JP4053779B2 - 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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の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、例えば四角形板状のパッケージ本体の周縁部から側方に向けてクランク形状の端子が延長されたいわゆるガルウイングタイプと称されるものがある。
【０００４】
また、ＩＣソケットとしては、いわゆるオープントップタイプと称されるタイプのソケットがある。このソケットは、電気部品の端子に離接可能な接触部及び弾性部を有するコンタクトピンがソケット本体に圧入されると共に、電気部品の端子とコンタクトピンの接触部とを電気的に接続させるために電気部品本体又は端子を押圧するラッチ部材がソケット本体に回転自在に設けられ、更に、ラッチ部材が電気部品本体又は端子を押圧する押圧位置と、電気部品をソケット本体に装着可能な位置に退避する退避位置との間で動き得るようにラッチ部材を操作する操作部材がソケット本体に対して上下動自在に設けられている。
【０００５】
このＩＣソケットにＩＣパッケージを収容するには、まず、操作部材を押圧して下降させてラッチ部材を退避位置に退避させ、電気部品をソケット本体上の所定位置に収容する。次いで、操作部材への押圧力を解除すると、操作部材が上昇し、ラッチ部材が電気部品の本体又は端子を押圧し、電気部品の端子とコンタクトピンの接触部とが電気的に接続される。この状態で、バーンインテスト等の試験を行う。
【０００６】
試験終了後、再び、操作部材を下方に押圧することにより、ラッチ部材が退避位置に退避され、電気部品をソケット本体上から取り出すことができる。この後、次に試験に供する電気部品をソケット本体上に収容し、上記同様の手順を繰り返すことにより、試験を繰り返すことができる。
【０００７】
ここで、試験を繰り返し行っていくと、ソケット本体に配設されたコンタクトピンが劣化（接触部への半田転移又は弾性部のへたり、破損等）し、コンタクトピンを交換する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のソケットにあっては、コンタクトピンがソケット本体に圧入されていると共に、ラッチ部材及び操作部材もソケット本体に設けられているため、コンタクトピンを交換するには、ラッチ部材及び操作部材が未だ使用に耐える状態にもかかわらず、ソケット本体を交換しなければならないという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、コンタクトピンが使用の途中で劣化し、当該コンタクトピンを交換しなければならない場合、ソケット全体を交換することなく、コンタクトピンを交換す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。
【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、回路基板に着脱自在に取り付けられるコンタクトベースと、該コンタクトベースの周囲に位置して前記回路基板に着脱自在に取り付けられるラッチベースとを有し、前記コンタクトベースには、電気部品を収容する収容部および該電気部品の収容時に該収容部の所定位置に案内するガイド部が形成されると共に、前記電気部品の端子に接触される接触部を有するコンタクトピンが配設され、前記ラッチベースには、前記電気部品を下方に押圧するラッチ部材が配設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、前記電気部品の端子の下面に下方から接触する前記接触部を有すると共に、該接触部を略上下動自在に支持し、上方に付勢するばね部を有することを特徴とする。
【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、前記ラッチ部材は、前記ラッチベースに回動自在に設けられると共に、前記電気部品の本体又は端子を上方から押圧する押え部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記ラッチ部材には、被押圧部が設けられ、該被押圧部が押圧されることにより、前記押え部が前記電気部品を押圧する位置から退避するように構成したことを特徴とする。
【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】
［発明の実施の形態］
図１乃至図１０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、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１２ｂと、回路基板Ｐとの電気的接続を図るものである。
【００１７】
そのＩＣパッケージ１２は、図９及び図１０に示すように、いわゆるガルウイングタイプと称されるもので、方形板状のパッケージ本体１２ａの周縁部の４辺から側方に向けてクランク形状の端子１２ｂが延長されている。
【００１８】
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に着脱自在に取り付けられるコンタクトベース１４と、このコンタクトベース１４の周囲に着脱自在に配設されたラッチベース１５とを有している。
【００１９】
このコンタクトベース１４には、ＩＣパッケージ１２の端子１２ｂに接触されると共に、回路基板Ｐに電気的に接続される多数のコンタクトピン１７が配設されている（図２参照）。
【００２０】
これらコンタクトピン１７は、導電性を有する板状の部材がプレス加工により、いわゆる馬蹄形状に形成されている。すなわち、このコンタクトピン１７は、図３に示すように、長板形状の固定部１７ａを有し、この固定部１７ａから圧入部１７ｂが下方に延長され、圧入部１７ｂがコンタクトベース１４に形成された貫通孔１４ａに圧入され、圧入部１７ｂから更に下方にリード部１７ｃが延長され、このリード部１７ｃが図１に示すように、マザーソケット２６を介して回路基板Ｐに挿通されて電気的に接続されるようになっている。また、固定部１７ａの上側には、ばね部１７ｄが馬蹄形状に形成され、このばね部１７ｄの先端部には、上方に突出する接触部１７ｅが形成されることにより、この接触部１７ｅはばね部１７ｄにて略上下動自在に支持されている。
【００２１】
そして、この接触部１７ｅが、図２及び図３に示すように、コンタクトベース１４のＩＣパッケージ１２が載置される載置面部１４ｂの周縁部に形成された開口１４ｃに挿入され、この接触部１７ｅが、ＩＣパッケージ１２の端子１２ｂの下面に当接して電気的に接続されるようになっている（図８参照）。また、その載置面部１４ｂの四隅には、パッケージ本体１２ａの各角部を案内するガイド部１４ｄが上方に突出するように形成されている。
【００２２】
さらに、このコンタクトベース１４には、周囲４ヶ所に、回路基板Ｐに取り付けるためのねじ１８が挿通される挿通孔１４ｅが形成されている。
【００２３】
マザーソケット２６は、四角形の板状を呈し、中央部にコンタクトピン１７の配列に合わせて丸ピン２６ａが配設されている。丸ピン２６ａは、マザーソケット２６を上下に貫通するように配設され、上部にコンタクトピン１７のリード部１７ｃが嵌合される嵌合凹部２６ｂが形成されると共に、下部の挿入部２６ｃがマザーソケット２６の下面より下方に突出されており、この挿入部２６ｃが、回路基板Ｐに挿入され、電気的に接続されるようになっている。
【００２４】
また、このマザ−ソケット２６には、コンタクトベース１４の挿入孔１４ｅに対応した位置に図示しない挿入孔が形成されている。
【００２５】
一方、ラッチベース１５は、図４及び図５に示すように、計４個のラッチ部材１９が軸２０により回動自在に配設され、「付勢部材」としてのスプリング２１によりＩＣパッケージ１２の端子１２ｂを押圧する方向（閉じる方向）に付勢されている。
【００２６】
このラッチ部材１９は、ＩＣパッケージ１２の多数の端子１２ｂを上方から押圧する押え部１９ａが形成されると共に、後述するラッチ開き治具２４により押圧される被押圧部１９ｂが形成されており、ラッチ部材１９は、その被押圧部１９ｂが押圧されることにより、スプリング２１の付勢力に抗して開く方向に回動されるようになっている。
【００２７】
また、このラッチベース１５には、図４に示すように、コンタクトベース１４の挿通孔１４ｅに対応した位置に挿通孔１５ａが形成され、この両挿通孔１４ｅ，１５ａ及び挿通孔にねじ１８が挿通されてナット２２に螺合されることにより、ラッチベース１５とコンタクトベース１４とがマザーソケット２６を介して回路基板Ｐに取り付けられるようになっている。
【００２８】
かかる構成のＩＣソケット１１に、自動機２３にてＩＣパッケージ１２が搬送されて収容されるように構成されている。この自動機２３には吸引装置２５が設けられ、この吸引装置２５により図７に示すようにＩＣパッケージ１２が吸引されるようになっている。また、この自動機２３には、ラッチ部材１９を回動させて開かせるラッチ開き治具２４が配設されている。
【００２９】
このラッチ開き治具２４には、「押圧部」としてのカム部２４ａが下方に突設されて４ヶ所形成され、自動機２３を図７に示す状態から下降させることにより、このカム部２４ａのテーパ面２４ｂにて、ラッチ部材１９の被押圧部１９ｂが押圧されてスプリング２１の付勢力に抗してラッチ部材１９が開く方向に回動されるようになっている。
【００３０】
また、このラッチ開き治具２４には、先細り形状の位置決め突部２４ｃが下方に向けて突設され、この位置決め突部２４ｃがラッチベース１５の位置決め孔１５ｂに嵌合されて位置決めされるようになっている。
【００３１】
次に、作用について説明する。
【００３２】
まず、ＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１に収容するには、自動機２３によりＩＣパッケージ１２を吸着した状態で、所定のＩＣソケット１１上まで移動させて搬送する。そして、図７に示す状態から自動機２３を下降させ、ラッチ開き治具２４のカム部２４ａにて、ラッチ部材１９をスプリング２１の付勢力に抗して回動させて押え部１９ａをＩＣパッケージ１２挿入範囲より退避させる。これと同時に、ラッチ開き治具２４の位置決め突部２４ｃがラッチベース１５の位置決め孔１５ｂに嵌合されることにより、ＩＣソケット１１に対してラッチ開き治具２４が所定の位置関係に設定されることとなる。
【００３３】
この状態から、ＩＣパッケージ１２を自動機２３側から解放してコンタクトベース１４の載置面部１４ｂ上に載置する。この場合には、コンタクトベース１４のガイド部１４ｄにより、ＩＣパッケージ１２が案内されて所定の位置に載置される。なお、このとき、ＩＣパッケージ１２の端子１２ｂの下面と、コンタクトピン１７の接触部１７ｅとは当接していない。
【００３４】
次いで、自動機２３を上昇させると、ラッチ部材１９がスプリング２１の付勢力により、元の位置に復帰して行き、図８に示すように、このラッチ部材１９の押え部１９ａが、ＩＣパッケージ１２の端子１２ｂの上面に当接して押圧する。
【００３５】
これにより、ＩＣパッケージ１２の端子１２ｂとコンタクトピン１７の接触部１７ｅとが所定の接圧で当接されて確実な電気的な接続が行われ、この状態で、バーンイン試験等が行われる。
【００３６】
試験終了後、ＩＣパッケージ１２を取り出すには、自動機を下降させ、ＩＣパッケージ１２を収容するときと同じようにラッチ開き治具２４でラッチ部材１９をＩＣパッケージ挿入範囲より待避させ、吸引装置２５でＩＣパッケージ１２を吸引後、自動機２３を上昇させればよい。
【００３７】
このような試験を繰り返して行っていくと、コンタクトピン１７の接触部１７ｅは、試験のたびにＩＣパッケージ１２の端子１２ｂに対して離接が行われ、また、コンタクトピン１７のばね部１７ｄは、試験のたびに弾性変形させられる。これにより、コンタクトピン１７の接触部１７ｅにおいては、ＩＣパッケージ１２の端子１２ｂの半田めっきが転移して付着する半田転移が生じ、また、ばね部１７ｄにおいては、へたりが生じたり、更にばね部１７ｄが破損してしまうということもあり、これらの場合には、コンタクトピン１７を交換する必要が生じる。
【００３８】
そこで、この発明では、ねじ１８を外して、コンタクトベース１４とラッチベース１５とを分解し、コンタクトピン１７が設けられたコンタクトベース１４のみを交換することができるようにしている。従って、コンタクトピン１７より耐久性の高いラッチベース１５側を交換する必要がないため、従来のようにＩＣソケット全体を交換する場合よりも、コストを安く抑えることができる。
【００３９】
また、コンタクトピン１７のばね部１７ｄはいわゆる馬蹄形状を呈し、接触部１７ｅがＩＣパッケージ１２の端子１２ｂの下面に当接するようにしているため、このばね部１７ｄの弾性変形量が小さいことから、従来のいわゆるオープントップタイプのＩＣソケットのコンタクトピンのように弾性変形量が大きいものと比較すると、耐久性を向上させることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態のＩＣソケット１１は、ガルウイングタイプのＩＣパッケージ１２を収容するように構成され、このＩＣパッケージ１２に接触するコンタクトピン１７のばね部１７ｄは馬蹄形状を呈しているが、これに限らず、図１１に示すように、ＢＧＡ(Ball Grid Array)タイプのＩＣパッケージ３２を収容するものにも適用できる。つまり、このＩＣパッケージ３２は、パッケージ本体３２ａの下面に多数の「端子」としての半田ボール３２ｂが設けられる一方、この半田ボール３２ｂに接続されるコンタクトピン３７は、湾曲したばね部３７ａの上端部に、半田ボール３２ｂに接触される接触部３７ｂが形成されている。そして、パッケージ本体３２ａの周縁部の上面部がラッチ部材１９により押圧されるようになっている。
【００４１】
また、上記実施の形態では、共通したねじ１８により、コンタクトベース１４及びラッチベース１５が同じねじ止め位置で回路基板Ｐに共締めされているが、これに限らず、コンタクトベース１４とラッチベース１５とを、異なるねじ止め位置で回路基板Ｐに取り付けるようにすれば、ラッチベース１５を外すことなく、コンタクトベース１４を交換することも可能となり、より交換作業性を向上させることができる。
【００４２】
さらに、上記実施の形態では、ラッチ部材１９を開かせるためのラッチ開き治具２４が自動機２３側に設けられているが、これに限らず、例えば、ラッチベース１５にラッチ開き治具２４を上下動自在に配設し、自動機２３にてこのラッチ開き治具２４を押圧して下降させることにより、カム部２４ａでラッチ部材１９を押圧して回動させるようにすることもできる。但し、この場合には、各ＩＣソケット１１毎にラッチ開き治具２４を配設しなければならないが、上記実施の形態のように、自動機２３側に一つのラッチ開き治具２４を配設しておくことにより、各ＩＣソケット１１毎に配設する必要が無く、ＩＣソケット１１自体の構造を簡単にできる。
【００４３】
さらにまた、上記実施の形態では、コンタクトベース１４と回路基板Ｐとの接続をマザーソケット２６を介して行ったが、コンタクトピン１７にプローブピンタイプ又は表面圧接形のコンタクトピンを用いた場合には、マザーソケット２６を使用することなく、コンタクトベース１４をダイレクトに回路基板Ｐに接続できる。
【００４４】
【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、コンタクトピンが配設されたコンタクトベースと、ラッチ部材が配設されたラッチベースとを分割式とし、コンタクトピンが設けられたコンタクトベースのみ交換できるようにしたため、コンタクトピンより耐久性の高いラッチ部材が設けられたラッチベースを交換する必要がないことから、従来のようにＩＣソケット全体を交換する場合よりも、少ない部品の交換で再使用することができる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、コンタクトピンの接触部がＩＣパッケージの端子の下面に当接するようにしているため、コンタクトピンのばね部の弾性変形量が小さくて済むことから、従来のいわゆるオープントップタイプのＩＣソケットのコンタクトピンのように弾性変形量が大きいものと比較すると、耐久性を向上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ソケット及び回路基板を分解した一部断面図である。
【図２】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトベースの平面図である。
【図３】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトベースの図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】同実施の形態に係るＩＣソケットのラッチベースの平面図である。
【図５】同実施の形態に係るＩＣソケットのラッチベースの半分を断面した正面図である。
【図６】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトベースとラッチベースとを組み立てた状態を示す平面図である。
【図７】同実施の形態に係るＩＣソケットにＩＣパッケージを収容する前の状態を示すＩＣソケット及び自動機等の一部を断面した図である。
【図８】同実施の形態に係るＩＣソケットにＩＣパッケージを収容した状態における、ＩＣパッケージ，コンタクトピン及びラッチ部材等を示す断面図である。
【図９】同実施の形態に係るＩＣソケットに収容されるＩＣパッケージを示す平面図である。
【図１０】同実施の形態に係るＩＣソケットに収容されるＩＣパッケージを示す正面図である。
【図１１】変形例を示す図８に相当するＩＣパッケージ，コンタクトピン及びラッチ部材等を示す図である。
【符号の説明】
１１ ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
１２，３２ ＩＣパッケージ（電気部品）
１２ａ，３２ａ パッケージ本体
１２ｂ 端子
３２ｂ 半田ボール（端子）
１４ コンタクトベース
１４ｂ 載置面部（収容部）
１４ｄ ガイド部
１５ ラッチベース
１７，３７ コンタクトピン
１７ｄ，３７ａ ばね部
１７ｅ，３７ｂ 接触部
１８ ねじ
１９ ラッチ部材
１９ａ 押え部
１９ｂ 被押圧部
２０ 軸
２１ スプリング（付勢部材）
２３ 自動機
２４ ラッチ開き治具
２４ａ カム部（押圧部）
Ｐ 回路基板

Claims (4)

1. 回路基板に着脱自在に取り付けられるコンタクトベースと、
   該コンタクトベースの周囲に位置して前記回路基板に着脱自在に取り付けられるラッチベースとを有し、
   前記コンタクトベースには、電気部品を収容する収容部および該電気部品の収容時に該収容部の所定位置に案内するガイド部が形成されると共に、前記電気部品の端子に接触される接触部を有するコンタクトピンが配設され、
   前記ラッチベースには、前記電気部品を下方に押圧するラッチ部材が配設されたことを特徴とする電気部品用ソケット。
2. 前記コンタクトピンは、前記電気部品の端子の下面に下方から接触する前記接触部を有すると共に、該接触部を略上下動自在に支持し、上方に付勢するばね部を有す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。
3. 前記ラッチ部材は、前記ラッチベースに回動自在に設けられると共に、前記電気部品の本体又は端子を上方から押圧する押え部を有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。
4. 前記ラッチ部材には、被押圧部が設けられ、該被押圧部が押圧されることにより、前記押え部が前記電気部品を押圧する位置から退避するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の電気部品用ソケット。

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