JP3801830B2

JP3801830B2 - 電気部品用ソケット

Info

Publication number: JP3801830B2
Application number: JP2000024848A
Authority: JP
Inventors: 正美福永
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2001217054A

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、電気部品の端子に接触されるコンタクトピン等の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から「電気部品用ソケット」であるＩＣソケットとしては、例えば図６及び図７に示すようなものがある（実開昭６３ー６１７８８号公報参照）。
【０００３】
このＩＣソケット１は、ソケット本体２のベース５上にフローティングプレート３がスプリング４にて上方に付勢されて上下動自在に配設され、このフローティングプレート３上にＩＣパッケージ６が載置されるようになっている。
【０００４】
このＩＣパッケージ６は、パッケージ本体６ａの下面に多数の端子６ｂが狭ピッチで隣接して設けられている。
【０００５】
そして、これら端子６ｂの各々にコンタクトピン７が電気的に接続されるようになっている。これらコンタクトピン７は、図７に示すように、管状部材７ａ内に導電性材料から成る上部接触部材７ｂ及び下部接触部材７ｃが挿通されると共に、この間に導電性材料から成るコイルスプリング７ｄが配設されている。そして、このコイルスプリング７ｄにより、上部接触部材７ｂが上方に付勢されると共に、管状部材７ａがソケット本体２に圧入され、又、フローティングプレート３に遊挿され、下部接触部材７ｃが回路基板９の貫通孔９ａに挿入されて導通されるようになっている。この回路基板９にソケット本体２がボルト１０によりネジ止めされるようになっている。
【０００６】
さらに、このＩＣパッケージ６の上側には、このＩＣパッケージ６を上方から押さえる放熱板１１が配置され、この放熱板１１の両端部が、回動自在な押さえ部材１２で押さえられるようになっている。
【０００７】
このようにして押さえ部材１２にて放熱板１１が押さえられることにより、ＩＣパッケージ６が下方に押されて端子６ｂがコンタクトピン７の上部接触部材７ｂに押圧される。これにより、この上部接触部材７ｂ，コイルスプリング７ｄ及び下部接触部材７ｃを介してＩＣパッケージ６が回路基板９に導通される。この際には、上部接触部材７ｂが上下方向に変位してＩＣパッケージ６の端子６ｂにコイルスプリング７ｄの付勢力により圧接されて電気的に接触されることとなる。
【０００８】
【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、上部接触部材７ｂと下部接触部材７ｃとが分離され、その間にコイルスプリング７ｄが介在され、これら３者の間で電気的接続が行われるようになっているため、導通性が良好とは言えない虞がある。一方で、ＩＣパッケージ６の端子６ｂにコンタクトピン７を圧接する圧接力を確保して電気的接触安定性を良好にするという要望もある。
【０００９】
そこで、この発明は、コンタクトピンの導通性を確保すると共に、電気部品端子に対するコンタクトピンの電気的接触安定性を確保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、電気部品の端子に接触される接触部と回路基盤の貫通孔に挿通されるリード部を有するコンタクトピンがソケット本体に設けられた電気部品用ソケットにおいて、前記コンタクトピンは、一枚の板材から形成され、前記接触部と前記リード部との間の中間部に、波形状を呈し、前記接触部を前記端子に接触させる接触方向に付勢するように弾性変形可能な変形部が形成され、該変形部は、前記接触部と前記リード部とを結ぶ第１仮想平面に対して一方側に偏って設けられ、前記変形部より前記接触部側に第１係止部が形成され、更に、該第１係止部に係止されて前記接触部を前記接触方向に付勢するコイルスプリングが設けられ、該コイルスプリング内に前記変形部が挿入され、前記第１係止部と前記コイルスプリングとの接触部位が、前記コイルスプリングの中心軸よりも前記第１仮想平面側に設けられ、前記コイルスプリングの上端に沿う水平方向の第２仮想平面上に位置し、該第２仮想平面に沿う前記コイルスプリングの直径のうちの前記第１仮想平面と直交する直径に対して対称になるように設けられた電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記第１係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記接触部より側方に突出して形成されると共に、前記コイルスプリングの前記中心軸から第１仮想平面の他方側へと遠ざかる方向に曲折され、前記第１係止部の先端が、前記コイルスプリングが形成する円形の外側に配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加え、前記第１係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記第１係止部の下端面が板厚方向の板面であると共に、該板厚方向の板面と、前記コイルスプリングの上端とが、接触することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記コンタクトピンには、前記変形部を挟んで前記第１係止部と反対側に第２係止部を形成し、該両係止部の間に前記コイルスプリングを介在させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加え、前記第２係止部と前記コイルスプリングとの接触部位が、前記コイルスプリングの前記中心軸よりも前記第１仮想平面側に設けられ、前記コイルスプリングの下端に沿う水平方向の第３仮想平面上に位置し、該第３仮想平面に沿う前記コイルスプリングの直径のうちの前記第１仮想平面と直交する直径に対して対称になるように設けられ、前記第２係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記接触部より側方に突出して形成されると共に、前記コイルスプリングの前記中心軸から前記第１仮想平面の他方側へと遠ざかる方向に曲折され、前記第２係止部の先端が、前記コイルスプリングが形成する円形の外側に配置されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加え、前記第２係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記第２係止部の上端面が板厚方向の板面であると共に、該板厚方向の板面と、前記コイルスプリングの下端とが、接触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３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２１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２１は、「電気部品」であるＩＣパッケージ２２の性能試験を行うために、このＩＣパッケージ２２の端子２２ｂと回路基板２３との電気的接続を図るものである。
【００１７】
このＩＣソケット２１は、ソケット本体２４のベース２５上に保持部材２６がネジ止め等（不図示）により取り付けられると共に、その保持部材２６の上側にフローティングプレート２７がスプリング２８にて上方に付勢されて上下動自在に配設され、このフローティングプレート２７上にＩＣパッケージ２２が収容されるようになっている。
【００１８】
このＩＣパッケージ２２は、いわゆるＬＧＡ（Land Grid Array）タイプと称されるもので、パッケージ本体２２ａの下面に多数の端子２２ｂが狭ピッチで隣接して設けられている。
【００１９】
そして、これら端子２２ｂの各々にコンタクトピン３２が電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
これらコンタクトピン３２は、導電性を有する板材が打抜き加工されることにより、図２及び図３に示すような形状に形成されている。
【００２１】
すなわち、このコンタクトピン３２は、上部側に前記ＩＣパッケージ端子２２ｂに接触される接触部３２ａが形成され、この接触部３２ａの下側の中間部に波形状の変形部３２ｂが形成され、さらに、この下側に圧入部３２ｃ、そしてリード部３２ｄが形成されている。また、その変形部３２ｂより上側（接触部３２ａ側）には、「第１係止部」としての一対の第１係止片３２ｅが両側に延長されて形成されている。
【００２２】
その接触部３２ａは、前記フローティングプレート２７の挿通孔２７ａに上下方向に相対移動自在に挿入されると共に、第１係止片３２ｅの上側部分３２ｆは、保持部材２６の挿通孔２６ａに上下方向に相対移動自在に挿入されている。
【００２３】
また、前記変形部３２ｂは、その保持部材２６に形成された変形部収容凹所２６ｂに挿入されると共に、この変形部収容凹所２６ｂの上側に連続して形成された係止片収容凹所２６ｃ内に、前記コンタクトピン係止片３２ｅが収容されている。
【００２４】
さらに、その変形部収容凹所２６ｂ内には、「補助弾性部材」としてのコイルスプリング３３が収容され、このコイルスプリング３３が前記第１係止片３２ｅに係止されて、前記接触部３２ａが接触方向（上方）に付勢されている。
【００２５】
さらにまた、前記圧入部３２ｃは、前記ソケット本体２４のベース部２５に圧入されて固定されており、又、リード部３２ｄは、回路基板２３の貫通孔２３ａに挿通されて図示していない半田付けにより固定されて導通されるようになっている。このようにリード部３２ｄを回路基板貫通孔２３ａに挿入して固定する構造をピン挿入型接触構造という。
【００２６】
また、そのソケット本体２４は、図１に示すように、ネジ３５により回路基板２３に固定されるようになっている。
【００２７】
さらに、このＩＣパッケージ２２の上側には、このＩＣパッケージ２２を上方から押さえる放熱板３６が配置され、この放熱板３６の両端部が、回動自在な押さえ部材３７で押さえられるようになっている。
【００２８】
このようにして押さえ部材３７にて放熱板３６が押さえられることにより、ＩＣパッケージ２２が下方に押されて端子２２ｂがコンタクトピン３２の接触部３２ａに押圧される。これにより、このコンタクトピン３２を介してＩＣパッケージ２２が回路基板２３に導通される。この際には、接触部３２ａが上下方向に変位してＩＣパッケージ２２の端子２２ｂにコイルスプリング３３の付勢力により圧接されて電気的に接触される。
【００２９】
このようなものにあっては、その変形部３２ｂのみの弾性力で、接触部３２ａのＩＣパッケージ端子２２ｂに対する接触圧を確保するのではなく、コイルスプリング３３の弾性力を付加することで接触圧を確保するようにしているため、その変形部３２ｄの強度を弱く設定できることから、この部分の弾性劣化や座屈等を防止できると共に、コイルスプリング３３の付勢力により電気的接触安定性を確保することができる。
【００３０】
また、コンタクトピン３２は接触部３２ａからリード部３２まで一体となったものであるため、従来のように分割された各部品（下部接触部７ｂ，コイルスプリング７ｄ，上部接触部７ｃ）を電流が流れる場合より、電導効率を従来より向上させることができる。
【００３１】
さらに、その一体となったコンタクトピン３２は板材を打ち抜き加工したものであるため、従来のような棒状（円柱形状や管形状）のものと比較すると、複雑な機械加工を必要とせず、成形が容易で、安価にできる。
【００３２】
さらにまた、コイルスプリング３３内にコンタクトピン３２の変形部３２ｂを収容するようにしているため、スペースの有効活用を図ることもできる。
【００３３】
［発明の実施の形態２］
図４及び図５にはこの発明の実施の形態２を示す。
【００３４】
この実施の形態２は、回路基板２３への接触構造が実施の形態１のものと異なり、表面圧接型接触構造を採用したＩＣソケット２１にこの発明を適用したものである。
【００３５】
すなわち、このコンタクトピン３２には、変形部３２ｂを挟んで第１係止片３２ｅとは反対側に「第２係止部」としての第２係止片３２ｇが形成されている。
【００３６】
また、この実施の形態２では、ベース部２５にも変形部収容凹所２５ａ及びこれと連続する係止片収容凹所２５ｂが形成され、保持部材２６の変形部収容凹所２６ｂとそのベース部２５の変形部収容凹所２５ａに跨って、コンタクトピン３２の変形部３２ｂが収容され、前記第２係止片３２ｇは、ベース部２５の係止片収容凹所２６ｃに収容されている。
【００３７】
そして、第１係止片３２ｅと第２係止片３２ｇとの間にコイルスプリング３３が介在されると共に、第２係止片３２ｇより下側のリード部３２ｄ側は、ベース部２５の挿通孔２５ｃに上下方向に移動自在に挿入され、そのリード部３２ｄの下端が回路基板２３の表面電極に圧接されるようになっている。
【００３８】
このようなものにあっては、ソケット本体２４を回路基板２３に取り付ける時には、コンタクトピン３２のリード部３２ｄの下端部が回路基板２３に当接し、この当接力により、変形部３２ｂが変形すると同時にコイルスプリング３３が圧縮されてリード部３２ｄが上方に変位する。
【００３９】
これにより、コンタクトピン３２のリード部３２ｄの下端部が回路基板２３にコイルスプリング３３等の付勢力にて、所定の当接力で当接されることにより、接触安定性が確保されることとなる。
【００４０】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４１】
なお、この発明は、上記各実施の形態１，２のものに限定されず、フローティングプレート２７や放熱板３６等が設けられていないＩＣソケットにも適用できるものである。また、「補助弾性部材」はコイルスプリング３３に限定されず、接触部を付勢するものであれば、板バネ等でも良いことは勿論である。さらに、「電気部品用ソケット」としてＩＣソケットを適用したが、これに限らず、他のものにも適用できる。さらにまた、ＬＧＡタイプのＩＣパッケージ用のＩＣソケットに、この発明を適用したが、これに限らず、他のタイプ、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプのＩＣパッケージ用のＩＣソケット等にもこの発明を適用できる。
【００４２】
【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、コンタクトピンには、中間部に波形状を呈し、接触部を接触方向に付勢するように弾性変形可能な変形部が形成されると共に、この変形部より接触部側に第１係止部が形成され、更に、この第１係止部に係止されて接触部を端子に接触させる接触方向に付勢するコイルスプリングが設けられたため、導電性を向上できると共に、接触安定性を確保することができる。
また、請求項１に記載の発明によれば、コンタクトピンは、一枚の板材で形成されているため、円柱形状や管形状の構造のような複雑な機械加工を必要とせず、板材をプレス打ち抜きするのみでコンタクトピンを簡単に製作でき、コスト的にも安価なものとすることができる。
さらに、請求項１に記載の発明によれば、このコイルスプリング内にコンタクトピンを挿入するようにしているため、スペースの有効利用を図ることができる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、コンタクトピンには、変形部の第１係止部と反対側に第２係止部を形成し、これら両係止部の間にコイルスプリングを介在させたため、表面圧接型接触構造の回路基板に対しても接触安定性を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１に係るＩＣソケット及び回路基板を示す断面図である。
【図２】同実施の形態１に係るコンタクトピンをＩＣソケットに配設した状態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同実施の形態１に係るコンタクトピンをＩＣソケットに配設した状態を示す図で、（ａ）は図２の（ａ）と異なる方向の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るコンタクトピンをＩＣソケットに配設した状態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】同実施の形態２に係るコンタクトピンをＩＣソケットに配設した状態を示す図で、（ａ）は図４の（ａ）と異なる方向の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図６】従来例を示すＩＣソケット及び回路基板の断面図である。
【図７】同従来例を示すコンタクトピンを示す断面図である。
【符号の説明】
21 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
22 ＩＣパッケージ（電気部品）
22a パッケージ本体
22b 端子
23 回路基板
24 ソケット本体
25 ベース部
26 保持部材
27 フローティングプレート
32 コンタクトピン
32a 接触部
32b 変形部
32c 圧入部
32d リード部
32e 第１係止片
32g 第２係止片
33 コイルスプリング（補助弾性部材）

Claims

電気部品の端子に接触される接触部と回路基盤の貫通孔に挿通されるリード部を有するコンタクトピンがソケット本体に設けられた電気部品用ソケットにおいて、
前記コンタクトピンは、一枚の板材から形成され、前記接触部と前記リード部との間の中間部に、波形状を呈し、前記接触部を前記端子に接触させる接触方向に付勢するように弾性変形可能な変形部が形成され、該変形部は、前記接触部と前記リード部とを結ぶ第１仮想平面に対して一方側に偏って設けられ、前記変形部より前記接触部側に第１係止部が形成され、
更に、該第１係止部に係止されて前記接触部を前記接触方向に付勢するコイルスプリングが設けられ、
該コイルスプリング内に前記変形部が挿入され、
前記第１係止部と前記コイルスプリングとの接触部位が、前記コイルスプリングの中心軸よりも前記第１仮想平面側に設けられ、前記コイルスプリングの上端に沿う水平方向の第２仮想平面上に位置し、該第２仮想平面に沿う前記コイルスプリングの直径のうちの前記第１仮想平面と直交する直径に対して対称になるように設けられたことを特徴とする電気部品用ソケット。
前記第１係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記接触部より側方に突出して形成されると共に、前記コイルスプリングの前記中心軸から第１仮想平面の他方側へと遠ざかる方向に曲折され、前記第１係止部の先端が、前記コイルスプリングが形成する円形の外側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。
前記第１係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記第１係止部の下端面が板厚方向の板面であると共に、該板厚方向の板面と、前記コイルスプリングの上端とが、接触することを特徴とする請求項２に記載の電気部品用ソケット。
前記コンタクトピンには、前記変形部を挟んで前記第１係止部と反対側に第２係止部を形成し、該両係止部の間に前記コイルスプリングを介在させたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の電気部品用ソケット。
前記第２係止部と前記コイルスプリングとの接触部位が、前記コイルスプリングの前記中心軸よりも前記第１仮想平面側に設けられ、前記コイルスプリングの下端に沿う水平方向の第３仮想平面上に位置し、該第３仮想平面に沿う前記コイルスプリングの直径のうちの前記第１仮想平面と直交する直径に対して対称になるように設けられ、
前記第２係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記接触部より側方に突出して形成されると共に、前記コイルスプリングの前記中心軸から前記第１仮想平面の他方側へと遠ざかる方向に曲折され、前記第２係止部の先端が、前記コイルスプリングが形成する円形の外側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の電気部品用ソケット。
前記第２係止部は、上下方向に沿って板状を呈し、前記第２係止部の上端面が板厚方向の板面であると共に、該板厚方向の板面と、前記コイルスプリングの下端とが、接触することを特徴とする請求項５に記載の電気部品用ソケット。