CN1187868C

CN1187868C - 无插拔力的插座

Info

Publication number: CN1187868C
Application number: CNB001219960A
Authority: CN
Inventors: 白井浩史; 山本芳久; 山田智生; 阿部慎太郎
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: KR20010007313A; CN1277473A; SG91285A1; US6350142B1; JP3287464B2; KR100615752B1; TW509412U; JP2000357572A

Abstract

一种ZIF类型的IC插座，包括里面装有多个触头的基座壳体组件和一个可以在基座壳体组件上滑动的顶盖组件。通过将平板状的工具插入到工具插孔中并旋转工具使顶盖组件相对移动，其中插孔分别是在基座壳体组件上的金属支承板和顶部组件上的金属支承板上加工而成的。由于工具插孔加工有作为工具接触作用点的弧形凸起，就可以将工具施加的力传送到基座壳体和顶盖组件上，而不会使工具插孔凹陷或断裂，因此得到了高耐用性的ZIF插座。

Description

无插拔力的插座

技术领域

此发明涉及一种ZIF(无插拔力)型插座，特别是一种将类似BGA(球形栅格阵列)的IC接插件连接到主板上的ZIF类型的IC插座。

背景技术

在个人计算机领域里，由于CPU性能提高很快，所以通常要求CPU(中央处理器)可以简单地由更快的CPU替换掉。在这种情况下，通常使用ZIF插座来安装CPU等接插件，并将CPU连接到主板上。一般来讲，这种类型的ZIF插座具有一个推动滑动构件的杠杆构件，它可以打开或关闭内部触头，如JP U59-180435所示。

但是，由于近来个人计算机变得越来越小，如笔记本类型的个人计算机的出现，个人计算机已经不能再提供杠杆构件转动的空间。而相应地推出了没有杠杆构件的IC插座，在需要替换IC接插件时，如CPU，只能使用工具如螺旋装置等来驱动其中的滑动构件。例如，JP B2-54632中公开的一种ZIF型IC插座如图13所示，可以利用驱动工具170驱动触头140中的弹性接触部分142来连接IC接插件(图中没有表示)的导线，驱动工具170的横截面为矩形，它与IC插座110是相互分立的。要使触头140中的弹性接触部分142与IC接插件的导线相连接，首先要将工具170的顶端插入到滑动构件150上的三角形工具插孔152和插座主体130上的三角形工具插孔134中(见图14)。接着，顺时针旋转工具170，使滑动构件向着箭头A的方向(见图14)移动，随着滑动构件150的移动，滑动构件150上的凹槽154中容纳的触头140的弹性接触部分142，被向外推动以便与IC接插件的导线相连接。

但是，插座主体130和滑动构件150一般都是由塑料材料制成的，所以工具170一侧的棱边172可以切入到三角形工具插孔152的侧边152a，在旋转工具170来移动滑动构件150时，会使得侧面152a凹陷或断裂。相应地，IC插座110存在着这样一个问题：它不能承受太多次IC接插件的插入和拔出，换句话说，也就是滑动构件150不能够多次移动。

此外，由于滑动构件150上工具插孔152中紧贴着工具170的作用点，总是紧贴工具170方角(侧棱部分172)的一点，所以距工具170支点的距离相对较远。相应的另一问题是：旋转工具170的力量不可能减少。

发明内容

因此，本发明的目的之一就是要提供能够承受滑动构件多次移动的小型ZIF插座。

本发明的又一目的是要提供一个工具的驱动力较小的ZIF插座。

此发明中的无插拔力插座包括里面装有多个触头的基座壳体和一个可以在基座壳体上滑动的滑动构件构成的，这种滑动构件可以通过将片状工具插入到上述基座壳体和滑动构件的工具插孔中，并旋动工具来实现相对移动。这种插座的特点是工具插孔加工有弧形凸起，这些凸起可以作为工具支托的作用点。所述基座壳体和所述滑动构件的所述工具插孔都形成有弧形凸起，所述弧形凸起对角布置于所述基座壳体和所述滑动构件的相应所述工具插孔中，并且当所述工具插入所述工具插孔工作时，所述弧形凸起与所述工作抵靠而用作作用点。

最好上述的弧形凸起是一金属构件，它是独立于基座壳体和滑动构件之外加工并装在每个基座壳体和滑动构件之上的。

另外最好基座壳体的弧形凸起和滑动构件的弧形凸起之间的距离比上述工具长边的长度要短一些。

附图说明

现在，将参照附图来介绍一下根据本发明的ZIF类型IC插座的优选实施例，其中：

图1是根据本发明的IC插座的一个实施例，其中图1A为平面图，图1B为前视图，图1C为右视图；

图2是图1A中2-2截面的放大图；

图3是图1A中3-3截面的放大图；

图4是图1中IC插座的基座壳体组件，其中图4A为平面图，图4B为前视图，图4C为右视图；

图5是图4A中5-5截面的放大图；

图6是图4A中标号6所表示部分的平面放大图；

图7是图1中IC插座的顶盖，其中图7A为平面图，图7B为前视图，图7C为右视图；

图8是图7中8-8截面的放大图；

图9是基座支承板，其中图9A为平面图，图9B是图9A中9B-9B截面的放大图，图9C为后视图；

图10是顶部支承板的平面图；

图11是对顶盖组件移动之前操作部分的放大视图；

图12是对顶盖组件移动之后操作部分的放大视图；

图13是一种现有技术的ZIF插座；

图14是图14中ZIF插座的工具插孔的放大示意图。

具体实施方式

图1中所示的ZIF类型的IC插座(下文中都叫做“IC插座”)1是安装在电子线路板(图中没有表示)上的，用来将插脚栅格阵列的IC接插件的插脚连接到线路板的焊盘(图中没有表示)上。IC插座1包括一个容纳矩阵排列的多个触头30(见图2、5、6)的基座壳体组件10，一个可以在壳体部件10上水平移动来驱动触头30的顶盖组件(滑动构件)40。图4中所示的壳体组件10包括一个基座壳体11、多个触头30、多个排列在壳体11下面的锡焊球19和一个放置在壳体11的操作部分20上的基座支承板60。基座壳体11是用具有热抵抗性和电介质特性的塑料，如液晶聚合物，模制加工而成的。基座壳体11包括一个平面视图为矩形的触头容纳部分12和一个操作部分20，操作部分20与图4A所示容纳部分12的左半部是整体加工出来的。基座壳体11具有495个(24行×21列的矩阵，但其中角上缺少9个空腔)可容纳触头的空腔13，图4中省略了一部分空腔。如图2和5所示，每个触头容纳空腔13都加工成了凹槽的形状，开口在顶面14上，形成了容纳触头30的尖端部分31的插孔，触头尖端部分31通过锡焊球的接收凹槽17与底面15相通。锡焊球容纳凹槽17按照每个触头容纳空腔13的形状加工成了截锥形。每个锡焊球容纳凹槽17都具有一个与容纳的锡焊球19的切线相平行的锥形面18，而且深度比锡焊球19的半径要大一些。锥形面18加工时要把尖端部分31放在中心位置。在凹槽17中形成锡焊球19时，要控制锡焊球19相对壳体底面15的凸起高度，锡焊球19的中心相应地要与凹槽17的中心相一致。

如图2、5和6所示，所有触头容纳空腔13里容纳的触头都是用具有弹簧回弹力和导电性的金属片-如铜铍合金-冲压加工而成的。触头30具有一对接触臂33，从基座部分32的两则伸向基座壳体11的操作部分20(或者沿图4A的左方延伸)。此对接触臂33随着臂向其顶端的方向延伸而逐渐变细。在从基座部分32向下延伸的尖端部分31的两侧，止动凸起34形成在上边的位置，压装凸起35形成在下边的位置。止动凸起34是用来确定触头30的压装的最低位置。压装凸起35用来将尖端部分31固定在插孔16中。尖端部分31的下端37加工成伸进锡焊球容纳凹槽17的尖端，这样可以稳固地与锡焊球19接触。

如图4所示，基座壳体11的操作部分20在(图4A)的大致中心位置具有一个向左凸出的凸起21。包括凸起21的大致整个操作部分20由基座支承板60(见图9)覆盖的。基座支承板60的顶面61设计成大致与触头容纳部分12的顶面14平齐。基座支承板60放置在操作部分20的左侧端壁22和触头容纳部分12的左侧边限定的凹槽中。操作部分20上的凸起23、23与基座支承板60上的插孔62、62之间的连接，可以防止板60相对基座壳体11发生水平移动。操作部分20的端部设有啮合凸起24、24。在支承板60的两端，凸起24、24与插孔63、63的啮合，可以防止基座支承板60从基座壳体11上脱落。在操作部分20的大致中间位置上，形成的工具插孔(图中没有表示)比基座支承板60上的工具插孔(见图9)稍大一些。

参照图9，除了两端的弯曲部分之外，基座支承板60是一个平面构件，它是用具有刚性和抗磨损性的金属片-如不锈钢-冲压加工而成的。在包括向左凸出的凸起64的中心位置上，形成的工具插孔65穿过该中心位置，在图9A中，位于向上偏的位置。工具插孔65在图9A的下方包括一个较宽的部分66，上方有一个较窄的部分67，它们之间由过渡部分68来连接。在宽部分66中，右侧面69恰与板60的轴向平行，而左侧面70是一个从右侧向下逐渐发散的锥形面。工具99的侧面要与左侧面70相平行，这样在完成了图12中所示的顶盖组件40的移动之后，不会与左侧面70相交。窄部分67具有两个相对面71、72，它们相互平行。在过渡部分68上，左侧面73与板60的轴向是平行的，而右侧面74是一个从左侧向下发散的锥形面。右侧面74相应连接着宽部分66和窄部分67。在窄部分67和过渡部分68之间的边界上，相对加工有弧形凸起75、76。过渡部分68的锥形右侧面74和宽部分66的右侧面69之间的边界设计成在纵向上与板60的中心相一致。

顶盖组件40(见图1)包括一个图7中所示的顶盖41和一个放置在顶盖41的操作部分47之上的顶部支承板80(见图10)。顶盖41是用具有绝缘性能的适合的塑料材料模制加工而成的，它包括一个平面视图上为矩形的IC接插件的放置部分42和一个在图7A中与放置部分42左侧一体形成的操作部分47。顶盖41包括矩阵排列的插脚插孔43，其数量与触头空腔的数目相同。如图8所示，每个插脚插孔43都包括一周面为锥形的大半径部分44和一个与大半径部分44相通的小半径部分45。大半径部分44可以稳固地安装IC接插件插脚的根部的大半径凸缘(未画出)。

在图7A中IC接插件放置部分42的上侧和下侧，形成有啮合孔46、46，用来容纳基座壳体10侧边上的凸起26(见图4A)，而将顶盖组件40固定于基座壳体组件10上。由于每个啮合孔46加工得都要比基座壳体11(见图1)上的凸起26长一些，所以顶盖组件40能够沿图1A中的左右方向移动。与基座壳体11类似的是，操作部分47在其中心位置有一个向图1A的左侧凸出的凸起48。包含凸起48的基本上整个操作部分47都由顶部支承板80覆盖(见图10)。操作部分47的主面或顶面与IC接插件放置部分42的顶面49平齐，这样顶部支承板80比IC接插件位置42的顶面49要凸出一块。操作部分47在左侧边包括凸起50、51、51，它们可以接收工具(未画出)施加在顶部支承板80上的力。操作部分47还包括相对工具插孔55相对分布的倒L形凸起53、53。凸起53、53与顶部支承板上80上的孔82、82啮合，可以防止顶部支承板80从顶盖41上脱落或沿图7A的侧向移动。从图7C可以看出，凸起53、53加工成了倒L形。相应地，顶部支承板80一端的接触臂83与顶盖41的操作部分47上的孔54之间的啮合，可以在板80放置在操作部分47之上并沿图7A中向上的方向移动，将接触臂83插入到孔54中时，防止板80向图7A中的下方滑。在操作部分47的大致中心位置，工具插孔55加工得比顶部支承板80上的工具插孔要大一些。

参照图10，顶部支承板80是一个平面构件，它是将具有刚性和抗磨损性的金属片-如基座支承板60使用的不锈钢-冲压加工而成的。在包括向左凸出的凸起84的顶部支承板的中心位置上，孔85加工成穿透顶部支承板，与底座支承板60的情况相同。工具插孔85的整个形状与基座支承板60的工具插孔60类似，它包括一个较宽段86、一个较窄段87和一个连接两者的过渡段88。但是，孔85与板60上的孔65不同，其中孔85旋转了180度，其中心与凸起84在图10中上下方向上的中心相一致。工具插孔95上的弧形凸起95、96不在顶部支承板80沿纵向的中心位置上，在使用工具99驱动顶盖组件40时(见图11)，它们将变成作用点。但是，如图11所示，在把板80装配在顶盖41上之后，凸起95、96要落在组件40的纵向中心线O上。

参照图1、11、12，下面描述本发明中ZIF类型IC插座的操作方法。图1显示的是顶盖组件移动之前的状态，其中IC接插件，如CPU(未画出)，放置在了IC接插件放置部分42处。然后将具有矩形横截面的工具99，如一字螺丝刀，插入到相互联通的工具插孔86、65中，并按图11所示顺时针旋转。由于一字螺丝刀在顶部逐渐变细，所以工具99的左侧面99a(如图中实线所示)将与板80上的左侧弧形凸起95相接触，工具99的右侧面99b(如图中虚线所示)将与板60上的右侧弧形凸起75相接触，这样工具99就可以将力施加在凸起95、75上。因此，顶盖组件40可以相对于基座壳体组件10向左移动。

由于弧形的凸起95、75是具有刚性的金属支承板80、60的一部分，而且接触表面是弧形的，所以对工具99所施加力的抵抗性较大，凸起可以将工具99施加的力传递到壳体组件10、40上，而决不会使支承板80、60凹陷或断裂。而且，由于凸起75和95使得窄段67、87的侧面71、91相对凹陷，所以在图12所示的移动状态中，工具99的方角不会与侧面71、91相交，侧面71、91也不会发生凹陷或断裂。此外，由于弧形凸起95、96位于图1A上下方向的中心线O上，所以整个的顶盖组件40在产生相对运动后就可以均匀地向左移动。而且，由于凸起75、76、95、96的位置相对接近工具99的旋转轴，对角分布的凸起75、95之间的距离和对角分布的凸起76、96之间的距离设计成要比工具99的长边短一些，所以驱动工具99的力较小，而且小型工具的长边也可以稳固地与凸起75、76、95、96接触。在壳体组件40由图11(或图1)所示的状态向图12所示的组件状态转变的过程中，IC接插件(未画出)的插脚要强行进入到成对的接触臂33之间，以实现图12状态中插脚和触头30之间的连接，其中插脚插入在顶盖41上的插脚插孔43中，而被插入到基座壳体部分32和触头30的接触臂33之间的空隙处。

在IC接插件与触头30脱离连接的情况下，可以将工具99插入到相互联通的工具插孔85、65中，如图12所示，并逆时针转动工具。在这种情况下，工具99的右侧面99c(如图中实线所示)与顶部支承板80上的右侧弧形凸起96相接触，工具99的左侧面99d(如图中虚线所示)与基座支承板60上的左侧弧形凸起76相接触，这样工具99就可以将力施加在凸起95、76上。因此，顶盖组件40可以相对于基座壳体组件10向左移动。

尽管已经描述了本发明的优选实施例，但是此发明并不局限于上述的实施例，如果有必要的话，可以在本发明的原则和精神范围里对它进行改动。例如，工具插孔65、85中宽段66、86的侧面69、89都已经加工成了过渡段68、88上锥形面74、94的延长部分。插孔65、85可以具有其他的形状。

ZIF插座的一个特征为：基座壳体的工具插孔和滑动构件都加工有弧形凸起，这些凸起可以作为工具接触的作用点。因此，这种插座的优点是，工具施加的力可以传送到基座壳体和滑动构件上，而不会使工具插孔凹陷或断裂，这样就可以得到持久耐用的ZIF插座。

ZIF插座的又一个特征为：具有弧形凸起的构件是一金属构件，它是独立于基座壳体和滑动构件之外加工并装在基座壳体和滑动构件之上的。因此，这种插座的优点是，可以得到耐用性更高的ZIF插座。

ZIF插座的第三个特征为：上述基座壳体上的弧形凸起和上述滑动构件上的弧形凸起之间的距离比工具的长边要短一些。因此，驱动工具所需的力较小，而且小型工具的长边也可以稳固地与凸起接触。

Claims

1.一种无插拔力的插座，包括里面装有多个触头的基座壳体和一个可以在基座壳体上滑动的滑动构件，该滑动构件可以通过将片状工具插入到上述基座壳体和滑动构件的工具插孔中，并旋动工具来实现相对移动，这种插座的特征在于：

所述基座壳体和所述滑动构件的所述工具插孔都形成有弧形凸起，所述弧形凸起对角布置于所述基座壳体和所述滑动构件的相应所述工具插孔中，并且当所述工具插入所述工具插孔工作时，所述弧形凸起与所述工具抵靠而用作作用点。

2.根据权利要求1中的无插拔力插座，其特征在于，所述弧形凸起是一金属构件，其独立于基座壳体和滑动构件之外加工并装在基座壳体和滑动构件之上。

3.根据权利要求1或2中的无插拔力插座，其特征在于，所述基座壳体的弧形凸起和滑动构件的弧形凸起之间的对角距离比所述工具长边的长度短。