JP3755718B2 - 電気部品用ソケット - Google Patents
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- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品を着脱自在に保持する電気部品用ソケット、特に、その電気部品の端子に離接されるコンタクトピンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の「電気部品用ソケット」としては、「電気部品」であるＩＣパッケージを着脱自在に保持するＩＣソケットがある（実公平６−４４０５０号公報参照）。
【０００３】
このＩＣソケットには、図１１に示すように、コンタクトピン１が配設され、このコンタクトピン１には、一対の挟持片１ａが形成され、これら挟持片１ａには、ＩＣパッケージの接続ピンＰに離接される接触部１ｂが形成されると共に、移動板３のカム部３ａにより押圧される押圧部１ｃが形成されている。
【０００４】
そして、そのカム部３ａは、一対の押圧部１ｃの間に挿入され、図１１の（ａ）に示すように、移動板３を下げることにより、一対の押圧部１ｃが押し広げられ、この状態で、カバー４の挿通孔４ａを介して接続ピンＰが一対の接触部１ｂの間に挿入されるようになっている。
【０００５】
次いで、図１１の（ｂ）に示すように、移動板３を上昇させることにより、カム部３ａが上昇することから、一対の接触部１ｂで接続ピンＰが挟持されて電気的に接続されるようになっている。
【０００６】
このようにすれば、ＩＣパッケージの投入後、移動板３を上下動させるだけで、無挿抜力式にＩＣパッケージの装着、取り外しを行えるので、作業能率を著しく向上させることができることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、一対の挟持片１ａの接触部１ｂで、ＩＣパッケージの接続ピンＰを挟持して電気的に接続するようにしているが、ワイピング効果が得られるような挟持構造でないため、接触安定性がいま一つ良好でない場合があった。
【０００８】
そこで、この発明は、コンタクトピンを端子に接触させるときにワイピング効果を発揮して接触安定性を向上させることができる電気部品用ソケットを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、ソケット本体上に電気部品を載置する載置面部が設けられ、前記ソケット本体に前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設され、前記ソケット本体に対して移動板が移動自在に設けられ、該移動板を移動させることにより、前記コンタクトピンの接触部を変位させて、前記電気部品の端子に離接させる電気部品用ソケットにおいて、前記コンタクトピンは、一対の板状の弾性片を有し、該弾性片の先端部に前記端子の側面部と当接して前記端子を挟持して電気的に接続される接触部が形成される一方、該接触部の片面には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する１つの平面状の傾斜面と、該傾斜面と連なり、前記端子の前記側面部に当接可能であって、変位方向と直交する方向に沿う１つの平面状の直交面とを有し、該直交面が形成された前記接触部の板厚が前記弾性片の他の部位の板厚よりも薄く形成され、前記傾斜面の幅が、前記接触部の幅の半分よりも長く形成されていることを特徴とする電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記一対の弾性片の各々に形成された前記傾斜面が互いに平行に配置されると共に、前記一対の弾性片の各々に形成された前記直交面が互いに平行に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記一対の弾性片の一方に形成された前記傾斜面と前記一対の弾性片の他方に形成された前記直交面とが、前記弾性片の変位方向で対向し、前記一対の弾性片の他方に形成された前記直交面と前記一対の弾性片の一方に形成された前記傾斜面とが、前記弾性片の変位方向で対向することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１乃至図９には、この発明の実施の形態を示す。
【００１６】
まず構成を説明すると、図中符号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、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２の性能試験を行うために、このＩＣパッケージ１２の「端子」としての半田ボール１２ｂと、測定器（テスター）のプリント配線板（図示省略）との電気的接続を図るものである。
【００１７】
このＩＣパッケージ１２は、例えば図４に示すように、いわゆるＢＧＡ（BallGrid Array）タイプと称されるもので、例えば正方形状のパッケージ本体１２ａの下面に多数の略球状の半田ボール１２ｂが突出してマトリックス状に配列されている。
【００１８】
一方、ＩＣソケット１１は、大略すると、プリント配線板上に装着されるソケット本体１３を有し、このソケット本体１３には、前記各半田ボール１２ｂに離接されるコンタクトピン１５が配設されると共に、このソケット本体１３の上側には、このコンタクトピン１５が挿通される予圧プレート１６，「移動板」としてのスライドプレート１７及びトッププレート１８が順次積層されるように配設されている。さらに、このトッププレート１８の上側には、そのスライドプレート１７を横方向にスライドさせる上部操作部材１９が配設されている。
【００１９】
そのコンタクトピン１５は、バネ性を有し、導電性に優れた板材がプレス加工により図５，図６及び図８等に示すような形状に形成されている。
【００２０】
詳しくは、コンタクトピン１５は、上側に、固定側弾性片１５ｈ及び可動側弾性片１５ｉ（一対の弾性片）が形成され、下側に、１本のソルダーテール部１５ｂが形成されている。それら各弾性片１５ｈ，１５ｉは、下端部側の基部１５ｃが略Ｕ字状に折曲されることにより、互いに対向するように形成されている。また、それら弾性片１５ｈ，１５ｉの上端部（先端部）には、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂの側面部に離接する接触部１５ｄが形成され、この両接触部１５ｄで半田ボール１２ｂが挟持されるようになっている。
【００２１】
この両接触部１５ｄには、図８等に示すように、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、変位方向Ｐと直交する方向Ｑに対して所定角度傾斜する傾斜面１５ｊが形成されると共に、この傾斜面１５ｊに連なる直交面１５ｋが形成されている。
【００２２】
それら両傾斜面１５ｊは互いに略平行に対向していると共に、前記直交面１５ｋは、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、変位方向Ｐと直交する方向Ｑに沿って形成されている。
【００２３】
そして、その接触部１５ｄは幅Ｈ３に形成され、傾斜面１５ｊと直交面１５ｋとの長さの関係は、傾斜面１５ｊの長さがその幅Ｈ３の半分より長く形成されている。
【００２４】
また、このコンタクトピン１５の弾性片１５ｈ，１５ｉは、両中間部が互いに相手側と離間する方向に折り曲げられて折曲部１５ｅが形成され、これら折曲部１５ｅの頂点が前記予圧プレート１６により押圧されるようになっている。そして、外力が作用していない状態では、図５の（ａ）に示すように、その折曲部１５ｅの頂点の幅Ｈ１が、前記両接触部１５ｄの幅Ｈ２より広く形成されている。
【００２５】
そして、このコンタクトピン１５のソルダーテール部１５ｂ及び基部１５ｃが、ソケット本体１３に形成された圧入孔１３ａに圧入されている。そして、ソケット本体１３から下方に突出したソルダーテール部１５ｂは、ロケートボード２１を介して更に下方に突出され、図示省略のプリント配線板の各貫通孔に挿通されて半田付けされることにより接続されるようになっている。
【００２６】
また、予圧プレート１６は、ソケット本体１３上に着脱自在に配設され、この予圧プレート１６には、前記コンタクトピン１５の弾性片１５ｈ，１５ｉが挿入される予圧孔１６ａが形成され、この予圧孔１６ａに弾性片１５ｈ，１５ｉが挿入された状態で、この弾性片１５ｈ，１５ｉを前記両接触部１５ｄが狭まる方向に押圧して弾性変形させるように、その予圧孔１６ａの径が設定されている。
【００２７】
ここでは、上記のようにコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ｈ，１５ｉに、折曲部１５ｅが形成されており、この折曲部１５ｅの頂点が前記予圧孔１６ａの内壁により押圧されるようになっている。
【００２８】
一方、スライドプレート１７は、図２中左右方向（水平方向）にスライド自在に配設され、このスライドプレート１７をスライドさせることにより、ソケット本体１３に配設されたコンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉが弾性変形されて変位されるようになっている。
【００２９】
このスライドプレート１７は、上部操作部材１９を上下動させることにより、図２及び図９に示すＸ字形リンク２２を介してスライドされるようになっており、このスライドプレート１７には、可動側弾性片１５ｉを押圧して弾性変形させる押圧部１７ａが形成されている。
【００３０】
そのＸ字形リンク２２は、四角形のスライドプレート１７のスライド方向に沿う両側面部に対応して配設されている。
【００３１】
具体的には、このＸ字形リンク２２は、図２及び図９に示すように、同じ長さの第１リンク部材２３と第２リンク部材２５とを有し、これらが中央連結ピン２７にて回動自在に連結されている。
【００３２】
そして、この第１リンク部材２３の下端部２３ａが、ソケット本体１３に下端連結ピン２９にて回動自在に連結される一方、第２リンク部材２５の下端部２５ａが、スライドプレート１７のスライド方向に沿う側面部の一方の端部に下端連結ピン３０にて回動自在に連結されている。また、これら第１，第２リンク部材２３，２５の上端部２３ｂ，２５ｂが上部操作部材１９に上端連結ピン３３，３４にて回動自在に連結されている。この第１リンク部材２３の上端部２３ｂには長孔２３ｃが設けられ、この長孔２３ｃを介して、上端連結ピン３３により、上部操作部材１７に連結されている。
【００３３】
また、前記トッププレート１８は、ＩＣパッケージ１２が上側に載置される載置面部１８ａを有すると共に、ＩＣパッケージ１２を所定の位置に位置決めするガイド部１８ｂが図１に示すようにパッケージ本体１２ａの各角部に対応して設けられている。さらに、このトッププレート１８には、各コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄの間に挿入される位置決め部１８ｃが形成され、コンタクトピン１５の両弾性片１５ｈ，１５ｉに外力が作用していない状態（両接触部１５ｄが閉じた状態）では、その位置決め部１８ｃは、両弾性片１５ｈ，１５ｉにて挟持された状態となっている。
【００３４】
さらに、前記上部操作部材１９は、図１及び図２等に示すように、ＩＣパッケージ１２が挿入可能な大きさの開口１９ａを有し、この開口１９ａを介してＩＣパッケージ１２が挿入されて、トッププレート１８の載置面部１８ａ上の所定位置に載置されるようになっている。また、この上部操作部材１９は、図３に示すように、ソケット本体１３に対して上下動自在に配設され、スプリング３６により上方に付勢されると共に、ラッチ３８を回動させる作動凸部１９ｂが形成されている。
【００３５】
このラッチ３８は、図２等に示すように、ソケット本体１３に軸３８ａを中心に回動自在に取り付けられ、スプリング３９により図２中時計回りに付勢され、先端部に設けられた押え部３８ｂによりＩＣパッケージ１２の周縁部を押さえるように構成されている。
【００３６】
また、このラッチ３８には、上部操作部材１９の作動凸部１９ｂにて押圧される被押圧部３８ｃが形成され、上部操作部材１９が下降されると、作動凸部１９ｂにて被押圧部３８ｃが押圧されて、ラッチ３８が図２中反時計回りに回動されて、押え部３８ｂがＩＣパッケージ１２配設位置より退避されるようになっている。
【００３７】
次に、作用について説明する。
【００３８】
ＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１にセットするには、上部操作部材１９を下方に押し下げる。すると、Ｘ字形リンク２２を介してスライドプレート１７が図９中二点鎖線に示すように右方向にスライドされ、このスライドプレート１７の押圧部１７ａにてコンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉが押圧されて弾性変形される。他方の固定側弾性片１５ｈはトッププレート１８の位置決め部１８ｃにて所定の位置に保持されている。
【００３９】
これで、図７の（ｂ）に示すように、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄが開かれる。
【００４０】
また、これと同時に、上部操作部材１９の作動凸部１９ｂにより、ラッチ３８の被押圧部３８ｃが押されて、スプリング３９の付勢力に抗して図２中反時計回りに回動され、押え部３８ｂが退避位置まで変位する。
【００４１】
この状態で、ＩＣパッケージ１２がトッププレート１８の載置面部１８ａ上に、ガイド部１８ｂにガイドされて所定位置に載置され、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂが、各コンタクトピン１５の開かれた一対の接触部１５ｄの間に、非接触状態で挿入される。
【００４２】
その後、上部操作部材１９の下方への押圧力を解除すると、この上部操作部材１９がスプリング３６の付勢力で、上昇されることにより、スライドプレート１７がＸ字形リンク２２を介して図７中左方向にスライドされると共に、ラッチ３８がスプリング３９の付勢力により図２中時計回りに回動される。
【００４３】
スライドプレート１７が図７中左方向にスライドされると、コンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉに対する押圧力が解除され、この可動側弾性片１５ｉが元の位置に復帰して行き、この可動側弾性片１５ｉの接触部１５ｄと固定側弾性片１５ｈの接触部１５ｄとにより、半田ボール１２ｂが挟持される（図７の（ｃ）参照）。この挟持時には、固定側弾性片１５ｈも僅かに弾性変形して、この固定側弾性片１５ｈの接触部１５ｄが広がる方向に多少変位することとなる。
【００４４】
これにより、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂとプリント配線板とがコンタクトピン１５を介して電気的に接続されることとなる。
【００４５】
この際には、両接触部１５ｄの傾斜面１５ｊが半田ボール１２ｂの側面に当接し、図８の（ａ）に示すように、この当接力Ｎが、分力Ｎ１，Ｎ２に分散される。この分力Ｎ１の反力により、両弾性片１５ｈ，１５ｉがその分力Ｎ１方向と反対方向に弾性変形することで、傾斜面１５ｊが半田ボール１２ｂ上を摺動して、ワイピング効果が発揮されることとなる。
【００４６】
また、図８の（ｂ），（ｃ）に示すように、半田ボール１２ｂの位置や両接触部１５ｄの位置がずれたとしても、両接触部１５ｄの幅Ｈ３が広く形成されているため、両接触部１５ｄの傾斜面１５ｊ又は直交面１５ｋを半田ボール１２ｂ側面に当接させることができる。ここでは、直交面１５ｋを形成することにより、広い幅Ｈ３を確保することができる。つまり、接触部１５ｄの厚みＴは、隣接するコンタクトピン１５同士のピッチが狭く、又、接触部１５ｄの変位量を確保する必要性から、自ずと制限があり、それ程厚くできない。従って、幅Ｈ３の全体に渡って傾斜面１５ｊを形成すると、片側は極めて薄くなり、強度を確保できない虞がある。そこで、直交面１５ｋを形成することにより、広い幅Ｈ３を確保すると共に強度も確保し、しかも、ワイピング効果は傾斜面１５ｊ側で得られるようにしている。さらに、接触部１５ｄの幅Ｈ３を広く形成することにより、接触部１５ｄの半田ボール１２ｂへの食い込みを防止できる。
【００４７】
また、両傾斜面１５ｊは、略平行に対向しているため、半田ボール１２ｂをセンタリングする機能を有する。
【００４８】
一方、ＩＣパッケージ１２を装着状態から取り外すには、同様に上部操作部材１９を下降させることにより、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂから一対の接触部１５ｄが離間されることにより、半田ボール１２ｂが一対の接触部１５ｄにて挟まれた状態から引き抜く場合よりも弱い力で簡単にＩＣパッケージ１２を外すことが出来る。
【００４９】
なお、このようなものにあっては、両弾性片１５ｈ，１５ｉの中間部を両接触部１５ｄ，１５ｄが狭まる方向に押圧して弾性変形させる予圧プレート１６を設けたため、弾性変形させる変位量（予圧力）を任意の値に設定することができ、半田ボール１２ｂに対するコンタクトピン接触部１５ｄの接触圧を適切な値に設定できる。
【００５０】
ここで、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）には、コンタクトピン接触部１５ｄの変形例を示す。
【００５１】
図１０（ａ）に示すものは、実施の形態と比較すると、直交面１５ｋが形成されておらず、全面に渡って傾斜面１５ｊが形成されている点で異なっている。このようにしても、多少幅Ｈ３は短くなるが、傾斜面１５ｊによりワイピング効果を確保することができる。
【００５２】
図１０（ｂ）に示すものは、両接触部１５ｄが略ハの字状に配置されており、両傾斜面１５ｊも実施の形態１と異なり、平行でなく、ハの字状に配置されて対向している。
【００５３】
図１０（ｃ）に示すものは、傾斜面１５ｊが２面形成され、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、Ｖ字状を呈している。これにより、半田ボール１２ｂがＶ字状の溝部にはまり込むことにより、半田ボール１２ｂの保持性が良好となると共に、一方の傾斜面１５ｊが半田ボール１２ｂ側面部上を摺動したとしても、そのように半田ボール１２ｂがＶ字状の溝部にはまり込むことで、その摺動が停止されて接触部１５ｄが半田ボール１２から外れるようなことがない。
【００５４】
図１０（ｄ）に示すものは、接触部１５ｄの半田ボール１２ｂ側の面が山形に形成されて傾斜面１５ｊが形成されている。このようにしてもワイピング効果を発揮することができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態等では、「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。また、上記実施の形態では、移動板は横方向に移動するようになっているが、上下方向に移動させることにより、コンタクトピンの接触部を変位させるようにすることもできる。しかも、上記実施の形態では、コンタクトピン１５に固定側弾性片１５ｈと可動側弾性片１５ｉとが設けられているが、可動側弾性片１５ｉのみが設けられたものにもこの発明を適用できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、各請求項に記載の発明によれば、コンタクトピンの接触部には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が形成されているため、簡単な構造の改良により、ワイピング効果を得ることができ、電気的な接触安定性を向上させることができる。
また、上記効果に加え、接触部には、傾斜面に連なる直交面が形成され、この直交面は、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に沿っているため、接触部の強度を確保した上で、幅を広くでき、端子や接触部の位置が多少ズレたとしても、端子と接触部との接触を確保することができると共に、端子への食い込みを防止できる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、コンタクトピンは、一対の弾性片を有し、これらの先端部に端子を挟持して電気的に接続される接触部が形成される一方、両接触部には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が形成され、これら両傾斜面は、互いに略平行に対向しているため、端子をセンタリングする機能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＩＣソケットの平面図である。
【図２】同実施の形態に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同実施の形態に係る図１のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図４】同実施の形態に係るＩＣパッケージを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】同実施の形態に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は同コンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＣーＣ線に沿う断面図である。
【図６】同実施の形態に係るコンタクトピンの接触部を示す斜視図である。
【図７】同実施の形態に係る作用を示す断面図で、（ａ）はコンタクトピンの一対の接触部を閉じた状態、（ｂ）はコンタクトピンの一対の接触部を開いた状態、（ｃ）はコンタクトピンの一対の接触部で半田ボールを挟持した状態の断面図である。
【図８】同実施の形態に係るコンタクトピンの両接触部で半田ボールを挟持した状態を示す平面説明図で、（ａ）はコンタクトピン接触部と半田ボールとが所定の位置にある状態、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ位置がズレた状態を示す図である。
【図９】同実施の形態１に係るＸ字形リンクの動作を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態の変形例を示す図で、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ異なる変形例を示す図である。
【図１１】従来例を示す図で、（ａ）はコンタクトピンの接触部を開いた状態、（ｂ）はコンタクトピン接触部で接続ピンを挟んだ状態を示す断面図である。
【符号の説明】
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）
12a パッケージ本体
12b 半田ボール（端子）
13 ソケット本体
15 コンタクトピン
15d 接触部
15h 固定側弾性片
15i 可動側弾性片
15j 傾斜面
15k 直交面
17 スライドプレート（移動板）
18 トッププレート
18a 載置面部
19 上部操作部材
Ｐ 変位方向
Ｑ 変位方向と直交する方向
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品を着脱自在に保持する電気部品用ソケット、特に、その電気部品の端子に離接されるコンタクトピンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の「電気部品用ソケット」としては、「電気部品」であるＩＣパッケージを着脱自在に保持するＩＣソケットがある（実公平６−４４０５０号公報参照）。
【０００３】
このＩＣソケットには、図１１に示すように、コンタクトピン１が配設され、このコンタクトピン１には、一対の挟持片１ａが形成され、これら挟持片１ａには、ＩＣパッケージの接続ピンＰに離接される接触部１ｂが形成されると共に、移動板３のカム部３ａにより押圧される押圧部１ｃが形成されている。
【０００４】
そして、そのカム部３ａは、一対の押圧部１ｃの間に挿入され、図１１の（ａ）に示すように、移動板３を下げることにより、一対の押圧部１ｃが押し広げられ、この状態で、カバー４の挿通孔４ａを介して接続ピンＰが一対の接触部１ｂの間に挿入されるようになっている。
【０００５】
次いで、図１１の（ｂ）に示すように、移動板３を上昇させることにより、カム部３ａが上昇することから、一対の接触部１ｂで接続ピンＰが挟持されて電気的に接続されるようになっている。
【０００６】
このようにすれば、ＩＣパッケージの投入後、移動板３を上下動させるだけで、無挿抜力式にＩＣパッケージの装着、取り外しを行えるので、作業能率を著しく向上させることができることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、一対の挟持片１ａの接触部１ｂで、ＩＣパッケージの接続ピンＰを挟持して電気的に接続するようにしているが、ワイピング効果が得られるような挟持構造でないため、接触安定性がいま一つ良好でない場合があった。
【０００８】
そこで、この発明は、コンタクトピンを端子に接触させるときにワイピング効果を発揮して接触安定性を向上させることができる電気部品用ソケットを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、ソケット本体上に電気部品を載置する載置面部が設けられ、前記ソケット本体に前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設され、前記ソケット本体に対して移動板が移動自在に設けられ、該移動板を移動させることにより、前記コンタクトピンの接触部を変位させて、前記電気部品の端子に離接させる電気部品用ソケットにおいて、前記コンタクトピンは、一対の板状の弾性片を有し、該弾性片の先端部に前記端子の側面部と当接して前記端子を挟持して電気的に接続される接触部が形成される一方、該接触部の片面には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する１つの平面状の傾斜面と、該傾斜面と連なり、前記端子の前記側面部に当接可能であって、変位方向と直交する方向に沿う１つの平面状の直交面とを有し、該直交面が形成された前記接触部の板厚が前記弾性片の他の部位の板厚よりも薄く形成され、前記傾斜面の幅が、前記接触部の幅の半分よりも長く形成されていることを特徴とする電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記一対の弾性片の各々に形成された前記傾斜面が互いに平行に配置されると共に、前記一対の弾性片の各々に形成された前記直交面が互いに平行に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記一対の弾性片の一方に形成された前記傾斜面と前記一対の弾性片の他方に形成された前記直交面とが、前記弾性片の変位方向で対向し、前記一対の弾性片の他方に形成された前記直交面と前記一対の弾性片の一方に形成された前記傾斜面とが、前記弾性片の変位方向で対向することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１乃至図９には、この発明の実施の形態を示す。
【００１６】
まず構成を説明すると、図中符号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、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２の性能試験を行うために、このＩＣパッケージ１２の「端子」としての半田ボール１２ｂと、測定器（テスター）のプリント配線板（図示省略）との電気的接続を図るものである。
【００１７】
このＩＣパッケージ１２は、例えば図４に示すように、いわゆるＢＧＡ（BallGrid Array）タイプと称されるもので、例えば正方形状のパッケージ本体１２ａの下面に多数の略球状の半田ボール１２ｂが突出してマトリックス状に配列されている。
【００１８】
一方、ＩＣソケット１１は、大略すると、プリント配線板上に装着されるソケット本体１３を有し、このソケット本体１３には、前記各半田ボール１２ｂに離接されるコンタクトピン１５が配設されると共に、このソケット本体１３の上側には、このコンタクトピン１５が挿通される予圧プレート１６，「移動板」としてのスライドプレート１７及びトッププレート１８が順次積層されるように配設されている。さらに、このトッププレート１８の上側には、そのスライドプレート１７を横方向にスライドさせる上部操作部材１９が配設されている。
【００１９】
そのコンタクトピン１５は、バネ性を有し、導電性に優れた板材がプレス加工により図５，図６及び図８等に示すような形状に形成されている。
【００２０】
詳しくは、コンタクトピン１５は、上側に、固定側弾性片１５ｈ及び可動側弾性片１５ｉ（一対の弾性片）が形成され、下側に、１本のソルダーテール部１５ｂが形成されている。それら各弾性片１５ｈ，１５ｉは、下端部側の基部１５ｃが略Ｕ字状に折曲されることにより、互いに対向するように形成されている。また、それら弾性片１５ｈ，１５ｉの上端部（先端部）には、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂの側面部に離接する接触部１５ｄが形成され、この両接触部１５ｄで半田ボール１２ｂが挟持されるようになっている。
【００２１】
この両接触部１５ｄには、図８等に示すように、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、変位方向Ｐと直交する方向Ｑに対して所定角度傾斜する傾斜面１５ｊが形成されると共に、この傾斜面１５ｊに連なる直交面１５ｋが形成されている。
【００２２】
それら両傾斜面１５ｊは互いに略平行に対向していると共に、前記直交面１５ｋは、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、変位方向Ｐと直交する方向Ｑに沿って形成されている。
【００２３】
そして、その接触部１５ｄは幅Ｈ３に形成され、傾斜面１５ｊと直交面１５ｋとの長さの関係は、傾斜面１５ｊの長さがその幅Ｈ３の半分より長く形成されている。
【００２４】
また、このコンタクトピン１５の弾性片１５ｈ，１５ｉは、両中間部が互いに相手側と離間する方向に折り曲げられて折曲部１５ｅが形成され、これら折曲部１５ｅの頂点が前記予圧プレート１６により押圧されるようになっている。そして、外力が作用していない状態では、図５の（ａ）に示すように、その折曲部１５ｅの頂点の幅Ｈ１が、前記両接触部１５ｄの幅Ｈ２より広く形成されている。
【００２５】
そして、このコンタクトピン１５のソルダーテール部１５ｂ及び基部１５ｃが、ソケット本体１３に形成された圧入孔１３ａに圧入されている。そして、ソケット本体１３から下方に突出したソルダーテール部１５ｂは、ロケートボード２１を介して更に下方に突出され、図示省略のプリント配線板の各貫通孔に挿通されて半田付けされることにより接続されるようになっている。
【００２６】
また、予圧プレート１６は、ソケット本体１３上に着脱自在に配設され、この予圧プレート１６には、前記コンタクトピン１５の弾性片１５ｈ，１５ｉが挿入される予圧孔１６ａが形成され、この予圧孔１６ａに弾性片１５ｈ，１５ｉが挿入された状態で、この弾性片１５ｈ，１５ｉを前記両接触部１５ｄが狭まる方向に押圧して弾性変形させるように、その予圧孔１６ａの径が設定されている。
【００２７】
ここでは、上記のようにコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ｈ，１５ｉに、折曲部１５ｅが形成されており、この折曲部１５ｅの頂点が前記予圧孔１６ａの内壁により押圧されるようになっている。
【００２８】
一方、スライドプレート１７は、図２中左右方向（水平方向）にスライド自在に配設され、このスライドプレート１７をスライドさせることにより、ソケット本体１３に配設されたコンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉが弾性変形されて変位されるようになっている。
【００２９】
このスライドプレート１７は、上部操作部材１９を上下動させることにより、図２及び図９に示すＸ字形リンク２２を介してスライドされるようになっており、このスライドプレート１７には、可動側弾性片１５ｉを押圧して弾性変形させる押圧部１７ａが形成されている。
【００３０】
そのＸ字形リンク２２は、四角形のスライドプレート１７のスライド方向に沿う両側面部に対応して配設されている。
【００３１】
具体的には、このＸ字形リンク２２は、図２及び図９に示すように、同じ長さの第１リンク部材２３と第２リンク部材２５とを有し、これらが中央連結ピン２７にて回動自在に連結されている。
【００３２】
そして、この第１リンク部材２３の下端部２３ａが、ソケット本体１３に下端連結ピン２９にて回動自在に連結される一方、第２リンク部材２５の下端部２５ａが、スライドプレート１７のスライド方向に沿う側面部の一方の端部に下端連結ピン３０にて回動自在に連結されている。また、これら第１，第２リンク部材２３，２５の上端部２３ｂ，２５ｂが上部操作部材１９に上端連結ピン３３，３４にて回動自在に連結されている。この第１リンク部材２３の上端部２３ｂには長孔２３ｃが設けられ、この長孔２３ｃを介して、上端連結ピン３３により、上部操作部材１７に連結されている。
【００３３】
また、前記トッププレート１８は、ＩＣパッケージ１２が上側に載置される載置面部１８ａを有すると共に、ＩＣパッケージ１２を所定の位置に位置決めするガイド部１８ｂが図１に示すようにパッケージ本体１２ａの各角部に対応して設けられている。さらに、このトッププレート１８には、各コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄの間に挿入される位置決め部１８ｃが形成され、コンタクトピン１５の両弾性片１５ｈ，１５ｉに外力が作用していない状態（両接触部１５ｄが閉じた状態）では、その位置決め部１８ｃは、両弾性片１５ｈ，１５ｉにて挟持された状態となっている。
【００３４】
さらに、前記上部操作部材１９は、図１及び図２等に示すように、ＩＣパッケージ１２が挿入可能な大きさの開口１９ａを有し、この開口１９ａを介してＩＣパッケージ１２が挿入されて、トッププレート１８の載置面部１８ａ上の所定位置に載置されるようになっている。また、この上部操作部材１９は、図３に示すように、ソケット本体１３に対して上下動自在に配設され、スプリング３６により上方に付勢されると共に、ラッチ３８を回動させる作動凸部１９ｂが形成されている。
【００３５】
このラッチ３８は、図２等に示すように、ソケット本体１３に軸３８ａを中心に回動自在に取り付けられ、スプリング３９により図２中時計回りに付勢され、先端部に設けられた押え部３８ｂによりＩＣパッケージ１２の周縁部を押さえるように構成されている。
【００３６】
また、このラッチ３８には、上部操作部材１９の作動凸部１９ｂにて押圧される被押圧部３８ｃが形成され、上部操作部材１９が下降されると、作動凸部１９ｂにて被押圧部３８ｃが押圧されて、ラッチ３８が図２中反時計回りに回動されて、押え部３８ｂがＩＣパッケージ１２配設位置より退避されるようになっている。
【００３７】
次に、作用について説明する。
【００３８】
ＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１にセットするには、上部操作部材１９を下方に押し下げる。すると、Ｘ字形リンク２２を介してスライドプレート１７が図９中二点鎖線に示すように右方向にスライドされ、このスライドプレート１７の押圧部１７ａにてコンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉが押圧されて弾性変形される。他方の固定側弾性片１５ｈはトッププレート１８の位置決め部１８ｃにて所定の位置に保持されている。
【００３９】
これで、図７の（ｂ）に示すように、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄが開かれる。
【００４０】
また、これと同時に、上部操作部材１９の作動凸部１９ｂにより、ラッチ３８の被押圧部３８ｃが押されて、スプリング３９の付勢力に抗して図２中反時計回りに回動され、押え部３８ｂが退避位置まで変位する。
【００４１】
この状態で、ＩＣパッケージ１２がトッププレート１８の載置面部１８ａ上に、ガイド部１８ｂにガイドされて所定位置に載置され、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂが、各コンタクトピン１５の開かれた一対の接触部１５ｄの間に、非接触状態で挿入される。
【００４２】
その後、上部操作部材１９の下方への押圧力を解除すると、この上部操作部材１９がスプリング３６の付勢力で、上昇されることにより、スライドプレート１７がＸ字形リンク２２を介して図７中左方向にスライドされると共に、ラッチ３８がスプリング３９の付勢力により図２中時計回りに回動される。
【００４３】
スライドプレート１７が図７中左方向にスライドされると、コンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉに対する押圧力が解除され、この可動側弾性片１５ｉが元の位置に復帰して行き、この可動側弾性片１５ｉの接触部１５ｄと固定側弾性片１５ｈの接触部１５ｄとにより、半田ボール１２ｂが挟持される（図７の（ｃ）参照）。この挟持時には、固定側弾性片１５ｈも僅かに弾性変形して、この固定側弾性片１５ｈの接触部１５ｄが広がる方向に多少変位することとなる。
【００４４】
これにより、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂとプリント配線板とがコンタクトピン１５を介して電気的に接続されることとなる。
【００４５】
この際には、両接触部１５ｄの傾斜面１５ｊが半田ボール１２ｂの側面に当接し、図８の（ａ）に示すように、この当接力Ｎが、分力Ｎ１，Ｎ２に分散される。この分力Ｎ１の反力により、両弾性片１５ｈ，１５ｉがその分力Ｎ１方向と反対方向に弾性変形することで、傾斜面１５ｊが半田ボール１２ｂ上を摺動して、ワイピング効果が発揮されることとなる。
【００４６】
また、図８の（ｂ），（ｃ）に示すように、半田ボール１２ｂの位置や両接触部１５ｄの位置がずれたとしても、両接触部１５ｄの幅Ｈ３が広く形成されているため、両接触部１５ｄの傾斜面１５ｊ又は直交面１５ｋを半田ボール１２ｂ側面に当接させることができる。ここでは、直交面１５ｋを形成することにより、広い幅Ｈ３を確保することができる。つまり、接触部１５ｄの厚みＴは、隣接するコンタクトピン１５同士のピッチが狭く、又、接触部１５ｄの変位量を確保する必要性から、自ずと制限があり、それ程厚くできない。従って、幅Ｈ３の全体に渡って傾斜面１５ｊを形成すると、片側は極めて薄くなり、強度を確保できない虞がある。そこで、直交面１５ｋを形成することにより、広い幅Ｈ３を確保すると共に強度も確保し、しかも、ワイピング効果は傾斜面１５ｊ側で得られるようにしている。さらに、接触部１５ｄの幅Ｈ３を広く形成することにより、接触部１５ｄの半田ボール１２ｂへの食い込みを防止できる。
【００４７】
また、両傾斜面１５ｊは、略平行に対向しているため、半田ボール１２ｂをセンタリングする機能を有する。
【００４８】
一方、ＩＣパッケージ１２を装着状態から取り外すには、同様に上部操作部材１９を下降させることにより、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂから一対の接触部１５ｄが離間されることにより、半田ボール１２ｂが一対の接触部１５ｄにて挟まれた状態から引き抜く場合よりも弱い力で簡単にＩＣパッケージ１２を外すことが出来る。
【００４９】
なお、このようなものにあっては、両弾性片１５ｈ，１５ｉの中間部を両接触部１５ｄ，１５ｄが狭まる方向に押圧して弾性変形させる予圧プレート１６を設けたため、弾性変形させる変位量（予圧力）を任意の値に設定することができ、半田ボール１２ｂに対するコンタクトピン接触部１５ｄの接触圧を適切な値に設定できる。
【００５０】
ここで、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）には、コンタクトピン接触部１５ｄの変形例を示す。
【００５１】
図１０（ａ）に示すものは、実施の形態と比較すると、直交面１５ｋが形成されておらず、全面に渡って傾斜面１５ｊが形成されている点で異なっている。このようにしても、多少幅Ｈ３は短くなるが、傾斜面１５ｊによりワイピング効果を確保することができる。
【００５２】
図１０（ｂ）に示すものは、両接触部１５ｄが略ハの字状に配置されており、両傾斜面１５ｊも実施の形態１と異なり、平行でなく、ハの字状に配置されて対向している。
【００５３】
図１０（ｃ）に示すものは、傾斜面１５ｊが２面形成され、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、Ｖ字状を呈している。これにより、半田ボール１２ｂがＶ字状の溝部にはまり込むことにより、半田ボール１２ｂの保持性が良好となると共に、一方の傾斜面１５ｊが半田ボール１２ｂ側面部上を摺動したとしても、そのように半田ボール１２ｂがＶ字状の溝部にはまり込むことで、その摺動が停止されて接触部１５ｄが半田ボール１２から外れるようなことがない。
【００５４】
図１０（ｄ）に示すものは、接触部１５ｄの半田ボール１２ｂ側の面が山形に形成されて傾斜面１５ｊが形成されている。このようにしてもワイピング効果を発揮することができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態等では、「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。また、上記実施の形態では、移動板は横方向に移動するようになっているが、上下方向に移動させることにより、コンタクトピンの接触部を変位させるようにすることもできる。しかも、上記実施の形態では、コンタクトピン１５に固定側弾性片１５ｈと可動側弾性片１５ｉとが設けられているが、可動側弾性片１５ｉのみが設けられたものにもこの発明を適用できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、各請求項に記載の発明によれば、コンタクトピンの接触部には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が形成されているため、簡単な構造の改良により、ワイピング効果を得ることができ、電気的な接触安定性を向上させることができる。
また、上記効果に加え、接触部には、傾斜面に連なる直交面が形成され、この直交面は、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に沿っているため、接触部の強度を確保した上で、幅を広くでき、端子や接触部の位置が多少ズレたとしても、端子と接触部との接触を確保することができると共に、端子への食い込みを防止できる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、コンタクトピンは、一対の弾性片を有し、これらの先端部に端子を挟持して電気的に接続される接触部が形成される一方、両接触部には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する傾斜面が形成され、これら両傾斜面は、互いに略平行に対向しているため、端子をセンタリングする機能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＩＣソケットの平面図である。
【図２】同実施の形態に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同実施の形態に係る図１のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図４】同実施の形態に係るＩＣパッケージを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】同実施の形態に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は同コンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＣーＣ線に沿う断面図である。
【図６】同実施の形態に係るコンタクトピンの接触部を示す斜視図である。
【図７】同実施の形態に係る作用を示す断面図で、（ａ）はコンタクトピンの一対の接触部を閉じた状態、（ｂ）はコンタクトピンの一対の接触部を開いた状態、（ｃ）はコンタクトピンの一対の接触部で半田ボールを挟持した状態の断面図である。
【図８】同実施の形態に係るコンタクトピンの両接触部で半田ボールを挟持した状態を示す平面説明図で、（ａ）はコンタクトピン接触部と半田ボールとが所定の位置にある状態、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ位置がズレた状態を示す図である。
【図９】同実施の形態１に係るＸ字形リンクの動作を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態の変形例を示す図で、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ異なる変形例を示す図である。
【図１１】従来例を示す図で、（ａ）はコンタクトピンの接触部を開いた状態、（ｂ）はコンタクトピン接触部で接続ピンを挟んだ状態を示す断面図である。
【符号の説明】
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）
12a パッケージ本体
12b 半田ボール（端子）
13 ソケット本体
15 コンタクトピン
15d 接触部
15h 固定側弾性片
15i 可動側弾性片
15j 傾斜面
15k 直交面
17 スライドプレート（移動板）
18 トッププレート
18a 載置面部
19 上部操作部材
Ｐ 変位方向
Ｑ 変位方向と直交する方向
Claims (3)
- ソケット本体上に電気部品を載置する載置面部が設けられ、前記ソケット本体に前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設され、前記ソケット本体に対して移動板が移動自在に設けられ、該移動板を移動させることにより、前記コンタクトピンの接触部を変位させて、前記電気部品の端子に離接させる電気部品用ソケットにおいて、
前記コンタクトピンは、一対の板状の弾性片を有し、該弾性片の先端部に前記端子の側面部と当接して前記端子を挟持して電気的に接続される接触部が形成される一方、
該接触部の片面には、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、変位方向と直交する方向に対して傾斜する１つの平面状の傾斜面と、該傾斜面と連なり、前記端子の前記側面部に当接可能であって、変位方向と直交する方向に沿う１つの平面状の直交面とを有し、該直交面が形成された前記接触部の板厚が前記弾性片の他の部位の板厚よりも薄く形成され、
前記傾斜面の幅が、前記接触部の幅の半分よりも長く形成されていることを特徴とする電気部品用ソケット。 - 前記一対の弾性片の各々に形成された前記傾斜面が互いに平行に配置されると共に、前記一対の弾性片の各々に形成された前記直交面が互いに平行に配置され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。
- 前記一対の弾性片の一方に形成された前記傾斜面と前記一対の弾性片の他方に形成された前記直交面とが、前記弾性片の変位方向で対向し、前記一対の弾性片の他方に形成された前記直交面と前記一対の弾性片の一方に形成された前記傾斜面とが、前記弾性片の変位方向で対向することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気部品用ソケット。
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