JP3550773B2 - 複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット - Google Patents

複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、主にIC部品等の複数の接続端子を有する回路部品の検査用として用いるソケットに関するものであり、特に複数の接続端子が微細なピッチで配列されている回路部品に用いて好適なソケットに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種のソケットには、回路部品の接続端子と同ピッチで、コンタクトピンと称される多数の接点部材が配列されている。各コンタクトピンは、その一端部が回路部品の接続端子に接触し得るようになされており、また他端部はソケットが取り付けられるプリント配線板に電気的に接続されるようになされている。そして、該一端部と該他端部との間には、回路部品の装填時に該一端部と回路部品の接続端子との接触が確実に行えるようにするために、バネ部が形成され、該一端部を可動にしている。コンタクトピンの厚さは、通常0.1ミリ以上とされており、それ以下になるとバネ部によって適正な弾性力を得ることが困難になる。
【0003】
通常は隣同志のコンタクトピンが接触しないようにするために、該一端部の近傍に薄い隔壁(通称、リブ)が設けられている。このリブはソケット本体に合成樹脂によって一体成形される場合もあるが、最近では複数のリブを配列した別部品(回路部品の交換時に回路部品の装脱方向に往復動するので、通称フローティング部材と言われている)として合成樹脂で製作し、それをソケット本体に取り付けるようにしているのが普通である。そして、通常の場合、合成樹脂で複数のリブを1列にして成形するには、高さが約3ミリの場合、厚さは0.2〜0.3ミリが限度とされている。
【0004】
他方、IC部品の集積化,小型化が進むにつれ、その接続端子間のピッチの微細化も急速に進んでいるが、実用的且つ安価な検査用ソケットの開発がそれに対応しきれていないのが現状である。そのため、特に“TAB IC”(以下、ICタブという)においては、特開平6−188339号公報等に開示されているように、接続端子を必要以上に伸長させ、ICチップの四周において千鳥状に2列に配置させるようにしている。それによって1列当たりの接続端子間のピッチを大きくし、ソケット側の対応をし易くしているが、それでもなお十分に対応しきれているとは言えない。
【0005】
実用的且つ安価な検査用ソケットの開発ができない主な理由は、上記したリブを合成樹脂で成形できない点にある。最近のIC部品等の回路部品における接続端子間のピッチは微細なものでは0.2〜0.25ミリのものがある。そして、接続端子の幅は0.1〜0.15ミリであり、この寸法は上記したコンタクトピンの厚さと略一致している。また、隣接する接続端子の間の間隙は0.1〜0.15ミリである。従って、この0.1〜0.15ミリの間に上記した厚さのリブを成形することは、通常の場合、実質的に不可能である。
【0006】
このようなことから、回路部品側の微細ピッチに対しソケット側で対応する方法として、従来より幾つかの方法が知られている。そして、それらの方法を大別すると、従来のようなコンタクトピンを設けることを前提とした方法と、該コンタクトピンを使用しない方法とに分けることができる。前者の方法としては、複雑な特殊な形態のリブを形成するようにしたもの、リブに代えて絶縁フィルムを貼着した0.06ミリ程度の金属片をコンタクトピン間に装着するもの、隣接したコンタクトピンが接触しても大丈夫なようにコンタクトピン自身の両面に表面処理によって絶縁皮膜を形成するもの等があるが、いずれの場合にも製造方法,組立方法に難がある。
【0007】
そこで、後者の方法として、複数のコンタクトピンに代えてソケット側に複数の接点を配列したプリント配線板を配置させ、それらの接点に回路部品の接続端子を接触させるようにしたものが知られている。本発明はこのようにしたタイプの検査用ソケットに関するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように複数の接点を配列したプリント配線板をソケット側に配置させる場合、各接点を回路部品の接続端子に対し如何にして好適に接触させるようにするかが問題となる。即ち、回路部品をソケットに装填した場合、回路部品の接続端子の配列面が、プリント配線板の接点の配列面と平行になるとは限らない。そのため、各接触部における接触圧にバラツキが生じたり一部に接触不良が生じたりすることがある。このような点を補う意味もあって、上記のプリント配線板の前面に加圧導電ゴムを配置させ、該加圧導電ゴム内に偏在する金属粒子を介して導通させるようにしたものが知られている。しかしながら、このような加圧導電ゴムは、導通性,弾性の維持、耐磨耗性等の点でその製作に高度の技術を必要とし、そのため極めて高価になるという問題点がある。
【0009】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、従来のような複数のコンタクトピンを設けずに複数の接点部を配列したプリント配線板を配置し、接触圧のバラツキや接触不良を生じさせることなく、それらの接点部を直接回路部品の接続端子に接触させるようにした、微細ピッチの接続端子を有する回路部品に適用して有効な検査用ソケットを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記の目的を達成するために、本発明の検査用ソケットは、ソケット本体に上下動可能に取り付けられたフローティング部材と、被検物である回路部品に配列された複数の接続端子に接触する複数の接点を有し前記フローティング部材上に該接点の形成部を重合配置させるようにして前記ソケット本体に取り付けられたフレキシブルプリント配線板と、前記回路部品の接続端子を前記フレキシブルプリント配線板の接点に押圧させる上側押圧部材と、前記ソケット本体に上下動可能に配置され前記フレキシブルプリント配線板の接点を適宜の個数単位で前記回路部品の接続端子に押圧させる複数個の下側押圧部材とで構成されている。
【0011】
また、本発明の検査用ソケットにおいては、好ましくは、前記下側押圧部材は、その一端が前記ソケット本体に取り付けられ、他端を前記フレキシブルプリント配線板の接点の押圧部とし、前記一端と他端との間にバネ部が形成されており、前記押圧部は、前記フローティング部材に形成された孔を貫通して前記フレキシブルプリント配線板に接しており、前記各下側押圧部材の一端は、前記接点の配列方向に沿って重ね合わされるようにして前記ソケット本体に設けられた長溝に圧入されている。
【0012】
【実施例】
本発明の実施例を、図1乃至図8を用いて説明する。図1は本実施例の平面図であり、下半分は蓋を取り除いた状態を示し、更にその左半分はプリント配線板を取り除いた状態を示している。図2は回路部品としてICタブを装填した状態における図1のA−A線断面図であり、図3は同じ状態における図1のB−B線断面図である。図4はICタブの部分説明図である。図5は図2の要部拡大図であり、図6は図5における枠C内の拡大図である。図7は本実施例に用いられるフレキシブルプリント配線板の部分説明図であり、図8は本実施例に用いられる複数の押圧部材の取り付け状態を示す説明図である。
【0013】
本実施例は、前述したICタブ用のソケットとして示してある。ICタブは周知であるため詳しく説明するまでもないが、簡単にその構成を説明しておくと、全体として四角形をしており、図4にその1/4の領域だけが示されているように、フレキシブルプリント配線板(以下、タブという)TABの中央に方形のICチップTを配設した構成をしている。このタブTABには四方に複数の接続端子TAB1 が各辺に沿って配列されており、本実施例に適用されるICタブの場合には3列に、しかも夫々の端子位置が交互に千鳥状になるようにして配列されている。
【0014】
そして、このようなICタブは、部品単体としては運搬と取扱を容易にするために、通常その四周が、図2,図3に断面で示され且つ図1にはその一部が平面でしめされている四角形の環状をしたキャリアCAに取り付けられている。また、キャリアCAにはソケットへの誤装着を防止するために外縁部の3箇所に切欠部CA1 (図1に2箇所だけ示されている)が形成され、更にタブTABには装填時の位置を規制するためにキャリアCAに近い四隅に図4に示すような基準孔TAB2 が形成されている。このようにキャリアCAに装着されたICタブは、図2,図3に示すようにICチップTを下側にしてソケット内へ装填される。
【0015】
次に、このようなICタブを検査するために装填するソケットの構成を説明する。ソケット本体1には蓋2が開閉可能に取り付けられている。そこで、ソケット本体1に対する蓋2の取り付け構造を先ず説明する。ソケット本体1には一側面に軸1aが設けられ、この軸1aに蓋本体2Aと押圧板2Bとが回転可能に取り付けられている。蓋本体2Aは、バネ2A1 によって図2において時計方向へ付勢されている。蓋本体2Aの先端部に設けられた軸2A2 にはフック部材2Cが回転可能に取り付けられ、バネ2A3 によって反時計方向へ付勢されている。図2においては、フック部材2Cのフック部2C1 がソケット本体1のフック部1bに係合して装填状態を維持しているが、フック部材2Cをバネ2A3 に抗して上方から押すことによって係合が解除され、蓋2が開くようになっている。
【0016】
押圧板2Bは長溝2B1 によって軸1aに緩く取り付けられており、先端2B2 も蓋本体2Aの孔2A4 に緩く挿入されている。そして、略中央にはICタブのICチップTを下方へ押すための押圧部2B3 が形成されている。この押圧板2Bには、ICタブのキャリアCAを下方へ押すために、上記押圧部2B3 の挿通部を有する副押圧板2Dが取り付けられている。蓋本体2Aと押圧板2Bとはこのような構成をしているので、ICタブの装填時に、蓋2が回転運動によってICタブに対して斜めに押圧するのを緩和し、押圧力が実質的に上下方向に作用するように配慮されている。
【0017】
次に、ソケット本体1側に取り付けられている構成について説明する。先ず、図2に示すようにソケット本体1の下側にはロケーティングボード3が配置され、ソケット本体1に対し、フック部3aにより上下動可能に取り付けられている。図2にはこのロケーティングボード3が下端位置にある状態を、図3,図5には上端位置にある状態を示してある。中板4は軸4aで位置決めされてソケット本体1に取り付けられており、この中板4には、かしめによって抜け止めされた4本の軸5を介し可動台6が取り付けられている。
【0018】
この可動台6には、ソケット本体1の4個の張出部1c(図1に3個だけ示されている)に夫々嵌合する4本の軸6aが設けられている。そして軸5,6aを巻心としたバネ7,8により上方へ付勢され、軸5の鍔部5aによって上限位置を規制されている。中板4には25本の放熱ピン9が固定され、上方の可撓部9aの先端は可動台6に形成された25個の孔に嵌合している。放熱ピン9の下端はロケーティングボード3を貫通しており、図示していないプリント配線板に接続され、図1に示すICタブの装填時には可撓部9aの先端がICチップTに接触し、ICチップTに発生した熱をプリント配線板に逃がすようにする。
【0019】
ソケット本体1には、図1に示す通り、プリント配線板への四つの取り付け孔1dが形成されている。3箇所に設けられたピン1eは、上記したようにICタブのキャリアCAに設けられた誤装着防止用の切欠部CA1 に嵌合するピンである。フローティング部材10は略四角形をしており、四隅には上記したタブTABの基準孔TAB2 に嵌合する金属性の四つの基準ピン11が圧入されている。図1にはそのうちの二つが、図3にはそのうちの一つが示されている。
【0020】
フローティング部材10には、基準ピン11の略真下に四つの軸10aが形成され、ソケット本体1に形成されている孔1fに嵌合している。このうちの一か所の構成が図3に示されている。そして、フローティング部材10は軸10aを巻心としたバネ12により上方(図3において左方)へ付勢され、その上限位置はフック部10bがソケット本体1に形成されたフック部1gに係合することによって規制される。このフローティング部材10には、ICチップTが可動台6に接し得るように、中央部に四角い孔10cが形成され、また4片に沿うようにして細長い四つの孔10dが形成されている。
【0021】
図7には、ソケット本体1に取り付けられるフレキシブルプリント配線板13が示されている。このプリント配線板13は、ICチップTが可動台6に接し得るようにその中央部に四角い孔13aを形成しており、略十字形をしている。全体形状は四方に対称であるため、図7にはその1/4の領域だけが示されている。また、プリント配線板13には、4箇所に孔13bが、8箇所に孔13cが形成されている。孔13bは基準ピン11との嵌合孔であり、孔13cはソケット本体1への取り付け孔である。
【0022】
このフレキシブルプリント配線板13は、一般には超高密度異方導電フィルムと言われているものであり、銅箔の配線13dのピッチは約0.2ミリであり、それらの一端には接点13eが、他端にはパットと称されるランド13fが設けられている。接点13eは、上記したタブTABの接続端子TAB1 に対応するように千鳥状に且つ3列に配置され、ランド13fは6列に配置されている。図6に示すように、銅箔の配線13dはポリイミド製のベースフィルム13gとカバーフィルム13hで挟まれており、接点13eはベースフィルム13gから露出されている。この接点13eは一般に半田バンプと言われているものであって、表面は球面をしており、金メッキが施されている。
【0023】
フレキシブルプリント配線板13に形成された8箇所の孔13cは、図1に8本中の4本が示されているソケット本体1に形成されたピン1hに嵌合させる。そして、その上から4枚の取付板14を重ねる。各取付板14の位置決めは、取付板14に形成された孔を上記のピン1hに嵌合させることによって行う。取付板14がプリント配線板13に対向する面には図5に明示されているように弾性のあるシート15が接着されている。このシート15は取付板14と別体としても構わない。
【0024】
図5に明示されているように、複数本の接続端子16がソケット本体1に形成された孔1iとロケーティングボード3に形成された孔3bに嵌合している。孔1iの上方部は太くなっており、それに接続端子16の首部16aが嵌合し、接続端子16の抜け止めの役目をしている。接続端子16の数と配置位置はプリント配線板13のランド13fに対応している。この状態で、図1に示すように各取付板14に2本のビスを通し、図3に示すように下側(図3においては右方)からナット18によって締め付ける。この時、上記のシート15が接続端子16とランド13fの電気的接続を良好にさせる役目をしている。また、本実施例においては、接続端子16の形状を丸棒としているが、適宜な形状にしても差し支えない。
【0025】
尚、フレキシブルプリント配線板13を、フローティング部材10との重合面で接着することが考えられる。従って、そのようにしても差し支えないが、本実施例においては、プリント配線板13の全体形状が上記したような形状であるため、特に接着する必要もない。メンテナンスのことを考えると、むしろ接着しない方が有利なことも考えられる。また、上記した接続端子16の上面は平面でもよいが、粗面にしても構わない。その場合、該粗面の尖端がランド13fに食い込むように設計されているなどして、ランド13fと確実に接触するようにしてあれば、上記のようなシート15は必ずしも必要としない。
【0026】
次に、主に図5,図8を用いて押圧部材19について説明する。各押圧部材19には、その一端に基部19aが、他端には押圧部19bが形成されており、それらの間にはバネ部19cが形成されている。押圧部材19は複数枚重ね合わされ、それらの基部19aを、ソケット本体1の4箇所に細長く形成された孔1jに圧入させることによって、ソケット本体1に取り付けられている。また、この孔1jにリブ(隔壁)を設け、各リブ間に基部19aを圧入させるようにしても構わない。その場合、リブは隣接する基部19aを完全に隔離し基部19aの全面に接するように形成しても、一部だけ隔離し基部19aの一部の面にだけ接するように形成してもよい。
【0027】
押圧部19bは、上記したフローティング部材10の孔10dに嵌入しており、ICタブが装填されているとき図6に示すようにフレキシブルプリント配線板13の下側から、接点13eをタブTABの接続端子TAB1 に押圧している。この押圧を更に効果的にするためには、図6に一点鎖線で示したように、接点13eの近傍のみを押圧するように、押圧部19bの押圧面に凸面を形成するようにするとよい。それによって万が一、タブTABとフレキシブルプリント配線板13との間であって電気的導通面以外の場所にゴミ等が存在しても、多少のゴミであればそれらを押しつぶし、接点13eをタブTABの接続端子TAB1 に所定の接触圧で押しつけることが可能となる。
【0028】
また、バネ部19cはS字形をしている。この形状によって押圧部19bの押圧面が略垂直方向に運動する。そのため、該押圧面とフレキシブルプリント配線板13との接触面が殆ど擦られることがなく、フレキシブルプリント配線板13の寿命を向上させている。しかしながら、本発明はこの形状をC字形等、適宜な形状とすることを妨げるものではなく、場合によっては押圧部材19を、押圧片(又は押圧ピン)とバネとの2部品で構成するようにしても構わない。
【0029】
更に、本実施例においてはバネ部19cを形成しているため、この押圧部材19の材質は現状ではベリリウム銅にすることが理想であるが、特に材質を問うものではない。そのため、材質によってはバネ部19cに大きな弾性を付与するために、バネ部19cの厚さを薄くするようにしてもよい。また、本実施例においては、押圧部材19の数を、タブTABとフレキシブルプリント配線板13の電気的接触箇所数と同数にすることを前提にしている。しかし、必ずしも同数にする必要はない。一つの押圧部材19によって複数の接点19cを押すようにしてもよい。但し、一つの押圧部材19によって余り多くの接点19cを押すようにすると、それだけ押圧部材19を設けた効果が薄くなる。
【0030】
上記の説明によって既に明らかであるが、本実施例におけるICタブの装脱操作を簡単に説明する。図2において、フック部材2Cをバネ2A3 に抗して上方から押すと、フック部1b,2C1 の係合が外れ、蓋2は軸1aにおいてバネ2A1 の力により時計方向へ回転する。そのため、ICタブは手又は機械によってソケットから取り出すことができる。
【0031】
ICタブの装填操作は、先ずキャリアCAに形成された切欠部CA1 をピン1eに合わせてソケット本体1に載置する。次に、蓋2を閉めると、押圧板2Bの押圧部2B3 がICチップTを可動台6に押しつけ、且つ、副押圧板2DがキャリアCAを押すため、タブTABをフレキシブルプリント配線板13に押しつけることになり、フローティング部材10を押し下げる。この時の押圧板2Bによる押圧は、押圧板2Bを軸1aに緩く軸支させていることと、押圧板2Bの先端2B2 と孔2A4 との関係によって略上下方向に働く。
【0032】
押圧部2B3 の押圧により可動台6がバネ7,8に抗して下降すると、放熱ピン9の先端がICチップTに確実に接触する。そのため、検査中におけるICチップTの発熱は、放熱ピン9を介してプリント配線板に放熱される。他方、フローティング部材10が下降すると、フレキシブルプリント配線板13は押圧部材19の押圧部19bによって上方へ大きな力を受け、接点13eをタブTABの接続端子TAB1 に押しつけられる。この押圧部材19は複数個設けられ個々に上下動可能な構成となっているため、タブTABの面とフレキシブルプリント配線板13の面が多少平行でなかったり一部浮いた状態であったとしても、フレキシブルプリント配線板13の接点13eは略均一な接触圧で接続端子TAB1 に接触させられる。そして最後に、フック部材2Cのフック部2C1 をソケット本体1のフック部1bに係合させて図2の装填状態となる。
【0033】
尚、上記の実施例においては、装填されるべき回路部品をICタブとして説明したが、本発明はそのようなものに限定されず、QFPタイプのIC部品や各種ICパッケージ、LCD部品等の検査にも適用でき、また接続端子が四方でなく二方に設けられたものにも適用することが可能である。また、実施例においては微細なピッチで配列された接続端子を有するIC部品用のソケットとして説明したが、本発明は通常のピッチの回路部品用のソケットとして実施することも可能である。更に、本実施例におけるタブTABは、ICチップTを装着する前は周知のように一連の長尺フィルム状に製作されるが、この段階におけるタブTABの回路検査用としても適用することが可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明のソケットは、複数の接点を有するフレキシブルプリント配線板をフローティング部材上に配置し、その上に被検物である回路部品を載せ、該回路部品の上方から上側押圧部材で押圧するようにすると共に、下方から上下動可能な複数個の下側押圧部材によって該フレキシブルプリント配線板の接点を該回路部品の接続端子に押しつけるようにしたものであるから、従来のようにコンタクトピンを設けるものに比べて、微細なピッチの接続端子を有する回路部品用ソケットとして有利であり、また、従来のフレキシブルプリント配線板を設けるものに比べて安価であり、且つ回路部品の接続端子の配列面とフレキシブルプリント配線板の接点の配列面が平行でなくとも確実に、しかも適正な接触圧で接触させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の平面図であり、下半分は蓋を取り除いた状態を示し、更にその左半分はプリント配線板を取り除いた状態を示している。
【図2】回路部品としてICタブを装填した状態における図1のA−A線断面図である。
【図3】回路部品としてICタブを装填した状態における図1のB−B線断面図である。
【図4】実施例に適用されるICタブの部分説明図である。
【図5】図2の要部拡大図である。
【図6】図5における枠C内の拡大図である。
【図7】実施例に用いられているフレキシブルプリント配線板の部分説明図である。
【図8】実施例に用いられている複数の押圧部材の取り付け状態を示す説明図である。
【符号の説明】
TAB タブ
T ICチップ
CA キャリア
1 ソケット本体
1f,1i,1j 孔
1h ピン
2 蓋
2A 蓋本体
2B 押圧板
2C フック部材
2D 副押圧板
3 ロケーティングボード
4 中板
5 軸
6 可動台
7,8,12 バネ
9 放熱ピン
10 フローティング部材
10a 軸
10b フック部
10c,10d 孔
11 基準ピン
13 フレキシブルプリント配線板
13a,13b,13c 孔
13d 配線
13e 接点
13f ランド
13g ベースフィルム
13h カバーフィルム
14 取付板
15 シート
16 接続端子
16a 首部
17 ビス
18 ナット
19 押圧部材
19a 基部
19b 押圧部
19c バネ部

Claims (7)

  1. ソケット本体に上下動可能に取り付けられたフローティング部材と、被検物である回路部品に配列された複数の接続端子に接触する複数の接点を有し前記フローティング部材上に該接点の形成部を重合配置させるようにして前記ソケット本体に取り付けられたフレキシブルプリント配線板と、前記回路部品の接続端子を前記フレキシブルプリント配線板の接点に押圧させる上側押圧部材と、前記ソケット本体に上下動可能に配置され前記フレキシブルプリント配線板の接点を適宜の個数単位で前記回路部品の接続端子に押圧させる複数個の下側押圧部材とを備えていることを特徴とする複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
  2. 前記下側押圧部材は、その一端が前記ソケット本体に取り付けられ、他端を前記フレキシブルプリント配線板の接点の押圧部とし、前記一端と他端との間にバネ部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
  3. 前記下側押圧部材の押圧部は、前記フローティング部材に形成された孔を貫通して前記フレキシブルプリント配線板に接していることを特徴とする請求項1又は2に記載の複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
  4. 前記下側押圧部材の押圧部は、前記フレキシブルプリント配線板の接点に対応する領域が凸面として形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
  5. 前記フレキシブルプリント配線板と前記フローティング部材とは、それらの重合している領域の少なくとも一部において、接着されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
  6. 前記各下側押圧部材の一端は、前記接点の配列方向に沿って重ね合わされるようにして前記ソケット本体に設けられた長溝に圧入されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
  7. 前記各下側押圧部材の一端は、相互に隔離されるようにして前記ソケット本体に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の複数の接続端子を配列した回路部品の検査用ソケット。
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