JP2015156272A - 電気部品用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品用ソケットにおいて、下側接触部材の先端部が配線基板の電極から外れたり、下側接触部材が折れ曲がったりする事態の発生を抑制する。【解決手段】電気部品用ソケット１１は、ソケット本体１３と、ソケット本体１３に配設されたコンタクトピン１４とを有している。コンタクトピン１４は、上側接触部材１６と、下側接触部材１７と、スプリング１８とを有している。ソケット本体１３と上側接触部材１６との間には、付勢手段２１が設けられている。この付勢手段２１により、ソケット本体１３が配線基板１５上に配設される前の状態で（選択図（ａ）参照）、上側接触部材１６の筒部の下面部が底面部１３ａから所定量Ｌ１上方に離間して浮き上がった状態とするとともに、電気部品１２がソケット本体１３に収容されると（選択図（ｃ）参照）、付勢手段２１の付勢力に抗して上側接触部材１６が下降するように構成されている。【選択図】図２

Description

この発明は、配線基板上に配設され、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品の導通試験等を行うため、この電気部品を収容する電気部品用ソケットに関するものである。

従来からこの種の電気部品用ソケットとしては、ＩＣパッケージの導通試験等を行うＩＣソケットがある。

このＩＣソケットは、配線基板上に配設されるソケット本体を有し、このソケット本体にＩＣパッケージが収容されるようになっている。このＩＣソケットには、ＩＣパッケージの端子および配線基板の電極に接触して両者間を電気的に接続するため、複数のコンタクトピンが所定のピッチで配設されている。

そして、このコンタクトピンとしては、導通時の接触抵抗が安定する等の理由から、いわゆる片端摺動型のコンタクトピン（つまり、ＩＣパッケージの端子に接触するバレル等の上側接触部材と、この上側接触部材の筒部内に上部側が上下動自在に挿入され、配線基板の電極に接触するプランジャ等の下側接触部材とを有するコンタクトピン）が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−９９２７号公報

しかしながら、このような従来のものにあっては、ＩＣパッケージの端子および配線基板の電極に対する接圧を確保すべく、いわゆる両端摺動型のコンタクトピンに比べて、必然的に下側接触部材のソケット本体から下方への突出量が多くなってしまう。そのため、ＩＣソケットを配線基板に取り付ける際に、コンタクトピンの下側接触部材がソケット本体から垂れ下がり、傾くことがあり、このような状態でＩＣソケットを配線基板に配設すると、下側接触部材の先端部が、配線基板の幅狭の電極（パッド）から外れやすくなる原因となっていた。また、下側接触部材が傾いたまま、無理にＩＣソケットを配線基板に配設しようとすると、下側接触部材が折れ曲がってしまう恐れがあった。特に、複数のコンタクトピンが狭ピッチで配設されている場合には、上述した不都合が生じやすい。

そこで、この発明は、複数のコンタクトピンが狭ピッチで配設されている場合であっても、下側接触部材の先端部が配線基板の電極から外れたり、下側接触部材が折れ曲がったりする事態の発生を抑制することが可能な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、この発明は、配線基板上に配設されるとともに、端子が形成された電気部品が上面部側に収容されるソケット本体と、該ソケット本体に配設され、前記電気部品の端子および前記配線基板の電極に接触して、当該電気部品の端子と当該配線基板の電極との間を電気的に接続するコンタクトピンとを有し、該コンタクトピンは、上部に形成され、前記電気部品の端子に接触する上側接触部および、該上側接触部の下側に形成された筒部を有する上側接触部材と、該上側接触部材の筒部の下部側に上下動自在に配設され、下端部に前記配線基板の電極に接触する下側接触部を有する下側接触部材と、前記上側接触部材の筒部内に配設され、前記上側接触部材および前記下側接触部材を互いに離間する方向へ付勢するスプリングとを有し、前記ソケット本体と前記上側接触部材との間に付勢手段が設けられて、該付勢手段により、前記ソケット本体が前記配線基板上に配設される前の状態で、前記筒部の下面部が前記ソケット本体の底面部から所定量上方に離間して浮き上がった状態とするとともに、前記電気部品が前記ソケット本体に収容されると、前記付勢手段の付勢力に抗して前記上側接触部材が下降するように構成されている電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

他の特徴は、前記付勢手段は、コイルスプリングであり、前記上側接触部材の筒部には、ストッパが形成され、前記コイルスプリングは、前記ソケット本体の底面部と前記ストッパとの間に伸縮自在に設けられていることにある。

他の特徴は、前記付勢手段は、コイルスプリングであり、該コイルスプリングは、前記ソケット本体の底面部と前記上側接触部材の筒部の下面部との間に伸縮自在に設けられていることにある。

他の特徴は、前記ソケット本体は、上側プレートと、この上側プレートの下方に所定の間隔を置いて取り付けられた下側プレートとを有し、前記上側接触部材の筒部には、ストッパが形成され、前記付勢手段は、前記上側プレートと前記下側プレートとの間に位置して前記ストッパを下方から支持する中央プレート、および、該中央プレートを弾性的に上下動自在に支持するコイルスプリングを有し、該コイルスプリングは、前記下側プレートと前記中央プレートとの間に伸縮自在に設けられていることにある。

この発明によれば、ソケット本体が配線基板上に配設される前の状態で、筒部の下面部がソケット本体の底面部から所定量上方に離間して浮き上がった状態となるとともに、電気部品がソケット本体に収容されると、付勢手段の付勢力に抗して上側接触部材が下降するため、下側接触部材のソケット本体から下方への突出量を減らすことができる。その結果、ソケット本体を配線基板上に配設した場合、複数のコンタクトピンが狭ピッチで配設されていても、下側接触部材の先端部が配線基板の電極から外れたり、下側接触部材が折れ曲がったりする事態の発生を抑制することが可能となる。

他の特徴によれば、従来品に対してコイルスプリングを追加するだけで電気部品用ソケットが完成し、このコイルスプリングを設けるスペースさえあれば、既存の部品を加工する必要もない。したがって、上述した効果を奏する電気部品用ソケットを安価に製造することが可能となる。

他の特徴によれば、コイルスプリングは、ソケット本体の底面部と上側接触部材の筒部の下面部との間に設ければよいので、全長を短くして小型化することができる。

他の特徴によれば、コンタクトピンが複数ある場合に、電気部品の端子および配線基板の電極に対する接圧をすべてのコンタクトピンで均一化し、コンタクトピンごとの個体差をなくすことができる。その結果、電気部品のバーンイン試験等を円滑に行うことが可能となる。また、コンタクトピンごとに付勢手段を設ける必要がないので、電気部品用ソケットの部品点数を減らし、その製造コストを削減することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るコンタクトピンを示す断面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの取付手順を示す断面図であって、（ａ）はＩＣソケットが配線基板上に配設される前の状態を示す図、（ｂ）はＩＣソケットが配線基板上に配設された状態を示す図、（ｃ）はさらにＩＣソケットにＩＣパッケージが収容された状態を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るＩＣソケットの取付手順を示す断面図であって、（ａ）はＩＣソケットが配線基板上に配設される前の状態を示す図、（ｂ）はＩＣソケットが配線基板上に配設されるとともに、このＩＣソケットにＩＣパッケージが収容された状態を示す図である。 この発明の実施の形態３に係るＩＣソケットの取付手順を示す断面図であって、（ａ）はＩＣソケットが配線基板上に配設される前の状態を示す図、（ｂ）はＩＣソケットが配線基板上に配設されるとともに、このＩＣソケットにＩＣパッケージが収容された状態を示す図である。

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及び図２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２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、配線基板１５（図２（ｂ）参照）上に配設されるようになっており、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２（図２（ｃ）参照）のバーンイン試験等を行うために、このＩＣパッケージ１２の「端子」としての複数個の球状端子１２ｂとその配線基板１５の複数個の電極１５ａ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２（ｃ）に示すように、平板状のパッケージ本体１２ａを有し、このパッケージ本体１２ａの下面に複数個の球状端子１２ｂが形成されている。なお、図２（ｃ）には、これらの球状端子１２ｂのうち２個の球状端子１２ｂのみを図示している。

一方、ＩＣソケット１１は、図２に示すように、配線基板１５上に配設されるとともに、ＩＣパッケージ１２が上面部１３ｄ側に収容されるソケット本体１３と、このソケット本体１３に配設され、ＩＣパッケージ１２の複数個の球状端子１２ｂおよび配線基板１５の複数個の電極１５ａに接触して、これらの球状端子１２ｂと電極１５ａとの間を電気的に接続する複数本のコンタクトピン１４とを有している。なお、図２には、これらのコンタクトピン１４のうち２本のコンタクトピン１４のみを図示している。

なお、ソケット本体１３は、図２（ａ）に示すように、略平板状の上側プレート１９と、この上側プレート１９の下側に取り付けられた略平板状の下側プレート２０とを有している。

各コンタクトピン１４は、それぞれ、図１および図２に示すように、上部に形成され、ＩＣパッケージ１２の各球状端子１２ｂに接触する上側接触部１６ａおよび、上側接触部１６ａの下側に形成された筒部１６ｂを有するバレル等の上側接触部材１６と、この上側接触部材１６の筒部１６ｂの下部側に上下動自在に配設され、下端部に配線基板１５の各電極１５ａに接触する下側接触部１７ａを有するプランジャ等の下側接触部材１７と、上側接触部材１６の筒部１６ｂ内に伸縮自在に配設され、上側接触部材１６および下側接触部材１７を互いに離間する上下方向へ付勢するスプリング１８とを有している。

ここで、上側接触部材１６の上側接触部１６ａは、図１に示すように、その基部１６ｅが筒部１６ｂ内に挿入されてかしめられることにより、筒部１６ｂに固定されている。この基部１６ｅはスプリング１８の上端部１８ａに接触している。また、筒部１６ｂの上下方向のほぼ中央部には、図１に示すように、大径円環状のストッパ１６ｄが形成されている。

また、下側接触部材１７は、図１に示すように、下部に下側接触部１７ａが形成された円柱状の軸部１７ｃと、軸部１７ｃの上側に一体に形成され、上側接触部材１６の筒部１６ｂの下面部１６ｃに接触する大径部１７ｄと、大径部１７ｄの上側に一体に形成され、スプリング１８の下端部１８ｂに接触する円錐状のスプリング受け部１７ｅとを有している。

さらに、ソケット本体１３には、図２（ａ）に示すように、底面部１３ａに下側接触部材１７が挿通される挿通孔１３ｂが上下方向に貫通して形成されている。一方、ソケット本体１３の底面部１３ａと上側接触部材１６のストッパ１６ｄとの間には、上側接触部材１６を浮き上がらせるための「付勢手段」であるコイルスプリング２１が伸縮自在に設けられている。コイルスプリング２１は、その上端部２１ａが上側接触部材１６のストッパ１６ｄに接触するとともに、下端部２１ｂがソケット本体１３の底面部１３ａに接触している。そのため、上側接触部材１６は、コイルスプリング２１の付勢力によって上方へ付勢され、ストッパ１６ｄが上側プレート１９の段差部１９ａに接触して係止している。そして、上側接触部１６ａは、ソケット本体１３の上面部１３ｄから所定量Ｌ３上方へ突出した状態となっている。

そして、このコイルスプリング２１により、図２（ａ）に示すように、ソケット本体１３が配線基板１５上に配設される前の状態で、筒部１６ｂの下面部１６ｃがソケット本体１３の底面部１３ａから所定量Ｌ１上方に離間して浮き上がった状態とするとともに、図２（ｃ）に示すように、ＩＣパッケージ１２がソケット本体１３に収容されると、コイルスプリング２１の付勢力に抗して上側接触部材１６が下降するように構成されている。そのため、図２（ａ）に示すように、ソケット本体１３が配線基板１５上に配設される前の状態では、下側接触部材１７の突出量Ｌ２は、上側接触部材１６を浮き上がらせるコイルスプリング２１が設けられていない従来品に比べて、所定量Ｌ１に相当する分だけ小さくなっている。なお、所定量Ｌ１は所定量Ｌ３より大きくなっている。

次に、かかるＩＣソケット１１の使用方法について、図２を用いて説明する。

なお、ソケット本体１３が配線基板１５上に配設される前の状態では、上述したとおり、下側接触部材１７の突出量Ｌ２が従来品より小さくなっているので、この下側接触部材１７の傾斜角が小さくなる。したがって、複数本のコンタクトピン１４が狭ピッチで配設されている場合であっても、下側接触部材１７の先端部（下側接触部１７ａ）が配線基板１５の電極１５ａから外れたり、下側接触部材１７が折れ曲がったりする事態の発生を抑制することができる。

まず、ＩＣソケット１１を図２（ａ）に示す状態から配線基板１５上に配設する。すると、各コンタクトピン１４は、それぞれ、下側接触部材１７が配線基板１５に押し上げられる形でスプリング１８の付勢力に抗して上昇する。その結果、図２（ｂ）に示すように、各コンタクトピン１４において、下側接触部材１７の下側接触部１７ａと配線基板１５の電極１５ａとが互いに所定の接圧で接触して、両者間が電気的に接続された状態となる。なお、各コンタクトピン１４の上側接触部材１６は、いずれも、ソケット本体１３の上面部１３ｄから所定量Ｌ３上方へ突出した状態のままである。

次に、ＩＣソケット１１のソケット本体１３の上面部１３ｄ側にＩＣパッケージ１２を収容し、図示省略の押圧機構により、このＩＣパッケージ１２を下方に押圧する。すると、各コンタクトピン１４は、それぞれ、上側接触部材１６がＩＣパッケージ１２に押し下げられる形でスプリング１８の付勢力に抗して下降する。その結果、図２（ｃ）に示すように、各コンタクトピン１４において、上側接触部材１６の上側接触部１６ａとＩＣパッケージ１２の球状端子１２ｂとが互いに所定の接圧で接触して、両者間が電気的に接続された状態となる。なお、各コンタクトピン１４の下側接触部材１７は、いずれも、上昇した状態のままである。

このとき、コンタクトピン１４の上側接触部材１６は、スプリング１８の付勢力によって上方に付勢されていることに加えて、コイルスプリング２１の付勢力によっても上方に付勢されている。そのため、上側接触部材１６の上側接触部１６ａとＩＣパッケージ１２の球状端子１２ｂとの間の接圧を高めることができる。或いは、スプリング１８を細くしてコンタクトピン１４全体を細くすることも可能である。

なお、ＩＣソケット１１は、上述したとおり、所定量Ｌ１が所定量Ｌ３より大きくなっているので、ＩＣソケット１１にＩＣパッケージ１２を収容しても、上側接触部材１６の筒部１６ｂの下面部１６ｃがソケット本体１３の底面部１３ａに当たって上側接触部材１６の下降を妨げる恐れはない。

その結果、図２（ｃ）に示すように、ＩＣパッケージ１２の各球状端子１２ｂと配線基板１５の各電極１５ａとが、各コンタクトピン１４を介して互いに導通した状態になる。

この状態で、ＩＣパッケージ１２に電流を流してＩＣパッケージ１２のバーンイン試験等を行う。

このようなＩＣソケット１１にあっては、従来品に対してコイルスプリング２１を追加するだけで完成し、このコイルスプリング２１を設けるスペースさえあれば、既存の部品（ソケット本体１３など）を加工する必要もない。したがって、上述した効果を奏するＩＣソケット１１を安価に製造することが可能となる。
［発明の実施の形態２］
図３には、この発明の実施の形態２を示す。

この実施の形態２に係るＩＣソケット１１では、図３に示すように、ソケット本体１３の底面部１３ａと上側接触部材１６のストッパ１６ｄとの間にコイルスプリング２１が設けられていない代わりに、ソケット本体１３の底面部１３ａと上側接触部材１６の筒部１６ｂの下面部１６ｃとの間に、上側接触部材１６を浮き上がらせるための付勢手段としてコイルスプリング２２が伸縮自在に設けられている。その他の構成については、上述した実施の形態１と同様であるので、同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

したがって、この実施の形態２では、ＩＣソケット１１の使用方法も、上述した実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同じ作用効果を奏する。

これに加えて、コイルスプリング２２は、ソケット本体１３の底面部１３ａと上側接触部材１６の筒部１６ｂの下面部１６ｃとの間に設ければよいので、ソケット本体１３の底面部１３ａと上側接触部材１６のストッパ１６ｄとの間に設けなければならないコイルスプリング２１（実施の形態１）に比べて、全長を短くして小型化することができる。
［発明の実施の形態３］
図４には、この発明の実施の形態３を示す。

この実施の形態３に係るＩＣソケット１１では、図４に示すように、上側プレート１９および下側プレート２０が互いに所定の間隔Ｌ４を置いて取り付けられたソケット本体１３を有している。また、下側プレート２０の上方には、上側プレート１９と下側プレート２０との間に位置して上側接触部材１６のストッパ１６ｄを下方から支持する略平板状の中央プレート２４が、複数本（図４では、２本）のコイルスプリング２３を介して弾性的に上下動自在に支持されている。各コイルスプリング２３は、その略下半分が下側プレート２０の嵌合穴２０ａに嵌合した状態で下側プレート２０と中央プレート２４との間に伸縮自在に配置されている。そして、中央プレート２４および複数本のコイルスプリング２３が、上側接触部材１６を浮き上がらせるための付勢手段を構成している。その他の構成については、上述した実施の形態１と同様であるので、同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

したがって、この実施の形態３では、ＩＣソケット１１の使用方法も、上述した実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同じ作用効果を奏する。

これに加えて、上述した実施の形態１、２のように、コンタクトピン１４ごとにコイルスプリング２１、２２を組み込むのではなく、すべてのコンタクトピン１４の上側接触部材１６を１枚の中央プレート２４で浮き上がらせるため、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ｂおよび配線基板１５の電極１５ａに対するコンタクトピン１４の接圧がすべてのコンタクトピン１４で均一化し、コンタクトピン１４ごとの個体差をなくすことができる。その結果、ＩＣパッケージ１２のバーンイン試験等を円滑に行うことが可能となる。

また、この実施の形態３では、上述した実施の形態１、２と異なり、コンタクトピン１４ごとにコイルスプリング２１、２２を設ける必要がないので、とりわけコンタクトピン１４の本数が多い場合に、コイルスプリング２３の所要本数を少なく抑えることができる。その結果、ＩＣソケット１１の部品点数を減らし、その製造コストを削減することが可能となる。

なお、上記実施の形態１では、上側接触部材１６を浮き上がらせるための付勢手段として、コイルスプリング２１を用いる場合について説明し、上記実施の形態２では、コイルスプリング２２を用いる場合について説明したが、これらのコイルスプリング２１、２２を併用しても構わない。この場合、２種類のコイルスプリング２１、２２の併用により、コイルスプリング２１またはコイルスプリング２２を単独で用いる場合（実施の形態１、２）に比べて、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ｂに対するコンタクトピン１４の接圧をさらに高めることができる。

また、上記実施の形態１〜３では、上側接触部材１６を浮き上がらせるための付勢手段として、コイルスプリング２１（実施の形態１）、コイルスプリング２２（実施の形態２）、中央プレート２４および複数本のコイルスプリング２３（実施の形態３）を用いる場合について説明した。しかし、上側接触部材１６が適正に浮き上がる限り、他の付勢手段（例えば、シリコーンゴム等からなる弾性シートなど）を代用または併用することも可能である。

また、上記実施の形態１〜３では、ＩＣパッケージ１２の端子が球状端子１２ｂである場合について説明したが、球状以外の端子が形成されたＩＣパッケージ１２にこの発明を同様に適用することも可能である。

また、上記実施の形態１〜３では、上側接触部材１６の筒部１６ｂの上下方向のほぼ中央部に大径円環状のストッパ１６ｄが形成されたコンタクトピン１４について説明したが、このストッパ１６ｄの形成部位は、必ずしも筒部１６ｂの上下方向のほぼ中央部に限るわけではなく、例えば、筒部１６ｂの上端部近傍または下端部近傍であってもよい。

さらに、上記実施の形態１〜３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。

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）
12b 球状端子（端子）
13 ソケット本体
13a 底面部
13d 上面部
14 コンタクトピン
15 配線基板
15a 電極
16 上側接触部材
16a 上側接触部
16b 筒部
16c 下面部
16d ストッパ
17 下側接触部材
17a 下側接触部
18 スプリング
21,22,23 コイルスプリング（付勢手段）
24 中央プレート（付勢手段）

Claims (4)

1. 配線基板上に配設されるとともに、端子が形成された電気部品が上面部側に収容されるソケット本体と、
   該ソケット本体に配設され、前記電気部品の端子および前記配線基板の電極に接触して、当該電気部品の端子と当該配線基板の電極との間を電気的に接続するコンタクトピンとを有し、
   該コンタクトピンは、
   上部に形成され、前記電気部品の端子に接触する上側接触部および、該上側接触部の下側に形成された筒部を有する上側接触部材と、
   該上側接触部材の筒部の下部側に上下動自在に配設され、下端部に前記配線基板の電極に接触する下側接触部を有する下側接触部材と、
   前記上側接触部材の筒部内に配設され、前記上側接触部材および前記下側接触部材を互いに離間する方向へ付勢するスプリングとを有し、
   前記ソケット本体と前記上側接触部材との間に付勢手段が設けられて、該付勢手段により、前記ソケット本体が前記配線基板上に配設される前の状態で、前記筒部の下面部が前記ソケット本体の底面部から所定量上方に離間して浮き上がった状態とするとともに、前記電気部品が前記ソケット本体に収容されると、前記付勢手段の付勢力に抗して前記上側接触部材が下降するように構成されていることを特徴とする電気部品用ソケット。
2. 前記付勢手段は、コイルスプリングであり、
   前記上側接触部材の筒部には、ストッパが形成され、
   前記コイルスプリングは、前記ソケット本体の底面部と前記ストッパとの間に伸縮自在に設けら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. 前記付勢手段は、コイルスプリングであり、
   該コイルスプリングは、前記ソケット本体の底面部と前記上側接触部材の筒部の下面部との間に伸縮自在に設けら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。
4. 前記ソケット本体は、上側プレートと、この上側プレートの下方に所定の間隔を置いて取り付けられた下側プレートとを有し、
   前記上側接触部材の筒部には、ストッパが形成され、
   前記付勢手段は、前記上側プレートと前記下側プレートとの間に位置して前記ストッパを下方から支持する中央プレート、および、該中央プレートを弾性的に上下動自在に支持するコイルスプリングを有し、該コイルスプリングは、前記下側プレートと前記中央プレートとの間に伸縮自在に設けら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。

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