JP2002270312A - ボールが取着された挿入力零のソケット - Google Patents
ボールが取着された挿入力零のソケットInfo
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Abstract
的構成要素と回路基板とを機械的電気的に接続するため
のシステムおよび方法である。 【解決手段】ZIFソケットは、複数の押圧嵌合接触子
アセンブリと、接触位置と非接触位置との間で選択的に
移動可能な中間板とを有している。各接触子アセンブリ
は、圧縮力によって各接触子アセンブリがハウジング底
部の開口部に固定されるように、接触子アセンブリの下
方部を押圧嵌合することによってZIFソケットのハウ
ジングに取着されている。ZIFソケットは、回路基板
に設けられていて、電子的構成要素はZIFソケットに
設けられている。ZIFソケットの接触子アセンブリ
は、接触位置と非接触位置との間で選択的に移動可能で
ある。
Description
要素の分野に関し、特に、電子的構成要素と回路基板と
の間の機械的電気的接続を確立するための挿入力零(zer
o insertion force)(ZIF)のソケットに関する。さ
らに本発明は、プロセッサーパッケージを印刷回路板に
接続するためのBGA/LGA ZIFソケットに関す
る。
路基板と適切に伝達するための狭い空間を占める非常に
多くの電気的相互接続を必要とする。チップと外部回路
との間の電気的伝達を提供するために、回路チップは、
通常、伝達導線、パッドおよび類似のものをその外面の
1つまたはそれ以上に支持するハウジングすなわちパッ
ケージ内に備えられている。接触端子は、パッケージの
表面から、例えばピングリッド配列(pin grid array)
(BGA)、およびランドグリッド配列(land gridarra
y)(LGA)の形状で延びている。PGAは、パッケー
ジの表面から延びた複数のピンを備えている。BGA
は、パッケージの表面に取着された複数のボールを備え
ている。ランドグリッド配列は、パッケージの表面に形
成された複数の接続パッドすなわちランドを備えてい
る。チップを回路基板に物理的に取着するために、ま
た、チップの接触端子と回路基板の対応するトレースす
なわち導線との間に電気的接続を提供するために、はん
だボールのような導電性の材料が、電子的構成要素の各
接触端子に設けることができる。
(PCB)のような回路基板に設けられたソケットに保
持されている。ソケットは、電子的構成要素をPCBに
恒久的に電気的に接続する必要性を除去することによっ
て、相互接続を促進する。ソケットと接触するのに対し
て、電子的構成要素の接触端子は、PCBのトレースす
なわち導線に電気的に接続される。従来は、電子的構成
要素とソケットとの間の電気的接続の確立または断絶と
関連する挿入力および保持力があった。マルチピンの電
子的構成要素において、特に、マイクロプロセッサチッ
プのような沢山のピン端子を有するものにおいて、電子
的構成要素を関連するソケットに収めるために必要な挿
入力は考慮可能であって、ソケット内への電子的構成要
素の取り付けに困難性を導く。しかしながら、装置構造
として魅力的にするボールグリッド配列装置の本当の特
徴(例えば、隠された面に配置され接近してグループ化
された非常に小さい接触子)は、BGA、電子的構成要
素、あるいはその両方を損傷することなくPCBに確実
に設けることを非常に困難にする。ソケットから構成要
素を取り外すために要求される力、例えば、接続の維持
力に打ち勝つために要求される力は、構成要素を損傷す
るかまたはむしろ破壊するのに十分なほど大きくなるで
あろう。
ケットは、電子的構成要素をソケットに対して容易に挿
入し取り外すことを可能に構成する。挿入力零(ZI
F)のソケットは、電子的構成要素の操作と試験用の十
分な電気的接触を模索するけれども、電子的構成要素を
ZIFソケットから容易に取り外すための方法、および
電子的構成要素を小さい挿入力または挿入力なしでZI
Fソケットに挿入するための方法を提供する。従来の直
接的すなわちはんだレスZIFソケットシステムは公知
であって、ZIFソケットはPCBにはんだ付けされ、
BGAパッケージはZIFソケットに着脱可能に取着さ
れて接触子ボールのはんだなしで保持される。従来のこ
のタイプのZIFソケットは、迅速で容易な取り外し
と、BGAアダプタボードのはんだなしで修理またはア
ップグレードを可能にする。従来のZIFソケットと接
触するので、電子的構成要素の接触端子は回路基板と電
気的に接続される。
置との間で移動される接触指状部、延在部、またはピン
によって確立されてきた。BGA接触子ボールを受容す
る接触構造部は、代表的には、接触位置と非接触位置と
の間でその機械的電気的接続特性を危険に曝すことな
く、十分な電気的接触を試み、明確にする能力を維持す
る。他の従来のZIFソケットは、非接触位置に偏倚さ
れた接触構造部を使用し、メカニズムは、接触構造部を
接触位置に選択的に移動するために使用される。接触端
子が接触構造部内に挿入され、また、メカニズムが接触
構造部を移動するために使用された場合、接触構造部
は、小さい挿入力で端子を包含するか接触する。従来の
ZIFソケットが閉成された、すなわち接触位置に構成
された場合、電子的構成要素は回路基板に電気的に接続
される。
が非接触位置にある場合、回路基板と電子的構成要素と
の間の電気的接触は断絶される。比較的広い応用に有益
であるので、従来のZIFソケットは、高い接触密度の
応用には好ましくない。公知のZIFソケットが有する
困難性は、高接触密度状態、特に最小化が要求される場
合での複雑さとコストとを含んでいる。さらに、ZIF
ソケットの接触構造部は、PCBの与えられたフットプ
リント(footprint)内で係合しないであろう。ZIF構
造が高密度接触応用に使用された場合、従来のZIFソ
ケットは、はんだウィキット(wicket)と従来のはんだ技
法が有する困難性のために、電子的構成要素とPCBと
の間の接触を首尾よく維持しない。はんだウィキット
は、接触構造によって生成された経路によってZIFソ
ケットの内部へはんだが流れた場合に生ずる。ZIFソ
ケットの外側でのはんだの減少量は、ZIFソケットと
PCBとの間の悪化された電気的接続をしばしば導く。
従来のZIFソケットは再溶融(reflow)中にはんだボー
ルを制御しないので、その結果、ZIFソケットとPC
Bとの間に劣悪な接続が形成される。したがって、電子
的構成要素と回路基板とを電気的に接続することに関連
する欠点と問題点を克服する改良されたZIFソケット
の必要性が存在する。
IF)のソケット、および、実質的に挿入力零(ZI
F)のソケットを使用して電子的構成要素を回路基板に
機械的電気的に接続するための方法に関する。ZIFソ
ケットは、ハウジングを備えていて、このハウジング
は、接触位置と非接触位置との間でハウジングに関して
選択的に移動可能な中間板を含むためのキャビティ(cav
ity)を規定している。ハウジングは、頂面に形成され、
ZIFソケットの頂面に設けることができる電子的構成
要素の接触端子に対応して配置された複数の開口部を備
えている。中間板は、その中に形成され、電子的構成要
素の接触端子に実質的に対応するために配置された複数
の開口部を有している。ハウジングはまた、底面に形成
され回路基板の導線またはパッドに対応して配置された
複数の開口部を備えている。回路基板はまた、ZIFソ
ケットハウジングの底面から延びた設置突出部を受容す
るために回路基板に形成された複数の孔を備えている。
例えば、はんだ媒体のような電気的な接続媒体は、ZI
Fソケットのハウジングを回路基板に機械的電気的に接
続するためにそれらの間に設けられている。
びた接触端子をZIFソケットに接続するために、挿入
力をわずかに必要とするかまったく必要としない接触子
アセンブリ(contact assembly)を備えている。下方部
は、ハウジング底部の開口部内に設けられていて、軸線
的スロット(ax-slot)を有している。上方部は、下方部
の軸線から変位した軸線に沿って下方部から延びてい
て、下方部に関して可撓性である。接触子アセンブリ
は、下方部が圧縮力を受けるように、接触子アセンブリ
の下方部を挿入するかまたは押圧嵌合(press fit)する
ことによって適切な位置に保持できる。接触子アセンブ
リがハウジング底部の開口部内に設けられた場合、軸線
的スロットの角度は、ハウジング底部の開口部面によっ
て減少するように指向される。ハウジング底部の開口部
は、接触子アセンブリが圧縮力によって適切な位置に固
着されるように、接触子アセンブリの下方部を保持す
る。
底部の開口部の形状に対応する細長い断面形状を有する
第1の部分と、実質的に円錐状の形状の第2の部分とを
有している。接触子アセンブリの下方部は、第2の部分
に凹部を有している。凹部は、はんだ媒体のような電気
的接続媒体を受容するために適している。
トを使用して電子的構成要素を回路基板に機械的電気的
に接続するシステムと方法に関する。システムと方法
は、ZIFソケットを回路基板に設けることを含み、Z
IFソケットが回路基板に電気的機械的に接続される。
方法はさらに、電子的構成要素をZIFソケットに設け
ることを含み、電子的構成要素が接触子アセンブリによ
ってZIFソケットに電気的に接続される。接触子アセ
ンブリは、電子的構成要素から延びた接触端子をZIF
ソケットの接触子アセンブリに接続するために、わずか
の挿入力を必要とするかまたは挿入力をまったく必要と
しない。そして、ZIFソケットの中間板は接触位置に
移動され、それによって接触子アセンブリを電子的構成
要素の端子と接触するように変位する。各接触子アセン
ブリは、下方部が圧縮力を受けZIFソケットハウジン
グの開口部によって適切な位置に固着されるように、接
触子アセンブリの下方部をZIFソケットハウジングの
開口部内に押圧嵌合することによって取着される。好ま
しくは、システムと方法は、接触子アセンブリを頂板と
中間板の複数の開口部を、接触端子を自由に受ける非接
触位置から、接触子アセンブリが物理的に電気的に接触
端子と接触する閉成位置に選択的に移動し、それによっ
て回路基板と電子的構成要素との間の電気的接続を完成
するためにカム要素を操作することをさらに備えてい
る。
IF)のソケットを使用して電子的構成要素と回路基板
との間を接続し、それらの間に電気的接続を形成するた
めの装置、システムおよび方法に関する。本発明は、Z
IFソケットと回路基板との間、および最終的に回路基
板と電子的構成要素との間に改良されたより従順でより
信頼可能な接続を提供する。改良された接続は、接触子
アセンブリをZIFソケットに取り付けるための新規な
構造を備えた押圧嵌合(press fit)接触子アセンブリに
よって形成される。接触子アセンブリは、はんだ再溶融
中にはんだのウィキット(wicket)を阻止、および/また
は減少し、それによってZIFソケットと回路基板との
間のより信頼できる接続を生成するのに適している。さ
らに、本発明は、はんだボールのようなはんだ媒体を接
触子アセンブリに取着するための改良された構造を提供
する。本発明は、ZIFソケットが回路基板に接続され
た場所のはんだ管理を改良し、また、はんだ接着を改良
する。
用して電子的構成要素2を回路基板3に機械的および電
気的に接続するための電気コネクタシステムを示してい
る。図1と1Aとに示されたように、ZIFソケット4
は、電子的構成要素2と回路基板3との間に設けられて
いてそれらを接続する。図1と1Aとに示されたよう
に、回路基板3は、ZIFソケット4を配置して保持す
るための複数の凹部6を有する板本体部5を備えてい
る。回路基板3はまた、回路基板3の頂部設置表面8に
形成された電気的に導電性の複数の接触構造部7を備え
ている。導電性の複数の接触構造部7は、ZIFソケッ
ト4と回路基板3との間に電気的接続を確立するために
電気的取着媒体9を受容するのに適している。導電性の
接触構造部7は、ZIFソケット4と回路基板3との間
の電気的経路を完成するために適している。導電性の接
触構造部7は好ましくは、従来の接触子パッド、トレー
ス、あるいは類似のものである。好ましくは、回路基板
3は、従来の非導電性材料で形成された従来の印刷回路
板(PCB)である。導電性の接触構造部7は好ましく
は、銅材料のような電気的に導電性の材料から形成され
ている。
成要素2は、底部設置表面11を有するハウジング10
を備えている。電子的構成要素2は、底部設置表面11
に形成された各開口部(図示せず)を通過している複数の
接触端子12を有している。複数の接触端子12は、Z
IFソケット4との電気的機械的接続を促進するために
底部設置表面11から延びるのに適している。接触端子
12は、好ましくは銅材料のような電気的に導電性の材
料で作られている。1つの実施例において、電子的構成
要素2は、例えばインテルマーセッド(Intel Merced)プ
ロセッサーパッケージのようなプロセッサーパッケージ
である。
を示している。図2に示されたように、ZIFソケット
4は、頂部14、底部15、2つの側壁16、2つの端
壁17を有するハウジング13を備えている。ZIFソ
ケットのハウジング13は、その中に中間板19が設け
られ、好ましくは矩形形状のキャビティ18を規定して
いる。ZIFソケットのハウジング13は、頂部設置表
面20と底部設置表面21とを備えている。ZIFソケ
ット4はまた、底部設置表面21から下方へ延びる1つ
またはそれ以上の設置突出部22を備えている。設置突
出部22は、ZIFソケット4を回路基板3に機械的に
配置して保持するために、回路基板3に形成されている
対応する凹部6内に挿入するのに適している。好ましく
は、少なくとも2つの設置突出部22が使用され、ZI
Fソケットのハウジング13の各端部に1つある。
4は、内面23を備えていて、好ましくは、ハウジング
の頂部設置表面20からハウジングの頂部内面23へハ
ウジング頂部14を通って延びた1つまたはそれ以上の
開口部24を有している。ハウジング頂部14は、この
頂部に形成され、ハウジングの頂部設置表面20からハ
ウジングの頂部内面23へハウジング頂部14を通って
延びた複数の開口部25を備えている。中間板19は、
頂面26と底面27とを備えている。中間板はまた、頂
面26から底面27へ中間板19を通って延びる複数の
開口部28を備えている。中間板19はまた、中間板1
9を通って頂部表面26から底面27に延びた複数の細
長い開口部29を備えている。ハウジング底部15は、
内面30を備えていて、好ましくは、ハウジングの底部
設置表面21からハウジングの底部内面30へハウジン
グ底部15を通って延びた1つまたはそれ以上の開口部
31を有している。ハウジング底部15は、底部設置表
面21から底部内面30へハウジング底部15を通って
延びた複数の開口部32を備えている。ハウジング底部
15は、ハウジング底部の複数の開口部32内に配置さ
れた複数の接触子アセンブリ33を備えている。ハウジ
ング底部15はまた、ハウジングの底部内面30から上
方へ延びた複数の突起部34を備えている。ハウジング
底部15の複数の突起部34は、ハウジング底部15の
ハウジング頂部14への接続を促進するためにハウジン
グ頂部14に接触するのに適している。好ましくは、複
数の突起部34は中間板19において、複数の細長い開
口部29を通っているがそれに接触しないで延びてい
る。好ましくは、ハウジング底部15は、液晶ポリマー
(LCP)のような好ましくはプラスチックから作られ
た絶縁性の材料で構成されている。図2に示されたよう
に、ハウジング底部15はまた、ZIFソケット4の外
側からキャビティ18内へ延びたカム要素36を受容す
るのに適した溝35を備えている。溝35は、ZIFソ
ケットのハウジング13に関するカム要素36による無
関係な運動を制限することにより、操作においてカム要
素36を助ける。
と、中間板19の複数の開口部28とは、電子的構成要
素2の複数の接触端子12と対応するように配置されて
いる。ハウジング底部15の複数の開口部32は、回路
基板3上の複数の電気的に導電性の接触構造部7と対応
して配置されている。ZIFソケットのハウジング13
において、ハウジング底部の複数の開口部32は、電子
的構成要素の複数の接触端子12と対応している。ハウ
ジング頂部14の1つの実施例において、209個の2
つのグループに分割された418個の開口部25があ
る。
5は、ハウジング底部15のハウジング頂部14への接
続を容易にするために、ハウジング頂部14に向かって
ハウジング底部15の外側端部の周りに上方へ延びた2
つの側壁16と2つの端壁17とを備えることができ
る。側壁16と端壁17とは、中間板19をそれらの間
に受容するためのハウジング頂部14とハウジング底部
15との間にキャビティ18を形成する。これに替え
て、側壁16と端壁17とは、ハウジング頂部14から
下方へ延びていてもよく、または、側壁16と端壁17
との一部分がハウジング底部15から上方へ延びてい
て、側壁16と端壁17との一部分がハウジング頂部1
4から下方へ延びていてもよい。ハウジング頂部14と
ハウジング底部15とは、中間板19をそれらの間に保
持するために中間板19の周りで一体に接続される。中
間板19は、いずれも固定的なハウジング頂部14およ
びハウジング底部15とは独立して移動する。
斜視図を示している。図3に示されたように、ZIFソ
ケット4は、ハウジング頂部の複数の開口部25に対応
してハウジングの頂部内面23に形成された凹部37を
備えている。ハウジング頂部の各開口部25は、接触子
アセンブリ33と接触端子12の一部分を受容するのに
適したハウジング頂部14の内面23に凹部37を有し
ている。各凹部37は凹部面38を有している。ハウジ
ング頂部の各開口部25は、円形の断面形状を有してい
るが、接触端子12の断面形状に好ましくは対応する他
の形状を備えていてもよい。ハウジング頂部の各凹部3
7は好ましくは、しかし必ずしも必要ではないが、矩形
の断面形状を有している。ハウジングの凹部37の断面
形状はまた、ハウジングの凹部37が接触端子12と接
触子アセンブリ33の一部分を受容できるような、例え
ば正方形のような他の形状、他の多角形形状、長円形、
他の非多角形形状などを有していてもよい。ハウジング
頂部14は、絶縁性の材料で構成されていて、好ましく
は、例えば液晶ポリマー(LCP)のようなプラスチッ
クから製造されている。
示している。図3と図4とに示されたように、ハウジン
グ底部15は、好ましくは複数の接触子アセンブリ33
を受容するのに適した複数の開口部32を備えている。
ハウジング底部の各開口部32の断面形状は1つの接触
子アセンブリ33の断面形状に対応している。図示され
たように、ハウジング底部の各開口部32は、好ましく
は円形の断面形状を有しているが、好ましくは接触子ア
センブリ33の断面形状に対応する他の形状を備えてい
てもよい(例えば、正方形、矩形、他の多角形形状、長
円形、または他の非多角形形状)。
触子アセンブリ33は、ハウジング底部の複数の開口部
32内に設けられている。図示したように、接触子アセ
ンブリ33は、ハウジング底部15から上方へ延びてい
て、中間板19を通って少なくともある距離ハウジング
頂部の凹部37内に延びている。各接触子アセンブリ3
3は、ハウジング頂部14、中間板19、およびハウジ
ング底部15の表面にほぼ垂直に向けられている。各接
触子アセンブリ33は、ハウジング底部15に接続され
ていて、電子的構成要素2の複数の接触端子12と回路
基板3の導電性の接触構造部7との間の電気的接続を形
成するために配置されている。接触子アセンブリは、電
気的に導電性の材料から作られている。
を示している。図5に示されたように、ハウジング底部
15は、ハウジング底部15の複数の開口部32と対応
する底部設置表面21に形成された複数の凹部39を有
している。ハウジング底部の各凹部39は、好ましくは
矩形の断面形状を有しているが、断面形状はまた、他の
形状、例えば、正方形、他の多角形形状、長円形、他の
非多角形形状等を備えていてもよい。図5に示されたよ
うに、ハウジング底部の各凹部39は、外面40を有し
ている。はんだボールに類似した多量の溶融可能材料の
ような電気的取着媒体9が、ハウジング底部の各凹部内
に少なくとも部分的に存在する。電気的取着媒体9は、
従来の再溶融またははんだ技術を使用してZIFソケッ
ト4を回路基板3に接続するのに使用される。
に、中間板の複数の開口部28は、接触子アセンブリ3
3と接触端子12との一部分を受容するのに適してい
る。中間板の複数の開口部28は、好ましくは矩形の断
面形状を有する細長いスロットのように形成されている
が、複数の開口部28が接触端子12と接触子アセンブ
リ33の一部分を取り囲むことができる他の形状を備え
ることもできる。好ましくは、中間板19は、液晶ポリ
マー(LCP)のようなプラスチックから製造された絶
縁性の材料で構成されている。
の細長い開口部29は、ハウジング底部15から延びた
複数の突起部34を受容するのに適している。複数の細
長い開口部29は、長円形または細長いスロットの断面
形状を有している。このようにして、複数の突起部34
は、方向を示す矢印41Aと41Bによって図4と5に
示されたように、中間板19が動く(例えば、端と端を
くっつけて(end to end))のを依然として可能にするけ
れども、ZIFソケットのハウジング13に関する中間
板19の外部的運動(例えば、左右に(side to side))
を制限することによって、中間板19の安定を助力す
る。
ム要素36が操作された場合、方向を示す矢印41Aと
41Bによって示されたZIFソケットのハウジング1
3に関連して動く。カム要素36の操作は、接続位置と
非接続位置との間で中間板19を選択的に動かす。図5
に示されたような接続位置において、ZIFソケット4
は、電子的構成要素2をZIFソケット4に機械的およ
び電気的に接続する。図4に示されたような非接続位置
において、ZIFソケット4は電子的構成要素2に電気
的に接続されていない。中間板19の移動は、好ましく
は、方向を示す矢印41Aと41Bによって図3、4お
よび5に示されたようなx−軸線に沿っている。これに
替わる実施例において、中間板19の移動は、y−軸
線、z−軸線に沿って生ずるか、あるいは、複数の接触
子アセンブリ33と複数の接触端子12との間の接続を
選択的に確立するであろう移動が生ずる。
続位置と、図4に示されたような非接続位置との間での
中間板19の選択的移動を可能にするために、ZIFソ
ケットのハウジング13に操作的に接続されている。図
示したように、カム要素36は、L−形状のハンドルを
備えている。カム要素36の開成は好ましくは、カム要
素36をその軸線、すなわち図2において方向を示す矢
印42によって示されたx−軸線の周りに回転させるこ
とによって達成される。これに替わる実施例におけるカ
ム要素36の開成は、しかしながら、長手方向への移
動、ZIFソケットのハウジング13に選択的に垂直な
移動、または、複数の接触子アセンブリ33を複数の接
触端子12と電気的に接続するように選択的に配置する
移動を含む更なる方法を包含するがこれらに限定される
ものではない。好ましくは、接触子アセンブリ33は、
導電性の材料のシートから打ち抜かれ成形される。しか
しながら、他の方法(機械加工のような)も採用でき
る。
センブリ33は、上方部43と下方部44とを備えてい
る。上方部43は、接触子アセンブリの下方部44から
上方へ延びている。図示したように、接触子アセンブリ
の上方部43は、好ましくは鎌(sickle)形状の払拭アー
ムである。接触子アセンブリの上方部43の軸線である
軸線Bは、接触子アセンブリの下方部44の軸線である
軸線Aから好ましくは偏倚している。上方部43は、真
っ直ぐで平坦な払拭アーム、球根状すなわち拡大頭部を
有する払拭アーム、丸いピン、あるいは、接触端子33
との接続を促進する他の払拭アーム形状のような他の形
状を備えていてもよい。さらに、接触子アセンブリ33
は、同時にいくつかの異なったタイプの接触子を備える
ことができる。例えば、いくつかの接触子は、信号また
は接地をもたらし、他のものが電力(power)をもたら
し、それによって本発明のコネクタを係合可能に活発(h
ot)にする。
接触子アセンブリの各上方部43は、中間板の開口部2
8を通って、また実質的にハウジング頂部14の内面2
3の凹部37を通って延びている。図4と図5に示され
たように、接触子アセンブリの各上方部43と各ハウジ
ング頂部の凹部37の凹部面38との間にギャップ45
が生成されている。図4は、非接触位置における複数の
接触子アセンブリ33と複数の接触端子12とを示して
いて、ここでは、各接触子アセンブリ33は各接触端子
12と分離され、すなわち係合解除されている。非接触
位置において、接触子アセンブリの上方部43は休止位
置(rest position)にある。非接触位置において、休止
位置にある接触子アセンブリの上方部43は、接触子ア
センブリの下方部44の軸線である軸線Aから離れて偏
倚されているので、接触端子12との電気的接続は全く
ない。図4に示されたように、非接触位置において、軸
線Bは軸線Aに平行である。
複数の接触子アセンブリ33の各上方部43は、上方部
43が接触端子12と接触するまで、中間板19によっ
て複数の接触端子の各接触端子12に向かって指向され
ている。上方部43は、中間板19によって曲げモーメ
ントを受ける。特に、カム要素36の操作は、中間板1
9を矢印41Aの方向へ移動し、接触子アセンブリの各
上方部43が中間板の複数の開口部28の開口部内面5
9によって偏倚されそれと接触される。中間板19によ
って曲げモーメントを受けた場合、軸線Bは軸線Aと平
行ではない。
アセンブリの下方部44は、第1の部分46と第2の部
分47とを有する。第1の部分46の断面形状は、好ま
しくは円形であるが、正方形、他の多角形形状または他
の非多角形形状のような、接触子アセンブリ33を適切
な位置に保持する圧縮力を可能にするあらゆる適切な形
状もまた備える。第1の部分46は、ハウジング底部の
複数の開口部32の形状に対応する細長い断面形状を有
する。第1の部分46の断面形状の周囲は、好ましくは
ハウジング底部の複数の開口部32の断面形状の周囲よ
りもわずかに大きい。第1の部分46は図6Cに示され
たように、外部表面48と頂部表面49とを有してい
る。
分47は、実質的に円錐状の形状を有していて、その頂
端部は第1の部分46の断面形状に対応する。第2の部
分47の断面形状は、好ましくは円形であるが、第1の
部分46の断面形状に対応する正方形、他の多角形形
状、または他の非多角形形状もまた備えていてもよい。
第2の部分47の断面形状の周囲は、ハウジング底部の
複数の開口部32の断面形状の周囲よりもわずかに大き
い。第2の部分47は、外部表面50と底部表面51と
を有している。第2の部分47の底部表面51は、平坦
または円錐状であるが、好ましくは電気的取着媒体9を
受容するために適した凹部52を備えている。
52は、電気的取着媒体9を複数の接触子アセンブリ3
3に取着することによって、ZIFソケットと回路基板
3との間の接続を改良するのに適している。各接触子ア
センブリ33の第2の部分の凹部52は、はんだ媒体に
接続できる接触子アセンブリ33の表面領域を増加する
ことによってはんだ管理を改良する。第1の部分46
は、圧縮力によって形状をわずかに変形できる軸線的ス
ロット53を有している。第2の部分47は、圧縮力に
よって形状をわずかに変形でき、また、第1の部分のス
ロット53に対応する軸線的スロット54を有してい
る。軸線的スロット53の壁55は、好ましくは約13
度の角度、α、を生成する。軸線的スロット54の壁5
6は同様に、好ましくは約13度の角度、α、を生成す
る。
とは、接触子アセンブリ33をZIFソケットのハウジ
ング13内に押圧嵌合することによって、接触子アセン
ブリ33をZIFソケット4に取着するのに適してい
る。ハウジング底部の開口部32は、接触子アセンブリ
33が圧縮力によって適切な位置に固定されるように、
接触子アセンブリの下方部44を保持する。接触子アセ
ンブリの下方部44がハウジング底部の開口部32内に
設けられた場合、軸線的スロットは圧縮力を受け、角
度、α、は実質的に零に減少する。特に、各接触子アセ
ンブリ33の第1の部分の外部表面48は、下方部44
が圧縮力を受けるように、ハウジング底部の複数の開口
部32の開口部表面57によって指向さる。下方部44
がハウジング底部の開口部32内に設けられた場合、第
1の部分46の断面形状の周囲は、ハウジング底部の開
口部32の断面形状の周囲に等しくなる。下方部44が
ハウジング底部の開口部32内に設けられた場合、頂部
表面49はハウジングの内面と同一平面をなす。好まし
くは、下方部44がハウジング底部の開口部32内に設
けられた場合、第2の部分の底部表面51は、好ましく
は凹部の外面40と同一平面をなす。しかしながら、そ
れはハウジング底部の凹部39内にわずかに突出する。
接触子アセンブリ33は、例えば銅材料のような電気的
に導電性の材料から作られる。
は、はんだ再溶融中にはんだウィキットが阻止され、お
よび/または、減少されるのでZIFソケット4をシー
ルする。接触子アセンブリ33の圧縮押圧嵌合接続は、
はんだ中にZIFソケットのキャビティ18にはんだが
侵入するための通路を減少するか除去し、そして、ZI
Fソケット4と回路基板3との間のより信頼可能な機械
的および電気的接続を生成する。
ケット4は、電気的および機械的に回路基板3に接続さ
れている。ZIFソケット4は、ZIFソケットのハウ
ジング13を回路基板3に機械的に接続することによっ
て回路基板3に取着されている。好ましくは、ZIFソ
ケット4は、ハウジングの設置突出部22を回路基板の
複数の凹部6内に配置することによって、回路基板3に
機械的に接続されている。設置突出部22は次に、押圧
嵌合技法のような従来の技法を用いて回路基板3に取着
される。
ケット4は、電気的取着媒体9を接触子アセンブリ33
の第2の部分47に取着することによって、回路基板3
に電気的に接続されている。好ましくは、電気的取着媒
体9は、接触子アセンブリ33の第2の部分の凹部52
内に設けられていて、ボールグリッド配列、再溶融また
ははんだ技法のような従来の技法を使用して第2の部分
47に電気的に接続されている。電気的取着媒体9と接
続されたZIFソケット4は、次に、電気的取着媒体9
を、回路基板3の頂部設置表面8に形成された複数の電
気的に導電性の接触構造部7に接続することによって、
回路基板3に電気的に接続される。電気的取着媒体9
は、ボールグリッド配列技法、再溶融はんだ技法または
類似の従来の技法を使用して電気的に導電性の接触構造
部7に接続される。
ソケット4は、電子的構成要素2に電気的にまた機械的
に接続されている。電子的構成要素2は、電子的構成要
素の底部設置表面11をZIFソケットのハウジングの
頂面20に設けることによって、ZIFソケット4に機
械的に接続されている。これに替わる実施例において、
電気的構成要素接地突出部58は、電子的構成要素の底
部設置表面11から、ZIFソケットのハウジングの頂
面20と物理的に接触するために下方へ延びている。電
気的構成要素接地突出部58は、次に押圧嵌合技法のよ
うな従来の技法を使用してZIFソケットのハウジング
13に取着される。あるいは、電気的構成要素接地突出
部58は、ZIFソケットのハウジングの頂面20か
ら、電子的構成要素の底部設置表面11と物理的に接触
するために上方へ延びるようにしてもよい。本発明のこ
の実施例において、電子構成要素設置突出部58は、次
に押圧嵌合技法のような従来の技法を使用して電子的構
成要素の底部設置表面11に取着される。
要素2がZIFソケットのハウジング13上に設けられ
た場合、複数の接触端子12は、禁止されずに挿入力に
よって複数の開口部25に入る。複数の接触端子12
は、ZIFソケットのハウジング13の複数の開口部2
5を通って、また、中間板の複数の開口部28を実質的
に通って延びている。電子的構成要素2は、次に、カム
要素36を操作することによってZIFソケット4に電
気的に接続される。カム要素36は、複数の接触端子1
2および複数の接触子アセンブリ33のそれぞれの上方
部43を機械的に接続するために操作され、それによっ
てZIFソケット4と電子的構成要素2との間の電気的
接続を生成する。
2を損傷する危険なしで電子的構成要素2の回路基板3
への容易な接続を考慮するので重要である。接続中の損
傷の危険は、電子的構成要素2とZIFソケット4との
接続に関する挿入力が零または実質的にないので最小化
される。ZIFソケットはまた、電子的構成要素2また
はZIFソケット4の損傷の危険なしで電子的構成要素
2を容易に取り外すことを可能にする。取り外し中の損
傷の危険性は、取り外しに関する保持力がないので最小
になる。接続と取り外しの容易性は、電子的構成要素2
をアップグレードするか交換するために、また、電子的
構成要素3の試験のために理想的である。
たZIFソケット4を使用することによって、回路基板
3と電子的構成要素2との間の電気的接続を確立する方
法を包含する。電子的構成要素は、電気的取着媒体9を
接触子アセンブリ33の第2の部分47に取着すること
によって回路基板3とZIFソケット4との間に作られ
る。特に、電気的取着媒体9は、第2の部分の凹部52
内に設けられ、ボールグリッド配列技法、再溶融、また
ははんだ技法のような従来の技法を使用して第2の部分
の凹部52に電気的に接続される。ZIFソケット4
は、次に、ボールグリッド配列技法、再溶融、またはは
んだ技法のような従来の技法を使用して電気的取着媒体
9を回路基板3に電気的に接続することによって、機械
的および電気的に回路基板3に接続される。
複数の開口部25内に設けることによって電子的構成要
素2とZIFソケット4との間に作られる。電子的構成
要素2の複数の接触端子12は、抑制されることなく挿
入力によって複数の開口部25に入る。複数の接触端子
12は、ZIFソケットのハウジング13の複数の開口
部25を通り、また、実質的に中間板の複数の開口部2
8を通って延びる。次いで、カム要素36が操作され、
それによって、図5に示されたように、中間板の開口部
の内面59を接触子要素の上方部43が接触端子12に
機械的および電気的に接触するように指向する。このよ
うに、電気的通路は、回路基板3をZIFソケット4に
電気的に結合し、電子的構成要素2をZIFソケット4
に電気的に結合することによって、ZIFソケット4に
より回路基板3と電子的構成要素2との間に生成され
る。
することによってZIFソケット4から係合解除され、
それによって、中間板19が接触位置から非接触位置へ
移動するようにする。カム要素36の操作は、中間板1
9を接触子アセンブリの上方部43から矢印41Aの方
向へ離間する。非接触位置において、接触子アセンブリ
の上方部43は、電子的構成要素2の接触端子12から
離間して偏倚されるので、回路基板3と電子的構成要素
2との間の電気的接触はない。電子的構成要素2は、次
いで、電子的構成要素2の接触端子33を複数の開口部
25から引き出すことにより、電子的構成要素2をZI
Fソケット4から機械的に分離することによって、ZI
Fソケット4から移動される。接触端子33を複数の開
口部25から引き出すことは、顕著な保持力に打ち勝つ
ことなく達成される。
施例に、多くの変更および修正ができることを理解で
き、そのような変更および修正は、本発明の目的から逸
脱しないでなされる。例えば、接触子アセンブリと接触
端子との間の機械的接続を達成するために、接触子アセ
ンブリの上方部は多くの形状を有することができ、ま
た、押圧ピンの接触子アセンブリ形状は多くの形状およ
び寸法を有することができ、また、押圧ピン構造を達成
する軸線スロットは形状および寸法を変更できることを
理解すべきである。接触子アセンブリの第2の部分の凹
部は、はんだ固着およびはんだ管理の増加を達成するた
めに、形状、深さ、および寸法において変更され得る。
したがって、請求の範囲は、本発明の目的および範疇内
に入るそのような均等の変更をカバーするように企図さ
れている。
接続し、それらの間の電気的接続をするためのZIFソ
ケットを備えた本発明による例示的電子的構成要素シス
テムの分解斜視図。
図。
的接触子アセンブリを示す図1のZIFソケットの切り
欠き斜視図。
成要素の接触端子を示す図1のZIFソケットの一部断
面図。
要素の接触端子を示す図1のZIFソケットの一部断面
図。
図。
Claims (16)
- 【請求項1】 電子的構成要素を回路基板に実質的に挿
入力零で機械的にまた電気的に接続するためのZIFソ
ケットであって:頂部設置表面と底部設置表面とを有す
るハウジングを備えていて、前記頂部設置表面は、その
中に前記電子的構成要素から延びた複数の接触端子に対
応して設けられた複数の開口部を有し、前記底部設置表
面は、前記回路基板の電気的に導電性の接触子に対応し
て設けられた複数の開口部を有していて;前記頂部設置
表面と前記底部設置表面との間に前記ハウジングによっ
て形成されたキャビティを備えていて;前記キャビティ
内に設けられた中間板を備えていて、前記中間板は、接
触位置と非接触位置との間でハウジングに関して選択的
に移動可能であり、前記中間板は、前記電子的構成要素
の複数の接触端子に対応しまたそれを受容するために設
けられた複数の開口部を有し;ハウジングの底部の開口
部に設けられ前記中間板の開口部内へ上方に延びた複数
の接触子アセンブリを備えていて、前記接触子アセンブ
リは、前記電子的構成要素と前記回路基板との間の電気
的接続を選択的に形成するのに適していて、前記接触子
アセンブリは、前記ハウジングの底部の開口部内に押圧
嵌合されているZIFソケット。 - 【請求項2】 前記ハウジングは、ハウジングの頂部
と、中間板と、ハウジングの底部と、2つの側壁と、2
つの端壁とを有するハウジングアセンブリをさらに備
え、前記ハウジングの頂部は前記ハウジングの底部に接
続されていて、前記中間板は前記ハウジングの頂部と前
記ハウジングの底部との間で移動可能に設けられてい
て、前記ハウジングの頂部と前記中間板とは、前記電子
的構成要素の複数の接触端子に対応して設けられた複数
の開口部を各有していて、前記ハウジングの底部は、前
記回路基板の電気的に導電性の接触子に対応して設けら
れた複数の開口部を有している請求項1記載のZIFソ
ケット。 - 【請求項3】 前記ハウジングと中間板とに操作的に接
続されたカム要素をさらに備えていて、前記カム要素
は、接触子アセンブリが前記複数の接触端子を接触する
位置と、接触子アセンブリが前記複数の接触端子を接触
しない位置との間で中間板を前記ハウジングに関して指
向するのに適している請求項1記載のZIFソケット。 - 【請求項4】 各接触子アセンブリは、実質的に前記ハ
ウジングの底部の複数の開口部内に設けられた下方部を
さらに備えていて、前記ハウジングの底部は前記下方部
に圧縮モーメントを受けるようにする請求項1記載のZ
IFソケット。 - 【請求項5】 各接触子アセンブリは上方部をさらに備
えていて、この上方部は、中間板の開口部内に上方へ、
また、前記上方部を選択的に接続する前記中間板の凹部
内へ少なくとも部分的に伸びていて、それによって前記
接触子アセンブリが、曲げモーメントを受けて前記接触
子アセンブリを接触位置と非接触位置との間で指向する
請求項1記載のZIFソケット。 - 【請求項6】 前記凹部のそれぞれは、ハウジングの頂
部の開口部の内面に形成されていて、前記複数の凹部
は、前記接触子アセンブリと前記接触端子の上方部を受
容する請求項5記載のZIFソケット。 - 【請求項7】 前記中間板の複数の開口部は、前記接触
子アセンブリと接触端子の上方部を受容するために伸び
ている請求項1記載のZIFソケット。 - 【請求項8】 複数の接触子アセンブリのそれぞれの上
方部と、凹部の凹部面との間に形成されたギャップをさ
らに有する請求項1記載のZIFソケット。 - 【請求項9】 前記接触子アセンブリの上方部は、下方
部から上方へ延びていて、前記上方部の軸線は、非接触
位置において前記接触子アセンブリの中心の軸線から偏
倚していて、前記上方部の軸線と前記接触子アセンブリ
の軸線は、実質的に接触位置に整列されている請求項1
記載のZIFソケット。 - 【請求項10】 接触子アセンブリの上方部は、さらに
払拭アームを備えていて、前記中間板は、前記中間板が
接触位置にある場合に前記接触子アセンブリに曲げモー
メントを受けるように指向し、前記払拭アームは、前記
電子的構成要素の前記接触端子と偏倚された係合にあり
それによってそれらの間に電気的接続を形成する請求項
1記載のZIFソケット。 - 【請求項11】 接触子アセンブリの下方部は、前記ハ
ウジングの底部の開口部の形状に対応する細長い断面形
状を有する第1の部分と、実質的に円錐状の第2の部分
とを有していて、前記下方部は軸線的スロットを有して
いて、前記接触子アセンブリの下方部は、前記接触子ア
センブリが前記ハウジング底部の開口部内に挿入された
場合に前記ハウジング底部によって圧縮モーメントを受
ける請求項1記載のZIFソケット。 - 【請求項12】 前記接触子アセンブリの下方部は、前
記第2の部分に凹部を有し、前記凹部は、電気的接続媒
体を受容するのに適している請求項1記載のZIFソケ
ット。 - 【請求項13】 実質的に挿入力零のソケットを使用し
て電子的構成要素を回路基板に機械的電気的に接続する
ための電子的構成要素システムであって:下方へ延びた
複数の接触端子を有する電子的構成要素を備えていて;
複数の電気的接触構造部と複数の凹部とを有する回路基
板を備えていて;電子的構成要素の接触端子に実質的に
対応して設けられた複数の開口部を有するハウジング
と、前記ハウジングによって形成されたキャビティと、
前記キャビティに設けられた中間板とを有するZIFソ
ケットとを備えていて、前記中間板は、接触位置と非接
触位置との間で前記ハウジングに関して選択的に移動可
能であって、前記中間板は、前記電子的構成要素の複数
の接触端子と実質的に対応するためにその中に複数の開
口部を有していて;前記ハウジングの開口部に設けら
れ、前記電子的構成要素と前記回路基板との間に電気的
接続を選択的に形成するのに適した複数の接触子アセン
ブリを備えていて、前記接触子アセンブリは、前記接触
子アセンブリを前記ハウジングの前記開口部内に押圧嵌
合することによって前記ハウジングに取着されていて;
前記ZIFソケットと前記回路基板とを電気的に結合す
る電気的接続媒体を備えて;いる電子的構成要素システ
ム。 - 【請求項14】 前記ハウジングと前記中間板とに操作
的に接続されたカム要素をさらに備えていて、前記カム
要素は、接触子アセンブリが前記複数の接触端子を接触
する位置と、接触子アセンブリが前記複数の接触端子を
接触しない位置との間で中間板を前記ハウジングに関し
て指向するのに適している請求項13記載の電子的構成
要素システム。 - 【請求項15】 前記電気的接続媒体は、はんだボール
である請求項13記載の電子的構成要素システム。 - 【請求項16】 回路基板と電子的構成要素との間の電
気的接続を確立する方法であって:ZIFソケットが前
記回路基板に電気的に接続されるようにZIFソケット
を回路基板の一方の表面に設け;前記電子的構成要素と
前記回路基板との間の電気的接続を選択的に形成するの
に適した複数の接触子アセンブリによって前記電子的構
成要素が前記ZIFソケットに電気的に接続され、前記
接触子アセンブリを前記ZIFソケット内に押圧嵌合す
ることによって前記接触子アセンブリを前記ZIFソケ
ットに取着するように、実質的に零の挿入力で前記電子
的構成要素を前記ZIFソケットの一方の表面に設け;
前記接触子アセンブリを、前記電子的構成要素と前記Z
IFソケットとの間で電気的物理的接続がなされるよう
な接触位置と、前記ZIFソケットと前記電子的構成要
素との間で電気的物理的接触がなされないような非接触
位置との間で移動するようにカム要素を操作する;方
法。
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