JP2581817B2 - チップキャリア用ソケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチップ・キャリア・ソケットなどと併用する
ための改良型保持手段に係わる。この保持手段によっ
て、チップ・キャリアをチップ・キャリア・ソケット内
に保持し、チップ・キャリア・ソケットを閉鎖状態に保
持することができる。

集積回路は絶縁材から成るチップ・キャリア内に取り
付けられるのが普通であり、集積回路からはチップ・キ
ャリア内へ導線が引き込まれる。従来、チップ・キャリ
ア本体の側面に端子パッドを設け、セラミック基板また
は回路板のような基板上の導線に集積回路を接続するた
め、前記パッドと接触させる方式が採用されている。チ
ップ・キャリアに設けた端子パッドとの電気接続はチッ
プ・キャリアを収容する凹部を、この凹部を囲むコンタ
クト端子を有し、チップ・キャリアを凹部に配置すると
コンタクト端子がチップ・キャリアの端子パッドと電気
的に係合するように構成されたソケット本体を含むチッ
プ・キャリア・ソケットを介して確立される。

チップ・キャリア・ソケットおよびソケット内のコン
タクト端子のサイズは比較的小さいが、各端子は特に端
子パッドが金メッキではなく錫メッキされている場合、
コンタクト端子と端子パッドとの間に優れた電気接続を
確立するためにチップ・キャリアの端子パッドに約200
乃至400gの接触力を作用させることが必要である。ま
た、チップ・キャリアおよびチップ・キャリア・ソケッ
トは、あらゆる量産部品がそうであるように、寸法上の
ばらつきを免れることができない。このようなばらつき
は製造上の誤差に起因する。しかし、寸法上のばらつき
がある“最悪”条件下でも上記の設計および性能条件が
満たされねばならない。例えば、コンタクト端子が係合
する特定の端子パッドが部品公差範囲の下限にあり、コ
ンタクト端子も公差下限にある場合でも、各コンタクト
に必要な最小限200gの接触力が得られねばならない。

改良ガル・ウィング（かもめの翼）型チップ・キャリ
アの新製品に対応できるように、公知のものとは異なる
新しいソケットの開発が要望されている。しかし、適正
な電気接続が維持されるためには上述した接触力などは
同じでなければならない。

従って、コンタクト端子に適当な力を加えることので
きるチップ・キャリア・ソケットでなければならない。
また、特殊工具を必要としないで適正動作にふさわしい
接触力を得られることも極めて重要な条件である。本発
明は特にコンタクト端子とコンタクトパッドの間に確実
な電気接続を確立できる改良型保持手段を実現するもの
である。

既に述べてきたとおり、新しいガル・ウィング型チッ
プ・キャリアの出現に対応して、新しいチップ・キャリ
ア・ソケットが必要となっている。特に重要寸法のばら
つきが大きく、チップ・キャリア・のリード線の位置に
ばらつきを生ずるようなチップ・キャリアの場合には、
上記の要求は深刻である。従って、確実な電気接続を保
証する改良型保持手段を含むチップ・キャリア・ソケッ
トの開発が切望される。

本発明は、前記切望に応えるため、内部にガルウィン
グ型チップキャリアを保持する枠状カバー、四方の側壁
内にチップキャリア受容凹部を有するハウジング及び該
ハウジングの前記側壁に沿って固定された複数の端子を
含み、前記チップキャリアの複数のリード線を回路板の
導体に接続するチップキャリア用ソケットにおいて、前
記カバーは前記ハウジングの隅に形成された複数の弾性
ラッチアームにより前記ハウジングに取外し可能にラッ
チされ、前記各弾性ラッチアームは前記回路板に取り付
けられる前記ハウジングの底面近傍の可撓性保持部材を
介し且つ前記側壁とは離間して前記ハウジングと一体形
成され、前記各弾性ラッチアームは前記側壁及び前記カ
バーの隅部の孔から上方へ突出し、前記ハウジングから
前記カバーをラッチ及びラッチ解除するラッチを有する
ことを特徴とする。

第１図は、本発明のチップ・キャリア・ソケットの分
解斜視図、第２図は、チップ・キャリア・ソケットに組
み込まれる端子の拡大斜視図、 第３図は、カバー・チップ・キャリア部分組立体が挿
入される前の、ソケットの端子を示すチップ・キャリア
・ソケットの部分断面図、 第４図は、カバー・チップ・キャリア部分組立体が挿
入された後の、チップ・キャリア・ソケットを示す第３
図と同様の部分断面図、 第５図は、カバー・チップ・キャリア部分組立体が挿
入される前の、ラッチ手段を示すチップ・キャリア・ソ
ケットの断面図、 第６図は、チップ・キャリア・ソケットに部分組立体
を挿入する際のラッチ手段を示す、第５図と同様の断面
図、 第７図は、部分組立体がソケットに完全挿入された後
のラッチ手段を示す、第５図と同様の断面図、 第８図はチップ・キャリア・ソケットの各ラッチ・ア
ームを示す頂面図、 第９図はカバーの各固定アームの頂面図である。

添付の図面は基板10に配設された導線にはんだ付け、
またはその他の方法で接続され、チップ・キャリア８の
コンタクト用リード線６と係合する端子４を内蔵するチ
ップ・キャリア・ソケット２を示す。先ず個々の端子４
について説明した後、これと協働するチップ・キャリア
・ソケット２およびカバー12の構造を詳細に説明する。

各端子（第２図）は互いに対向する主要面および主要
面間のエッジを有するように金属薄板をエッチングまた
はスタンピング加工して製造される扁平部材である。端
子の厚さは用途ごとの条件に応じて設定される。

特に第２図から明らかなように、各端子４は弾性部分
14を含み、弾性部分14から可撓性の脚16が突出してい
る。弾性部分14は１対の弾性アーム18,20から成る丸み
のあるＵ字形を呈し、第１弾性アーム18および第２弾性
アーム20の自由端22,24は互いに間隔を保っているが、
端子４に応力が加わると互いに遠ざかる方向に撓む。特
に第３図および第４図から明らかなように、弾性アーム
20は弾性アーム18よりもやや長い。

各端子４の第１弾性アーム18はコンタクトアームであ
り、第３図で見て右向きのコンタクト面26を有し、該コ
ンタクト面26はチップ・キャリア８の対応するリード線
６と協働する。第２弾性アーム20はカバー12の案内に寄
与する左向き案内面28を有する。なお、端子４に応力が
加わっていない状態、即ち、端子４が第３図に示す第１
位置にある時、弾性アーム18,20の自由端22,24もその他
いかなる部分もソケット２の端子挿入中空部34の側面32
と係合しない。

Ｕ字形弾性部分14は脚16に対して枢動自在であり、従
って、チップ・キャリアがソケット２に挿入される際に
Ｕ字形弾性部分14はチップ・キャリア８の寸法上のばら
つきや整列の狂いに適応することができる。チップ・キ
ャリア８に寸法上のばらつきや整列の狂いがあれば、構
成要素でありリード線位置に狂いを生ずるおそれがある
から、各端子４のＵ字形弾性部分14を枢動自在に構成し
てこのリード位置の狂いを補償しなければならない。従
って、チップ・キャリア８のリード線６の狂った位置に
ソケット２の端子４が適応できるということで、各リー
ド線６と対応の端子４との間に積極的な電気接続が成立
し、維持される。

各端子４の脚16は水平バー36に一体的に取り付けら
れ、第２図に示すように、水平バー36から多数の取り付
け部38が突出している。第３図および第４図に示すよう
に、これらの取り付け部38の１個を除くすべてを所与の
端子４から除去することによって基板10の孔40と一致す
る所要の足とする。

各水平バー36は脚16と同じ方向に上方へ突出する２つ
の支持部42を有し、これらの支持部42はソケット２のハ
ウジングと協働して端子挿入中空部34の側壁32を支持す
る。

端子４を内蔵するチップ・キャリア・ソケット２を基
板10に取り付け、チップ・キャリア８をチップ・キャリ
ア収容凹部44内に配置すると、リード線６とカバー12の
一部が第４図に示すように弾性アーム18,20の自由端22,
24間に来る。その結果、端子４の弾性アーム18,20の自
由端22,24間に来る。そこで端子４の弾性アーム18,20の
自由端22,24に力が加わると、弾性アーム18,20はばねシ
ステムとして作用し、アーム18,20は互いに遠ざかる方
向に撓む。力が加わった結果、端子４中に発生する応力
は主としてアーム18,20に集中し、力のごく小さい部分
だけが脚16を介して水平バー36および取り付け部38に伝
達される。大きい力が取り付け部38に伝達されると、比
較的弱いはんだ接合部に応力が発生するだけに、これは
極めて望ましい構成要件である。この応力が発生すれば
接合が破壊されるから、取り付け部38に大きい応力が伝
達されないようにすることが極めて重要である。

第３図から明らかなように、上記チップ・キャリア８
は開示の実施例の場合、上下主要面48,50および側面51
を有するほぼ正方形のチップ・キャリア本体46を含み、
側面51は第１主要面48から第２主要面50に達している。
特に第３図および第４図から明らかなように、側面51は
やや屈曲している。リード線６は本体46内に達し、本体
46内の集積回路チップ（図示せず）と接続している。リ
ード線６は本体46の側面51からほぼ下向きに（かもめの
翼に似た形状に）突出することは第４図に示すとおりで
ある。リード線の端部53は端部53の底面が下方主要面50
とほぼ平行になるように屈曲している。

チップ・キャリア８はその隅部から突出する突出部55
を有し、（第９図参照）これらの突出部55は第１主要面
48から第２主要面50に達している。突出部55の側面は側
面51と同様の屈曲形状を呈する。

第１図から明らかなように、チップ・キャリア・ソケ
ット２は第１および第２主要面54,56および側面58を有
するソケット本体52を含む。側面58は第１主要面54の近
傍に、後述するようにカバー12と協働するオフセット部
分60を有する。チップ・キャリア収容凹部44は第１主要
面54から第２主要面56に向かって凹み、ソケット２の第
２主要面56にまで達している端子挿入中空部34のそれぞ
れの側壁32に対応する側面を有する。

端子挿入中空部34は凹部44に設けられ、第１主要面54
から第２主要面56に達している。各中空部34は凹部44の
各隅部付近から隣接隅部付近まで達しており、ほぼ矩形
である。側壁32にはスロット68が横並びに形成してあ
り、これらのスロット68が対応する端子４と協働するこ
とにより、端子４を正しい位置に整列させる。第３図お
よび第４図に示すように、端子４をスロット68内に配置
して端子４が互いに係合するのを防止することによって
端子４の短絡を防止する。なお、チップ・キャリア８を
チップ・キャリア収容凹部44に挿入するため、各内側壁
32が第１主要面54までは達しないように構成してある。

特に第３図および第４図から明らかなように、端子４
に応力が作用していない状態では端子４が側壁32と接触
することはない。ただし、端子４に応力が加わると側壁
32が過大応力手段として作用するように、即ち、端子４
が永久ひずみ状態となるまで湾曲するのを側壁32が防止
するように、側壁32の間隔を寸法設定してある。従っ
て、端子挿入中空部34の側壁32は端子４が永久ひずみ状
態となって、電気接続を妨げるのを防止する。端子４へ
の過大応力を防止するのに充分な支持力を側壁32に与え
るため、チップ・キャリア・ソケット２のハウジング52
内に端子４の水平バー36から延出する支持部42を配置す
る。端子４を配置すると、金属端子４の強度がプラスチ
ックハウジング52を補強することにより、側壁32の端子
４への過大応力を防止するのに必要な力を与えることが
できる。

端子４の取り付け部38はチップ・キャリア・ソケット
２の第２主要面56から突出する。取り付け部38の端部付
近に保護片69を設ける。保護片69は取り付け部38と協働
して取り付け部38を正しい位置に維持し、取り付け部38
の湾曲を防止する。チップ・キャリア・ソケット２を回
路板10に挿入すると、保護片69は取り付け部38に沿って
第２主要面56の付近まで移動することにより、取り付け
部38を回路板10に挿入できるようにする。

チップ・キャリア・ソケット２は第１図に示すように
ソケット本体52の隅部付近にラッチ・アーム100を有す
る。第５図乃至第７図から明らかなように、ラッチ・ア
ーム100は第２主要面56から第１主要面54を越えて突出
している。第８図から明らかなように、上から見ると、
ラッチ・アーム100はほぼＵ字形を呈し、各ラッチ・ア
ーム100は第２主要面56の一部と一体的な固定端102、自
由端104を有し、各自由端104の近傍にはラッチ106が設
けられている。各ラッチ106の肩部108がカバー12と協働
してカバーを位置固定する。

第５図乃至第７図から明らかなように、ラッチ・アー
ム100の固定端102は第２主要面56の保持部材110と一体
的である。保持部材110の側面には孔112を形成している
（第８図）。第５図に示すように、保持部材110から下
方へ第１主要面54から遠ざかる方向に整列突起114が突
出している。整列突起114はほぼ円筒形であり、突起114
の第１部分116は第２部分118より大きい直径を有する。
突起114の第２部分118は保護片69に設けた孔122と協働
する。図示のように、孔122は第２部分118よりも大きい
直径を有する。従って、突起114は後述するように保護
片69に対し移動できる。

第１図に示すように、カバー12はチップ・キャリア８
と協働してチップ・キャリア８のリード線６を損傷から
保護する。カバー12は第１主要面70、第２主要面72、お
よび両者を結ぶ側面74から成る。カバー12には第１主要
面70から第２主要面72に至るチップ・キャリア収容凹部
76が形成されている。

凹部76内に設けたチップ・キャリア保護アーム78は第
３図および第４図から明らかなようにチップ・キャリア
８のリード線６と協働する。チップ・キャリア８の各リ
ード線６はアーム78のスロット80内に配置される。この
スロット80はリード線６が互いに電気的に係合するのを
防止すると共に、チップ・キャリア・ソケット２にチッ
プ・キャリア８が挿入される過程でリード線６が損傷す
るのを防止する。

特に第３図および第４図から明らかなように、保護ア
ーム78の面82は第２弾性アーム20と協働する。第２主要
面72に近くアーム78に案内面84を設ける。

チップ・キャリア８は第２主要面72からカバー12に挿
入され、リード線６の前面88がスロット80の面90と係合
するまでチップ・キャリア８の挿入が続く。前記係合に
よってチップ・キャリア８をそれ以上カバー12へ挿入で
きなくなる。

特に第９図から明らかなように、チップ・キャリア・
ソケット２の隅部の突起55とカバー固定アーム92が協働
することにより、チップ・キャリア８はカバー12内に保
護される。第９図に示すように、弾性固定アーム92がこ
れと対応するチップ・キャリア８の突起55の面と係合す
る。この面は折れ曲がっているから、チップ・キャリア
８をカバー12に挿入すると、弾性固定アーム92はカバー
12の凹部76からチップ・キャリア８が脱落するのを防止
するのに充分な摩擦係合力を提供する。固定アーム92の
近傍には第１主要面70を起点として第２主要面72を貫通
する孔120を設けてある。

第１図に示すように、固定アーム92はカバー12の隅部
に設置され、上から見ると、第９図に示すように各固定
アーム92はＵ字形を呈し、その両端はカバー12に一体的
に固定されている。このように構成したから、固定アー
ム92はチップ・キャリア８をカバー12内に保持するのに
必要な弾性特性を具えることができる。さらに、固定ア
ーム92をこのように構成したことにより、固定アーム92
が繰り返しの挿入にも耐えられるような強度特性が得ら
れる。固定アーム92の端部は固定されているから、チッ
プ・キャリア８をカバー12に挿入すると、固定アーム92
がカバー12の突起55と係合する。この係合に伴って固定
アーム92が撓み、突起55の挿入が可能になる。固定アー
ムの設計が適正でなければ、上記撓みによって固定アー
ムが損傷するおそれがある。固定アーム92は端部を固定
された状態でねじれ、枢動、弾性動作が自在であり、従
って、繰り返しサイクルにわたって正しく作用するのに
必要な弾力および強度特性を具えることができる。

使用に際しては、上述したようにチップ・キャリア８
をカバー12に挿入し、カバー内に保持し、次いでチップ
・キャリアおよびバーから成る部分組立体をチップ・キ
ャリア・ソケット２に挿入する。この過程を示すのが第
３図および第４図である。第３図は挿入直前における各
部を示す。図示のように、チップ・キャリア・ソケット
２の端子４は応力が加わらない状態にある。なお、チッ
プ・キャリア／カバー部分組立体をチップ・キャリア・
ソケット２に挿入するのに必要な下向きの力がカバーに
加えられ、この挿入に伴い、チップ・キャリア８のリー
ド線６を強制的に、第４図に示すようにカバー12のスロ
ット８の形状と合致させる。これにより、リード線６が
確実にカバー12と係合し、弾性アーム18がリード線６に
加える力はカバー12によって確実に吸収される。従っ
て、リード線に作用する力は極めて小さいから、挿入に
伴ってチップ・キャリア８の脆弱なリード線６が損傷す
ることはない。挿入に伴い、リード線６および保護アー
ム78が端子４の弾性アーム18,20間に進入する。ところ
が、リード線６および保護アーム78の幅は弾性アーム1
8,20の自由端22,24間隔よりも大きいから、弾性アーム1
8,20が押し拡げられている。この力により、挿入が進む
に従ってリード線６が弾性アーム18のコンタクト面26と
摩擦係合する。換言すると、挿入に伴って、接触摩擦作
用が起こる。

挿入が進むと保護アーム78の案内面84が弾性アーム20
の案内面28を通過し、弾性アーム20が応力を受けない位
置に向かって移動するのを可能にする。

ただし、弾性アーム20が応力を受けない位置に向かっ
て移動できる状態になっても、保護アーム78およびリー
ド線６が挿入されていると端子４は応力を受けない位置
に達することはない。従って、リード線６と端子４のコ
ンタクト面26との間には常に力が存在するため、積極的
な電気接続を維持することができる。

ラッチ・アーム100と孔120の協働によってカバー12は
ソケット２に保持される。カバー12がソケット２に挿入
される過程でのラッチ・アーム100の動作を第５図乃至
第７図に示した。第６図から明らかなように、カバー12
をソケット２に挿入すると、ラッチ・アーム100が弾性
変形する。この弾性変形は、公知コネクタでは多くの場
合ラッチ・アームを損傷させるほど大きいが、本発明で
はラッチ・アーム100にそなわる保持部材112の構造がラ
ッチ・アーム100の損傷を防いでいる。

ラッチ・アーム100を弾性変形させると、保持部材112
も撓む。ラッチ・アーム100が保持部材112と一体に形成
されているからである。保持部材112の弾力特性は保持
部材の側面沿いに形成した孔120によって与えられる。
即ち、第６図に示すように、ラッチ・アーム100が弾性
変形すると孔120が保持部材の弾性変形を可能にする。
このことは、ラッチ・アーム100が破損する可能性が軽
減されるという点で有意義な成果である。換言すると、
ソケットへのカバー挿入に伴う力はラッチ・アーム100
と保持部材112に配分されるから、ソケットへのカバー
挿入に伴う力だけではラッチ・アームまたは保持部材が
損傷することはない。

完全に挿入すると、ラッチ106の肩部108は応力を受け
ない位置まで弾性的に復帰し、肩部108が第１主要面70
と係合する。従って、ラッチ・アーム100が解放される
までカバー12は保持される。

ラッチ・アーム100をこのように構成したから、多数
の繰り返しサイクルに対しての信頼性も高まるという利
点が得られる。従って、必要に応じてカバーを再使用し
てコストを軽減できる。本発明の他の利点はカバーまた
はチップ・キャリアを着脱するのに工具を必要としない
ことである。従って、作業現場におけるソケットの使用
が従来よりもはるかに便利である。

当業者ならば本発明の範囲を逸脱することなく以上に
述べた構成に種々の変更を加えることができるであろ
う。添付図面に沿って以上に述べた構成はあくまでも説
明の便宜上選択した例である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォーカー、ケビン ユージン アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17110、ハリスバーグ、キャロル ドラ イブ 2157

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にガルウィング型チップキャリアを保
   持する枠状カバー、四方の側壁内にチップキャリア受容
   凹部を有するハウジング及び該ハウジングの前記側壁に
   沿って固定された複数の端子を含み、前記チップキャリ
   アの複数のリード線を回路板の導体に接続するチップキ
   ャリア用ソケットにおいて、 前記カバーは前記ハウジングの隅に形成された複数の弾
   性ラッチアームにより前記ハウジングに取外し可能にラ
   ッチされ、 前記各弾性ラッチアームは前記回路板に取り付けられる
   前記ハウジングの底面近傍の可撓性保持部材を介し且つ
   前記側壁とは離間して前記ハウジングと一体形成され、 前記各弾性ラッチアームは前記側壁及び前記カバーの隅
   部の孔から上方へ突出し、前記ハウジングから前記カバ
   ーをラッチ及びラッチ解除するラッチを有することを特
   徴とする。