特許 6706494 インターフェース構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6706494

(24)【登録日】2020年5月20日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】インターフェース構造

(51)【国際特許分類】

   H01R 33/76 20060101AFI20200601BHJP

   H01R 13/24 20060101ALI20200601BHJP

   H01R 12/71 20110101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   H01R33/76 503A

   H01R33/76 502C

   H01R33/76 505

   H01R13/24

   H01R12/71

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-242793(P2015-242793)

(22)【出願日】2015年12月14日

(65)【公開番号】特開2017-111852(P2017-111852A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年12月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】506154029

【氏名又は名称】センサータ テクノロジーズ インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀幸

【審査官】 藤島 孝太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４８５４６１２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１０−０６２０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７０１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７６２６４０８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２００４／０７５３５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １／０６− １／０７３

Ｈ０１Ｒ １２／００−１３／０８

１３／１５−１３／３５

２４／００−２４／８６

３３／００−３３／９７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品のインターフェース構造であって、
電気的絶縁性の材料から構成され、第１の主面および当該第１の主面に対向する第２の主面を有し、第１の主面から第２の主面に至る貫通孔が複数形成され、各貫通孔の内壁には導電性のメッキが施されている本体部と、
電気的導電性の材料から構成され、前記本体部の対応する貫通孔内に収容された複数のコイルスプリングとを有し、
前記コイルスプリングは、第１の主面側の貫通孔から挿入された電子部品の端子を受け取る受取り部と、第２の主面側において導電性領域と接触する可動接点部と、前記受取り部と前記可動接点部との間に接続された弾性部とを有し、
前記可動接点部は、前記コイルスプリングの軸方向に対して予め決められた角度で傾斜する端部を有し、当該端部は、前記本体部の第２の主面から突出しており、
前記可動接点部が前記導電性領域と接触するとき、前記可動接点部は、前記端部の傾斜により前記導電性領域上を水平方向に移動し、
前記可動接点部の水平方向の移動により前記弾性部が軸方向からオフセットする方向に移動して前記メッキに接触する、インターフェース構造。

【請求項2】

前記貫通孔は、第１の主面側に開口する第１の貫通孔部と、第２の主面側に開口する第２の貫通孔部とを含み、第１の貫通孔部の径は第２の貫通孔部の径よりも大きく、前記コイルスプリングの接続部の外径は、前記弾性部の外径よりも大きく、前記受取り部が第１の貫通孔部と第１の貫通孔部の段差によって支持される、請求項１に記載のインターフェース構造。

【請求項3】

前記可動接点部は、前記弾性部と同一外径の複数巻きのコイルを含み、前記可動接点部は、前記第２の貫通孔部の第２の主面側から突出する、請求項１に記載のインターフェース構造。

【請求項4】

前記可動接点部が前記導電性領域に接触するとき、前記弾性部が軸方向に圧縮され、前記可動接点部が前記第２の貫通孔部内に入り込む、請求項１に記載のインターフェース構造。

【請求項5】

前記受取り部は、前記電子部品の端子よりも大きい内径を有し、前記弾性部は、前記電子部品の端子よりも小さい内径を有する、請求項１ないし４いずれか１つに記載のインターフェース構造。

【請求項6】

インターフェース構造はさらに、前記本体部の第１の主面上にガイド部材を含み、当該ガイド部材は、前記本体部の各貫通孔と対応する位置に複数の貫通孔を含み、前記ガイド部材の貫通孔は、電子部品の端子を前記本体部にガイドする、請求項１ないし５いずれか１つに記載のインターフェース構造。

【請求項7】

前記ガイド部材の貫通孔の径は、前記本体部の第１の貫通孔の径よりも小さい、請求項６に記載のインターフェース構造。

【請求項8】

前記電子部品は、半導体装置を着脱自在に取付けるソケットであり、前記導電性領域は、回路基板上に形成された電極である、請求項１ないし７いずれか１つに記載のインターフェース構造。

【請求項9】

半導体装置を取付け可能なソケットと、
回路基板と、
前記ソケットと前記回路基板との間のインターフェース接続をするソケット用アダプタとを有し、
前記ソケット用アダプタは、
電気的絶縁性の材料から構成され、第１の主面および当該第１の主面に対向する第２の主面を有し、第１の主面から第２の主面に至る貫通孔が複数形成され、各貫通孔の内壁には導電性のメッキが施されている本体部と、
電気的導電性の材料から構成され、前記本体部の対応する貫通孔内に収容された複数のコイルスプリングとを有し、
前記コイルスプリングは、第１の主面側の貫通孔から挿入された電子部品の端子を受け取る受取り部と、第２の主面側において導電性領域と接触する可動接点部と、前記受取り部と前記可動接点部との間に接続された弾性部とを有し、
前記可動接点部は、前記コイルスプリングの軸方向に対して予め決められた角度で傾斜する端部を有し、
前記可動接点部が前記導電性領域と接触するとき、前記可動接点部は、前記端部の傾斜により前記導電性領域上を水平方向に移動し、
前記可動接点部の水平方向の移動により前記弾性部が軸方向からオフセットする方向に移動して前記メッキに接触する、インターフェース構造。

【請求項10】

前記ソケットは、ソケット用アダプタから取外しが可能である、請求項９に記載のインターフェース構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スプリングコンタクトを用いたインターフェース構造に関し、特に、ＩＣソケット等の電子部品を基板に取外し可能に接続するインターフェース構造に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣソケットは、半導体装置と回路基板等を電気的に接続するためのインターフェースとして広く用いられている。ＢＧＡ(Ball Grid Array)、ＣＳＰ（Chip Sized Package）、またはＬＧＡ(Land Grid Array)等の表面実装用の半導体装置を装着するＩＣソケットには、半導体装置の底面をベース部材上に配置し、その後、カバー部材によって半導体装置をベース部材に向けて押し付け、半導体装置の底面のはんだボールをプローブピンに接触させるものがある（例えば、特許文献１）。

【0003】

また、ＩＣソケットは、装着された半導体装置の電気的な特定や信頼性を測定するために回路基板上に実装されるが、この実装は、ソケットの端子と回路基板とを直接はんだ接続するため、ソケットを基板から容易に取り外すことができない。そこで、特許文献２では、ソケットを回路基板から容易に着脱可能にするソケット用アダプタを提供している。図１に、特許文献２、３に示すソケット用アダプタを示す。ソケット用アダプタ１０は、回路基板とソケット２０との間に接続され、両者の電気的なインターフェースを提供する。ソケット２０には、例えば、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＱＦＰ等の種々のパッケージ１が装着可能である。ソケット２０は、例えば、ベース部材３０、ベース部材３０に対して接近しまたは離れる方向に往復動可能なカバー部材４０と、ベース部材３０に植え込まれた複数のコンタクト５０を含んでいる。カバー部材４０の開口４２を介してパッケージ１が載置部材上に載置される。一対のラッチ部材４４は、カバー部材３０の往復動に連動し、回転軸４６を中心に回動しパッケージ１の上面を押圧する。コンタクト５０は、コンタクト保持部３４によって保持され、コンタクト５０の上端部は、パッケージ１の底面の端子に接続され、コンタクト５０の下端部は、ベース部材３０から突出し、アダプタ１０の貫通孔内に挿入される。ベース部材３０の底面の各コーナー部には、位置決めに利用される円柱状のポスト部３６が形成されている。

【0004】

ソケット用アダプタ１０は、アダプタ本体１２を含み、アダプタ本体１２は、下部アダプタ１２ａと上部アダプタ１２ｂを含む。下部アダプタ１２ａと上部アダプタ１２ｂのそれぞれには、コンタクト５０に対応する位置に複数の貫通孔１４が形成されている。また、アダプタ本体１２の各コーナー部には、ソケット２０のポスト部３６を挿入するための位置決め用貫通孔６４が形成されている。貫通孔１４内にはプローブピン６０と、プローブピン６０を付勢するコイルスプリング６２が収容され、プローブピン６０は、貫通孔１４から挿入されたコンタクトを挟持する。

【0005】

図３は、プローブピンが組み込まれたアダプタ本体の貫通孔の拡大断面図である。上部アダプタ１２ｂが下部アダプタ１２ａの上面にフック（図中省略）により固定され、プローブピン６０が貫通孔１４内に収容される。コンタクト５０は、上面開口部１４ｂを介してプローブピン６０の挟み込み部６８によって挟み込まれる。プローブピン６０の下端部は、下部開口部１４Ｂから突出し、回路基板の電極パッドに接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−０９３６３４号

【特許文献2】特許第４８５４６１２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、図１ないし３に示すような従来のソケット用アダプタには、次のような課題がある。ソケット用アダプタのプローブピンは、回路基板の電極パッドの真上から接続される。このとき、プローブピンと電極パッド間との間には一定の接圧が与えられるが、電極パッドの表面に異物が付着していたり、あるいは電極パッドの表面が酸化していると、プローブピンと電極パッド間の電気的な接続が不良になるか、あるいはその抵抗が非常に高くなってしまう。そうすると、半導体装置と回路基板間の信頼性の高い良好な電気的接続を得ることができず、仮に、バーンインテスト工程であれば、半導体装置が良品であるにもかかわらず不良と判定されてしまう可能性がある。さらに従来のソケット用アダプタは、コイルスプリングとプローブピンとを組み合わせるためにプローブピンを複雑に加工しなければならず、ソケット用アダプタが比較的高価になってしまう。

【0008】

本発明は、上記したような課題を解決するものであり、安価でありかつ信頼性の高い電気的接続を可能にするインターフェース構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る電子部品のインターフェース構造は、電気的絶縁性の材料から構成され、第１の主面および当該第１の主面に対向する第２の主面を有し、第１の主面から第２の主面に至る貫通孔が複数形成され、各貫通孔の内壁には導電性のメッキが施されている本体部と、電気的導電性の材料から構成され、前記本体部の対応する貫通孔内に収容された複数のコイルスプリングとを有し、前記コイルスプリングは、第１の主面側の貫通孔から挿入された電子部品の端子と接続する接続部と、第２の主面側において導電性領域と接触する可動接点部と、前記接続部と前記可動接点部との間に接続された弾性部とを有する。

【0010】

好ましくは前記可動接点部は、コイルスプリングの軸方向と直交する方向に対して傾斜する端部を有する。好ましくは前記可動接点部が前記導電性領域と接触するとき、前記可動接点部は、前記端部の傾斜により前記導電性領域上を水平方向に移動する。好ましくは前記可動接点部が前記導電性領域と接触するとき、前記弾性部の少なくとも一部が前記メッキに接触する。好ましくは前記可動接点部が前記導電性領域と接触するとき、前記弾性部は、前記可動接点部の水平方向の移動により前記弾性部が軸方向からオフセットする方向に移動して前記メッキに接触する。好ましくは前記貫通孔は、第１の主面側に開口する第１の貫通孔部と、第２の主面側に開口する第２の貫通孔部とを含み、第１の貫通孔部の径は第２の貫通孔部の径よりも大きく、前記コイルスプリングの接続部の外径は、前記弾性部の外径よりも大きく、前記接続部が第１の貫通孔部と第１の貫通孔部の段差によって支持される。好ましくは前記接続部は、前記電子部品の端子よりも大きい内径を有し、前記弾性部は、前記電子部品の端子よりも小さい内径を有する。好ましくはインターフェース構造はさらに、前記本体部の第１の主面上にガイド部材を含み、当該ガイド部材は、前記本体部の各貫通孔と対応する位置に複数の貫通孔を含み、前記ガイド部材の貫通孔は、電子部品の端子を前記本体部にガイドする。好ましくは前記ガイド部材の貫通孔の径は、前記本体部の第１の貫通孔の径よりも小さい。好ましくは前記電子部品は、半導体装置を着脱自在に取付けるソケットであり、前記導電性領域は、回路基板上に形成された電極である。

【0011】

本発明に係るインターフェース構造は、半導体装置を取付け可能なソケットと、回路基板と、前記ソケットと前記回路基板との間のインターフェース接続をするソケット用アダプタとを有し、前記ソケット用アダプタは、電気的絶縁性の材料から構成され、第１の主面および当該第１の主面に対向する第２の主面を有し、第１の主面から第２の主面に至る貫通孔が複数形成され、各貫通孔の内壁には導電性のメッキが施されている本体部と、電気的導電性の材料から構成され、前記本体部の対応する貫通孔内に収容された複数のコイルスプリングとを有し、前記コイルスプリングは、第１の主面側の貫通孔から挿入されたソケットの端子と接続する接続部と、第２の主面側において前記回路基板の導電性領域と接触する可動接点部と、前記接続部と前記可動接点部との間に接続された弾性部とを有する。好ましくは前記ソケットは、ソケット用アダプタから取外しが可能である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、本体部の貫通孔の内壁にメッキを施し、その貫通孔内にコンタクト用のコイルスプリングを収容するようにしたので、従来のプローブピンを用いる構成と比較して安価であり、かつ貫通孔の内壁のメッキによる電流経路の短縮が可能となりその結果電気的抵抗を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、従来のソケットの概略断面図である。

【図2】図２（Ａ）は、従来のソケット用アダプタの概略平面図、図２（Ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。

【図3】図３は、従来のソケット用アダプタの拡大断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、本発明の実施例に係るソケット用アダプタの断面図であり、図４（Ｂ）は、コンタクトの拡大図である。

【図5】図５（Ａ）は、本発明の実施例に係るソケット用アダプタの平面図、図５（Ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図、図５（Ｃ）は、ベースの断面図、図５（Ｄ）は、ベースの貫通孔の拡大断面図、図５（Ｅ）は、コイルスプリングの拡大図である。

【図6】図６（Ａ）は、ソケット用アダプタが回路基板に取付けられる前の状態を示す断面図、図６（Ｂ）は、ソケット用アダプタが回路基板に取付けられた後の状態を示す断面図である。

【図7】本実施例によるソケット用アダプタの第１の組立動作を説明する概略断面図である。

【図8】本実施例によるソケット用アダプタの回路基板への取付け動作を説明する概略断面図である。

【図9】本実施例によるソケット用アダプタのコイルスプリングの電気的な接続を説明する図である。

【図10】本実施例によるソケット用アダプタの可動接点部のワイピングを説明する図である。

【図11】本実施例によるソケット用アダプタの第２の組立動作を説明する概略断面図である。

【図12】第２の組立動作によりソケット用アダプタにソケットを装着するときの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係るインターフェース構造は、好ましい態様では、ソケット用アダプタとして実施される。なお、図面は、分かり易くするために各部を強調して示してあり、実際のデバイスのスケールとは同一ではないことに留意すべきである。

【実施例】

【0015】

図４は、本発明の実施例に係るインターフェース構造としてソケット用アダプタを例示する。ソケット用アダプタ２００は、ソケット１００と回路基板３００との間に接続され、ソケット１００と回路基板３００との間に電気的・機械的インターフェースを提供する。ソケット１００は、半導体装置を着脱可能に取付けることができ、例えば、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＱＦＰ等の表面実装用の半導体装置を取付ける。

【0016】

図４に示されるソケット１００は、典型的なものを例示している。ソケット１００は、ベース部材１１０、ベース部材１１０に対して接近しまたは離れる方向に往復動可能なカバー部材１２０と、ベース部材１１０に植え込まれた導電性材料からなる複数のコンタクト１３０とを含む。

【0017】

カバー部材１２０は、図示しないバネ部材によってベース部材１１０から離れる方向へ常時付勢されている。カバー部材１２０が押下されると、これに連動してラッチ部材１４０が退避される。カバー部材１２０とラッチ部材１４０との間はリンク部材１４２によって接続され、ラッチ部材１４０は、リンク部材１４２の移動に伴い回転軸１４４を中心に回転する。カバー部材１２０の中央の開口１２２から半導体装置１２４が載置部材１２６上に載置されると、次に、カバー部材１２０が持ち上げられ、ラッチ部材１４０が半導体装置１２４の上面を押圧する。ラッチ部材１４０の押圧により載置部材１２６が幾分降下し、載置部材１２６の貫通孔内のコンタクト１３０の接点部１３２が載置部材１２６の表面から突出し、接点部１３２が半導体装置１２４の裏面端子に接触する。

【0018】

ベース部材１１０の中央には、複数のコンタクト１３０を保持するコンタクト保持部材１１２が取付けられる。コンタクト１３０は、コンタクト保持部材１１２によって二次元マトリックス状に配列され、他方の端部であるコンタクトリード１３４がベース部材１１０の底面から突出する。また、ベース部材１１０の底面のコーナー部には、位置決めおよび／または固定用の円柱状のポスト部１４０が形成されている。図４（Ｂ）に、１つのコンタクト１３０の拡大を示す。コンタクト１３０は、例えば、導電性の金属部材をスタンピングすることにより薄板状に加工される。好ましくは、コンタクトリード１３４は、その端部に向かうにつれ幅が徐々に狭くなるテーパ部１３４Ａを含む。

【0019】

図５（Ａ）は、ソケット用アダプタの平面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、図５（Ｃ）は、ベースの断面図、図５（Ｄ）は、ベースの貫通孔の拡大断面図、図５（Ｅ）は、コイルスプリングの拡大図である。

【0020】

ソケット用アダプタ２００は、複数の貫通孔２１２が形成されたプレート２１０と、プレート２１０の下面に接続され、貫通孔２１２と整合するように貫通孔２１２と連通する複数の貫通孔２２２が形成されたベース２２０と、ベース２２０の各貫通孔２２２内に収容される複数のコイルスプリング２３０とを含んで構成される。

【0021】

ソケット用アダプタ２００は、プレート２１０とベース２２０の２層構造によって構成されるが、必ずしもプレート２１０は必須ではない。好ましくは、プレート２１０は、ソケット１００から突出するコンタクトリード１３４をベース２２０の貫通孔２２２へガイドする。プレート２１０およびベース２２０は、例えば、耐熱エポキシ樹脂等のプリント配線基板材から形成される。耐熱エポキシ樹脂以外にも、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などを用いることができる。

【0022】

プレート２１０は、平坦な上面、平坦な底面を含む概ね矩形状の外観を有し、その中央部には、上面から底面に貫通する複数の貫通孔２１２が形成される。貫通孔２１２のピッチは、コンタクト１３０のピッチに対応し、貫通孔２１２の数は、少なくともコンタクト１３０の数以上である。貫通孔２１２の径は、コンタクトリード１３４が通過するのに十分な大きさである。また、プレート２１０およびベース２２０の各コーナーには、ソケット１００のポスト部１４０を挿入するための開口部２１６が形成されている。好ましくは、ポスト部１４０は、開口部２１６に着脱自在に係合され、すなわちソケット１００をソケット用アダプタ２００から容易に取り外すことができる。

【0023】

ベース２２０は、平坦な上面、平坦な底面を含む概ね矩形状の外観を有し、プレート２１０とほぼ同じ大きさである。ベース２２０の中央部には、プレート２１０の貫通孔２１２と整合する位置に、上面から底面に貫通する複数の貫通孔２２２が形成される。貫通孔２２２は、図５（Ｃ）に示すように、上部貫通孔２２２Ａと、下部貫通孔２２２Ｂとの２つのサイズの貫通孔から構成される。上部貫通孔２２２Ａは、プレート２１０の貫通孔２１２の径よりも幾分大きな径を有し、下部貫通孔２２２Ｂは、上部貫通孔２２２Ａの径よりも幾分小さな径を有する。プレート２１０の貫通孔２１２と上部貫通孔２２２Ａとの間に第１の段差が形成され、上部貫通孔２２２Ａと下部貫通孔２２２Ｂとの間に第２の段差が形成される。さらに好ましい態様では、貫通孔２２２の内壁には、金属材料によるメッキ２２４が施される。メッキ２２４は、例えば、Ｎｉ下地のＡｕメッキである。また、耐摩耗性を向上させるため、例えばＮｉ下地をＮｉＷに置換するか、ＮｉメッキとＡｕメッキとの間にＮｉＷメッキを形成してもよい。

【0024】

コイルスプリング２３０は、図５（Ｅ）に示すように、コンタクトリード１３０を受け取るための密着巻部２３２と、軸方向Ｃの弾性を与える弾性部２３４と、回路基板の電極パッドに接続される可動接点部２３６とを含む。密着巻部２３２の外径は、中間部２３４の外径よりも大きく、密着巻部２３２は、例えば、そのようなコイルを複数回（例えば、数回）密着するように巻いて構成される。密着巻部２３２の内径は、コンタクトリード１３４が通過するのに十分な大きさを有する。

【0025】

弾性部２３４の外径は、密着巻部２３２の外径よりも小さく、その内径は、コンタクトリード１３４の幅（テーパ部１３４Ａでない）よりも小さい。それ故、テーパ部１３４Ａが弾性部２３４の内径に入り込むが、コンタクトリード１３４は、弾性部２３４の内壁に突き刺さりそこで停止される。また、弾性部２３４の軸方向の長さは、コイルスプリング２３０がベース２２０の貫通孔２２２内に挿入されたときに、可動接点部２３６がベース２２０の底面から突出するように調整される。可動接点部２３６は、弾性部２３４とほぼ同一外径のコイルが複数回（例えば、数回）密着して巻かれているが、その端部が軸方向Ｃに対して角度θで傾斜されている。角度θは、例えば１０〜２０°の範囲、より好ましくは１５°である。可動接点部２３６は、後述するように軸方向Ｃの力を受けたとき、軸方向Ｃへの移動とともに、その分力により軸方向Ｃと直交する方向（水平方向）にも幾分移動する。

【0026】

コイルスプリング２３０の組み込みは、先ず、プレート２１０とベース２２０とが分離された状態から、図５（Ｃ）に示すようなベース２１０の上面側から貫通孔２２２内に挿入される。コイルスプリング２３０の密着巻部２３２は、上部貫通孔２２２Ａと下部貫通孔２２２Ｂとの間の段差によって支持され、抜け落ちが防止される。このとき、可動接点部２３６は、ベース２２０の底面より幾分だけ突出している。コイルスプリング２３０の挿入後、ベース２２０の上面にプレート２１０の底面が接続される。両者の接続方法は、任意であり、例えば、両部材の面間を接着剤により接合したり、あるいは、プレート２１０およびベース２２０に共通の貫通孔２１４を利用してボルト等の締結部材を用いて両部材を固定しても良い。図６（Ａ）は、コイルスプリングが組みつけられた状態を示している。プレート２１０の貫通孔２１２の径は、密着巻部２３２の外径よりも小さいので、コイルスプリング２３０は、プレート側に抜け落ちることなく保持される。また、コイルスプリング２３０は、ソケットのコンタクトに対応する箇所にのみ組み付けられることに留意すべきである。例えば、図４、図５に示す例では、中央の３つの貫通孔２２２には、コンタクトリード１３４が挿入されないので、コイルスプリング２３０は組み付けられていない。

【0027】

次に、本実施例のソケット用アダプタの第１の組立動作について説明する。まず、図７に示すように、半導体装置１２４をソケット１００に取付けた後、ソケット１００がソケット用アダプタ２００に取付けられる。ソケット１００のポスト部１４０がソケット用アダプタ２００の開口部２１６に挿入され、コンタクトリード１３４が対応する貫通孔２１２、２２２内に挿入される。このときの様子を図６（Ｂ）に示す。すなわち、コンタクトリード１３４は、プレート２１０の貫通孔２１２によりガイドされ、ベース２２０の上部貫通孔２２２Ａ内のコイルスプリング２３０の密着巻２３２内に通り、弾性部２３４の内壁に当接する。これにより、コンタクトリード１３４がコイルスプリング２３０に電気的に接続される。

【0028】

次に、図８に示すように、ソケット用アダプタ２００が回路基板３００に取付けられる。ソケット用アダプタ２００と回路基板３００間の固定は、任意であるが、例えば、回路基板３００の裏面側からソケット用アダプタ２００の貫通孔２１４内を通るネジ部材を挿入し、かつネジ部材の先端をベース部材１１０の締結用穴１５０に係合させることによって行われる。このときの様子を図９に示す。コイルスプリング２３０の可動接点部２３６が回路基板３００の導電性ランドまたは電極に当接し、コイルスプリング２３０には軸方向Ｃの荷重が加えられる。プレート２１０の貫通孔２１２は、密着巻部２３２の外径よりも小さいので、密着巻部２３２がプレート２１０の底面によって支持され、その後、弾性部２３４が軸方向に圧縮される。こうして、コンタクトリード１３４と回路基板３００の電極とが適当な接圧で電気的に接触される。また、コイルスプリング２３０の弾性部２３４が軸方向Ｃからオフセットする方向に座屈し、コイルスプリング２３０が貫通孔２２２の内壁のメッキ２２４（図５（Ｄ）を参照）と接触する。例えば、図に示すように、コイルスプリング２３０の座屈部分Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３がメッキ２２４に接触する。これにより、コンタクトリード１３４から回路基板３００の電極３１０までの電流経路が短縮され、電気的抵抗を減らすことができる。

【0029】

さらに本実施例のコイルスプリングを用いた場合、図１０に示すように回路基板３００の電極３１０をワイピングすることができる。図１０（Ａ）に示すように、可動接点部２３６が電極３１０に接触し、軸方向Ｃの荷重を受けるとき、可動接点部２３６の端部が角度θで傾斜しているため、可動接点部２３６には水平方向の分力が働く。このため、コイルスプリング２３０が圧縮されると、図１０（Ｂ）に示すように可動接点部２３６が電極３１０上を水平方向Ｈに移動し、電極３１０をワイピングする。これにより、電極３１０の表面に形成された酸化膜や付着した異物が取り除かれ、電極３１０との接触抵抗を小さくすることができる。

【0030】

さらに可動接点部２３６が水平方向Ｈに移動することによって、弾性部２３４の座屈を確実に引き起こすことが可能になる。水平方向に移動する可動接点部を持たないコイルスプリングでは、座屈の発生が確実ではなく、コイルスプリングによって座屈が生じたり、生じなかったりし、コンタクト間の電気抵抗のバラツキが大きくなる。さらに、バーンインテストソケットである場合には、コイルスプリング２３０に大きな熱変化が与えられ、コイルスプリングの熱膨張または熱圧縮が座屈を不安定にし、その結果、コンタクト間の電気抵抗が不安定となる。一方、本実施例にように可動接点部２３６に水平方向Ｈの力を与えることで、コイルスプリング２３０の座屈が促進され、これにより座屈が安定化され、コンタクト間の電気抵抗のバラツキが抑制される。

【0031】

このように本実施例によれば、ベースの貫通孔の内壁にメッキを施すことで電気的経路の短縮を行うことができ、さらに従来のスプリングコンタクトには無かった確実なワイピングを行うことでき、信頼性の高いインターフェース機能を提供することができる。さらに、既存のバーンインソケットやソケットを用いて、安価な表面実装タイプのソケットにすることが可能である。さらに、従来のソケット用アダプタのように高価なプローブピンを用いていないため、安価に表面実装タイプのソケットが可能である。さらに、ソケット用アダプタからソケットを取外し、ソケットのメンテナンスを容易に行うことができる。

【0032】

次に、本実施例のソケット用アダプタの第２の組立動作について説明する。第１の組立動作では、ソケット１００を先にソケット用アダプタ２００に装着し、その後、回路基板を装着したが、これらの組立順序は任意である。第２の組立動作では、先ず、ソケット用アダプタ２００が回路基板３００に装着され、次に、ソケット１００がソケット用アダプタ２００に装着され、最後にソケット１００に半導体装置が装着される。

【0033】

図１１（Ａ）に示すように、回路基板３００にソケット用アダプタ２００が装着される。このときの様子を図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示す。図１１（Ｂ）に示すように、コイルスプリング２３０の可動接点部２３６が回路基板３００の電極３１０に接触し、次いで、コイルスプリング２３０は、回路基板３００から軸方向の荷重を受ける。これにより、コイルスプリング２３０は、密着巻部２３２がプレート２１０の底面に当接するまで持ち上げられる。さらに可動接点部２３６に軸方向の荷重が加えられると、弾性部２３４が軸方向に圧縮し、このとき可動接点部２３６は水平方向に幾分移動し、電極３１０の表面をワイピングする。

【0034】

次に、ソケット１００がソケット用アダプタ２００に装着される。図１２（Ａ）に示すように、ソケット１００の底面から突出するコンタクトリード１３４が、プレート２１０の貫通孔２１２によってガイドされながらベース２２０の貫通孔２２２内に挿入される。このときの様子を図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示す。図１２（Ｂ）に示すように、コンタクトリード１３４のテーパ部１３４Ａが密着巻部２３２の内径部を通過し、テーパ部１３４Ａが弾性部２３４の内径部に当接する。次いで、コンタクトリード１３４が軸方向にさらに押下されると、弾性部２３４が圧縮される。このとき、弾性部２３４の少なくとも一部が座屈され、かつ可動接点部２３６が僅かに水平方向に移動し電極３１０を僅かにワイピングする。

【0035】

上記実施例では、インターフェース構造として、ソケットと回路基板とを接続するソケット用アダプタを例示したが、本発明のインターフェース構造は、他の電子部品と回路基板とを接続するものであってもよいし、あるいは複数の電子部品間の接続を行うものであってもよい。

【0036】

以上のように本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0037】

１００：ソケット
１１０：ベース部材
１２０：カバー部材
１３０：コンタクト
１３４：コンタクトの端部
２００：ソケット用アダプタ
２１０：プレート
２１２：貫通孔
２２０：ベース
２２２：貫通孔
２２２Ａ：上部貫通孔
２２２Ｂ：下部貫通孔
２３０：コイルスプリング
２３２：密着巻部
２３４：弾性部
２３６：可動接点部
３００：回路基板
３１０：電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】