JP2007234604A - ソケット、及び試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子デバイスと安定して接続し、且つＢＧＡの損傷を低減することができるソケットを提供する。
【解決手段】複数のボールコンタクトを有するＢＧＡユニットと電気的に接続するソケットであって、ＢＧＡユニットと対向する表面の複数のボールコンタクトに対応する位置に、ボールコンタクトの直径より大きい直径を有する複数の貫通孔が設けられたハウジングと、複数の貫通孔に設けられ、対応するボールコンタクトの側部と接触する複数のピンコンタクトとを備えるソケットを提供する。好ましくは、隣接する貫通孔に設けられたピンコンタクトのそれぞれの延伸方向が、互いに逆向きとなるように複数のピンコンタクトを設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子デバイスと電気的に接続するソケットに関する。特に、本発明はＢＧＡ（Ball Grid Array）ユニットを有する電子デバイスと電気的に接続するソケットに関する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
特願２００３−２８２１３９ 出願日 平成１５年７月２９日

従来、ＢＧＡユニットを有する半導体チップ等の試験を行う場合、半導体チップと信号の授受を行うための、ＩＣ検査用のソケットが用いられている。このとき、ボールコンタクトに対するソケット側のコンタクトとして、ポゴピンや電極パッド等が知られている。

ポゴピンとは、ＢＧＡのボールコンタクトにピンの先端を接触させ、押圧することにより電気的に接続させるコンタクトであり、電極パッドとは、平面の電極をボールコンタクトの頂点と接触させるコンタクトである。

現在、関連する特許文献等は認識していないので、その記載を省略する。

しかし、従来のポゴピンにおいては、ピンの先端がボールコンタクトに突き刺さる状態で接触するため、ボールコンタクトが損傷しやすく、また電極パッドの場合、異物等が電極に付着し易い。このため、多電極を接続する必要のある半導体チップの試験においては、接触の信頼性や耐久性に問題が生じている。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるソケット、及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は、特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、複数のボールコンタクトを有するＢＧＡユニットと電気的に接続するソケットであって、ＢＧＡユニットと対向する表面の複数のボールコンタクトに対応する位置に、ボールコンタクトの直径より大きい直径を有する複数の貫通孔が設けられたハウジングと、複数の貫通孔に設けられ、対応するボールコンタクトの側部と接触する複数のピンコンタクトとを備えるソケットを提供する。

ピンコンタクトは、ハウジングの裏面に係止される係止部と、ボールコンタクトと接触する曲面を有する曲面部と、係止部から曲面部まで延伸して設けられ、弾性復元力を有する弾性部とを有してよい。

貫通孔は、ハウジングの表面に円形の開口部を有し、曲面部の、ハウジングからＢＧＡユニットに向かう方向における頂点は、貫通孔の開口部の中心より開口部の縁側に設けられてよい。ハウジングの表面と平行な面内における係止部の位置は、開口部の中心に対して、曲面部の頂点と逆側に設けられていてよい。

また、ハウジングの表面と平行な面内における、係止部から曲面部に向かう延伸方向が、複数の貫通孔の配列方向に対して斜めになるようにピンコンタクトを設けてよい。また、隣接する貫通孔に設けられたピンコンタクトのそれぞれの延伸方向が、互いに逆向きとなるように複数のピンコンタクトを設けてよい。

曲面部の頂点の、ハウジングからＢＧＡユニットに向かう方向における高さは、ハウジングの表面より低いことが好ましい。またソケットは、貫通孔の側面と一体に設けられ、係止部側から弾性部と接触することにより、ピンコンタクトがボールコンタクトと接触していない状態における弾性部の角度を規定するコンタクト保持部を更に備えてよい。

コンタクト保持部は、ピンコンタクトがボールコンタクトと接触していない状態において、弾性部が設けられるべき角度と略同一の角度を有し、弾性部と接触する接触面を有してよい。また貫通孔は、ハウジングの表面に、縁部が切り欠かれた円形の開口部を有してよい。

ピンコンタクトは、係止部のうちハウジングの裏面と略平行な領域の底面に設けられ、ＢＧＡユニットと電気的に接続されるべき外部のボードと電気的に接触するボード側接触部を更に有してよい。

ハウジングは、ボールコンタクトと接続する接続方向において、ピンコンタクトを遊動可能に保持してよい。またソケットは、ハウジングの裏面を覆うように固定され、ピンコンタクトに対応する位置に開口部が設けられた係止シートを更に備え、ピンコンタクトは、開口部の幅より大きい幅の凸片部を有し、ピンコンタクトの凸片部より下部の領域の幅は、開口部の幅より小さくてよい。

ハウジングは、ピンコンタクトの一部が挿入される嵌合溝が、裏面に設けられ、ピンコンタクトは、一部が嵌合溝に挿入される係止部と、ボールコンタクトと接触する曲面を有する曲面部と、係止部から曲面部まで延伸して設けられ、弾性復元力を有する弾性部とを有し、係止部のうち嵌合溝に挿入される領域の上部に凸片部が設けられ、係止部の他の領域の幅は、開口部の幅より小さくてよい。

係止シートは、係止部に対応する位置に、係止部より長い範囲で、開口部が設けられ、係止部は、嵌合溝に挿入される領域と、ハウジングの裏面に略平行な領域とを有し、ピンコンタクトは、係止部のうちハウジングの裏面と略平行な領域の底面に設けられ、ＢＧＡユニットと電気的に接続されるべき外部のボードと電気的に接触するボード側接触部を更に有してよい。

ハウジングは、ピンコンタクトの一部が挿入される嵌合溝が、裏面に設けられ、嵌合溝の下部に、ピンコンタクトの方向に突出する突起部を有し、ピンコンタクトは、嵌合溝に挿入される係止部と、係止部に設けられ、突起部の方向に突出する係止爪とを有してよい。

本発明の第２の形態においては、複数のボールコンタクトを有する電子デバイスを試験する試験装置であって、電子デバイスと電気的に接続されるソケットと、電子デバイスに供給する試験パターンを生成し、ソケットを介して電子デバイスに試験パターンを供給するパターン発生部と、試験パターンに応じて電子デバイスが出力する出力信号をソケットを介して受け取り、出力信号に基づいて電子デバイスの良否を判定する判定部とを備え、ソケットは、電子デバイスと対向する表面の複数のボールコンタクトに対応する位置に、ボールコンタクトの直径より大きい直径を有する複数の貫通孔が設けられたハウジングと、複数の貫通孔に設けられ、対応するボールコンタクトの側部と接触する複数のピンコンタクトとを有する試験装置を提供する。

ソケットの背面に接続され、電子デバイスと試験装置との間の信号の授受を行うソケットボードを更に備え、ピンコンタクトは、ソケットボードと電気的に接触するボード側接触部を有してよい。ピンコンタクトは、ハウジングの裏面に係止される係止部を更に有し、ボード側接触部は、係止部のうちハウジングの裏面と接触する領域の底面に設けられ、ソケットボードと電気的に接触してよい。

尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。

本発明によれば電子デバイスとソケットとを安定して接続し、且つＢＧＡの損傷を低減することができる。また、このようなソケットを、ハウジングとピンとによる簡易な構成によって提供することができる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す。試験装置１００は、複数のボールコンタクトから成るＢＧＡユニットを有する電子デバイス２００を試験する。電子デバイス２００は、例えば半導体回路を有するデバイスである。また、試験装置１００は、パターン発生部１０、波形整形部１２、ソケット２０、及び判定部１４を備える。

パターン発生部１０は、電子デバイス２００に供給する試験パターンを生成し、波形整形部１２及びソケット２０を介して、電子デバイス２００に供給する。例えば、パターン発生部１０は、半導体メモリ等の電子デバイス２００に記憶させるべき試験パターンを生成する。また、パターン発生部１０は、生成した試験パターンに応じて、電子デバイス２００が出力するべき期待値信号を生成し、判定部１４に供給する。

波形整形部１２は、試験パターンを整形し、所定のタイミングでソケット２０に供給する。ソケット２０は、電子デバイス２００と電気的に接続され、電子デバイス２００と信号の授受を行う。また、ソケット２０は、ソケットボードを介して波形整形部１２、及び判定部１４と接続されてよい。ソケットボードは、複数のソケット２０を載置し、複数の電子デバイス２００と平行して信号の授受を行う。

判定部１４は、試験パターンに応じて電子デバイス２００が出力する出力信号を、ソケット２０を介して受け取り、出力信号と期待値信号との比較結果に基づいて、電子デバイス２００の良否を判定する。

図２は、ソケット２０のハウジング２２の斜視図の一例を示す。ソケット２０は、複数のボールコンタクトを有するＢＧＡユニットと電気的に接続するソケットである。ソケット２０は、ＢＧＡユニットと対向する表面において、ＢＧＡユニットの複数のボールコンタクトに対応する位置に、ボールコンタクトの直径より大きい直径を有する複数の貫通孔２４が設けられたハウジング２２と、貫通孔２４に設けられたピンコンタクトとを有する。また、ハウジング２２には、ソケット２０をソケットボードに係止するための嵌合孔１６が設けられている。

ハウジング２２には、予め定められた垂直方向及び水平方向に、複数の貫通孔２４が連続して設けられている。これらの貫通孔２４は、垂直方向及び水平方向にそれぞれ所定の間隔で設けられる。ここで、垂直方向及び水平方向とは、ソケット２０がＢＧＡユニットと接続する接続方向と垂直なハウジング２２の表面内の方向である。また、垂直方向及び水平方向とは、当該方向におけるそれぞれの貫通孔２４の間隔が最小となる方向を指す。例えば、本例において、複数の貫通孔２４は垂直方向及び水平方向に対して斜めの方向においても所定の間隔で設けられているが、その間隔は垂直方向及び水平方向よりも大きい。

また、ソケット２０は、複数の貫通孔２４の内部に設けられ、対応するボールコンタクトと接触する複数のピンコンタクトを更に有する。ＢＧＡユニットのボールコンタクトを、それぞれ貫通孔２４内部のピンコンタクトと電気的に接続することにより、電子デバイス２００と試験装置１００とを電気的に接続する。次に、貫通孔２４の内部のピンコンタクトについて説明する。

図３は、貫通孔２４に設けられたピンコンタクトを説明する図である。図３（ａ）は、貫通孔２４の断面を示す図である。例えば図３（ａ）は、図２における鎖線Ａ−Ａ'の断面を示す図である。また図３（ｂ）は、ピンコンタクトの断面図の一例であり、図３（ｃ）は、ピンコンタクトの斜視図の一例である。

また一例として、貫通孔２４は、ハウジング２２の表面３４に円形の開口部を有し、ハウジング２２の表面３４から予め定められた深さの円柱状の孔と、当該円柱状の孔から延伸して設けられた円錐状の孔とから成る貫通孔である。

ピンコンタクト５０は、貫通孔２４の内部に設けられる。ハウジング２２は、例えば樹脂材料等の絶縁材料であって、それぞれの貫通孔２４にピンコンタクト５０を設けることにより、ピンコンタクト５０間を電気的に絶縁する。図３（ｂ）に示すように、ピンコンタクト５０は、係止部５２、弾性部５４、曲面部５６、終端部５８、及びボード側接触部３８を有する。

係止部５２は、ハウジング２２の裏面３６に係止され、ピンコンタクト５０の位置を固定する。例えばハウジング２２の裏面３６には、係止部５２と嵌合するための嵌合溝３２が設けられており、係止部５２の一部と嵌合溝３２とが嵌合することにより、ピンコンタクト５０の位置が固定される。係止部５２は、嵌合溝３２と嵌合するための突起を有していてもよい。例えば係止部５２は、ハウジング２２の裏面３６と略平行な領域と、嵌合溝３２に挿入される領域とを有する。この場合、嵌合溝３２に挿入された係止部５２は、嵌合溝３２から水平方向の圧力が加えられる圧入状態で固定される。または、係止部５２を上下させる事で、コンタクトボードと接続してもよい。

曲面部５６は、ボールコンタクト２１０と接触する曲面を有する。曲面部５６の断面は、図３（ｂ）に示すように曲線である。また図３（ｃ）に示すように、曲面部５６は、例えば平面の導電板の一端を所定の方向に湾曲させた形状である。曲面部５６は、ハウジング２２から電子デバイス２００に向かう方向に頂点６０を有し、頂点６０が貫通孔２４の開口部の中心より開口部の縁側となるように、ピンコンタクト５０が設けられる。ここで、頂点６０から開口部の中心までの距離に対する、頂点６０から貫通孔２４の側面２８までの距離の比は、１対３程度であることが好ましい。曲面部５６の頂点６０の、ハウジング２２から電子デバイス２００に向かう方向における高さは、ハウジング２２の表面３４より低い。また、ハウジング２２の表面３４と平行な面内における係止部５２の位置は、開口部の中心に対して、曲面部５６の頂点６０と逆側に設けられる。

弾性部５４は、係止部５２から曲面部５６まで延伸して設けられる。また、弾性部５４は、弾性復元力を有する弾性部材で形成されている。曲面部５６がボールコンタクト２１０により押圧された場合、弾性部５４は当該押圧力に応じて曲面部５６を摺動させる。つまり、曲面部５６は、ボールコンタクト２１０の傾斜面で摺動接触する。

終端部５８は、曲面部５６から延伸して設けられる。また、ボード側接触部３８は、係止部５２から突出し、ソケットボードの端子１８と接触することにより、ソケット２０とソケットボードとを電気的に接続する。本例においてボード側接触部３８は、係止部５２のうちハウジング２２と略平行な領域の底面に設けられ、ＢＧＡユニットと電気的に接続されるべき外部のソケットボードの端子１８と電気的に接触する。また弾性部５４は、曲面部５６が押圧されていない状態において、曲面部５６と係止部５２とを結ぶ直線に沿って設けられることが好ましい。試験装置１００と電子デバイス２００とは、曲面部５６、弾性部５４、係止部５２、及びボード側接触部３８を介して電気的に接続される。弾性部５４が、曲面部５６と係止部５２とを最短経路で接続することにより、伝送する信号に生じるノイズを低減し、高周波数で動作する電子デバイス２００を試験することができる。また本例のピンコンタクト５０によれば、ボールコンタクト２１０の大きさにバラツキが生じた場合であっても、接続の安定性を確保しつつ、ボールコンタクト２１０と試験装置１００とを一定の最短経路で接続することができる。また、ボールコンタクト２１０の一部分又は大部分をハウジング２２内へ導入した状態に貫通孔２４を形成できるため、ピンコンタクト５０の長さを短くすることができ、より高い周波数に対応可能となる利点が得られる。

また、貫通孔２４の開口部は、ハウジング２２の表面３４における縁部に切り欠き２６が設けられている。例えば、貫通孔２４の開口部の縁の全ての角を面取りするように、縁部が切り欠かれている。このため、ボールコンタクト２１０の位置が貫通孔２４とずれた状態で押圧された場合であっても、ボールコンタクト２１０の損傷を低減し、且つボールコンタクト２１０を貫通孔２４の内部に誘い込むことができる。

また、所望により、ボールコンタクト２１０に摺動接触する頂点６０及び曲面部５６において、電気的な接触が良好となる構造を備えてもよい。即ち、ボールコンタクト２１０の酸化膜等が摺動によって、より的確に除去できる表面加工、例えば、筋状の溝構造や、複数の凸構造を形成してもよい。

図４は、ピンコンタクト５０とボールコンタクト２１０が接触した場合の、貫通孔２４の断面を示す図である。ピンコンタクト５０の曲面部５６は、ボールコンタクト２１０の側部２１４と接触する。例えばボールコンタクト２１０の側部２１４とは、ボールコンタクト２１０の外周面における法線が、接続方向と平行とならない箇所である。また前述したように、曲面部５６がボールコンタクト２１０により押圧された場合、弾性部５４は当該押圧力に応じて曲面部５６を摺動させる。

曲面部５６が摺動することにより、曲面部５６の接続方向における位置と、水平方向における位置とが変化する。曲面部５６の接続方向の位置が押圧力に応じて変化することにより、過大な押圧力によって曲面部５６が押圧された場合であっても、ピンコンタクト５０及びボールコンタクト２１０の破損を防ぐことができる。また、曲面部５６の水平方向の位置が押圧力に応じて変化することにより、押圧力に応じて曲面部５６と接触するボールコンタクト２１０の位置が変化し、接続方向におけるボールコンタクト２１０とピンコンタクト５０間の押圧力を略一定に保つことができる。また、本例におけるピンコンタクト５０は、曲面によってボールコンタクト２１０の側部と接触するが、曲面部５６が摺動することにより、ボールコンタクト２１０の表面をワイピングすることができる。これにより、例えばボールコンタクト２１０表面の酸化膜等を除去し、曲面部５６とボールコンタクト２１０との接続の信頼性を向上させることができる。

また、ボールコンタクト２１０の曲面部５６の斜面を摺動しながら押圧接触する結果、電気的に接触可能な押圧方向の有効な接触区間を長くできる。この結果、ボールコンタクト２１０と対応する多数のピンコンタクトとの間において高さのバラツキが存在していても、当該有効接触区間が長い結果、安定した接触信頼性を確保できる。従って、接触信頼性に優れた構造である。また、ピンコンタクト５０の弾性部５４は、コンタクト保持部３０で角度を想定しているので、ボールコンタクト２１０と接触する曲面部５６の位置が固定的にできる結果、位置バラツキを低減できる。従って、安定した接触信頼性を確保できる。

また、ソケット２０は、それぞれの貫通孔２４にコンタクト保持部３０を備える。コンタクト保持部３０は、貫通孔２４の側面と一体に設けられ、係止部５２側から弾性部５４と接触することにより、ピンコンタクト５０がボールコンタクト２１０と接触していない状態における弾性部５４の角度を規定する。例えば、コンタクト保持部３０は、ピンコンタクト５０がボールコンタクト２１０と接触していない状態において、弾性部５４と接触する接触面４２（図３参照）を有する。このとき、当該接触面４２は、弾性部５４が設けられるべき角度と略同一の角度で設けられる。

常に弾性部５４が接触面４２と接触している構成にすることにより、いわゆるプリロード機能を持たせている。本例において、コンタクト保持部３０は、ボールコンタクト２１０と接触した場合に曲面部５６が摺動する摺動方向において、弾性部５４に予め押圧力を与えるように設けられる。このため、弾性部５４は弾性復元力により摺動方向と逆方向に復元しようとするが、コンタクト保持部３０により復元が制限される。このため弾性部５４の角度はコンタクト保持部３０により規定され、ピンコンタクト５０とボールコンタクト２１０との接触の信頼性を向上させることができる。

以上のように、それぞれのコンタクト保持部３０が弾性部５４の角度を略同一に保つことより、それぞれのピンコンタクト５０の高さ及び曲面部５６の静止位置を略一定に保つことができる。これにより、それぞれのピンコンタクト５０とボールコンタクト２１０との接続の信頼性を向上させることができる。

また本例においては、コンタクト保持部３０は、面で接触することにより弾性部５４の角度を規定していたが、他の例においては、コンタクト保持部３０は、弾性部５４から貫通孔２４の側面までの距離を規定するための突起を有し、当該突起を弾性部５４に接触させることにより、弾性部５４の角度を規定してもよい。

また、ソケット２０を用いた試験装置１００によれば、電子デバイス２００と試験装置１００の本体とを安定して接続することができる。このため、電子デバイス２００の試験を効率よく且つ精度よく行うことができる。また、高周波で動作する電子デバイス２００の試験を精度よく行うことができる。

図５は、ハウジング２２の表面３４側からの、貫通孔２４の上面図の一例を示す。本例においてコンタクト保持部３０は、すり鉢状に形成される。またコンタクト保持部３０の斜面の少なくとも一部に、ピンコンタクト５０の曲面部５６及び終端部５８が摺動するための溝部６２が設けられている。また、ハウジング２２の表面３４と平行な面内における、係止部５２から曲面部５６に向かう延伸方向が、複数の貫通孔２４の配列方向、即ち図２において説明した垂直方向又は水平方向、に対して斜めになるようにそれぞれのピンコンタクト５０が設けられていることが好ましい。

図６は、ハウジング２２の表面図の一例を示す。図６に示すように、それぞれの貫通孔２４において、溝部６２は貫通孔２４の配列方向に対して斜めに設けられる。これらの貫通孔２４にそれぞれピンコンタクト５０を設けることにより、ピンコンタクト５０の延伸方向が貫通孔２４の配列方向に対して斜めになる。

また、図６に示すように、隣接する貫通孔２４に設けられたピンコンタクト５０のそれぞれの延伸方向は、互いに逆向きとなることが好ましい。ここで、隣接する貫通孔２４とは、貫通孔２４の配列方向において互いの距離が最も小さい貫通孔２４を指す。また、貫通孔２４に溝部６２が設けられる方向も、隣接する貫通孔２４において互いに逆向きとなることが好ましい。このように、ピンコンタクト５０を設けることにより、複数のピンコンタクト５０が、それぞれボールコンタクト２１０の側部と接触しても、それぞれの方向における押圧力のバランスを取ることができる。即ち、平面方向の押圧力が相殺できる。これにより、電子デバイス２００が多数のピンコンタクト５０を押圧した場合に、電子デバイス２００を異なる方向から支えることができ、またピンコンタクト５０が押圧力に応じて摺動することにより、電子デバイス２００を安定して保持できる位置にアライメントすることができる。例えば、ハウジング２２の表面３４と平行な面内における、ボールコンタクト２１０とピンコンタクト５０との間に働く力の総和が略零となる位置に電子デバイス２００をアライメントすることができ、電子デバイス２００とソケット２０とを安定して接続することができる。即ち、多数のボールコンタクト２１０に対して一方方向への応力が相殺される結果、押圧時の位置ずれを防止できる。また、ピンコンタクト５０の延伸方向が互いに逆方向となることにより、隣接して設けられたピンコンタクト５０によって伝送される信号同士の干渉を低減することができる。

図７は、ハウジング２２の裏面図の一例を示す。図７に示すように、それぞれの貫通孔２４に対する嵌合溝３２が設けられる方向は、貫通孔２４の配列方向に対して斜めであって、隣接する貫通孔２４において互いに逆向きとなる。

図８は、ハウジング２２及びピンコンタクト５０の他の例を説明する図である。図８（ａ）は、ハウジング２２における貫通孔２４の断面を示す図である。例えば図８（ａ）は、図２における鎖線Ａ−Ａ'の断面を示す図である。

本例においてハウジング２２は、ピンコンタクト５０を、ソケット２０がＢＧＡユニットと接続する接続方向において、ハウジング２２に対して相対的に遊動可能に保持し、当該接続方向を法線とする面内の方向に対しては係止する。つまり、本例におけるハウジング２２の嵌合溝３２は、ピンコンタクト５０の係止部５２を、当該接続方向を法線とする面内の方向に対して固定し、且つ当該接続方向に対しては固定しない構造を有する。例えば、嵌合溝３２は、当該接続方向を法線とする面内の方向における係止部５２の幅と略同一の幅を有することにより、ピンコンタクト５０を当該方向において固定する。また、嵌合溝３２は、当該接続方向における係止部５２の長さと略同一の深さを有してよい。このような構成により、ピンコンタクト５０は、嵌合溝３２から脱落する方向に遊動することができる。

そしてハウジング２２は、ピンコンタクト５０が完全に脱落することを防止する係止シート７０を更に有する。係止シート７０は、ハウジング２２の裏面を覆うように固定され、ピンコンタクト５０に対応する位置に開口部が設けられる。即ち、係止シート７０は、ハウジング２２の嵌合溝３２が設けられた面に固定され、ピンコンタクト５０のボード側接触部３８を含む一部を通過させる開口部を有する。

ピンコンタクト５０の係止部５２は、嵌合溝３２に挿入される領域と、ハウジング２２の裏面と略平行な領域とを有する。係止部５２のうちの嵌合溝３２に挿入される領域の上部の幅を、当該開口部の幅より大きくし、係止部５２の他の領域の幅を開口部の幅より小さくすることにより、当該係止部５２の上部が係止シート７０に接触する位置から、係止部５２の上端が嵌合溝３２の上端に接触する位置まで、ピンコンタクト５０を遊動可能に保持することができる。ここで、係止部５２の上部とは、嵌合溝に挿入される部分の、ボールコンタクト２１０側の領域である。また、ハウジング２２のその他の構成は、図３において説明したハウジング２２と同一であるため、その説明を省略する。

図８（ｂ）は、ピンコンタクト５０の斜視図である。ピンコンタクト５０は、係止部５２の上部に、幅方向に突出した凸片部５３を両端に有する。凸片部５３の幅は、ピンコンタクト５０の弾性部５４、曲面部５６、終端部５８等の他の部位の幅より大きいことが好ましい。また係止部５２は、下部の両端が切り欠かれた切り欠き部５５を有する。また、係止部５２以外のピンコンタクト５０の構成は、図３において説明したピンコンタクト５０と同一であるため、その説明を省略する。

図８（ｃ）は、ピンコンタクト５０及び係止シート７０の斜視図である。係止シート７０は、ピンコンタクト５０に対応する位置に、ピンコンタクト５０のボード側接触部３８を含む一部を通過させる開口部７２を有する。但し、図８（ｃ）においては、係止シート７０の一の開口部７２を図示するが、係止シート７０は、複数のピンコンタクト５０に対応する複数の開口部７２を有する。

ピンコンタクト５０の弾性部５４、及び凸片部５３が設けられていない係止部５２の下部は、開口部７２より小さい幅を有し、凸片部５３を含む係止部５２の上部の幅は、開口部の幅より大きい。また、開口部７２は、係止部５２より長い範囲で設けられることが好ましい。ここで、係止部５２の長さは、ハウジング２２の裏面においてピンコンタクト５０が延伸する方向の長さを指す。このような構成により、上述したようにピンコンタクト５０は、凸片部５３が係止シート７０に接触する位置から、係止部５２の上端が嵌合溝３２の上端に接触する位置まで、遊動することができる。

図９は、ピンコンタクト５０の遊動を説明する図である。図９においては、係止部５２の正面図を用いて説明する。図９（ａ）は、ピンコンタクト５０がソケットボードの端子１８の方向に遊動した場合を示し、図９（ｂ）は、ピンコンタクト５０がソケットボードの端子１８と逆方向に遊動した場合を示す。

ピンコンタクト５０は、ボールコンタクト２１０が、ソケットボードの端子１８の方向にピンコンタクト５０を押圧することにより、接続方向において固定される。しかし、ソケットボードの平坦度にバラツキが生じている場合や、ハウジング２２の平坦度にバラツキが生じている場合、それぞれのピンコンタクト５０の接続方向の位置が異なる場合がある。

例えば、ハウジング２２は、−３０℃〜＋１２５℃程度の温度ストレスが継続して与えられる場合があり、当該ストレスにより湾曲変形してしまう。また、ソケットボードも同様に、製造バラつきや温度ストレスにより、湾曲変形してしまう。このような場合に、ハウジング２２がピンコンタクト５０を接続方向において固定すると、ピンコンタクト５０と、ボールコンタクト２１０又はソケットボードの端子１８とを安定して接続することができない。

本例におけるハウジング２２及びピンコンタクト５０によれば、ハウジング２２がピンコンタクト５０を、接続方向に遊動可能に保持するため、上述した場合であってもピンコンタクト５０と、ボールコンタクト２１０及びソケットボードの端子１８とを安定して接続することができる。また、係止シート７０は耐熱性且つ絶縁性の材料で形成され、例えばポリイミド、シリコン系弾性体、セラミック系等のシートであってよい。

図１０は、ハウジング２２及びピンコンタクト５０の他の例を説明する図である。図１０は、図２における鎖線Ａ−Ａ'の断面を示す図である。本例においても図８において説明したものと同様に、ハウジング２２は、ピンコンタクト５０を、ソケット２０がＢＧＡユニットと接続する接続方向において、ハウジング２２に対して相対的に遊動可能に保持し、当該接続方向を法線とする面内の方向に対しては係止する。

つまり、本例におけるハウジング２２の嵌合溝３２は、ピンコンタクト５０の係止部５２を、当該接続方向を法線とする面内の方向に対して固定し、且つ当該接続方向に対しては固定しない構造を有する。本例において、嵌合溝３２は、当該接続方向を法線とする面内の方向における係止部５２の幅と略同一の幅を有することにより、ピンコンタクト５０を当該方向において固定する。また、嵌合溝３２は、ピンコンタクト５０の方向に突出した突起部を、嵌合溝３２の下部に有する。ここで嵌合溝３２の下部とは、嵌合溝３２のうちのソケットボード側の領域を指す。ハウジング２２のその他の構成は、図３において説明したハウジング２２と同一であるため、その説明を省略する。

ピンコンタクト５０は、嵌合溝３２の突起部と接触することによりピンコンタクト５０のソケットボード方向に対する遊動を制限する係止爪を、係止部５２に有する。このような構成により、ピンコンタクト５０を接続方向に遊動可能に保持し、且つピンコンタクト５０が嵌合溝３２から完全に脱落してしまうことを防ぐことができる。

図１１は、図１０において説明したピンコンタクト５０及び嵌合溝３２の構成の一例を説明する図である。図１１（ａ）は、図１０に示す部分Ｂの拡大図である。前述したように嵌合溝３２は、嵌合溝３２の下部に突起部２３を有する。突起部２３は、ピンコンタクト５０の係止部５２と並列に、略同一の幅で設けられてよい。

ピンコンタクト５０は、係止部５２に、突起部２３の方向に突出した係止爪５７を有する。このような構成により、係止部５２の上端が嵌合溝３２の上端に接する位置から、係止爪５７が突起部２３に接触する位置まで、ピンコンタクト５０を接続方向に遊動可能に保持することができる。また、嵌合溝３２のうち、突起部２３が設けられていない上部の領域の、接続方向における深さは、係止部５２の係止爪５７の下端から、係止部５２の上端までの長さより大きい。当該深さと当該長さとの差分だけ、ピンコンタクト５０は接続方向に遊動することができる。

図１１（ｂ）は、ピンコンタクト５０の断面図である。前述したように、ピンコンタクト５０は、係止部５２に係止爪５７を有する。図１１（ｃ）は、ピンコンタクト５０の斜視図である。図１１（ｃ）に示すように、係止部５２に、所望の大きさの四角形の四辺のうちの三辺に切り込みを入れ、切り込みを入れた領域を押圧することにより、係止爪５７を形成してよい。また、係止爪５７以外のピンコンタクト５０の構成は、図３において説明したピンコンタクト５０と同一であるため、その説明を省略する。

本例におけるハウジング２２及びピンコンタクト５０によっても、ハウジング２２がピンコンタクト５０を、接続方向に遊動可能に保持するため、ピンコンタクト５０と、ボールコンタクト２１０及びソケットボードの端子１８とを安定して接続することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

上記説明から明らかなように、本発明によれば電子デバイスとソケットとを安定して接続し、且つＢＧＡの損傷を低減することができる。また、このようなソケットを、ハウジングとピンとによる簡易な構成によって提供することができる。

本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す図である。 ソケット２０のハウジング２２の斜視図の一例を示す図である。 貫通孔２４に設けられたピンコンタクトを説明する図である。図３（ａ）は、貫通孔２４の断面を示す図、図３（ｂ）は、ピンコンタクトの断面図の一例を示す図、図３（ｃ）は、ピンコンタクトの斜視図の一例を示す図である。 ピンコンタクト５０とボールコンタクト２１０が接触した場合の、貫通孔２４の断面を示す図である。 ハウジング２２の表面３４側からの、貫通孔２４の上面図の一例を示す図である。 ハウジング２２の表面図の一例を示す図である。 ハウジング２２の裏面図の一例を示す図である。 ハウジング２２及びピンコンタクト５０の他の例を説明する図である。図８（ａ）は、ハウジング２２における貫通孔２４の断面を示す図であり、図８（ｂ）は、ピンコンタクト５０の斜視図であり、図８（ｃ）は、ピンコンタクト５０及び係止シート７０の斜視図である。 ピンコンタクト５０の遊動を説明する図である。図９（ａ）は、ピンコンタクト５０がソケットボードの端子１８の方向に遊動した場合を示し、図９（ｂ）は、ピンコンタクト５０がソケットボードの端子１８と逆方向に遊動した場合を示す。 ハウジング２２及びピンコンタクト５０の他の例を説明する図である。 図１０において説明したピンコンタクト５０及び嵌合溝３２の構成の一例を説明する図である。図１１（ａ）は、図１０に示す部分Ｂの拡大図であり、図１１（ｂ）は、ピンコンタクト５０の断面図であり、図１１（ｃ）は、ピンコンタクト５０の斜視図である。

符号の説明

１０・・・パターン発生部、１２・・・波形整形部、１４・・・判定部、１６・・・嵌合孔、１８・・・端子、２０・・・ソケット、２２・・・ハウジング、２３・・・突起部、２４・・・貫通孔、２６・・・切り欠き、３０・・・コンタクト保持部、３２・・・嵌合溝、３４・・・ハウジング表面、３６・・・ハウジング裏面、３８・・・ボード側接触部、４２・・・接触面、５０・・・ピンコンタクト、５１・・・係止部の下部、５２・・・係止部、５３・・・凸片部、５４・・・弾性部、５５・・・切り欠き部、５６・・・曲面部、５７・・・係止爪、５８・・・終端部、６０・・・曲面部頂点、６２・・・溝部、７０・・・係止シート、７２・・・開口部、１００・・・試験装置、２００・・・電子デバイス、２１０・・・ボールコンタクト、２１２・・・ボールコンタクト頂点、２１４・・・ボールコンタクト側部

Claims (16)

1. ボールコンタクトを有するＢＧＡユニットと電気的に接続するソケットであって、
   前記ＢＧＡユニットと対向する表面の前記ボールコンタクトに対応する位置に、前記ボールコンタクトの直径より大きい直径を有する貫通孔が設けられたハウジングと、
   前記貫通孔に設けられ、対応する前記ボールコンタクトの側部と接触するピンコンタクトと
   を備えるソケット。
2. 前記ＢＧＡユニットは、複数の前記ボールコンタクトを有し、
   前記ハウジングは、前記複数のボールコンタクトに対応した複数の前記貫通孔を有し、
   前記ソケットは、前記複数の貫通孔に設けられた複数の前記ピンコンタクトを備える
   請求項１に記載のソケット。
3. 前記ピンコンタクトは、
   前記ハウジングの裏面に係止される係止部と、
   前記ボールコンタクトと接触する曲面を有する曲面部と、
   前記係止部から前記曲面部まで延伸して設けられ、弾性復元力を有する弾性部と
   を有する請求項１に記載のソケット。
4. 前記ハウジングの表面と平行な面内における、前記係止部から前記曲面部に向かう延伸方向が、前記複数の貫通孔の配列方向に対して斜めになるように前記ピンコンタクトを設けた
   請求項３に記載のソケット。
5. 隣接する前記貫通孔に設けられた前記ピンコンタクトのそれぞれの前記延伸方向が、互いに逆向きとなるように前記複数のピンコンタクトを設けた
   請求項４に記載のソケット。
6. 前記曲面部の前記頂点の、前記ハウジングから前記ＢＧＡユニットに向かう方向における高さは、前記ハウジングの表面より低い
   請求項３に記載のソケット。
7. 前記貫通孔の側面と一体に設けられ、前記係止部側から前記弾性部と接触することにより、前記ピンコンタクトが前記ボールコンタクトと接触していない状態における前記弾性部の角度を規定するコンタクト保持部を更に備える
   請求項３に記載のソケット。
8. 前記ピンコンタクトは、前記係止部のうち前記ハウジングの裏面と略平行な領域の底面に設けられ、前記ＢＧＡユニットと電気的に接続されるべき外部のボードと電気的に接触するボード側接触部を更に有する
   請求項３に記載のソケット。
9. 前記ハウジングは、前記ボールコンタクトと接続する接続方向において、前記ピンコンタクトを遊動可能に保持する
   請求項１に記載のソケット。
10. 前記ハウジングの裏面を覆うように固定され、前記ピンコンタクトに対応する位置に開口部が設けられた係止シートを更に備え、
    前記ピンコンタクトは、前記開口部の幅より大きい幅の凸片部を有し、前記ピンコンタクトの前記凸片部より下部の領域の幅は、前記開口部の幅より小さい
    請求項９に記載のソケット。
11. 前記ハウジングは、前記ピンコンタクトの一部が挿入される嵌合溝が、裏面に設けられ、
    前記ピンコンタクトは、
    一部が前記嵌合溝に挿入される係止部と、
    前記ボールコンタクトと接触する曲面を有する曲面部と、
    前記係止部から前記曲面部まで延伸して設けられ、弾性復元力を有する弾性部と
    を有し、
    前記係止部のうち前記嵌合溝に挿入される領域の上部に前記凸片部が設けられ、前記係止部の他の領域の幅は、前記開口部の幅より小さい
    請求項１０に記載のソケット。
12. 前記係止シートは、前記係止部に対応する位置に、前記係止部より長い範囲で、前記開口部が設けられ、
    前記係止部は、前記嵌合溝に挿入される領域と、前記ハウジングの裏面に略平行な領域とを有し、
    前記ピンコンタクトは、前記係止部のうち前記ハウジングの裏面と略平行な領域の底面に設けられ、前記ＢＧＡユニットと電気的に接続されるべき外部のボードと電気的に接触するボード側接触部を更に有する
    請求項１１に記載のソケット。
13. 前記ハウジングは、前記ピンコンタクトの一部が挿入される嵌合溝が、裏面に設けられ、前記嵌合溝の下部に、前記ピンコンタクトの方向に突出する突起部を有し、
    前記ピンコンタクトは、
    前記嵌合溝に挿入される係止部と、
    前記係止部に設けられ、前記突起部の方向に突出する係止爪と
    を有する請求項８に記載のソケット。
14. 複数のボールコンタクトを有する電子デバイスを試験する試験装置であって、
    前記電子デバイスと電気的に接続されるソケットと、
    前記電子デバイスに供給する試験パターンを生成し、前記ソケットを介して前記電子デバイスに前記試験パターンを供給するパターン発生部と、
    前記試験パターンに応じて前記電子デバイスが出力する出力信号を前記ソケットを介して受け取り、前記出力信号に基づいて前記電子デバイスの良否を判定する判定部と
    を備え、
    前記ソケットは、
    前記電子デバイスと対向する表面の前記複数のボールコンタクトに対応する位置に、前記ボールコンタクトの直径より大きい直径を有する複数の貫通孔が設けられたハウジングと、
    前記複数の貫通孔に設けられ、対応する前記ボールコンタクトの側部と接触する複数のピンコンタクトと
    を有する試験装置。
15. 前記ソケットの背面に接続され、前記電子デバイスと前記試験装置との間の信号の授受を行うソケットボードを更に備え、
    前記ピンコンタクトは、前記ソケットボードと電気的に接触するボード側接触部を有する
    請求項１４に記載の試験装置。
16. 前記ピンコンタクトは、前記ハウジングの裏面に係止される係止部を更に有し、
    前記ボード側接触部は、前記係止部のうち前記ハウジングの裏面と接触する領域の底面に設けられ、前記ソケットボードと電気的に接触する
    請求項１５に記載の試験装置。

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