PCB Blog - PCBソケットとは

PCBソケット（Socket）は、チップテストホルダーやDUTホルダーとも呼ばれ、集積回路（IC）のテストに用いられる精密インタフェース装置です。

これにより、チップ（通常は既にパッケージングされたもの）とテスト基板（ロードボード）との間を架橋し、後工程製品テスト、システムレベルテスト、老化テストなどの分野で広く活用されています。

PCBソケットは多くのテストエンジニアが頻繁に使用するテスト治具であり、その品質はデバッグの進捗、量産テストのコスト、およびテストの効率に直結している。

では、どのように自分のICに適したソケットを選定すればよいのか。

まず、ソケットの主な機能は、ICピンとテストPCBまたはロードボードの電気的接続を実現することです。

電気的接続である以上、必然的にソケットの主要なパラメータが導き出されます：

１、接触抵抗

２、最大電流

３、寄生インダクタンス

４、寄生容量

このうち最初の２項目は低周波・高電力ICアプリケーションにおいて必須の考慮要素であり、後者の２項目は高周波ICにおいて特に重要です。

さらに、ソケットの寿命、特に量産・大量テスト環境下での耐久性も重要な指標となります。

用途によってPCBソケットは基本的に量産テスト用ソケットとエージングテスト用ソケットに分類されるが、両者に本質的な違いはなく、前者は寿命が長く修理が容易などの特徴がある。

チップがテストソケットに挿入されると、PCBソケット内のプローブがチップのピンと電気的接続を行い、テスト信号をチップに送信する。

その後、テストソケットはチップの出力信号を読み取り、これらの信号をテスト装置に伝送して分析する。

この方法により、チップの機能と性能が仕様を満たしているかどうかを判断できる。

チップ完成品テストシステムでは、通常、テスター、選別機、ソケットで構成される。

PCBソケットは特注品であり、異なるソケットが異なるICテスト要件に対応する。テストソケットは高精度・高信頼性、高周波特性、耐久性、多様なパッケージ対応、メンテナンス容易性などの特徴を有する。

PCBソケットは3つの主要部品で構成される：

一、ソケット本体

金属またはプラスチック製の部品で、精密に加工されたキャビティを有する。

一般的に使用される材料はPEEKセラミック、PPS、Torlon4203、PEI、Torlon5530であり、テストソケットの耐久性と安定性を確保する。

二、テストソケット孔径に挿入されるスプリングプローブ/スプリングシート

機械的な導通経路を提供し、チップをテストシステムに接続する。

三、保持トレイ

プローブ/スプリングを固定する部品。精密な位置決めにより、チップとプローブの密着接触を保証する。

上記3大構成部品に加え、用途に応じて機械式押さえカバーを装備するソケットもある。

チップを押さえつけ、スプリングプローブとチップのリード端子・PCBパッドが接触するための適切な圧力を提供する。

PCBソケットのタイプは多岐にわたり、主な分類は以下の通り：

①ICパッケージタイプ別：主要ICパッケージ（BGA、QFN、DFN、LGA、QFP、SOPなど）に対応するソケットタイプは、ポゴピン（Pogo Pin）、エラストマー（Elastomer）、スプリングプローブソケット（Spring Probe Sockets）、LGA（Lidless Grid Array）、BGA（Ball Grid Array）など。

②使用シーンによる分類：ATEソケット、システムレベルテスト（SLT）ソケット、バーンインソケット、ウェーハレベルチップスケールパッケージング（WLCSP）ソケットなど。

ソケットタイプの選択は、ATE、ワークベンチ、検証プラットフォームにおける半導体テストの有効性と効率に大きく影響します。

スプリングピンソケットは高容量ATE環境に最適であり、エラストマーおよびスプリングプローブソケットは高周波・高精度ワークベンチテストで優れた性能を発揮します。

LGAおよびBGAソケットは特定の設計要件やプロトタイプ検証に有用です。

これがPCBソケットです。iPCBは高品質な製品を提供いたします。ご要望がございましたら、いつでもiPCBまでお問い合わせください。