JP3779178B2 - 電気部品用ソケット - Google Patents

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収容する電気部品用ソケット、特に、その電気部品を押圧する押圧部材が設けられた電気部品用ソケット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」としてのＩＣソケットは、予め、回路基板上に配設され、このＩＣソケットにＩＣパッケージを収容することにより、このＩＣパッケージと回路基板とを電気的に接続するようにしている。
【０００３】
そのＩＣパッケージとしては、例えば四角板状のパッケージ本体の下面に多数の端子が設けられたものがある。
【０００４】
このＩＣソケットは、ソケット本体に、ＩＣパッケージの端子に接触されるコンタクトピンが設けられると共に、そのソケット本体に開閉部材が回動自在に設けられ、更に、この開閉部材にＩＣパッケージを押圧する押圧部材が設けられている。
【０００５】
このようなものにあっては、開閉部材を開いた状態で、ソケット本体にＩＣパッケージを収容し、その後、開閉部材を閉じることにより、押圧部材でＩＣパッケージを押圧して、コンタクトピンにＩＣパッケージの端子を所定の接触圧で接触させるようにしている。
【０００６】
【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、ＩＣパッケージが複数種の異なる外形を有する場合があるが、この場合には、ＩＣパッケージを有効に押圧できるように、その外形に応じた押圧部材が必要となるため、異なるＩＣソケットを用意しなければならなかった。
【０００７】
そこで、この発明は、押圧部材を交換するだけで外形の異なる複数種の電気部品に対応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。
【０００８】
【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、ソケット本体に、開閉部材が回動自在に設けられると共に、該開閉部材に電気部品の上面部を押圧する押圧部材が着脱自在に設けられた電気部品用ソケットにおいて、前記押圧部材には係止部が形成されると共に、前記開閉部材には前記係止部が係脱される被係止部が形成され、該被係止部に前記係止部が係止された状態で、前記押圧部材が前記開閉部材に支持され、前記被係止部と前記係止部との係止状態から、前記押圧部材を所定角度回転させることにより、当該係止状態が解除されるように構成される一方、前記係止状態で、前記押圧部材の回転を阻止する着脱自在な回転阻止手段としてのシャフトが前記開閉部材に設けられ、前記押圧部材が前記シャフトを中心として前記開閉部材に対して揺動自在に支持されるように構成した電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記開閉部材には、前記押圧部材の回転時に、該押圧部材の回転中心を略一定に保つためのガイド部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１乃至図１７には、この発明の実施の形態を示す。
【００１２】
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、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「球状の端子」である半田ボール１２ｂと、ＩＣ試験装置側の回路基板Ｐとの電気的接続を図るものである。
【００１３】
このＩＣパッケージ１２は、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）と称されるもので、図１７に示すように、方形板状のパッケージ本体１２ａの下面に多数の半田ボール１２ｂがマトリックス状に設けられている。
【００１４】
一方、ＩＣソケット１１は、大略すると、バーンインボード等の回路基板Ｐ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、前記半田ボール１２ｂに接触されるコンタクトピン１４が配設されている。
【００１５】
そのコンタクトピン１４は、図６に示すように、細長い板状の導電性を有する部材がプレス加工により、折り曲げられて形成され、上端部１４ａと下端部１４ｂとの間にばね部１４ｃが形成されて、一方向（図６中矢印方向）に撓むように形成されている。
【００１６】
その上端部１４ａには、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂが当接される略水平方向に沿う接触面部１４ｄが形成され、この接触面部１４ｄには、図６の（ｂ）に示すように、ばね部１４ｃが撓む方向（図中矢印方向）に沿う長孔１４ｅが形成されている。
【００１７】
また、この接触面部１４ｄからは下方に向けて弾性変形部１４ｆが延長され、この弾性変形部１４ｆの下端部（先端部）には、折り返されるように鍔部１４ｇが形成されている。
【００１８】
一方、そのソケット本体１３は、図４等に示すように、回路基板Ｐ上に載置されるベース部１５を有し、このベース部１５の上側に所定の間隔をおいてフローティングプレート１６が配設されている。そのベース部１５は、図７乃至図９に示すように、コンタクトピン１４の下端部１４ｂが挿入される下側貫通孔１５ａが形成されている。また、そのフローティングプレート１６は、図１に示すように、スプリング３１によって上方に付勢されていて、ベース部１５に対して上下動自在で、図１０乃至図１２に示すように、コンタクトピン１４の上端部１４ａが挿入される上側貫通孔１６ａが形成されている。さらに、このフローティングプレート１６には、図１に示すように、ＩＣパッケージ１２の位置決めを行うガイド部１６ｃを有する枠状のガイド部材がはめ込まれている。
【００１９】
そして、そのベース部１５とフローティングプレート１６との間には、図５に示すように、コンタクトピン１４のばね部１４ｃが挟まれた状態で、フローティングプレート１６の上側貫通孔１６ａに、そのコンタクトピン１４の上端部１４ａが、又、ベース部１５の下側貫通孔１５ａに、そのコンタクトピン１４の下端部１４ｂが、それぞれ挿通されている。
【００２０】
すなわち、このコンタクトピン１４は、下端部１４ｂが、上側貫通孔１６ａから挿入されて、下側貫通孔１５ａに挿入されると共に、上端部１４ａは、弾性変形部１４ｆを図５中二点鎖線に示すように弾性変形させることにより、上側貫通孔１６ａに挿入可能としている。そして、挿入完了状態で、弾性変形部１４ｆの弾性変形が解除されると、元の位置に復帰し、コンタクトピン１４が上方に移動したとしても、鍔状の係合部１４ｇが、上側貫通孔１６ａの周縁部の下面部１６ｂに係止することにより、当該コンタクトピン１４の上方への抜けが阻止されるようになっている。
【００２１】
さらに、ベース部１５の下側貫通孔１５ａの上部周縁部には、コンタクトピン１４の下端部１４ｂを下側貫通孔１５ａに挿入案内する傾斜ガイド部１５ｂが形成されている。
【００２２】
一方、そのソケット本体１３のベース部１５側には、図１乃至図４に示すように、開閉部材１８が軸１９により回動自在に設けられると共に、スプリング１７により開く方向に付勢され、この開閉部材１８にＩＣパッケージ１２を押圧する押圧部材２０が配設されている。
【００２３】
この開閉部材１８は、図１３及び図１５に示すように、中央部に四角形の開口１８ａが形成され、この開口１８ａに押圧部材２０の支承部２０ａが挿入されるようになっている。
【００２４】
その押圧部材２０は、ＩＣパッケージ１２の大きさに対応した大きさの四角形の押圧板部２０ｂを有し、この押圧板部２０ｂの略中央部から、支承部２０ａが突設されている。
【００２５】
その支承部２０ａには、両側に向けて係止部２０ｄが突設され、これら係止部２０ｄが、開閉部材１８の開口１８ａの周縁部に形成された被係止部１８ｃに係止されて支持されるようになっている。この支持状態では、開閉部材１８に対し、押圧部材２０が開閉部材１８の垂直方向に移動可能、すなわち、若干の間隔を有して支持されている。そして、その係止部２０ｄと被係止部１８ｃとの係止状態から係止部２０が図１４中実線に示す状態から一点鎖線，二点鎖線に示すように押圧部材２０を回転させることにより、その係止状態が解除されて、係止部２０ｄを開口１８ａから外すことができ、押圧部材２０を開閉部材１８から離脱させることができるようになっている。その押圧部材２０の回転時には、係止部２０ｄの角隅（角縁）部が円弧形状のガイド壁１８ｄを摺動して案内されるようになっている。
【００２６】
また、この支承部２０ａには、開閉部材１８が閉じた状態（略水平方向に沿った状態）において上下方向に沿うスリット２０ｃが形成され、このスリット２０ｃの上下方向には、開閉部材１８の両側から開口１８ａまで延びる挿通孔１８ｂが開閉部材１８に二箇所形成されており、二つの挿通孔１８ｂとスリット２０ｃが一直線上に設けられたことにより、一方の挿通孔１８ｂに挿通されたシャフト２１がスリット２０ｃに挿入され、さらに、押し込むことにより、もう一方の挿通孔１８ｂまで挿入されるようになっている。このシャフト２１がスリット２０ｃに挿入された状態で、押圧部材２０の回転が阻止されて開閉部材１８からの外れが防止されるようになっている。従って、この実施の形態ではシャフト２１が「回転阻止手段」となっている。そして、このシャフト２１の、開閉部材１８の両側の位置には、Ｅリング２２が着脱自在に配設され、この少なくとも一方のＥリング２２を外すことにより、シャフト２１を抜くことができるようになっている。
【００２７】
さらに、そのシャフト２１は、このシャフト２１に直交する方向に沿う断面が円形（円環状）を呈する一対のスペーサ２３に挿入されている。これら一対のスペーサ２３は、前記開閉部材１８の開口１８ａ内で、押圧部材２０の支承部２０ａの両側に位置して配置され、押圧板部２０ｂにてＩＣパッケージ１２の上面を押圧するときには、このスペーサ２３の外表面（側面）が押圧板部２０ｂに当接されるようになっており、開閉部材１８を閉じる力がスペーサ２３を介して押圧板部２０ｂに伝達される。また、このスペーサ２３はシャフト２１を抜き差しすることにより交換可能となっている。
【００２８】
さらにまた、ベース部１５側には、図１、図２及び図４に示すように、シャフト２４によりラッチ部材２５が回動自在に設けられ、このラッチ部材２５の先端部に設けられたフック部２５ａが開閉部材１８の先端部１８ｅに係止されるようになっている。しかも、そのシャフト２４に回動自在に設けられたアーム２６を回動させることにより、図示省略の機構にてラッチ部材２５が上下動及び回動されるようになっている。また、このラッチ部材２５はスプリング２７により上方に付勢されている。詳細な動作については以下の作用の欄で説明する。
【００２９】
次に、作用について説明する。
【００３０】
予め、ＩＣソケット１１は図２及び図３に示すようにボルト２８・ナット２９によりサポートプレート３０を介して回路基板Ｐに取り付けられている。
【００３１】
そして、図１の下側半分に示すように、開閉部材１８を開いた状態で、フローティングプレート１６上にＩＣパッケージ１２を載置した後、開閉部材１８を閉じて行き、この開閉部材１８の先端部１８ｅに、ラッチ部材２５のフック部２５ａを係止させる。
【００３２】
次いで、図２に示すように、起立状態にあるアーム２６を回動させてアーム２６が略水平になるまで倒すことにより、ラッチ部材２５がスプリング２７の付勢力に抗して下降され、開閉部材１８がより下方に回動されることとなる。
【００３３】
そして、この開閉部材１８を下方に回動させる力は、シャフト２１，スペーサ２３を介して押圧部材２０の押圧板部２０ｂに伝達されて、この押圧板部２０ｂにてＩＣパッケージ１２のパッケージ本体１２ａが押圧されることとなる。
【００３４】
これにより、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂがコンタクトピン１４の接触面部１４ｄに所定の圧力で接触されて電気的に接続される。この場合には、半田ボール１２ｂは、短径がこの半田ボール１２ｂの径より狭い幅の長孔１４ｅに、その下部が挿入されているため、この半田ボール１２ｂの最下端の損傷を防止することができる。
【００３５】
しかも、半田ボール１２ｂがその長孔１４ｅ内にはまり込んだ状態で、コンタクトピン１４の接触面部１４ｄが下方に押圧されると、この接触面部１４ｄがばね部１４ｃの撓み方向に変位する。しかし、その長孔１４ｅは、ばね部１４ｃの撓み方向に沿って長く形成されているため、この長孔１４ｅ内を半田ボール１２ｂが相対移動することから、その変位が許容され、半田ボール１２ｂやコンタクトピン１４等に無理な力が作用することがない。しかも、半田ボール１２ｂが長孔１４ｅ内を相対移動することにより、ワイピング効果が発揮されることとなる。
【００３６】
このようにしてＩＣパッケージ１２がＩＣソケット１１に収容されることにより、このＩＣパッケージ１２と回路基板Ｐとがコンタクトピン１４を介して電気的に接続され、この状態で、バーンインテスト等の試験が行われる。
【００３７】
また、ＩＣソケット１１からＩＣパッケージ１２を取り出す場合には、アーム２６を図２に示す状態から矢印方向に反時計回りに回動させ、アーム２６を起立させることにより、ラッチ部材２５がスプリング２７の力により上昇されると共に、反時計回りに回動されて、フック部２５ａが開閉部材１８の先端部１８ｅから外れる。
【００３８】
これにより、開閉部材１８がスプリング１７の付勢力により回動されて開かれ、ＩＣパッケージ１２の取り出しが可能となる。
【００３９】
ところで、このようなＩＣソケット１１において、損傷等によりあるコンタクトピン１４の交換が必要になった場合には、フローティングプレート１６を外すことなく、当該コンタクトピン１４の弾性変形部１４ｆを図５中二点鎖線に示すように弾性変形させて鍔状の係合部１４ｇを、フローティングプレート１６の下面部１６ｂの係止位置から外すことにより、コンタクトピン１４を上方に抜くことができる。そして、新しいコンタクトピン１４を装着する時にも、弾性変形部１４ｆを弾性変形させることで、コンタクトピン１４を各貫通孔１５ａ，１６ａに上方から挿入して装着することができる。
【００４０】
従って、ベース部１５とフローティングプレート１６とを分解することなく、コンタクトピン１４をソケット本体１３に対して自在に挿抜することができるので、１本のコンタクトピン１４だけでも容易に交換することができる。
【００４１】
しかも、コンタクトピン１４の抜けは、鍔状の係合部１４ｇにより防止することができる。
【００４２】
また、コンタクトピン１４を上方から各貫通孔１５ａ，１６ａに挿入する場合、下側貫通孔１５ａと上側貫通孔１６ａとの間は多少離間しており、又、下側貫通孔１５ａは目視できないため、コンタクトピン１４の下端部１４ｂをその下側貫通孔１５ａに挿入することが難しい場合がある。しかし、その下側貫通孔１５ａの上部周縁部に傾斜ガイド部１５ｂを形成することにより、コンタクトピン１４の下端部１４ｂの下側貫通孔１５ａへの挿入を簡単に行うことができる。
【００４３】
一方、同じＩＣソケット１１で、厚みの異なるＩＣパッケージ１２を試験する場合には、所望の接圧を得る必要があるため、従来では押圧部材を交換していたが、この実施の形態によれば、厚さｔ１の異なるスペーサ２３に交換するだけでよい。
【００４４】
すなわち、一方のＥリング２２を外してシャフト２１を抜くことにより、スペーサ２３を取り外すことができる。そして、このシャフト２１を抜いた状態でも、押圧部材２０の係止部２０ｄが、開閉部材１８の被係止部１８ｃに係止しているため、その押圧部材２０が不用意に落ちることがない。
【００４５】
そして、厚さｔ１の異なるスペーサ２３を用意し、シャフト２１を当該スペーサ２３、押圧部材２０のスリット２０ｃ及び開閉部材１８に挿通してＥリング２２で止める。
【００４６】
これにより、厚さｔ１のスペーサ２３が、シャフト２１と押圧板部２０ｂの上面との間に介在することとなり、このシャフト２１と押圧板部２０ｂの上面との間隔を調整できるため、スペーサ２３を交換するだけで、押圧部材２０を交換することなく、一つのＩＣソケット１１で厚みの異なる複数のＩＣパッケージ１２に対応させることができ、所定の接圧を得ることができる。
【００４７】
ところで、外形形状の異なるＩＣパッケージ１２を収容する場合には、形状の異なる押圧板部２０ｂの押圧部材２０と交換する必要があるが、この実施の形態によれば、押圧部材２０を簡単に交換することができる。
【００４８】
すなわち、上記のようにシャフト２１を外した状態で、押圧部材２０を略９０°回転させる。これにより、押圧部材２０の係止部２０ｄが、開閉部材１８の被係止部１８ｃから離脱され、開口１８ａを介して係止部２０ｄを外すことができる。新たな押圧部材２０を装着する場合には、その逆に、押圧部材２０の係止部２０ｄを開口１８ａから挿入して略９０°回転させることにより、押圧部材２０の係止部２０ｄを、開閉部材１８の被係止部１８ｃに係止させる。そして、前述のように、シャフト２１を挿入し、Ｅリング２２を止めて交換を完了する。
【００４９】
このようにすれば、押圧部材２０を簡単に交換することができるため、外形形状の異なる複数種のＩＣパッケージ１２に対しても一つのＩＣソケット１１で対応することができ、コストダウンを図ることができる。
【００５０】
また、シャフト２１を抜いた状態でも、使用位置においては、被係止部１８ｃと係止部２０ｄが係止状態にあるため、開閉部材１８から脱落することがないことから、押圧部材２０を持った状態でシャフト２１を抜く必要が無く、押圧部材２０の交換作業も簡単に行うことができる。
【００５１】
さらに、シャフト２１を抜いた状態で、押圧部材２０を回転させるだけで簡単に係止及び解除を行うことができるため、押圧部材２０の交換作業性も向上させることができる。
【００５２】
さらにまた、開閉部材１８には、押圧部材２０を回転させる時に、押圧部材２０の回転中心を略一定に保つようにした略円弧形状の「ガイド部」としてのガイド壁１８ｄが形成されているため、押圧部材２０の回転動作、ひいては交換作業を一層簡単に行うことができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、「回転阻止手段」としてシャフト２１を用いているが、係止部と被係止部との係止状態において回転を阻止できるものであれば他のものでもよい。また、電気部品用ソケットとしてＩＣソケットにこの発明を適用したが他のものに適用することもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載の発明によれば、回転阻止手段による回転阻止状態を解除した後、押圧部材を回転させて係止部を開閉部材の被係止部から離脱させることにより、押圧部材を交換することができるため、外形の異なる複数種の電気部品に対して一つの電気部品用ソケットで対応することができ、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
また、回転阻止手段による回転阻止状態を解除した状態でも、係止部と被係止部とが係止状態にある場合には、押圧部材が開閉部材から脱落することがないことから、押圧部材を持った状態で回転阻止状態を解除する必要が無く、押圧部材の交換作業も簡単に行うことができる。
【００５６】
さらに、押圧部材を回転させるだけで簡単に係止及び解除を行うことができるため、押圧部材の交換作業性も向上させることができる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、開閉部材には、押圧部材の回転時に、押圧部材の回転中心を略一定に保つためのガイド部が形成されているため、押圧部材の回転動作、ひいては交換作業を一層簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＩＣソケットの開閉部材の下半分を開いた状態の平面図である。
【図２】同実施の形態に係るＩＣソケットの正面図である。
【図３】同実施の形態に係るＩＣソケットの右側面図である。
【図４】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピン配設部分を破断した正面図である。
【図５】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピン配設部分の拡大断面図である。
【図６】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンを示す図で、（ａ）はコンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。
【図７】同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体のベース部の平面図である。
【図８】同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体のベース部の正面図である。
【図９】同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体のベース部の一部を示す拡大図で、（ａ）は図７のＸ部分の拡大図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１０】同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体の、ガイド部が省略されたフローティングプレートの平面図である。
【図１１】同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体の、ガイド部が省略されたフローティングプレートの正面図である。
【図１２】同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体のフローティングプレートの一部を示す拡大図で、（ａ）は図１０のＹ部分の拡大図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１３】同実施の形態に係るＩＣソケットの開閉部材及び押圧部材等を示す平面図である。
【図１４】同実施の形態に係るＩＣソケットの押圧部材を回転させた場合の図１３に相当する平面図である。
【図１５】同実施の形態に係る図１３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１６】同実施の形態に係るＩＣソケットの押圧部材が傾斜した状態を示す図１５に相当する断面図である。
【図１７】同実施の形態に係るＩＣソケットに収容されるＩＣパッケージを示す図で、（ａ）はＩＣパッケージの正面図、（ｂ）はＩＣパッケージの底面図である。
【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
14 コンタクトピン
14a 上端部
14b 下端部
18 開閉部材
18c 被係止部
18d ガイド壁（ガイド部）
20 押圧部材
20d 係止部
21 シャフト（回転阻止手段）
Ｐ 回路基板

Claims (2)

1. ソケット本体に、開閉部材が回動自在に設けられると共に、該開閉部材に電気部品の上面部を押圧する押圧部材が着脱自在に設けられた電気部品用ソケットにおいて、
   前記押圧部材には係止部が形成されると共に、前記開閉部材には前記係止部が係脱される被係止部が形成され、該被係止部に前記係止部が係止された状態で、前記押圧部材が前記開閉部材に支持され、
   前記被係止部と前記係止部との係止状態から、前記押圧部材を所定角度回転させることにより、当該係止状態が解除されるように構成される一方、前記係止状態で、前記押圧部材の回転を阻止する着脱自在な回転阻止手段としてのシャフトが前記開閉部材に設けられ、前記押圧部材が前記シャフトを中心として前記開閉部材に対して揺動自在に支持されるように構成したことを特徴とする電気部品用ソケット。
2. 前記開閉部材には、前記押圧部材の回転時に、該押圧部材の回転中心を略一定に保つためのガイド部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気部品用ソケット。

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