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JP2000357571A - Ｉｃソケット - Google Patents

Ｉｃソケット

Info

Publication number
JP2000357571A
JP2000357571A JP11167400A JP16740099A JP2000357571A JP 2000357571 A JP2000357571 A JP 2000357571A JP 11167400 A JP11167400 A JP 11167400A JP 16740099 A JP16740099 A JP 16740099A JP 2000357571 A JP2000357571 A JP 2000357571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
socket
circuit board
printed circuit
contact pin
socket base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11167400A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Hoshino
方美 星野
正数 ▲弥▼吉
Masakazu Yayoshi
Hitoshi Suzuki
均 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Eletech Corp
Original Assignee
Tokyo Eletech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Eletech Corp filed Critical Tokyo Eletech Corp
Priority to JP11167400A priority Critical patent/JP2000357571A/ja
Priority to US09/592,173 priority patent/US6270356B1/en
Priority to DE10029025A priority patent/DE10029025A1/de
Publication of JP2000357571A publication Critical patent/JP2000357571A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K7/1076—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads co-operating by sliding
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＢＧＡ端子を持つ表面実装用ＩＣ用のＩＣソ
ケットとして用いることができる小形・薄形のＩＣソケ
ットを提供する。 【解決手段】 ソケット基体１は、その上面に載置収容
されたＢＧＡタイプＩＣの個々の端子位置に対応する位
置でソケット基体１内部で個々に付勢されてソケット基
体上面から一定量突出するように構成された上部接触ピ
ン１２群と、ソケット基体内部で個々に付勢されて実装
用プリント基板Ｃ上に設けられたＩＣ端子接続用電極に
対応する位置でソケット基体下面より一定量突出するよ
うに構成された下部接触ピン群とを具備しており、前記
外部接続プリント基板３は、前記上部接触ピン１２群が
個々に挿通する貫通孔３６を有するとともに前記上部接
触ピン群に個別に電気接続されて該外部接続プリント基
板３の表面に外縁部まで延びて配設された互いに絶縁さ
れた表面配線部を具備した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板上に
実装されるＩＣソケットに関し、詳しくは、ＢＧＡタイ
プパッケージまたはＬＧＡタイプパッケージの表面実装
用ＩＣが実装される位置に実装可能で、適合ＩＣを収容
することも可能でまたプリント基板から信号を取り出す
ことも可能としたＩＣソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子回路の高密度化は一段と進
み、部品集積度の極めて高いＩＣや抵抗網等が使用され
この様な高密度部品の必要端子は所定規格に基づき配置
されている。また、この種部品は一般に表面実装され
る。
【０００３】端子取り出し形状工夫や各端子間のピッチ
の微小化が進み、ピッチ間隔が0.65mm,0.5mm,0.4mmのも
のではボールグリッドアレイ(BGA) タイプの端子形状が
多く採用されている。図３は、ボールグリッドアレイタ
イプＩＣの一例を示す側面図と底面図である。図のＩＣ
(IC)は、内部の集積回路部をモールド部の底面(ICb)中
央部分全体を利用してマトリクス状に金属端子(BT,BT,
…) を設けるようにし各端子に集積回路部からの必要な
接続を達成するようになっており、実装用に各金属端子
(BT)の下方平面部(Ts)には個々に半田ボール(BL)（バン
プ：ボール半田）を付けておくものである。実装時には
プリント基板上の所定位置に当該ＩＣを載せてリフロー
炉等を用いて加熱することで半田ボール(BL)が溶けて各
端子と基板の配線パターン所定部位との間の半田接続が
行われる（表面実装）。
【０００４】なお、接続用の半田材料をプリント基板側
に準備することでＩＣパッケージ側は各微細端子の下側
平面部を露出させた形態を採る場合がありランドグリッ
ドアレイ(LGA) と称する。ボールグリッドアレイ端子形
状またはランドグリッドアレイ形状を採用し集積部より
僅かに大きい形状に形成したＩＣパッケージはチップサ
イズパッケージ(CSP) と呼ばれることもある。
【０００５】集積度が高く高価で極めて多数の端子を持
つ表面実装用ＩＣも多く使用されるようになったことを
背景に、このような高価なＩＣをプリント基板製造工程
中での不要な機械的・電気的なストレスから保護する目
的で表面実装用ＩＣでもＩＣソケットを使用してプリン
ト基板に取りつける場合がある。なお、故障時等のＩＣ
交換を容易とする点でもＩＣソケット使用は意義があ
る。
【０００６】この他、新規高密度部品を使用した新たな
プリント基板の設計開発を行う場合には、先ず高密度部
品の完成を待ち、この完成品たる高密度部品を用いてプ
リント基板の設計を行えばよいのであるが、この手順で
は開発期間が加算され所望性能のプリント基板を完成す
るために長期間を要してしまう。この開発期間を短縮す
るために、高密度部品の開発と並行してプリント基板の
設計が行われるが、この場合にはプリント基板上の高密
度部品の実装予定部分の密集した端子部ランドに多数の
信号線を接続して外部に電気信号を引出し、これにより
高密度部品と等価の電子回路に接続して試作や試験を行
う。然しながら上記信号線の接続作業は、密集した極め
て多数の接続点に対して行わねばならず、困難さを伴
う。
【０００７】従って、プリント基板上の高密度部品表面
実装用の端子接続部から、個々の信号を該プリント基板
外に簡単に引き出し、密集したランドと所望の電気接続
を極めて容易にかつ高信頼度でなすことができる治具と
してのＩＣソケットをもちいることで基板開発期間の短
縮と充分な試作実験が可能となる。
【０００８】しかしながら、上述したようなボールグリ
ッドアレイ(BGA) 又はランドグリッドアレイ(LGA) ＩＣ
に於ける平板状のＩＣパッケージの下面のみを利用して
マトリクス状に密集して配置されている端子位置に対応
させ確実にＩＣの各端子間との接続が可能なＩＣソケッ
トの構造は限られる。更に、ＩＣ端子の外部への取り出
しを可能したソケットは少ない。
【０００９】図４は、このような目的に使用可能な従来
のＩＣソケットの一例を示す外観斜視図であり、図５は
このＩＣソケットの構成各部を説明する分解側面図であ
る。Ａ部は、ＢＧＡ端子ＩＣを収容するためのＢＧＡソ
ケット部、Ｂ部はＩＣ端子を引き出すためのアダプタボ
ード部である。ＣはこのＩＣソケットが取付けられるプ
リント基板である。
【００１０】然しながら、上述の例示ＩＣソケットは大
型であり使用箇所が限られるという難点があり、又構成
部品が多いという問題点もある。また、プリント基板へ
の取付けは収納するＢＧＡ端子ＩＣに対してＰＧＡ端子
となっているため実際のＩＣ実装用には異なるプリント
基板を用意しなくてはならない。なお、極めて高周波数
で動作するデジタルＩＣにまで対応するためには、接続
経路の長さも短くする必要があり特に薄型化が要求され
薄型で充分な性能が得られる端子接続構造・ソケット構
造のＩＣソケットが求められていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本願各発明は、上述し
た諸事情に鑑みてなされたもので、ボールグリッドアレ
イ(BGA) 又はランドグリッドアレイ(LGA) タイプの表面
実装用ＩＣを適切に収容するＩＣソケット、また、ＩＣ
を収容した状態でＩＣの接続端子とＩＣソケット外部の
回路とを接続して信号の入出力を容易に行うことが可能
であり、しかも特に薄型構造で信頼性も高いＩＣソケッ
トを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、内部に収容したＢＧＡタイプＩＣの入出
力端子を、実装用プリント基板上の所定のＩＣ端子接続
用電極に接続するためのＩＣソケットを、プリント基板
表面の所定位置のＩＣ端子用接続領域部分に配置される
絶縁材料でなるソケット基体と、前記ソケット基体をプ
リント基板に固定するためのソケット固定手段と、前記
ソケット基体の上面に固定される外部接続プリント基板
と、前記外部接続プリント基板上の所定位置に載置され
たＢＧＡタイプＩＣを上方から押圧固定するＩＣ固定手
段とで構成し、前記ソケット基体は、その上面に載置収
容されたＢＧＡタイプＩＣの個々の端子位置に対応する
位置でソケット基体内部で個々に付勢されてソケット基
体上面から前記外部接続プリント基板の貫通孔を介して
一定量突出するように構成された上部接触ピン群と、こ
れら上部接触ピン群に個々に対応して個別に電気的に接
続されておりソケット基体内部で個々に付勢されて実装
用プリント基板上に設けられたＩＣ端子接続用電極に対
応する位置でソケット基体下面に導通するように構成さ
れた下部接触ピン群とを具備しており、前記外部接続プ
リント基板は、前記上部接触ピン群が個々に挿通する貫
通孔を有するとともに前記上部接触ピン群に個別に電気
接続されて該外部接続プリント基板の表面に外縁部まで
延びて配設された互いに絶縁された表面配線部を具備し
た構成とする。これにより、小形で薄くて外部との信号
入出力が可能なＢＧＡ端子ＩＣ用ソケットを実現でき
る。
【００１３】また、更に対となる前記上部接触ピンと前
記下部接触ピンが同軸状に配置され、且つ付勢手段によ
り互いに離間する向きに付勢されている構造にする。特
に、前記ソケット基体には上部が一定直径であり下方で
小径となって段部を有する貫通孔が厚み方向に所定配置
で複数個形成されており、前記外部接続プリント基板に
は前記ソケット基体に対して規定の取付状態にて上記貫
通孔と対応する位置に表面には前記配線部の一端が個々
に接続されている導体のランドが形成され該ランドの略
中央位置に前記一定直径より小径の貫通孔が形成されて
いて、前記下部接触ピンが軸方向中間部に鍔部を有して
おり、前記上部接触ピンが軸方向中間部に鍔部を有して
いて、該鍔部の間に圧縮変形された状態のコイルばねを
介装して同軸状に前記貫通孔内に収容されていて、前記
コイルばねの反発力により付勢されて前記下部接触ピン
の下先端がソケット基台の下面から突出し、また上部接
触ピンの上先端が接続用プリント基板の上面から突出し
ている構成としても良い。
【００１４】前記上部接触ピン或いは下部接触ピンのう
ち一方のものが前記鍔部より軸方向内側に延びる軸部を
有しており、接触ピンの他方のものが前記鍔部より軸方
向内側に延びて形成され前記軸部を摺動自在または遊嵌
状態に収容する筒状部を有していて、前記コイルばねが
前記軸部及び筒状部の外周に位置して装着されていて両
端が前記両鍔部に夫々当接している構造を取っても良
い。
【００１５】前記上部接触ピンの前記鍔部より軸方向外
側部分の外周に摺動可能に装着され軸方向外側の端部に
鍔部を形成した内部筒部材と、この内部筒部材の外周に
位置して前記接触ピンの鍔部と内部筒部材の鍔部とに前
記コイルばねよりも弱い付勢力で両端が当接させて圧縮
状態で配置された第２のコイルばねを具備するようにし
ても良い。接触ピン部と外部接続プリント基板のランド
に対する接続が確実となる。
【００１６】上記各構成において、前記外部接続プリン
ト基板の外縁部にコネクタが設けられていて該コネクタ
の個々の接続ピンには対応する前記配線部が個々に電気
接続されているようにしても良い。これによりＩＣ端子
から外部に引き出された入出力線の使い勝手が向上す
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】〔実施例〕以下、本発明を添附図
面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下
の各図中同一符号を付した部分は同等部分を示すもので
ある。
【００１８】図１は本願発明のＩＣソケットの一実施例
を示す側断面図である。
【００１９】このＩＣソケットは、プリント基板(C) の
上に固定されて該プリント基板(C)のＩＣ取付け用端子
に対して信号を入出力することが可能で、また、適合Ｉ
Ｃを収容してプリント基板にマウントすることができ
る。更に、適合するＩＣをマウントした状態のまま各端
子に対して信号の取り出し或いは印加することが可能に
なっている。
【００２０】実施例のＩＣソケット(100) は、取付対象
となるプリント基板（C)；ターゲットボード）の部品実
装側の表面の所定位置に設けられたＩＣ端子用接続領域
部分に載置・固定されるソケット基体(1) 及び下部に固
定された押え板(2) と、このソケット基体(1) をプリン
ト基板(C) に固定するための、取付ネジ(4) 及び取付ナ
ット(5) からなるソケット固定手段と、前記ソケット基
体(1) の上面に固定されている外部接続プリント基板
(3) と、前記外部接続プリント基板(3) 上の所定位置に
載置されるＢＧＡタイプＩＣを位置ガイドするとともに
上方から押圧固定するためのＩＣ固定手段(9) とによっ
て構成されている。
【００２１】前記ソケット基体(1) は、例えば耐熱性ポ
リマー等の絶縁材料でなり適合するＩＣの水平投影形状
に略等しい例えば方形断面形状で所定厚みの下方部分
と、この下方部分より周囲に略均等に拡がった方形断面
形状で所定厚みの上方部分が一体に形成されている。上
方部分の角部４箇所には下方に向けて取付けねじ(4) が
埋め込まれている。なお、最下部は後述する多数の接続
ピンをそれぞれ貫通孔に収納組立てしたのち別体の押え
板(2) が固定されて一体となっている。
【００２２】そして上記ソケット基体(1) には一定直径
の主貫通孔が厚み方向に所定配置（適合ＩＣの端子配置
に対応する位置に）で複数個形成されており、また前記
押え板(2) の対応する位置にはこの主貫通孔より小径の
下部貫通孔(2a)が開けられている。即ち、上記ソケット
基体(1) 部分にはＩＣの端子配置に対応して、上部が一
定直径であり下方で小径となって段部を有する貫通孔が
厚み方向に複数個形成されている。
【００２３】前記外部接続プリント基板(3) には前記ソ
ケット基体(1) に対して、ＩＣ固定手段(9) による規定
の取付状態において下側表面には上記主貫通孔と対応す
る位置に配線部（パターン）(3d)の一端が個々に接続さ
れている箔状導体のランド(3a)が形成され該ランド(3a)
の略中央位置に前記主貫通孔の一定直径より小径の上部
貫通孔(3e)が形成されている。
【００２４】上記ランド(3a)には外部接続プリント基板
(3) に固設された後述する外部出力コネクタ(10)（ＩＣ
端子変換コネクタ）の個々の接続ピン(10a) に一端が電
気接続された配線部(3d)の一端が接続されている。な
お、上記ランド群と配線部分は、プリント基板用の既存
エッチング技術で一体に容易に形成できる。なお、既知
のスルーホール技術を用いることにより配線部分(3d)は
その一部或いは全部をプリント基板の上面側表面に形成
することができる。符号(3c)はスルーホール上面側のラ
ンドである。
【００２５】外部接続プリント基板(3) には、上部接触
ピン群(12)が個々に挿通する上部貫通孔(3e)が形成され
ていて裏面側の該貫通孔の周囲には一定幅でランド(3a)
（導電部）が形成されていて、このランド(3a)は個々の
前記上部接触ピン群(12)に電気接続されるとともに外部
接続プリント基板(3) の表面に外縁部まで延びて配設さ
れた互いに絶縁された表面配線部(3d)と電気接続されて
いる。上記ランドもエッチング技法でプリント基板上に
配線部と一体に形成される。
【００２６】上述の各配線部(3d)の他方端は、外部接続
プリント基板(3) の外縁部に取付けられている外部出力
コネクタ(10)としての汎用コネクタの個々の接続ピン(1
0a)に対応するものに個々に電気接続されている。従っ
て、上記汎用コネクタ(10)を介してＩＣ下面に形成され
ている外部端子に対して外部より電気信号の入出力が可
能になる。この時、貫通孔(3e)をスルーホールメッキし
て外部接続プリント基板の上面側に導電部を導いて上面
側表面に前記配線部を配設して良いことは既に説明し
た。
【００２７】次に、前述した個々の主貫通孔の内部に
は、内部で付勢されてその先端がソケット基台(1) の下
面及び外部接続プリント基板(3) の上面夫々から弾性を
持って所定長さだけ突出する導体でなり互いに電気接続
された一対の下部接触ピン(11)及び上部接触ピン(12)が
収容されている。
【００２８】実施例では、上記の対となる上部接触ピン
(12)と下部接触ピン(11)とは同軸状に配置されていて、
且つ同じく同軸状に配置された付勢手段(13)であるコイ
ルばねにより互いに離間する向きに付勢されている。
【００２９】即ち、図１(b) の拡大断面図に示すよう
に、上部接触ピン(12)は前記上部貫通孔(3e)の直径より
僅かに小径の一定長さの棒形状をした真鍮或いはベリリ
ウム銅等の素材に必要に応じて金メッキが施された金属
部品で、軸方向中程には前記主貫通孔の内径より僅かに
小径の鍔部(12b) が形成されている。このように上部接
触ピン(12)は前記鍔部(12b) より軸方向内側に延びる軸
部(12c) を有している。
【００３０】他方、下部接触ピン(11)は前記下部貫通孔
(2a)の直径より僅かに小径の一定長さの棒形状をしてお
りやはり真鍮或いはベリリウム銅等の素材に必要に応じ
て金メッキが施された金属部品で、軸方向中程には前記
主貫通孔の内径より僅かに小径の鍔部(11b) が形成され
ている。そしてこの鍔部(11b) より軸方向内側に延びた
軸部分の軸心部には、前記上部接触ピン(12)の軸方向内
側に延びた軸部(12c)が摺動自在に遊嵌できる所定深さ
の孔が形成されていて筒状になっている。このように下
部接触ピン(11)はその鍔部(11b) より軸方向内側（ＩＣ
ソケットに対して内側）に延びていて前記軸部(12c) を
摺動自在または遊嵌状態に収容する筒状部(11c) を有し
ている。
【００３１】そして上部接触ピン(12)と下部接触ピン(1
1)は前記軸部(12c) を前記筒状部(11c) に収容して両者
係合状態で前記主貫通孔内に収容されており軸部(12c)
及び筒状部(11c) の外周に位置して付勢手段としてのコ
イルばね(13)が装着されておりこのコイルばねの両端は
夫々が前記両鍔部(12b,11b) に当接して離間させるよう
に機能している。
【００３２】なお、実施例では、上部接触ピン(12)に軸
部をまた下部接触ピン(11)に筒状部を備えているが逆に
構成しても良い。要は、前記上部接触ピン或いは下部接
触ピンのうち一方のものが鍔部より軸方向内側に延びる
軸部を有しており、接触ピンの他方のものが鍔部より軸
方向内側に延びて形成され前記軸部を摺動自在または遊
嵌状態に収容する筒状部を有していて、前記軸部及び筒
状部の外周に位置してコイルばね装着されて両端が両鍔
部に夫々当接している構成であれば良い。下部接触ピン
については、ソケット基体下面に導通していれば良く突
出しない構成にもできる（後に詳述）。
【００３３】実施例では更に、前記上部接触ピン(12)の
前記鍔部(12b) より軸方向外側部分（小径部）の外周に
は上部接触ピン(12)に対して摺動可能なようにした、軸
方向外側の端部には鍔部(14a) を形成した内部筒部材(1
4)が装着されており、更にこの内部筒部材(14)の外周に
位置して内部筒部材の鍔部(14a) と前記上部接触ピン(1
2)の鍔部(12b) とに両端が当接している第２のコイルば
ね(15)が、前述の（第１）コイルばね(13)よりも弱い付
勢力となる圧縮状態で配置されている。
【００３４】上述のように下部接触ピンが軸方向中間部
に鍔部を有しており、前記上部接触ピンも軸方向中間部
に鍔部を有していて、両接触ピンが同軸状に係合してお
り鍔部の間で圧縮変形された状態のコイルばねを外周に
介装して各部品が同軸状に前記貫通孔内に収容されてい
る構成により、前記コイルばね(13)の反発力により付勢
されて前記下部接触ピン(11)の下側先端(11a) がソケッ
ト基台部の下面から突出し、また上部接触ピン(12)の上
側先端(12a) が接続用プリント基板(3) の上面から突出
している。こうして上部及び下部の接触ピンは安定して
電気的に接続された状態にある。また、一対の接触ピン
に上下方向に力が加わった場合にも上下の部材間の確実
な電気接続が保証される。
【００３５】また、実施例では前記上部接触ピンの鍔部
(12b) の軸方向外側部分（上方）に内部筒部材(14)が装
着されていて、その外周に第２のコイルばね(15)が配設
されているから内部筒部材(14)の上端の鍔部(14a) は前
記外部接続プリント基板表面（裏面）のランド部(3a)に
対して押圧され接触していて外部接続プリント基板に対
しても電気的に確実な接続が得られる。なお、圧縮され
た第２のコイルバネ(15)の付勢力は、前記第１のコイル
バネ(13)の付勢力より弱く設定されていて上部接触ピン
(12)の上先端が接続用プリント基板の上面から突出する
のを妨げるようなことは無い。以上説明した部分は現在
の工作精度によれば組立時総厚み寸法５ｍｍ程度と極め
て薄型に形成可能である。
【００３６】ＩＣ固定手段(9) は、ＩＣの外形に合わせ
て中央に貫通空間部を形成した所定厚みの枠体状の絶縁
材料でなるスペーサ(6) と、このスペーサ(6) の上部に
係合する絶縁材料でなる蓋体(7) 、及びこれらに設けら
れた貫通孔に上部から挿通されて外部接続プリント基板
を通して前記ソケット基体(1) に設けられたねじ孔（明
示無し）に先端が螺合する取付ねじ(8) で構成されてい
る。
【００３７】実施例のＩＣ固定手段では、スペーサ(6)
の厚みを異ならせることで高さ（厚み）の異なるＩＣに
も対応可能である。或いは、蓋体(7) の下面中心部が突
出していてＩＣの上面に当接するようになっているか
ら、中心部の突出量が異なる蓋体(7) を選択することで
高さの異なるＩＣに対応させることも可能である。また
スペーサ(6) の貫通空間部をサイズ調整することで大き
さ（平面形状）の異なるＩＣに対応できる。
【００３８】実施例のＩＣソケット(100) を実際に使用
する場合は、前記ソケット基体(1) を、実装用プリント
基板(C) の所定位置に位置合わせし、取付ねじ(4) をプ
リント基板(C) の貫通孔に挿通させて裏面からナット締
め（ナット；5 ）することでソケット基体をプリント基
板に固定する。
【００３９】次いで、ＩＣをスペーサ(6) の中央部の貫
通空間部に収めて上方より蓋体(7)を係合させ、取付け
ねじ(8) を蓋体上部からスペーサの貫通孔、外部接続プ
リント基板(C) の貫通孔を挿通させて先端をソケット基
体(1) の上面に設けられている雌ねじ孔に螺合させるこ
とで各部を固定する。
【００４０】以上の様にして、ＩＣを収納したＩＣソケ
ットをプリント基板(C) に実装することで該プリント基
板の規定の動作が可能になる。この状態で、必要があれ
ば前記外部接続コネクタ(10)を介してＩＣの端子部に対
して信号等の入出力が可能である。これにより、プリン
ト基板及びＩＣの実動作状態を外部から知ることができ
プリント基板の検査等を容易に行うことができる。
【００４１】なお、実施例では各配線部の端部は汎用の
集合コネクタ(10)に接続しているが、簡易的には各端部
を夫々離間した配置、例えば千鳥状に分散させて簡易接
触用の端子ピン（チェックピン）を設けるようにしても
良い。
【００４２】言うまでもなく、このＩＣソケット(100)
は、所定のＢＧＡ端子ＩＣを内部に収容固定することが
でき、単に本来のＩＣソケットとして用いることもでき
る。なお、単にＩＣの収容のみが目的の場合であれば、
既述したような複雑な構成の外部接続プリント基板は必
要なく、これに代えて単に所定径の貫通孔が所定配置で
多数設けられたより少面積の絶縁板を用いることができ
る。この場合でも全体が薄型のＩＣソケットが得られる
との効果は変わらず得られる。
【００４３】図２は、本発明第２の実施例の要部を示す
一部断面側面図である。同図は、先の図１(b) に対応す
る部分を示しており、ＩＣ固定手段は図示されていな
い。またプリント基板への取付手段は特には備えておら
ず下面に半田ボールを形成したＢＧＡ端子を備えてい
て、実装用プリント基板に半田付け実装される。
【００４４】この実施例のＩＣソケット(100A)では、内
部で付勢された上部端子ピン(12)のみがその上部先端を
外部接続用プリント基板（または貫通孔のみ設けた絶縁
板）の上面から弾性的に突出させるようになっている。
【００４５】図２の実施例のＩＣソケット(10)は、取付
対象となる図示されていないプリント基板（Ｃ；ターゲ
ットボード）の部品実装側の表面の所定位置に設けられ
たＩＣ端子用接続領域部分に半田付け実装されるソケッ
ト基体(1A)と、前記ソケット基体(1A)の上面に固定され
ている外部接続プリント基板(3A)と、図示されていない
が前記外部接続プリント基板上の所定位置に載置される
ＢＧＡタイプＩＣを位置ガイドするとともに上方から押
圧固定する図示しないＩＣ固定手段とによって構成され
ている。
【００４６】前記ソケット基体は、例えば耐熱性ポリマ
ー等の絶縁材料でなり適合するＩＣの水平投影形状に略
等しい例えば方形断面形状で所定厚みの主部分(1A)と、
この最下部の絶縁体でなる別体の押え板(2A)が固定され
て一体となっている。
【００４７】前記押え板(2A)は、適合ＩＣの端子配置に
対応した所定位置にスルーホール孔(2b)が形成されてい
て表裏面にランドが設けられており、底面側のランドに
は半田ボール(BL)が形成されている。なお、押え板(2A)
には汎用の両面プリント基板或いはフィルム基板を用い
ることができる。
【００４８】そして上記ソケット基体(1A)には一定直径
の主貫通孔が厚み方向に所定配置（適合ＩＣの端子配置
に対応する位置に）で複数個形成されている。
【００４９】外部接続プリント基板(3A)には前記ソケッ
ト基体(1A)に対し規定の取付状態において上記主貫通孔
と対応する位置に上側表面には配線部（パターン）の一
端が個々に接続されている箔状導体のランド(3a)が形成
され該ランド(3a)の略中央位置に前記主貫通孔の一定直
径より小径のスルーホール貫通孔が形成されている。
【００５０】上記ランドには前実施例と同様に個々に配
線部（パターン）の一端が接続されておりこの配線部の
他端は外部接続プリント基板(3A)に固設された外部出力
コネクタの個々の接続ピンに電気接続されている。
【００５１】そして、前述した個々の主貫通孔の内部に
は、やはり内部で付勢されてその先端(12a) が外部接続
プリント基板(3A)の上面から弾性を持って所定長だけ突
出する導体でなる上部接触ピン(12)とこの上部接触ピン
(12)に電気接続されるとともに前記薄板(2A)の上面側ラ
ンドと下端部である鍔部(16a) が接触する下部接触ピン
(16)が同軸状に配置され、且つ両接触ピンの外周に付勢
手段としてのコイルばね(13A) が同じく同軸状に配置さ
れて収容されており、２つの接触ピンは付勢手段により
互いに離間する向きに付勢されている。
【００５２】図２に示すように、上部接触ピン(12)は軸
方向寸法が異なる以外は前実施例のものと略同じで前記
スルーホール貫通孔の内径より僅かに小径の一定長さの
棒形状の金属部品で、軸方向中程には前記主貫通孔の内
径より僅かに小径の鍔部(12b) が形成されている。この
上部接触ピンの鍔部（１２ｂ）の上方には内部筒部材が
装置されており、その外周に第２のコイルバネ（１５
Ａ）が配設されている。
【００５３】一方、下部接触ピンは下端部に前記主貫通
孔の内径より僅かに小径の鍔部(16a) が形成された有底
筒状の金属部品で軸心部の孔には、前記上部接触ピン(1
2)の軸方向内側に延びる軸部(12c) が摺動自在に嵌合す
るようになっている。そして付勢手段としての前記コイ
ルばね(13A) の両端は夫々が上部接触ピン(12)と下部接
触ピン(13A) の各鍔部に当接している。
【００５４】この実施例のＩＣソケット(100A)は使用時
には、前記ソケット基体部分を、実装用プリント基板の
所定位置に合わせて底部で半田実装される。
【００５５】そして、前実施例同様にＩＣが収容され
る。使用状態での機能は前実施例のＩＣソケットと同等
であり、説明は省略する。
【００５６】以上説明したように本発明によれば、ボー
ルグリッドアレイ(BGA) 又はランドグリッドアレイ(LG
A) タイプの表面実装用ＩＣを適切に収容可能で、ま
た、ＩＣを収容した状態でＩＣの接続端子とＩＣソケッ
ト外部の回路とを接続して信号の入出力を容易に行うこ
とが可能で、しかも薄型構造で信頼性高いＩＣソケット
が得られる。
【００５７】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本願発明のＩＣソ
ケットは、前述した構成により、小形で特に薄型に構成
されていて実装場所が限定されず、高い信頼度でＩＣを
収容実装でき、ＩＣの保護や交換に有利であることに加
えて、収容ＩＣの端子からの信号線を外部に容易に引き
出すことができ、ＩＣを実装する前の基板の試験や、基
板開発に活用できる。また、動作状態でＩＣに外部から
信号の入出力が可能で、ＩＣ及び基板の検査や点検等に
活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明のＩＣソケットの一実施例を示す図
で、(a) は一部断面側面図、(b)は要部を拡大して示す
一部断面側面図である。
【図２】本願発明のＩＣソケットの他の実施例を示す一
部断面側図である。
【図３】本願発明に関連するＢＧＡ端子ＩＣの一例を示
す外観図である。
【図４】従来のＩＣソケットの一例を示す外観斜視図で
ある。
【図５】図４のＩＣソケットの構造を説明する分解斜視
図である。
【符号の説明】
(1) …ソケット基体 (1A)…ソケット基体 (2) …押え板 (2A)…押え板 (2a)…下部貫通孔 (2b)…スルーホール孔 (3) …外部接続プリント基板 (3A)…外部接続プリント基板 (3a)…ランド (3b)…スルーホール孔 (3c)…ランド (3d)…配線部 (3e)…上部貫通孔 (4) …取付ねじ (5) …ナット (6) …スペーサ (7) …蓋体 (8) …取付ねじ (9) …ＩＣ固定手段 (10)…外部接続コネクタ (10a) …接続ピン (11)…下部接触ピン (11a) …下側先端 (11b) …鍔部 (11c) …筒状部 (12)…上部接触ピン (12a) …上側先端 (12b) …鍔部 (12c) …軸部 (13)…コイルばね (13A) …コイルばね (14)…内部筒部材 (14a) …鍔部 (15)…（第２の）コイルばね (16)…下部接触ピン (16a) …鍔部 (C) …実装用プリント基板 (BL)…半田ボール (IC)…ＢＧＡ端子ＩＣ (100) …ＩＣソケット (100A)…ＩＣソケット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月１３日（２０００．９．１
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】端子取り出し形状工夫や各端子間のピッチ
の微小化が進み、ピッチ間隔が0.65mm,0.5mm,0.4mmのも
のではボールグリッドアレイ(BGA) タイプの端子形状が
多く採用されている。図３は、ボールグリッドアレイタ
イプＩＣの一例を示す側面図と底面図である。図のＩＣ
(IC)は、モールド部の底面(ICb) 中央部分全体を利用し
てマトリクス状に金属端子(BT,BT, …) を設けるように
し各端子に集積回路部からの必要な接続を達成するよう
になっており、実装用に各金属端子(BT)の下方平面部(T
s)には個々に半田ボール(BL)（バンプ：ボール半田）を
付けておくものである。実装時にはプリント基板上の所
定位置に当該ＩＣを載せてリフロー炉等を用いて加熱す
ることで半田ボール(BL)が溶けて各端子と基板の配線パ
ターン所定部位との間の半田接続が行われる（表面実
装）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】なお、接続用の半田材料をプリント基板側
に準備することでＩＣパッケージ側は各微細端子の下側
平面部を露出させた形態を採る場合がありランドグリッ
ドアレイ(LGA) と称する。ボールグリッドアレイ端子形
状またはランドグリッドアレイ形状を採用し集積回路部
より僅かに大きい形状に形成したＩＣパッケージはチッ
プサイズパッケージ(CSP) と呼ばれることもある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】次いで、ＩＣをスペーサ(6) の中央部の貫
通空間部に収めて上方より蓋体(7)を係合させ、取付け
ねじ(8) を蓋体上部からスペーサの貫通孔、外部接続プ
リント基板(3) の貫通孔を挿通させて先端をソケット基
体(1) の上面に設けられている雌ねじ孔に螺合させるこ
とで各部を固定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】図２の実施例のＩＣソケット(100A)は、取
付対象となる図示されていないプリント基板（Ｃ；ター
ゲットボード）の部品実装側の表面の所定位置に設けら
れたＩＣ端子用接続領域部分に半田付け実装されるソケ
ット基体(1A)と、前記ソケット基体(1A)の上面に固定さ
れている外部接続プリント基板(3A)と、図示されていな
いが前記外部接続プリント基板上の所定位置に載置され
るＢＧＡタイプＩＣを位置ガイドするとともに上方から
押圧固定するＩＣ固定手段とによって構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】前記ソケット基体は、例えば耐熱性ポリマ
ー等の絶縁材料でなり適合するＩＣの水平投影形状に略
等しい例えば方形断面形状で所定厚みの主部分と、この
最下部の絶縁体でなる別体の押え板(2A)が固定されて一
体となっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５１】そして、前述した個々の主貫通孔の内部に
は、やはり内部で付勢されてその先端(12a) が外部接続
プリント基板(3A)の上面から弾性を持って所定長だけ突
出する導体でなる上部接触ピン(12)とこの上部接触ピン
(12)に電気接続されるとともに前記押え板(2A)の上面側
ランドと下端部である鍔部(16a) が接触する下部接触ピ
ン(16)が同軸状に配置され、且つ両接触ピンの外周に付
勢手段としてのコイルばね(13A) が同じく同軸状に配置
されて収容されており、２つの接触ピンは付勢手段によ
り互いに離間する向きに付勢されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】一方、下部接触ピンは下端部に前記主貫通
孔の内径より僅かに小径の鍔部(16a) が形成された有底
筒状の金属部品で軸心部の孔には、前記上部接触ピン(1
2)の軸方向内側に延びる軸部(12c) が摺動自在に嵌合す
るようになっている。そして付勢手段としての前記コイ
ルばね(13A) の両端は夫々が上部接触ピン(12)と下部接
触ピン(16)の各鍔部に当接している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明のＩＣソケットの一実施例を示す図
で、(a) は一部断面側面図、(b)は要部を拡大して示す
一部断面側面図である。
【図２】本願発明のＩＣソケットの他の実施例を示す一
部断面側図である。
【図３】本願発明に関連するＢＧＡ端子ＩＣの一例を示
す外観図である。
【図４】従来のＩＣソケットの一例を示す外観斜視図で
ある。
【図５】図４のＩＣソケットの構造を説明する分解側面
図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 均 東京都台東区秋葉原３番地10号 東京エレ テック株式会社内 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG01 AG08 AG16 5E024 CA18 CA30 CB05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に収容したＢＧＡタイプＩＣの入出
    力端子を、実装用プリント基板上の所定のＩＣ端子接続
    用電極に接続するためのＩＣソケットであって、 プリント基板表面の所定位置のＩＣ端子用接続領域部分
    に配置される絶縁材料でなるソケット基体と、 前記ソケット基体をプリント基板に固定するためのソケ
    ット固定手段と、 前記ソケット基体の上面に固定される外部接続プリント
    基板と、 前記外部接続プリント基板上の所定位置に載置されたＢ
    ＧＡタイプＩＣを上方から押圧固定するＩＣ固定手段と
    から構成され、 前記ソケット基体は、その上面に載置収容されたＢＧＡ
    タイプＩＣの個々の端子位置に対応する位置でソケット
    基体内部で個々に付勢されてソケット基体上面から前記
    外部接続プリント基板の貫通孔を介して一定量突出する
    ように構成された上部接触ピン群と、これら上部接触ピ
    ン群に個々に対応して個別に電気的に接続されておりソ
    ケット基体内部で個々に付勢されて実装用プリント基板
    上に設けられたＩＣ端子接続用電極に対応する位置でソ
    ケット基体下面に導通するように構成された下部接触ピ
    ン群とを具備しており、 前記外部接続プリント基板は、前記上部接触ピン群が個
    々に挿通する貫通孔を有するとともに前記上部接触ピン
    群に個別に電気接続されて該外部接続プリント基板の表
    面に外縁部まで延びて配設された互いに絶縁された表面
    配線部を具備していることを特徴とするＩＣソケット。
  2. 【請求項２】 対となる前記上部接触ピンと前記下部接
    触ピンが同軸状に配置され、且つ付勢手段により互いに
    離間する向きに付勢されていることを特徴とする請求項
    １に記載のＩＣソケット。
  3. 【請求項３】 前記ソケット基体には上部が一定直径で
    あり下方で小径となって段部を有する貫通孔が厚み方向
    に所定配置で複数個形成されており、 前記外部接続プリント基板には前記ソケット基体に対し
    て規定の取付状態にて上記貫通孔と対応する位置に表面
    には前記配線部の一端が個々に接続されている導体のラ
    ンドが形成され該ランドの略中央位置に前記一定直径よ
    り小径の貫通孔が形成されていて、 前記下部接触ピンが軸方向中間部に鍔部を有しており、
    前記上部接触ピンが軸方向中間部に鍔部を有していて、
    該鍔部の間に圧縮変形された状態のコイルばねを介装し
    て同軸状に前記貫通孔内に収容されていて、前記コイル
    ばねの反発力により付勢されて前記下部接触ピンの下先
    端がソケット基台の下面から突出し、また上部接触ピン
    の上先端が接続用プリント基板の上面から突出している
    ことを特徴とする請求項２に記載のＩＣソケット。
  4. 【請求項４】 前記上部接触ピン或いは下部接触ピンの
    うち一方のものが前記鍔部より軸方向内側に延びる軸部
    を有しており、接触ピンの他方のものが前記鍔部より軸
    方向内側に延びて形成され前記軸部を摺動自在または遊
    嵌状態に収容する筒状部を有していて、前記コイルばね
    が前記軸部及び筒状部の外周に位置して装着されていて
    両端が前記両鍔部に夫々当接していることを特徴とする
    請求項３に記載のＩＣソケット。
  5. 【請求項５】 前記上部接触ピンの前記鍔部より軸方向
    外側部分の外周に摺動可能に装着され軸方向外側の端部
    に鍔部を形成した内部筒部材と、この内部筒部材の外周
    に位置して前記接触ピンの鍔部と内部筒部材の鍔部とに
    前記コイルばねよりも弱い付勢力で両端が当接させて圧
    縮状態で配置された第２のコイルばねを具備したことを
    特徴とする請求項４に記載のＩＣソケット。
  6. 【請求項６】 前記外部接続プリント基板の外縁部にコ
    ネクタが設けられていて該コネクタの個々の接続ピンに
    は対応する前記配線部が個々に電気接続されていること
    を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＩＣ
    ソケット。
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