JP2006066205A - Ic socket and method for manufacturing ic socket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、IC(Integrated Circuit)を試験するためのICソケット及びICソケットの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an IC socket for testing an IC (Integrated Circuit) and a method of manufacturing the IC socket.
ICには、たとえば、格子状に配したハンダボール端子を下面に有するBGA(Ball Grid Array)や、CSP(Chip Size Package)がある。そのようなICを設計開発する際や完成品を出荷する際などに電気的特性等が試験される。試験は試験装置によって行われ、その試験装置を構成する基板(ターゲットボード)へのICの接続は、ICソケットを介して行われる。ICソケットには、上記したハンダボール端子とターゲットボードの端子とを電気的に接続するための多数のプローブピンが組み込まれている。 Examples of the IC include a BGA (Ball Grid Array) having solder ball terminals arranged in a lattice shape on the lower surface, and a CSP (Chip Size Package). The electrical characteristics and the like are tested when designing and developing such an IC or shipping a finished product. The test is performed by a test apparatus, and an IC is connected to a substrate (target board) constituting the test apparatus via an IC socket. The IC socket incorporates a large number of probe pins for electrically connecting the solder ball terminals and the terminals of the target board.
ところで、近年、ICを組み込む電気製品の軽薄短小が進み、これに伴い、ICにも軽薄短小の要望が強まっている。このため、BGAのボールピッチとも言われる端子間距離を縮める必要があり、1.27mmから1.00mmになり、1.00mmから0.80mmになり、さらに、0.65mm、0.50mmという具合で狭ピッチ化が進んでいる。このような狭ピッチ化の背景の中、ICソケット軽薄短小化そしてこのためのプローブピン間の距離(ピン間距離)の狭ピッチ化が必然的に求められている。 By the way, in recent years, the thinness and smallness of electrical products incorporating ICs have progressed, and accordingly, the demand for lightness, thinness, and shortness has also increased for ICs. For this reason, it is necessary to reduce the distance between terminals, also called the BGA ball pitch, from 1.27 mm to 1.00 mm, from 1.00 mm to 0.80 mm, and further, such as 0.65 mm and 0.50 mm. Narrow pitch is progressing. In the background of such a narrow pitch, there is an inevitably demand for a lighter and smaller IC socket and a narrow pitch between probe pins (inter-pin distance).
たとえば、特許文献1に記載されたICソケット(以下、適宜「従来のソケット」という)がある。従来のソケットは、ICの接続端子(ハンダボールやバンプ等)と接続可能な多数のプロ−ブピンを備え、各プローブピンは樹脂製のハウジングとこのハウジングにネジ止め固定される樹脂製の裏ブタとによる挟持作用によって保持可能に構成されている。保持された各プローブピンは、その一端はハウジングを貫通する貫通孔を介して外部に突き出しており、その他端は裏ブタを貫通する貫通孔を介して外部に突き出している。突き出した各プローブピンの一端はICの接続端子に、その他端はターゲットボードの接続端子に、それぞれ押し付けられ、これによって、前者の接続端子と後者の接続端子とが導通するようになっている。特許文献1は、従来のソケットの固定方法についての記載を含まないが、ハウジング四隅のボルト孔に通したボルトによってターゲットボードに固定されるようになっている。
上述したハウジングと裏ブタとの挟持によるプローブピンの保持では、次のような問題があった。つまり。上述したように、裏ブタは、これをネジによってハウジングに固定するようになっているが、この固定によりハウジングに応力が働き、この応力がハウジングのクラックや反りを生じさせる恐れがあった。本発明が解決しようとする課題は、上述したようなクラックや反りが生じないICソケット及びそのようなICソケットの製造方法を提供することにある。 The holding of the probe pin by clamping the housing and the back cover described above has the following problems. In other words. As described above, the back cover is fixed to the housing with screws, but stress is applied to the housing by this fixing, and this stress may cause cracking or warping of the housing. The problem to be solved by the present invention is to provide an IC socket that does not cause cracks and warpage as described above, and a method of manufacturing such an IC socket.
上記課題を解決するために本発明は、次の構成を備えている。なお、何れかの請求項記載の発明の構成を説明するに当たって行う用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適用があるものとする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. It should be noted that the definitions of terms used to describe the configuration of the invention described in any claim are applicable to the invention described in other claims as long as possible in nature.
(請求項1記載の発明の特徴)
請求項1記載の発明に係るICソケット(以下、適宜「請求項1のソケット」という)は、上面と下面とを有する板状の筐体と、当該筐体の当該上面から当該下面へ貫通する貫通孔群と、当該貫通孔群を構成する各貫通孔に収容支持される各プローブピンと、を有している。当該筐体は、当該上面を含む上層樹脂部と、当該下面を含む下層樹脂部と、当該上層樹脂部と当該下層樹脂部との間に位置する中層樹脂部と、を含めて構成してあり、当該各貫通孔は、当該上層樹脂部を貫通する内径Raの上層孔部と、当該中層樹脂部を貫通する内径Rbの中層孔部と、当該下層樹脂部を貫通する内径Rcの下層孔部と、により構成してある。さらに、当該プローブピンは、外径Da(<Ra,Rb,Rc)のピン本体と、当該ピン本体の外周から放射方向に延びる外径Db(Ra>Db>Rc)のフランジ部と、を含めて構成してあり、当該中層樹脂部を当該フランジ部に熱溶着してある。
(Characteristics of the invention of claim 1)
An IC socket according to the invention described in claim 1 (hereinafter referred to as “socket of
請求項1のソケットによれば、ICの端子とターゲットボード等の端子とを導通させる各プローブピンは各貫通孔に収容された状態で支持されている。具体的には、各プローブピンが有するフランジ部に溶着固定した中層樹脂部が、各プローブピンを各貫通孔内に支持する。プローブピン支持に際して中層樹脂部がクッションの役割を果たす。つまり、プローブピン支持によって生じる応力を緩和する。たとえば、上層孔部、下層孔部、及びフランジ部の形状や、中層樹脂部の材質等とも関連するが、中層樹脂部の一部が応力によって上層孔部及び/又は下層孔部内に侵入している場合もある。この侵入は、中層樹脂部内に発生した応力を逃がすことによる応力緩和に貢献する。応力緩和によって、筐体(ハウジング)のクラックや反りを生じさせることが少なくなり、ICソケットの不良発生を効果的に抑制する。 According to the socket of the first aspect, each probe pin for electrically connecting the terminal of the IC and the terminal of the target board or the like is supported in a state of being accommodated in each through hole. Specifically, the middle layer resin portion welded and fixed to the flange portion of each probe pin supports each probe pin in each through hole. When supporting the probe pin, the middle layer resin portion serves as a cushion. That is, the stress generated by the probe pin support is relaxed. For example, although it is related to the shape of the upper layer hole portion, the lower layer hole portion, and the flange portion, the material of the middle layer resin portion, etc., part of the middle layer resin portion penetrates into the upper layer hole portion and / or the lower layer hole portion due to stress. There may be. This intrusion contributes to stress relaxation by releasing stress generated in the middle layer resin portion. Stress relaxation reduces the occurrence of cracks and warping of the housing (housing), and effectively suppresses the occurrence of defects in the IC socket.
(請求項2記載の発明の特徴)
請求項2記載の発明に係るICソケット(以下、適宜、「請求項2のソケット」という)は、請求項1のソケットの基本的構成を備えた上で、前記上層樹脂部が融点t1の合成樹脂により、前記下層樹脂部が融点t2の合成樹脂により、前記中層樹脂部が硬化点T(<t1,t2)の熱硬化性樹脂により、それぞれ構成してある。すなわち、中層樹脂部は、上層樹脂部又は下層樹脂部の何れの融点よりも低い温度で硬化する。融点t1と融点t2は、硬化点Tよりも高い前提において、等しくてもよいし異なっていてもよい。
(Characteristics of the invention described in claim 2)
An IC socket according to the invention of claim 2 (hereinafter, appropriately referred to as “socket of claim 2”) is provided with the basic configuration of the socket of
請求項2のソケットによれば、請求項1のソケットの作用効果に加え、中層樹脂部は、上層樹脂部又は下層樹脂部の何れの融点よりも低い温度で硬化するので、融点t1或いは融点t2よりも低く硬化点Tよりも高い温度で筐体全体を加熱すれば、上層樹脂部及び下層樹脂部はそのままで中層樹脂部のみを硬化させ、これによって、中層樹脂部がフランジ部に溶着してプローブピンを筐体に支持する。すなわち、比較的簡易な方法によりプローブピンの支持が実現する。 According to the socket of the second aspect, in addition to the operational effect of the socket of the first aspect, the middle layer resin portion is cured at a temperature lower than the melting point of either the upper layer resin portion or the lower layer resin portion. If the entire housing is heated at a temperature lower than the curing point T, only the middle-layer resin portion is cured while the upper-layer resin portion and the lower-layer resin portion are left as they are, so that the middle-layer resin portion is welded to the flange portion. The probe pin is supported on the housing. That is, support of the probe pin is realized by a relatively simple method.
(請求項3記載の発明の特徴)
請求項3記載の発明に係るICソケット(以下、適宜「請求項3のソケット」という)は、請求項2のソケットの基本的構成を備えた上で、前記上層樹脂部及び前記下層樹脂部がガラスエポキシにより、前記中層樹脂部がプリプレグにより、それぞれ構成してある。
(Characteristics of Claim 3)
An IC socket according to the invention of claim 3 (hereinafter referred to as “socket of
請求項3のソケットによれば、請求項2のソケットの作用効果が、ガラスエポキシとプリプレグとにより具体的に生じる。
According to the socket of
(請求項4記載の発明の特徴)
請求項4記載の発明に係るICソケット(以下、適宜「請求項4のソケット」という)は、請求項1乃至3何れかのソケットの基本的構成を備えた上で、前記プローブピンが、パイプ状に形成した前記ピン本体に対して前記筐体上面側方向に出没自在の可動ピンと、当該可動ピンを突き出し方向に付勢するために前記ピン本体内に配したコイルバネと、を含めて構成してある。
(Feature of the invention of claim 4)
An IC socket according to the invention of claim 4 (hereinafter referred to as “socket of claim 4” as appropriate) has the basic structure of any one of
請求項4のソケットによれば、請求項1乃至3何れかのソケットの作用効果に加え、ターゲットボード等に接続しようとするICの端子に対して可動ピンを接触させることになるが、付勢手段の作用によってこの接触は弾性的に行われる。したがって、端子と可動ピンとの接触が確実に行われる。さらに、可動ピンが出没自在であることを利用してICとICソケット(筐体)との間の距離を弾力的に設定することができる。この結果、ICに対するICソケットの汎用性が向上する。 According to the socket of the fourth aspect, in addition to the operation and effect of the socket of any one of the first to third aspects, the movable pin is brought into contact with the terminal of the IC to be connected to the target board or the like. This contact is made elastically by the action of the means. Therefore, the contact between the terminal and the movable pin is ensured. Further, the distance between the IC and the IC socket (housing) can be set elastically by utilizing the fact that the movable pin can freely move. As a result, the versatility of the IC socket with respect to the IC is improved.
(請求項5記載の発明の特徴)
請求項5記載の発明に係るICソケットの製造方法(以下、適宜「請求項5の製造方法」という)は、上面と下面とを有する板状の筐体と、当該筐体の当該上面から当該下面へ貫通する貫通孔群と、当該貫通孔群を構成する各貫通孔に収容支持される各プローブピンと、を有するICソケットを製造するための方法である。具体的には、貫通孔群を構成する各貫通孔内に臨ませたプリプレグ層の上にプローブピンの外周に形成したフランジ部を載置し、当該プリプレグ層の硬化点以上であり筐体の融点未満の温度で加熱しながら当該プローブピンをプリプレグ層方向に押圧することによって当該プリプレグを当該フランジ部に溶着させる。以上の工程によりICソケットが出来上がる。
(Feature of the invention of claim 5)
An IC socket manufacturing method according to the invention of claim 5 (hereinafter referred to as “the manufacturing method of
請求項5の製造方法によれば、プリプレグ層が、クッションの役割を果たしてプローブピン支持によって生じる応力を緩和する。すなわち、プローブピンを押圧する力はプリプレグ層内に応力を発生させるが、この応力はプリプレグの変形によって緩和される。したがって、筐体にクラックや反りを発生させることがほとんどなくなる。たとえば、プリプレグ層の一部が応力によって各貫通孔内に侵入している場合もある。この侵入は、プリプレグ層内に発生した応力を逃がすことによる応力緩和に貢献する。応力緩和によって、筐体(ハウジング)のクラックや反りを生じさせることが少なくなり、ICソケットの不良発生を効果的に抑制する。プリプレグ層は各プローブピンが有するフランジ部に溶着する。溶着によって各プローブピンが各貫通孔内に支持されICソケットが出来上がる。 According to the manufacturing method of the fifth aspect, the prepreg layer serves as a cushion to relieve stress caused by the probe pin support. That is, the force pressing the probe pin generates a stress in the prepreg layer, but this stress is relieved by the deformation of the prepreg. Therefore, there is almost no occurrence of cracks or warpage in the housing. For example, a part of the prepreg layer may enter each through hole due to stress. This penetration contributes to stress relaxation by releasing the stress generated in the prepreg layer. Stress relaxation reduces the occurrence of cracks and warping of the housing (housing), and effectively suppresses the occurrence of defects in the IC socket. The prepreg layer is welded to the flange portion of each probe pin. By welding, each probe pin is supported in each through hole, and an IC socket is completed.
(請求項6記載の発明の特徴)
請求項6記載の発明に係るICソケットの製造方法(以下、適宜「請求項6の製造方法」という)は、請求項5の製造方法の基本的構成を備えた上で、前記押圧及び加熱を真空状態の中で行うようになっている。
(Characteristics of the invention described in claim 6)
The manufacturing method of the IC socket according to the invention of claim 6 (hereinafter referred to as “the manufacturing method of claim 6” as appropriate) comprises the basic configuration of the manufacturing method of
請求項6の製造方法によれば、請求項5の製造方法の作用効果に加え、押圧及び加熱を真空状態の中で行うため、プリプレグ層の中及び/又はプリプレグ層とフランジ部との間に気泡が生じづらくなる。気泡ができると、その分だけ溶着による接合力が弱まってしまうが、気泡ができなければしっかりとした接合を実現することができる。
According to the manufacturing method of claim 6, in addition to the effect of the manufacturing method of
本発明によれば、ICソケットにクラックや反りが生じない。したがって、不良発生率が低く構造的電気的に安定したICソケットを提供することができる。 According to the present invention, the IC socket does not crack or warp. Therefore, it is possible to provide an IC socket that has a low defect occurrence rate and is structurally and electrically stable.
次に、各図を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図1は、ICソケットの使用例を示す斜視図である。図2は、ICソケットの斜視図である。図3は、ICソケットの平面図である。図4は、ICソケットの縦断面図である。図5は、ICソケットの製造方法を説明するための斜視図である。図6は、加圧前のICソケットの縦断面図である。図7は、真空室の縦断面図である。図8は、ICソケットの製造工程を示すブロック図である。なお、図4に示す符号51aは、凝固した中層樹脂部51の一部を示している(理解を容易にするために黒く示してある)。さらに、図4及び6に示すプロ−ピンの可動ピン、コイルバネ及び接触部は破断せずに描いてある。さらに、図7において、金型及びICソケットは破断せずに描いてある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of use of an IC socket. FIG. 2 is a perspective view of the IC socket. FIG. 3 is a plan view of the IC socket. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the IC socket. FIG. 5 is a perspective view for explaining a method of manufacturing an IC socket. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the IC socket before pressurization. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the vacuum chamber. FIG. 8 is a block diagram showing the manufacturing process of the IC socket. In addition, the code |
(ICソケットの全体構造)
図1乃至3に示すように、ICソケット1は、筐体3と、筐体3によって支持された複数のプローブピン5(プローブピン群5)とから構成してある。プローブピン5の支持構造については、後述する。なお、本明細書では、単一のプローブピンを示す場合は「プローブピン5」と、また、集合体であるプローブピンを示す場合は「プローブピン群5」と、それぞれ表現している。プローブピン群5を構成する各プローブピン5は、何れも同じ構造に形成してある。
(Overall structure of IC socket)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
(筐体の概略構造)
図2及び3に基づいて説明する。筐体3は、上面11と下面13とを有する平面視矩形の板状部材であって、後述するように3層からなる合成樹脂によって構成してある。上面11は接続しようとするIC(図示を省略)の上面よりも大きく(たとえば、1.5倍程度)形成してある。筐体3には、各プローブピン5を収納支持するための複数の貫通孔15(貫通孔群15)を厚み方向に貫通形成してある。なお、本明細書では、単一の貫通孔を示す場合は「貫通孔15」と、また、集合体である貫通孔を示す場合は「貫通孔群15」と、それぞれ表現している。貫通孔群15を構成する各貫通孔15は、何れも同じ構造に形成してある。
(Schematic structure of the housing)
This will be described with reference to FIGS. The
図2乃至4を参照しながら説明する。筐体3は、上層樹脂部41と、下層樹脂部61と、上層樹脂部41と下層樹脂部61との間に位置する中層樹脂部51と、からなる3層を積層することにより構成してある。各層の構成は、たとえば、次のようにすることができる。すなわち、本実施形態で用いる上層樹脂部41は、エポキシ樹脂にガラス不織布を織り込んで積層プレスして作ったガラスエポキシにより構成してあり、下層樹脂部61も同じくガラスエポキシにより構成してある。中層樹脂部51は、プリプレグにより構成してある。ここで、中層樹脂部51を構成するプリプレグは、後述するICソケットの製造方法を採用する場合は、その硬化点Tが、上層樹脂部41の融点t1及び下層樹脂部61の融点t2よりも低いことが必要である。その理由は、ICソケット1を製造する際に加熱して中層樹脂部51のみを硬化させることによって、プリプレグをプローブピン5のフランジ部27に溶着可能とする点にある。本実施形態で採用したプリプレグは熱硬化性のものであるが、加熱温度や加熱遮断のタイミング等を適宜選択することにより熱可塑性のものを採用することができる。中層樹脂部51の溶着については、ICソケット1の製造方法を説明する際に改めて説明する。本実施形態では、上層樹脂部41と下層樹脂部61を同じガラスエポキシにより構成してあるので、融点t1と融点t2が等しくなるが、融点の異なるガラスエポキシを採用したりガラスエポキシ以外の合成樹脂を採用したりする場合でもその融点はプリプレグの硬化点Tを超えるものでなければならない。なお、本実施形態で使用したプリプレグの硬化点Tは、たとえば、170〜220℃の範囲にあり、一般的には180℃前後である。
This will be described with reference to FIGS. The
筐体3の厚みに対する上層樹脂部41或いは下層樹脂部61の厚みの割合は、プローブピン5の長さやフランジ部(後述)の位置や厚み等に合わせて適宜設定することができる。また、本実施形態では、3層構成としてあるが、たとえば、上層樹脂部41自体を素材の異なる複数の素材により構成したりすることによって、筐体3を4層以上のものに構成することを妨げない。何れの場合であっても、中層樹脂部51以外の層の融点が、中層樹脂部51の硬化点Tよりも高いことが求められる。
The ratio of the thickness of the
(貫通孔の構造)
図4を参照しながら説明する。貫通孔15は、上層樹脂部41を貫通する内径Raの上層孔部16と、中層樹脂部51を貫通する内径Rbの中層孔部17と、下層樹脂部61を貫通する内径Rcの下層孔部18と、により構成してある。上層孔部16、中層孔部17及び下層孔部18の横断面は、何れも中心軸を共有する略円形になっている。ここで、内径Raは内径Rbよりも大きく、内径Rbは内径Rcよりも大きく設定してある。孔径の大小関係については、プローブピン5の構造を説明後に改めて説明する。
(Through hole structure)
This will be described with reference to FIG. The through
(プローブピンの構造)
図2乃至4に基づいて説明する。プローブピン5は、ピン本体21と、ピン本体21の外周から放射方向に延びるフランジ部27と、ピン本体21の上部に位置する可動ピン23と、ピン本体21の下部に位置する接触部29と、を外観上備えており、ピン本体21の内部にはコイルバネ25を備えている。ピン本体21は、たとえば、ベリリウム銅のような金属製のパイプにより構成することができる。ピン本体21は、筐体3の厚み寸法とほぼ同じ長さ及び外径Da(<Ra,Rb,Rc)を有している。
(Probe pin structure)
This will be described with reference to FIGS. The
(フランジ部の構造)
フランジ部27は外径Dbを有していて、この外径Dbは上層孔部16の内径Raより小さく下層樹脂部18の内径Rcより大きく(すなわち、Ra>Db>Rc)設定してある。外径Dbを内径Raより小さく設定したのは、フランジ部27が上層孔部16を通過できるようにするためであり、また、外径Dbを内径Rcより大きく設定したのは、フランジ部27が下層孔部18内に落ち込まないようにするため(すなわち、中層孔部17内に留まれるようにするため)である。中層孔部17の周りの中層樹脂部51は、フランジ部27に熱溶着させてある。この結果、中層孔部17の内径Rbは、フランジ部27の外径Dbと略等しくなる。すなわち、中層孔部17内に臨ませた中層樹脂部(プリプレグ層)51をフランジ部27に溶着させ、これによって、プローブピン5が貫通孔5内に収納支持され得るように構成してある。
(Flange structure)
The
(可動ピンの構造)
可動ピン23は、水平方向断面が円形の可動ピン本体23aと、可動ピン本体23aの下端に一体形成したフランジ部23bと、を有し、その全体を、ピン本体21と同様に、たとえば、ベリリウム銅のような金属により構成してある。可動ピン本体23aは、ピン本体21の小径孔22h内を、ピン本体21の長さ方向に摺動(上下動)可能なように、小径孔22hの内径D4より僅かに小径の外径(直径)D5に形成してある。また、フランジ部23bは、ピン本体21に対してその直径をピン本体21の内径D3よりも小径で小径孔22hの内径D4よりも大径に形成してある。すなわち、フランジ部23bはピン本体21の内部にあって、ピン本体21の長さ方向に摺動(上下動)可能なように形成してある。以上のように形成することによって、可動ピン23はピン本体21に対して、ピン本体21の長さ方向に出没(上下動)可能となり、環状突起22は、ピン本体23aの出没は許すが、フランジ部23bと当接して可動ピン23をピン本体21から抜けさせない抜け止め部材として機能するようになる。小径孔22hの周壁面と可動ピン23の外周面は、後者の出没に際して前者との電気的接触が途切れないように構成してある。なお、可動ピン23は、その大部分が筐体3の上面11から上方に突き出すように構成してある。ICの接続端子(図示を省略)との接続を可能とするためである。
(Movable pin structure)
The
(接触部の構造)
接触部29は、ピン本体21の下端に一体化させた部材であって、やはり、たとえば、ベリリウム銅のような金属により構成してある。接触部29は、プローブピン5全体をターゲットボードB(図1参照)のパッド(図示を省略)に接触させるための部位であるから、その形状はパッドと物理的電気的に接触しやすい形状に形成するのが好ましい。接触部29の形状は、貫通孔15内に収納支持されたときに筐体3の下面13から下方に突き出すように構成してある。接触部29は、ピン本体21を介して可動ピン23と電気的に接続されている。
(Contact structure)
The
(コイルバネの構造)
コイルバネ25は、ピン本体21の内部において、接触部29の上端に載置した状態でフランジ部23b下面と当接して可動ピン23を突き出し方向に付勢可能に構成してある。そのような機能を果たさせるために、コイルバネ25は、これを、たとえば、ピアノ線のような金属で構成するとよい。
(Structure of coil spring)
The
(ICソケットの製造方法)
図2乃至8を参照しながら説明する。まず、上層樹脂部41を構成する矩形板状のガラスエポキシ板と、中層樹脂部51を構成する矩形板状のプリプレグと、下層樹脂部61を構成する矩形板状のガラスエポキシと、を用意する(第1工程)。上下のガラスエポキシとプリプレグは、その大きさは筐体3を多数個取りできる大きさに僅かな周囲余白分を加えた大きさに形成する。筐体3をnm個取る場合は、n×m個分の大きさに周囲余白分(図示を省略)を加えた大きさとなる。すなわち、たとえば、120個取りをする場合に、10×12(=120)個分の大きさと周囲余白分の大きささが必要である。次に、上層樹脂部41には上層孔部16,・・を、中層樹脂部51には上層孔部16,・・と同数の中層孔部17,・・を、下層樹脂部61には上層孔部16,・・と同数の下層孔部18,・・をドリルによって形成する(第2工程)。形成する孔の数は、筐体3をnm個取りする場合に筐体1個が必要とする孔数のnm倍となる。本実施形態では、溶着前の中層孔部17,・・と下層孔部18,・・を同じ内径(すなわち、Rb=Rc)に設定してあるので、中層樹脂部51と下層樹脂部61とを重ねておいて同時に形成することもできる。個別に孔開けする場合に比べ、手間が省けて便利だからである。孔開けが終了したら、上層樹脂部41と中層樹脂部51と下層樹脂部61とを、接着剤を介して積層する(第3工程)。これで互いに隣接する(nm個の)筐体3が完成する。このときの筐体3の一部は、図6の縦断面図に示すとおりである。すなわち、上層孔部16と中層孔部17の間に貫通孔15内に臨む中層樹脂部51による段部53ができており、中層孔部17と下層孔部18は同じ内径になっている。
(IC socket manufacturing method)
This will be described with reference to FIGS. First, a rectangular plate-like glass epoxy plate constituting the upper
次に、筐体3の上面11側から各貫通孔15の中に各プローブピン5を落し込んで収納させる(第4工程)。落し込みは、プローブピン5の接触部29の向きが筐体3の下面13に向くようにして行う。落し込んだプローブピン5のフランジ部27は貫通孔15内の段部53の上に載るので、それ以上の降下ができない状態になる。このとき、可動ピン23の一部及びピン本体21の上端肩部は上面11から上方に突き出し、接触部29は下面13から下方に突き出している。各プローブピン5の落し込みは、全ての筐体3について行う。
Next, the probe pins 5 are dropped into the through
次は、真空プレスを行う。真空プレスは、まず、プローブピン群5を落し込んだ筐体3を、図7に示す金型81の下型83の上にセットすることから始める。金型81は、下型83の他に上型85を備えていて、支持機構(図示を省略)により下型83に対して上下動可能に支持されている。上型85は、筐体3を下型83上にセットするときに上昇させ、セットした後に下降してセットした筐体3の各プローブピン5を下方に押圧するためのものである。上型85の下面側にはプローブピン5の個数と同数の逃げ孔85h,・・を形成してあり、各逃げ孔85hが可動ピン23の一部を受け入れることによって上型85がピン本体21の上端肩部を押圧可能に構成してある。コイルバネ25の付勢力に抗しながら可動ピン23自体を押圧するようにしても構わないが、ピン本体21のみを押圧するほうがコイルバネ25に押圧による負荷を与えないで済む。他方、接触部29は、これを下型83の上面側に形成した逃げ孔83h,・・内に侵入可能に構成してある。逃げ孔83h,・・内への侵入により、下型83との接触を防止するためである。なお、符号91h,91hは、金型81を加熱することによって、筐体3(中層樹脂部51)に熱を加えるためのヒーターを示している。
Next, vacuum press is performed. The vacuum press starts by first setting the
真空プレスに話を戻す。真空室91内において上型85を上昇させ、筐体3を下型83の上にセットしたら、真空室91内のエアーを抜いて真空にするとともにヒーター91h,91hをオンにして金型81の温度を上昇させる。前述したように、中層樹脂部51を構成するプリプレグの硬化点Tは180℃前後であるから、180℃前後まで達したら上型85を僅かに下降させる。つまり、筐体を加熱しながらプローブピン群5を押圧する(第5工程)。このとき、金型81の温度は中層樹脂部51の硬化点Tを超えているので、中層樹脂部51の少なくとも中層孔部17周りがフランジ部27を介して受けた押圧力により変形する。この際に上型85のさらなる下降によって、フランジ部27を中層樹脂部51内に食い込ませるようにプローブピン群5を押し込む。
Return to the vacuum press. When the
このとき中層樹脂部51は、その柔軟性によりクッションの役目を果たしてフランジ部27を介して受ける押圧力を分散する。すなわち、筐体3に作用する押圧力を緩和する。中層樹脂部51の厚み、中層樹脂部51の性状、中層孔部17とフランジ部27との間の隙間の大小等の要因によって、フランジ部27によって押し退けられた中層樹脂部51の一部が上層孔部16内に侵入してフランジ部27の上面に乗り上がったり、下層孔部18内に侵入したりする場合もあり得る。この場合における、乗り上がりや侵入は、受けた押圧力を留まらせずに逃す役割を果たす。すなわち、筐体3に作用する押圧力緩和に一部貢献する。押圧力の緩和は、筐体3に過度の負荷を与えることを阻止して、間接的にクラックや反りを防止する。また、中層樹脂部51の一部がフランジ部27の下面の下に潜り込むのが通常であるが、何らかの理由により潜り込まない場合もあり得る。
At this time, the middle
ここで、中層樹脂部51が硬化してフランジ部27周縁に溶着したら、上型85を上昇させて筐体3,・・を金型81から取り出す(第6工程)。このとき溶着によって、中層孔部17の内径Rbは、孔径が縮まりフランジ部27の外径Dbと略等しい状態になっていて、フランジ部27は中層樹脂部51にしっかりと支持されている。筐体3には、クラックも反りも生じていない。以上により、ICソケット1の製造工程を終了する。なお、金型81による加圧又はその解除とヒーター91h,91hによる加熱又は必要に応じた加熱遮断、さらに、冷却工程の付加等を、特に中層樹脂部51の性質(たとえば、熱可塑性、熱硬化性、融点)や厚み等に対応させるために適宜変更することができる。つまり、加圧状態で加熱遮断したり、加熱状態で加圧解除したり、等の選択が可能である。上述した加熱と押圧を真空室91内で行うようにしたのは、中層樹脂部51内及び/又は中層樹脂部51とフランジ部27との間に空気が入り込まないようにするためである。空気が入り込むと、溶着部分の強度が不足する恐れがあるので、この恐れをなくすためである。空気中で溶着させても強度的に問題がないと判断したときは、真空室91内における工程を空気中で行ってもよい。
Here, when the middle
最後に、ダイシング(切断)を行う(第7工程)。ダイシングは、隣接する多数の筐体3,・・をカッター(図示を省略)によって、切断する作業である。具体的には、周囲余白部分、すなわち、耳部分を切断した後に、隣接する筐体3(ICコネクタ1)間を切断する。多数個取りするのは、1個1個を製造することに比べ、ダイシングの手間は増えるが、押圧しながら加熱する工程を一括してできるので、その分手間が省けるし時間的にも有利だからである。
Finally, dicing (cutting) is performed (seventh step). Dicing is an operation of cutting a large number of
1 ICソケット
3 筐体
5 プローブピン(プローブピン群)
11 上面
13 下面
15 貫通孔(貫通孔群)
16 上層孔部
17 中層孔部
18 下層孔部
21 ピン本体
22 環状突起
22h 小径孔
23 可動ピン
23a ピン本体
23b フランジ部
25 コイルバネ
27 フランジ部
29 接触部
41 上層樹脂部
51 中層樹脂部
53 段部
61 下層樹脂部
81 金型
83 下型
83h 逃げ孔
85 上型
85h 逃げ孔
91 真空室
91h ヒーター
B ターゲットボード
1
16 Upper
Claims (6)
当該筐体の当該上面から当該下面へ貫通する貫通孔群と、
当該貫通孔群を構成する各貫通孔に収容支持される各プローブピンと、を有するICソケットであって、
当該筐体が、当該上面を含む上層樹脂部と、当該下面を含む下層樹脂部と、当該上層樹脂部と当該下層樹脂部との間に位置する中層樹脂部と、を含めて構成してあり、
当該各貫通孔が、当該上層樹脂部を貫通する内径Raの上層孔部と、当該中層樹脂部を貫通する内径Rbの中層孔部と、当該下層樹脂部を貫通する内径Rcの下層孔部と、により構成してあり、
当該プローブピンが、外径Da(<Ra,Rb,Rc)のピン本体と、当該ピン本体の外周から放射方向に延びる外径Db(Ra>Db>Rc)のフランジ部と、を含めて構成してあり、
当該中層樹脂部を当該フランジ部に熱溶着してある
ことを特徴とするICソケット。 A plate-shaped housing having an upper surface and a lower surface;
A through hole group penetrating from the upper surface of the housing to the lower surface;
An IC socket having each probe pin housed and supported in each through-hole constituting the through-hole group,
The casing is configured to include an upper layer resin portion including the upper surface, a lower layer resin portion including the lower surface, and an intermediate layer resin portion located between the upper resin portion and the lower resin portion. ,
Each through-hole has an upper-layer hole portion with an inner diameter Ra that penetrates the upper-layer resin portion, a middle-layer hole portion with an inner diameter Rb that passes through the middle-layer resin portion, and a lower-layer hole portion with an inner diameter Rc that passes through the lower-layer resin portion. , And
The probe pin includes a pin body having an outer diameter Da (<Ra, Rb, Rc) and a flange portion having an outer diameter Db (Ra>Db> Rc) extending radially from the outer periphery of the pin body. And
An IC socket, wherein the middle layer resin portion is thermally welded to the flange portion.
ことを特徴とする請求項1記載のICソケット。 The upper layer resin portion is made of a synthetic resin having a melting point t1, the lower layer resin portion is made of a synthetic resin having a melting point t2, and the middle layer resin portion is made of a thermosetting resin having a curing point T (<t1, t2). The IC socket according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載のICソケット。 The IC socket according to claim 2, wherein the upper layer resin portion and the lower layer resin portion are made of glass epoxy, and the middle layer resin portion is made of prepreg.
ことを特徴とする請求項1乃至3何れか記載のICソケット。 A movable pin that can be projected and retracted in the direction of the upper surface of the housing with respect to the pin main body formed in a pipe shape, and a coil spring disposed in the pin main body for biasing the movable pin in a protruding direction. The IC socket according to any one of claims 1 to 3, wherein the IC socket is configured to include.
当該筐体の当該上面から当該下面へ貫通する貫通孔群と、
当該貫通孔群を構成する各貫通孔に収容支持される各プローブピンと、を有するICソケットの製造方法であって、
貫通孔群を構成する各貫通孔内に臨ませたプリプレグ層の上にプローブピンの外周に形成したフランジ部を載置し、当該プリプレグ層の硬化点以上であり筐体の融点未満の温度で加熱しながら当該プローブピンをプリプレグ層方向に押圧することによって当該プリプレグを当該フランジ部に溶着させる
ことを特徴とするICソケットの製造方法。 A plate-shaped housing having an upper surface and a lower surface;
A through hole group penetrating from the upper surface of the housing to the lower surface;
Each of the probe pins housed and supported in each through hole constituting the through hole group, and a manufacturing method of an IC socket,
A flange portion formed on the outer periphery of the probe pin is placed on the prepreg layer facing each through-hole constituting the through-hole group, and the temperature is higher than the curing point of the prepreg layer and lower than the melting point of the housing. A method of manufacturing an IC socket, wherein the prepreg is welded to the flange portion by pressing the probe pin toward the prepreg layer while heating.
ことを特徴とする請求項5記載のICソケットの製造方法。 The method of manufacturing an IC socket according to claim 5, wherein the pressing and heating are performed in a vacuum state.
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JP2022550748A (en) * | 2020-05-22 | 2022-12-05 | リーノ インダストリアル インコーポレイテッド | Manufacturing method of inspection socket |
JP2022550749A (en) * | 2020-05-22 | 2022-12-05 | リーノ インダストリアル インコーポレイテッド | Manufacturing method of inspection socket |
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2004
- 2004-08-26 JP JP2004246875A patent/JP2006066205A/en active Pending
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