JP2004039370A

JP2004039370A - 集積回路装着用組立体

Info

Publication number: JP2004039370A
Application number: JP2002193149A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Takeuchi; 竹内　忍
Original assignee: MOLDEC KK
Current assignee: MOLDEC KK
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】ランドグリッドアレイタイプのＣＰＵを確実に回路基板に接続することができる集積回路装着用組立体を提供する。
【解決手段】コネクタ１は絶縁体製のケース５と、ケース５の貫通孔７に装着される複数の端子６を有する。ケース５には端子６の接触部６ｂの下方に当接する当接部８を有する。固定部６ａは回路基板４の表面のランド部１１とクリーム半田１３を介して接続される。ＣＰＵ３をコネクタ１に載置すると、ランド部３ｃが端子６の接触部６ｂに当接する。この状態からＣＰＵ３を上方から付勢すると、接触部６ｂが屈曲して端子６とランド部３ｃとが接触する。このとき、接触部６ｂは固定部６ａに最も近いランド部３ｃと接触するのではなく、１ピッチ分側方のランド部３ｃに接触する。これにより接触部６ｂの長さを長くすることができＣＰＵ３の付勢力を小さくできる。接触部６ｂは当接部８に広い範囲で当接するため応力が分散される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、ＣＰＵ等の集積回路を回路基板に着脱自在に装着する集積回路装着用組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵ等の集積回路としては、矩形板状の端子部の表面に回路部を有し、端子部の下方から複数のピンが下方に突出するものが多く用いられている。このような集積回路を回路基板に着脱自在に装着するコネクタは、絶縁体製のケースに装着された導電性の端子と前記ピンとを接触させて前記ピンと前記回路基板とを接続するものである。
【０００３】
ところで、近年では、集積回路の処理能力の向上に伴ってピン数の増加が必要になってきている。また、一方ではパソコン等の小型化も進められており、集積回路及びコネクタの大きさが制限されている。
【０００４】
従って、制限された大きさの中で多数のピンを用いた場合は、それぞれのピンの太さが細くなると共に各ピンの間のピッチが狭くなり、それに伴ってコネクタの各端子のピッチも狭くしなければならないため、集積回路及びコネクタの製造が困難になってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような近年の事情に鑑み、集積回路にピンを設けることなく、集積回路の端子部の裏面に設けた略平面状の接触領域であるランド部を介してコネクタとの接続を行ういわゆるランドグリッドアレイ（以下ＬＧＡという。）タイプのＣＰＵが提案されている。
【０００６】
本発明は、このようなＬＧＡタイプのＣＰＵを確実に回路基板に接続することができる集積回路装着用組立体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の集積回路装着用組立体は、回路部と前記回路部が表面に設けられた板状の端子部と前記端子部の裏面に設けられた複数のランド部とを備えた集積回路を回路基板に着脱自在に装着するコネクタと、前記集積回路を前記コネクタに固定する固定手段とを備えた集積回路装着用組立体であって、前記コネクタは絶縁体により形成され前記端子部を載置するケースと、前記ケースに固定され前記回路基板と前記集積回路のランド部とを接続する端子とを備えている。
【０００８】
また、前記端子は前記ケースの表裏を貫通する貫通孔に挿入され前記回路基板に接続される固定部と、前記ケースの表面から上方に向けて突出し前記ランド部と接触する接触部とを有し、前記接触部は前記集積回路が前記ケースの所定位置に載置された際に前記固定部に最も近いランド部から１個以上離れたランド部に向けて延設され、前記集積回路が前記固定手段により固定された際に前記接触部が前記ランド部により下方に付勢されて屈曲して前記ランド部と接触することを特徴とする。
【０００９】
本発明の集積回路装着用組立体によれば、前記端子の接触部が前記固定部に最も近いランド部と接触するのではなく１個以上離れたランド部と接触する。このため、前記接触部が前記ランド部により上方から付勢されて屈曲されるときは、前記固定部から離れた位置で下方に付勢されるため、屈曲する接触部の長さが長くなる。従って、前記接触部を屈曲させるための力が少なくてもよいため、集積回路を付勢する力を少なくすることが可能となる。これにより、今後端子の数が増えた場合であっても、集積回路を付勢する力を少なくできるので、集積回路や固定手段にかかる負担を軽減することができる。
【００１０】
本発明の集積回路装着用組立体においては、前記端子の接触部が前記固定部に最も近いランド部に接触する端子を幅方向に迂回して前記固定部に最も近いランド部から１個離れたランド部に向けて延設されていることが好ましい。このように、前記接触部が隣接する端子を幅方向に迂回することにより、隣接する端子同士の接触を防止することができる。また、前記接触部を幅方向に迂回させると、前記接触部が前記ランド部によって下方に付勢された際に、前記接触部には上下方向の曲げ応力のみならず、捩れ方向の応力も発生する。従って、前記接触部内に発生する応力が分散されるため、集積回路の着脱回数が多くなった場合であっても前記接触部における疲労が生じにくい。
【００１１】
本発明の集積回路装着用組立体においては、前記ケースが前記接触部が前記ランド部により屈曲された際に前記接触部の下方に当接する当接部を有し、前記当接部は前記接触部と当接する面が前記接触部が変形する際の弾性曲線に沿って形成されていることが好ましい。前記接触部は前記固定部から１個以上離れたランド部と接触するように形成されているため、前記接触部が前記ランド部により屈曲されると前記固定部と前記接触部との曲折部分に曲げ応力が集中する。しかしながら、前記ケースに当接部を設けることにより、前記接触部と前記当接部との当接箇所に応力を分散することができる。また、前記当接部は前記接触部の弾性曲線に沿って形成されているため、前記接触部と前記当接部とは広い範囲で当接し、さらに応力が分散される。このため、前記集積回路を何度も着脱した場合であっても、前記接触部に生じる応力が分散されるため、前記接触部の疲労を少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明の集積回路装着用組立体においては、前記固定手段が前記集積回路の回路部に当接して前記回路部で発生する熱を放熱するヒートシンクを備えていてもよい。近年においては、集積回路が作動すると大量の熱が発生し、特に前記回路部からの発熱が大きい。従って、前記回路部にヒートシンクを装着して前記回路部を冷却することが従来より行われている。そこで、このヒートシンクを利用して前記集積回路を前記コネクタに固定することにより、別個に集積回路をコネクタに固定する手段が不要になるため、集積回路装着用組立体の小型化が可能となる。
【００１３】
また、本発明の集積回路装着用組立体においては、前記ケースが前記接触部が前記ランド部により屈曲された際に前記接触部の幅方向へのずれを防止するガイド部を備えていることが好ましい。従来のＰＧＡタイプの集積回路と異なり、ＬＧＡタイプの集積回路は前記コネクタへの装着時に幅方向にずれるおそれがある。しかしながら、本発明においては前記接触部は前記ガイド部に案内されるため、幅方向にずれることがない。
【００１４】
あるいは、前記ケースの表面に、前記接触部を表面に突出させる開口を備えたカバーを設けてもよい。このように、前記カバーを設けた場合も、前記開口により前記接触部の幅方向へのずれが防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の集積回路装着用組立体の実施形態の一例について、図１乃至図７を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の一例である集積回路装着用組立体の構成を示す説明的分解断面図、図２は図１のコネクタの平面図及び一部拡大図、図３は図２ｂのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は本発明の集積回路装着用組立体の組立断面図、図５は本発明の他の実施形態のコネクタを示す平面図及び一部拡大図、図６は図５ｂのＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は端子の他の形状を示す説明図である。
【００１６】
本実施形態集積回路装着用組立体は、コネクタ１と、固定手段であるヒートシンク２からなる。コネクタ１は、図１に示すように、ＬＧＡタイプのＣＰＵ３を回路基板４に着脱自在に装着するＣＰＵソケットである。また、本実施形態においては、ヒートシンク２によってＣＰＵ３をコネクタ１の表面に付勢することにより、ＣＰＵ３をコネクタ１に装着している。
【００１７】
本実施形態のコネクタ１は、図１に示すように、絶縁性の合成樹脂により形成されたケース５と、ケース５に装着されている複数の端子６とを備えており、回路基板４上に表面実装されている。また、ＣＰＵ３は、図１に示すように、回路部３ａが端子部３ｂの表面に突出しており、ランド部３ｃは端子部３ｂの裏面に設けられている。
【００１８】
端子６は、銅合金等の金属により形成されており、図３に示すように、後述するケース５に設けられた貫通孔７に挿入され回路基板４側へ突出する固定部６ａと、ケース５の表面に露出する接触部６ｂとを備えている。接触部６ｂは、平面視では図２ｂに示すように大略コ字状に曲折されており、側面視では図３ａに示すように斜め上方に曲折されている。また、本実施形態における端子６は、図３ａに示すように、接触部６ｂが最も近いランド部３ｃと接触するのではなく、さらに１ピッチ分側方のランド部３ｃと接触するように形成されている。
【００１９】
ケース５には表裏を貫通し端子６の固定部６ａが挿入される貫通孔７が設けられている。この貫通孔７は、ＣＰＵ３のランド部３ｃと同一の数で同一の配列となっている。また、端子６の接触部６ｂの下方には、接触部６ｂがランド部３ｃにより下方に付勢された際に接触部６ｂの下部に当接する当接部８が設けられている。この当接部８は、接触部６ｂがランド部３ｃに押されて撓んだ際に、接触部６ｂが変形する弾性曲線と略同一の曲線となるように形成されている。
【００２０】
また、図１に示すように、ケース５の側縁にはＣＰＵ３の端子部３ｂが嵌合される嵌合側壁９が上方に向けて設けられている。また、図２ｂに示すように、ケース５には、接触部６ｂの周囲を囲み接触部６ｂがＣＰＵ３によって上方から付勢された際の幅方向へのずれを防止するガイド部１０が設けられている。
【００２１】
回路基板４には図３に示すように表面にランド部１１が設けられており、ランド部１１の中心部に接続凹部１２が形成されている。この回路基板４は、コネクタ１が表面実装される前の段階では、接続凹部１２にクリーム半田１３が充填された状態となっている。そして、回路基板４の所定位置にコネクタ１を載置すると、固定部６ａの先端部が接続凹部１２に挿入される。この状態で回路基板４及びコネクタ１を加熱すると、クリーム半田１３が溶融して端子６の固定部６ａとランド部１１とが接続される。
【００２２】
ヒートシンク２は、アルミ合金で形成されており、図１に示すように、底面部が平面状に形成され、上方には放熱フィン２ａが形成されている。また、回路基板４には貫通孔２ｂを介してビス１４により固定される。また、ヒートシンク２と回路基板４との間にはスペーサ１５が配設されており、回路基板４の裏面には回路基板４を補強する補強板１６が配設されている。
【００２３】
上記構成のコネクタ１にＣＰＵ３を接続する場合は、図１に示すように、コネクタ１の上方からＣＰＵ３を載置する。すると、ケース５の嵌合側壁９によってＣＰＵ３の端子部３ｂが案内され、図３ａに示すように、端子６の接触部６ｂの先端にＣＰＵ３のランド部３ｃが当接する。次に、ＣＰＵ３の上方からヒートシンク２を取り付ける。この状態から、図４に示すように、ヒートシンク２をビス１４により回路基板４に取り付けると、ＣＰＵ３がヒートシンク２によって下方に付勢される。すると、図３ｂに示すように端子６の接触部６ｂがランド部３ｃによって押圧されて下方に屈曲し、ランド部３ｃと接触部６ｂとが接続される。
【００２４】
このとき、接触部６ｂは固定部６ａに最も近いランド部３ｃではなく、１ピッチ分側方のランド部３ｃに当接するため、接触部６ｂを屈曲させるための力が小さい。従って、ＣＰＵ３をコネクタ１に装着する際にＣＰＵ３を下方に付勢する力を小さくすることができる。また、ケース５の当接部８は接触部６ｂが変形する際の弾性曲線に沿って形成されているため、ＣＰＵ３が装着された際には接触部６ｂが当接部８に当接して接触部６ｂに生じる応力が分散される。
【００２５】
また、各端子６は、それぞれ隣接する端子６を図２ｂにおいて上下方向に迂回してランド部３ｃと接触している。このため、この迂回部分で捩れが発生する。このため接触部６ｂに生じる応力は、曲げ方向のみならず捩れ方向にも生じるため、単に曲げ方向に力が加わる場合に比べて接触部６ｂ内に生じる応力は分散される。従って、ＣＰＵ３の着脱の回数が多くなった場合であっても接触部６ｂに生じる金属疲労は少なくなる。
【００２６】
次に、本発明の他の実施形態である集積回路装着用組立体について図５及び図６を参照して説明する。本実施形態においては、ケース５の表面にカバー１７が取り付けられている。カバー１７は、図５ａに示すように、ケース５の表面を覆うと共にケース５の側方に突出している。またカバー１７の外郭縁からは上方に向けてＣＰＵ３の端子部３ｂが嵌合される嵌合側壁１９が設けられている。また、カバー１７の側縁は、図６に示すように下方に向けて延設され、ケース５に向けて突出する掛止部２０が設けられている。一方、ケース５の側壁には掛止部２０が嵌合される掛止溝２１が設けられている。このように、カバー１７は掛止部２０が掛止溝２１に嵌合されることによりケース５に固定されている。
【００２７】
端子６は、図６ａに示すように、固定部６ａから接触部６ｂが側面視で右斜め上方向に延設されており、接触部６ｂには上方に向けて突出する突起６ｃが設けられている。そして、この突起６ｃがカバー１７の開口１８から上方に突出している。尚、その他の構成については、上記実施形態と同様であるので、図面において同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
他の実施形態のコネクタ１にＣＰＵ３を接続する場合は、図６ａに示すように、コネクタ１の上方からＣＰＵ３を載置する。すると、カバー１７の嵌合側壁１９によってＣＰＵ３の端子部３ｂが案内され、接触部６ｂの突起６ｃにＣＰＵ３のランド部３ｃが当接する。そして、図６ｂに示すように、ヒートシンク２によりＣＰＵ３を下方に付勢して突起６ｃとランド部３ｃとを確実に接続する。このとき、接触部６ｂはカバー１７の開口１８に案内されて屈曲するため、幅方向にずれることがない。また、上記実施形態と同様に、ＣＰＵ３を付勢する力は弱い力でもよく、接触部６ｂに生じる応力も当接部８により分散される。
【００２９】
尚、上記各実施形態においては、接触部６ｂは固定部６ａから１ピッチ分側方にあるランド部３ｃと接触しているが、これに限らず、２ピッチあるいはそれ以上離れたランド部３ｃと接触するようにしてもよい。また、上記他の実施形態において、カバー１７は掛止部２０によりケース５の掛止溝２１に固定されているが、これに限らず、カバー１７をケース５に熱溶着してもよく、あるいは接着剤によって接着してもよい。また、上記他の実施形態においても、端子６は図７ａに示すような形状としてもよい。また、図７ｂに示すように、端子６の先端部に端子６が上方に飛び出さないようにストッパ６ｄを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例である集積回路装着用組立体の構成を示す説明的分解断面図。
【図２】図１のコネクタの平面図及び一部拡大図。
【図３】図２ｂのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】本発明の集積回路装着用組立体の組立断面図。
【図５】本発明の他の実施形態のコネクタを示す平面図及び一部拡大図。
【図６】図５ｂのＶＩ−ＶＩ線断面図。
【図７】端子の他の形状を示す説明図。
【符号の説明】
１…コネクタ、２…ヒートシンク（固定手段）、３…ＣＰＵ（集積回路）、３ａ…回路部、３ｂ…端子部、３ｃ…ランド部、４…回路基板、５…ケース、６…端子、７…貫通孔。

Claims

回路部と前記回路部が表面に設けられた板状の端子部と前記端子部の裏面に設けられた複数のランド部とを備えた集積回路を回路基板に着脱自在に装着するコネクタと、前記集積回路を前記コネクタに固定する固定手段とを備えた集積回路装着用組立体であって、
前記コネクタは絶縁体により形成され前記端子部を載置するケースと、前記ケースに固定され前記回路基板と前記集積回路のランド部とを接続する端子とを備え、
前記端子は前記ケースの表裏を貫通する貫通孔に挿入され前記回路基板に接続される固定部と、前記ケースの表面から上方に向けて突出し前記ランド部と接触する接触部とを有し、
前記接触部は前記集積回路が前記ケースの所定位置に載置された際に前記固定部に最も近いランド部から１個以上離れたランド部に向けて延設され、前記集積回路が前記固定手段により固定された際に前記接触部が前記ランド部により下方に付勢されて屈曲して前記ランド部と接触することを特徴とする集積回路装着用組立体。
前記端子の接触部は、前記固定部に最も近いランド部に接触する端子を幅方向に迂回して前記固定部に最も近いランド部から１個離れたランド部に向けて延設されていることを特徴とする請求項１に記載の集積回路装着用組立体。
前記ケースは、前記接触部が前記ランド部により屈曲された際に前記接触部の下方に当接する当接部を有し、前記当接部は前記接触部と当接する面が前記接触部が変形する際の弾性曲線に沿って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の集積回路装着用組立体。
前記固定手段は前記集積回路の回路部に当接して前記回路部で発生する熱を放熱するヒートシンクを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集積回路装着用組立体。
前記ケースは、前記接触部が前記ランド部により屈曲された際に前記接触部の幅方向へのずれを防止するガイド部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集積回路装着用組立体。
前記ケースの表面に、前記接触部を表面に突出させる開口を備えたカバーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集積回路装着用組立体。