JP3786353B2 - 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保持する電気部品用ソケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のものとしては、例えば「電気部品」であるＩＣパッケージを収容する「電気部品用ソケット」としてのＩＣソケットがある。
【０００３】
ここでのＩＣパッケージは、「端子」としての半田ボールが下面から多数突設され、これら半田ボールが縦列と横列とに格子状に配列されている。
【０００４】
一方、ＩＣソケットは、ＩＣパッケージが収容されるソケット本体に、そのＩＣパッケージの端子と接触されるコンタクトピンが配設されると共に、そのソケット本体には、そのコンタクトピンを弾性変形させてＩＣパッケージ端子に離接させる移動部材がコイルスプリングによって上方に付勢されて上下動自在に配設されている。
【０００５】
また、ソケット本体には、その移動部材を上下動させるレバー部材が、回動軸を介して回動自在に設けられると共に、このレバー部材を回動させる操作部材が上下動自在に配設されている。
【０００６】
この操作部材を上下動させることにより、レバー部材が回動され、このレバー部材にて移動部材が上下動されて、コンタクトピンが弾性変形されることにより、このコンタクトピンの接触部が、ＩＣパッケージ端子に離接されるようになっている。
【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、レバー部材が金属製であり、又、移動部材が合成樹脂製であると共に、移動部材を押圧するレバー部材の押圧部がＲ形状を呈しているのに対し、レバー部材の押圧部に押圧される移動部材の被押圧部は平坦な面に形成されているので、常に、レバー部材の押圧部が移動部材に対して線接触するようになっている。
【０００８】
そのため、レバー部材を回動させ、移動部材を下方に移動させるに従い、移動部材を上方に付勢するコイルスプリングの反力によって、移動部材に作用する上向きの応力が増大し、その応力は、移動部材が最も下方に押圧されたときに（移動部材の最下降位置で）最大となる。このようなＩＣソケットを繰り返し使用していると、上述のようにレバー部材は金属製であるのに対し、移動部材は合成樹脂により形成されているので、合成樹脂製の被押圧部材が、摩耗してしまう、又は潰れてしまうといったことがあった。この被押圧部の摩耗や潰れによって移動部材の下降量が減少し、コンタクトピンの接触部の開き量を確保することができず、半田ボールを離接可能なほどコンタクトピンの接触部が開かなくなってしまう虞があった。
【０００９】
そこで、この発明は、移動部材の被押圧部の潰れや摩耗を抑制し、移動部材の移動量不足を防止す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。
【００１０】
【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、電気部品を収容するソケット本体に、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ると共に、前記ソケット本体に対して移動自在に移動部材が設けられ、又、前記ソケット本体にレバー部材が回動自在に設けられ、該レバー部材を回動させることにより、該レバー部材を介して移動部材が原位置から移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、前記レバー部材には、前記レバー部材の回動に伴って前記移動部材の平面形状の被押圧部を押圧する押圧部が形成され、該押圧部には、平面部と該平面部に連続して設けられた弧状のＲ形状部とを備え、前記レバー部材を回動させて前記移動部材が原位置から最下降位置付近まで移動する過程においては前記Ｒ形状部と前記被押圧部とが線接触し、前記移動部材を最下降位置付近とした時に、前記平面部と前記被押圧部とが面接触されるように構成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、前記ソケット本体に上下動自在に操作部材が設けられ、該操作部材を下降させることにより、前記レバー部材が回動されて前記移動部材が移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
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、前記レバー部材は金属板により、前記移動部材は合成樹脂によりそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【００１３】
【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。
【００１４】
図１乃至図１４には、この発明の実施の形態を示す。
【００１５】
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。
【００１６】
このＩＣパッケージ１２は、図１０に示すように、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプと称されるもので、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が縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。
【００１７】
一方、ＩＣソケット１１は、図２に示すように、大略すると、プリント配線板上に装着される合成樹脂製のソケット本体１３を有し、このソケット本体１３には、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂに離接されるコンタクトピン１５が配設されると共に、このコンタクトピン１５を変位させる移動部材１７が配設され、更に、この移動部材１７の上側に、トッププレート１９がそのソケット本体１３に固定されて配設されている。さらにまた、その移動部材１７を上下動させる操作部材２１が配設されている。
【００１８】
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１１に示すような形状に形成されている。
【００１９】
詳しくは、コンタクトピン１５は、上部に、一対の弾性片１５ａ，１５ｂが形成され、下部に、１本のソルダーテール部１５ｃが形成されている。それら一対の弾性片１５ａ，１５ｂは、下端部側の基部１５ｄが図１１の（ｄ）に示すように略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１５ａ，１５ｂの上端部（先端部）には、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂの側部に離接する接触部１５ｅ，１５ｆが形成され、この両接触部１５ｅ，１５ｆで半田ボール１２ｂが挟持されて電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
また、このコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ａ，１５ｂには、略くの字状に折曲された折曲部１５ｇが形成されており、これら折曲部１５ｇが移動部材１７の後述するカム部１７ａにて押圧されて両接触部１５ｅ，１５ｆが開くように構成されている。
【００２１】
そして、かかるコンタクトピン１５のソルダーテール部１５ｃ及び基部１５ｄが、図１２及び図１３に示すように、ソケット本体１３に形成された圧入孔１３ａに挿入されて、この基部１５ｄに形成された抜止め部１５ｍがソケット本体１３に食い込むことにより、コンタクトピン１５の上方への抜けを防止するようにしている。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１５ｃは、図２及び図３に示すように、ロケートボード２６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。
【００２２】
このようなコンタクトピン１５は、図１に示すように、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂの配列に合わせて、縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。
【００２３】
一方、移動部材１７は、合成樹脂製で、図３に示すように、ソケット本体１３に上下動可能、すなわち、後述するトッププレート１９の載置面部１９ａに対して垂直方向に移動可能に配設され、スプリング２２により上方に付勢されている。そして、移動部材１７を上下動させる第１，第２レバー部材２３，２４が、これら両レバー部材２３，２４を一組として、ソケット本体１３の一対の両側部に二組配設されている（図５参照）。なお、図５中他方の一組のレバー部材２３，２４は省略されている。
【００２４】
これら第１，第２レバー部材２３，２４は、金属板により形成され、基端部に設けられた嵌合孔２３ａ，２４ａに、合成樹脂製のソケット本体１３に一体成形された突出軸部１３ｂが嵌合されることにより、回動自在に配設され、両レバー部材２３，２４は図５に示すように略Ｘ字状に配置されている。
【００２５】
また、これら第１，第２レバー部材２３，２４の基端部側には、図５，図８及び図９に示すように、移動部材１７の平面形状の被押圧部１７ｃの上面に当接して下方に押圧する押圧部２３ｂ，２４ｂが形成されている。
【００２６】
その押圧部２３ｂ，２４ｂには、図９に示すように、弧状のＲ形状部２３ｅ、２４ｅと、Ｒ形状部２３ｅ、２４ｅに連続して、レバー部材２３，２４を回動させて移動部材１７を最下降位置付近とした時に押圧部２３ｂ，２４ｂと被押圧部１７ｃとが面接触するように、平面部２３ｄ，２４ｄとが形成されている。
【００２７】
そして、図５に示すように、これらレバー部材２３，２４の基端部側の側方をガイドするガイド壁１３ｃがソケット本体１３に形成され、このガイド壁１３ｃにより、両レバー部材２３，２４の突出軸部１３ｂからの外れが防止されるように構成されている。
【００２８】
さらに、これらレバー部材２３，２４の先端部２３ｃ，２４ｃが、図４に示すように、操作部材２１の裏面側に形成されたガイド溝２１ａに挿入されて側方へ倒れないようにガイドされていると共に、これら一組のレバー部材２３，２４が接触しないように、一対のガイド溝２１ａには、図６に示すように、間隔Ｌが設定されている。
【００２９】
これにより、操作部材２１を下降させると、両レバー部材２３，２４が回動されることにより、これら両レバー部材２３，２４を介して移動部材１７が下降されるようになっている。
【００３０】
そして、図１２及び図１３に示すように、この移動部材１７には、各コンタクトピン１５間に位置するカム部１７ａが形成され、このカム部１７ａの両側に形成された摺動面１７ｂが、両側に隣接するコンタクトピン１５の弾性片１５ａ，１５ｂの折曲部１５ｇを押圧するようになっている。すなわち、この一つのカム部１７ａで、両側のコンタクトピン１５の弾性片１５ａ，１５ｂの両折曲部１５ｇを押圧することができるようになっており、コンタクトピン１５の一対の弾性片１５ａ，１５ｂの両折曲部１５ｇは、このコンタクトピン１５の両側に配置された一対のカム部１７ａにより互いに接近する方向に押圧されることにより、両接触部１５ｅ，１５ｆが互いに開くように構成されている。
【００３１】
また、トッププレート１９は、図１及び図３に示すように、ＩＣパッケージ１２が上側に収容される収容面部１９ａ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１９ｂがパッケージ本体１２ａの周縁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１９には、図１２に示すように、各コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｅ，１５ｆの間に挿入される位置決めリブ１９ｃが形成され、コンタクトピン１５の両弾性片１５ａ，１５ｂに外力が作用していない状態（両接触部１５ｅ，１５ｆが閉じた状態）では、その位置決めリブ１９ｃは、両弾性片１５ａ，１５ｂにて挟持された状態となっている。
【００３２】
さらに、操作部材２１は、図１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２１ｂを有し、この開口２１ｂを介してＩＣパッケージ１２が挿入されて、トッププレート１９の収容面部１９ａ上の所定位置に収容されるようになっている。また、この操作部材２１は、図２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２７により上方に付勢されると共に、図３及び図７等に示すように、最上昇位置で、係止爪２１ｄがソケット本体１３の被係止部に係止され、操作部材２１の外れが防止されるようになっている。
【００３３】
さらに、この操作部材２１には、図２及び図３に示すように、図２に示すラッチ２８を回動させる作動部２１ｅが形成されている。
【００３４】
このラッチ２８は、詳細は省略するが、ソケット本体１３に軸を中心に回動自在に取り付けられると共に、図２に示すように、スプリング３０により閉じる方向に付勢され、先端部に設けられた押え部２８ｂ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。
【００３５】
また、このラッチ２８には、操作部材２１の作動部２１ｅが摺動する摺動部２８ａが形成され、操作部材２１が下降されると、作動部２１ｅが摺動部２８ａを摺動して、ラッチ２８が図２中二点鎖線に示すように時計回りに回動されて、押え部２８ｂがＩＣパッケージ１２の配設位置より退避されるように構成されている。
【００３６】
次いで、かかるＩＣソケット１１の使用方法について説明する。
【００３７】
ＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１にセットするには、まず、操作部材２１を下方に押し下げる。すると、この操作部材２１により、各レバー部材２３，２４の先端部２３ｃ，２４ｃが下方に押されて、ソケット本体１３の突出軸部１３ｂを中心に下方に向けて図８に示す状態から図９に示す状態まで回動される。これにより、これらレバー部材２３，２４の押圧部２３ｂ，２４ｂにて、移動部材１７の被押圧部１７ｃが押されて、スプリング２２の付勢力に抗して移動部材１７が下降される。
【００３８】
この際には、まず、図８に示すようにレバー部材２３，２４のＲ形状部２３ｅ，２４ｅが被押圧部１７ｃに線接触し、さらに、図９に示すように、レバー部材２３，２４を回動させて移動部材１７を最下降位置付近（最大押込み位置）とした時に、押圧部２３ｂ，２４ｂの平面部２３ｄ，２４ｄが移動部材１７の被押圧部１７ｃに当接して面接触する。この最大押込み位置において、従来のようにレバー部材の押圧部が移動部材に線接触するものであれば、移動部材１７の反力が最大となるが、そのように面接触することにより、従来の線接触の場合より力を分散することができて、被押圧部１７ｃに作用する圧力を小さくできるため、合成樹脂製の移動部材１７の被押圧部１７ｃの潰れや摩耗を抑制できる。従って、移動部材１７の最大下降量が従来のように減少することなく、所定の下降量を確保することができる。
【００３９】
また、ここでは、レバー部材２３，２４の押圧部２３ｂ，２４ｂにプレス加工により平面部２３ｄ，２４ｄを形成するだけで良いため、従来と比較して成形が複雑になることがないと共に、レバー部材２３，２４を厚くする必要もないので、狭いスペースでも配設できる。
【００４０】
そして、上記のように移動部材１７が下降されると、図１２から図１３に示すように、カム部１７ａも下降し、このカム部１７ａの摺動面１７ｂにより、コンタクトピン１５の両折曲部１５ｇが押されて、一対の接触部１５ｅ，１５ｆが図１３に示すように開かれる。
【００４１】
また、これと同時に、操作部材２１の作動部２１ｅにより、ラッチ２８の被押圧部２８ａが押されて、図２中実線に示す位置から二点鎖線に示す位置まで、スプリングの付勢力に抗して開く方向に回動され、押え部２８ｂが退避位置まで変位する。
【００４２】
この状態で、ＩＣパッケージ１２がガイド部１９ｂにガイドされて、トッププレート１９の収容面部１９ａ上の所定位置に収容され、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１５ｅ，１５ｆの間に、非接触状態で挿入される（図１３の（ｂ）参照）。
【００４３】
その後、操作部材２１の下方への押圧力を解除すると、この操作部材２１がスプリング２７等の付勢力で上昇されることにより、移動部材１７もスプリング２２により上昇されると共に、ラッチ２８がスプリング３０の付勢力により閉じる方向に回動される。
【００４４】
移動部材１７が上昇されると、カム部１７ａによるコンタクトピン１５の折曲部１５ｇへの押圧力が解除され、図１３に示す状態から、一対の接触部１５ｅ，１５ｆが互いに閉じる（狭まる）方向に移動し、両接触部１５ｅ，１５ｆにて半田ボール１２ｂが挟持される。
【００４５】
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。
【００４６】
一方、ＩＣパッケージ１２を装着状態から取り外すには、同様に操作部材２１を下降させることにより、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｅ，１５ｆが半田ボール１２ｂから離間されることから、半田ボール１２ｂが一対の接触部１５ｅ，１５ｆ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。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、「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、ＢＧＡタイプのＩＣパッケージ１２用のＩＣソケット１１に、この発明を適用したが、これに限らず、ＰＧＡ（Pin Grid Array）タイプのＩＣパッケージ用のＩＣソケットに、この発明を適用することもできる。さらに、上記実施の形態では、押圧部２３ｂ，２４ｂに平面部２３ｄ，２４ｄを形成して、被押圧部１７ｃと面接触するようにしているが、この発明はかかる構造に限定されるものでなく、押圧部と被押圧部との両者に略同一形状のＲ形状部分を形成して面接触させることもできる。
【００４８】
また、上記実施の形態では、移動部材１７はソケット本体１３に対して上下動するようになっているが、本発明はこれに限定されるものでなく、レバー部材の回動により水平動又は斜動するものでも良い。
【００４９】
【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、レバー部材には、レバー部材の回動に伴って移動部材の平面形状の被押圧部を押圧する押圧部が形成され、押圧部には、平面部と平面部に連続して設けられた弧状のＲ形状部とを備え、レバー部材を回動させて移動部材が原位置から最下降位置付近まで移動する過程においてはＲ形状部と被押圧部とが線接触し、移動部材を最下降位置付近とした時に、平面部と被押圧部とが面接触されるように構成したため、従来の線接触の場合より力を分散することができて、被押圧部に作用する圧力を小さくできるため、合成樹脂製の移動部材の被押圧部の潰れや摩耗を抑制できる。従って、繰り返し作動させた場合であっても、移動部材の最大下降量が従来のように減少することなく所定量確保することができる。
【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ＩＣソケットの半分を断面にした正面図である。
【図３】同実施の形態に係るＩＣソケットの半分を断面にした側面図である。
【図４】同実施の形態に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図である。
【図５】同実施の形態に係るＩＣソケットの操作部材を取り外した状態の斜視図である。
【図６】同実施の形態に係るＩＣソケットの操作部材の裏面図である。
【図７】同実施の形態に係るＩＣソケットの組立状態を示す分解正面図である。
【図８】同実施の形態に係るＩＣソケットの操作部材が最上昇位置にある状態を示す正面図である。
【図９】同実施の形態に係るＩＣソケットの操作部材が最下降位置にある状態を示す正面図である。
【図１０】同実施の形態に係るＩＣソケットに取り付けるＩＣパッケージを示す図で、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１１】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）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の平面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１２】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの接触部が閉じた状態を示す断面図である。
【図１３】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの接触部が開いた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
17 移動部材
17c 被押圧部
21 操作部材
23 第１レバー部材（レバー部材）
24 第２レバー部材（レバー部材）
23b,24b 押圧部
23d,24d 平面部

Claims (3)

1. 電気部品を収容するソケット本体に、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ると共に、前記ソケット本体に対して移動自在に移動部材が設けられ、又、前記ソケット本体にレバー部材が回動自在に設けられ、該レバー部材を回動させることにより、該レバー部材を介して移動部材が原位置から移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、
   前記レバー部材には、前記レバー部材の回動に伴って前記移動部材の平面形状の被押圧部を押圧する押圧部が形成され、
   該押圧部には、平面部と該平面部に連続して設けられた弧状のＲ形状部とを備え、
   前記レバー部材を回動させて前記移動部材が原位置から最下降位置付近まで移動する過程においては前記Ｒ形状部と前記被押圧部とが線接触し、前記移動部材を最下降位置付近とした時に、前記平面部と前記被押圧部とが面接触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. 前記ソケット本体に上下動自在に操作部材が設けられ、該操作部材を下降させることにより、前記レバー部材が回動されて前記移動部材が移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電気部品用ソケット。
3. 前記レバー部材は金属板により、前記移動部材は合成樹脂によりそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の電気部品用ソケット。

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