ＢＧＡパッケージの半導体デバイスとの接続構造

【課題】専用のＩＣソケットを使用せずに、低コストで半田ボールと接触することが可能なＢＧＡパッケージの半導体デバイスとの接続構造を提供する。
【解決手段】複数の半田ボール２を形成した半導体デバイス１の半田ボール２形成面側には、半田ボール２と同じ間隔で配置されたパッド５を設けたプリント配線板６が対向して配置され、半導体デバイス１とプリント配線板６の間にはプリント配線板２と導電ゴム１０が挟み込まれている。プリント配線板９の表面と裏面には半導体デバイス１の半田ボール２と同じ間隔で、複数のランド７およびランド８が設けられており、複数のランド７およびランド８間はスルホールで接続されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は半導体デバイスなどと電気信号をやり取りする接続構造に関するもので
ある。
【背景技術】
【０００２】
現在半導体デバイスのパッケージには各種の形状が存在している。例えばＳＯＰ、
ＴＳＯＰ、ＢＧＡ、ＬＧＡなどであるが、夫々のパッケージの半導体デバイスにも
リードピン数の違いなどでさまざまな形状が存在している。
【０００３】
半導体デバイスメーカが実施する半導体デバイスの評価及び出荷検査の際には夫々
のパッケージ及び大きさに適合したＩＣソケットが広く用いられているが、半導体
デバイスの新しい品種が製作された場合は、そのデバイスに適合したＩＣソケット
が必要になるため、ＩＣソケットの金型から製作することとなり非常に高価なもの
となるのが普通である。
【０００４】
一般にはＩＣソケットは半導体デバイスの各リード端子をＩＣソケットに搭載さ
れているバネ方式の接点で挟み込む複雑な構造となっている。特にＢＧＡタイプ
のパッケージは半田ボールと呼ばれる入出力端子を挟み込むという極めて複雑な
機構を有しているためＩＣソケットの価格が特に高価となっている。
【０００５】
図１及び図２はＢＧＡパッケージの半導体デバイスの半田ボールと既存の専用Ｉ
Ｃソケットの接触部を示した概略図である。１の半導体デバイスを３のＩＣソ
ケットに挿入することで３のＩＣソケットに搭載されている４のバネ式接触子で
１のＢＧＡパッケージの半導体デバイスの２の半田ボールと呼ばれる入出力端子
を挟み込んでいる。
【０００６】
又、ＢＧＡパッケージの半導体デバイス用ＩＣソケットは半田ボールを挟み込む
ため、多少なりとも半田ボールを破損させる。特に製品出荷前に実施されるバー
ンイン検査の様な寿命試験ではＩＣソケットは必ず使用されるため半田ボールの
品質で問題になる場合がある。
【特許文献１】実開平５−２５３７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
各種半導体デバイスの中でも特にＢＧＡパッケージの半田ボールと呼ばれる入出
力端子と信号のやり取りをする場合に専用のＩＣソケットを使用せずに確実に半
田ボールと接触することが出来、尚且つ安価に実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
図３及び図３の一部拡大図の図４は今回考案したＢＧＡパッケージの半導体デバ
イスとプリント配線板の接続構造を示した断面図である。１の半導体デバイスの
２の半田ボールと１の半導体デバイスの２の半田ボールと同じ間隔で配置された
５のパッドを施した６のプリント配線板１の間に９のプリント配線板２と１０の
導電ゴムを挟み込んでいる。９のプリント配線板２の表面と裏面には１の半導体
デバイスの２の半田ボールと同じ間隔で７のランド１と８のランド２が施されて
いる。
【０００９】
７のランド１を施した９のプリント配線板２の上面図を図５に示している。９の
プリント配線板２は可能な限り薄く製作しており７のランド１及び１１の貫通ス
ルホールの夫々の位置は１の半導体デバイスの２の半田ボールの位置に合う様に
配置されている。又、９のプリント配線板２の裏面にも８のランド２が施され
ており、１１の貫通スルホールによって表面の７のランド１と接続されている。
尚、９のプリント配線板２はフレキシブル基板で代用することも可能である。
【００１０】
１０の導電ゴムは６のプリント配線板１の５のパッドと９のプリント配線板２の
８のランド２間で信号を接続する役目で挿入しており、尚且つ弾性を持っている
ためバネの役目もしている。
【００１１】
図４の状態で上下からに圧力を加えることで１の半導体デバイスの２の夫々の半
田ボールと９のプリント配線板２の７の夫々のランド１が接続されることになる。
９のプリント配線板２の７の夫々のランド１は１１の貫通スルホールを介して９
のプリント配線板２の裏面の８のランド２に夫々接続されている。尚且つ９のプ
リント配線板２の裏面の８のランド２は１０の導電ゴムと接続されているため、
１０の導電ゴムを介して６のプリント配線板１の５のパッドと接続される。すな
わち専用のＩＣソケットを使用することなくＢＧＡパッケージタイプの半導体デ
バイスとプリント配線板間の接続が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
プリント配線板と導電ゴムのみで構成できるため、新規半導体デバイス用で必要
となっていた専用のＩＣソケットの様な金型の製作などが不必要となるため専用
のＩＣソケットに比べ製作に関わる費用の低減及び工期の短縮が見込める。
【００１３】
又、専用のＩＣソケットは通常樹脂などで形成されており、半導体デバイスを
ソケットの中に挿入して接触させるため、半導体デバイスよりも大きくなるが、
今回考案した接触構造は半導体デバイスと同じ大きさとなるため、専用のＩＣソ
ケットと比べると試験などに使用するプリント配線板上で接触構造が占める割合
が減少する。
【００１４】
たとえば、専用ＩＣを多量に使用する半導体デバイスの寿命加速試験に使用され
る電気信号及び電源供給試験基板については、専用のＩＣソケットの変わりに今
回考案の接触構造を使用することで接触構造が占有する面積が減少するため、よ
り多くの半導体デバイスを電気信号及び電源供給試験基板に搭載して試験が可能
となる。従って試験の効率が向上するため試験に関わる電力も低減可能となる。
【００１５】
更に、ＢＧＡパッケージタイプの半導体デバイス用の専用のＩＣソケットに見ら
れた半田ボールの破損も今回考案の接触構造では半田ボールを挟み込む構造では
ないため、半田ボールの品質も保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ＢＧＡパッケージタイプの半導体デバイスをプリント配線板に実装する前に実施
される評価及び半導体製造メーカーが半導体デバイスを出荷前に実施するバーン
イン工程に使用することが最良の形態である。
【実施例１】
【００１７】
図６に今回考案した接触構造を使用した実施例の断面図を示す。従来の電気信号
及び電源供給試験基板に搭載されていた専用のＩＣソケットの替わりに今回考案
した接触構造を使用してＢＧＡパッケージタイプの半導体デバイスの寿命加速試
験を行うボードを示している。
【００１８】
１の半導体デバイスの２の半田ボールとよばれる入出力端子と１の半導体デバイ
スの２の半田ボールと同じ間隔で５のパッドが施されている１２の電気信号及び
電源供給試験基板の間に９のプリント配線板２と１０の導電ゴムを挟み込んでい
る。９のプリント配線板２の表面と裏面には１の半導体デバイスの２の半田ボー
ルと同じ間隔で７のランド１と８のランド２が施されており又表面と裏面の夫々
のランドは１１のスルホールで接続されている。
【００１９】
この状態に上下から圧力を印加することにより、２の半田ボールと９のプリント
配線板２の表面の７のランド１が接続され又、１１のスルホールを通じて９のプ
リント配線板２の裏面の８のランド２にも接続されることとなる。尚且つ、１０
の導電ゴムを通じて１２の電気信号及び電源供給試験基板の５のパッドに接続さ
れる。１２の電気信号及び電源供給試験基板の５のパッドは１２の電気信号及
び電源供給試験基板に配置された１３のエッジに夫々接続されており、１３のエ
ッジを通して寿命加速試験と信号のやり取りを行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
ＢＧＡパッケージタイプの半導体デバイスの接続のみにとどまらず、半田ボール
の形状をした接触子を持った電気部品もしくは機器などの評価、試験などで電気
信号などを接続する際に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】既存のＢＧＡパッケージ用ＩＣソケットの接触部の概略図１
【図２】既存のＢＧＡパッケージ用ＩＣソケットの接触部の概略図２
【図３】今回考案したＢＧＡパッケージの半導体との接続構造を示した断面図
【図４】図３の一部拡大図
【図５】プリント配線板２の上面図
【図６】今回考案した接触構造を使用した実施例の断面図
【符号の説明】
【００２２】
１半導体デバイス
２半田ボール
３ＩＣソケット
４バネ式接触子
５パッド
６プリント配線板１
７ランド１
８ランド２
９プリント配線板２
１０導電ゴム
１１スルホール
１２電気信号及び電源供給試験基板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣソケットを使用せずにＢＧＡパッケージの半導体デバイスと接続する構造
【請求項２】
導電シートとプリント基板もしくはフレキシブル基板を用いてＢＧＡパッケージの
半導体デバイスと接触させる構造

【図１】