WO2017064927A1 - Icソケット - Google Patents

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WO2017064927A1
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中村 雄二
匡史 岩田
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山一電機株式会社
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    • H01R24/50Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted on a PCB [Printed Circuit Board]

Definitions

  • an IC socket according to the present invention has an open end at each end through which a contact terminal corresponding to at least a signal line in a connected semiconductor device passes, and the contact terminals are individually provided with a predetermined gap.
  • An upper housing made of a conductive material having a plurality of holes to be accommodated, and a collar made of a dielectric having a hole arranged on one end face of the upper housing and through which the first plunger of the contact terminal passes with a predetermined gap.
  • a base member made of a conductive material that supports the first plunger inside the hole, and a hole that is arranged on the other end surface of the upper housing and through which the second plunger of the contact terminal passes with a predetermined gap.
  • a lower housing made of a conductive material that supports the second plunger inside the hole through a collar made of a low dielectric material. Composed of Te.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view taken along line XIXB-XIXB in FIG. 19A.
  • 20A is a partial cross-sectional view showing an enlarged main part of an example in which the signal line contact terminal shown in FIG. 5B is applied to the IC socket shown in FIG. 20B is a cross-sectional view taken along line XXB-XXB in FIG. 20A.
  • the upper housing 28 is made of a conductive metal material, for example, an aluminum alloy material having a predetermined thickness in a flat plate shape.
  • the upper housing 28 has four through holes 28H into which the machine screws BS1 are inserted corresponding to the holes of the base member 30 described above.
  • a hole corresponding to the hole 30a of the base member 30 into which a fixing screw (not shown) is inserted is provided in the upper housing 28, although illustration is omitted.
  • two positioning pins (not shown) for positioning the base member 30 and the lower housing 26 with respect to the upper housing 28 are provided on the upper surface and the lower surface of the upper housing 28, respectively. The two positioning pins on the upper surface and the lower surface are engaged with the positioning holes of the base member 30 and the lower housing 26, respectively.
  • each cell in the positioning plate 40 and a position directly below the holes 30g, 30b, and 30c of the base member 30 are provided with holes.
  • 28g, 28b, and 28c are formed substantially perpendicular to the surface of the printed wiring board PCB.
  • a later-described ground line contact terminal 14ai is inserted into the hole 30g and the hole 28g.
  • the signal line contact terminal 10ai is inserted into the hole 30b and the hole 28b.
  • the power contact terminals 12ai are inserted into the holes 30c and 28c, respectively.
  • a collar 16 shown in an enlarged manner in FIG. 6 is inserted into the hole 30d communicating with the hole 30b.
  • the plunger 54 ′ is made of, for example, a beryllium copper alloy, and a contact end portion in which only the contact portion 54 ′ P is enlarged at one end, a spring receiving portion that receives one end of the coil spring 58, and a contact end portion And a connecting portion that connects the spring receiving portion.
  • the diameter ⁇ Dc of the contact end portion other than the contact portion 54′P and the spring receiving portion are the same as each other and set larger than the diameter of the connecting portion.
  • the contact portion 54′P having a diameter larger than the diameter ⁇ Dc and having a minute diameter ⁇ Db has a pointed shape abutting on the electrode portion DVa of the semiconductor device DV1 as shown in an enlarged manner in FIGS. 5D and 5E.
  • the contact portions 54′Pa, 54′Pb, 54′Pc, and 54′Pd are formed at substantially 90 ° intervals in the circumferential direction as shown in an enlarged manner in FIG. 5E.
  • the slope portions of the contact portions adjacent along the circumferential direction intersect with each other at a predetermined angle ⁇ .
  • the generatrix of the conical surface formed by the contact portions 54′Pb and 54′Pd and the contact portions 54′Pa and 54′Pc facing each other intersect at a predetermined angle ⁇ . ing.

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Abstract

信号ライン用コンタクト端子(10ai)が、ベース部材(30)、アッパハウジング(28)およびロアハウジング(26)に組み付けられる場合、ベース部材(30)とロアハウジング(26)との間にアッパハウジング(28)を挟持するように互いに組み付けられ、カラー(16)が信号ライン用コンタクト端子(10ai)の第1の延在部(52A)および第2の延在部(52C)の外周部に、それぞれ、装着されるとともに、空気層が、信号ライン用コンタクト端子(10ai)の胴部(52B)の外周部と孔(28b)を形成する内周面との間、第1の延在部(52A)の外周部と孔(30b)を形成する内周面との間、第2の延在部(52C)の外周部と孔(26b)を形成する内周面との間、プランジャー(56)の外周部と孔(26e)を形成する内周面との間に形成されるもの。

Description

ICソケット
 本発明は、ICソケットに関する。
 電子機器などに実装される電子装置としての半導体装置において、一般に、実装される以前の段階でその潜在的欠陥を除去するための試験がICソケットを介してなされる。ICソケットは、例えば、特許文献1にも示されるように、プリント配線基板(テストボード、または、実装基板)上に配される。
 半導体装置用ソケットが、比較的高周波数帯域、例えば、1GHz以上のRF(Radio Frequency)信号が伝送される伝送路内に設けられる場合、ICソケットにおいて比較的高周波数帯域の信号の伝送性能を高めるためにインピーダンス整合を図るとともに、コンタクト端子の可動端子部における接点部とその半田付け固定端子部の基端部との間の長さをより短くしインダクタンスを減少させることにより、比較的高周波数帯域の信号の伝送性能が高められることが知られている。
 コンタクト端子としてのコンタクトプローブは、例えば、特許文献1に示されるように、配線基板に配置されるICソケットの金属ブロックにおける挿入孔に配置されている。
 そのようなICソケットは、配線基板の表面に樹脂製の絶縁性基板を介して固定される金属ブロックと、金属ブロックの上端部に樹脂製の絶縁性基板を介して重ねられるガイド板と、複数のコンタクトプローブとを主な要素として含んで構成されている。
 複数のコンタクトプローブのうちRF信号用コンタクトプローブは、その外周部と上述の金属ブロックの挿入孔との間に空気層を形成する中空部が形成されるように、固定され、かつ、コンタクトプローブを中心導体とし、挿入孔の内壁を外部導体とする所謂、同軸プローブを形成するものとされる。これにより、インピーダンス整合が図られる。但し、RF信号用コンタクトプローブの各プランジャが挿入される各絶縁性基板の部分については、同軸プローブとはなっていない。また、複数のコンタクトプローブのうち電源用コンタクトプローブは、そのバレルの外周部に誘電体チューブが被せられている。これにより、電源用コンタクトプローブの金属パイプと金属ブロックの挿入孔の内壁との間が絶縁されることとなる。さらに、複数のコンタクトプローブのうちアース用コンタクトプローブは、その金属パイプの外周部と金属ブロックの挿入孔の内壁とが接触するように配置されている。
 そして、上述した特許文献1において、同軸プローブとはならず、インピーダンス不整合となるような、信号用プローブにおけるバレルから突出する上部プランジャーおよび下部プランジャーとソケットのベースとの間についても、インピーダンス整合を図るべく、例えば、特許文献2に示されるように、上部プランジャーおよび下部プランジャーが突出するベースの挿入孔の開口端部に、それぞれ、上部プランジャーおよび下部プランジャーを摺動可能に支持する環状の誘電体が設けられるものが提案されている。そのような誘電体は、上部プランジャーおよび下部プランジャーが摺動可能な支持穴を中央部に有している。
特許第4242199号公報 特開2009-129877号公報
 上述した特許文献2における信号用プローブの上部プランジャーおよび下部プランジャーが、誘電体の支持穴に円滑に摺動するためには、所定の隙間が、上部プランジャーおよび下部プランジャーの外周部と支持穴の内周部との間に、必要とされる。そのような所定の隙間は、例えば、上部プランジャーおよび下部プランジャーの外周部の加工精度、および、支持穴の磨耗等が考慮されて設定される。その際、誘電体は、その鍔部がベースの挿入孔の開口端部の周縁に係止されている。
 しかしながら、そのような隙間により、上部プランジャーおよび下部プランジャーの軸心が誘電体の支持穴の中心に対し偏倚し、所定の同心度が得られずインピーダンスがずれる虞があり、また、上部プランジャーおよび下部プランジャーの誘電体に対する同心度を高めることにも限界があり、例えば、約60GHzを超える比較的高周波数帯域において、インピーダンス不整合の要因となる虞がある。また、ベース部材の端面から誘電体の鍔部の端部が、突出しているのでインピーダンス不整合を招く虞もある。
 以上の問題点を考慮し、本発明は、ICソケットであって、プランジャーの摺動に必要なクリアランスに影響されることなくインピーダンス精度を向上できるとともに、信号における比較的高周波数帯域においても、インピーダンス整合を向上させることができるICソケットを提供することを目的とする。
 上述の目的を達成するために、本発明に係るICソケットは、接続される半導体装置における少なくとも信号ラインに対応したコンタクト端子が通過する開口端を両端に有しコンタクト端子を所定の隙間をもって個別に収容する孔を複数個有する導電性材料製のアッパハウジングと、アッパハウジングの一方の端面に配されコンタクト端子の第1のプランジャーが所定の隙間をもって通過する孔を有し誘電体からなるカラーを介して第1のプランジャーを孔の内側に支持する導電性材料製のベース部材と、アッパハウジングの他方の端面に配されコンタクト端子の第2のプランジャーが所定の隙間をもって通過する孔を有し低誘電体からなるカラーを介して第2のプランジャーを孔の内側に支持する導電性材料製のロアハウジングと、を備えて構成される。
 また、コンタクト端子は、第1のプランジャーおよび第2のプランジャーと、第1のプランジャーおよび第2のプランジャーを互いに離隔する方向に付勢する弾性部材と、第1のプランジャーおよび第2のプランジャーと、弾性部材とを収容するバレルとを含み、バレルは、第1のプランジャーおよび第2のプランジャーのうちのいずれか一方を摺動可能に内側に案内する延在部を端部に有し、延在部が、低誘電体からなるカラーにより支持されてもよい。
 アッパハウジングにおける孔を形成する内周面とコンタクト端子の外周部との間に空気層が形成されてもよく、また、接続される半導体装置が、コンタクト端子の接点部が通過する複数の孔を有する樹脂製のシートを介してベース部材に載置されてもよい。アッパハウジングおよびロアハウジングは、接地されている。さらに、コンタクト端子の第1のプランジャーの接触端部に形成される接点部の直径が、接触端部の他の部分の直径に比して大であって前記バレルの外径と略同一に設定されてもよい。
 本発明に係るICソケットによれば、コンタクト端子を所定の隙間をもって個別に収容する孔を複数個有する導電性材料製のアッパハウジングと、アッパハウジングの一方の端面に配されコンタクト端子の第1のプランジャーが所定の隙間をもって通過する孔を有し低誘電体からなるカラーを介して第1のプランジャーを孔の内側に支持する導電性材料製のベース部材と、アッパハウジングの他方の端面に配されコンタクト端子の第2のプランジャーが所定の隙間をもって通過する孔を有し低誘電体からなるカラーを介して第2のプランジャーを孔の内側に支持する導電性材料製のロアハウジングと、を備えることにより、アッパハウジング、ロアハウジング、および、ベース部材においてコンタクト端子の中心軸線を横切るいずれの横断面においても、所謂、所定のインピーダンスに設定された同軸プローブ構造を形成するのでプランジャーの摺動に必要なクリアランスに影響されることなくインピーダンス精度を向上できるとともに、信号における比較的高周波数帯域においても、インピーダンス整合を向上させることができる。
図1は、本発明に係るICソケットの第1実施例の構成の要部を拡大して示す部分断面図である。 図2Aは、本発明に係るICソケットの第1実施例の全体構成を概略的に示す断面図である。 図2Bは、図2Aに示される例においてリッドがベース部材に保持された状態を半導体装置とともに示す断面図である。 図2Cは、図2Aに示される例における平面図である。 図3Aは、図2Aに示される例に用いられる位置決めプレートの他の一例を、コンタクト端子群とともに拡大して示す部分断面図である。 図3Bは、図3AにおけるIIIB-IIIB線に沿って示される断面図である。 図3Cは、図3AにおけるIIIC-IIIC線に沿って示される断面図である。 図3Dは、図3AにおけるIIID-IIID線に沿って示される断面図である。 図3Eは、図3AにおけるIIIE-IIIE線に沿って示される断面図である。 図4は、図2Bに示される一部を拡大して示す部分断面図である。 図5Aは、図2Aに示される例に用いられる信号ライン用コンタクト端子を示す断面図である。 図5Bは、図2Aに示される例に用いられる信号ライン用コンタクト端子の他の一例を示す断面図である。 図5Cは、図5Bに示される信号ライン用コンタクト端子がベース部材内に配置された状態を、半導体装置の電極部とともに部分的に拡大して示す部分断面図である。 図5Dは、図5Cに示される信号ライン用コンタクト端子のプランジャの一部を拡大して示す部分拡大図である。 図5Eは、図5Dの上面図である。 図5Fは、図5Eにおける矢印の示す方向から見た矢視図である。 図5Gは、図2Aに示される例に用いられる信号ライン用コンタクト端子のさらなる他の一例を示す断面図である。 図5Hは、図5Gに示される信号ライン用コンタクト端子のプランジャの一部を拡大して示す部分拡大図である。 図6は、図2Aに示される例において用いられるカラーを示す断面図である。 図7は、信号ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図8Aは、図2Aに示される例に用いられる信号ライン用コンタクト端子のさらなる他の一例を示す断面図である。 図8Bは、図8Aに示される信号ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図9Aは、図2Aに示される例に用いられる電源ライン用コンタクト端子を示す断面図である。 図9Bは、図9Aに示される電源ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図10Aは、図2Aに示される例に用いられる接地ライン用コンタクト端子を示す断面図である。 図10Bは、接地ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図11は、比較例における要部の構成を拡大して示す部分断面図である。 図12は、本発明に係るICソケットの第1実施例および比較例における反射損失の特性線をあらわす特性図である。 図13は、本発明に係るICソケットの第1実施例および比較例における挿入損失の特性線をあらわす特性図である。 図14Aは、本発明に係るICソケットの第2実施例の全体構成を概略的に示す断面図である。 図14Bは、図14Aに示される例における平面図である。 図15は、図14Aに示される例の要部を拡大して示す部分断面図である。 図16Aは、図14Aに示される例に用いられる信号ライン用コンタクト端子を示す断面図である。 図16Bは、図16Aに示される信号ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図17Aは、図14Aに示される例に用いられる電源ライン用コンタクト端子を示す断面図である。 図17Bは、図17Aに示される電源ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図18Aは、図14Aに示される例に用いられる接地ライン用コンタクト端子を示す断面図である。 図18Bは、図18Aに示される接地ライン用コンタクト端子がベース部材、アッパハウジングおよびロアハウジング内に配置された状態を示す部分断面図である。 図19Aは、図5Bに示される信号ライン用コンタクト端子が図3Aに示されるICソケットに適用された例の要部を拡大して示す部分断面図である。 図19Bは、図19AにおけるXIXB-XIXB線に沿って示される断面図である。 図20Aは、図5Bに示される信号ライン用コンタクト端子が図4に示されるICソケットに適用された例の要部を拡大して示す部分断面図である。 図20Bは、図20AにおけるXXB-XXB線に沿って示される断面図である。
 図2Aは、本発明に係るICソケットの第1実施例の構成を概略的に示す。
 図2Aにおいて、ICソケットは、例えば、テストボードとしてのプリント配線基板PCB上に複数個、配置されている。なお、図2Aにおいては、代表的に、プリント配線基板PCB上における1個のICソケットが示されている。
 プリント配線基板PCBは、例えば、ガラスエポキシ樹脂で作られ、後述するコンタクト端子の配置に対応し格子状に形成される複数の電極パッドからなる電極群(不図示)を一方の表面部の略中央部に有している。その周囲には、後述する小ねじが挿入される透孔が4箇所に形成されている。
 ICソケットは、例えば、クラムシェルタイプの押圧機構ユニットと、アッパハウジング28およびロアハウジング26と、アッパハウジング28およびロアハウジング26内に配されるコンタクト端子群24とを備えるものとされる。
 押圧機構ユニットは、アッパハウジング28の上端面に載置されるベース部材30と、ベース部材30の端部に回動可能に支持され、装着された半導体装置DV1の電極面を後述するコンタクト端子群24に対して押圧する押圧体36を移動可能に有するリッド部材32とを含んで構成されている。
 半導体装置DV1は、例えば、BGA型のパッケージ内に集積回路を備えるものとされる。半導体装置DV1の底部には、複数個の電極部DVa(図1、図3Aおよび図4参照)が縦横に形成されている。半導体装置DV1が後述する半導体装置載置部に位置決めされるとき、半導体装置DV1の各電極部DVaが、半導体装置載置部に形成される開口部41C(図3A参照)、または、各セル(図4参照)内に挿入される。
 アルミニウムなどの金属材料で作られたベース部材30の外形寸法は、アッパハウジング28およびロアハウジング26の外形寸法と略同一となるように設定されている。ベース部材30の中央部には、後述する位置決めプレート40が配置される開口部30Aが形成されている。
 位置決めプレート40は、複数の小ネジにより、ベース部材30に昇降動可能に係止されている。位置決めプレート40は、複数のコイルスプリング42により、開口部30Aの底部を形成する内面から所定の隙間をもって離隔する方向に付勢されている。複数のコイルスプリング42は、位置決めプレート40の各窪みとベース部材30の各窪みとの間に配されている。
 位置決めプレート40は、半導体装置DV1が着脱される半導体載置部40Aを中央部に有している。上方に向けて開口する半導体載置部40Aは、図4に部分的に拡大されて示されるように、装着のとき、半導体装置DV1を誘い込む斜面部で四方が囲まれて形成されている。各斜面部の裾には、半導体装置DV1のパッケージにおける電極群の周囲の縁を受け止める段差部40Sが形成されている。半導体装置DV1のパッケージの各辺に沿う各段差部40Sの両端は、それぞれ、図2Cに示されるように、隣接する段差部40Sの端に連結されている。各段差部40Sの両端には、装着される半導体装置DV1のパッケージの角部に対応した逃げが、形成されている。位置決めプレート40の各段差部40Sにより囲まれる中央部分には、図4に部分的に拡大されて示されるように、半導体装置DV1の各電極部DVaに対応したセルを形成する格子状の仕切壁40Pi(i=1~n,nは正の整数)が段差部40Sと一体に形成されている。各電極部DVaと仕切壁40Piとの間には、空気層が形成されている。これは、電極部DVaとベース部材30とが電気的にショートしないようにするためである。
 位置決めプレート40における各セルの真下の位置には、後述するコンタクト端子群の各接点部が挿入される孔が、ベース部材30に形成されている。
 上述の開口部30Aの周辺における4隅には、図2Cに示されるように、それぞれ、固定用小ネジ(不図示)が挿入される孔30aがアッパハウジング28およびロアハウジング26の孔に対応して設けられている。これにより、ベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26は、固定用小ネジが孔30a、アッパハウジング28およびロアハウジング26、上述のプリント配線基板PCBの透孔を介してナットおよびワッシャにより締結されることにより、プリント配線基板PCBに固定されることとなる。また、小ネジBS1が、ベース部材30の孔、および、アッパハウジング28の孔を介してロアハウジング26の雌ねじ孔にねじ込まれることにより、ベース部材30は、アッパハウジング28およびロアハウジング26と一体化される。
 リッド部材32は、その一端部で支持軸46を介してベース部材30に回動可能に支持されている。リッド部材32の他端部には、図2Bに示されるように、リッド部材32をベース部材30に保持する状態、あるいは、図2Aに示されるように、リッド部材32を解放状態とするラッチ部材34が回動可能に設けられている。ラッチ部材34は、その横断面の中央部を貫通する支持軸44を介してリッド部材32に回動可能に支持されている。その一端の爪部34Nは、選択的にベース部材30の係止部30Nに係止される。ラッチ部材34の他端は、図2Aにおいて反時計回り方向にコイルスプリング38で付勢されている。コイルスプリング38は、ラッチ部材34の他端とリッド部材32における凹部の底部との間に配されている。
 上述のリッド部材32がベース部材30に保持されるとき、ベース部材30に向き合うリッド部材32の内面側における中央部の凹部内には、押圧体36が小ネジにより支持され、移動可能に設けられている。押圧体36は、複数のコイルスプリング48により、その外部の先端がリッド部材32の開口部から離隔する方向に付勢されている。コイルスプリング48は、その凹部の底部を形成する内周部と押圧体36における凹部の底部に向き合う端部との間に配置されている。押圧体36のベース部材30に向き合う部分における中央部には、ベース部材30に向けて突出する押圧用突起部36Pが形成されている。図2Bに示されるように、半導体装置DV1が半導体載置部に搭載された状態でリッド部材32がベース部材30に保持される場合、押圧用突起部36Pの端面は、半導体装置DV1のパッケージの上面に当接し半導体装置DV1をコンタクト端子群に向けて押圧するものとされる。
 アッパハウジング28は、導電性金属材料、例えば、所定の厚さのアルミニウム合金材料で平板状に作られている。アッパハウジング28は、上述のベース部材30の孔に対応して各小ネジBS1が挿入される貫通孔28Hを4箇所に有している。また、固定用小ネジ(不図示)が挿入されるベース部材30の孔30aに対応した孔が、図示が省略されるが、アッパハウジング28に設けられている。さらに、アッパハウジング28における上面および下面には、それぞれ、ベース部材30およびロアハウジング26をアッパハウジング28に対し位置決めするための2本の位置決めピン(不図示)が設けられている。その上面および下面における2本の位置決めピンは、それぞれ、ベース部材30およびロアハウジング26の位置決め孔に係合される。
 さらに、アッパハウジング28において、図1および図4に示されるように、上述の位置決めプレート40における各セル、および、ベース部材30の孔30g、30b、および、30cの真下となる位置には、孔28g、28b、および、28cが、プリント配線基板PCBの表面に対し略垂直に形成されている。孔30gおよび孔28gには、後述する接地ライン用コンタクト端子14aiが挿入される。孔30b、および、孔28bには、信号ライン用コンタクト端子10aiが挿入される。孔30cおよび28cには、電源用コンタクト端子12aiがそれぞれ、挿入される。孔30bに連通する孔30dには、図6に拡大されて示されるカラー16が挿入されている。孔16aを中央に有するカラー16は、例えば、テフロン(登録商標)のような低誘電体の材料で成形されている。このようにカラー16が、低誘電体の材料で成形されるのでカラー16の外径を比較的小さく設定でき、従って、ICソケットにおけるコンタクト端子の配列の狭ピッチ化を図ることができる。孔30dの直径は、孔30bの直径よりも大に設定されている。共通の中心軸線上に形成される孔30dと孔30bとの間には、段差部が形成されている。孔30cに連通する孔30eにも、カラー16が挿入されている。孔30eの直径は、孔30cの直径よりも大に設定されている。共通の中心軸線上に形成される孔30eと孔30cとの間には、段差部が形成されている。
 これにより、信号ライン用コンタクト端子10aiが、図3Bおよび図3Cに示されるように、隣接する接地ライン用コンタクト端子14ai相互間に配置され、電源用コンタクト端子12aiが、隣接する接地ライン用コンタクト端子14ai相互間に配置されることとなる。
 ロアハウジング26は、導電性金属材料、例えば、所定の厚さのアルミニウム合金材料で平板状に作られている。ロアハウジング26は、上述のアッパハウジング28の貫通孔28Hに対応して雌ねじ孔を有している。また、固定用小ネジ(不図示)が挿入されるベース部材30の孔30aに対応した孔が、図示が省略されるが、ロアハウジング26に設けられている。
 さらに、図1および図4に示されるように、ロアハウジング26において、上述のアッパハウジング28の孔28g、28b、および、28cに対応して孔26g、26dおよび26fが、プリント配線基板PCBの表面に対し略垂直に形成されている。
 孔26dには、カラー16が挿入されている。孔26dの直径は、孔28bの直径よりも大に設定されている。孔26dに連通する孔26bおよび26eは、共通の中心軸線上に形成されている。孔26bの直径は、孔26dの直径よりも小であって、孔26eの直径よりも大に設定されている。孔26dと孔26bとの間、孔26bと孔26eとの間には、それぞれ、段差部が形成されている。
 孔26fにも、カラー16が挿入されている。孔26fの直径は、孔28cの直径と略同一に設定されている。孔26fに連通する孔26hの直径は、孔26fの直径よりも小に設定されている。これにより、孔26fと孔26hとの間には、段差部が形成されている。
 なお、アッパハウジング28およびロアハウジング26は、プリント配線基板PCBの接地ライン(不図示)に電気的に接続されている。
 信号ライン用コンタクト端子10ai(i=1~n,nは正の整数)は、図5Aに拡大されて示されるように、半導体装置DV1の電極部DVaに対し選択的に当接する接点部54Pを有するプランジャー54と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部56Pを有するプランジャー56と、プランジャー54とプランジャー56とを互いに離隔する方向に付勢する弾性部材としてのコイルスプリング58を内側に収容し、プランジャー54およびプランジャー56を互いに近接または離隔可能に連結するバレル52とを含んで構成されている。
 第1のプランジャーとしてのプランジャー54は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部54Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング58の一端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接触端部およびスプリング受け部の直径は、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。プランジャー54の接触端部の一部は、後述するバレル52の筒状の第1の延在部52Aの端部から外部へ突出している。プランジャー54の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、第1の延在部52Aの複数のだぼ52ADに係止されている。これにより、プランジャー54の接触端部における半導体装置DV1の電極部DVaに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー54の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 第2のプランジャーとしてのプランジャー56は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、略円錐状の接点部56Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング58の他端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接触端部およびスプリング受け部の直径は、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。プランジャー56の接触端部の一部は、後述するバレル52の筒状の第2の延在部52Cの端部から外部へ突出している。プランジャー56の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、第2の延在部52Cの複数のだぼ52CDに係止されている。これにより、プランジャー56の接触端部におけるプリント配線基板PCBのコンタクトパッドに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー56の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 バレル52は、例えば、りん青銅で円筒状に作られ、プランジャー54を所定のストロークで摺動可能に案内する第1の延在部52Aと、プランジャー56を所定のストロークで摺動可能に案内する第2の延在部52Cと、第1の延在部52Aと第2の延在部52Cとを連結する胴部52Bとから構成されている。胴部52Bは、第1の延在部52Aおよび第2の延在部52Cと一体に成形されている。胴部52Bの直径は、第1の延在部52Aおよび第2の延在部52Cの直径よりも大に設定されている。
 斯かる構成において、図7に示されるように、信号ライン用コンタクト端子10aiが、アッパハウジング28の孔28bおよびロアハウジング26の孔26bに組み付けられる場合、先ず、信号ライン用コンタクト端子10aiがアッパハウジング28の孔28bに挿入され、次に、カラー16が第1の延在部52Aおよび第2の延在部52Cの外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、二個のカラー16のうち一方のカラー16は、ベース部材30の孔30dに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26の孔26dに挿入される。これにより、図3Bに示されるように、空気層ASが、信号ライン用コンタクト端子10aiの胴部52Bの外周部と孔28bを形成する内周面との間、第1の延在部52Aの外周部と孔30bを形成する内周面との間(図3D参照)、第2の延在部52Cの外周部と孔26bを形成する内周面との間、プランジャー56の外周部と孔26eを形成する内周面との間に形成されることとなる。プランジャー54の先端部は、ベース部材30の孔30bからセルに向って突出し、プランジャー56の先端部は、孔26eからプリント配線基板PCBに向って突出することとなる。これにより、図3Eに示されるように、ベース部材30から突出した所定の直径φDaを有するプランジャー54の先端部は、空気層ASを介して複数個の接地ライン用コンタクト端子14aiにより取り囲まれるとともに、プランジャー54の先端部と接地ライン用コンタクト端子14aiとは、所定の比較的短い相互間距離Laで隣接している。
 従って、図1に示されるように、アッパハウジング28およびロアハウジング26が、ベース部材30とプリント配線基板PCBとの間に挟持され組み付けられた状態で半導体装置DV1が位置決めプレート40に搭載された場合、信号ライン用コンタクト端子10aiの中心軸線を半径方向に横切るベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26のいずれの横断面においても、所謂、所定のインピーダンスに設定された同軸プローブ構造となるのでインピーダンス整合が図られることとなる。その際、図3Eに示されるように、ベース部材30から突出したプランジャー54の先端部と複数個の接地ライン用コンタクト端子14aiの先端部を含む共通の横断面においても、インピーダンスが、所定のインピーダンス、例えば、50(Ω)近傍になることが本願の発明者により確認されている。
 電源用コンタクト端子12ai(i=1~n,nは正の整数)は、図9Aおよび図9Bに拡大されて示されるように、半導体装置DV1の電極部DVaに対し選択的に当接する接点部64Pを有するプランジャー64と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部66Pを有するプランジャー66と、プランジャー64とプランジャー66とを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング68を内側に収容し、プランジャー64およびプランジャー66を互いに近接または離隔可能に連結するバレル62とを含んで構成されている。
 プランジャー64は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部64Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング68の一端を受け止めるスプリング受け部とから構成されている。スプリング受け部の直径は、接触端部の直径よりも大に設定されている。プランジャー64の接触端部の一部は、後述するバレル62の一方の開口端部から外部へ突出している。プランジャー64の接触端部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、バレル62の開口端部の周縁に係止されている。これにより、プランジャー64の接触端部における半導体装置DV1の電極部DVaに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー64の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 プランジャー66は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部66Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング68の他端を受け止めるスプリング受け部とから構成されている。スプリング受け部の直径は、接触端部の直径よりも大に設定されている。プランジャー66の接触端部の一部は、後述するバレル62の他方の開口端部から外部へ突出している。プランジャー66の接触端部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、バレル62の開口端部の周縁に係止されている。これにより、プランジャー66の接触端部におけるプリント配線基板PCBのコンタクトパッドに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー66の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 バレル62は、例えば、りん青銅で円筒状に作られ、プランジャー64およびプランジャー66を所定のストロークで摺動可能に案内するとともに、コイルスプリング68を収容している。バレル62の直径は、上述の信号ライン用コンタクト端子10aiのバレル52の直径よりも大に設定されている。
 斯かる構成において、図9Bに示されるように、電源用コンタクト端子12aiが、アッパハウジング28の孔28cおよびロアハウジング26の孔26fに組み付けられる場合、先ず、電源用コンタクト端子12aiがアッパハウジング28の孔28cに挿入され、次に、カラー16がプランジャー64および66の外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、2個のカラー16のうち一方のカラー16は、ベース部材30の孔30fに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26の孔26fに挿入される。これにより、空気層が、電源用コンタクト端子12aiのバレル62の外周部と孔28cを形成する内周面との間、バレル62の外周部と孔30fを形成する内周面との間、プランジャー64の外周部と孔30eを形成する内周面との間、バレル62の外周部と孔26fを形成する内周面との間、プランジャー66の外周部と孔26hを形成する内周面との間に形成されることとなる。
 接地ライン用コンタクト端子14aiは、(i=1~n,nは正の整数)は、図10Aおよび図10Bに拡大されて示されるように、半導体装置DV1の電極部DVaに対し選択的に当接する接点部74Pを有するプランジャー74と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部76Pを有するプランジャー76と、プランジャー74とプランジャー76とを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング78を内側に収容し、プランジャー74およびプランジャー76を互いに近接または離隔可能に連結するバレル72とを含んで構成されている。
 プランジャー74は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部74Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング78の一端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接触端部およびスプリング受け部の直径は、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。プランジャー74の接触端部の一部は、後述するバレル72の一方の開口端部から外部へ突出している。プランジャー74の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、バレル72における複数のだぼ72ADに固着されている。
 プランジャー76は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部76Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング78の他端を受け止めるスプリング受け部とから構成されている。スプリング受け部の直径は、接触端部の直径よりも大に設定されている。プランジャー76の接触端部は、バレル72の他方の開口端部から外部へ突出している。プランジャー76の接触端部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、他方の開口端部の周縁に係止されている。これにより、プランジャー76の接触端部におけるプリント配線基板PCBのコンタクトパッドに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー76の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 バレル72は、例えば、りん青銅で円筒状に作られ、プランジャー74を固着する複数のだぼ72ADを一方の開口端部近傍に有するとともに、外周部における複数のだぼ72ADと他方の開口端部との間に形成される当接部72Eとを有している。当接部72Eの直径は、アッパハウジング28の孔28gの内周面に当接するように、バレル72の他の部分の直径よりも大に設定されている。
 斯かる構成において、図10Bに示されるように、接地ライン用コンタクト端子14aiが、アッパハウジング28の孔28gおよびロアハウジング26の孔26gに組み付けられる場合、先ず、接地ライン用コンタクト端子14aiは、プランジャー74がアッパハウジング28の孔28gに連通する大径部28ga側から孔28gに挿入され、次に、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、プランジャー74は、ベース部材30の孔30gに挿入され、プランジャー76は、ロアハウジング26の孔26gおよび26aに挿入される。これにより、当接部72Eが、大径部28gaの内周面に当接するとともに、当接部72Eとバレル72の他の部分との間の段差部が大径部28gaの端に係止されるので接地ライン用コンタクト端子14aiの中心軸線方向の位置が規制されることとなる。これにより、バレル72は、アッパハウジング28およびロアハウジング26に導通可能とされる。
 また、プランジャー74の先端部は、ベース部材30の孔30gからセルに向って突出し、プランジャー76の先端部は、孔26aからプリント配線基板PCBに向って突出することとなる。
 なお、上述の図1および図4に示される例においては、位置決めプレート40は、半導体装置DV1の各電極部DVaに対応したセルを形成する格子状の仕切壁40Pi(i=1~n,nは正の整数)が段差部40Sと一体に形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、図3Aに示されるように、格子状の仕切壁がなくてもよい。
 図3Aにおいて、位置決めプレート41は、半導体装置DV1が着脱される半導体載置部41Aを中央部に有している。上方に向けて開口する半導体載置部は、半導体装置DV1の装着のとき、半導体装置DV1を誘い込む斜面部で四方が囲まれて形成されている。各斜面部の裾には、半導体装置DV1のパッケージにおける電極群の周囲の縁を受け止める段差部41Sが形成されている。半導体装置DV1のパッケージの各辺に沿った各段差部41Sの両端は、図示が省略されるが、それぞれ、隣接する段差部41Sの端に連結されている。各段差部41Sの両端には、装着される半導体装置DV1のパッケージの角部に対応した逃げが形成されている。互いに向き合う段差部41Sの相互間には、開口部41Cが形成されている。
 なお、上述の信号ライン用コンタクト端子10aiのプランジャー54における接触端部の接点部54Pの直径は、接触端部における他の部分の直径と同一であって、バレル52の第1の延在部52Aの直径よりも小に設定されているが、斯かる例に限られることなく、信号ライン用コンタクト端子10aiは、例えば、図5Bおよび図5Dに示されるように、第1のプランジャーとしてのプランジャー54´の接触端部の接点部54´Pの直径φDbが、接触端部における他の部分の直径φDcよりも大であって、バレル52の第1の延在部52Aの直径と略同一に設定されてもよい。
 なお、図5Bおよび図5Cにおいて、図5Aに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
 図5Bにおいて、信号ライン用コンタクト端子10aiは、半導体装置DV1の電極部DVaに対し選択的に当接する接点部54´Pを有するプランジャー54´と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部56Pを有するプランジャー56と、プランジャー54´とプランジャー56とを互いに離隔する方向に付勢する弾性部材としてのコイルスプリング58を内側に収容し、プランジャー54´およびプランジャー56を互いに近接または離隔可能に連結するバレル52とを含んで構成されている。
 プランジャー54´は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部54´Pだけが一端に拡大して形成される接触端部と、コイルスプリング58の一端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接点部54´P以外の接触端部の部分およびスプリング受け部の直径φDcは、図5Bおよび図5Dに示されるように、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。直径φDcよりも大なる直径であって微小な直径φDbを有する接点部54´Pは、図5Dおよび図5Eに拡大されて示されるように、半導体装置DV1の電極部DVaに当接する尖頭状の当接部54´Pa、54´Pb、54´Pc、および、54´Pdを有している。当接部54´Pa、54´Pb、54´Pc、および、54´Pdは、図5Eに拡大されて示されるように、円周方向に沿って略90°間隔で形成されている。円周方向に沿って隣接する各当接部における斜面部は、図5Fに示されるように、所定の角度βをなして交差している。また、図5Dに示されるように、向き合う当接部54´Pbおよび54´Pd、当接部54´Paおよび54´Pcが協働して作る錐面の母線は、所定の角度αで交わっている。
 プランジャー54´の接触端部の一部は、バレル52の筒状の第1の延在部52Aの端部から外部へ突出している。プランジャー54´の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、第1の延在部52Aの複数のだぼ52ADに係止されている。これにより、プランジャー54´の接触端部における半導体装置DV1の電極部DVaに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー54´の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 斯かる構成においては、プランジャー54´の接点部54´Pの直径φDbが、図5Aに示されるプランジャー54の接点部54Pの直径に比して大に設定されるので接点部54´Pの当接部54´Pa、54´Pb、54´Pc、および、54´Pdが半導体装置DV1の電極部DVaの略半球状の外周面に、より大きな接触面積で当接することとなる。これにより、プランジャー54´の接点部54´Pが半導体装置DV1の電極部DVaの略半球状の外周面に、より安定した状態で当接するので信号ラインにおける伝送特性もより安定することとなる。
 また、例えば、図3Aおよび図3Eに示される例においては、信号ライン用コンタクト端子10aiにおけるプランジャー54の接点部54Pの先端部では、位置決めプレート41に開口部41Cが形成されているため、信号ライン用コンタクト端子10aiと接地ライン用コンタクト端子14aiとの間は、空気層ASを介している。これにより、接点部54Pおよび位置決めプレート41の開口部41Cを横切る横断面におけるインピーダンスは、所定のインピーダンスの値(例えば、50Ω)よりも局所的に高くなる傾向にある。このような場合、プランジャー54の先端部φDa(図3E参照)に比べ大なる直径を有するプランジャー54‘の先端部φDb(図5D参照)のとき、プランジャー54’の先端部54‘Pと接地ライン用コンタクト端子14aiのプランジャー74とが、より短い相互間距離Laで隣接しているので開口部41Cを横切る横断面におけるインピーダンスを所定のインピーダンスに近づける効果を奏する。
 さらに、図19Aに示されるように、上述のプランジャー54´を有する信号ライン用コンタクト端子10aiが、上述の図3Aに示される例に用いられてもよい。なお、図19Aおよび図19Bにおいては、図3Aおよび図3Eにおける構成要素と同一の構成要素について同一の符合を付して示し、その重複説明を省略する。
 斯かる構成において、図19Aに示されるように、信号ライン用コンタクト端子10aiが、アッパハウジング28の孔28bおよびロアハウジング26の孔26bに組み付けられる場合、先ず、信号ライン用コンタクト端子10aiがアッパハウジング28の孔28bに挿入され、次に、カラー16が第1の延在部52Aおよび第2の延在部52Cの外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。信号ライン用コンタクト端子10aiは、図19Bに示されるように、隣接する接地ライン用コンタクト端子14ai相互間に配置されることとなる。その際、二個のカラー16のうち一方のカラー16は、ベース部材30の孔30dに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26の孔26dに挿入される。これにより、図19Bに示されるように、空気層ASが、信号ライン用コンタクト端子10aiの胴部52Bの外周部と孔28bを形成する内周面との間、第1の延在部52Aの外周部と孔30bを形成する内周面との間(図19A参照)、第2の延在部52Cの外周部と孔26bを形成する内周面との間、プランジャー56の外周部と孔26eを形成する内周面との間に形成されることとなる。プランジャー54´の先端部は、ベース部材30の孔30bからセルに向って突出し、プランジャー56の先端部は、孔26eからプリント配線基板PCBに向って突出することとなる。これにより、図19Bに示されるように、ベース部材30から突出した所定の直径φDbを有するプランジャー54´の先端部は、空気層ASを介して複数個の接地ライン用コンタクト端子14aiにより取り囲まれるとともに、プランジャー54´の先端部と接地ライン用コンタクト端子14aiとは、所定の比較的短い相互間距離Lbで隣接している。従って、プランジャー54´の先端部の直径φDbは、プランジャ54の直径φDaよりも大なる値なので相互間距離Lbは、図3Eにおける相互間距離Laよりも小となり、互いにより近接することとなる。
 従って、図19Aに示されるように、アッパハウジング28およびロアハウジング26が、ベース部材30とプリント配線基板PCBとの間に挟持され組み付けられた状態で半導体装置DV1が位置決めプレート40に搭載された場合、信号ライン用コンタクト端子10aiの中心軸線を半径方向に横切るベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26のいずれの横断面においても、所謂、所定のインピーダンスに設定された同軸プローブ構造となるのでインピーダンス整合が図られることとなる。その際、ベース部材30から突出したプランジャー54´の先端部と複数個の接地ライン用コンタクト端子14aiの先端部を含む共通の横断面においても、インピーダンスが、所定のインピーダンス、例えば、50(Ω)近傍になることが本願の発明者により確認されている。
 さらにまた、図20Aに示されるように、上述のプランジャー54´を有する信号ライン用コンタクト端子10aiが、上述の図1に示される例に用いられてもよい。なお、図26A乃至図26Eにおいては、図1における構成要素と同一の構成要素について同一の符合を付して示し、その重複説明を省略する。
 斯かる構成において、図20Aに示されるように、信号ライン用コンタクト端子10aiが、アッパハウジング28の孔28bおよびロアハウジング26の孔26bに組み付けられる場合、先ず、信号ライン用コンタクト端子10aiがアッパハウジング28の孔28bに挿入され、次に、カラー16が第1の延在部52Aおよび第2の延在部52Cの外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30、および、位置決めプレート40の段差部40Sとロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。信号ライン用コンタクト端子10aiは、図20Bに示されるように、隣接する接地ライン用コンタクト端子14ai相互間に配置されることとなる。その際、二個のカラー16のうち一方のカラー16は、ベース部材30の孔30dに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26の孔26dに挿入される。これにより、図20Aに示されるように、空気層ASが、信号ライン用コンタクト端子10aiの胴部52Bの外周部と孔28bを形成する内周面との間、第1の延在部52Aの外周部と孔30bを形成する内周面との間、第2の延在部52Cの外周部と孔26bを形成する内周面との間、プランジャー56の外周部と孔26eを形成する内周面との間に形成されることとなる。プランジャー54´の先端部は、ベース部材30の孔30bからセルに向って突出し、プランジャー56の先端部は、孔26eからプリント配線基板PCBに向って突出することとなる。これにより、図20Bに示されるように、ベース部材30から突出した所定の直径φDbを有するプランジャー54´の先端部は、空気層ASおよび位置決めプレート40(段差部40S)を介して複数個の接地ライン用コンタクト端子14aiにより取り囲まれる。
 従って、図20Aに示されるように、アッパハウジング28およびロアハウジング26が、ベース部材30とプリント配線基板PCBとの間に挟持され組み付けられた状態で半導体装置DV1が位置決めプレート40に搭載された場合、信号ライン用コンタクト端子10aiの中心軸線を半径方向に横切るベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26のいずれの横断面においても、所謂、所定のインピーダンスに設定された同軸プローブ構造となるのでインピーダンス整合が図られることとなる。その際、ベース部材30から突出したプランジャー54´の先端部と複数個の接地ライン用コンタクト端子14aiの先端部を含む共通の横断面においても、インピーダンスが、所定のインピーダンス、例えば、50(Ω)近傍になることが本願の発明者により確認されている。
 図5Cに示される信号ライン用コンタクト端子10aiにおけるプランジャー54´の先端部は、半導体装置DV1の略半球状の電極部DVaに当接するように構成されているが、例えば、BGA型の半導体装置に代えてLGA型の半導体装置が装着される場合、図5Gに示されるような、信号ライン用コンタクト端子が用いられても良い。なお、図5Gにおいては、図5Bに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符合を付して示し、その重複説明を省略する。
 信号ライン用コンタクト端子は、半導体装置の平坦な電極部(不図示)に対し選択的に当接する接点部55Pを有するプランジャー55と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部56Pを有するプランジャー56と、プランジャー55とプランジャー56とを互いに離隔する方向に付勢する弾性部材としてのコイルスプリング58を内側に収容し、プランジャー55およびプランジャー56を互いに近接または離隔可能に連結するバレル52とを含んで構成されている。
 プランジャー55は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、円錐状の接点部55Pだけが一端に拡大して形成される接触端部と、コイルスプリング58の一端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。図5Gに示されるように、接点部55P以外の接触端部の部分およびスプリング受け部の直径φDeは、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。直径φDeよりも大なる直径であって微小な直径φDdを有する接点部55Pは、図5Hに拡大されて示されるように、半導体装置の電極部に当接する円錐状の当接部は、所定の半径RAを有する頂点と、所定の円錐角γを有している。
 プランジャー55の接触端部の一部は、バレル52の筒状の第1の延在部52Aの端部から外部へ突出している。プランジャー55の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、第1の延在部52Aの複数のだぼ52ADに係止されている。これにより、プランジャー55の接触端部における半導体装置の電極部に向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー55の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 斯かる構成においては、プランジャー55の接点部55Pの直径φDdが、図5Aに示されるプランジャー54の接点部54Pの直径に比して大に設定されるのでプランジャー55の先端部と隣接する接地ライン用コンタクト端子14aiとは、互いにより近接することとなる。
 さらにまた、上述の信号ライン用コンタクト端子10aiのバレル52は、第2の延在部52Cを有するものとされるが、斯かる例に限られることなく、例えば、図8Aに拡大されて示されるように、信号ライン用コンタクト端子10´aiのバレル52´が、そのような第2の延在部を有しないように構成されても良い。なお、図8Aおよび図8Bにおいて、図5Aに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
 信号ライン用コンタクト端子10´aiは、図8Aおよび図8Bに拡大されて示されるように、半導体装置DV1の電極部DVaに対し選択的に当接する接点部54Pを有するプランジャー54と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部56´Pを有するプランジャー56´と、プランジャー54とプランジャー56´とを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング58を内側に収容し、プランジャー54およびプランジャー56´を互いに近接または離隔可能に連結するバレル52とを含んで構成されている。
 プランジャー56´は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、接点部56´Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング58の他端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接触端部およびスプリング受け部の直径は、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。プランジャー56´の接触端部の一部は、後述するバレル52´の開口端部から外部へ突出している。プランジャー56´の連結部と接触端部との境界部分に形成される段差部は、複数のだぼ52´BDに係止されている。これにより、プランジャー56´の接触端部におけるコイルスプリング58に向かう方向の移動が規制されることとなる。
 バレル52´は、例えば、りん青銅で円筒状に作られ、プランジャー54を所定のストロークで摺動可能に案内する延在部52´Aと、延在部52´Aに連結される胴部52´Bとから構成されている。胴部52´Bは、延在部52´Aと一体に成形されている。胴部52´Bの直径は、延在部52´Aの直径よりも大に設定されている。
 斯かる構成において、図8Bに示されるように、信号ライン用コンタクト端子10´aiが、アッパハウジング28の孔28bおよびロアハウジング26´の孔26´eに組み付けられる場合、先ず、信号ライン用コンタクト端子10´aiがアッパハウジング28の孔28bに挿入され、次に、カラー16が延在部52´Aおよびプランジャー56´の接触端部の外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30とロアハウジング26´との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、2個のカラー16のうちの一方のカラー16は、ベース部材30の孔30dに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26´の孔26´dに挿入される。これにより、空気層が、信号ライン用コンタクト端子10´aiの胴部52´Bの外周部と孔28bを形成する内周面との間、延在部52´Aの外周部と孔30bを形成する内周面との間、プランジャー56´の接触端部の外周部と孔26´eを形成する内周面との間に形成されることとなる。プランジャー54の先端部は、ベース部材30の孔30cからセルに向って突出し、プランジャー56の先端部の端面は、孔26´eの開口端の周縁と共通の平面上にある。
 従って、斯かる例においても、アッパハウジング28およびロアハウジング26´が、ベース部材30とプリント配線基板PCBとの間に挟持され組み付けられた状態で半導体装置DV1が位置決めプレート40に搭載された場合、信号ライン用コンタクト端子10´aiを横切るベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26´のいずれの横断面においても、所謂、所定のインピーダンスに設定された同軸プローブ構造となるのでインピーダンス整合が図られることとなる。
 本願の発明者により、半導体装置とプリント配線基板PCBとが接続される仮想モデルにおいて、上述の本発明に係るICソケットの第1実施例、または、図11に示される比較例における反射損失(リターンロス)および挿入損失(インサーションロス)のピークの変動に関し所定のシミュレーターによって検証された。
 図11に示される比較例におけるICソケットは、図2Aに示されるクラムシェルタイプの押圧機構ユニットと同様な押圧機構ユニットと、アッパハウジング28およびロアハウジング26´と、アッパハウジング28およびロアハウジング26´内に配されるコンタクト端子群とを備えるものとされる。アッパハウジング28は、樹脂製のベース部材30´と樹脂製のロアハウジング26´との間に挟持されている。
 コンタクト端子群は、複数の信号ライン用コンタクト端子10bi(i=1~n,nは正の整数)、複数の接地ライン用コンタクト端子14bi(i=1~n,nは正の整数)、および、複数の電源ライン用コンタクト端子(不図示)を含んで構成されている。信号ライン用コンタクト端子10biは、アッパハウジング28およびロアハウジング26´内において隣接する接地ライン用コンタクト端子14bi相互間に配置されている。
 なお、図11において、図2Aに示される例における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
 信号ライン用コンタクト端子10biは、半導体装置DV1の電極部DVaに対し選択的に当接する接点部を有するプランジャー10Aと、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部を有するプランジャー10Cと、プランジャー10Aとプランジャー10Cとを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング(不図示)を内側に収容し、プランジャー10Aおよびプランジャー10Cを互いに近接または離隔可能に連結するバレル10Bとを含んで構成されている。
 信号ライン用コンタクト端子10biが、アッパハウジング28の孔28bおよびロアハウジング26´の孔26´bに組み付けられる場合、先ず、信号ライン用コンタクト端子10biがアッパハウジング28の孔28bに挿入され、次に、ベース部材30´とロアハウジング26´との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、プランジャー10Aは、ベース部材30´の孔30´d、30´cに挿入され、プランジャー10Cは、ロアハウジング26´の孔26´b、26´eに挿入される。これにより、空気層が、信号ライン用コンタクト端子10biのバレル10Bの外周部と孔28bを形成する内周面との間、プランジャー10Aの外周部と孔30´cおよび30´dを形成する内周面との間、プランジャー10Cと孔26´bを形成する内周面との間、プランジャー10Cの外周部と孔26´eを形成する内周面との間に形成されることとなる。
 図12は、縦軸に反射損失(リターンロス)のピーク値(dB)がとられ、横軸に周波数(GHz)がとられ、所定のシミュレーターによって得られた比較例における反射損失のピーク値の変動をあらわす特性線Lb1と、所定のシミュレーターによって得られた本発明に係るICソケットの第1実施例における反射損失のピーク値の変動をあらわす特性線La1とを示す。
 図12における特性線La1から明らかなように、本発明に係るICソケットの第1実施例においては、特性線Lb1と比べて、例えば、約60~90GHzの範囲において、リップルが見られず、しかも、反射損失が―15dB以下となるように改善されていることがわかる。
 図13は、縦軸に挿入損失(インサーションロス)のピーク値(dB)がとられ、横軸に周波数(GHz)がとられ、所定のシミュレーターによって得られた比較例におけるインサーションロスのピーク値の変動をあらわす特性線Lb2と、所定のシミュレーターによって得られた本発明に係るICソケットの第1実施例におけるインサーションロスのピーク値の変動をあらわす特性線La2とを示す。
 図13における特性線La2から明らかなように、本発明に係るICソケットの第1実施例においては、特性線Lb2と比べて、例えば、約60~90GHzの範囲において、リップルが見られず、インサーションロスが、-0.5dB未満で安定していることがわかった。
 図14Aは、本発明に係るICソケットの第2実施例の構成を概略的に示す。
 図14Aにおいて、ICソケットは、例えば、テストボードとしてのプリント配線基板PCB上に複数個、配置されている。なお、図14Aにおいては、代表的に、プリント配線基板PCB上における1個のICソケットが示されている。なお、図14A、図14B、および、図15において、図2A、図2B、および、図2Cにおける構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
 ICソケットは、例えば、クラムシェルタイプの押圧機構ユニットと、アッパハウジング28およびロアハウジング26と、アッパハウジング28およびロアハウジング26内に配されるコンタクト端子群とを備えるものとされる。
 押圧機構ユニットは、アッパハウジング28の上端面にシート50を介して載置されるベース部材30と、ベース部材30の端部に回動可能に支持され、装着された半導体装置DV2の電極面を後述するコンタクト端子群に対して押圧する押圧体36を移動可能に有するリッド部材32とを含んで構成されている。
 半導体装置DV2は、例えば、QFN型のパッケージ内に集積回路を備えるものとされる。半導体装置DV2の4つの側面および底面部には、複数個の電極部DVb(図15参照)が形成されている。半導体装置DV2が後述する半導体装置載置部に位置決めされるとき、半導体装置DV2の各電極部DVbが、半導体装置載置部に配される樹脂製のシート50の各孔に向き合うように配置される。シート50は、例えば、ポリイミド(PI)で作られ、押圧用突起部36Pにより半導体装置DV2が押圧された際に、半導体装置DV2の各電極部DVbとベース部材30とが接触し電気的にショートするのを防止するものとされる。
 ベース部材30の中央部には、後述する位置決めプレート40´が配置される開口部30Aが形成されている。
 位置決めプレート40´は、複数の小ネジにより、ベース部材30にシート50を介して固定されている。位置決めプレート40´は、ベース部材30上に配置されるシート50の表面に配置されている。所定の厚さの樹脂製のシート50は、後述するベース部材30の孔30g、30b、30cの開口端に向き合う複数の孔50ai(i=1~n,nは正の整数)を縦横に有している。孔50aiには、後述するコンタクト端子群の各接点部が挿入される。
 位置決めプレート40´は、半導体装置DV2が着脱される半導体載置部40´Aを中央部に有している。上方に向けて開口する半導体載置部は、装着のとき、半導体装置DV2を誘い込む斜面部で四方が囲まれて形成されている。
 開口部30Aの周辺における4隅には、図14Bに示されるように、それぞれ、固定用小ネジ(不図示)が挿入される孔30aがアッパハウジング28およびロアハウジング26の孔に対応して設けられている。これにより、ベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26は、固定用小ネジが孔30a、アッパハウジング28およびロアハウジング26、上述のプリント配線基板PCBの透孔を介してナットおよびワッシャにより締結されることにより、プリント配線基板PCBに固定されることとなる。
 アッパハウジング28において、図15に示されるように、孔30gおよび孔28gには、後述する接地ライン用コンタクト端子24aiが挿入される。孔30b、および、孔28bには、信号ライン用コンタクト端子20aiが挿入される。孔30cおよび28cには、電源用コンタクト端子22aiがそれぞれ、挿入される。孔30bに連通する孔30dには、カラー16が挿入されている。
 これにより、信号ライン用コンタクト端子20aiが、隣接する接地ライン用コンタクト端子24ai相互間に配置され、電源用コンタクト端子22aiが、隣接する接地ライン用コンタクト端子24ai相互間に配置されることとなる。
 信号ライン用コンタクト端子20ai(i=1~n,nは正の整数)は、図16Aおよび図16Bに拡大されて示されるように、半導体装置DV2の電極部DVbに対し選択的に当接する接点部54´´Pを有するプランジャー54´´と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部56Pを有するプランジャー56と、プランジャー54´´とプランジャー56とを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング58を内側に収容し、プランジャー54´´およびプランジャー56を互いに近接または離隔可能に連結するバレル52とを含んで構成されている。
 プランジャー54´´は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、略円錐状の接点部54´´Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング58の一端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接触端部およびスプリング受け部の直径は、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。プランジャー54´´の接触端部の一部は、バレル52の筒状の第1の延在部52Aの端部から外部へ突出している。プランジャー54´´の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、第1の延在部52Aの複数のだぼ52ADに係止されている。これにより、プランジャー54´´の接触端部における半導体装置DV2の電極部DVbに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー54´´の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 斯かる構成において、図16Bに示されるように、信号ライン用コンタクト端子20aiが、アッパハウジング28の孔28bおよびロアハウジング26の孔26bに組み付けられる場合、先ず、信号ライン用コンタクト端子20aiがアッパハウジング28の孔28bに挿入され、次に、カラー16が第1の延在部52Aおよび第2の延在部52Cの外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、2個のカラー16のうちの一方のカラー16は、ベース部材30の孔30dに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26の孔26dに挿入される。これにより、空気層が、信号ライン用コンタクト端子20aiの胴部52Bの外周部と孔28bを形成する内周面との間、第1の延在部52Aの外周部と孔30cを形成する内周面との間、第2の延在部52Cの外周部と孔26bを形成する内周面との間、プランジャー56の外周部と孔26eを形成する内周面との間に形成されることとなる。プランジャー54´´の先端部は、ベース部材30の孔30cおよびシート50の孔50aiから突出し、プランジャー56の先端部は、孔26eからプリント配線基板PCBに向って突出することとなる。
 従って、アッパハウジング28およびロアハウジング26が、ベース部材30とプリント配線基板PCBとの間に挟持され組み付けられた状態で半導体装置DV2が位置決めプレート40´に搭載された場合、信号ライン用コンタクト端子20aiを横切るベース部材30、アッパハウジング28およびロアハウジング26のいずれの横断面においても、所謂、同軸プローブ構造となるのでインピーダンス整合が図られることとなる。また、図16Bに示されるように、プランジャー54´´の先端部は、シート50の孔50aiの内部に配置され、半導体装置DV2の電極部DVbの近傍までインピーダンス整合された状態となっているので比較的高周波数帯域の信号の伝送特性が向上することが、発明者により確認されている。
 電源用コンタクト端子22ai(i=1~n,nは正の整数)は、図17Aおよび図17Bに拡大されて示されるように、半導体装置DV2の電極部DVbに対し選択的に当接する略円錐状の接点部64´Pを有するプランジャー64´と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部66Pを有するプランジャー66と、プランジャー64´とプランジャー66とを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング68を内側に収容し、プランジャー64´およびプランジャー66を互いに近接または離隔可能に連結するバレル62とを含んで構成されている。
 プランジャー64´は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、略円錐状の接点部64´Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング68の一端を受け止めるスプリング受け部とから構成されている。スプリング受け部の直径は、接触端部の直径よりも大に設定されている。プランジャー64´の接触端部の一部は、後述するバレル62の一方の開口端部から外部へ突出している。プランジャー64´の接触端部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、バレル62の開口端部の周縁に係止されている。これにより、プランジャー64´の接触端部における半導体装置DV2の電極部DVbに向う方向の移動が規制されるとともに、プランジャー64´の接触端部の外部への突出量が設定されることとなる。
 斯かる構成において、図17Bに示されるように、電源用コンタクト端子22aiが、アッパハウジング28の孔28cおよびロアハウジング26の孔26fに組み付けられる場合、先ず、電源用コンタクト端子22aiがアッパハウジング28の孔28cに挿入され、次に、カラー16がプランジャー64´および66の外周部に、それぞれ、装着された後、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、2個のカラー16のうち一方のカラー16は、ベース部材30の孔30fに挿入され、他方のカラー16は、ロアハウジング26の孔26fに挿入される。これにより、空気層が、電源用コンタクト端子22aiのバレル62の外周部と孔28cを形成する内周面との間、バレル62の外周部と孔30fを形成する内周面との間、プランジャー64´の外周部と孔30eを形成する内周面との間、バレル62の外周部と孔26fを形成する内周面との間、プランジャー66の外周部と孔26hを形成する内周面との間に形成されることとなる。
 接地ライン用コンタクト端子24aiは、(i=1~n,nは正の整数)は、図18Aおよび図18Bに拡大されて示されるように、半導体装置DV2の電極部DVbに対し選択的に当接する略円錐状の接点部74´Pを有するプランジャー74´と、プリント配線基板PCBのコンタクトパッドに当接する接点部76Pを有するプランジャー76と、プランジャー74´とプランジャー76とを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング78を内側に収容し、プランジャー74´およびプランジャー76を互いに近接または離隔可能に連結するバレル72とを含んで構成されている。
 プランジャー74´は、例えば、ベリリウム銅合金で作られ、略円錐状の接点部74´Pが一端に形成される接触端部と、コイルスプリング78の一端を受け止めるスプリング受け部と、接触端部とスプリング受け部とを連結する連結部とから構成されている。接触端部およびスプリング受け部の直径は、互いに同一とされ、連結部の直径よりも大に設定されている。プランジャー74´の接触端部の一部は、後述するバレル72の一方の開口端部から外部へ突出している。プランジャー74´の連結部とスプリング受け部との境界部分に形成される段差部は、バレル72における複数のだぼ72ADに固着されている。
 斯かる構成において、図18Bに示されるように、接地ライン用コンタクト端子24aiが、アッパハウジング28の孔28gおよびロアハウジング26の孔26gに組み付けられる場合、先ず、接地ライン用コンタクト端子24aiは、プランジャー74´がアッパハウジング28の孔28gに連通する大径部28ga側から孔28gに挿入され、次に、ベース部材30とロアハウジング26との間にアッパハウジング28を挟持するように互いに組み付けられる。その際、プランジャー74´は、ベース部材30の孔30gおよびシート50の孔50aiに挿入され、プランジャー76は、ロアハウジング26の孔26gおよび26aに挿入される。これにより、当接部72Eが、大径部28gaの内周面に当接するとともに、当接部72Eとバレル72の他の部分との間の段差部が大径部28gaの端に係止されるので接地ライン用コンタクト端子24aiの中心軸線方向の位置が規制されることとなる。これにより、バレル72は、アッパハウジング28およびロアハウジング26に導通可能とされる。
 また、プランジャー74´の先端部は、ベース部材30の孔30gおよびシート50の孔50aiから突出し、プランジャー76の先端部は、孔26aからプリント配線基板PCBに向って突出することとなる。
 なお、上述の図2A,図2B,図2C、図14A、および、図14Bに示されるICソケットの一例においては、クラムシェルタイプの押圧機構ユニットを備えるものとされるが、必ずしもこのような押圧機構ユニットを備える必要はなく、例えば、特開2012-098219号公報に示されるように、ロボットハンドにより保持される半導体装置が、半導体装置載置部におけるコンタクト端子群の接点部にむけて直接的に押圧されるように構成されてもよい。また、上述の信号ライン用コンタクト端子10aiおよび信号ライン用コンタクト端子20aiは、それぞれ、接地ライン用コンタクト端子14aiの相互間、および、接地ライン用コンタクト端子24ai相互間に1本配置されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、2本の信号ライン用コンタクト端子10aiおよび信号ライン用コンタクト端子20aiが、それぞれ、所定の間隔をもって接地ライン用コンタクト端子14aiの相互間、および、接地ライン用コンタクト端子24ai相互間に配置されてもよい。

Claims (6)

  1.  接続される半導体装置における少なくとも信号ラインに対応したコンタクト端子が通過する開口端を両端に有し該コンタクト端子を所定の隙間をもって個別に収容する孔を複数個有する導電性材料製のアッパハウジングと、
     前記アッパハウジングの一方の端面に配され前記コンタクト端子の第1のプランジャーが所定の隙間をもって通過する孔を有し誘電体からなるカラーを介して第1のプランジャーを該孔の内側に支持する導電性材料製のベース部材と、
     前記アッパハウジングの他方の端面に配され前記コンタクト端子の第2のプランジャーが所定の隙間をもって通過する孔を有しカラーを介して該第2のプランジャーを該孔の内側に支持する導電性材料製のロアハウジングと、
     を具備して構成されるICソケット。
  2.  前記コンタクト端子は、前記第1のプランジャーおよび第2のプランジャーと、前記第1のプランジャーおよび第2のプランジャーを互いに離隔する方向に付勢する弾性部材と、前記第1のプランジャーおよび第2のプランジャーと、前記弾性部材とを収容するバレルとを含み、
     前記バレルは、該第1のプランジャーおよび第2のプランジャーのうちのいずれか一方を摺動可能に内側に案内する延在部を端部に有し、該延在部が、低誘電体からなるカラーにより支持されることを特徴とする請求項1記載のICソケット。
  3.  前記アッパハウジングにおける前記孔を形成する内周面と前記コンタクト端子の外周部との間に空気層が形成されることを特徴とする請求項1記載のICソケット。
  4.  接続される半導体装置が、前記コンタクト端子の接点部が通過する複数の孔を有する樹脂製のシートを介して前記ベース部材に載置されることを特徴とする請求項1記載のICソケット。
  5.  前記アッパハウジングおよびロアハウジングは、接地されていることを特徴とする請求項1記載のICソケット。
  6.  前記コンタクト端子の第1のプランジャーの接触端部に形成される接点部の直径が、該接触端部の他の部分の直径に比して大であって前記バレルの延在部の外径と略同一に設定されることを特徴とする請求項2記載のICソケット。
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