JP3266620B2

JP3266620B2 - 電気的構成要素、特に集積回路をプリント回路基板へ取り外し可能に実装するための接点装置

Info

Publication number: JP3266620B2
Application number: JP53531496A
Authority: JP
Inventors: アフォルター，ヒューゴ
Original assignee: エー−テック・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 2002-03-18
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: DE69603600D1; DE69603600T2; KR100293624B1; CN1098620C; EP0829188B1; CN1191062A; CA2222049A1; EP0829188A1; KR19990021971A; JPH11505953A; AU5817396A; WO1996038030A1

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、プリント回路基板へ複数の端子接点を有す
る電気的構成要素を取り外し可能に実装するための接点
装置に関し、より詳しくは、複数の端子接点を有する電
気的構成要素、例えばBGA型（ボールグリツドアレ
イ）、CGA（コラムグリツドアレイ）、LGA型（ランドグ
リツドアレイ）の、またはフリツプ−チツプ型の集積回
路を、プリント回路基板に直接実装可能でかつ実装した
状態においてプリント回路基板からほぼ直角に離れて延
びかつ各々電気的接続を確立するためにプリント回路基
板の少なくとも１つの導体路に接続される多数の導電性
接触ピンを有するプリント回路基板に取り外し可能に実
装するための接点装置に関する。本発明はさらに２枚の
プリント回路基板間の基板対基板接続に関する。

〔技術背景〕

集積回路を製造するための技術および方法はここ数年
絶えず改良されている。この分野の技術的進歩には終わ
りがない。絶え間ない更なる開発が益々大規模でかつよ
り複雑な集積回路を導いた。トランジスタ、ダイオー
ド、抵抗器等のごとき、チツプ上に集積された単一の基
本的電子部品から出発して、一方では数えきれない数の
基本構成要素を含む所謂、LSI回路、即ち、大規模集積
回路が出現した。大規模集積回路の増大する複雑さのた
めに逐次改善又は解決されねばならない大きな問題は電
気端子のリード部分である。一方でかかる端子の数はも
はや殆ど無制限と言っていい程の数に昇り、しかも今日
では裕に600個を超える程度のものの製造も容易になっ
ている。

かかるLSI回路、例えばコンピユータ技術における演
算装置はまたかなり高価である。それゆえ、大規模集積
回路に代えてプリント回路基板の導体路に半田付けされ
るコネクタブロツクが作り出された。コネクタブロツク
は、集積回路がコネクタブロツクに挿入接続可能に形成
された接点装置を有する。この方法において、非常に複
雑な集積回路でも回路ユニット単位で、いつでも交換可
能である。特に、非常に多くの端子を有するかかる集積
回路を交換するとき、端子の数が多すぎるために、正確
に行なうことが不可能な半田付け及び外し作業が、かか
るコネクタブロツクにおいてはプリント回路基板上の多
数の他の電子部品の導体路を破壊する危険がない。電気
端子を板の側面に沿って配置した実質上長方形の板とし
て形成される集積回路が一般的に製造されている。かか
る集積回路はフレーム形状のコネクタブロツクに挿入さ
れ得る。そこで、集積回路用のばね接点−耳片がある。
この種のコネクタブロツクはPLCC構造形式に対応する集
積回路の取り付けのために提供される。

他の型の非常に複雑な集積回路において、それらの端
子はハウジングの下側にピン形状として引き出される。
これらはいわゆるピングリツドアレイ（PGA）と呼ばれ
る端子配置を備えた集積回路である。これらに使用され
るコネクタブロツクは集積回路の端子ピンのグリツド
（格子）に対応するプラスチツク製の板内に穿設された
孔内に配置された接触ピンを備えている。接触ピンは実
質上ジヤツクとして形成され、該ジヤツクは一方の側で
プリント回路基板上の孔マスクに挿入されるとともにそ
こでプリント回路基板上の導体路に半田付けされ、かつ
他方の側で受容されるべき接触ピンと欠陥のない電気的
接触を保証するために各ジヤツクの内部に挿入される接
触ばねを有している。

これら２つの種類のコネクタブロツクは、特に非常に
多くの電気端子を有する集積回路の場合に、かなりの力
をコネクタブロツク内に集積回路を挿入するために或い
は該回路をコネクタブロツクから取り外すために加えら
れねばならない。そのために、結果として集積回路を破
壊するという危険性は無視し得ない。

そのうえ、特に第２に述べた型の公知のコネクタブロ
ツクによれば、挿入されるべき集積回路を接触ピンに芯
出しするのが特に容易ではない。不十分な芯出しの場合
に、集積回路の端子ピンが折り曲げられかつ真っ直ぐに
なったとき折れるということが比較的頻繁に発生する。

LSI回路の設計は表面実装技術（SMT）の技法に同様に
適合させられてきた。したがつて、このために、例え
ば、グリツドアレイに配置された集積回路の端子はピン
形状ではなく、もはや実質上部分球面形状に作られるよ
うになってきた。そのために、ピンに代えて、各端子用
の集積回路のハウジングの下側から球面部分、好ましく
は、例えば半球形に突出させる。そのような集積回路の
端子装置は、ボールグリツドアレイ（BGA）とする用語
によつて広く知られている。かかる集積回路のドーム形
状端子は、プリント回路基板への集積回路の実装におい
て、プリント回路基板の接触区域へ直接半田付けされ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようにして直接実装された集積回路の結果的に生
ずる動作以外の欠陥または動作欠陥が認められる場合に
おいて、特に後者の場合は、非常に大きな出費およびプ
リント回路基板を破壊する常時付き纏う危険をともなっ
て、集積回路は取り外すしか手立てが無く、他の集積回
路に取り替えられ得る。その場合に、かかる作業によつ
てもはや使用不能となるプリント回路基板の破損率も対
応して増大する。

本発明の課題は、この最後に述べた種類の集積回路
を、またプリント回路基板上に交換可能に配置すること
を許容する、接点装置、特にコネクタブロツクを提供す
ることにある。同時に、信頼し得る接点形成が、極めて
多数の接点によつても同様に端子毎に保証されることが
でき、かつそれにも拘わらず集積回路の挿入または取り
外しに費やされる力は、いずれの場合でも、大き過ぎる
力の作用による集積回路の破壊が除外され得るように小
さくすることができる。

〔発明の開示〕

本発明によれば、この課題は、前記電気的構成要素と
前記プリント回路基板との間に配置されかつ前記端子接
点と対応して配置される複数の孔からなる支持体部分
と、プリント回路基板に直接実装可能でありかつ実装さ
れた状態においてほぼ直角にプリント回路基板から離れ
て延びる多数の一部片で形成された導電性の接触ピンと
から構成され、前記接触ピンが各々前記孔内に配置され
かつその一方の自由端が前記孔の外部に突出しかつ電気
的接続を確立するためにプリント回路基板の少なくとも
１つの導体路に接続されており、前記孔の内部に位置付
けられた各接触ピンの他方の自由端と前記端子接点との
間には空間が設けられており、前記空間内において、前
記接触ピンと前記電気的構成要素の端子接点との電気的
接続が、圧縮可能な導電性の接点要素による橋絡によっ
て確立されており、さらに、前記電気的接続を維持する
ために、前記支持体部分の上に前記電気的構成要素が取
外し可能に固定されていることを特徴とする接点装置に
より解決される。

この解決手段は、１つには、接触ピンの製造は、接触
ピンが単一部片において作られるので、比較的簡単でか
つコスト的に有利である。圧縮可能なまたは弾力のある
接点要素は、電気的構成要素を構成する集積回路の端子
接点に向かい合う接触ピンの自由端に実質上簡単に置か
れかつ軸方向に作用するので、挿入されるばね要素を有
するソケツト形状の凹所は接触ピン自体に必要ない。接
触ピンの外径は、したがつて、集積回路の端子接点によ
つて押し付けられるように比較的小さく設計されること
ができる。各接触ピンと反対の集積回路の実質上ドーム
形状の端子接点は、同様に圧縮可能な接点要素によって
軸方向の圧縮力のみを受ける。従来技術におけるピン装
置に比べて、回路をコネクタブロツク内に押し付けるの
に必要な横方向の摩擦力は集積回路の端子接点には発生
しない。本発明による接点装置に集積回路を挿入するの
に必要な力は、多数の端子接点および各接触ピンから離
れて延びる接点要素を圧縮するのに必要な力によつての
み決定される。この力は対応するコネクタブロツク内に
端子ピンを有する集積回路を挿入するのに必要な力に比
べて比較的僅かである。そして、接触ピンと端子接点と
の電気的接続は支持体部分上に集積回路を固定すること
で維持される。

また、電気的接続形成或いは機械的接触形成に関して
言えば、集積回路のハウジングの下側が完全な平面でな
く、またはすべてのドーム形状の端子接点が同一に形成
されず、かつ集積回路の下側から同一の距離突出しない
ときでも圧縮可能な接点要素が介装されているので欠点
がないことが判明した。これは、例えば端子接点の錫メ
ツキ後の場合に非常に良好である。

既述のごとく、好ましくは電気的構成要素として集積
回路が用いられる。しかしながら、本発明はそれに制限
されず、しかもむしろまた、必要ならば、同様な端子接
点装置を有する他の電気的構成要素に利用しすることも
容易である。

本発明は、その端子接点がボールグリツドアレイ（BG
A）、コラムグリツドアレイ（CGA）、ランドグリツドア
レイ（LGA）に配置される構成要素に特に適用される。
本発明の概念は、さらにフリツプ−チツプにまたは２枚
のプリント回路基板間の相互接続に敷衍する。

綿密な試験において、圧縮可能な、導電性の接点要素
は好ましくはコイルばねであり、１つのコイルばねが接
触ピン毎に設けられることが見いだされた。このばねは
延長部が接触ピンの端部に巻かれ、接触ピンがその上に
押し付けられるために比較的簡単な方法において接触ピ
ンに固定され得る。その場合に、電気メツキ方法におい
て、接触ピンおよびコイルばねがともに銅張りされ、か
つその後、例えば錫メツキされる。コイルばねはその場
合に追加の金属被覆により、この作業後接触ピンの端部
に保持されたままである。

さらに他の好適な実施例は、圧縮可能な、導電性の接
点要素を使用して細い金メツキの金属ワイヤがともに密
接して間隔を置いて埋め込まれるゴム−弾力性マツトを
提供する。ゴム−弾力性マツトはシリコンゴムから作ら
れ得る。かかるマツトは市場で入手でき、かつ例えば日
本の会社「信越（SHIN−ETSU）」を介して入手され得
る。これらのマツトの厚さは0.3〜1mmの間であり、そし
てマツトの厚さを貫通しかつ両側でマツト面とほぼ平ら
に切断される金属ワイヤの相互の間隔は0.05〜0.1mmと
なる。

好ましくは、本用途用のマツトは電気的構成要素のハ
ウジングの少なくとも横方向の寸法に、または下側の形
状に対応し、かくして電気的構成要素のすべての端子接
点を被覆するような方法に形作るように切断されること
が提供される。

マツトがその上に置かれる接触ピンの端部は、細い金
属ワイヤの幾つかが接触ピンの前面によつて接触される
ような方法において作られる。このために、接触ピンの
端部は、環状で、鋭い縁付けの皿縁部で、好ましくは僅
かに皿状にされるか、または幾つかの鋭くない縁付けの
歯からなるほぼ冠形状構造として設計されることが判明
した。もちろん、ここでは詳細に説明されない、接触ピ
ンの端部の他の設計が可能である。例えば、これらを結
合することが考えられる。この方法において、幾つか
の、しかし少なくとも１本のワイヤによつて、接触形成
は接触ピンの端部と該接触ピンから離れてマツトの側部
に横たわる電気的構成要素の端子接点との間に信頼し得
るように発生されることが保証されることができる。

好適な実施例はさらに、接点装置の接触ピンがエポキ
シ材料または熱可塑性合成材料から作られ得る板形状の
支持体部分に配置されることができることを提供する。
好都合には、接触ピンは板形状の支持体部分の孔に挿入
され、接触ピンの幾つかは支持体部分から突出するプリ
ント回路基板に向かい合っており、かつプリント回路基
板との公知の接続技術の１つのために、例えば半田ピン
として、またはSMD構体のために形成される。電気的構
成要素に向かい合っている接触ピンの端部は板形状の支
持体部分から突出しないが、孔内の端部は支持体部分の
表面に対して阻止される。それにより電気絶縁材料から
作られる支持体部分の各孔の最も上方の領域が電気的構
成要素の関連の端子接点用ガイドとして役立つことが達
成される。孔のまたは該孔のガイド領域の選ばれた直径
に依存して、端子接点が深くまたは少し深く貫通し得る
ことが達成される。端子接点が構成要素の下側が支持体
部分の頂部に載る限り、孔内に貫通可能であることが達
成され得る。接触ピンと端子接点との間の前記間隔は、
貫通深さとは関係なしにではあるが、常に存在する。圧
縮可能な接点要素を経由しての接触ピンとの電気的構成
要素の端子接点の信頼し得る接触形成は配置されるべき
電気的構成要素が正しく出しされ、かつ次いで押し下げ
られるまで行われない。不正確な、または斜めの挿入は
孔端部の案内作用によつて回避される。

ゴム−弾力性マツトを備えた実施例において、支持体
部分は２つの重畳された板に分割され、ゴム−弾性マツ
トは２枚の板の間に配置される。接触ピン一方の板の孔
に収容されかつ他方の板に向かい合っている表面を超え
てかろうじて実質上突出する。他方の板の孔は空で、そ
して電気的構成要素のドーム形状の端子接点用のガイド
として役立つ。それらの間に横たわる圧縮可能なマツト
を有する支持体部分の２枚の板は、例えば、螺合、リベ
ツト止めされるか、または他の幾つかの一般的な方法に
おいて互いに結合される。

好都合には、接触ピンは孔内に押し込まれる。それら
はそれにより孔内に固定して保持される。

本発明による接点装置は、同様に電気的構成要素の端
子接点をコイルばねまたはゴム−弾力性マツト上にのし
かかるための押さえ装置を含んでいる。該押さえ装置は
接点装置から取り外し可能に作られ、かつ電気的構成要
素が所定位置に置かれかつ電気的構成要素のハウジング
の頂部でプリント回路基板に対して実質上垂直に向けら
れる力を発生した後、接点装置上に配置される。圧縮可
能な電気的接点要素、コイルばねまたは細い金属ワイヤ
を備えたゴム−弾力性マツトは、それにより電気的構成
要素の端子接点とそれらと反対の接触ピンとの間に圧縮
され、そして端子接点と接触ピンとの間の電気的接触形
成が発生される。

押さえ装置は、挿入されるとき、電気的構成要素上に
押し付けるばねとして形成され得るか、またはプリント
回路基板または支持体部分に螺合され得る非ばね押さえ
要素からなることも可能で、その場合に各押さえ要素上
にある耳片が構成要素の頂部を押し付ける。押さえ要素
の全体の高さが、したがつて電気的構成要素の厚さに適
合させられる必要がないために、電気的構成要素の頂部
に作用する力がそれにより調整可能である、押し付け耳
片内に調整手段、例えば止めネジを配置することが考え
られる。

押さえ装置は追加的にまたその横方向面に沿って電気
的構成要素を案内するための追加のガイド手段からなる
ような方法において形成されることもできる。

要求された設計によつて、接点装置を非常に小さくす
ることが可能である。かくして、例えば、支持体部分の
１つの縁部から最も近い接触ピンへの距離はほぼ5.2mm
である。挿入された接触ピンと支持体部分により形成さ
れるコネクタブロツクの全体高さはほぼ単に4.1mmとな
る。これらの小さい寸法は電子構体のぎっしり詰まった
構造モードにより極めて好都合な作用を有する。

図および例としての実施例の助けにより、本発明を以
下で詳細に説明する。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図、第２図、第３図および第４図において、本発
明による接点装置の第１の例として示す実施例が示され
る。第１図において、符号１は電気的構成要素、特に、
その下方側に、すなわちプリント回路基板２に面する側
に端子接点６を有する、集積回路を示す。端子接点は実
質上電気的構成要素の下方面全体にわたつて、グリツド
状に分布される。それらはネツトワークグリツド（グリ
ツドアレイ）内に配置される。各端子接点６は実質上球
面部分の形状、特に、電気的構成要素１の下方面から突
き出る、球の半分の形状を有する。端子接点の配置およ
び形状は所謂、ボールグリツドアレイ（BGA）として知
られている。端子接点が電気的構成要素のハウジングの
下方側全体に分布されるかどうかは本発明に必須ではな
いことが、この点において付随的に説明される。かくし
て、例えば、また端子接点が単に輪を形成する実施例が
考えることができ、その場合に集積回路の中心に接触し
ない区域がある。

例として示された実施例において、実質上円柱或いは
円筒状の接触ピン３があり、１本の接触ピンは板状の支
持体部分７を貫通する孔13内に各々挿入される。好都合
には、接触ピンは板形状の支持体部分７の一方の面から
孔13内に押し込まれ、通路内の押し付けは各接触ピン３
を取り囲むより大きな径のストツパリング30によつて制
限される。各接触ピン３は、加えてその長さのほぼ途中
に僅かに傾斜した外周面により取囲まれて僅かに突出す
るカラー31を有する。このカラーは孔13内の接触ピン３
の圧力嵌めを補助する。

支持体部分７から離れたストツパリング30の側で、接
触ピン３の一端はほぼ平らな端面を有する実質上筒状ジ
ヤーナルとして形成される。接触ピン３の平らな端面は
プリント回路基板２の導体路の表面にしつかりと半田付
けされる。この方法は用語「SMT」または「表面実装技
術」として近年広く知られることとなつた。この方法に
おいて取り付けられる部品は一般にSMD或いは「表面実
装部品」と呼ばれる。

プリント回路２に面する側で、接触ピン３は支持体部
分７から突出する一方、電気的構成要素１に面する支持
体部分７の他の側で接触ピンは、孔13内に阻止されて配
置される。それにより接触ピン３によつて貫通されない
各孔13の端部領域14は、接点装置を形成する接触ピン３
の全体に対して集積回路１を位置決めするために、電気
的構成要素、または集積回路の端子接点６用のガイド手
段として役立つ。孔13の端部領域14の直径はそれにより
端子接点６の直径より僅かに小さくするか、またはそれ
より僅かに大きくすることができる。

接触ピン３は半田付けされた状態においてプリント回
路基板からほぼ直角に延びる。電気的構成要素１はその
端子接点６が孔13の端部領域14に上方から突出するよう
な方法において、板形状の支持体部分上に今や配置され
る。その場合に各端子接点６の底部端と関連の接触ピン
３の頂部との間に空間がある。この空間は参照符号９
（第４図）によつて示される。圧縮可能な接点要素4,
5、図示の第１の実施例において導電性材料からなるコ
イルばね４は、接触ピン３と端子接点６との間を橋絡す
る。接触ピン３の孔13への挿入の前に、コイルばね４は
明細書の導入部分において説明されたように接触ピン上
に置かれる。そのために、各接触ピン３はプリント回路
基板２から離れた端部において適宜に形作られた延長部
11を有する。コイルばね４は孔13のガイド作用を有する
端部領域14への電気的構成要素１の端子接点の押し付け
により僅かに圧縮され、かつ１つの端子接点６と接触ピ
ン３の各々、すなわちプリント回路基板のそれぞれの接
触領域８との間の接触不良のない電気的接続を保証す
る。電気的構成要素１を除去した場合、コイルばね４の
自由端は板形状の支持体部分７の表面とほぼ面一であ
る。端子接点６が均一に形成されず、しかも端子接点６
の錫メツキによる場合に容易であるかも知れない、電気
的構成要素の下側から異なる距離で突出するときも同様
に、欠陥の無い電気的接続が本設計によつて保証され
る。軸方向の摩擦力が作用しないので、孔13のガイド開
口として形成された端部領域14へ電気的構成要素を押し
込むための力はまたいずれの場合にも集積回路１の破壊
がそれにより引き起こされないように小さい相応な力に
より行なわれねばならない。

電気的構成要素の端子接点６と接触ピン３との間の欠
陥のない接触形成が永続的に保証されるために、押さえ
装置16が必要である。後者は電気的構成要素１、特に集
積回路が一定の力で支持体部分７に対して押し付けられ
ることを引き受ける。図示の第１実施例において、押さ
え装置16は４つの押さえ要素18からなり、１つの押さえ
要素18がほぼ正方形に形成された集積回路の各側に沿っ
てほぼ中間に配置されている。各押さえ要素18は支持体
部分７の特に描かれてない孔に螺入される固定ネジ23か
らなる。該固定ネジ23はスペーサ24を通過し、その１端
面は支持体部分７上に載置しかつその他方の端面は最後
に述べた端面と固定ネジ23のネジヘツドとの間で締め付
けられる案内または押さえ耳片25に対して載置する。案
内または押さえ耳片は、その端部が集積回路１のハウジ
ングの頂部の縁部領域に亘って曲げられる圧力手段とし
ての脚部17により延長する。きつく螺合された固定ネジ
23により、前記耳片の曲げられた脚部17は支持体部分７
上へ電気的構成要素１を押すための圧力手段として向け
られる。４つの押さえ要素18およびそれらと連係する脚
部17により、集積回路１は板形状の支持体部分７上にそ
の長手方向側部の各１つに沿ってほぼ途中で上から均一
に押し下げられる。関連の接触ピン３とのすべての端子
接点６の均一な接触形成がこの方法において達成され
る。

各案内および押さえ耳片25はさらに、図示実施例にお
いて、支持体部分７に向かい合って直角に曲げられるガ
イド手段として形成されるガイド耳片15を有する。ガイ
ド耳片15は、端子接点６用のガイド開口14に加えて、支
持体部分７上に追加的に案内される電気的構成要素１を
保持するのに役立つ。

固定ネジ23はタツピングネジで形成されても良く、そ
れらは支持体部分７のネジ山に係合するシリンダ−ヘツ
ドネジであつても良く、このネジ山はまたネジ付きブツ
シュ、例えば支持体部分７に挿入された金属によつて補
強可能である。また、固定ネジ23が支持体部分７に緊密
に螺合されないがそれらは支持体部分を単に横切りかつ
プリント回路基板２に存在するネジ山と同様に協働する
ことも考え得る。

押さえ要素に代えて、単一の押さえフレーム35が、第
11図に示されており、その内方縁部は電気的構成要素１
の上面に横たわりかつその上に押し付けられる。このフ
レームは金属または好ましくは合成材料から作られるこ
とができる。押さえフレーム35を有するこの実施例にお
いて、孔13の端部領域14への電気的構成要素１用の追加
の横方向ガイドとして作用する他のフレーム36が支持体
部分７に支持されている。これは電気的構成要素１が支
持体部分７上に置かれるとき、電気的構成要素１の初期
の位置決め部材としての機能を有する。外側でさらに他
のフレーム36は好ましくは支持体部分７と面一である。
さらに他のフレーム36によつて取り囲まれた区域は、孔
13のすべての端部領域14を開放したままの状態にしてい
る。少なくともその内方縁部区域の１部分により、さら
に他のフレーム36は支持体部分７と電気的構成要素１の
下方側との間に挟まれ、かつこのようにして支持体部分
上に保持される。さらに他のフレーム36に予見されるの
は、押さえフレーム35の孔38と整合する孔37である。こ
れらの孔37,38を通って導かれるのは、支持体部分７内
に装着されたネジ付きライニング40内に突出する固定ネ
ジ39である。２つのフレーム35,36によつて達成される
のは、その端子接点６の区域の電気的構成要素１が、圧
力或いは屈曲応力から免れているということである。か
くしてこれら上下２つのフレームにより、固定ネジ39が
下方に位置するライニング40との螺合による電気的構成
要素１への過度の上下方向の圧迫は回避される。

参照符号21によつて第１図にさらに示されるのは、支
持体部分７の横方向縁部20と最も近い接触ピン３との間
の一定の距離である。この距離は小さくかつほぼ5.2mm
または電子技術における通例の1/10インチのグリツドに
よる1/10の約２倍になる。

参照符号26によつて示されるのは接触ピン３がその中
に配置される板形状の支持体部分７からなるコネクタブ
ロツクの全体高さである。コネクタブロツクは、それが
配置されるプリント回路基板２の表面に対してほぼ4.1m
mだけ上昇される。

加えて、22が電気的構成要素１または集積回路１の配
置方向を、それにより確立するために支持体部分７上に
作られるマーキング斜面またはマーキング面を示すこと
が記載され得る。集積回路はまた通常第２図に参照符号
27によつて示されるマークを有する。集積回路の位置
は、図示実施例において、２つのマーク22,27が互いに
反対であるとき、正しい。

支持体部分７は好ましくはエポキシ材料または熱可塑
性合成材料から作られる。支持体部分はスラブ形状の材
料から打ち抜かれ、フライス加工され、かつ孔明けされ
得るか、またはプラスチツク射出成形部品として作られ
てもよい。そのうえ、同様に電気的構成要素１の頂部上
に冷却体を配置することも考えることができ、押さえ装
置16はその場合に冷却体上に押し付け、そして電気的構
成要素１の頂部端面上の冷却体の圧力により、電気的構
成要素は支持体部分７上に同時に押し下げられる。この
方法において、欠陥のない熱伝達が電気的構成要素１と
冷却体との間で実現され得る。

図示しないが、今記載されたような冷却体は、またさ
らに他の例示のすべての実施例に関しても同様に、前述
の例示の実施例に設けられ得る。

第５図、第６図、第７図および第８図において、本発
明による接点装置の第２の例示実施例が示される。この
実施例は、電気的構成要素１に面する接触ピン３の自由
端と接触ピン３に面する端子接点６との間の空間に配置
される、圧縮可能な接点要素５の形成において、第１の
例示実施例から本質的に異なる。この圧縮可能な接点要
素５は本質的に約0.3〜1mmの厚さを有するシリコンゴム
のマツトからなる。マツトによつて画成される平面に対
してほぼ直角にシリコンゴム内に配置されるのは、薄い
金属ワイヤ、好ましくは金メツキしたワイヤである。個
々の小さいワイヤは互いに約0.05〜0.1mm間隔が置かれ
ている。それらはマツトの下側および上側でほぼ面一に
切断される。かかるマツトは市場で知られ、かつ例えば
日本の会社「信越（SHIN−ETSU）」を介して入手され得
る。その会社はこれらのマツトが、例えば、半田付け接
合部なしにプリント回路基板の導体路へ電子部品を電気
的に接続するのに適することを示している。

図示の例示実施例において、板形状支持体部分７は本
質的に２枚の重畳された板33,34からなる。圧縮可能な
マツト５は２枚の板の間に配置される。圧縮可能なマツ
ト５内に配置され、かつ下方の板33から上方の板34へ延
びる細いワイヤは参照符号10で印が付けられている。２
枚の重畳された板は適宜な方法において互いに接合され
る。それらはともに螺合され、クランプによつてともに
保持され、リベツト止めされ、またはあらゆる方法にお
いてともに保持され得る。マツト５はすべての孔13を横
切って延びる。接触ピン３は、前述されたように、下方
板33の孔13に押し込まれ、そしてストツパリング30によ
つて下方板33の下側と接触している。プリント回路基板
２との接続に向けられない、各接触ピン３の自由端は、
下方板33の上側と実質上面一である。好ましくは、それ
は孔13から僅かだけ突出する。マツト５に当接する接触
ピン３の端部は接触形成ができるだけ多くの細いワイヤ
10により引き起こされるような方法において形成され
る。同時に、また接触ピン３の端部が喚起されるべき余
りに大きい力なしにマツトの隣接側に押し込められ得る
ことが達成されるべきである。これは接触ピン３の端部
が、参照符号12で示されるように、比較的鈍い歯を有す
る多重歯クラウンとして作られるまたは接触ピンの端部
が僅かに皿形状にされ、皿の縁部が余り鋭くない縁部の
環体を形成するという結果を導いた。

実質上ドーム形状の端子接点６が圧縮可能なまたは弾
力性のマツト５の他の側に載置する。端子接点６と関連
の接触ピン３との間の電気的接続は、すでに前に説明さ
れたごとく、押さえ装置16によつて電気的構成要素１の
押し下げにより引き起こされる。少なくとも１つ、しか
し好ましくは複数の細い小さなワイヤ10がそれにより端
子接点６と接触ピン３の端部との間の電気的接続を信頼
し得るように確立する。上方板34の孔13は電気的構成要
素１の端子接点６を案内するためだけに役立つ。上方板
34はそれゆえ下方板33より薄く作られる。

第９図において、押さえ装置16は互いに両端を接続さ
れた８枚の板ばねから成る八角形のリングとして設計さ
れ、該リングの１つ置きに位置付けられた隣接隅部は若
干持ち上げられ、かつ固定ネジ23のそれぞれのネジヘツ
ドにより取り付けられた状態において各々上方に突出す
る。リングの各隅部から、約２本の脚部が約45゜の角度
で斜めに下方に延び、各２本の脚部の合流する隣接隅部
として形成された接合部が電気的構成要素１を支持体部
分７上に押し当てる圧力点28を形成する。図示の例示実
施例において、各２本の固定ネジの間に１つの圧力点28
がある。本質的に、それゆえ、ばねは４つのばね圧力手
段17からなり、各圧力手段は電気的構成要素１の隅部領
域に押し付ける。固定ネジ23が支持体部分７にまたはプ
リント回路基板２にどのように離れて螺合されるかに依
って、押さえ装置16のバネ力が調整され得る。

もちろん、第９図において圧力ばねとして形成された
押さえ装置16は、また他の形状を取ってもよく、または
他の方法で配置されても良い。図示押さえ装置はまた圧
力手段17が各長手方向側に沿って実質上ほぼ中間で電気
的構成要素１を押し付けるような方法において取り付け
られることも可能である。固定ネジはその場合に構成要
素の隅部の領域に配置され、すなわち押さえ装置全体が
図示の例示実施例に比べて約45゜だけ回転される。その
うえ、長方形のばねに代えて、該ばねを十字形としてま
たは他の適宜な形状において形成すべく設けられても良
い。電気的構成要素１上に直接押し付けるばねに代え
て、冷却体が、すでに前に記載されたように、この例示
の実施例においてばねと構成要素との間に同様に配置さ
れてもよい。

第10図において、さらに他の押さえ装置16が示され
る。これは、第１および第２の例示の実施例と同様に、
４つの押さえ要素からなり、その１つのみが示されかつ
第10図に参照符号18で示される。参照符号29により描か
れるのは、スペーサ24と固定ネジ23のネジヘツドとの間
に締め付けられ、かつ構成要素１の上方に延びるウエブ
板29である。電気的構成要素１の外方縁部の領域におい
て、ウエブ板29は、例えば、止めネジ19がそれに螺入さ
れるネジ孔を有し、この止めネジ19のネジ軸が電気的構
成要素１を支持体部分７に螺入深さに依存して、より強
力にまたはより弱く電気的構成要素１を押し付ける。従
って、止めネジ19は保持力を調整するための調整手段19
として用いられる。

変更された例示の実施例において、また、ウエブ板29
が電気的構成要素１全体に延びかつ第10図に示されると
同一の方法において電気的構成要素の他の側に保持され
ることが考えられても良い。ウエブ板の下に、冷却体が
配置されても良く、そして止めネジは、例えば、中間に
おいてのみ冷却体を押し付けるか、またはウエブ板に沿
って幾つかの止めネジがあつても良い。

図示されたウエブ板29または説明された帯片形状のウ
エブ板に代えて、このウエブ板がまた矩形に形成されか
つ先行の例と同様に４本の固定ネジにつて保持されるこ
とも可能である。それはまた何本かの調整ネジからなつ
ても良く、または電気的構成要素１上に直接載置し、か
つ追加的に冷却体として使用しても良い。

なお、特許請求の範囲に記載された本発明の中に含ま
れる進歩性の要件を備えずかつ同一の作用を有する多数
の変形例が存在し得ることはどの専門家にも明らかであ
る。

図面の簡単な説明第１図は本発明による接点装置の第１実施例を示す側
面図。

第２図は第１図による接点装置の平面図。

第３図は第１図にIIIとして示されたこの接点装置の
拡大詳細図。

第４図は第３図にIVとして示されたこの接点装置の拡
大詳細図。

第５図は本発明による接点装置の第２実施例を示す側
面図。

第６図は第５図による接点装置の平面図。

第７図は第５図にVIIとして示されたこの接点装置を
示す拡大詳細図。

第８図は第７図にVIIIとして示されたこの接点装置を
示す拡大詳細図。

第９図は接点装置の両実施例に使用し得るばね押さえ
装置を示す平面図。

第10図は、押さえ装置が接点装置の両方の実施例に同
様に使用できる、調整可能な押さえ力を有するさらに他
の押さえ装置の一例を示す図。

第11図は押さえ装置のさらに他の実施例を示す部分断
面図。

〔符号の説明〕

1 電気的構成要素 2 プリント回路基板 3 接触ピン 4 接点要素 5 接点要素（マット） 6 端子接点 7 支持体部分 8 導体路 9 空間 10 ワイヤ 11 延長部 12 接触ピン端部 13 孔 14 端部領域（ガイド開口） 15 ガイド耳片（ガイド手段） 16 押さえ装置 17 脚部（圧力手段） 18 押さえ要素（圧力手段） 19 調整手段 20 横方向縁部 21 距離 22 マーク 23 固定ネジ 24 スペーサ 25 押さえ耳片 26 全体高さ（コネクタブロックの） 27 マーク 28 圧力点 29 ウエブ板 30 ストッパリング 31 カラー 33 下方板 34 上方板 35 押さえフレーム 36 他のフレーム 37 孔 38 孔 39 固定ネジ 40 ネジ付きライニング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 33/76 H01L 23/32 H05K 1/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント回路基板へ複数の端子接点を有す
る電気的構成要素を取り外し可能に実装するための接点
装置において、前記電気的構成要素（１）と前記プリント回路基板
（２）との間に配置されかつ前記端子接点（６）と対応
して配置される複数の孔（13）からなる支持体部分
（７）と、プリント回路基板（２）に直接実装可能でありかつ実装
された状態においてほぼ直角にプリント回路基板から離
れて延びる多数の一部片で形成された導電性の接触ピン
（３）とから構成され、前記接触ピン（３）が各々前記孔（13）内に配置されか
つその一方の自由端が前記孔の外部に突出しかつ電気的
接続を確立するためにプリント回路基板（２）の少なく
とも１つの導体路（８）に接続されており、前記孔（13）の内部に位置付けられた各接触ピンの他方
の自由端と前記端子接点（６）との間には空間（９）が
設けられており、前記空間内において、前記接触ピン（３）と前記電気的
構成要素の端子接点（６）との電気的接続が、圧縮可能
な導電性の接点要素（４）による橋絡によって確立され
ており、さらに、前記電気的接続を維持するために、前記支持体
部分（７）の上に前記電気的構成要素（１）が取外し可
能に固定されていることを特徴とする接点装置。
【請求項２】前記電気的構成要素（１）が集積回路であ
ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の接点装
置。
【請求項３】前記端子接点（６）がボールグリツドアレ
イ（BGA）に配置されることを特徴とする請求の範囲第
１項に記載の接点装置。
【請求項４】前記端子接点（６）がコラムグリツドアレ
イ（CGA）に配置されることを特徴とする請求の範囲第
１項に記載の接点装置。
【請求項５】前記端子接点（６）がランドグリツドアレ
イ（LGA）に配置されることを特徴とする請求の範囲第
１項に記載の接点装置。
【請求項６】前記集積回路がフリツプ−チツプ型である
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の接点装置。
【請求項７】前記電気的構成要素（１）が第２のプリン
ト回路基板を有しており、前記接点装置（3,4,6）が、
両プリント回路基板間の基板対基板の相互接続に使用さ
れることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の接点装
置。
【請求項８】前記圧縮可能な導電性接点要素（４）がコ
イルばねであることを特徴とする請求の範囲第１項に記
載の接点装置。
【請求項９】前記電気的構成要素（１）の前記端子接点
（６）に向かって尖っている前記接触ピン（３）の端部
が、前記コイルばね（４）の一端に押し付けられて係合
し得る延長部（11）を有していることを特徴とする請求
の範囲第８項に記載の接点装置。
【請求項１０】前記導電性接点要素（４）を圧縮可能な
電気的絶縁のゴム−弾力性マツト（５）からなり、該マ
ットが互いに密接して間隔を置かれかつ前記接触ピン
（３）の軸方向に沿って延びる複数の細いワイヤを内装
していることを特徴とする請求の範囲第１項または第２
項に記載の接点装置。
【請求項１１】前記マツト（５）が、少なくとも前記複
数の端子接点（６）によつて画成される領域全体にわた
つて延びることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の
接点装置。
【請求項１２】前記電気的構成要素（１）の前記端子接
点（６）に向かい合う前記接触ピン（３）の端部が、ド
ーム形の皿または幾つかの歯を備えた冠形状構造を有す
ることを特徴とする請求の範囲第10項または第11項に記
載の接点装置。
【請求項１３】前記接触ピン（３）が、SMD部品（表面
実装装置）として形成されかつプリント回路基板（２）
の表面に実装されることを特徴とする請求の範囲第１項
に記載の接点装置。
【請求項１４】前記支持体部分（７）が板形状であり、
かつ好ましくはエポキシ材料または熱可塑性合成材料か
ら作られ、そして各接触ピン（３）が前記プリント回路
基板（２）に向かい合う側の端部で前記支持体部分
（７）から外方に突出し、そして各接触ピンの他方の端
部が前記電気的構成要素（１）に面する支持体部分表面
より下方に配置されていることを特徴とする請求の範囲
第１項に記載の接点装置。
【請求項１５】前記支持体部分（７）が２枚の重畳され
た板（7,34）からなり、前記マツト（５）が前記２枚の
板の間に配置されることを特徴とする請求の範囲第14項
に記載の接点装置。
【請求項１６】前記接触ピン（３）が前記支持体部分
（７）の前記孔（13）に押し込まれることを特徴とする
請求の範囲第14項または第15項に記載の接点装置。
【請求項１７】前記電気的構成要素（１）に向かい合う
前記支持体部分（７）の各孔（13）の端部領域がそれぞ
れの孔と連係する前記電気的構成要素（１）の前記端子
接点（６）用のガイド手段として形成されることを特徴
とする請求の範囲第14項に記載の接点装置。
【請求項１８】前記接点要素（4;5）に対して前記電気
的構成要素（１）を位置決めするために、該電気的構成
要素の横方向面に対して実質上載置するガイド手段（1
5）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１
項に記載の接点装置。
【請求項１９】前記電気的構成要素（１）の前記端子接
点（６）を前記圧縮可能な導電性接点要素（４）に押し
付けるための押さえ装置（16）が、一端において前記支
持体部分（７）または前記プリント回路基板（２）に固
定されかつ、他端において前記プリント回路基板から離
れた前記電気的構成要素（１）の頂面に少なくとも１つ
の位置において押し付ける圧力手段（17）を有すること
を特徴とする請求の範囲第14項に記載の接点装置。
【請求項２０】前記圧力手段（17）が、板ばねからなる
ことを特徴とする請求の範囲第19項に記載の接点装置。
【請求項２１】前記押さえ装置（16）が、少なくとも１
つの非弾性の圧力手段（18）を有し、前記圧力手段が一
端において前記支持体部分（７）に接続されかつ、他端
において前記プリント回路基板（２）から離れた前記電
気的構成要素（１）の側を押すことを特徴とする特許請
求の範囲第19項に記載の接点装置。
【請求項２２】前記押さえ装置が押さえ圧力を調整する
ための調整手段（19）を備えていることを特徴とする請
求の範囲第21項に記載の接点装置。
【請求項２３】前記支持体部分の１縁部から前記最も近
い接触ピンへの距離がほぼ0.21インチ（5.2mm）である
ことを特徴とする請求の範囲第14項に記載の接点装置。
【請求項２４】前記支持体部分（７）に挿入された前記
接触ピン（３）および前記接点要素（４）がともにコネ
クタブロツクを形成し、前記プリント回路基板（２）上
に配置された前記コネクタブロツクの最大全体高さがほ
ぼ0.16インチ（4.1mm）となることを特徴とする請求の
範囲第14項に記載の接点装置。