 가늘고 긴 홈(126)의 폭 방향의 폭은 콘택트(110)의 폭보다 약간만 크고, 이 폭 방향의 폭에 의해 콘택트(110)의 폭 방향의 이동이 규제된다. 또한, 복수의 가늘고 긴 홈(126)을 따라 복수의 걸림용 홈(128)이 형성되고, 복수의 기판측 콘택트 (118)가 가늘고 긴 홈(126) 내에 삽입되었을 때, 걸림부(116)의 광폭 부분(116B)이 걸림용 홈(128)에 걸리게 된다. 이 예에서는, 1개의 가늘고 긴 홈(126) 내에 4개 혹은 5개의 콘택트가 정렬되고, 그러므로, 1개의 가늘고 긴 홈(126)을 따라 4개 혹은 5개의 걸림용 홈(128)이 형성된다.
가늘고 긴 홈(126)이 본체부(122)를 관통하는 깊이는 일정하며, 이 깊이는 기판측 콘택트(118)의 탄성 변형부(118B)의 축 방향의 길이에 대체로 동일하다. 그러므로 스토퍼 부재(120)의 바닥면으로부터는 기판측 콘택트(118)의 기판측 접점부 (118C)가 돌출된다.
스토퍼 부재(120)와 대향하도록 가이드 부재(180)가 베이스 부재(130)에 장착된다. 도 14a는 가이드 부재(180)의 평면도이다. 동일 도면에 나타내는 바와 같이, 가이드 부재(180)는 직사각형 형상의 면을 제공하는 본체부(181)와, 본체부 (181)의 측부에 형성된 복수의 다리부(182)를 포함한다. 복수의 다리부(182)의 각각의 선단에는 훅이 형성되고, 훅은 베이스 부재(130)의 측벽에 형성된 훅(132)과 계합할 수 있다(도 12를 참조). 바람직한 예에서는 가이드 부재(180)는 스프링 코일(136)[도 15에는 스프링 코일(136)을 나타내기 위해 다른 단면이 일부 나타내어져 있다]에 의해 베이스 부재(130)로부터 이간하는 방향으로 부세되어 있고, 가이드 부재(180)는 베이스 부재(130)에 대해서 접근 또는 이간하는 방향으로 이동할 수 있다. 다리부(182)가 베이스 부재의 훅(132)에 걸리게 되는 상태에 있을 때, 가이드 부재(180)가 스토퍼 부재(120)로부터 가장 이간된 위치에 있으며, 양자 사이에는 일정한 간격이 형성된다.
가이드 부재(180)의 본체부(181)에는 스토퍼 부재(120)의 가늘고 긴 홈(126)과 정합하는 위치에 복수의 관통 구멍(184)이 형성된다. 하나의 예에서는, 관통 구멍(184)은 도 12에 나타내는 바와 같이, 가이드 부재(180)의 표면으로부터 바닥면을 향하여 직경이 서서히 좁아지는 것 같은 직사각형 형상의 부분(184A)과, 직사각형 형상의 부분(184A)으로부터 일정한 내경으로 스트레이트로 연장되는 직사각형 형상의 부분(184B)을 포함한다. 스토퍼 부재(120)의 바닥면으로부터 돌출된 기판 접점부(118C)는 관통 구멍(184) 내에 삽입되고, 가이드 부재(180)가 베이스 부재(130)로부터 가장 이간된 위치에 있을 때, 기판측 접점부(118C)의 선단이 가이드 부재 (180)의 바닥면과 거의 동일한 위치에 있던지, 혹은 바닥면보다 약간만 돌출되어 있다.
기판측 접점부(118C)는 도 13의 (D)에 나타내는 바와 같이, 탄성 변형부 (118B)에 접속되고, 그 선단이 원형 형상 또는 U자 형상으로 절곡되어 있다. 만곡 형상을 근사(近似)하기 위해 기판측 접점부(118C)의 곡률 중심을 C, 곡률 반경을 r, 기판(210)의 스루홀(214)의 직경을 D로 했을 때, 2r＜D의 관계에 있다. 기판 표면 및/또는 스루홀(214)의 내벽에 도금(212)이 형성되어 있는 경우에는, 직경(D)은 도금(212)의 막 두께를 제외하는 내경이다. 기판 접점부(118C)에 대체로 축 방향의 힘이 인가되면, 탄성 변형부(118B)의 굴곡부(f)가 더욱 절곡되고, 기판측 접점부 (118C)가 굴곡부(f)를 지점으로 회전 이동한다. 기판측 접점부(118C)와 탄성 변형부(118B)의 접속부의 폭을 좁게 함으로써, 기판측 접점부(118C)가 접속부를 지점에 더욱 탄성적으로 회전할 수 있게 된다. 또한, 기판측 접점부(118C)의 곡률 중심(C)은 기판(210)의 스루홀(214)의 중심으로부터 오프셋되도록 배치된다.
다음으로, 본 실시예의 소켓을 기판에 장착할 때의 동작에 대해서 설명한다. 처음에, 베이스 부재(130)의 바닥면의 코너로부터 돌출되는 로케이션 핀(200)을 가이드로 하여 핀(200)을 기판(210)의 위치 결정용의 구멍에 삽입하고, 소켓(100)을 기판(210)상에 장착한다. 도 15의 (A)는 이러한 상태를 나타내고 있다. 다음으로, 소켓 (100)을 기판(210)에 눌러 장착하면서 기판 이면측에서 소켓을 나사(220)로 고정한다(도 11 참조).
소켓(100)을 기판(210)에 눌러 장착하는 과정에서 기판측 콘택트(118)의 기판측 접점부(118C)가 기판 표면의 도전 영역을 와이핑하면서 도전 영역과 접촉한다. 도 16의 (A)는 소켓(100)이 기판(210)상에 장착되었을 때의 기판측 접점부 (118C)의 초기 위치를 나타내고 있다. 즉, 도 15의 (A)에 나타내는 바와 같이, 소켓(100)을 기판(210)에 대해서 압압하기 전의 상태이며, 가이드 부재(180)가 베이스 부재(130)로부터 가장 이간된 위치에 있을 때, 기판측 접점부(118C)의 곡률 중심(C)은 기판(210)의 스루홀(214)의 중심(C1)으로부터 오프셋되어 있으며, 기판측 접점부(118C)가 스루홀(214)의 에지부에 접촉된다.
다음으로, 소켓(100)을 기판(210)을 향하여 눌러 장착하면, 스프링 코일 (136)의 탄성에 저항하여 가이드 부재(180)가 베이스 부재(130)에 접근하는 방향으로 이동한다. 동시에, 기판측 접점부(118C)는 기판 표면으로부터 축 방향의 힘을 받고, 또한 오프셋된 것에 의해 스루홀의 에지로부터 축 방향으로부터 경사진 방향의 힘을 받기 때문에 기판측 접점부(118C)가 탄성 변형부(118B)의 지점(f)을 중심으로 기판 표면을 슬라이딩하도록 회전 이동하고, 그 수평 방향의 이동에 의해, 기판측 접점부(118C)가 스루홀(214)의 에지부(WP)와 와이핑 동작을 실행한다(도 16의 (B)를 참조). 그리고, 상기한 바와 같이, 나사(220)에 의해 소켓(100)과 기판(210)이 고정된다. 소켓(100)의 표면 실장 후는 통상의 소켓과 같은 취급 방법에 의해 번인 테스트 등이 행해진다.
본 실시예의 소켓은 이하의 특징을 구비함으로써 종래의 과제인 이물질에 의한 접촉 불량의 문제를 방지할 수 있다.
a. 기판측 접점부가 스루홀의 에지부에 2∼4점의 많은 점에서 접촉하고 와이핑을 동반한다.
b. 기판측 접점부의 선단의 초기 위치는 스루홀에 대해서 오프셋시키고 있다.
c. 기판측 접점부의 곡률 반경(r)은 기판의 스루홀의 반경보다 크고, 스프링부와 동일면에 있다.
d. 상기와 직교하는 방향은 스루홀 직경보다 작다(가늘다).
e. IC측과 기판측의 스프링부가 독립적으로 가동한다.
또한, 기존의 스루홀 타입의 기판에 소켓을 표면 실장시키는 것이 가능하다. 또한, 소켓이 고장 났을 때에는 용이하게 교환이 가능하고, 번인 보드의 유지 관리 (maintenance)가 용이하게 된다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 제 2 실시예에서는 기판측 접점부(118C)의 표면이 기판(210)의 스루홀(214)의 내벽 및/또는 그 표면을 도금하는 재료(도 13(B)의 도금(212)을 참조)와 동일하거나 그것보다 부드러운 재료로 도금된다. 예를 들면, 기판측 접점부(118C)는 Ag 도금이며, 기판(210)의 스루홀 (214)은 Ag 도금 또는 Au 도금이다. 이에 따라, 기판측의 도금이 마모되는 것을 방지하고, 기판의 내용(耐用) 횟수를 증가시킬 수 있다.
또한, 소켓이 탑재되는 기판은 단층 배선 구조의 기판 또는 다층 배선 구조의 기판의 어느 것이어도 된다. 또한, 기판의 스루홀에 형성되는 도전 영역의 형상이나 재료는 특별히 한정되는 것은 아니고, 요컨대 기판측 접점부(118C)가 기판의 스루홀에 접촉했을 때에, 동시에 도전 영역과 전기적으로 접속할 수 있는 구성이면 된다.
또한, 소켓에 실장되는 반도체 장치는 특별히 한정되지 않는다. 상기 실시예에서는 땜납 볼이 형성된 BGA 패키지를 대상으로 하였지만, 이 이외의 표면 실장용의 반도체 패키지(반도체 장치)이어도 된다. 또한, 단자의 형상은 구(球) 형상에 한정되지 않고, 반원 형상, 원뿔 형상, 직사각형 형상 등의 범프이어도 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명했지만, 본 발명에 관련되는 특정의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형ㆍ변경이 가능하다.
100: 소켓
110: 콘택트
112: 접점부
114: 탄성 변형부
116: 걸림부
118: 기판측 콘택트
118A: 돌출부
118B: 탄성 변형부
118C: 기판측 접점부
120: 스토퍼 부재
130: 베이스 부재
140: 커버 부재
180: 가이드 부재
210: 기판
214: 스루홀

Claims (15)

  1. 기판에 표면 실장 가능한 소켓으로서,
    도전성 재료로 구성되는 복수의 콘택트로서, 각 콘택트는 반도체 장치의 단자에 접촉 가능한 접점부와, 상기 접점부에 접속된 걸림부와, 상기 걸림부로부터 연재하고, 또한 기판 표면에 형성된 도전성 영역에 접촉 가능한 기판측 접점부를 포함하는 복수의 콘택트와,
    상기 복수의 콘택트의 걸림부를 유지하는 유지 부재와,
    상기 유지 부재에 대향하도록 배치되고, 상기 유지 부재로부터 돌출된 콘택트의 기판측 접점부를 삽입하는 관통 구멍이 복수 형성된 가이드 부재를 가지며,
    상기 가이드 부재는 상기 유지 부재에 접근 또는 이간하는 방향으로 이동 가능한, 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 축 방향으로 힘을 받았을 때, 축 방향으로 이동함과 동시에 상기 축 방향과 수직 방향으로 이동하는 소켓.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 회전 이동하는 소켓.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 상기 걸림부에 접속된 탄성 변형부와, 상기 탄성 변형부에 접속된 만곡부를 포함하는 소켓.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 상기 탄성 변형부를 지점으로 회전 이동하는 소켓.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 상기 기판의 스루홀의 직경보다 큰 것인 소켓.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부의 중심은 상기 기판의 스루홀의 중심으로부터 오프셋되어 있는 소켓.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부의 곡률 반경은 상기 기판의 스루홀의 반경보다 큰 것인 소켓.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 상대적으로 폭이 좁은 부분을 포함하는 소켓.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부의 표면을 도금하는 재료는 상기 기판의 스루홀 또는 스루홀의 기판 표면을 도금하는 재료와 동등 혹은 그것보다 부드러운 재료가 선택되는 소켓.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 Ag(은) 도금이며, 상기 기판의 스루홀은 Au(금) 도금인 소켓.
  12. 제 1 항에 있어서,
    소켓은 상기 가이드 부재를 상기 유지 부재로부터 이간하는 방향으로 부세(付勢)하는 스프링 수단을 추가로 포함하는 소켓.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 소켓과, 상기 소켓이 표면 실장된 기판을 포함하는 실장 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 실장 장치는 테스트용의 장치인 소켓.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 기판측 접점부는 상기 기판의 스루홀의 에지 부분과 다중 접촉하는 실장 장치.
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