JP2000510640A - 接続台 - Google Patents

接続台

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Abstract

(57)【要約】 BGA(Ball Grid Array)、CGA(Column Grid Array)、LGA(Land Grid Array)型のICまたはフリップチップ用の着脱式の固定台であって、穴(13)が貫通する支持体(7)を含む。金属ピン(3)が各穴(13)に挿入される。各ピンの一端は、プリント回路の少なくとも一つの電極(8)との電気的な接触用であり、もう一端は、装着された電気部品(1)または他のプリント回路の接続端子(6)との電気的な接触用である。ピンは、ピンをわずかに移動可能にする2個のばね(4,40)の間の穴(13)内で縦方向にのみ緩く保持される。ピンは、ロッド(3)またはばね(3’)から構成することができる。ばね(4,40)は、平行な電線を含むゴムマットに代えることも可能である。またラジエータ(35)により、ICが台に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】 接続台 本発明は、第一の電気部品、たとえばIC基板上に、マトリクス状に配置した 複数の接続端子を含む第二の電気部品、たとえばボール・グリッド・アレイBG A、コラム・グリッド・アレイ(CGA)、ランド・グリッド・アレイ(LGA )型のICまたはフリップチップを着脱式に固定できる台に関する。しかしなが ら、本発明はまた、プリント回路カードどうしでカード間接続を実施可能な台に 関する。 IC技術およびその生産方法は、このところ日進月歩で改善されている。だが 、製造に用いられている方法が常に改良されているにもかかわらず、IC面積は 増大している。ICがますます複雑になることで提起される重要な問題は、他の コンポーネントとの接続である。現在、必要な接続端子の数は易々と600を越 えうる。それと平行して、接続端子の距離も絶えず短縮する傾向にある。今日で は接続端子の距離が0.5mmというのは普通であり、それどころか既に接続端 子の距離が0.4mm、さらには0.3mmのものまで現れている。 このようなVLSI回路は、特に情報処理技術に用いられるマイクロプロセッ サに関するものである場合、非常に高価なことが明らかになっている。従って、 ICの代わりに、プリント回路カードの電極に溶接可能な接続台を検討した。こ れらの接続台は、ICを何時でも容易に差し込んで取り出し、また交換できるよ うに構成する。特に、このような台の目的は、多数の接続端子を含むICを、溶 接をはずすときに接続端子を折ったり、プリント回路の電極または他のコンポー ネントを破壊したりするおそれなく交換可能にすることにある。 ピン・グリッド・アレイ(PGA)型の回路は、従来のPLCC型の回路と比 べてさらに普及する傾向にある。PGA回路に適合した取り付け台は、ICのコ ネクタと同様に配置された多数の接触ロッドを含んでいる。接触ロッドの一端は プリント回路の穴のマスク内に挿入して溶接するように構成される。一方で他端 は、クリップを備えた雌型コネクタとして形成され、ICの対応するコネクタを 受容し、電気的な接続を設定することができる。 しかし、残念ながら、この種の取り付け台は、多数の接続端子を含むICの挿 入および取り外しに著しい力がいる。そのため、ICを傷めてしまう恐れがある 。しかも、台上の回路の心合わせがいつも簡単にいくとは限らず、その結果、I Cの接続端子は、うまく心合わせされていないのに挿入しようとすると曲がった り、折れたりする恐れがある。 いわゆるSMD技術によれば、回路を表面に取り付ける場合に接続の問題が起 きる。たとえば回路の接続端子をマトリクス(グリッド・アレイ)型に配置し、 接続端子の形状の一部を球形、好適には半球形にする回路が知られている。この ような配置は、ボール・グリッド・アレイ(BGA)またはモトローラ社ではO MPAC(Overmold Plastic Pad Array Carr ier)という名称で知られている。これは、たとえばドイツの雑誌Megal inkの第13−1995号、17−1995号にそれぞれ記載され、また「B all Grid Arrays(1)」、「Ball GridArrays (2)」とそれぞれ題されたベルナール・シュックによる一連の論文に記載され ている。これらのICの接続端子は、プリント回路の接触面と直接溶接される。 従って、その後で、たとえば欠陥があった場合、プリント回路を破壊するおそれ なくICを取り外して交換するのは非常に難しい。その結果、このようなプリン ト回路は後で使用不能になり、廃棄率が高い。 さらに、IC用コネクタの別のタイプの配置についても検討した。コラム・グ リッド・アレイ(CGA)型の回路は、BGA回路と同様であるが、接続端子は 、断面が球形というよりもむしろ小円柱形である。またランド・グリッド・アレ イ(LGA)型の回路あるいはプリント回路への組立の問題を同様に提起する他 のタイプの回路が知られている。 本発明の目的は、たとえば上記のタイプのうちの一つのICを、プリント回路 基板に着脱式に組み立て可能にする接続台を提案することにある。そのためには 、接続端子の数が非常に多くても接続を高信頼性のものにするとともに、回路の 挿入または取り外しの際に加える力を十分に弱くして、ICが破壊するあらゆる 恐れを除去しなければならない。 本発明のもう一つの目的は、台のあらゆるピンに対して高品質でしかも均質な 電気接触を確保することにある。 本発明の他の目的によれば、台の寸法、特に厚みは、できるだけ小さく薄くし て、極めて小型の装置にも同様にこれを用いることができるようにすることにあ る。 本発明の別の目的によれば、製造を単純化あるいは最適化して、特に大量生産 の場合には安価で生産できるようにすることにある。 本発明のさらに他の目的は、各種のプリント回路どうしのカード間接続を実施 可能な台を提案することにある。以下、台に挿入する電気部品を問題にするとき はいつも、電気部品それ自体を第二のプリント回路基板から構成するケースに一 般化しなければならない。同様に、電気部品の端子が問題になるときはいつも、 前記部品をプリント回路から構成するケースでは、接続端子が、このプリント回 路の電極を意味するものとして理解しなければならない。 本発明によれば、これらの目的は、第一の電気部品たとえばIC基板に、第二 の電気部品たとえば複数の接続端子を含むICを、着脱式に固定できる台により 達成される。この台は、2個の電気部品の間に保持されて前記接続端子と同様に 配置される複数の貫通穴を備えた支持体を含み、複数のピンが、支持体にほぼ垂 直に延びている。各ピンの一端は、第一の電気部品の少なくとも一つの接続要素 との電気的な接触用であり、他端は、装着される第二の電気部品の接続要素との 電気的な接触用である。前記貫通穴の各々には一個のピンが配置され、前記貫通 穴の内部で縦方向にのみ緩く保持される。各ピンの一端と、第一の電気部品の対 応する接続要素との間、または各ピンの他端と、装着される第二の電気部品の対 応する接続端子との間、あるいはその両方に隙間が設けられる。導電性の圧縮要 素は、前記一つまたは複数の隙間の少なくとも一つに収容されて、各ピンと、第 一の電気部品の対応する接続要素との間、または装着される第二の電気部品の対 応する接続要素との間、あるいはその両方の電気的な接触を可能にする。 穴に挿入されたピンを縦方向に非常にしっかりと保持するために、如何なる特 定の手段も備えられていないので、台の厚みは最小化することができる。ピンは 、たとえば、移動を全面的に阻止するわけではないが制限するストッパ、または 側面上での摩擦により穴の中に保持される。導電性の圧縮要素たとえば渦巻きば ねが各ピンの各側に設けられている場合、各ばねの力は、穴の中の端子の縦方向 の移動により均衡を取ることができるので、2個の電気部品の接続要素に対する ばねの圧力を均質化することができ、従って電気的な接触が改善される。 ピンは、好適には単一部品からなるロッド状の細長い部品から構成できる。変 形実施態様では、ピンは、それ自体が圧縮可能な渦巻きばねから構成される。 既に述べたように、本発明は特にICを収容するための台に適用されるが、同 様の端子構成をもつ各種の電気部品を受容可能な台としても適している。本発明 はさらに、「フリップチップ」型の構成、あるいは2個のプリント回路基板の間 の相互接続にも完全に適合する。 本発明の目的はまた、導電性の圧縮要素の端に取り付け可能な接触片によって 達せられる。これらの接触片は、固定ピン付きの台や、可動ピン付きの台ととも に用いることができる。 本発明は、例として記載され且つ図示された下記の変形実施態様によりいっそ う理解されるであろう。 図1は、4個の側面ねじによりICを保持した台の第一の変形実施態様の側面 図である。 図2は、台の第一の変形実施態様の上面図である。 図3は、図1のIIIに示された台の一部の拡大図である。 図4は、別の出願に記載された台を通る単一のピンに対応する、図3にIVで示 した台の一部の拡大図である。 図5〜14は、本発明の各種の変形実施態様による台の同じ部分の拡大図であ る。 図15は、ボール・グリッド・アレイ型の回路に適合した変形実施態様におけ る台の同じ部分の拡大図であり、ICの心合わせは台の貫通穴以外の手段によっ て行われている。 図16は、コラム・グリッド・アレイ型の回路に適合した変形実施態様におけ る台の同じ部分の拡大図である。 図17は、ランド・グリッド・アレイ型の回路に適合した変形実施態様におけ る台の同じ部分の拡大図である。 図18は、弾性マットを用いた本発明の変形実施態様において、図3に示され た部分に対応する台の部分の拡大図である。 図19は、図18のVIIIにより示された台の部分の拡大図であり、圧縮要素と して弾性マットを用いた変形実施態様において、台を通る単一のピンを示す。 図20は、電気部品の支持手段をばねから構成した、本発明による台の上面図 である。 図21は、電気部品の支持手段を保持プレートとねじから構成した、本発明に よる台の一部の拡大図である。 図22は、電気部品の支持手段を保持フレームから構成した、本発明による台 の一部の拡大図である。 図23は、電気部品の支持手段の一部を、IC上にねじ止めしたラジエータか ら構成した、本発明による台の上面図である。 図24は、図23の変形実施態様による台の一部の断面図である。 図25は、ばねクリップによって電気部品を保持する台の一部の側面図である 。 図26は、図25の変形実施態様による台の上面図である。 図27は、自動ブロック(カムロック)式の差し込み継手装置により電気部品 を保持する、本発明による台の側面図である。 図28は、図27による台の一部上面図である。 図29は、ピンが一個である台の一部の断面図であり、ピンは、2個の摺動プ レートにより穴の内部に保持されている。 図30は、単一ピンを持つ台の一部の断面図であり、ピンは螺旋ばね型で、2 個の摺動プレートにより穴の内部に保持されている。 図31は、単一ピンを持つ台の一部の断面図であり、ピンは、プリント回路に 溶接され、2個の摺動プレートにより穴の内部に保持され、台は、溶接の状態を 確認するために摺動プレートを離しながら引き出すことができる。 図32は、台の支持体を構成する複数のプレートを相互に心合わせして位置決 定可能な植え込みボルトの断面図であり、植え込みボルトはプリント回路を貫通 する。 図33は、台の支持体を構成する複数のプレートを相互に心合わせして位置決 定可能な植え込みボルトの断面図であり、植え込みボルトはプリント回路に溶接 されている。 図34は、接触片の第一の固定手段を特に示す台の一部の断面図である。 図35は、本発明の固定手段の変形実施態様による渦巻きばねと固定接触片の 分解詳細図である。 図1から4は、特許出願WO96/38030号に既に記載された台の変形実 施態様であり、ここではその内容を基準として組み込んでいる。ピン3の縦方向 の可動性に関する特徴を除いて前記出願に記載された全ての特徴は、本発明によ る台にも同様に当てはまる。 (第二の)電気部品1たとえばICは、プリント回路2(第一の電気部品)に 近いその下面に一定数の端子6を含む。端子は、IC1の下面のほぼ全体を占め るマトリクス状に配置される(グリッド・アレイ)。部品によっては、マトリク スは、一つまたは複数のマトリクスに減らすこともできる。図示された例におい て、端子6の形状は球形で、特に半球形である。このような構成およびこうした 形状の端子は、ボール・グリッド・アレイ(BGA)という名称で知られている 。後述するように、本発明はまた他のタイプの回路たとえばコラム・グリッド・ アレイ(CGA)、ランド・グリッド・アレイ(LGA)、フリップチップを収 容するための台、あるいはカード間結合のための台にも適用される。 もちろん、端子は必ずしもICの下面全体に配分しなくてもよい。当業者は、 端子を備えない一つまたは複数のエリアを下面が含む回路、あるいは十字形のパ ターンに従って2個の列に端子を配置した回路などのための変形実施態様を容易 に思いつくことができる。 台は、プリント回路2および電気部品1の間に保持される、少なくとも一部が 平らな支持体7を含む。この支持体は、たとえばエポキシまたは熱可塑性材料の プレートから構成され、プレートからのカットおよび加工作業、あるいは鋳造に より得られる。支持体を貫通する複数の穴13は、IC1の端子6の配分マトリ クスに対応するマトリクス状に配置されている。導電性のピン3は、各穴13の 内部に配置される。図3および4では、これらのピンが支持体7を通り、台の下 面の下に突出している。ピンの下端は、プリント回路2の電極8に溶接可能であ るように、ほぼ平らである。この種の組立は一般に部品の面組立(SMD:Su rface Mounted Device)という名称で知られている。スト ッパ30は、穴13の内部にピン3が貫通する深さを制限している。ピンを溶接 する場合、このストッパはさらに、溶接が毛管現象により穴13内を上昇してピ ン3をブロックしないようにする。 回路1は、その端子が対応する穴13の内部にわずかに入るように平らな支持 体7の上に置かれる。穴13の上端14の側面は、台の上でIC回路1を正確に 案内および位置決めすることができる。特にLGA型のIC1を、他の手段たと えば心合わせフレームにより心合わせすることも可能である。隙間9は、ピン3 の上端と、装着される電気部品の対応する接続端子6との間に設けられる。各隙 間は、各ピン3と、装着される電気部品の対応する接続端子6との間で電気的な 接触を可能にするように、導電性の金属渦巻きばね4により短絡される。各ピン の上端は、IC1を台から取り外す場合、穴13自体にばねを固定するように配 置される。ばねの下方の巻きは、ピンの頂部11の周囲に挿入され、頂部の周囲 のばねによる弾性保持力は、たとえば台がひっくり返ったり揺さぶられたりする 場合に、端子自体にばねを固定し続けるのに十分である。このような構成は、ば ね4とピンとの間に高価な溶接を必要としないという利点を有し、各々の仕様書 に適合した異なる材料でばねおよびピンを製造することができる。 ばね4は、ICが所定の場所にあって非常に品質の良い電気的な接触を確保し ている場合、端子6またはピン3あるいはその両方の長さが、製造または加工に より不揃いであるためにやや違っていても、多少圧縮する。IC1を台に挿入す るために必要な力は、ばね4を圧縮するために必要な力に相当する。端子6と穴 13の側面との間には軸方向の摩擦がないので、この力は非常に制限され、端子 が曲がったり折れたりするあらゆる恐れを排除する。ばね4の長さは、好適には 、IC1が装着されていない場合でも穴13の上からはみ出さないように(ある いは、はみ出しても0.2mm未満)選択する。このようにしてIC1の端子6 は、ICを台に挿入する時から、穴13の上端の側面により完全に導かれる。し かも、この構成により、端子6に面したばね4の端を完全に心合わせすることが できる。ばねが穴13の上に自由にはみ出していれば、こうはいかないであろう 。ばねの直径は、その全長について一定であるか、あるいは、少なくともばねの 中央に対して対称であるので、最初にばねのどちらの端を穴に入れるか制御しな くても、振動によりばねを結合することができる。ばねの巻きの数は、好適には 2〜5個に制限し、接触によって生じるインダクタンスを低減するとともに、高 周波で作動するICを接続するための台に使用できるようにする。 ピンに対するICの支持手段16は、IC1の全ての端子6と、対応するピン 3との間で完璧かつ均質な接触を確保するように構成される。図1〜3において 、これらの支持手段16は、4個の支持要素18により構成され、各要素18は 、IC1の一つの面のほぼ中央を支持する。各要素18を通る保持ねじ23は、 このために備えられた支持体7の穴に係合する。保持ねじ23はさらに、支持体 7で下端が支持される小円柱24を通過し、一方で、小円柱24の上端とねじ2 3の頂部との間に小プレート25が挿入される。小プレート25は、IC1の上 面の上に延びる屈曲部17を含む。ねじが支持体7に十分に係合されると、屈曲 部17の端は、IC1の上面で支持され、かくしてIC1は支持体7を押す。4 個のねじ23を適合して調整すると、IC1の各辺の中央に等しい圧力を及ぼす ことができ、それによって全ての端子6と、結合されるピン3とを均等に接触す ることが可能である。 支持体7によりカットされる角度で図2に構成されているマーキング22は、 IC1の同等のマーキング27に対応し、ICを台に置いたときに配向すること ができる。 先に述べた特許出願WO96/38030号では、ピン3は、穴13の内部に 固定されて、縦方向に移動するあらゆる可能性が排除されている。ストッパ30 およびリブ31は、わざわざこのために備えられている。図4は、この特許の開 示によるリブを備えたピン3を示す。この図に関して示され且つ記載された他の 特徴は全て、本発明の一部をなす。しかしながら、あらゆる移動を妨げる柔軟性 のないこのような固定は、常に望ましいとは限らない。たとえば加工公差によっ てピン3の長さが厳密に一定ではない場合、ピンの下端および上端の間に場合に よっては存在する誤差を分配するように、ピンが穴の内部でわずかに移動できる 方が望ましいときがある。さらに各ピン3のリブ31は、台の支持体7に応力を 生じ、場合によっては変形または曲げを引き起こすことさえある。従って台の支 持体7に一定の厚みを与えることによって支持体を補強することが必要になり、 これは厚みを最小にするという本発明の目的と相反するものである。さらに、こ のようなリブ31およびストッパ30を製造するには、特定の加工作業を行わな ければならない。 本発明によれば、ピン3は、穴13の内部で縦に固定されるのではなく、必要 な場合にはわずかに移動できるように、穴の内部で緩く柔軟に保持するだけであ る。ピンは、穴13の壁で摩擦されるので、全く簡単には移動できないとしても 、少なくとも、ピンを縦方向に固定するためにわざわざ何かを設けることはない 。さらに、ピン3が移動するのは、台がプリント回路に固定されておらず、また 台にICが一つも挿入されていない場合だけである。 本発明の重要かつ好適な特徴によれば、ピン3の直径は穴13の直径に近く、 ピンと穴との遊びは、好適には0.1mm以下である。かくしてピンは、穴13 の側壁との摩擦により、ピンの重さに少なくとも等しい保持力で保持され、(特 にストッパ30のない変形実施態様において)台をひっくり返してもピンが穴か ら落ちることはない。しかしながら、上記の引用特許とは対照的に、ピンと穴の 隙間は、ピンの縦方向の一定移動を可能にするように十分に大きい。また、こう したピン3と穴13の遊びが極めて少ないことにより、溶接液が毛管現象により 穴に浸透しないようにすることができる。 図5〜14は、穴13の内部に緩く保持されるピン3の様々な実施例を示し、 図1〜3に記載された台に容易に適合できる本発明の各種の変形実施態様に対応 するものである。 図5の変形実施態様では、IC1の端子6が、対応するピン3と直接接触し、 端子6およびピンの上端の間には、如何なる隙間9も如何なる圧縮要素4も備え られていない。しかしながら、ピン3の下端とプリント回路2の対応する電極8 との間に隙間41が設けられている。隙間41は、ピン3とプリント回路2の電 極8との間に電気的な接触を設定するばね40によって短絡されている。 ピン3は、穴13の中で縦方向に固定されているわけではなく、わずかに移動 することができる。移動幅は、ピン3のそれぞれ上端および下端に設けられた2 個の突出部42,43と、穴13に設けられた窪み45とによって制限される。 プリント回路2に台を取り付け、一方で如何なるICも台に設置していない場合 、ばね40によりピン3は穴13の外に出て、突出部43は、この場合、窪み4 5で支持される。IC1を挿入し、図示されていないが例えば図1〜3に示した タイプの支持手段で台7を押すと、ピン3は、ばねを圧縮しながら再び下がり、 好適にはピンに設けられた突出部42が台7の上面で支持されるまで下がる。ば ね40は、端子6全てが厳密に同じ長さでなくても、あるいは台7の厚みが厳密 に一定でなくても、ピン3と対応する端子6との間で適切な接触を確保するのに 十分な圧力をピン3に及ぼす。 図6の変形実施態様では、ピン3は、プリント回路2の電極8と直接接触して いる。ピンの下面およびプリント回路の間には、如何なる隙間41も如何なる圧 縮要素40も備えられていない。その代わり、先に挙げた特許出願で既に記載し た図4の変形実施態様と同様に、隙間9がピン3の上端とICの対応する端子6 との間に設けられ、この隙間は、ここでは金属の渦巻きばね4になっている導電 性の圧縮要素によって短絡される。穴13の上端14の側面は、先に述べたよう に、台の上面にIC1を正確に心合わせできるようにガイドの役割をする。 ピン3は、穴13の内部に固定されていないが、わずかに移動可能である。そ れぞれ上部突出部42と下部突出部43は、上部ストッパ44および下部ストッ パ45と協働し、穴の内部におけるピン3の考えられる移動幅を制限するととも に、たとえばピンが穴から出るようなことがないようにする。ピン3の可能な移 動を制限するための他の手段について以下に説明する。IC1を台に挿入する前 は、ピン3は穴13の中を多少とも自在に動いている。IC1を台に挿入し、こ の図では示されていない任意の支持手段を用いて支持体7で支持されるようにす ると、ピン3は、対応する電極8に直接当たる。支持圧を与えるばね4は、ピン 3および対応する電極8の間と、ピン3および端子6の間とで適切な接触を確保 するように十分な力で圧縮される。ピン3または穴13の全てが厳密に同じ長さ でなくても、このようにして全てのピン、端子、および対応する電極の間で非常 に高品質の電気的な接触を実施することができる。 本発明の変形実施態様では、ピン3は、プリント回路2の対応する電極8に溶 接することもできる。この場合、ピン3は当然、台がプリント回路2に取り付け られていない場合しか移動しない。このとき、ストッパ要素30または非常に小 さな隙間あるいはその両方をピンと穴との間に構成するように注意し、溶接の際 に溶接液が浸透しないようにすることが重要である。 図7の変形実施態様では、隙間9は、ピン3の上端と対応する接続端子6との 間に設けられている。同様に、隙間41が、ピン3の下端と、プリント回路2の 対応する電極8との間に設けられている。上記の実施態様と同様に、隙間9は、 導電性の金属渦巻きばね4により短絡され、ピン3と、装着される電気部品の対 応する接続端子6との間で電気的な接触を可能にするようにする。隙間41は、 ピン3と、プリント回路2の電極8との間に電気的な接触を設定するばね40に より短絡される。図7において、ばね4および40は直径と長さが同じである。 しかしながら、直径または長さあるいはその両方が異なるばねの方が望ましい場 合もある。 ここでもまた、ピン3は、穴13の内部に完全に固定されてはいないが、わず かに移動可能であり、可能な移動幅は、突出部42,43とそれぞれ協働するス トッパ44,45によって制限される。 渦巻きばね4または40では、電気的な接触を最適化しにくいことがある。特 に、ばね4の、ICの端子6側の最後の巻きが、ほぼ水平である代わりに非常に 傾斜している場合、接触の品質が劣化しかねない。この場合、接触は、最後の巻 きの短くなった部分と、端子6との間でしか設定されない恐れがある。さらに、 ばね4の端は、台においてICを繰り返し出し入れすると損傷することがある。 ばね40と電極8との間の接触についても同様の問題が提起され、ばねとLGA 回路の端子との接触の場合には特に決定的である。 図8に示された変形実施態様は、接触片46,47によりこの問題を解決する ことができる。上部接触片46は、端子6との接触を最適化するように構成した 、ほぼ平面または凹形の上面を含む。接触片46の下面は、好適には渦巻きばね 4の内部に挿入される爪(図示せず)を含み、それによって同様に十分な電気接 触と、ばねへの接触片の保持とを確保する。また接触片は、どのような方法を用 いても、ばね4,40に溶接し、あるいはしっかりと結合することができる。下 部接触片47は、上部接触片46と同じ型にしても、または、プリント回路2の 電極8の平面との接触および溶接を容易にするように特別に設計してもよい。 必要に応じて、図9に示したように下部接触片47だけを用いることも、図1 0に示したように上部接触片46だけを用いることも勿論、可能である。当業者 は、下部接触片47が、図5に示した本発明の変形実施態様と共に使用可能であ ること、上部接触片46が、図6に示した本発明による変形実施態様と共に使用 可能であることを、直ちに理解するであろう。さらに、このような接触片はまた 、先に述べた特許出願に記載されたような固定ピン付きの台にも用いることがで きる。 接触片46,47については、図34,35に関して後で詳しく述べることに する。 上記の変形実施態様では、金属ピン3を、たとえばプラスチック製の支持体7 にはめ込むことによって挿入することができる。台7はまた、互いに摺動可能な 複数のプレートを重ねて構成できるが、これについては後述する。この場合、適 切にプレートを摺動させながら台7を取り外すことによって、支持体7にピン3 を入れることができる。 図11〜14は、接触ピン3を渦巻きばね3’から構成した本発明の4個の変 形実施態様を示すものである。この外観以外は、図11の変形実施態様は、図7 の実施態様に対応する。ピン3’を構成する渦巻きばねの直径は、端子6および プリント回路の電極8とそれぞれ電気的な接触を行うばね4,40の直径とは異 なる。台を通る通過穴13は、2個のストッパ44,45を決定する浅い環状溝 を有する。渦巻きばね3’は、変形されてこの溝に挿入され、次いで溝は、ばね の縦方向の移動を制限する。また、ばね3’は、台7を取り外すことによって、 あるいは後述するように台7を適切に構成するプレートを摺動させることによっ て同様に挿入することができる。溝はストッパ44,45を設置しなくともよく 、渦巻きばね3’は、側面摩擦および付勢により穴13に保持可能である。 渦巻きばね4,ピン3’、および渦巻きばね40は、その長さに沿って直径を 変えた一個のばねから構成することもできる。これらの三つの要素を別々に製造 し、溶接あるいは他の方法で接合してから、このように結合した要素を一回で穴 13に挿入することも可能である。さらに、ピン3’と渦巻きばね4および40 の接触を最適化するために、特にこれらの要素が一個の部品で構成されていない 場合には、こうした各種のばねを最適結合する結合要素(図示せず)を配置する こともできよう。 先の実施態様と同様に、ピン3’の位置は、穴13の内部に固定されていない こと、反対にピン3’は一定範囲を移動可能であり、たとえ厚みが異なっていて も、ピンと、端子6および電極8との圧力を均等にできることが分かる。 図12,13,14は、図11の変形実施態様であり、端子6または電極8あ るいはその両方との接触を最適化するとともに、渦巻きばね4,40の端が摩耗 または損傷する恐れを制限するために、接触片46,47が備えられている。 図15は、図5に示された実施態様から派生した本発明の変形実施態様を示す 。同一の要素には同じ参照番号を付し、それらの説明は省く。この二つの図を比 べると、接触片48がピン3の上端にはめ込まれていることが分かる。接触片4 8の形状または材質あるいはその両方は、ピン3と、IC1の対応する端子6と の間に可能な電気接触を最適化するように選択する。接触片48は、ピン3の上 端を金または銀で被覆して構成してもよい。さらに接触片48の形状は凹形なの で、正確でしかも容易に台上でIC1を心合わせすることができる。この例では 、ICはBGA型(ボール・グリッド・アレイ)である。接触片48の形は、I Cが別のタイプ、たとえばCGA(コラム・グリッド・アレイ)またはLGA( ランド・グリッド・アレイ)である場合、違う形にしてもよい。 台の支持体7は、重なった二つの層またはプレート50,51により構成され 、このプレートの上に、IC1の配向および心合わせを容易にすることができる 心合わせフレーム49が並置されている。プレート50,51ならびに心合わせ フレーム49は、複数の位置決めボルト90で結合されている。プレートは、同 じ材料にしても異なる材料にしてもよい。プレート50,51が互いに摺動する 変形実施態様については後述する。各層は、十分に間隔をあけた最低2個の位置 決めボルト90が貫通することにより、層49,50,51を最適の精度で簡単 に揃えることができる。ICは、心合わせフレーム49でIC1のケースを支持 し、あるいはフレーム49でIC1の外側の端子6を支持することにより、ピン 3に対して心合わせされる。また段状の心合わせフレーム49を設けて、段の下 部をICの外側端子6で支持し、段の上部をIC1のケースで支持するようにし てもよい。 図16は、CGA(コラム・グリッド・アレイ)型のICに特に適合した本発 明の変形実施態様を示す。BGA型のICに比べて、CGA型のICは、たとえ ば高さ約2mmの小円柱形に構成された端子6’により区別される。 図16の下部は、図6の下部と全く同じであり、その説明はここでは省く。分 離フレーム80は支持体7に設置される。ソケットフレーム81は、分離フレー ム80の上に並置される。ソケットフレーム81にあける穴84の数および配置 は、IC1の端子6’と台のピン3との数および配置に対応する。金属ソケット 83は、各穴84内に収容される。ソケット83の外形は、対応する穴84内に はめ込み可能であって、容易には抜けないようなものとする。ソケットの内側の 形は、円柱形の端子6’を収容可能であり、この端子は、そこに無理にはめ込ま なくても容易に入る。穴85は、ソケット83の底に設けられ、端子6’を入れ たときに空気を出すことができる。心合わせフレーム82は、ソケットフレーム 81の上に並置され、台の上にIC1を容易に位置決めし、心合わせすることが できる。 ソケット83は、特に端子が長かったり、あるいはどちらかといえば柔らかい 金属で作られている場合にそれらが折れないように、端子6’への支持を提供す る。しかしながら、円柱形の端子6’が短くて折れにくい場合には、ソケット8 3をなくすことができる。この場合、BGA型ICの台と同様の台を、場合によ っては、分離フレームを追加して、あるいはピン3の上端または上部の圧縮要素 4の形状を適合しながら、CGA型ICに用いることもできる。実際、ソケット 83は、CGA型の端子に特に適合した接触片を構成する。 当業者は、ここでは図16に関してだけ記載したCGA型IC用のソケットフ レーム81を、図5〜15または29〜31に関して特に記載したBGA型IC 用の如何なる台にも配置できること、かくしてこうした台のどんなものでもCG A型のICに適合できることを直ちに理解するであろう。 図17は、LGA(ランド・グリッド・アレイ)回路に特に適合した本発明に よる変形実施態様を示す。BGAまたはCGA型の回路に比べて、LGA型の回 路は、小型チップとしてIC1の下面の下に直接、構成されたほぼ平らな端子6 ”により区別される。 この場合、ピン3とLGA回路の端子6”との間の電気的な接触は、ピン3お よびプリント回路2の電極8の間の電気的な接触と同様に行われる。図17は、 図7のBGA回路用の台の変形に対応するLGA回路の台の変形実施態様を示す 。図に関して、ばね4の端の直径および傾斜は、端子6”の平らな表面との電気 的な接触を最適化するように調整されている。当業者は、特に図5〜15に関し て記載したBGA回路用の台が、LGA型回路を収容するために容易に適合でき ること、接触片46,47をばね4,40の端で使用可能であることを直ちに理 解するであろう。 台が2個のプリント回路カード間でカード間結合を行うために使用される場合 、図17の構成と同様の台の構成を採用する。このとき端子6”は、第二のプリ ント回路に接続される電極に代える。 図18および19は、本発明による変形実施態様を示し、ピン3とIC1の対 応する端子6との間隔9に挿入される導電性の圧縮要素を弾性のマット5から構 成したものである。マットは好適には、絶縁シリコンゴムから構成し、厚みは約 0.3〜1mm、さらにはそれ以上である。ここでは、これらの値は例としての み挙げたものである。好適には金めっきした金属線10をマット内に組み込む。 金属線はマット面にほぼ垂直に配置し、互いに0.05〜0.1mmの間隔をあ けて、全て、マットの上面および下面すれすれにカットする。マットの価格を抑 えるために、端子6およびピン3のサイズに応じて、必要な場合には、マット5 内で線10の間隔をもっと大きくすることもできる。このようなマットは、たと えば日本の会社「シンエツ」により市販されている。 台の支持体7は、重ねた2枚のプレート33,34からなり、その間にマット 5が配置される。プレート33,34ならびにマットは、図示されていないが適 切な手段により互いに固定されている。マット5は、全ての穴13の上に延びる ように十分に大きい。ピン3は、マットの下で、下部プレート33が通る穴13 に挿入され、この穴を縦方向にわずかに移動可能である。ピン3の下端は、図5 に示した実施態様のように、渦巻きばね40を介して対応する電極8と電気的に 接触する。ピン3が下端により穴13から出ないようにストッパ手段が備えられ る。 マット5と接触するピン3の上端は、マット内の可能な限り多数の金属線10 と接触するように、マットの弾性体にわずかに入るように構成される。図19に おいて、ピン3の端はこのために、リング状に配置された複数の歯12を備える 。他の配置もまた可能であり、たとえばピン3の一端を凹形にしてマット5と円 形の接触面を有するようにしてもよい。 IC1の端子6は、上部プレート34に設けられた穴13に挿入される。この 穴の側面によりICをガイドし、台上に心合わせすることができる。上部プレー ト34は、こうした心合わせ以外の機能はないので、下部プレート33よりも厚 みを薄くすることができる。LGA型の回路に対しては、穴13による心合わせ は不可能である。この場合、他の心合わせ手段を設けなければならず、上部プレ ート34は完全に使用不能になる。場合によってはBGA、CGA回路またはフ リップチップに対してもこのプレートを使えないことがある。各接触端子6と対 応するピン3との間の電気的な接触は、IC1が前記支持手段により台に押しつ けられるときに設定される。そのとき少なくとも一つの線、しかしながら好適に は多数の線は、圧縮されるマット5を介して高信頼性の電気的な接触を設定する 。 たとえば繰り返して利用する結果、マット5が穴13全体において同じ厚みを 持たない場合でも、ピン3は、穴の内部にしっかりと固定されているわけではな い。従って不均質な部分があっても一定の遊びがそれを補正し、それによって各 穴13のピン3とマット5との間で十分な圧力を確保することができる。 説明を簡単にするために、渦巻きばね4に代わる圧縮要素としてのマットの使 用5は、ここでは、図7に対応する配置でのみ考慮した。だが当業者は、図5〜 15または29〜31に関して記載された、どのような配置のどのようなばね4 または40にも代替するものとして、同様のマットを同じく使用可能であること を理解するであろう。特に、図11〜14の変形実施態様における渦巻きばね4 および40を、2個のマットの間のピンとして渦巻きばね3’を保持しつつ、圧 縮可能なマットに代えることは全く可能である。このために、マット内部で線1 0との適切な接触を確保するように、渦巻きばね3’の両端を変形したり、ある いは各端に適合する部品を設けたりすることが望ましい。 図20は、台の端子6に対する電気部品1の支持手段の変形実施態様を示す。 この変形実施態様では、支持手段が、ほぼ多角形たとえば長方形または四角形の ばね17から構成されている。ばね17は、自由な状態では、水平位置に関して 約45°傾斜した8個の部分からなる。2個の連続部分の傾斜は、そのたびに逆 向きになる。ばねが固定されていると、ばねの上部の角は、固定ねじ23の頂部 の下でそれぞれ固定される。IC1は、支持点28により、台7の4箇所で圧縮 される。ねじ23を多少とも締めたりゆるめたりすることによって、ばね17に より及ぼされる圧力を調整することができる。 もちろん、別な形のばねを選択することもできる。ばねの配置を変えて、IC 1で直接支持されずに追加部品を介して、あるいは場合によっては冷却ラジエー タを介してのみ支持されるようにすることも、もちろん可能である。 支持手段の他の変形実施態様を図21に示した。ここではそのうちの一つだけ を示した4個の支持要素18は、図1の変形実施態様と同様に設置されている。 固定ねじ23は、保持プレート29を介してIC1の上面に圧力を及ぼすことが できる。圧力の強さは、ねじ23を多少とも閉めたりゆるめたりして調整可能で ある。保持プレート29を通るねじ穴に係合する追加調節ねじ19は、多数の場 所でIC1の背面に対する圧力を調整することができる。調節ねじ19を用いな いで、固定ねじ23だけを使用して圧力を調節することもできよう。 個々の保持要素の代わりに、単一の保持プレートまたはフレームを設置しても よい。図22では、フレーム35が、IC1の上面に圧力を及ぼす保持要素の役 割をする。このフレームは、金属製にすることもできるが、好適には合成材料か ら構成する。支持体7の上の別のフレーム36は、台上のIC1を横方向にガイ ドし、完全に心合わせすることができる。心合わせフレーム36は、支持体7お よびIC1の間に挟まれて保持される。穴37は、心合わせフレーム内に設けら れ、保持フレーム35の対応する穴と同軸に揃えられる。固定ねじ39は、これ らの穴37,38を通過し、支持体7に備えられたねじ穴に係合する。フレーム 35および36は、IC1の心合わせを容易にするとともに、固定ねじを締め付 けすぎたときのIC1の圧力、あるいは場合によっては起きる変形を阻止するこ とができる。 同様に、フレーム35よりもむしろ保持プレートを使用することが可能である 。この場合、保持プレートの上面にラジエータを固定したり、あるいはプレート そのものをラジエータ要素として配置することもできる。 IC1を台の上に保持および支持するもう一つの手段を図23および24に示 す。支持リング67は、IC上に直接設置される。このリングは、たとえば金属 製で、熱伝導性に優れている。追加プレート63は、支持リング67の上に並置 され、追加プレート内の穴66を通る4個の円柱64により台の上に保持される 。円柱64は、台の支持体7またはプリント回路カード2にしっかりと結合され る。円柱65の頂部の形状および穴66の形状により、追加プレート63をはず すことができる。まず、穴66に設けられた拡大部の正面に頂部65が来るまで 追加プレート63を矢印cの方向に軽く回してから、次に追加プレート65を持 ち上げるのである。IC1の組立は、逆の手順で行う。つまりIC1を台の上に 、次いで支持リング67をIC1の上面に順に設置してから、円柱の頂部の上に 追加プレート63を通し、矢印cの反対方向にこのプレートを回転するのである 。図示されていないが、合成材料の心合わせフレームをIC1の周囲に設けて、 その位置決めを容易にすることもできる。 次に、複数のフィン61を含む冷却ラジエータ60を追加プレート63の中央 の穴62にねじ止めする。ラジエータは、ねじ止めされると、支持リング67で 支持され、支持リング67は、IC1の上面に圧力を及ぼし、ピン3の上にIC 1をしっかりと押しつけて保持する。 台上でIC1を保持かつ支持するもう一つの手段を図25および26に示す。 台7は、4個の円柱57を備え、各円柱は、拡大した頂部58まで延びている。 これらの4個の円柱の間に正確に配向されるICは、IC1と円柱57の頂部5 8との間に挟まれたばね59により保持される。ばね59は、好適には平らでは なく、台7、IC1、または円柱57の、場合によっては考えられる高さまたは 厚さの差を有効に圧縮するように波打っている。 図27および28は、台の上にICを保持し、支持する別の手段を示す。保持 リング70は、IC1を固定し、台の支持体7に押しつけるための中間部品71 と協働する。中間部品71は、IC1の下に挿入され、図示されていない手段に より台に結合して保持される。この部品は、突出部72を4カ所に含む。中間部 品71は、注入により製造される。変形実施態様では、この部品を台の支持体7 に組み込むことも可能である。保持リング70は、IC1および中間部品71の 上に通すことができる。保持リング70を矢印dの方向に軽く回すと、リング7 0の傾斜支持面73は、各突起部72で支持される。さらにリングを回すと、ま ず傾斜支持面73の高さと共に支持圧が増加し、次いで突起部72が傾斜支持面 73の上部の点の上を通過すると、かちっという音とともに解放される。この種 の自動固定式のリングまたは差込み継手要素による保持は、「カムロック」とい う名称で知られている。 保持リング70は、大きな中央穴74を有し、電気部品1の上面を見ることが できるとともに、必要な場合には、ラジエータまたは冷却要素をそこに固定する ことができる。ラジエータを固定しやすくするために、他の構成の保持リングも 検討することができる。たとえば自動固定式の保持リングは、ICの上面のでき るだけ広い部分にアクセス可能にしながら4カ所でICを台に固定できる自動固 定式の4個の保持ピボットに代えることも可能である。 上記の例では、ストッパ型の手段44、45および突出部42,43を備え、 それによって穴13の内部にピンを固定し、たとえば台がひっくり返ったり揺さ ぶられたりしたときでもピンが出ないようにしている。これらの手段は、台の製 造および組立をより複雑なものにし、しかも台の厚みをいっそう厚くすることが 求められる。ピン3または3’を穴13の側壁への摩擦によってのみ保持するこ とも場合によっては可能である。しかしながら、ピンを十分に保持することと、 ピンに必要な可動性を与えることとの折り合いを付けるのは難しい。図29は、 ストッパなしに作動する本発明の変形実施態様を示す。台の支持体7は、この例 では、重なった2枚のプレート52,53からなり、それよりも薄い2枚のプレ ート50,51が間に配置されている。プレート52および53は、互いに適切 な手段で固定され、たとえばクランク、あるいは中間プレート50,51を通ら ないねじまたはリベットにより固定される。貫通穴13は、ICの端子に対応す る場所に4枚のプレート50〜53を通って設けられる。ピン3は、各穴に挿入 される。各ピン3と、対応する電極との間、またICの対応する端子との間の電 気的な接触は、導電性の圧縮要素すなわち、この例では渦巻きばね4,40を介 して確保される。 中間プレート50,51は、矢印aおよびbにより示されたように、その独自 の面において移動可能である。好適には、使用者がそれらを容易に移動できるよ うにするための手段(図示せず)が設けられている。たとえばプレート50およ び51は、少なくとも一つの方向に従ってプレート52および53よりも幅広く し、使用者がこれらを押せるようにしている。たとえばプレート50を矢印aで 示された方向に押し、プレート51を矢印bで示された方向に押すことによって 、全てのピン3を同時にそれぞれの穴13に締め付けて固定することができる。 プレート50,51は好適には、穴にピンを緩く保持して最小の移動自在性を可 能にする位置に、位置決めボルト90(図15)を用いて固定することができる 。 4枚のプレートの穴13を完全に揃えるように再びプレート50および51を 移動することによって、ピン3を解放し、必要ならばこれを抜いたり、あるいは 一部交換したりすることができる。 図30は、締め付け保持プレート50,51を螺旋ばね型のピン3’と共に用 いる、本発明の別の変形実施態様を示す。図を単純化するために、ピン3’およ び導電性の圧縮要素4,40は、その全長に沿って直径が一定である単一の渦巻 きばねから構成する。しかしながら、図5〜14に示した変形実施態様のように 、圧縮要素4および40と異なるばねで、しかも場合によっては直径が異なるピ ン3’を構成しても、保持の原理が全く同様に適用されることは明らかである。 プレート50および51の位置に従って、縦方向の一定移動をばねの変形性によ り可能にしながらばねを穴13にしっかりと保持し、あるいは場合によってはば ね3’を完全に解放して交換できるようにすることも可能である。 当然、用いる摺動保持プレート数は2個以外にしてもよく、たとえば固定プレ ート1枚に対して摺動プレート1枚だけを用いることもできる。 図31は、本発明による変形実施態様を示し、突起42,43とそれぞれ協働 するストッパ44,45によってピン3が支持体7に保持される。支持体7は、 互いに摺動可能な2枚のプレート52,53からなる。プレート52,53に与 えられる相互の位置に応じて、ストッパ44、45を近づけたり、あるいは遠ざ けたりすることができ、従ってピン3を軸方向に保持するか、穴13を広げて、 プレート52,53をピン3の上に持ち上げてはずせるようにする。下部プレー ト53は、プリント回路2と接触しない。反対に、支持体7とプリント回路2と の間に隙間を残しながらピン3の突出部43により上部プレート52上で支持お よび保持される。ピン3は、この隙間から高温の空気を注入することにより電極 8に溶接される。 図31において、ピン3は、プリント回路の電極8に溶接される。溶接後、プ レート52,53をはずすことにより、極めて容易に溶接部58を確認し、場合 によっては修理することができる。溶接部を固定し、毛管現象により溶接液が穴 13内を上らないようにするストッパが備えられている。 図示されていない変形実施態様では、ピン3は、溶接せずにプリント回路の電 極8で支持されるだけにしてもよい。この場合、台7は、たとえば、これらの2 個の要素を貫通するねじによってプリント回路2に保持される。このねじは、品 質の良い電気接触を確保するのに十分な支持をピン3および電極8の間に及ぼす ことができる。 台7は、溶接を確認するために取り外せる任意の数の摺動プレートから構成す ることも勿論可能である。当業者はさらに、プリント回路カードに台を組み立て る際に溶接または支持により固定されるこの種の可動ピンを、これまで説明して きた台の他の変形実施態様と共に利用可能であることを理解するであろう。 図32は、プリント回路2に台7を固定および心合わせ可能な貫通する植え込 みボルト54を示す。このような固定は、ピン3または圧縮要素40がプリント 回路2の電極8に溶接されていない場合に必要である。ピンがプリント回路に溶 接される予定であっても、植え込みボルトは、溶接に先立って位置決めおよび心 合わせを容易にすることができる。植え込みボルト54は、プラスチックまたは 金属製であり、プリント回路2、ならびにこの例では台7の全ての層を貫通する 。植え込みボルト54は、はめ込みにより挿入され、このボルトの内部でねじ止 めされる係合ねじ要素により保持される。 たとえば多数の電極層を含む特に複雑なプリント回路カードの場合には、植え 込みボルト54を通すためにカードを貫通する穴を設けるのが難しい場合がある 。この場合には、図33に示したように、プリント回路カードに溶接により直接 固定した植え込みボルトを用いることもできる。この図では、溶接部57により プリント回路2に固定された植え込みボルト56が、プリント回路の上層52だ けを保持している。他の層50,51,53は、上述のようにこの固定層52に 対して摺動可能である。植え込みボルト56の内部でねじ止めされる係合ねじ要 素55は、いったん挿入すれば、植え込みボルト56を保持可能である。四つの 層50〜53は、ピン3のわずかな移動を許可する位置に位置決めボルト90( 図15)によって相互に固定することができる。 プリント回路2に対する台のあらゆる回転を妨げるように、少なくとも2個、 だが好適には4個の植え込みボルト54または56を用いる。好適には、これら の植え込みボルトは、その面よりもむしろ台の四隅に配置されるだろう。このよ うにして、プリント回路の出し入れを行うために、プリント回路の下の電極8を 配置する最大の可能性を維持する。 図34は、ピン3と反対側のばね4の端に固定することができる接触片46の 詳細を示す。接触片46は、この例では、直径が小さい延長部461によりばね 4の端に保持される。この延長部は、ばね4の巻きの間に入れられ、幅が広がっ てフランジ462となっており、接触片46をばねの内部に固定できる。フラン ジ462は、さらに、ばね4および接触片46の間の電気接触を改善できる。接 触片は、既知の如何なる手段によってもばねに結合することが可能であるが、図 示された方法は、接触片が取り外しでき、溶接を行わない経済的な組立が可能で あるという長所を提供する。 接触プレート46の側面は垂直であるが、好適には、図示されたように凹状の 溝463を備える。この溝により、単に対応する接続要素で接触片を支持するだ けではなく溶接する場合、この溶接を容易にすることができる。この場合、場合 によっては考えられる余分な溶接ペーストは溝に入るので、ばね4まで流れる恐 れはない。溝463または接触片の側面の凹状部分の断面は、たとえば台形でも 円形でも任意の形にすることができる。 図35は、接触片46の固定手段の変形実施態様を示す。この場合、接触片4 6は、ばね4の面に置かれているだけで、ばねに近い接触の端は、ばねとの電気 接触を最適化するために適合した形状を有する。穴の開いたフレーム81は、台 の支持体7の上に配置され、フレーム81を通る穴84は、台の支持体7の穴1 3の上に重なる。しかしながら、穴84の直径は穴13の直径よりもわずかに小 さく、突出部464によって接触片46を固定できるストッパ86を決定してい る。従って、接触片46は、図16のソケット83と同様に固定される。穴の開 いたフレーム81は、接触片46を入れた後で、たとえば接着またはねじ止めに より支持体7に固定することができる。 接触片の端にある接触面460は、図34,35の例では凸状に膨らんでおり 、特にランド・グリッド・アレイ型の回路に適合している。このような構成によ り、接触片46の軸がチップ状の端子6の面に完全に垂直でない場合でも、LG A回路の平らな接続チップ6との接触を最適化することができる。しかしながら 、面460はまた、台に接続したい電気部品のタイプに応じて、一点でのみ電気 的接触を行うように尖っていたり、完全に平面であったり、あるいは凸状に膨ら んでいたりする。接触片46は、導電性の材料、好適には真鍮、場合によっては 銅、鋼鉄または貴金属で構成する。本発明の長所は、必要ならば、ばね4に用い る材料およびピン3に用いる材料とは異なる材料の接触片46を使用可能にする ことにある。かくして、各要素が被る応力に応じて各要素の材料の選択を最適化 することが可能である。たとえば、接触を最適化するとともに酸化の問題を低減 するために接触片を金で製造し、ばねおよびピン3は、もっと経済的な他の材料 を選択することができる。このようにして、使用する金の量を最低にすることが できる。 さらに、ほとんど完全な標準台を製造し、取り外しのできる様々なタイプの接 触片を単に備えることにより、各種のICまたは品質要求にこの標準台を適合す ることが可能である。 上記の例は、ピン3とLGA型のIC端子の接続要素6との間の接触を容易に するために用いられる接触片46に関する。しかしながら、上部接触片46また は下部接触片47は、たとえばBGAまたはCGA型の端子との接続を容易にす るために、あるいはプリント回路の電極若しくはマルチコンダクター・ケーブル との接触を容易にするためにも利用可能である。プリント回路にICを接続する 場合、IC側、あるいはプリント側、あるいはこの二つの側に同時に接触片を用 いることができる。接触片46,47は、対応する接続要素(電極または端子) で単に支持されるか、あるいはこの接続要素に溶接することができる。また接触 片46,47は、固定ピンを持つ台あるいは可動ピンを持つ台とも利用可能であ る。 以上のように、特に、ピンの性質(ロッド3またはばね3’)、圧縮要素4, 5,または40の位置、それらの性質(渦巻きばね4,40またはマット5)、 接触片46,47の位置、穴の中のピンの縦方向の保持(ストッパ44,45ま たは摺動プレート50,51)、台に対するIC1の支持手段、回路の型(BG A、LGA、CGA、フリップチップ、ボード間等)についての様々な実施変形 態様について説明した。こうした各種の変形態様のあらゆる可能な組み合わせを 完全に列挙することは煩わしいが、当業者は、このような様々な実施例を難なく 組み合わせ、適合することができるだろう。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年2月27日(1998.2.27) 【補正内容】 側面上での摩擦により穴の中に保持される。導電性の圧縮要素たとえば渦巻きば ねが各ピンの各側に設けられている場合、各ばねの力は、穴の中の端子の縦方向 の移動により均衡を取ることができるので、2個の電気部品の接続要素に対する ばねの圧力を均質化することができ、従って電気的な接触が改善される。 ピンは、好適には単一部品からなるロッド状の細長い部品から構成できる。変 形実施態様では、ピンは、それ自体が圧縮可能な渦巻きばねから構成される。 既に述べたように、本発明は特に、ICを収容するための台に適用されるが、 同様の端子構成を有するどんなタイプの電気部品も受容できる台にも適している 。本発明はさらに、「フリップチップ」型の構成、あるいは2個のプリント回路 基板の間の相互接続にも完全に適合する。 米国特許第4508405号は、複数の貫通穴を含む台を記載している。各貫 通穴には1個の固定ピンがはめ込まれ、一方、第二の可動ピンは、穴を縦方向に 摺動可能であって、2個のピンは、ばねが内部に収容される隙間によって隔てら れる。2個のピンは穴ごとに加工が必要である。ピンの一つをはめ込むというこ とは、台の支持体を十分に厚くして変形に耐えるようにしなければならないこと を意味する。着脱式の固定部品は、直接、ピンと接触するので、あらゆる形の接 続端子と最適な電気接触が確保されるわけではない。 ドイツ特許第3832410号は、テスト装置用の接触装置を記載している。 この特許の開示は、着脱式の電気部品のための接続台の分野に直接適用するわけ にはいかない。 本発明の目的はまた、導電性の圧縮要素の端に取り付け可能な接触片によって 達せられる。これらの接触片は、固定ピンを持つ台や、可動ピンを持つ台ととも に用いることができる。 本発明は、例として記載され且つ図示された下記の実施変形態様によりいっそ う理解されるであろう。 図1は、4個の側面ねじによりICを保持した台の第一の変形実施態様の側面 図である。 図2は、台の第一の変形実施態様の上面図である。 図3は、図1のIIIに示された台の一部の拡大図である。 図4は、別の出願に記載された台を通る単一のピンに対応する、図3にIVで示 した台の一部の拡大図である。 図5〜14は、本発明の各種の変形実施態様による台の同じ部分の拡大図であ る。 図15は、ボール・グリッド・アレイ型の回路に適合した変形実施態様におけ る台の同じ部分の拡大図であり、ICの心合わせは台の貫通穴以外の手段によっ て確保されている。 図16は、コラム・グリッド・アレイ型の回路に適合した変形実施態様におけ る台の同じ拡大図である。 図17は、ランド・グリッド・アレイ型の回路に適合した変形実施態様におけ 請求の範囲(補正後) 1. 2個の電気部品(1,2)がそれぞれ、複数の接続要素(6;6’;6” ;8)を含み、第一の電気部品(2)に第二の電気部品(1)を着脱式に固定可 能にし、これらの2個の電気部品(1,2)を電気的に接続可能な接続台であっ て、 第一の電気部品(2)と第二の電気部品(1)との間に保持されて、前記接続 要素と同様に配置される複数の貫通穴(13)を備えた支持体(7)と、 支持体にほぼ垂直に延び、各ピンの一端が第一の電気部品(2)の接続要素( 8)との電気的な接触用で、他端が、装着された第二の電気部品(1)の接続要 素(6;6’;6”)との接触用である複数の導電性ピン(3;3’)とを含み 、 前記ピン(3;3’)の一つが前記各貫通穴(13)に配置され、 前記ピン(3,3’)が前記貫通穴の内部で縦方向にのみ緩く保持される台に おいて、 前記ピン(3;3’)を前記貫通穴(13)の少なくとも一端から引っ込める ように、前記貫通穴(13)の前記各ピン(3;3’)の端に隙間(9;41) が設けられ、 導電性の圧縮要素(4,40,5)が前記一つまたは複数の前記隙間(9;4 1)の少なくとも一つに収容され、各ピン(3;3’)と、第一の電気部品(2 )の対応する接続要素(8)との間、または着脱式に装着された第二の電気部品 (1)の対応する接続要素(6;6’;6”)との間、あるいはその両方に電気 的な接触を設定可能にし、前記圧縮要素(4,40,5)の長さは、前記電気部 品(1,2)を取り付けたとき支持体の貫通穴(13)を越えてはみ出ないよう なものとする、以上を特徴とする台。 2. 前記各ピン(3)は、好適には単一部品であるロッド状の細長い要素から 構成されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 3. 前記各ピン(3’)は、渦巻きばねからなることを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の台。 4. 一つまたは複数の導電性の圧縮要素の少なくとも一つは、渦巻きばね(4 ;40)から構成されることを特徴とする先行請求の範囲のいずれか一項に記載 の台。 5. 前記各ピンは、渦巻きばね(3’)から構成され、一つまたは複数の導電 性の圧縮要素の少なくとも一つは、直径が異なる渦巻きばね(4;40)からな ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 6. 前記ピン(3’)および接続される一つまたは複数の導電性の圧縮要素( 4,40)は、一個のばねからなることを特徴とする請求の範囲第10項に記載 の台。 7. 前記ピンと、装着された第二の電気部品(1)の対応する接続要素(6; 6’;6”)との間の隙間(9)に挿入される導電性の圧縮要素は、渦巻きばね (4)から構成されること、前記ピン(3;3’)に向き合った前記渦巻きばね の端は、接触片(46)を備えること、以上を特徴とする請求の範囲第4項に記 載の台。 8. 前記ピンと、第一の電気部品(2)の対応する接続要素(8)との間の隙 間(41)に挿入される導電性の圧縮要素は、渦巻きばね(40)から構成され ること、前記ピン(3;3’)に向き合った前記渦巻きばねの端は、接触片(4 7)を備えること、以上を特徴とする請求の範囲第4項に記載の台。 9. 前記導電性の圧縮要素の少なくとも一つは、互いに短い距離で配置される 多数の細い電線(10)を内部に組み込んだ弾性の絶縁マット(5)を含むこと を特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 10.前記マット(5)は、前記ピン(3;3’)が貫通する支持体(7)の表 面全体に及ぶことを特徴とする請求の範囲第9項に記載の台。 11.前記弾性のマット(5)に対して配向された前記ピン(3)の端は、複数 の歯(12)で歯切りした丸い縁またはリングを持つ空洞を有することを特徴と する請求の範囲第9項に記載の台。 12.前記貫通穴内部の前記ピン(3;3’)の縦方向の移動は、前記貫通穴内 部に設けられたストッパ(44;45)により制限されることを特徴とする請求 の範囲第1項に記載の台。 13.前記貫通穴(13)内部の前記ピン(3;3’)の縦方向の移動は、前記 貫通穴の側壁に対するピンの摩擦により制限されることを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の台。 14.前記貫通穴(13)が貫通する前記支持体(7)は、複数の重なったプレ ート(50,51)により構成され、そのうちの少なくとも一つのプレートは、 前記貫通穴(13)の側壁に対するピン(3;3’)の前記摩擦を調整できるよ うに他のプレートに対して摺動することを特徴とする請求の範囲第13項に記載 の台。 15.前記ピン(3)は、前記第一の電気部品(2)に溶接されること、前記ピ ン(3)を前記第一の電気部品(2)に結合する溶接を観察または修理可能にす るように、前記重なったプレート(50,51)を摺動させながら前記支持体を 引き出せること、以上を特徴とする請求の範囲第15項に記載の台。 16.前記端子(6;6’;6”)に対する前記第二の電気部品(1)の支持手 段を含み、前記支持手段は、台に結合し、第二の電気部品(1)の上面に圧力を 及ぼすことができる一つまたは複数のねじ(23)を含むことを特徴とする請求 の範囲第1項に記載の台。 17.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段を含み、前記支持手段は、台に結合し、第二の電気部品(1)の上面に圧 力を及ぼすことができるばね型の要素(17)を含むことを特徴とする請求の範 囲第1項に記載の台。 18.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段(16,17,18,23;16,23,24,29;35,36,39 )を含み、前記支持手段は台に結合し、第二の電気部品(1)の上面に圧力を及 ぼすことができる少なくとも一つの固定保持プレート(17;29;35)を含 むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 19.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段(70,71)を含み、前記支持手段は自動固定式であることを特徴とす る請求の範囲第1項に記載の台。 20.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段を含み、前記支持手段は台に結合し、支持圧力を調整可能であることを特 徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 21.第二の電気部品(1)に向き合った前記貫通穴(13)の端(14)は、 前記第二の電気部品(1)の対応する接続端子(6;6’;6”)をガイドでき るように形成されることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の台。 22.少なくとも幾つかの前記接触片(46,47)が、対応する接続要素(6 ,8)と接触する面(460)は、凸形であることを特徴とする請求の範囲第7 項に記載の台。 23.前記接触片(46)は、前記接触面(460)が一点に帰着するように尖 っていることを特徴とする請求項22に記載の台。 24.少なくとも幾つかの前記接触片(46,47)が、対応する接続要素(6 ,8)と接触する面(460)は、平面であることを特徴とする請求の範囲第7 項に記載の台。 25.前記接触片(46)の側面は凹形部分を含むことを特徴とする請求の範囲 第7項に記載の台。 26.前記導電性の弾性圧縮要素は、螺旋ばね(4,40)から構成されること 、前記接触片(46,47)は、ばね(4,40)の巻きの間に挿入される部分 (461)によって前記圧縮要素の端に保持されること、以上を特徴とする請求 項7に記載の台。 27.ばねの巻きの間に挿入される前記部分(461)は、前記部分以外の部分 よりも幅広のフランジ(462)を含む、請求の範囲第26項に記載の台。 28.少なくとも幾つかの前記接触片(83)が、対応する接続要素と接触する 面は、凸形であること、各接続要素(6)の少なくとも一部は、前記接触片(8 3)の前記凸形部分に挿入可能であること、以上を特徴とする請求の範囲第7項 に記載の台。 29.前記接触片(46,47,83)は着脱式であることを特徴とする請求の 範囲第7項または第8項のいずれか一項に記載の台。 30.前記接触片(46,47,83)は、前記圧縮要素(4,40)または前 記ピン(3,3’)あるいはその両方とは異なる材料で構成されることを特徴と する請求の範囲第7項または第8項のいずれか一項に記載の台。 31.前記接触片(83)は、前記台の支持体(7)に配置されて前記接続要素 (6)と同様に配置される貫通穴(84)を備えたソケットフレーム(81)に より保持され、接触片(83)は、前記ピン(3;3’)と電気的に接続するよ うに各貫通穴(84)に挿入されることを特徴とする請求の範囲第7項または第 8項のいずれか一項に記載の台。 32.前記第二の電気部品(1)は、ボール・グリッド・アレイ(BGA)型の ICまたはフリップチップからなることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載 の台と、前記台により相互接続される2個の電気部品の構成。 33.前記第二の電気部品(1)は、ランド・グリッド・アレイ(LGA)型の ICからなることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の台と、前記台により 相互接続される2個の電気部品の構成。 34.前記第二の電気部品(1)は、コラム・グリッド・アレイ(CGA)型の ICからなることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の台と、前記台により 相互接続される2個の電気部品の構成。 35.前記台の支持体(7)に配置されて前記接続端子(6’)と同様に配置さ れる貫通穴(84)を備え、前記ピン(3;3’)と電気的に接続されるように 各貫通穴(84)に金属ソケット(83)を挿入し、設置された前記第二の電気 部品(1)の接続端子(6’)を前記各ソケット(83)に挿入するソケットフ レーム(81)をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第34項に記載の構成 。 36.前記電気部品(1;2)は、プリント回路プレートによりそれぞれが構成 され、前記台は、2個のプリント回路の電極の間でカード間結合を実施可能であ ることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の台と、前記台により相互接続さ れる2個の電気部品の構成。 37.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段(60,63,64,67)を含み、前記支持手段はラジエータ(60) を含み、このラジエータ(60)は、前記第二の電気部品の上面で、台または第 一の電気部品(2)に結合して第二の電気部品(1)の上面に圧力を及ぼすこと ができる部品(63)にねじ止めされることを特徴とする、請求の範囲第1項に 記載の台と、前記台により相互接続される2個の電気部品の構成。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 複数の接続要素(6;6’;6”;8)を含む2個の電気部品(1,2) を着脱式に固定するとともに電気的に接続可能な台であって、 第一の電気部品(2)と第二の電気部品(1)との間に保持されて、前記接続 要素と同様に配置される複数の貫通穴(13)を備えた支持体(7)と、 支持体にほぼ垂直に延び、各ピンの一端が第一の電気部品(2)の接続要素( 8)との電気的な接触用で、他端が、装着された第二の電気部品(1)の接続要 素(6;6’;6”)との接触用である複数の導電性ピン(3;3’)とを含み 、 前記ピン(3;3’)の一つが、前記各貫通穴(13)に配置される台におい て、 前記ピン(3;3’)は、前記貫通穴の内部で縦方向にのみ緩く保持されるこ と、 前記各ピン(3;3’)の一端と第一の電気部品(2)の対応する接続要素( 8)との間、または前記各ピン(3;3’)の他端と第二の電気部品(1)の対 応する接続要素(6;6’;6”)との間、あるいはその両方に、隙間(9;4 1)が設けられること、 導電性の圧縮要素(4,40,5)が、一つまたは複数の前記隙間(9;41 )の少なくとも一つに収容され、各ピン(3;3’)と、第一の電気部品(2) の対応する接続要素(8)との間、または装着された第二の電気部品(1)の対 応する接続要素(6;6’;6”)との間、あるいはその両方に、電気的な接触 を設定するようにすること、以上を特徴とする台。 2. 前記各ピン(3)は、好適には単一部品であるロッド状の細長い要素から 構成されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 3. 前記各ピン(3’)は、渦巻きばねからなることを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の台。 4. 前記第二の電気部品(1)は、ボール・グリッド・アレイ(BGA)型の ICまたはフリップチップからなることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の 台。 5. 前記第二の電気部品(1)は、ランド・グリッド・アレイ(LGA)型の ICからなることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 6. 前記第二の電気部品(1)は、コラム・グリッド・アレイ(CGA)型の ICからなることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 7. 前記台の支持体(7)に配置されて前記接続端子(6’)と同様に配置さ れる貫通穴(84)を備え、前記ピン(3;3’)と電気的に接続されるように 各貫通穴(84)に金属ソケット(83)を挿入し、設置された前記第二の電気 部品(1)の接続端子(6’)を前記各ソケット(83)に挿入するソケットフ レーム(81)をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の台。 8. 前記電気部品(1;2)は、プリント回路プレートによりそれぞれが構成 され、前記台は、2個のプリント回路の電極の間でカード間結合を実施可能であ ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 9. 一つまたは複数の導電性の圧縮要素の少なくとも一つは、渦巻きばね(4 ;40)から構成されることを特徴とする先行請求の範囲のいずれか一項に記載 の台。 10.前記各ピンは、渦巻きばね(3’)から構成され、一つまたは複数の導電 性の圧縮要素の少なくとも一つは、直径が異なる渦巻きばね(4;40)からな ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 11.前記ピン(3’)および接続される一つまたは複数の導電性の圧縮要素( 4,40)は、一個のばねからなることを特徴とする請求の範囲第10項に記載 の台。 12.前記ピンと、装着された第二の電気部品(1)の対応する接続要素(6; 6’;6”)との間の隙間(9)に挿入される導電性の圧縮要素は、渦巻きばね (4)から構成されること、前記ピン(3;3’)に向き合った前記渦巻きばね の端は、接触片(46)を備えること、以上を特徴とする請求の範囲第9項に記 載の台。 13.前記ピンと、第一の電気部品(2)の対応する接続要素(8)との間の隙 間(41)に挿入される導電性の圧縮要素は、渦巻きばね(40)から構成され ること、前記ピン(3;3’)に向き合った前記渦巻きばねの端は、接触片(4 7)を備えること、以上を特徴とする請求の範囲第9項に記載の台。 14.前記導電性の圧縮要素の少なくとも一つは、互いに短い距離で配置される 多数の細い電線(10)を内部に組み込んだ弾性の絶縁マット(5)を含むこと を特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 15.前記マット(5)は、前記ピン(3;3’)が貫通する支持体(7)の表 面全体に及ぶことを特徴とする請求の範囲第14項に記載の台。 16.前記弾性のマット(5)に対して配向された前記ピン(3)の端は、複数 の歯(12)で歯切りした丸い縁またはリングを持つ空洞を有することを特徴と する請求の範囲第14項に記載の台。 17.前記貫通穴内部の前記ピン(3;3’)の縦方向の移動は、前記貫通穴内 部に設けられたストッパ(44;45)により制限されることを特徴とする請求 の範囲第1項に記載の台。 18.前記貫通穴(13)内部の前記ピン(3;3’)の縦方向の移動は、前記 貫通穴の側壁に対するピンの摩擦により制限されることを特徴とする請求の範囲 第1項に記載の台。 19.前記貫通穴(13)が貫通する前記支持体(7)は、複数の重なったプレ ート(50,51)により構成され、そのうちの少なくとも一つのプレートは、 前記貫通穴(13)の側壁に対するピン(3;3’)の前記摩擦を調整できるよ うに他のプレートに対して摺動することを特徴とする請求の範囲第18項に記載 の台。 20.前記ピン(3)は、前記第一の電気部品(2)に溶接されること、前記ピ ン(3)を前記第一の電気部品(2)に結合する溶接を観察または修理可能にす るように、前記重なったプレート(50,51)を摺動させながら前記支持体を 引き出せること、以上を特徴とする請求の範囲第19項に記載の台。 21.前記端子(6;6’;6”)に対する前記第二の電気部品(1)の支持手 段を含み、前記支持手段は、台または第一の電気部品(2)に結合し、第二の電 気部品(1)の上面に圧力を及ぼすことができる一つまたは複数のねじ(23) を含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 22.前記端子(6;6’:6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段を含み、前記支持手段は、台または第一の電気部品(2)に結合し、第二 の電気部品(1)の上面に圧力を及ぼすことができるばね型の要素(17)を含 むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 23.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段(16,17,18,23;l6,23,24,29;35,36,39 )を含み、前記支持手段は台または第一の電気部品(2)に結合し、第二の電気 部品(1)の上面に圧力を及ぼすことができる少なくとも一つの固定保持プレー ト(17;29;35)を含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 24.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段(60,63,64,67)を含み、前記支持手段はラジエータ(60) を含み、このラジエータ(60)は、前記第二の電気部品の上面で、台または第 一の電気部品(2)に結合して第二の電気部品(1)の上面に圧力を及ぼすこと ができる部品(63)にねじ止めされることを特徴とする請求の範囲第1項に記 載の台。 25.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段(70,71)を含み、前記支持手段は自動固定式であることを特徴とす る請求の範囲第1項に記載の台。 26.前記端子(6;6’;6”)に対して前記第二の電気部品(1)を支持す る手段を含み、前記支持手段は台または第一の電気部品(2)に結合し、支持圧 力を調整可能であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の台。 27.第二の電気部品(1)に向き合った前記貫通穴(13)の端(14)は、 前記第二の電気部品(1)の対応する接続端子(6;6’;6”)のためのガイ ド面の役割をするように形成されることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の 台。 28.少なくとも幾つかの前記接触片(46,47)が、対応する接続要素(6 ,8)と接触する面(460)は、凸形であることを特徴とする請求の範囲第1 2項に記載の台。 29.前記接触片(46)は、前記接触面(460)が一点に帰着するように尖 っていることを特徴とする請求項28に記載の台。 30.少なくとも幾つかの前記接触片(46,47)が、対応する接続要素(6 ,8)と接触する面(460)は、平面であることを特徴とする請求の範囲第1 2項に記載の台。 31.前記接触片(46)の側面は凹形部分を含むことを特徴とする請求の範囲 第12項に記載の台。 32.前記導電性の弾性圧縮要素は、螺旋ばね(4,40)から構成されること 、前記接触片(46,47)は、ばね(4,40)の巻きの間に挿入される部分 (461)によって前記圧縮要素の端に保持されること、以上を特徴とする請求 項12に記載の台。 33.ばねの巻きの間に挿入される前記部分(461)は、前記部分以外の部分 よりも幅広のフランジ(462)を含む、請求の範囲第32項に記載の台。 34.少なくとも幾つかの前記接触片(83)が、対応する接続要素と接触する 面は、凸形であること、各接続要素(6)の少なくとも一部は、前記接触片(8 3)の前記凸形部分に挿入可能であること、以上を特徴とする請求の範囲第12 項に記載の台。 35.前記接触片(46,47,83)は着脱式であることを特徴とする請求の 範囲第12項または第13項のいずれか一項に記載の台。 36.前記接触片(46,47,83)は、前記圧縮要素(4,40)または前 記ピン(3,3’)あるいはその両方とは異なる材料で構成されることを特徴と する請求の範囲第12項または第13項のいずれか一項に記載の台。 37.前記接触片(83)は、前記台の支持体(7)に配置されて前記接続要素 (6)と同様に配置される貫通穴(84)を備えたソケットフレーム(81)に より保持され、接触片(83)は、前記ピン(3;3’)と電気的に接続するよ うに各貫通穴(84)に挿入されることを特徴とする請求の範囲第12項または 第13項のいずれか一項に記載の台。
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