JP2006127935A - 電気部品用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】 接圧及び開き量を確保した上で、操作力を軽くできる電気部品用ソケットを提供する。
【解決手段】 ＩＣパッケージ１２を収容するソケット本体１３のベース部１４に、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂに離接可能な一対の弾性片１５ｃを有する複数のコンタクトピン１５が配設されると共に、ベース部１４の上側に移動部材１７が上下動自在に配設され、移動部材１７に各コンタクトピン１５の弾性片１５ｃが挿通され、移動部材１７を上下動させることにより、一対の弾性片１５ｃが開閉させられて、半田ボール１２ｂに弾性片１５ｃの両接触部１５ｄが離接されるようにしたＩＣソケット１１において、ソケット本体１３のベース部１４の挿通孔１４ａにコンタクトピン１５が挿入された状態で、両接触部１５ｄを閉じる方向に両弾性片１５ｃを弾性変形させる予圧突部１５ｆを設けた。
【選択図】 図６

Description

この発明は、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品を着脱自在に保持する電気部品用ソケットに関するものである。

従来のこの種のものとしては、例えば「電気部品」であるＩＣパッケージを収容する「電気部品用ソケット」としてのＩＣソケットがある（特許文献１参照）。

ここでのＩＣパッケージは、多数の端子としての半田ボールが下面から突設され、これら半田ボールが縦列Ｙと横列Ｘとに格子状に配列されている。

一方、ＩＣソケットは、ＩＣパッケージが収容されるソケット本体に、そのＩＣパッケージの端子と接触されるコンタクトピンが配設されると共に、そのソケット本体には、そのコンタクトピンを弾性変形させてＩＣパッケージ端子に離接させる移動部材が上下動自在に配設されている。

また、ソケット本体には、その移動部材を上下動させるレバー部材が、回動軸を介して回動自在に設けられると共に、このレバー部材を回動させる操作部材が上下動自在に配設されている。

この操作部材を上下動させることにより、レバー部材が回動され、このレバー部材にて移動部材が上下動されて、コンタクトピンが弾性変形されることにより、このコンタクトピンの接触部が、ＩＣパッケージ端子に離接されるようになっている。
特開２００２−８８０９号公報。

しかしながら、このような従来のものにあっては、コンタクトピンの一対の接触部で、ＩＣパッケージの端子を挟持して接触させる際の接圧を確保する必要があり、この接圧を確保するにはコンタクトピンの弾性力をある程度大きくする必要がある反面、ＩＣパッケージの挿入時に、端子とコンタクトピン接触部とが干渉しないようにするためには、両接触部の開き量を確保する必要がある。してみれば、接圧を確保すべく弾性力をある程度大きくすると、開き量を確保するのに、大きな作動力が必要となってしまい、特に、端子の多ピン化が進むと、作動が不可能になる虞がある。

そこで、この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、接圧及び開き量を確保した上で、操作力を軽くできる電気部品用ソケットを提供することを課題としている。

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、電気部品を収容するソケット本体のベース部に、前記電気部品の端子に離接可能な一対の弾性片を有する複数のコンタクトピンが配設されると共に、前記ベース部の上側に移動部材が上下動自在に配設され、該移動部材に前記各コンタクトピンの弾性片が挿通され、該移動部材を上下動させることにより、前記一対の弾性片が開閉させられて、前記電気部品端子に弾性片の両接触部が離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、前記ソケット本体のベース部の挿通孔に前記コンタクトピンが挿入された状態で、前記両接触部を閉じる方向に前記両弾性片を弾性変形させる予圧手段を設けた電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記予圧手段は、前記各コンタクトピンの一対の弾性片に形成された予圧突部であり、該予圧突部が、前記ベース部の挿通孔の内壁に当接されることにより、前記一対の弾性片の両接触部が閉じる方向に弾性変形されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記コンタクトピンは、前記ソケット本体のベース部の挿通孔に下方から上方に向けて挿通されたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記コンタクトピンには、前記ベース部の下面部に当接するストッパ部が形成されると共に、前記ベース部の下側に配設されて、前記ストッパ部の下方への移動を阻止する保持部材が配設されたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ソケット本体のベース部の挿通孔にコンタクトピンが挿入された状態で、両接触部を閉じる方向に両弾性片を弾性変形させる予圧手段を設けたため、弾性片の弾性力が弱くても、接触部の端子に対する接圧を確保することができると共に、両接触部を開くときには、その弾性片の弾性力が弱いため、弱い力で、開かせることができ、開き量を確保することができる。

従って、コンタクトピンのピン数が多くても、両接触部を良好に開かせることができると共に、端子に対する接圧を確保することができる。

また、この移動部材は、一対の弾性片に均等に予圧を掛け、そして、上下動させることにより、両接触部を開閉するようにしているため、移動部材の各挿通孔に互いに反対方向に等しい力が作用することから、移動部材全体とすると、一方向に大きな力が作用するようなことがなく、移動部材の変形を抑制できる。従って、この点からも、多ピン化が可能になると言える。

請求項２に記載の発明によれば、予圧手段は、各コンタクトピンの一対の弾性片に形成された予圧突部であり、この予圧突部が、ベース部の挿通孔の内壁に当接されることにより、一対の弾性片の両接触部が閉じる方向に弾性変形させるようにしているため、簡単な構造で、予圧を付与することができる。

請求項３に記載の発明によれば、コンタクトピンは、ソケット本体のベース部の挿通孔に下方から上方に向けて挿通されたため、ベース部上に移動部材を配置した状態で、下方から各挿通孔に一度に挿入できるため、コンタクトピン等の配設作業を容易に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、コンタクトピンには、ベース部の下面部に当接するストッパ部が形成されると共に、ベース部の下側に配設されて、ストッパ部の下方への移動を阻止する保持部材が配設されたため、コンタクトピンの接触部の上限が規制されることから、所定の位置より、上方に突出することがないことから、電気部品端子の損傷を抑制できる。

また、コンタクトピンのストッパ部の下側に、保持部材を配設して、そのストッパ部の下方への移動を阻止するようにしているため、コンタクトピンを所定の高さに保持できる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図１４には、この発明の実施の形態１を示す。

まず構成を説明すると、図中符号１１は、「電気部品用ソケット」としてのＩＣソケットで、このＩＣソケット１１は、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２の性能試験を行うために、このＩＣパッケージ１２の「端子」としての半田ボール１２ｂと、測定器（テスター）のプリント配線板（図示省略）との電気的接続を図るものである。

このＩＣパッケージ１２は、図６に示すように、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプと称されるもので、方形状のパッケージ本体１２ａの下面に多数の略球状の半田ボール１２ｂが突出して縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。

一方、ＩＣソケット１１は、図２に示すように、大略すると、プリント配線板上に装着される合成樹脂製のソケット本体１３を有し、このソケット本体１３には、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂに離接されるコンタクトピン１５が配設されると共に、これらコンタクトピン１５を変位させる移動部材１７が配設され、更に、この移動部材１７の上側に、ガイド部材１９がそのソケット本体１３に固定されて配設されている。さらにまた、その移動部材１７を上下動させる操作部材２１が配設されている。

そのコンタクトピン１５は、バネ性を有し、導電性に優れた板材がプレス加工により図６乃至図８に示すような形状に形成されている。

詳しくは、そのコンタクトピン１５は、上下方向中間部に詳細は省略するが水平断面が略Ｕ字状の「ストッパ部」としての基部１５ａが形成されると共に、この基部１５ａの下側には、１本のソルダーテール部１５ｂが形成され、上側には、一対の弾性片１５ｃが形成されている。

それら一対の弾性片１５ｃは、下端部側の基部１５ａが略Ｕ字状に折曲されることにより、互いに対向するように形成されている。また、それら弾性片１５ｃの上端部（先端部）には、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂの側部に離接する接触部１５ｄが形成され、この両接触部１５ｄで半田ボール１２ｂが挟持されて電気的に接続されるようになっている。

また、このコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ｃは、下部１５ｅが、ベース部１４の挿通孔１４ａに挿通され、この下部１５ｅの上側に側方に向けて突設された予圧突部１５ｆが形成され、これら予圧突部１５ｆがベース部１４の挿通孔１４ａの内壁に当接されることにより、前記両接触部１５ｄが閉じる方向に弾性変形されて予圧が付与されている。

さらに、この一対の弾性片１５ｃの、下部１５ｅより上側には、接触部１５ｄまでの間に、下部１５ｅ側とは互いに反対側に突出するように摺動部１５ｇが形成され、これら摺動部１５ｇがベース部１４より上方に突出され、移動部材１７の挿通孔１７ａに挿入されている。そして、この移動部材１７が上下動されることにより、挿通孔１７ａの内壁が、摺動部１５ｇを摺動して、弾性片１５ｃが弾性変形されて、両接触部１５ｄが開閉されるようになっている。

その移動部材１７の挿通孔１７ａは、下方が広がるように形成される一方、弾性片１５ｃの摺動部１５ｇには、張出し部１５ｈが形成され、この張出し部１５ｈが押されることにより、図７に示すように、両接触部１５ｄが開かれるように構成されている。

さらにまた、両接触部１５ｄは、図６に示すように、最上昇位置の移動部材１７より上方に突出し、摺動部１５ｇの上端において、略直角に折曲げられ、互いに向き合い、これら両接触部１５ｄにより、半田ボール１２ｂが挟持されて、電気的に接続されるようになっている。

また、ベース部１４の下側には、「保持部材」としての底板２３が図２に示すように係止片２３ａにより、ベース部１４に取り付けられ、この底板２３の挿通孔２３ａに図４及び図６に示すように、コンタクトピン１５のソルダーテール部１５ｂが挿通され、この底板２３とベース部１４との間に、コンタクトピン１５の基部１５ａが挟持され、その底板２３により下方への移動が阻止されるように構成されている。

さらに、この底板２３の下側には、ロケートボード２４が上下動自在に配設されている。そして、底板２３から下方に突出したソルダーテール部１５ｂは、図２及び図３に示すように、ロケートボード２４を介して更に下方に突出され、図示省略のプリント配線板の各貫通孔に挿通されて半田付けされることにより接続されるようになっている。

このようなコンタクトピン１５は、図１に示すように、縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。

一方、移動部材１７は、図９乃至図１１に示すように、多数の挿通孔１７ａが形成された水平板状の移動部材本体１７ｂと、この本体１７ｂの端縁部から上方に突出された突片部１７ｃとを有している。この移動部材１７は、コイルスプリング２４により上方に付勢され、この移動部材１７にベース部１４から突設された係止部１４ｂが図２に示すように係止されることにより、移動部材１７の上昇が規制されるように構成されている。

また、この移動部材１７の上側で、突片部１７ｃの内側には、枠形状のガイド部材１９が配設されている。このガイド部材１９は、パッケージ本体１２ａの周縁部を支持する支持片１９ａが形成され、この支持片１９ａの周縁部にガイド１９ｂが上方に向けて突設され、このガイド１９ｂにより、ＩＣパッケージ１２が収容時に案内されるようになっている。さらに、このガイド部材１９には、図２に示すように、係止部１９ｃが下方に向けて突設され、この係止部１９ｃがベース部１４側に係止されることにより、ガイド部材１９が取り付けられるようになっている。このガイド部材１９には、後述するラッチ部材２８が出入りする開口１９ｄが形成されている。

このラッチ部材２８は、図１２乃至図１４に示すように、回動軸２８ａを有し、この回動軸２８ａにより、ソケット本体１３に回動自在に配設されると共に、図５に示すように、移動部材１７の押圧部１７ｄにより押圧される被押圧部２８ｂが側方に一対突設されている。また、このラッチ部材２８は、図３に示すように、スプリング２９により閉じる方向に付勢され、先端部に設けられた押さえ部２８ｃにより、ＩＣパッケージ１２の周縁部の上面に当接して、これを押さえるようにしている。

そして、移動部材１７を下降させることにより、この移動部材１７の押圧部１７ｄにてラッチ部材２８の被押圧部２８ｂが押圧されて、図３中、実線に示す位置から二点鎖線に示す位置まで、ラッチ部材２８が回動されて開かれ、このラッチ部材２８の押さえ部２８ｃがＩＣパッケージ１２の収容・取出し軌跡から退避されるように構成されている。

また、操作部材２１は、四角形の枠形状を呈し、ガイド部材１９の周囲に配設され、ソケット本体１３の周囲に上下動自在に配設され、この操作部材２１の押圧面２１ａにより、移動部材１７の突片部１７ｃの上面に形成された被押圧面１７ｅが押圧されて、コイルスプリング２５の付勢力に抗して、移動部材１７が下降されるように構成されている。

次いで、かかるＩＣソケット１１の使用方法について説明する。

ＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１にセットするには、まず、操作部材２１を下方に押し下げる。すると、この操作部材２１により、移動部材１７が下方に押されて、コイルスプリング２５の付勢力に抗して下降される。

この移動部材１７の下降により、コンタクトピン１５の両接触部１５ｄが開かれると共に、ラッチ部材２８も開かれることとなる。

すなわち、移動部材１７が下降すると、押圧部１７ｄにより、ラッチ部材２８の被押圧部２８ｂが押されて、スプリング２９の付勢力に抗して、ラッチ部材２８が図２中二点鎖線に示す位置まで回動される。これにより、ラッチ部材２８の押さえ部２８ｃが、ＩＣパッケージ１２の収容・取出し軌跡から退避される。

また、コンタクトピン１５は、図６に示す状態から図７に示す状態まで移動部材１７が下降されると、この移動部材１７の挿通孔１７ａの周壁に、弾性片１５ｃの張出し部１５ｈが押圧されることにより、両接触部１５ｄが開かれる。

この状態で、ＩＣパッケージ１２がガイド１９ｂにガイドされて、支持片１９ａ上の所定位置に収容され、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂが、各コンタクトピン１５の開かれた一対の接触部１５ｄの間に、非接触状態で挿入される（図７参照）。

その後、操作部材２１の下方への押圧力を解除すると、この移動部材１７がコイルスプリング２５等の付勢力で上昇されることにより、ラッチ部材２８がスプリング２９の付勢力により閉じる方向に回動される。これにより、移動部材１７にてＩＣパッケージ１２が押さえられ、浮き上がりが防止される。

また、移動部材１７が上昇されると、コンタクトピン１５の摺動部１５ｇへの押圧力が解除され、図７に示す状態から、一対の接触部１５ｄが互いに閉じる（狭まる）方向に移動し、両接触部１５ｄにて半田ボール１２ｂが挟持される。

これにより、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂとプリント配線板とがコンタクトピン１５を介して電気的に接続されることとなる。

一方、ＩＣパッケージ１２を装着状態から取り外すには、同様に操作部材２１を介して移動部材１７を下降させることにより、ラッチ部材２８が収容・取出し範囲から退避されると共に、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄが半田ボール１２ｂから離間されることから、半田ボール１２ｂが一対の接触部１５ｄにて挟まれた状態から引き抜く場合よりも弱い力で簡単にＩＣパッケージ１２を外すことができる。

このようなものにあっては、コンタクトピン１５の予圧突部１５ｆが、ベース部１４の挿通孔１４ａの内壁に当接することにより、一対の接触部１５ｄが閉じる方向に弾性片１５ｃが弾性変形されて、予圧が付与されている。

これにより、弾性片１５ｃの弾性力が弱くても、接触部１５ｄの半田ボール１２ｂに対する接圧を確保することができる。

また、両接触部１５ｄを開くときには、その弾性片１５ｃの弾性力が弱いため、弱い力で、開かせることができ、開き量を確保することができる。

従って、コンタクトピン１５のピン数が多くても、両接触部１５ｄを良好に開かせることができると共に、半田ボール１２ｂに対する接圧を確保することができる。

また、この移動部材１７は、一対の弾性片１５ｃに均等に予圧を掛け、そして、上下動させることにより、両接触部１５ｄを開閉するようにしているため、移動部材１７の各挿通孔１７ａに互いに反対方向に等しい力が作用することから、移動部材１７全体とすると、一方向に大きな力が作用するようなことがなく、移動部材１７の変形を抑制できる。従って、この点からも、多ピン化が可能になると言える。

ちなみに、一方の弾性片に予圧を掛け、移動部材を横方向（水平方向）に移動させるものにあっては、一方向にのみ大きな力が作用するため、移動部材全体に対して一方向に大きな力が作用することから、移動部材が変形する虞があり、多ピン化に対応できないものである。

さらに、このコンタクトピン１５は、ソケット本体１３のベース部１４の挿通孔１４ａに下方から上方に向けて挿通して、コンタクトピン１５の基部１５ａが、ベース部１４の下面に当接するようにして接触部１５ｄの上限を規制するようにしているため、所定の位置より、上方に突出することがないことから、半田ボール１２ｂの損傷を抑制できる。

しかも、このコンタクトピン１５は、ベース部１４上に移動部材１７を配置した状態で、下方から各挿通孔１４ａ，１７ａに一度に挿入できるため、コンタクトピン１５等の配設作業を容易に行うことができる。

さらに、コンタクトピン１５の基部１５ａの下側に、底板２３を配設して、その基部１５ａの下方への移動を阻止するようにしているため、コンタクトピン１５を所定の高さに保持できる。
［発明の実施の形態２］

図１５乃至図１９には、この発明の実施の形態２を示す。

この実施の形態２は、実施の形態１と比較すると、操作部材２１が設けられていないと共に、ガイド部材１９は支持片１９ａのみで、ガイド１９ｂが設けられていない点で相違している。

このようなものにあっては、図示していないが、パッケージ挿抜装置側のヘッドで、移動部材１７の突片部１７ｃの上面に形成された被押圧面１７ｅ（水平面）が直接押圧されるようになっている。

従って、操作部材２１を廃止することにより、部品点数が削減されると共に、被押圧面１７ｅが移動方向（上下方向）に対して垂直な方向の面（水平面）であるため、ヘッド側を単純な形状に成形できて強度の向上を図ることができ、且つ、摺動する構造でないため、摩耗も防止できる。してみれば、ＩＣソケット１１及びヘッドの耐久性を向上させることができる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

なお、上記実施の形態では、「電気部品用ソケット」としてＩＣソケット１１に、この発明を適用したが、これに限らず、他の装置にも適用できることは勿論である。また、ＢＧＡタイプのＩＣパッケージ１２用のＩＣソケット１１に、この発明を適用したが、これに限らず、ＰＧＡ（Pin Grid Array）タイプのＩＣパッケージ用のＩＣソケットに、この発明を適用することもできる。また、上記実施の形態では、「予圧手段」として予圧突部１５ｆをコンタクトピン１５の弾性片１５ｃに形成したが、形状等は、如何なる形状でも良く、又、ベース部１４側に突部等の予圧手段を形成することもできる。

この発明の実施の形態１に係るＩＣソケットの平面図である。 同実施の形態１に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 同実施の形態１に係る図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最上昇位置にある状態の斜視図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最下降位置にある状態の斜視図である。 同実施の形態１に係るコンタクトピンの配設状態を示す断面図で、移動部材が最上昇位置にある状態の図である。 同実施の形態１に係るコンタクトピンの配設状態を示す断面図で、移動部材が最下降位置にある状態の図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピンを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの移動部材の平面図である。 同実施の形態１に係る図９の右側面図である。 同実施の形態１に係る図９の底面図である。 同実施の形態１に係るラッチ部材を斜め上方から見た斜視図である。 同実施の形態１に係るラッチ部材を斜め下方から見た斜視図である。 同実施の形態１に係るラッチ部材の側面図である。 この発明の実施の形態２に係るＩＣソケットの平面図である。 同実施の形態２に係る図１５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 同実施の形態２に係る図１５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 同実施の形態２に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最上昇位置にある状態の斜視図である。 同実施の形態２に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最下降位置にある状態の斜視図である。

符号の説明

11 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
12 ＩＣパッケージ（電気部品）
12a パッケージ本体
12b 半田ボール（端子）
13 ソケット本体
14 ベース部
14a 挿通孔
15 コンタクトピン
15a 基部（ストッパ部）
15c 弾性片
15d 接触部
15f 突部（予圧手段）
17 移動部材
17a 挿通孔
17b 移動部材本体
17c 突片
17d 押圧部
19 ガイド部材
19a 支持片
19b ガイド
21 操作部材
23 底板（保持部材）
23b 挿通孔
28 ラッチ部材
28a 回動軸
28b 被押圧部
28c 押さえ部

Claims (4)

1. 電気部品を収容するソケット本体のベース部に、前記電気部品の端子に離接可能な一対の弾性片を有する複数のコンタクトピンが配設されると共に、前記ベース部の上側に移動部材が上下動自在に配設され、該移動部材に前記各コンタクトピンの弾性片が挿通され、該移動部材を上下動させることにより、前記一対の弾性片が開閉させられて、前記電気部品端子に弾性片の両接触部が離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、
   前記ソケット本体のベース部の挿通孔に前記コンタクトピンが挿入された状態で、前記両接触部を閉じる方向に前記両弾性片を弾性変形させる予圧手段を設けたことを特徴とする電気部品用ソケット。
2. 前記予圧手段は、前記各コンタクトピンの一対の弾性片に形成された予圧突部であり、該予圧突部が、前記ベース部の挿通孔の内壁に当接されることにより、前記一対の弾性片の両接触部が閉じる方向に弾性変形されていることを特徴とする請求項１に記載の電気部品用ソケット。
3. 前記コンタクトピンは、前記ソケット本体のベース部の挿通孔に下方から上方に向けて挿通されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気部品用ソケット。
4. 前記コンタクトピンには、前記ベース部の下面部に当接するストッパ部が形成されると共に、前記ベース部の下側に配設されて、前記ストッパ部の下方への移動を阻止する保持部材が配設されたことを特徴とする請求項３に記載の電気部品用ソケット。

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