JP3822074B2

JP3822074B2 - Socket for electrical parts

Info

Publication number: JP3822074B2
Application number: JP2001233521A
Authority: JP
Inventors: 義之大橋
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: JP2003045595A

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である半田ボールにコンタクトピンの接触部が貼り付くのを防止するようにし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。
【０００３】
一方、ＩＣパッケージには、ＢＧＡ(Ball Grid Array)タイプと称するものがあり、これは方形のパッケージ本体の下面に端子としての多数の半田ボールが設けられている。
【０００４】
また、ＩＣソケットには、コンタクトピンが配設され、このコンタクトピンには、一対の弾性片が形成され、これら弾性片の先端部には、ＩＣパッケージの半田ボールの側面部に離接される接触部が形成されると共に、その一方の弾性片が横方向にスライドする移動板にて押圧されて弾性変形されるようになっている。
【０００５】
その移動板をスライドさせて、一方の弾性片を弾性変形させることにより、両弾性片の両接触部の間隔を広げ、この間に半田ボールを挿入し、その後、移動板が元の位置側に復帰されることにより、一方の弾性片の接触部も元の位置側に戻って行き、両接触部で半田ボールが挟持されて、電気的に接続されることとなる。
【０００６】
この状態で、例えばバーンインテストが行われ、次いで、上記と同様に、移動板をスライドさせて、一方の弾性片の接触部を変位させて両接触部の間隔を広げて半田ボールから離間させ、ＩＣパッケージを自動機により、ＩＣソケットから取り出すようにしている。
【０００７】
このようにすれば、移動板をスライドさせるだけで、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。
【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、バーンインテストでは１２５℃程度にＩＣパッケージが加熱されるため、半田ボールが軟化してコンタクトピン接触部に貼り付くことがある。この状態で、一方の弾性片の接触部を変位させて両接触部の間隔を開くと、何れかの接触部に半田ボールが貼り付いたまま離れない場合があり、かかる場合には、自動機等により、ＩＣパッケージをＩＣソケットから無抜力にて取り外すことができない、という問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、コンタクトピン接触部の半田ボールへの貼り付きを防止し、電気部品を電気部品用ソケットから無抜力にて取り出す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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ソケット本体上に電気部品を収容する収容面部が設けられ、前記ソケット本体に前記電気部品の端子に離接可能なコンタクトピンが配設されると共に、前記収容面部に前記端子及び前記コンタクトピンが挿入される挿入開口が形成され、又、前記ソケット本体には前記収容面部の下側に該収容面部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可動側弾性片を弾性変形させて、前記コンタクトピンの前記可動側弾性片の先端側に設けられた可動側接触部を変位させて、前記電気部品の端子から離間させるようにした電気部品用ソケットにおいて、前記移動板には前記可動側弾性片を押圧する押圧部が設けられ、前記可動側弾性片が前記押圧部に押圧されることにより前記可動側接触部が変位され、前記挿入開口は、前記端子が収納される端子収納部と、該端子収納部の側方に連続して形成され、前記可動側接触部が前記端子から離間する方向に変位した時に前記可動側接触部が前記端子収納部から退避可能な逃げ部とを有し、前記端子収納部と前記逃げ部との繋目に、前記可動側接触部に前記電気部品の端子が貼り付いた状態で前記可動側接触部が変位したときに、前記端子が当接する２つのストッパ部を形成し、前記収容面部が前記ソケット本体に固定されることにより、前記収容面部に形成された前記ストッパ部が移動しないように位置固定され、前記逃げ部は、前記端子が前記２つのストッパ部の両方に当接して引っ掛った状態で前記可動側接触部が更に変位可能となるように、前記可動側接触部の変位方向に長く形成され、前記可動側接触部は、前記端子が前記２つのストッパ部の両方に当接して引っ掛った状態から更に変位可能となるような変位量に設定され、前記可動側接触部が前記押圧部に押圧されて変位することにより、前記可動側接触部に貼り付いた前記端子が、位置固定された前記ストッパ部に当接し、前記可動側接触部が前記押圧部に押圧されて更に前記逃げ部内に変位することにより、前記可動側接触部が前記端子から離隔されるように構成された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、前記コンタクトピンは、一対の弾性片を有すると共に、一方の弾性片を前記移動板の移動により弾性変形される可動側弾性片とし、前記ストッパ部は、前記可動側弾性片の可動側接触部に前記端子が貼り付いて前記電気部品が移動したときに当接する側に形成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２に記載の構成に加え、前記移動板は、前記収容面部と略平行の方向に移動するように設定されると共に、前記他方の弾性片を固定側弾性片とし、前記ストッパ部は、前記可動側弾性片の可動側接触部に前記端子が貼り付いて前記電気部品が移動したときに当接する側に形成し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１３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の端子である半田ボール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、例えば図４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、例えば方形のパッケージ本体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。
【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ソケット本体１３を有し、このソケット本体１３には、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操作部材１９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５及び図６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固定側接触部１５ｄ及び可動側接触部１５ｆが形成され、これら両接触部１５ｄ，１５ｆで半田ボール１２ｂが挟持されるようになっている。
【００２０】
その可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｆ及び固定側弾性片１５ｈの固定側接触部１５ｄには、それぞれ図６等に示すように、傾斜面１５ｊ及び縦壁面１５ｋが形成されている。
【００２１】
また、このコンタクトピン１５の両弾性片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、両接触部１５ｄ，１５ｆの幅Ｈ２より広く形成されている。
【００２２】
そして、図２，図３，図７乃至図９に示すように、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。
【００２３】
また、予圧プレート１６は、図７に示すように、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を両固定側接触部１５ｄ，１５ｆ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。
【００２４】
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の頂点が予圧孔１６ａの内壁により押圧されるようになっている。
【００２５】
一方、スライドプレート１７は、図２，図７中左右方向（後述するトッププレート収容面部１８ａと略平行な方向）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、可動側接触部１５ｆが所定量変位されるようになっている。この変位量については後述する。
【００２６】
このスライドプレート１７は、操作部材１９を上下動させることにより、図２及び図１２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。
【００２７】
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。
【００２８】
具体的には、このＸ字形リンク２２は、図２及び図１２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。
【００２９】
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、操作部材１７に連結されている。
【００３０】
一方、トッププレート１８は、ＩＣパッケージ１２が上側に収容される収容面部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。
【００３１】
また、このトッププレート１８には、半田ボール１２ｂ及びコンタクトピン両接触部１５ｄ，１５ｆが挿入される挿入開口１８ｃが形成されている。
【００３２】
その挿入開口１８ｃは、図１０及び図１１に示すように中央部に、半田ボール１２ｂが挿入される略楕円形状の半田ボール収納部１８ｄが形成されると共に、この収納部１８ｄの両側に連続して逃げ部１８ｅ及び切欠き部１８ｆが形成されている。この逃げ部１８ｅには、コンタクトピン可動側接触部１５ｆが出入りし、又、切欠き部１８ｆには、コンタクトピン固定側接触部１５ｄが出入りするようになっている。
【００３３】
その可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｆの変位時に、この可動側接触部１５ｆにＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂが貼り付いてその可動側接触部１５ｆの変位に伴ってＩＣパッケージ１２が移動したときに半田ボール１２ｂが当接するストッパ部１８ｇが、挿入開口１８ｃの周縁部（半田ボール収納部１８ｄと逃げ部１８ｅとの間）に形成されている（図１１参照）。
【００３４】
そして、その逃げ部１８ｅに可動側接触部１５ｆが挿入され、且つ、半田ボール１２ｂがストッパ部１８ｇに当接した状態から、可動側接触部１５ｆが逃げ部１８ｅ内において更に開く方向に移動されることにより、半田ボール１２ｂから可動側接触部１５ｆが離間されるように構成されている。
【００３５】
換言すれば、この可動側接触部１５ｆの変位量は、そのストッパ部１８ｇに半田ボール１２ｂが当接する変位量よりも大きく設定されている。
【００３６】
さらに、このトッププレート１８には、図７乃至図９に示すように、各コンタクトピン１５の固定側接触部１５ｄと可動側接触部１５ｆとの間に挿入される位置決め部１８ｈ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，１５ｆが閉じた状態）では、その位置決め部１８ｈは、両弾性片１５ｈ，１５ｉにて挟持された状態となっている。しかも、このトッププレート１８には、各コンタクトピン１５の間に、図７等に示すように、絶縁壁１８ｉが形成されている。
【００３７】
さらにまた、操作部材１９は、図１及び図２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の収容面部１８ａ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、図２に示すように、ラッチ３８を回動させる作動凸部１９ｂが形成されている。
【００３８】
このラッチ３８は、図１３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１３中ソケット本体１３中心方向に付勢され、先端部に設けられた押え部３８ｂによりＩＣパッケージ本体１２ａの周縁部１２ｃを押さえるように構成されている。
【００３９】
また、このラッチ３８には、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、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１３中ソケット本体１３外方に回動されて、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。
【００４０】
次に、作用について説明する。
【００４１】
予めプリント配線板上に配置された多数のＩＣソケット１１に、それぞれＩＣパッケージ１２を自動機によりセットするには、まず、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１２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１８ｈにて所定の位置に保持されている。
【００４２】
これで、図８に示すように、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄ，１５ｆが開かれる。
【００４３】
また、これと同時に、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（図１３参照）。
【００４４】
この状態で、自動機により搬送されたＩＣパッケージ１２がトッププレート１８の収容面部１８ａ上に、ガイド部１８ｂにガイドされて所定位置に収容される。これで、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂが、トッププレート１８の各挿入開口１８ｃの半田ボール収納部１８ｄに挿入され、各コンタクトピン１５の開かれた両接触部１５ｄ，１５ｆの間に、非接触状態で挿入される（図８参照）。
【００４５】
その後、操作部材１９の下方への押圧力を解除すると、この操作部材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８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。
【００４６】
スライドプレート１７が図８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が元の位置側に復帰して行き、この可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｆと固定側弾性片１５ｈの固定側接触部１５ｄとにより、半田ボール１２ｂが挟持される（図９参照）。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の固定側接触部１５ｄが広がる方向に多少変位することとなる。
【００４７】
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。
【００４８】
この際には、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。
【００４９】
このようにしてＩＣパッケージ１２がＩＣソケット１１に保持され、このＩＣソケット１１が配置されたプリント配線板をバーンイン槽内にセットする。そして、この槽内の温度を上昇、例えば１２５℃程度に上昇させてＩＣパッケージ１２のバーンインテストを行う。このように温度を上昇させると、半田ボール１２ｂが軟化して、可動側接触部１５ｆに半田ボール１２ｂの側面部が貼り付く。
【００５０】
この状態から、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１９を下降させる。すると、上記と同様に、スライドプレート１７が図９に示す状態から図中右方向にスライドされて、図８に示すように、可動側弾性片１５ｉが右方向に弾性変形されて、この可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｆが図中右方向に変位して行く。そして、可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｆが、半田ボール１２ｂに貼り付いているため、この可動側接触部１５ｆの変位に伴って、ＩＣパッケージ１２が図１１中右側にスライドして行き、半田ボール１２ｂは、固定側弾性片１５ｈの固定側接触部１５ｄから離間することとなる。
【００５１】
そして、図１１に示すように、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂが、スライドプレート１７のストッパ部１８ｇに当接する。
【００５２】
その当接状態から、更に、可動側弾性片１５ｉを弾性変形させて、可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｆを逃げ部１８ｅ内において図１１中右側に変位させると、この可動側接触部１５ｆが半田ボール１２ｂから離間して、可動側接触部１５ｆへの半田ボール１２ｂの貼り付きが確実に防止されることとなる。
【００５３】
このようにして、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂから一対の接触部１５ｄ，１５ｆが離間されることにより、自動機にてＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１から無抜力で取り出すことができる。
【００５４】
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。
【００５５】
また、上記実施の形態では、移動板は横方向（収容面部と略平行の方向）に移動するスライドプレート１７を用いているが、上下方向に移動する移動板を用いることにより、コンタクトピンの一対の弾性片の接触部を変位（開閉）させるようにすることもできる。このように両方の接触部が開くタイプのものにおいては、いずれの接触部に半田ボールが貼り付いても良いように、それぞれにストッパ部を設け、且つ、両方の接触部の変位量を、ストッパ部に前記電気部品が当接する変位量よりも大きく設定することもできる。
【００５６】
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。
【００５７】
また、上述の実施の形態においては、ＢＧＡに適応する場合を説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、例えばＣＧＡ（カラムグリッドアレイ＝Column Grid Array）等、リードが半田で出来ているパッケージに用いることができる。
【００５８】
【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、コンタクトピン接触部の変位時に、この接触部に電気部品の半田ボールが貼り付いて接触部の変位に伴って移動したときに電気部品が当接するストッパ部を、挿入開口の周縁部（端子収納部と逃げ部との間）に形成すると共に、半田ボールがストッパ部に当接した状態から、接触部がさらに逃げ部内で変位されることにより、この接触部と半田ボールとが離間されるように構成されたため、半田ボールから接触部を確実に剥がすことができ、接触部の半田ボールへの貼り付きを防止することができ、無抜力で、電気部品を電気部品用ソケットから外すことができる。
【００５９】
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、このうち一方を移動板によって移動される可動側弾性片としたものにおいて、ストッパ部を、一方の可動側弾性片の可動側接触部に半田ボールが貼り付いて電気部品が移動したときに当接する側に形成したため、この可動側接触部への半田ボールの貼り付きを防止できる。
【００６０】
請求項３に記載の発明によれば、移動板が収容面部と略平行の方向に移動し、且つ、コンタクトピンに可動側弾性片と固定側弾性片とが設けられたものにおいて、上記効果が得られる。
【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ソケットに収容される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ＩＣソケットの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ＩＣソケットのコンタクトピンの両接触部を示す斜視図である。
【図７】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの両接触部を閉じた状態を示す断面図である。
【図８】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの両接触部を開いた状態を示す断面図である。
【図９】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの両接触部で半田ボールを挟んだ状態を示す断面図である。
【図１０】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの両接触部を閉じた状態を示す平面図である。
【図１１】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの両接触部を開いた状態を示す平面図である。
【図１２】同実施の形態に係るＩＣソケットのＸ字形リンクの動作を示す説明図である。
【図１３】同実施の形態に係るＩＣソケットの操作部材を押し下げた状態の断面図である。
【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
13 ソケット本体
15 コンタクトピン
15d 固定側接触部
15f 可動側接触部
15h 固定側弾性片
15i 可動側弾性片
17 スライドプレート（移動板）
18 トッププレート
18a 収容面部
18c 挿入開口
18d 半田ボール収納部
18e 逃げ部
18g ストッパ部
19 操作部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrical component socket for detachably holding an electrical component such as a semiconductor device (hereinafter referred to as an “IC package”), in particular, a contact portion of a contact pin sticks to a solder ball as a terminal of the electrical component. The present invention relates to a socket for an electrical component that prevents the above.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of “electrical component socket”, there is an IC socket that detachably holds an “electrical component” IC package.
[0003]
On the other hand, there is an IC package called a BGA (Ball Grid Array) type, in which a large number of solder balls as terminals are provided on the lower surface of a rectangular package body.
[0004]
Further, the IC socket is provided with contact pins, and a pair of elastic pieces are formed on the contact pins, and the tip portions of these elastic pieces are separated from and contacted with the side surfaces of the solder balls of the IC package. A contact portion is formed, and one elastic piece is pressed and elastically deformed by a moving plate that slides in the lateral direction.
[0005]
By sliding the moving plate and elastically deforming one elastic piece, the space between both contact portions of both elastic pieces is widened, a solder ball is inserted between them, and then the moving plate returns to the original position side. As a result, the contact portion of one elastic piece also returns to the original position side, and the solder balls are sandwiched and electrically connected by both contact portions.
[0006]
In this state, for example, a burn-in test is performed, and then, similarly to the above, the moving plate is slid, the contact portion of one elastic piece is displaced, the interval between both contact portions is widened and separated from the solder ball, The IC package is taken out from the IC socket by an automatic machine.
[0007]
In this way, since the IC package can be mounted and removed in a non-insertion / removal type simply by sliding the moving plate, the work efficiency can be remarkably improved.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional device, the IC package is heated to about 125 ° C. in the burn-in test, so that the solder ball may soften and stick to the contact pin contact portion. In this state, if the contact portion of one elastic piece is displaced to open the space between the two contact portions, the solder ball may remain stuck on either contact portion. Therefore, there is a problem that the IC package cannot be removed from the IC socket without any force.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrical component socket that can prevent the contact pin contact portion from sticking to a solder ball and can take out the electrical component from the electrical component socket without any force. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a receiving surface portion for receiving an electrical component is provided on the socket body, and contact pins that can be attached to and detached from the terminals of the electrical component are arranged on the socket body. And an insertion opening into which the terminal and the contact pin are inserted is formed in the accommodation surface portion, and a movable plate is movable on the socket body below the accommodation surface portion with respect to the accommodation surface portion. By moving the moving plate, the movable elastic piece of the contact pin is elastically deformed, and the movable contact portion provided on the distal end side of the movable elastic piece of the contact pin is displaced. Te, wherein the electrical component socket which is adapted to separate from the electrical components of the terminal, said the moving plate is pressed portion is provided for pressing the movable side elastic piece, the movable side elastic piece before Is the movable side contacting portion by being pressed by the pressing portion displacing said insertion opening includes a terminal accommodating portion into which the terminal is accommodated, is formed continuously on the side of the terminal accommodating portion, the movable-side The movable-side contact portion has an escape portion that can be retracted from the terminal storage portion when the contact portion is displaced in a direction away from the terminal, and the movable portion is connected to the joint between the terminal storage portion and the escape portion. When the movable contact portion is displaced with the terminal of the electrical component attached to the side contact portion, two stopper portions are formed to contact the terminal, and the receiving surface portion is fixed to the socket body. Thus, the position of the stopper portion formed on the receiving surface portion is fixed so as not to move, and the escape portion is in contact with the movable side contact in a state where the terminal is in contact with and hooked to both of the two stopper portions. The part can be further displaced As described above, the movable contact portion is formed to be long in the displacement direction, and the movable contact portion can be further displaced from a state in which the terminal is in contact with and caught on both the two stopper portions. is set to the displacement amount, by the movable contact part is displaced by being pressed by the pressing portion, the terminal sticks to the movable contact part is in contact with the stopper portion, which is stationary, the The movable-side contact portion is pressed by the pressing portion and further displaced into the escape portion, whereby the movable-side contact portion is configured to be separated from the terminal. .
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the contact pin has a pair of elastic pieces, and one elastic piece is elastically deformed by the movement of the movable plate. The stopper is formed on the side that contacts when the terminal is attached to the movable contact portion of the movable elastic piece and the electrical component moves.
[0012]
According to a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect, the moving plate is set so as to move in a direction substantially parallel to the accommodating surface portion, and the other elastic piece is fixed to the fixed side. It is an elastic piece, and the stopper portion is formed on the side that contacts the movable side contact portion of the movable side elastic piece and contacts when the terminal moves.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0014]
1 to 13 show an embodiment of the present invention.
[0015]
First, the configuration will be described. Reference numeral 11 in the figure denotes an IC socket as an “electrical component socket”. This IC socket 11 is used to perform a performance test of the IC package 12 that is an “electrical component”. The solder balls 12b, which are 12 terminals, are electrically connected to a printed wiring board (not shown) of a measuring instrument (tester).
[0016]
For example, as shown in FIG. 4, the IC package 12 is a so-called BGA (Ball Grid Array) type. For example, a large number of substantially spherical solder balls 12b protrude from the lower surface of a rectangular package body 12a to form a matrix. Are arranged in a shape.
[0017]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the IC socket 11 generally has a socket body 13 mounted on a printed wiring board, and the socket body 13 has contact pins connected to and separated from the solder balls 12b. 15, and a preload plate 16 into which the contact pin 15 is inserted, a slide plate 17 as a “moving plate”, and a top plate 18 are sequentially stacked on the upper side of the socket body 13. It is installed. Further, an operating member 19 for sliding the slide plate 17 in the lateral direction is disposed on the top plate 18.
[0018]
The contact pin 15 has a spring property, and a plate material excellent in conductivity is formed into a shape as shown in FIGS. 5 and 6 by press working.
[0019]
Specifically, the contact pin 15 has a fixed elastic piece 15h and a movable elastic piece 15i (a pair of elastic pieces) formed on the upper side, and a single solder tail portion 15b formed on the lower side. The elastic pieces 15h and 15i are formed so as to face each other when the base portion 15c on the lower end side is bent into a substantially U shape. Further, a fixed-side contact portion 15d and a movable-side contact portion 15f that come into contact with and separate from the side surface portion of the solder ball 12b of the IC package 12 are formed at the upper end portions (tip portions) of the elastic pieces 15h and 15i. The solder balls 12b are sandwiched between 15d and 15f.
[0020]
An inclined surface 15j and a vertical wall surface 15k are formed on the movable side contact portion 15f of the movable side elastic piece 15i and the fixed side contact portion 15d of the fixed side elastic piece 15h, respectively, as shown in FIG.
[0021]
Further, both elastic pieces 15h and 15i of the contact pin 15 are bent in a direction in which both intermediate portions are separated from each other to form a bent portion 15e, and the apex of the bent portion 15e is the preload plate 16. It comes to be pressed by. And in the state where the external force is not acting, as shown to (a) of FIG. 5, the width H1 of the vertex of the bending part 15e is formed wider than the width H2 of both the contact parts 15d and 15f.
[0022]
As shown in FIGS. 2, 3, 7 to 9, the solder tail portion 15 b and the base portion 15 c of the contact pin 15 are press-fitted into press-fitting holes 13 a formed in the socket body 13. The solder tail portion 15b protruding downward from the socket body 13 is further protruded downward via the locate board 21, and is connected by being inserted into each through hole of a printed wiring board (not shown) and soldered. It has become so.
[0023]
Further, as shown in FIG. 7, the preloading plate 16 is detachably disposed on the socket main body 13, and the preloading hole 16a into which the elastic pieces 15h and 15i of the contact pin 15 are inserted is inserted into the preloading plate 16. In the state where the elastic pieces 15h and 15i are inserted into the preload hole 16a, the elastic pieces 15h and 15i are pressed and elastically deformed in the direction in which the fixed contact portions 15d and 15f are narrowed. The diameter of the preload hole 16a is set.
[0024]
Here, as described above, the bent portion 15e is formed in the pair of elastic pieces 15h and 15i of the contact pin 15, and the apex of the bent portion 15e is pressed by the inner wall of the preload hole 16a. ing.
[0025]
On the other hand, the slide plate 17 is disposed so as to be slidable in the left-right direction in FIGS. 2 and 7 (a direction substantially parallel to a top plate housing surface portion 18a described later), and by sliding the slide plate 17, the socket body 13 is slid. The movable-side elastic piece 15i of the contact pin 15 disposed on the elastic member 15 is elastically deformed, and the movable-side contact portion 15f is displaced by a predetermined amount. This displacement amount will be described later.
[0026]
The slide plate 17 is slid through the X-shaped link 22 shown in FIGS. 2 and 12 by moving the operating member 19 up and down. The slide plate 17 includes a movable elastic piece. A pressing portion 17a that presses 15i and elastically deforms is formed.
[0027]
The X-shaped link 22 is arranged corresponding to both side surfaces along the sliding direction of the rectangular slide plate 17.
[0028]
Specifically, the X-shaped link 22 has a first link member 23 and a second link member 25 having the same length as shown in FIGS. It is pivotally connected.
[0029]
The lower end portion 23a of the first link member 23 is rotatably connected to the socket body 13 by the lower end connection pin 29, while the lower end portion 25a of the second link member 25 is in the sliding direction of the slide plate 17. Is connected to one end portion of the side surface portion along the lower end connecting pin 30 so as to be freely rotatable. The upper end portions 23b and 25b of the first and second link members 23 and 25 are connected to the operation member 19 by upper end connection pins 33 and 34 so as to be freely rotatable. A long hole 23c is provided in the upper end portion 23b of the first link member 23, and the first link member 23 is connected to the operation member 17 by an upper end connecting pin 33 through the long hole 23c.
[0030]
On the other hand, the top plate 18 has an accommodation surface portion 18a in which the IC package 12 is accommodated on the upper side, and guide portions 18b for positioning the IC package 12 at predetermined positions as shown in FIG. It is provided corresponding to.
[0031]
The top plate 18 is formed with an insertion opening 18c into which the solder ball 12b and the contact pin both contact portions 15d and 15f are inserted.
[0032]
As shown in FIGS. 10 and 11, the insertion opening 18c is formed with a substantially elliptical solder ball storage portion 18d into which the solder ball 12b is inserted at the center, and is continuous with both sides of the storage portion 18d. Thus, a relief portion 18e and a notch portion 18f are formed. The contact pin movable side contact portion 15f enters and exits the escape portion 18e, and the contact pin fixed side contact portion 15d enters and exits the notch portion 18f.
[0033]
When the movable side contact portion 15f of the movable side elastic piece 15i is displaced, the solder ball 12b of the IC package 12 is attached to the movable side contact portion 15f, and the IC package 12 moves along with the displacement of the movable side contact portion 15f. In this case, the stopper portion 18g with which the solder ball 12b comes into contact is formed at the peripheral portion of the insertion opening 18c (between the solder ball storage portion 18d and the relief portion 18e) (see FIG. 11).
[0034]
Then, from the state where the movable contact portion 15f is inserted into the escape portion 18e and the solder ball 12b is in contact with the stopper portion 18g, the movable contact portion 15f is moved further in the opening direction in the escape portion 18e. Thus, the movable contact portion 15f is separated from the solder ball 12b.
[0035]
In other words, the displacement amount of the movable side contact portion 15f is set to be larger than the displacement amount at which the solder ball 12b contacts the stopper portion 18g.
[0036]
Further, as shown in FIGS. 7 to 9, the top plate 18 is formed with a positioning portion 18h to be inserted between the fixed-side contact portion 15d and the movable-side contact portion 15f of each contact pin 15. In a state where no external force is applied to both elastic pieces 15h and 15i of the pin 15 (when both contact portions 15d and 15f are closed), the positioning portion 18h is held between the elastic pieces 15h and 15i. It has become. Moreover, an insulating wall 18i is formed on the top plate 18 between the contact pins 15 as shown in FIG.
[0037]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the operation member 19 has an opening 19a of a size that allows the IC package 12 to be inserted. The IC package 12 is inserted through the opening 19a, and the top plate It is accommodated in a predetermined position on the 18 accommodating surface portions 18a. Further, as shown in FIG. 3, the operating member 19 is disposed so as to be movable up and down with respect to the socket body 13, and is urged upward by a spring 36, and as shown in FIG. An operating convex portion 19b to be rotated is formed.
[0038]
As shown in FIG. 13 and the like, the latch 38 is attached to the socket body 13 so as to be rotatable around a shaft 38a, and is urged toward the center of the socket body 13 in FIG. The holding portion 38b is configured to hold the peripheral edge portion 12c of the IC package body 12a.
[0039]
The latch 38 is formed with a pressed portion 38c that is pressed by the operating convex portion 19b of the operating member 19, and when the operating member 19 is lowered, the pressed portion 38c is pressed by the operating convex portion 19b. Then, the latch 38 is rotated to the outside of the socket body 13 in FIG. 13 so that the presser portion 38b is retracted from the position where the IC package 12 is provided.
[0040]
Next, the operation will be described.
[0041]
In order to set the IC package 12 to each of a large number of IC sockets 11 arranged on the printed wiring board in advance by an automatic machine, first, the operation member 19 is pushed downward. Then, the slide plate 17 is slid rightward as indicated by a two-dot chain line in FIG. 12 via the X-shaped link 22, and the movable side elastic piece 15 i of the contact pin 15 is pressed by the pressing portion 17 a of the slide plate 17. And elastically deformed. The other fixed-side elastic piece 15 h is held at a predetermined position by the positioning portion 18 h of the top plate 18.
[0042]
Thus, as shown in FIG. 8, the pair of contact portions 15d and 15f of the contact pin 15 is opened.
[0043]
At the same time, the pressed portion 38c of the latch 38 is pushed by the operation convex portion 19b of the operation member 19 and is rotated counterclockwise in FIG. 2 against the biasing force of the spring 39. 38b is displaced to the retracted position (see FIG. 13).
[0044]
In this state, the IC package 12 transported by the automatic machine is guided on the accommodation surface portion 18a of the top plate 18 by the guide portion 18b and accommodated in a predetermined position. As a result, the solder balls 12b of the IC package 12 are inserted into the solder ball storage portions 18d of the insertion openings 18c of the top plate 18, and the contact pins 15 are opened between the contact portions 15d and 15f. Inserted in contact (see FIG. 8).
[0045]
Thereafter, when the downward pressing force of the operating member 19 is released, the operating member 19 is lifted by the urging force of the spring 36, so that the slide plate 17 is moved leftward in FIG. 8 via the X-shaped link 22. While being slid, the latch 38 is rotated clockwise in FIG. 2 by the urging force of the spring 39.
[0046]
When the slide plate 17 is slid leftward in FIG. 8, the pressing force of the contact pin 15 against the movable elastic piece 15i is released, and the movable elastic piece 15i returns to the original position side, and this movable The solder ball 12b is held between the movable side contact portion 15f of the side elastic piece 15i and the fixed side contact portion 15d of the fixed side elastic piece 15h (see FIG. 9). At the time of clamping, the fixed-side elastic piece 15h is also slightly elastically deformed and is somewhat displaced in the direction in which the fixed-side contact portion 15d of the fixed-side elastic piece 15h spreads.
[0047]
Thus, each solder ball 12b of the IC package 12 and the printed wiring board are electrically connected via the contact pins 15.
[0048]
At this time, the inclined surface 15j slides on the solder ball 12b, and the wiping effect is exhibited.
[0049]
In this way, the IC package 12 is held by the IC socket 11, and the printed wiring board on which the IC socket 11 is arranged is set in the burn-in tank. Then, the temperature in the tank is raised, for example, raised to about 125 ° C., and the burn-in test of the IC package 12 is performed. When the temperature is raised in this way, the solder ball 12b is softened, and the side surface portion of the solder ball 12b sticks to the movable side contact portion 15f.
[0050]
To remove the IC package 12 from the mounted state from this state, the operation member 19 is similarly lowered. Then, similarly to the above, the slide plate 17 is slid rightward in the figure from the state shown in FIG. 9, and the movable elastic piece 15i is elastically deformed rightward as shown in FIG. The movable contact portion 15f of the elastic piece 15i is displaced rightward in the figure. Since the movable contact portion 15f of the movable elastic piece 15i is attached to the solder ball 12b, the IC package 12 slides to the right in FIG. 11 with the displacement of the movable contact portion 15f. The solder ball 12b is separated from the fixed-side contact portion 15d of the fixed-side elastic piece 15h.
[0051]
As shown in FIG. 11, the solder ball 12 b of the IC package 12 comes into contact with the stopper portion 18 g of the slide plate 17.
[0052]
If the movable side elastic piece 15i is further elastically deformed from the contact state and the movable side contact portion 15f of the movable side elastic piece 15i is displaced to the right side in FIG. 15f is separated from the solder ball 12b, and sticking of the solder ball 12b to the movable contact portion 15f is reliably prevented.
[0053]
Thus, by separating the pair of contact portions 15d and 15f from the solder ball 12b of the IC package 12, the IC package 12 can be removed from the IC socket 11 with no force by an automatic machine.
[0054]
In the above-described embodiment and the like, the present invention is applied to the IC socket 11 as an “electrical component socket”. However, it is needless to say that the present invention can be applied to other devices.
[0055]
Moreover, in the said embodiment, although the moving plate uses the slide plate 17 which moves to a horizontal direction (direction substantially parallel to an accommodating surface part), a pair of contact pins is used by using the moving plate which moves to an up-down direction. It is also possible to displace (open / close) the contact portion of the elastic piece. In such a type in which both contact portions open, a stopper portion is provided for each contact portion so that the solder ball may adhere to any contact portion, and the displacement amount of both contact portions is determined by the stopper. It can also be set larger than the amount of displacement with which the electrical component comes into contact with the part.
[0056]
Moreover, in the above embodiment, the fixed elastic piece 15h and the movable elastic piece 15i are provided on the contact pin 15, but the present invention can also be applied to a case where only the movable elastic piece 15i is provided.
[0057]
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the BGA has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a lead such as a CGA (Column Grid Array) can be made of solder. It can be used for existing packages.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the contact pin contact portion is displaced, the solder ball of the electrical component is attached to the contact portion and moved along with the displacement of the contact portion. The stopper part that contacts the electrical parts is formed at the peripheral edge of the insertion opening (between the terminal housing part and the relief part), and the contact part is further displaced within the relief part from the state where the solder ball is in contact with the stopper part. Since the contact portion and the solder ball are configured to be separated from each other, the contact portion can be reliably peeled off from the solder ball, and the contact portion can be prevented from sticking to the solder ball. The electric component can be detached from the electric component socket with no force.
[0059]
According to the invention described in claim 2, in addition to the above effect, the contact pin has a pair of elastic pieces, one of which is a movable elastic piece that is moved by the moving plate. Since the solder ball is attached to the movable-side contact portion of one movable-side elastic piece and is formed on the contact side when the electric component moves, it is possible to prevent the solder ball from sticking to the movable-side contact portion.
[0060]
According to the third aspect of the present invention, the movable plate moves in a direction substantially parallel to the accommodating surface portion, and the movable pin and the fixed elastic plate are provided on the contact pin. can get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an IC socket according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 according to the same embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 according to the same embodiment. FIG.
4A and 4B are diagrams showing an IC package accommodated in the IC socket according to the embodiment, where FIG. 4A is a front view, and FIG. 4B is a bottom view.
5A and 5B are diagrams showing contact pins of the IC socket according to the embodiment, where FIG. 5A is a front view of the contact pins, FIG. 5B is a right side view of FIG. 5A, and FIG. It is sectional drawing which follows the CC line.
6 is a perspective view showing both contact portions of a contact pin of the IC socket according to the same embodiment. FIG.
7 is a cross-sectional view showing a state in which both contact portions of the contact pins of the IC socket according to the embodiment are closed. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which both contact portions of the contact pins of the IC socket according to the embodiment are opened.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where a solder ball is sandwiched between both contact portions of the contact pin of the IC socket according to the embodiment;
FIG. 10 is a plan view showing a state in which both contact portions of the contact pins of the IC socket according to the embodiment are closed.
FIG. 11 is a plan view showing a state in which both contact portions of the contact pins of the IC socket according to the embodiment are opened.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an operation of the X-shaped link of the IC socket according to the embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where an operation member of the IC socket according to the embodiment is pushed down;
[Explanation of symbols]
11 IC socket (socket for electrical parts)
12 IC package (electrical parts)
12a Package body
12b Solder ball
13 Socket body
15 Contact pin
15d Fixed side contact area
15f Movable contact part
15h Fixed elastic piece
15i Movable elastic piece
17 Slide plate (moving plate)
18 Top plate
18a Containment surface
18c insertion opening
18d solder ball storage
18e relief
18g stopper
19 Operation parts

Claims

An accommodation surface portion for accommodating an electrical component is provided on the socket body, contact pins that can be attached to and detached from the terminals of the electrical component are disposed on the socket body, and the terminals and the contact pins are inserted into the accommodation surface portion. An insertion opening is formed, and a moving plate is provided on the socket body below the receiving surface portion so as to be movable with respect to the receiving surface portion. By moving the moving plate, the contact pin A socket for an electrical component in which a movable side elastic piece is elastically deformed to displace a movable side contact portion provided on a tip side of the movable side elastic piece of the contact pin so as to be separated from a terminal of the electric component. In
The moving plate is provided with a pressing portion for pressing the movable side elastic piece, and the movable side contact portion is displaced by the pressing of the movable side elastic piece to the pressing portion,
The insertion opening is formed continuously from a terminal accommodating portion in which the terminal is accommodated, and a side of the terminal accommodating portion, and the movable side contact portion is displaced when the movable side contact portion is displaced in a direction away from the terminal. The part has a relief part that can be retracted from the terminal storage part,
Two stoppers that contact the terminal when the movable contact portion is displaced while the terminal of the electrical component is attached to the movable contact portion at the joint between the terminal storage portion and the relief portion. Forming part,
By fixing the storage surface portion to the socket body, the position of the stopper portion formed on the storage surface portion is fixed so as not to move,
The escape portion is formed long in the displacement direction of the movable side contact portion so that the movable side contact portion can be further displaced in a state where the terminal is in contact with and caught by both of the two stopper portions. ,
The movable contact portion is set to a displacement amount such that the terminal can be further displaced from a state where the terminal is in contact with and caught by both of the two stopper portions.
By the movable contact part is displaced by being pressed by the pressing portion, the terminal sticks to the movable contact part is in contact with the stopper portion, which is stationary,
The socket for an electrical component, wherein the movable side contact portion is separated from the terminal when the movable side contact portion is pressed by the pressing portion and further displaced into the escape portion.

The contact pin has a pair of elastic pieces, and one elastic piece is a movable elastic piece that is elastically deformed by the movement of the moving plate, and the stopper portion is connected to the movable contact portion of the movable elastic piece. 2. The electrical component socket according to claim 1, wherein the electrical component socket is formed on a side that comes into contact with the terminal when the electrical component moves.

The moving plate is set so as to move in a direction substantially parallel to the accommodation surface portion, and the other elastic piece is a fixed-side elastic piece,
3. The electrical component according to claim 2, wherein the stopper portion is formed on a side that abuts when the electrical component moves when the terminal is attached to the movable contact portion of the movable elastic piece. socket.