JP2007109519A - Ｉｃソケット - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣパッケージに働く回転モーメントが除去されたＩＣソケットを提供する。
【解決手段】ＩＣソケット１０において、第１のコンタクト群１６ａと第２のコンタクト群１６ｂとでは、それぞれのコンタクト１５のバネ部１５４が互いに向き合う方向に斜めに延びているため、ＩＣパッケージ５０に上から荷重を与えられたときに、ＩＣパッケージ５０に対し水平方向に移動する力を相殺することができ、さらに、コンタクト１５が撓む際にＩＣパッケージ５０に対し水平方向に与える力の向きが、平面視においてバネ部１５４が延びる向きと同じなので、接点１５８の表面状態の影響を受けにくく、コンタクト１５がＩＣパッケージ５０に対し与える回転モーメントＭｔｏｔａｌも除去することができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、下面に複数の電気接点が配置されたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）パッケージ用のＩＣソケットに関する。

半導体素子をパッケージしたＩＣパッケージには種々のタイプがある。例えば、下面に、平板状のパッドが配置されたＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）と称されるタイプのものや、球面状のパッドが配置されたＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）と称されるタイプのものがある。このように種々のタイプがあるＩＣパッケージを、回路基板上の配線と電気的に接続するにあたっては、従来より、回路基板上の配線と電気的に接続するコンタクトを備えたＩＣソケットが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

図１４は、ＬＧＡと称されるタイプのＩＣパッケージを受け入れる従来のＩＣソケットの一部を模式的に示す図である。

ＩＣソケット９０には、絶縁ハウジング９１が備えられており、絶縁ハウジング９１には、ＩＣパッケージ８０を上方から受け入れる凹部９１５が設けられている。絶縁ハウジング９１の凹部９１５には、コンタクト９５が配置されている。コンタクト９５は、片持ちばね方式が採用され、接点９５８側が自由端になっている。ＩＣパッケージ８０は、円形の電気接点（パッド）８１を有している。図１４の（Ａ）には、凹部９１５にＩＣパッケージ８０がセットされた様子が示されており、図１４の（Ｂ）には、（Ａ）に示される状態から、ＩＣパッケージ８０が、不図示の加圧カバーによって、矢印で示す方向に垂直荷重を受けて押し込まれた様子が示されている。

図１４の（Ａ）に示すように、ＩＣパッケージ８０が凹部９１５にセットされると、ＩＣソケット９０に配列された複数のコンタクト９５の接点９５８が、ＩＣパッケージ８０の下面に配置された電気接点８１に接触する。

図１５は、図１４に示す従来のＩＣソケットに備えられるコンタクトを示す図である。図１５の（Ａ）には、コンタクト９５の正面図が示されており、（Ｂ）には左側面図、（Ｃ）には平面図が示されている。

コンタクト９５は、絶縁ハウジング９１と係合する上下方向に長い基部９５４と、基部９５４の側縁から基部９５４上に折り返されたバネ部９５３を有している。バネ部９５３は、基部９５４の側縁から折り返された折返部９５５と、折返部９５５から上方に延びるアーム部９５６とを有している。また、コンタクト９５には、基部９５４の下方に延びる接続部９５７も備えられている。バネ部９５３の形状は、折返部９５５と同一平面上で折返部９５５から斜めに延びたアーム部９５６が、折返部９５５との間で折り曲げられて形成されたものとなっている。つまり、図１５の（Ｃ）に示すように、アーム部９５６は、平面視において、基部９５４の面の垂線に対してオフセット角度δを有して延びている。これにより、コンタクト９５が絶縁ハウジング９１に高密度で配置された場合に、アーム部９５６が隣接する他のコンタクトに接触するのを避けつつ、アーム部９５６の長さを確保できる。

図１５に示されるコンタクト９５を採用したＩＣソケット９０では、図１４の（Ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ８０に、矢印で示す方向に垂直荷重が加えられると、コンタクト９５のアーム部９５６は下方へ向けて撓み、ＩＣパッケージ８０が沈み込む。このとき、接点９５８が、電気接点８１の面の上を水平方向に摺動することにより、パッドやコンタクトに生じた酸化被膜が削り落とされ、接続が良好に保たれる。図１４の（Ｂ）の例では、接点９５８は図の右方向へ摺動する。
特開２００５−１９２８４号公報

ところで、接点９５８が電気接点８１上を摺動すると、ＩＣパッケージ８０は、図１４の（Ｂ）に示すように、水平方向に移動する力を受ける。ＩＣパッケージ８０が水平方向の力を受けると、ＩＣパッケージ８０の沈み込みが妨げられたり、絶縁ハウジング９１のうちのＩＣパッケージ８０が押しつけられた部分が削られたりするといった問題がある。ここで、ＩＣパッケージが接点の摺動により水平方向に移動する力を低減するために、複数のコンタクトを構成する一群のコンタクトを、他の群のコンタクトと反対の向きに配置して、それぞれのコンタクトの接点から受ける力を相殺することが考えられる。しかし、この場合には、以下に説明するように、平面視においてＩＣパッケージを回転させる向きに回転モーメントが生じてしまう。

図１６は、図１５に示す従来のＩＣソケットに備えられるコンタクトが撓んだ状態を示す平面図である。実線は、荷重が加えられてコンタクト９５が撓んだ状態を示し、破線は、コンタクト９５に荷重が加えられていない状態を示す。ＩＣパッケージに与えられる回転モーメントは、ＩＣパッケージ８０の中心からそれぞれのコンタクトの接点９５８までの距離と、接点９５８に作用する力ｆｉとの積を、ＩＣパッケージ８０に配置されたすべてのコンタクトについて足し合わせたものである。ところが、平面視において、アーム部９５６の延びる方向は、基部９５４の面の垂線に対してオフセット角度（図１５の（Ｃ）参照）を有しているため、回転モーメントを決定する力ｆｉの向きは、アーム部９５６が延びる向きからずれてしまっている。すなわち、力ｆｉは、アーム部９５６が平面視において折返部９５５から延びる向きの力ｆｙと、力ｆｙに垂直な向きの力ｆｘとを含んでいる。ここで、力ｆｉの向きがずれる程度は、コンタクト９５の撓みに伴って接点９５８がコンタクト９５上で移動する量や、個々のコンタクト９５の接点９５８と電気接点８１との摩擦にも依存する。このため、接点９５８に作用する力ｆｉが、ソケット／パッケージの全体について見るときに相殺されるようにすることは困難である。

本発明は、上記事情に鑑み、ＩＣパッケージの電気接点に作用する力が、ソケット／パッケージの全体について見るときに相殺されたＩＣソケットを提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明のＩＣソケットは、下面に電気接点が配置されたＩＣパッケージを支持し、電気回路基板上に実装されてこのＩＣパッケージとこの電気回路基板上の回路とを接続するＩＣソケットにおいて、
上記ＩＣパッケージを受け入れる絶縁ハウジングと、
上記絶縁ハウジングに配列された状態に固定され、この絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージ下面の電気接点に上端部が接するとともに下端部が上記回路基板に接続される複数のコンタクトと、
上記絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージに上から荷重を与える荷重負荷プレートとを備え、
上記絶縁ハウジングが、上記複数のコンタクトをそれぞれ受け入れて各コンタクトを保持する、それぞれが上下に貫通する配列された複数のコンタクト孔を有し、
上記複数のコンタクトそれぞれが、上記コンタクト孔に挿入されて固定された平板状の固定部と、この固定部よりも下部に形成された、上記電気回路基板との接続を担う接続部と、上記固定部の上部から斜め上方に延び、上記絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージを下から支える平板状のバネ部と、このバネ部の上部に形成された、受け入れたＩＣパッケージ下面の電気接点に接する接触部とを備え、
上記バネ部が、上記固定部との交線がこの固定部中央を上下に延びる、この固定部に対する垂直面と、このバネ部との交線がこのバネ部中央を上下に延びる、このバネ部に対する垂直面とが同一の平面となる向きに、この固定部から折れ曲って斜め上方に延びるものであり、
上記絶縁ハウジングは、上記固定部を上記複数のコンタクトの配列方向に対し所定のオフセット角度だけ斜めを向けた状態にこの複数のコンタクトを固定するものであり、
上記複数のコンタクトは、上記バネ部が互いに向き合う方向に斜めに延びた、第１のコンタクト群と第２のコンタクト群とで構成されていることを特徴とする。

本発明のＩＣソケットによれば、第１のコンタクト群と第２のコンタクト群とでは、それぞれのコンタクトのバネ部が互いに向き合う方向に斜めに延びているため、ＩＣパッケージに上から荷重が与えられコンタクトが撓んだときに、ＩＣパッケージを水平方向に移動する力が相殺される。さらに、バネ部が延びる向きが固定部の垂直面と重なる、すなわち、バネ部が延びる向きが平面視において固定部の垂線の向きと同じであるため、上記のコンタクトが撓む際にＩＣパッケージの電気接点に対し水平方向に与える力の向きは、平面視においてバネ部が延びる向きと同じであり、接点の表面状態の影響を受けにくい。したがって、コンタクトが固定されるオフセット角度を設計段階で調整することにより、ＩＣパッケージの電気接点に作用する力が、ソケット／パッケージの全体について見るときに相殺されたＩＣソケットが実現する。

ここで、上記本発明のＩＣソケットにおいて、上記コンタクト孔は、上記固定部の平板に面接触してこの固定部の向きを規定する側壁を有するものであることが好ましい。

これにより、ＩＣソケットの製造過程において、この側壁に固定部の平板が面接触するようコンタクトを固定するだけで、コンタクトが上記所定のオフセット角度だけ斜めを向き、かつ第１のコンタクト群と第２のコンタクト群とでバネ部が互いに向き合う方向に斜めに延びた配置を容易に実現することができる。

また、上記本発明のＩＣソケットにおいて、上記複数のコンタクト孔は、縦横に二次元的に、１つのコンタクト孔の上記側壁の正面に、この１つのコンタクト孔が属する列の２列隣りの列に属しかつこの１つのコンタクト孔が属する行に隣接する行に属するコンタクト孔が位置するように、配列されたものであることが好ましい。

このように配列されたコンタクト孔に、コンタクトが固定されることにより、上記１つのコンタクト孔に固定されたコンタクトのバネ部が、平面視において、このコンタクトの２列隣で１行隣の位置に配置されるコンタクトの方向を向いて延びることとなる。この場合、上記１つのコンタクト孔に固定されたコンタクトのバネ部は、同じ列で隣接する位置に配置された直近のコンタクトと接触することを避け、かつ、隣接する列の隣接する行に配置された２番目に近いコンタクトと接触することを避けることができるので、隣接する他のコンタクトと接触することを防止しつつ、バネ部を長くして十分な弾性変位量を確保することができる。さらに、このように配列されたコンタクト孔では、１つのコンタクト孔の上記側壁と、このコンタクトの１列隣で２行隣のコンタクト孔の上記側壁とが共通の面に含まれるように配置される。この場合、ＩＣソケットの製造段階において、挿入機を備えた組立装置によりコンタクトの一つひとつをコンタクト孔に挿入する際に、上記共通の面上に沿ったコンタクト孔に順にコンタクトを挿入することにより、挿入されるコンタクトの固定部の面の向きを、挿入機の移動方向と、垂直または水平に維持した状態にすることができる。これにより、自動組立装置の設定を容易に行うことができる。

また、上記本発明のＩＣソケットにおいて、上記コンタクトは、上記固定部と上記接続部との間に、この固定部の下端中央から下に延びる、この固定部よりも細幅の板状の第２のバネ部を有し、上記固定部が、上記第２のバネ部の両側に、上記バネ部を上方に延在させる切欠部を有するものであることが好ましい。

上記第２のバネ部が、固定部の内部に入り込むかたちで上方に延在されることにより、第２のバネ部による外力の吸収性が高まるため、接続部と電気基板との接続部分が受ける緊張を低減できる。

本発明によれば、ＩＣパッケージに加えられる回転モーメントが除去されたＩＣソケットが実現する。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態であるＩＣソケットを示す斜視図である。図１には、ＩＣソケット１０の加圧カバー１３が開いた状態が示され、図２には、加圧カバー１３が閉じた状態が示されている。

図１および図２に示すＩＣソケット１０は、ＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）と称される、下面に円形平板状の複数の電気接点（パッド）がマトリックス状に配置されたタイプのＩＣパッケージを受容するためのソケットである。ＩＣソケット１０は、パーソナルコンピュータ等に配備される、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を搭載する主基板（マザーボード）に表面実装される。ＩＣソケット１０は、絶縁ハウジング１１と、荷重受け部材１２と、加圧カバー１３と、レバー１４とを有する。

図３は、図１に示すＩＣソケットを、このＩＣソケットに支持されるＩＣパッケージとともに示す分解斜視図である。

ＩＣパッケージ５０は、ＬＧＡタイプのものであり、ガラスエポキシ樹脂製の基板５１に実装されたＣＰＵ等の半導体素子を金属製部材５２によって覆ったものである。レバー１４は、クランク部１４１と操作部１４２とからなるＬ字状のものであり、図３では、操作部１４２が起立した姿勢で図示されている。また加圧カバー１３は、開いた姿勢で図示されている。

図３に示すＩＣソケット１０では、金属製の荷重受け部材１２の一端側（図３では左手前側）の両脇の切欠き１２１に、金属製の加圧カバー１３の一対の係合片１３１を回動自在に挿入される。これにより、荷重受け部材１２に対して加圧カバー１３が、この一端側を回動中心にして開閉自在なものとなる。レバー１４は、荷重受け部材１２の他端側（図３では右奥側）の両脇の軸受部１２２にクランク部１４１を挿通させる。操作部１４２が起立した状態では、軸受部１２２の間でクランク１４１ａも起き上がっており、加圧カバー１３は開閉自在な状態にある。

ＩＣソケット１０に、ＩＣパッケージ５０を装着するには、加圧カバー１３を開け（図１参照）、ＩＣパッケージ５０を、下面５０１を絶縁ハウジング１１に向けて上方から絶縁ハウジング１１にセットする。その後、加圧カバー１３を開じた状態にし、レバー１４の操作部１４２を図３の矢印方向に押し倒すと、クランク１４１ａも押し倒される。クランク１４１ａが、加圧カバー１３の押下片１３２を下方へ押し下げる。こうすることで、絶縁ハウジング１１にセットされたＩＣパッケージ５０に垂直荷重が与えられる。押し倒された操作部１４２は、荷重受け部材１２の係止部１２３に係止され、ＩＣパッケージ５０には垂直荷重が与え続けられる。

なお、本実施形態においては、加圧カバー１３により垂直荷重が与えられる向きを下向きとし、垂直荷重が与えられる向きと反対の向きを上向きとして説明する。

図４は、図３に示すＩＣソケットの絶縁ハウジングを示した平面図である。

絶縁ハウジング１１は樹脂製のものであり、上方（図４では紙面手前側）からＩＣパッケージ５０を受け入れる凹部１１５が設けられている。さらに凹部１１５の中央には矩形の開口１１１が設けられている。また、絶縁ハウジング１１には、複数のコンタクト１５（１５ａ、１５ｂ）が、開口１１１を囲むように配列されて固定されている。複数のコンタクト１５は、第１のコンタクト群１６ａと第２のコンタクト群１６ｂとで構成されている。第１のコンタクト群１６ａは、図４に示す領域Ａに配置された複数のコンタクト１５ａで構成され、第２のコンタクト群１６ｂは、図４に示す領域Ｂに配置された複数のコンタクト１５ｂで構成されている。ここで、第１のコンタクト群１６ａに属するコンタクト１５ａの数と、第２のコンタクト群１６ｂに属するコンタクト１５ｂの数とは、略同じであることが好ましい。なお、コンタクト１５ａ、１５ｂは、領域Ａおよび領域Ｂの中に縦横に二次元的に配置されるが、図４では、領域Ａおよび領域Ｂに配置されるコンタクト１５ａ、１５ｂのうちの外周部分に配置されるもののみを示す。

図５は、図４に示す絶縁ハウジングに固定されるコンタクトを示す図である。図５の（Ａ）には、コンタクト１５の正面図が示されており、（Ｂ）には左側面図、（Ｃ）には平面図が示されている。なお、第１のコンタクト群１６ａに属するコンタクト１５ａと、第２のコンタクト群１６ｂに属するコンタクト１５ｂとは、同一形状であり、ともにコンタクト１５として説明する。

コンタクト１５には、絶縁ハウジングに固定される平板状の固定部１５２と、固定部１５２よりも下部に形成された接続部１５３と、固定部１５２の上部から斜め上方に延びる平板状のバネ部１５４と、バネ部１５４の上部に形成された接触部１５５とが備えられている。接続部１５３は、電気回路基板との接続を担い、下面に、はんだボール（図８参照）が溶着される。バネ部１５４は、絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージを下から支える。接触部１５５は、ＩＣパッケージの下面の電気接点に接するものである。また、コンタクト１５は、固定部１５２と接続部１５３との間に第２のバネ部１５６を有する。第２のバネ部１５６は、固定部１５２の下端中央から下に延び、固定部１５２よりも細幅の板状である。さらに、固定部１５２の第２のバネ部１５６の両側には、切欠部１５７が形成されている。切欠部１５７により、第２のバネ部１５６が、固定部１５２の内部に入り込むかたちで上方に延在されている。これにより、コンタクト１５の全長が短く維持されつつも、第２のバネ部１５６による外力の吸収性が高まり、接続部１５３に溶着されたはんだボールが受ける緊張が低減される。

コンタクト１５は、打抜加工された平板を折り曲げて形成されるものであり、バネ部１５４は、固定部１５２から真直ぐ上方に延びた形状の平板を折り曲げて形成される。すなわち、バネ部１５４は、固定部１５２から折れ曲って、図５の（Ｃ）に示されるように、平面視において固定部１５２の面に対して垂直な方向に延びている。

図６は、図５に示すコンタクトを示す斜視図である。

図６には、コンタクト１５の固定部１５２に対する垂直面１７０が示されており、この垂直面１７０と固定部１５２との交線１７１は、固定部１５２の中央を上下に延びている。さらに、垂直面１７０は、バネ部１５４に対する垂直面と同一であり、この垂直面１７０とバネ部１５４との交線１７２は、バネ部１５４の中央を上下に延びている。つまり図６に示すように、バネ部１５４は、固定部１５２に対する垂直面１７０と、バネ部１５４に対する垂直面１７０とが同一の垂直面１７０となる向きに延びている。

図７は、図５に示すコンタクトが固定される絶縁ハウジングの一部を示す斜視図である。

図７に示すように、絶縁ハウジング１１には、複数のコンタクト孔１１７が縦横に二次元的に配列された状態で形成されている。なお図７には、絶縁ハウジング１１のうちの、コンタクト孔１１７が３行３列に配置された部分を示し、コンタクト孔には、１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄ、１１７ｅ、１１７ｆ、１１７ｇ、１１７ｈの符号を付している。図７において、コンタクト孔１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃの組合せは１個の列に相当し、コンタクト孔１１７ａ、１１７ｄ、１１７ｇの組合せが１個の行に相当する。コンタクト１５は、コンタクト孔１１７に圧入されることにより、絶縁ハウジング１１に配列された状態で固定される。それぞれのコンタクト孔１１７は、固定部１５２に面接触することにより、固定部１５２の向きを規定する側壁１６７を有している。コンタクト１５は、固定部１５２が側壁１６７に面接触するようにコンタクト孔１１７に圧入される。

ここで、側壁１６７は、コンタクト孔１１７の配列方向に対し所定のオフセット角度だけ斜めを向けた状態に形成されている。具体的には、コンタクト孔１１７は、側壁１６７の正面に、コンタクト孔が属する列の２列隣りの列に属し、かつこのコンタクト孔が属する行に隣接する行に属するコンタクト孔が位置するよう、側壁１６７が配列の行方向に対しオフセット角度θを有して配列されている。例えば図７において、コンタクト孔１１７ａが属する列の２列隣りの列に属し、かつコンタクト孔１１７ａが属する行に隣接する行に属するのは、コンタクト孔１１７ｈである。このコンタクト孔１１７ａの側壁１６７は、正面に、コンタクト孔１１７ｈが位置する向きに形成されている。この場合、コンタクト孔１１７の配列の行方向に対する、コンタクト孔１１７の側壁１６７の向きのオフセット角度θは約２６．６度となる。また、複数のコンタクト孔１１７のうちの、図４に示す領域Ａに配置されたコンタクト孔１１７が有する側壁１６７と、領域Ｂに配置されたコンタクト孔１１７が有する側壁１６７とは、互いに向き合うように形成されている。

図８は、図４に示す絶縁ハウジングに、図５に示すコンタクトが固定された状態を示す部分断面図である。

図８に示すように、絶縁ハウジング１１の凹部１１５の底面１１６に形成されている複数のコンタクト孔１１７は、絶縁ハウジング１１を上下に貫通している。コンタクト１５は、固定部１５２が側壁１６７に面接触するようにコンタクト孔１１７に固定されている。コンタクト１５の接続部１５３には、半田ボール１５９が溶着されている。半田ボール１５９は、絶縁ハウジング１１の底面１１８から僅かに突出している。コンタクト１５のバネ部１５４は、絶縁ハウジング１１の凹部１１５の底面１１６より上方に突出している。

このようにしてコンタクト孔１１７に固定されたコンタクト１５の固定部１５２の向きは、側壁１６７の面の向きに規定される。このため、コンタクト１５は、固定部の向き、すなわち平面視におけるバネ部が延びる向きが、複数のコンタクトの配列方向に対しオフセット角度θだけ斜めを向けた状態に固定される（図７参照）。これにより、コンタクト１５のバネ部が平面視において延びる向きは、このコンタクトの２列隣で１行隣のコンタクトの方向を向くことになる。よって、コンタクト孔１１７に固定されたコンタクト１５は、同じ列で隣接する位置に配置された直近のコンタクト、または、隣接する列で隣接する行に配置された２番目に近いコンタクトと接触することを防止しつつ、バネ部を長くして十分な弾性変位量を有することができる。

また、図４に示すように、第１のコンタクト群１６ａに属するコンタクト１５ａと、第２のコンタクト群１６ｂに属するコンタクト１５ｂとは、バネ部１５４が互いに向き合う方向に斜めに延びるように絶縁ハウジング１１に配置されている。

図９は、図１に示すＩＣソケットの一部を模式的に示す断面図である。図９の（Ａ）には、ＩＣソケット１０の絶縁ハウジング１１に設けられた凹部１１５に、ＩＣパッケージ５０がセットされた様子が示されている。図９の（Ｂ）には、（Ａ）に示される状態からＩＣパッケージ５０が、加圧カバー１３に（図１）よって、矢印で示す方向に垂直荷重を受け押し込まれた様子が示されている。

図９の（Ａ）に示すように、ＩＣパッケージ５０が凹部１１５にセットされると、コンタクト１５の接点１５８が、ＩＣパッケージ５０の下面に配置された電気接点５３に接触する。ＩＣパッケージ５０に垂直荷重が加えられると、図９の（Ｂ）に示すように、コンタクト１５のバネ部１５４は下方へ向けて撓み、ＩＣパッケージ５０が沈み込む。このとき、接点１５８は、電気接点５３上を水平方向に摺動する。ＩＣパッケージ５０は、接点１５８の摺動にともない、水平方向の力を受ける。しかし、第１のコンタクト１５ａと第２のコンタクト１５ｂとは、バネ部１５４が互いに向き合う向きに斜めに延びるように配置されているので、図１４の（Ｂ）の例に示すように、それぞれのコンタクト１５の接点１５８の摺動による力が相殺される。したがって、ＩＣパッケージ５０が水平方向に移動しようとする力は全て相殺されてゼロとなる。

次に、接点１５８が電気接点５３上を水平方向に摺動することにより、ＩＣパッケージ５０が受ける回転モーメントについて説明する。

図１０は、図９に示すコンタクトが撓んだ状態を示す平面図である。実線は、荷重が加えられてコンタクト１５が撓んだ状態を示し、破線は、コンタクト１５に荷重が加えられていない状態を示す。

図１１は、図３に示すＩＣソケットの絶縁ハウジングを示した平面図である。

ここで、図１０に示すコンタクト１５は、図１１に示す絶縁ハウジング１１に配置されている複数のコンタクト１５のうちの任意のコンタクト１５ｋであるとする。

コンタクト１５ｋによりＩＣパッケージ５０に与えられる回転モーメントは、ＩＣパッケージ５０の中心からコンタクト１５ｋの接点１５８までの距離と、接点１５８にかかる力ｆｉとの積である。この積をＩＣパッケージ５０のすべてのコンタクトについて足し合わせることにより、ＩＣパッケージ５０に与えられる回転モーメントの総量が求められる。ここで、図１０に示すコンタクト１５ｋによる力ｆｉを、コンタクト１５が配列された縦横の方向の力ｆｘおよび力ｆｙに分解して考える。また、図１１に示すように、ＩＣパッケージ５０の中心から、コンタクト１５ｋの接点１５８までの横方向の距離をＸｉとし、縦方向の距離をＹｉとする。ここで、ＩＣパッケージ５０に配置されるコンタクト１５の数をｎとすると、ＩＣパッケージ５０に与えられる回転モーメントの総量Ｍｔｏｔａｌは、（１）式により求められる。

ここで、図１０に示すように、コンタクト１５がＩＣパッケージに対し水平方向に及ぼす力ｆｉの向きは、バネ部が延びる向きと同じである。このため、力ｆｉの方向は、コンタクト１５の撓みに伴って接点１５８がコンタクト１５上で移動する量や、個々のコンタクト１５の接点１５８と電気接点５３との摩擦に依存しない。したがって、ＩＣソケットの設計段階において、オフセット角度θを調整することによって、Ｍｔｏｔａｌが０となるように、すなわち、それぞれのコンタクト１５から受ける回転モーメントが相殺されるようにすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１のコンタクト群１６ａと第２のコンタクト群１６ｂとでは、それぞれのコンタクト１５のバネ部１５４が互いに向き合う方向に斜めに延びているため、ＩＣパッケージ５０に上から荷重を与えられたときに、ＩＣパッケージ５０を水平方向に移動する力が相殺される。さらに、コンタクト１５が撓む際にＩＣパッケージ５０に対し水平方向に与える力ｆｉは、平面視においてバネ部が延びる向きと同じであるので、接点１５８の表面状態の影響を受けにくい。したがって、コンタクトが固定されるオフセット角度θを設計段階で調整することにより、それぞれのコンタクト１５がＩＣパッケージ５０に対し与える回転モーメントを相殺することができる。

このようにして、電気接点に作用する力が、ソケット／パッケージの全体について見るときに相殺されたＩＣソケット１０が実現される。

次に、本実施形態のＩＣソケットを製造する過程における、コンタクトの絶縁ハウジングへの取付けについて説明する。

図１２は、本実施形態のＩＣソケットの製造過程において、絶縁ハウジングに取付けられる前のコンタクトを示す外観図である。図１２の（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図である。コンタクト１５は、１枚の導電性金属の板を打抜加工および折曲加工することにより形成されるものである。コンタクト１５は、図１２に示すように、一列に並んでキャリア２０に保持されている。なお、図１２には、キャリア２０のうちの一部が示されている。

図１３は、図１２に示すキャリアに保持されたコンタクトが絶縁ハウジングに取付けられる様子を模式的に示す図である。図１３には、絶縁ハウジング１１が傾いた状態で示されている。絶縁ハウジングへのコンタクトの取付けは、通常、図示しない自動組立装置により行われる。自動組立装置は、ハウジング１１上を移動しながらコンタクト孔にコンタクトを１つずつ挿入する挿入機を有している。まず、自動組立装置には絶縁ハウジング１１が固定されるとともに、挿入機には図１２に示すキャリア２０に保持された状態のコンタクト１５が装填される。この後、取付けが開始する。自動組立装置は、挿入機を絶縁ハウジング１１のコンタクト孔の一つの上に移動する。挿入機は、キャリア２０からコンタクト１５を切断して取り外し、移動したコンタクト孔に挿入する。この後、自動組立装置は、挿入機を別のコンタクト孔の上に移動して、挿入機により、コンタクト孔に次のコンタクト１５挿入する。そして、移動と挿入を繰り返す。ここで、挿入機が移動してコンタクト１５の挿入を行うコンタクト孔は、この直前に挿入を行ったコンタクト孔が属する列の１列隣に属し、かつこの直前に挿入したコンタクト孔が属する行の２行隣に属するコンタクト孔である。例えば、挿入機は、図１３に示すコンタクト孔１１７ｐにコンタクト１５を挿入した後、コンタクト孔１１７ｐの１列隣でかつ２行隣に属するコンタクト孔１１７ｑの上に移動し、コンタクト孔１１７ｑに次のコンタクト１５を挿入する。続いて、挿入機は、コンタクト孔１１７ｑのさらに１列隣で２行隣に位置するコンタクト孔１１７ｒに次のコンタクト１５を挿入する。その次には、コンタクト孔１１７ｓに挿入する。

上述したように、絶縁ハウジング１１のコンタクト孔は、１つのコンタクト孔１１７ｑの側壁の正面に、このコンタクト孔１１７ｑが属する列の２列隣りの列に属し、かつこのコンタクト孔１１７ｑが属する行に隣接する行に属するコンタクト孔１１７ｔが位置するように配列されている。すなわち、絶縁ハウジング１１のコンタクト孔は、コンタクト孔１１７ｐの上記側壁と、このコンタクト孔１１７ｐの１列隣で２行隣のコンタクト孔１１７ｑの側壁とが共通の面１６９に含まれるように配置されている。このため、自動組立装置の挿入機は、共通の面１６９に沿ってコンタクト孔１１７の上を順次移動することにより、挿入されるコンタクトの固定部の面の向きを、挿入機の移動方向と、垂直または水平に維持した状態で挿入する。

仮に、コンタクト孔の側壁が共通の面に含まれないと、挿入機が絶縁ハウジングの上を移動する向きと、コンタクトの固定部の面の向きが斜めにずれてしまう。したがって、コンタクトを斜めに挿入できるように自動組立装置の挿入機を設定することが容易でない。

本実施形態のＩＣソケット１０によれば、ＩＣソケットの製造段階において、自動組立装置によりコンタクト１５の一つひとつをコンタクト孔１１７に挿入する際に、共通の面１６９に沿って挿入機を移動する。これにより、挿入されるコンタクト１５の固定部の面の向きを、挿入機の移動方向と、垂直または水平に維持した状態でコンタクト１５を挿入することができる。これにより、コンタクト１５をコンタクト孔１１７に挿入する自動組立装置の設定を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態であるＩＣソケットの加圧カバーが開いた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態であるＩＣソケットの加圧カバーが閉じた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態であるＩＣソケット組立体の分解斜視図である。 図３に示すＩＣソケットの絶縁ハウジングを模式的に示した図である。 図４に示す絶縁ハウジングに固定されるコンタクトを示す図である。 図５に示すコンタクトを示す斜視図である。 図５に示すコンタクトが固定される絶縁ハウジングの一部を示す斜視図である。 図４に示す絶縁ハウジングに図５に示すコンタクト１５が固定された状態を示す部分断面図である。 図１に示すＩＣソケットの一部を模式的に示す断面図である。 図９に示すコンタクトが撓んだ状態を示す平面図である。 図３に示すＩＣソケットの絶縁ハウジングを示した平面図である。 本実施形態のＩＣソケットの製造過程において絶縁ハウジングに取付けられる前のコンタクトを示す外観図である。 図１２に示すキャリアに保持されたコンタクトが絶縁ハウジングに固定される様子を模式的に示す図である。 ＬＧＡと称されるタイプのＩＣパッケージを受け入れる従来のＩＣソケットの一部を模式的に示す図である。 図１４に示す従来のＩＣソケットに備えられるコンタクトを示す図である。 図１５に示す従来のＩＣソケットに備えられるコンタクトが撓んだ状態を示す平面図である。

符号の説明

１０ ＩＣソケット
１１ 絶縁ハウジング
１１７（１１７ａ〜１１７ｈ、１１７ｐ〜１１７ｔ） コンタクト孔
１６７ 側壁
１５（１５ａ、１５ｂ） コンタクト
１５２ 固定部
１５３ 接続部
１５４ バネ部
１５５ 接触部
１５６ 第２のバネ部
１５７ 切欠部
１５８ 接点
１６ａ、１６ｂ コンタクト群
１７０ 垂直面
１７１、１７２ 交線
５０ ＩＣパッケージ
５３ 電気接点

Claims (4)

1. 下面に電気接点が配置されたＩＣパッケージを支持し、電気回路基板上に実装されて該ＩＣパッケージと該電気回路基板上の回路とを接続するＩＣソケットにおいて、
   前記ＩＣパッケージを受け入れる絶縁ハウジングと、
   前記絶縁ハウジングに配列された状態に固定され、該絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージ下面の電気接点に上端部が接するとともに下端部が前記回路基板に接続される複数のコンタクトと、
   前記絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージに上から荷重を与える荷重負荷プレートとを備え、
   前記絶縁ハウジングが、前記複数のコンタクトをそれぞれ受け入れて各コンタクトを保持する、それぞれが上下に貫通する配列された複数のコンタクト孔を有し、
   前記複数のコンタクトそれぞれが、前記コンタクト孔に挿入されて固定された平板状の固定部と、該固定部よりも下部に形成された、前記電気回路基板との接続を担う接続部と、前記固定部の上部から斜め上方に延び、前記絶縁ハウジングに受け入れられたＩＣパッケージを下から支える平板状のバネ部と、該バネ部の上部に形成された、受け入れたＩＣパッケージ下面の電気接点に接する接触部とを備え、
   前記バネ部が、前記固定部との交線が該固定部中央を上下に延びる、該固定部に対する垂直面と、該バネ部との交線が該バネ部中央を上下に延びる、該バネ部に対する垂直面とが同一の平面となる向きに、該固定部から折れ曲って斜め上方に延びるものであり、
   前記絶縁ハウジングは、前記固定部を前記複数のコンタクトの配列方向に対し所定のオフセット角度だけ斜めを向けた状態に該複数のコンタクトを固定するものであり、
   前記複数のコンタクトは、前記バネ部が互いに向き合う方向に斜めに延びた、第１のコンタクト群と第２のコンタクト群とで構成されていることを特徴とするＩＣソケット。
2. 前記コンタクト孔は、前記固定部の平板に面接触して該固定部の向きを規定する側壁を有するものであることを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。
3. 前記複数のコンタクト孔は、縦横に二次元的に、１つのコンタクト孔の前記側壁の正面に、該１つのコンタクト孔が属する列の２列隣りの列に属しかつ該１つのコンタクト孔が属する行に隣接する行に属するコンタクト孔が位置するように、配列されたものであることを特徴とする請求項２記載のＩＣソケット。
4. 前記コンタクトは、前記固定部と前記接続部との間に、該固定部の下端中央から下に延びる、該固定部よりも細幅の板状の第２のバネ部を有し、前記固定部が、前記第２のバネ部の両側に、前記第２のバネ部を上方に延在させる切欠部を有するものであることを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。

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