JP4075997B2 - モジュール基板用ソケット - Google Patents

Description

本発明は、半導体メモリ等の複数の半導体装置を搭載したモジュール基板を装着するためのソケットに関する。

ダイナミックメモリ等の複数の半導体メモリを実装したメモリモジュールや、画像処理用の特定の半導体装置を実装した拡張用モジュールなどがパーソナルコンピュータ等において利用されている。これらのモジュールは、ソケットを介してメイン回路基板へ取り付けられているため、ユーザーは、メモリモジュールや拡張用モジュールの着脱を自由に行うことができる。

例えば、特許文献１には、図１２に示すようなソケットが開示されている。ソケットコネクタ６のハウジング６ａの長手方向両端にガイド部６０が設けられ、ガイド部６０には垂直方向にガイド溝６１が形成されている。回路基板８の両端がガイド溝６１に沿って挿入され、回路基板８の接続パッド８１がハウジング６ａ内のコンタクトに電気的に接続されるようになっている。

また、図１３に示すような別な形式のソケットが開示されている。ソケットコネクタ９のハウジング９ａの長手方向の少なくとも一端にＬ字型のレバー９１の曲折部をピン９３でもって回動自在に支承する。レバー９１の操作部９１ａを外側に向けて回動させることにより、回路基板８の先端に係合している作用部９１ｂを上昇移動させ、回路基板を抜去方向に押出すようにしている。

特開平７−２８８１５４号

しかしながら、従来のソケットには次のような課題がある。図１３に示すソケットは、レバー９１の動作により基板の抜去しか行うことができないため、基板を挿入する場合には、基板に対して一定の荷重をかけなければならない。基板の接続パッドの接圧は、コンタクトの弾性力によって与えられるため、基板の接続パッド数またはコンタクト数が増加すると、それに比例して基板を挿入するために大きな力を必要とする。このため、基板に湾曲等の一時的な変形が与えられ、回路素子に損傷をきたすおそれがあった。さらに、基板への損傷を考慮するため、基板の挿入に時間を要していた。

さらに、ソケットがパチンコ台等の振動や衝撃の多い電子機器の場合、微振動によりコンタクトが磨耗して、その接圧が低下し、基板の位置が不安定になり、その結果、基板とコンタクトの電気的な接続が不良になるおそれがあった。また、図１３に示すようなソケットの場合、振動によりレバー９１が開いてしまい、その影響で基板がコンタクトから離脱し易くなってしまうこともあった。

そこで本発明は、上記従来の技術を解決し、メモリモジュール等の基板の挿抜の操作性に優れ、かつ基板を安定的に保持することができる基板用ソケットを提供する。

本発明に係る複数の回路素子を実装した基板用のソケットは、基板を挿入するための開口を含むベースと、ベースの開口に沿って整列された複数のコンタクトと、ベースの両側に取り付けられた一対の挿抜機構とを有し、挿抜機構は、ベースに回動可能に取り付けられたレバーを含み、該レバーは、てこの原理を利用して開口への基板の挿入または開口からの基板の抜去を可能とする。

好ましくは、挿抜機構は、レバーに接続され、かつレバーの回動に応答して変位するリンクと、ベースに回動可能に取り付けられ、かつリンクの変位に応答して回動するカムとを備え、レバーが第１の方向に回動されるとき、カムが開口へ向けて基板を押圧し、レバーが第２の方向に回動されるとき、レバーが開口から抜去される方向に基板を押圧する。

好ましくは、レバーは、ベースに対して回動中心を与える支点と、レバーに第１または第２の方向の回動を与える力点と、基板に対する作用点とを含み、支点から力点までの直線距離が支点から作用点までの直線距離よりも大きい。

カムは、基板に形成された切欠部と係合するカム面を有し、レバーが第１の方向に回動されるとき、該カム面が切欠部を介して基板を押圧することが好ましい。また、レバーがベースに対して閉じた位置にあるとき、カムは、基板上部を固定する固定部を有することができる。

また、レバーがベースに対して閉じた位置にあるとき、レバーは、ベースと係止するための爪を含むことができる。

本発明に係る基板用ソケットでは、ベースの両側に一対の挿抜機構を設け、挿抜機構により基板の開口への挿入または開口からの基板の抜去を可能にしたので、従来のソケットと比較して基板の挿抜の操作性を改善することができる。また、挿抜機構のレバーは、てこの原理を利用しているので、ユーザーがレバーを操作するときの力を小さくすることができる。

さらに、挿抜機構のカムが、基板を固定する固定部を備える構成を有するようにすれば、基板のソケットへの固定をより強固にすることができる。また、レバーをベースに係止する爪を設けることにより、レバーの位置を安定化されることができる。例えば、振動や衝撃の多いパチンコ台にソケットを取り付けた場合でも、基板がソケットから離脱し、基板の電気的接続の不良を未然に防止することができる。

本発明に係る基板用ソケットは、好ましくは、複数の半導体メモリ等を実装したメモリモジュール基板を装着するソケットにおいて実施される。以下、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、メモリモジュールの概観を示す図である。メモリモジュールは、基板１００の主面上に複数のメモリ素子を実装し、基板底部１０２の長手方向に沿って複数の電極パッド１０４を配列している。例えば、メモリモジュールは、ＳＩＭＭ（Single In-line Memory Module）またはＤＩＭＭ(Dual In-line Memory Module)などであってもよい。基板の両側部１０６には、一対の円弧状の切欠部１０８が形成されている。切欠部１０８は、モジュールがソケットに挿入されるときに、後述するカムのカム面と係合する。基板の対向する主面の大部分は、透明なアクリル材等から形成されるカバー１１０によって保護されている。カバー１１０は、内部にコ字型の溝１１２を有し、この溝１１２内に基板が挿入され、カバー１１０からは、基板の両側部１０６および基板底部１０２が露出されている。基板１００は、溝１１２内においてねじ留めまたは接着剤によりカバー１１０と接着することができる。

次にソケットの構成について説明する。図２（ａ）はソケットの正面図、図２（ｂ）は側面図、図３（ａ）はソケットを上方から見たときの斜視図、図３（ｂ）は下方から見たときの斜視図、図４は挿抜機構の縦断を示す図である。

本実施例によるソケット２００は、ベース３００の両側に挿抜機構２１０を備えている。挿抜機構２１０は、レバー４００、リンク５００およびカム６００を有し、レバー４００の操作によりソケット２００への基板１００の挿抜を可能にし、かつ、挿入された基板１００を安定的に固定する。

図５にベースの詳細を示す。ベース３００は、長手方向に延びる基部３１０と、基部３１０の両側にほぼ直立に延びる直立部３２０とを有する。基部３１０の略中央には、長手方向に平行に開口３１２が形成されている。開口３１２は、基部３１０内に一定の深さを有し、長手方向の長さおよびそれと直交する幅は、挿入される基板１００の幅および長さに対応するように設計されている。

開口３１２を挟むように２列の複数のコンタクト挿入穴３１４が形成されている。一方の列のコンタクト挿入穴３１４は、他方の列のコンタクト挿入穴３１４に対し、千鳥状になるように配列されている。コンタクト挿入穴３１４には、コンタクト７００が挿入され、各列のコンタクト７００の接点部７２０が開口３１２内に幾分突出される。換言すると、一方の列のコンタクト７００の接点部と接点部を結ぶ直線と、他方の列のコンタクト７００の接点部と接点部を結ぶ直線との間隔が、開口３１２の幅よりも若干狭くなっている。これにより、基板１００がソケット２００に装着されるとき、各列のコンタクト７００が弾性変形して開き、その中に基板底部１０２が挿入され、電極パッド１０４が対応するコンタクトの接点部により一定の接圧で接続される。

直立部３２０は、一対の支持板３３０を含み、一対の支持板３３０の間に挿抜機構２１０を収容するための空間３３２が形成されている。空間３３２は、その略中央から底部にかけて幅の狭い空間３３２ａとなり、この空間３３２ａは、直立部３２０と基部３１０の交差する部分において開口３１２と連通している。空間３３２は、開口３１２と略等しい幅を有する。空間３３２ａは、基板１００の厚さよりも若干広く、基板１００が開口３１２に挿入されるとき、基板の両側部１０６をガイドする機能を有する。

一対の支持板３３０の下部には、円弧状の溝３３４が形成されている。溝３３４には、後述するレバー４００の回転軸４１２（図６参照）が挿入される。一対の支持板３３０の中央よりやや上部には、矩形状の貫通孔３３６が形成されている。貫通孔３３６は、レバー４００が閉じた位置にあるとき（図２および図３の状態）、レバー４００に形成された爪４１４と係止する。さらに一対の支持板３３０の上部には、円形状の貫通孔３３８が形成されている。貫通孔３３８は、後述するカム６００の回転軸６１０と係合する（図８参照）。

図６にレバー４００の詳細を示す。レバー４００は、Ｌ字型の部材から構成される。レバー４００は、長手方向に延びる操作部４１０と、操作部４１０の一端部からほぼ直角に短手方向に延在する延在部４２０とを有している。操作部４１０と延在部４２０が交差する部分において、対向する面からそれぞれ突出する一対の円形状の回転軸４１２が形成されている。回転軸４１２は、前述した一対の支持板３３０の溝３３４内に挿入される。これにより、レバー４００は、回転軸４１２を介してベース３００に回動自在に接続される。

操作部４１０の上部には、延在部４２０と同方向に延びる一対の爪４１４が形成されている。一対の爪４１４は弾性変形することで開閉可能であり、また、先端にはフックが形成されている。レバー４００がベース３００に対して閉じた位置にあるときに（図２および図３参照）、爪４１４は、支持板３３０に形成された貫通孔３３６内に挿入され、貫通孔３３６と係止し、レバー４００をベース３００に固定する。また、操作部４１０は、ユーザによって使い勝手がよくなるように、肉厚の湾曲した操作面４１６を備えている。

延在部４２０は、操作部４１０よりも狭い幅で操作部４１０から直角方向に延在する。延在部４２０の中央部において、対向する面からそれぞれ突出する一対の円形状の連結軸４２２が形成されている。連結軸４２２は、後述するリンク５００の貫通孔５２２内に挿入され、リンク５００との間に回動自在な接続を提供する。

さらに、延在部４２０の先端には、幅狭の突出部４２４が形成されている。延在部４２０は、図４に示すように、開口３１２と空間３３２ａとが交差する空間内に配置され、そこで回動する。レバー４００がベース３００に対して閉じた位置にあるとき、突出部４２４は、基部３１０の開口３１２の下方に位置し、レバー４００がベース３００から開いた位置に移動されると、突出部４２４は、開口３１２から空間３３２ａへ移動する。

レバー４００もしくは操作面４１６は、ユーザからの力を受ける力点を構成し、回転軸４１２はベース３００に対するレバー４００の支点を構成する。突出部４２４は、後述するように開口３１２から基板１００を抜去させるときの作用点として働く。さらに、連結軸４２２は、基板１００を開口３１２内へ挿入するとき、カム６００により基板を押圧する作用点として働く。好ましくは、支点から力点までの直線距離は、支点から作用点までの直線距離よりも大きく、レバー４００の操作にてこの原理を利用し、操作力を低減させる。

図７にリンクの詳細を示す。リンク５００は、板状の本体部５１０と、本体部５１０の両側に形成された一対の側板部５２０とを有する。本体部５１０と一対の側板部５２０とによって空間５３０が形成される。空間５３０は、レバー４００がベースに対して閉じた位置（図２及び図３参照）にあるとき、レバー４００を収容する。空間５４０は、振動や衝撃に耐えるように基板１００を収容する。空間５５０は、カム６００を収容する。

側板部５２０の一端部には、円形状の貫通孔５２２が形成される。貫通孔５２２には、延在部４２０の連結軸４２２が挿入され、これにより、リンク５００とレバー４００とが回動自在に接続される。また、側板部５２０の他端部には、円形状の貫通孔５２４が形成される。貫通孔５２４には、後述するように、空間５３０内に配置されたカム６００の連結軸６２０が挿入される。

図８にカムの詳細を示す。カム６００は、対向する面からそれぞれ突出する一対の回転軸６１０を有している。回転軸６１０は、支持板３３０に形成された貫通孔３３８内に挿入され、これによりカム６００がベース３００に対して回動自在に接続される。さらに回転軸６１０から離間された位置において、対向する面からそれぞれ突出する一対の連結軸６２０が形成されている。連結軸６２０は、リンク５００の空間５３０内において貫通孔５２４に挿入され、これにより、カム６００とリンク５００とが回動自在に接続される。

カム６００の正面には、溝６４０が形成される。溝６４０は、一定の深さを有し、溝６４０と隣接する上部には固定用突起６５０が形成され、溝６４０と隣接する下部には、円形状に湾曲したカム面６６０が形成される。

レバー４００の回転運動は、リンク５００を介してカム６００に伝達される。レバー４００が開いた位置から閉じた位置へ向けて回転されるとき、延在部４２０と接続されたリンク５００が下方に変位し、これによりカム６００がベースの内側に向けて回転する。反対に、レバー４００が閉じた位置から開いた位置へ向けて回転されるとき、延在部４２０と接続されたリンク５００が上方に変位し、これによりカム６００が上記と反対方向に回転する。

図９にコンタクトの詳細を示す。コンタクト７００は、金属プレートの打ち抜き等によって形成される。コンタクト７００は、直線状の本体部７１０と、屈曲した形状の接点部７２０と、これらの間に形成された幅広のストッパー部７３０とを有している。本体部７１０は、ベース３００の溝３１４内に挿入され、ストッパー部７３０が溝３１４と係止することで本体部７１０の先端が基部３１０から突出する。接点部７２０は、支点７２４を中心に弾性変形可能な接点７２２を有し、本体部７１０が溝３１４に挿入されたとき、接点７２２が互いに対向するように配置される。つまり、各列のコンタクトの接点７２２が開口３１２内に臨むように突出している。基板底部１０２が開口３１２内に押圧されたとき、接点７２２が開き、接点７２２が電極パッド１０４と一定の接圧で接触する。

次に、ソケットへの基板１００の装着について図１０および図１１を参照して説明する。なお、便宜上、図１１は一方の挿抜機構のみの断面を示している。基板１００をソケットに挿入するとき、レバー４００は、図１０および図１１（ａ）に示すように、ベース３００の直立部３２０から離れた位置、即ち開いた位置にある。このとき、レバー４００の延在部４２０は上方に持ち上げられ、リンク５００の空間５３０内に収容されている。延在部４２０の位置に応答して、リンク５００は上方に変位しており、カム６００の固定用突起６５０およびカム面６６０は、直立部３２０から離れた退避位置にある。

次に、基板１００を直立部３２０の空間３３２を通して開口３１２に向けて挿入する。このとき、延在部４２０およびカム６００は、退避した位置にあるので、基板１００の挿入に干渉することはない。基板１００の両側部１０６は、幅狭の空間３３２ａ内をガイドされ、基板底部１０２がコンタクト７００の接点部７２０の頂部に当接する。接点７２４の間隔は、基板の幅よりも狭いため、基板底部１０２は、接点部７２２の頂部に当接した位置に停止する。

次に、図１１（ｂ）に示すように、レバー４００を直立部３２０に向けて接近するように回動させる。レバー４００の回動により、延在部４２０が下方に向けて回転し、これに応答してリンク５００が下方に変位する。リンク５００の変位によりカム６００が回転し、カム６００のカム面６６０が基板１００の切欠部１０８に係合する。

図１１（ｃ）に示すように、さらにレバー４００を回転させると、カム６００の回動によりカム面６６０が切欠部１０８を介して基板１００を開口３１２に向けて押圧する。このとき、レバー４００は、てこの原理を利用するため、より小さな操作力でカム面６６０に大きな作用力を働かせることができる。

カム６００により基板１００が押下されると、コンタクト７００の接点部７２０間が開き、そこに基板底部１０２が挿入される。そして、基板底部の電極パッド１０４が対応する接点７２２と接触する。レバー４００が直立部３２０に接近したとき、すなわち閉じた位置に到達すると、爪４１４が支持板３３０の貫通孔３３６に係止し、レバー４００が固定される。レバー４００の固定と同時にカム６００の回転が停止され、カム面６６０による基板１００の押下が終了する。この時点で、電極パッド１０４は、対応するコンタクトの接点７２２に確実に接続される。さらに、カム６００の固定用突起６５０が基板上部と接触し、基板を上方から安定的に固定し、溝６４０および空間５４０により基板を挟持し、耐振動および耐衝撃に強い構造となる。

基板１００を抜去する場合には、上記動作と反対に、レバー４００を閉じた位置から開いた位置へ回転させる。爪４１４と貫通孔３３６との係止状態が解かれ、レバー４００の回転によりカム６００の固定用突起６５０が基板上部から離脱する。レバー４００が一定の角度を回転したとき、カム面６６０が基板１００の切欠部１０８から離脱し、これと同時に、延在部４２０の突出部４２４が基板底部１０２に当接する（図４を参照）。

さらにレバー４００が回転されると、突出部４２４がコンタクトの接点７２２間に挟持された基板１００を上方に持ち上げ、基板１００をコンタクトの接点７２２間からの離脱させる。このとき、レバー４００は、てこの原理を利用しているため、小さな操作力で突出部４２４に大きな作用力を働かせることができる。レバー４００が完全に開いた位置まで回転されると、基板１００は、コンタクトの接点部７２０の頂部において、その自重で接触した状態となる。

このように本実施例によれば、ベースの両側に設けられた挿抜機構２１０により基板１００の挿抜を行えるようにしたので、従来と比較して、より短時間で、安全に基板をソケットに装着させることができる。さらに、基板１００がソケットに装着されているとき、基板１００はカム６００によってしっかりと固定され、また、レバー４００も安定的に固定されているため、ソケットに対し振動や衝撃が与えられても、基板１００とコンタクト７００との電気的接続を確実に維持することができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。上記実施例では、レバー４００は、基板の面と平行となる面内で回動するようにしたが、ソケットを取り付けるスペースが制限されているような場合には、レバー４００の形状を変更したり、さらには、レバー４００を基板の面と垂直となる面内で回動させるようにしてもよい。

本発明は、メモリモジュールや拡張用モジュールなどの回路基板を装着するソケットに利用される。これらのソケットは、コンピュータ装置やパチンコ台等のあらゆる電子機器において利用することができる。

ソケットに装着されるメモリモジュールを示し、図１(ａ)は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は斜視図である。 図２(ａ)はメモリモジュールを装着したときのソケットの正面図、図２(ｂ)はその側面図である。 図３(ａ)はメモリモジュールを装着したときのソケットの上方からの斜視図、図３(ｂ)はその下方からの斜視図である。 挿抜機能の断面を示し、レバーによりメモリモジュールを抜去させるときの状態を示している。 ベースの詳細を示し、図５(ａ)は上面図、図５（ｂ）は正面図であり、矢印Ｘで示す方向は断面を示している。図５(ｃ)は側面図、図５(ｄ)は斜視図である。 図６はレバーの詳細を示し、図６(ａ)は正面図、図６（ｂ）は側面図、図６(ｃ)は上面図、図６(ｄ)は斜視図である。 図７はリンクの詳細を示し、図７(ａ)は底面方向からの斜視図、図７（ｂ）は上面方向からの斜視図、図７(ｃ)は上面図、図７（ｄ）は底面図である。 カムの詳細を示し、図８（ａ）は背面方向からの斜視図、図８（ｂ）は正面方向からの斜視図、図８（ｃ）は正面図、図８（ｄ）は側面図、図８（ｅ）はＹ−Ｙ線断面図である。 コンタクトの詳細を示し、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は側面図、図９（ｃ）および（ｄ）は斜視図である。 図１０（ａ）はレバーが開いた位置にあるときのソケットの正面図、図１０（ｂ）はその斜視図である。 図１１（ａ）ないし（ｃ）は、基板挿入時のソケットの動作を示す図（一方の挿抜機構のみ断面で示している）である。 従来のソケットの構成を示す図である。 従来のソケットの構成を示す図である。

符号の説明

１００：基板 １０４：電極パッド
１０８：切欠部 １１０：カバー
２００：ソケット ２１０：挿抜機構
３００：ベース ３１０：基部
３１２：開口 ３１４：溝
３２０：直立部 ３３０：支持板
４００：レバー ４１０：操作部
４２０：延在部 ５００：リンク
６００：カム ６５０：固定用突起
６６０：カム面 ７００：コンタクト

Claims (7)

1. 複数の回路素子を実装した基板用のソケットであって、
   長手方向に延びる基部と当該基部の両側に直立する直立部を含み、少なくとも基部には基板を挿入するための開口が形成されたベースと、
   ベースの開口に沿って整列された複数のコンタクトと、
   ベースの両側の前記直立部に取り付けられた一対の挿抜機構とを有し、
   各挿抜機構は、長手方向に延びる操作部と当該操作部の短手方向に延在する延在部を含む部材であって、前記操作部の一方の端部の支点が前記直立部に回転可能に取り付けられたレバーと、
   一方の端部が前記レバーの延在部に結合されたリンクと、
   前記直立部に回転可能に取り付けられ、当該回転可能な位置から離れた位置において前記リンクの他方の端部に結合された連結軸、および前記基板と係合するカム面を有するカムとを備え、
   前記レバーが前記支点を中心に前記直立部に接近する方向に回転されたとき、前記カムは前記連結軸に結合された前記リンクにより第１の方向に回転され、前記カム面が前記基板を前記基部の開口に向けて押圧し、
   前記レバーが前記支点を中心に前記直立部から離れる方向に回転されたとき、前記カムは前記連結軸に結合された前記リンクにより第１の方向と反対の第２の方向に回転され、前記カム面が前記基板から離脱すると同時に前記延在部が前記基板の底部を前記基部の開口から持ち上がるように押圧し、
   前記レバーは、てこの原理を利用して開口への基板の挿入または開口からの基板の抜去を可能とする、ソケット。
2. 前記支点から前記操作部上の力点までの直線距離は、前記延在部に前記リンクが結合された位置から前記支点までの直線距離よりも大きい、請求項１に記載のソケット。
3. 前記カム面は、前記基板の両側部に形成された切欠部と係合し、前記切欠部を介して前記基板を前記基部の開口に向けて押圧する、請求項１または２に記載のソケット。
4. 前記カムは、前記カム面に隣接する固定用突起を含み、前記レバーが前記直立部に対して閉じた位置にあるとき、前記固定用突起は、前記基板の上部を固定する、請求項１に記載のソケット。
5. 前記レバーは、弾性のある爪を含み、前記直立部には、前記爪と係合可能な開口が形成され、前記レバーが前記直立部に対して閉じた位置にあるとき、前記爪が前記開口に係止する、請求項１に記載のソケット。
6. 基板が開口内に挿入されたとき、基板の電極パッドが対応するコンタクトによって一定の接圧で接続される、請求項１ないし５いずれか１つに記載のソケット。
7. 基板は、少なくとも１つの主面に複数の半導体装置を有する、請求項１ないし６いずれか１つに記載のソケット。

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