JP4086413B2

JP4086413B2 - 電気部品用ソケット

Info

Publication number: JP4086413B2
Application number: JP15019599A
Authority: JP
Inventors: 英雄島田; 義之大橋
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000340320A

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、例えば特公平３ー６６７８７号公報に記載されたようなものがある。
【０００３】
ここでの「電気部品」であるＩＣパッケージは、多数のＩＣリードが下面から突設され、これらリードが縦列Ｙと横列Ｘとに格子状に配列されている。
【０００４】
一方、このＩＣパッケージを保持して電気的接続を図る「電気部品用ソケット」であるＩＣソケットは、外形が方形の絶縁材で構成され、基板の上面にカバーが横移動可能に重合されている。
【０００５】
このカバーには、上記のＩＣリードの格子状配列に対応する多数のＩＣリード挿通孔を有し、これらＩＣリード挿通孔群が平行四辺形を呈し、この縦列Ｙと横列Ｘの方向が、カバーの外形の各辺に対して４５度傾いている。
【０００６】
また、基板は、上記ＩＣリード及びＩＣリード挿通孔群に対応した格子状配列の多数のコンタクト群を有している。
【０００７】
カバーを格子状配列の一方の対角線方向に沿って移動させると、このカバーに搭載されたＩＣパッケージも移動され、その各ＩＣリードとコンタクトとが離接されることとなる。
【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、ＩＣリードに対して離接するコンタクトの変位量等を確保するため、カバーの方形の外形に対して、ＩＣリード挿通孔群を４５度傾けるようにしていることから、カバー、ひいては装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、コンタクトピンの変位量等を確保しつつ、小型化を可能とした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、ソケット本体上に電気部品を載置する載置面部を有する上プレートが前記ソケット本体に固定されて設けられ、前記ソケット本体に前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設され、前記載置面部に対して垂直方向に移動可能に移動板が配設され、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接触部を開閉させて、前記電気部品の端子に離接させる電気部品用ソケットにおいて、前記コンタクトピンは縦列及び横列のマトリックス状に配列され、電気部品用ソケット使用状態の平面視における、前記マトリックス状配列範囲の外縁の四角形と、電気部品用ソケットの外形の四角形との各辺が平行になるように構成され、前記各コンタクトピンは、一対の弾性片を有し、これらの先端部に前記端子を挟持して電気的に離接される接触部が形成され、前記各コンタクトピンの両側には、前記移動板に形成されたカム部が配置され、前記移動板を移動させることにより、前記コンタクトピンの両側に配置された一対のカム部で、前記両弾性片が押圧されて、前記両接触部が開かれるように構成され、前記上プレートには、前記各コンタクトピンの前記一対の弾性片の間に挿入され、前記一対の弾性片が閉じた状態では該一対の弾性片にて挟持された状態となる位置決めリブが形成されると共に、前記両接触部の変位方向が、前記コンタクトピンの縦列及び横列の配列方向に対して一定の角度を持つ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。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記一定の角度は、４５°であ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８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、「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。
【００１７】
このＩＣパッケージ１２は、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、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が突出して縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。
【００１８】
一方、ＩＣソケット１１は、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、前記各半田ボール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を変位させる移動板１７が配設され、更に、この移動板１７の上側に、上プレー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、その移動板１７を上下動させる操作部材２１が配設されている。
【００１９】
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に示すような形状に形成されている。
【００２０】
詳しくは、コンタクトピン１５は、上側の略半分に、一対の弾性片１５ａ，１５ｂが形成され、下側の略半分に、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５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の側面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。この両接触部１５ｅ，１５ｆは、半田ボール１２ｂの球状の直径線上に位置している。
【００２１】
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が形成されることにより、これら折曲部１５ｇが移動板１７の後述するカム部１７ａにて押圧されて前記両接触部１５ｅ，１５ｆが開くように構成されている。
【００２２】
さらに、このコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ａ，１５ｂの内、一方の弾性片１５ｂには、前記折曲部１５ｇの上側において、クランク部１５ｊが形成されることにより、当該一方の弾性片１５ｂの根本部１５ｋの軸Ｏ１と前記接触部１５ｆの軸Ｏ２とがズラされている（図５の（ｂ）等参照）。
【００２３】
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６及び図７等に示すように、ソケット本体１３に形成された圧入孔１３ａに圧入されて、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。
【００２４】
このようなコンタクトピン１５は、図１及び図８に示すように、縦列と横列とにマトリックス状に配列され、ＩＣソケット１１使用状態の平面視における、前記マトリックス状配列範囲の外縁の四角形Ｋ１と、ＩＣソケット１１の外形の四角形Ｋ２との各辺が平行になるように構成されている。
【００２５】
そして、これら各コンタクトピン１５には、一対の接触部１５ｆの変位方向Ｎ１が、前記コンタクトピン１５の縦列又は横列の配列方向Ｎ２に対して一定の角度（この実施の形態では４５°）を持つように構成されている。
【００２６】
一方、移動板１７は、図３，図６及び図７に示すように、ソケット本体１３に上下動自在、すなわち、後述する上プレート載置面部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、移動板１７を上下動させるアーム２３が一対（図面上一方は省略）配設されている。このアーム２３は、軸２４によりソケット本体１３に、又、軸２５により移動板１７にそれぞれ回動自在に取り付けられると共に、上端部２３ａが前記操作部材２１のカム面２１ａにて押圧されるようになっている。これにより、操作部材２１を下降させると、カム面２１ａに押されてアーム２３が軸２４を中心に図３中反時計回りに回動されることにより、移動板１７が下降されるようになっている。
【００２７】
そして、図６及び図７に示すように、この移動板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。
【００２８】
また、前記上プレート１９は、図２に示すように、ＩＣパッケージ１２が上側に載置される載置面部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。さらに、この上プレート１９には、図６に示すように、各コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄ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。
【００２９】
さらに、前記操作部材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、上プレート１９の載置面部１９ａ上の所定位置に載置されるようになっている。また、この操作部材２１は、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、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（図３（ａ）参照）。
【００３０】
さらに、この操作部材２１には、前記アーム２３を回動させるカム面２１ａの他に図２に示すラッチ２８を、回動させる作動部が形成されている（図示省略）。
【００３１】
このラッチ２８は、図２に示すように、ソケット本体１３に軸２８ａを中心に回動自在に取り付けられ、スプリング２９により図２中時計回りに付勢され、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。
【００３２】
また、このラッチ２８には、操作部材２１の作動部が摺動する被押圧部（図示省略）が形成され、操作部材２１が下降されると、作動部を被押圧部が摺動して、ラッチ２８が図２中二点鎖線に示すように反時計回りに回動されて、押え部２８ｂがＩＣパッケージ１２配設位置より退避されるように構成されている。
【００３３】
次に、作用について説明する。
【００３４】
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のカム面２１ａにより、アーム２３が図３の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態まで反時計回りに回動されて移動板１７が下降される。この移動板１７の下降により、図６，図８（ａ）から図７，図８（ｂ）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７に示すように開かれる。
【００３５】
また、これと同時に、操作部材２１の作動部により、ラッチ２８の被押圧部が押されて、図２中実線に示す状態から二点鎖線に示す状態まで、スプリング２９の付勢力に抗して時計回りに回動され、押え部２８ｂが退避位置まで変位する。
【００３６】
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、上プレート１９の載置面部１９ａ上の所定位置に載置され、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７の（ｂ）参照）。
【００３７】
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、移動板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２９の付勢力により図２中時計回りに回動される。
【００３８】
移動板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７，図８（ｂ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
この際には、コンタクトピン１５の一方の弾性片１５ｂの根本部１５ｋの軸Ｏ１と、接触部１５ｆの軸Ｏ２とがズラされているため、当該接触部１５ｆが半田ボール１２ｂに当接するときには、多少摺動することにより、ワイピング効果が発揮されて電気的な接触安定性が向上することとなる。
【００４１】
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。
【００４２】
このようなものにあっては、図１及び図８に示すように、ＩＣソケット１１使用状態の平面視において、コンタクトピン１５のマトリックス状配列範囲の外縁の四角形Ｋ１と、ＩＣソケット１１の外形の四角形Ｋ２との各辺が略平行になるように構成され、これら各コンタクトピン１５には、一対の接触部１５ｆの変位方向Ｎ１が、前記コンタクトピン１５の縦列又は横列の配列方向Ｎ２に対して一定の角度（この実施の形態では４５°）を持つように構成されている。従って、コンタクトピン接触部１５ｆの変位量を確保できた上で、ＩＣソケット１１の小型化を図ることができる。
【００４３】
また、コンタクトピン１５に一対の弾性片１５ａ，１５ｂを設け、これら弾性片１５ａ，１５ｂに形成された両接触部１５ｅ，１５ｆを互いに変位させてＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂを挟持するようにしているため、一方の接触部のみを変位させるものと比較すると、各接触部１５ｅ，１５ｆの変位量を小さくできることから、これを変位させる移動板１７の移動量を小さくでき、この点でも、上記効果と相まって、一層ＩＣソケット１１の小型化を図ることができる。
【００４４】
さらに、この実施の形態の移動板１７は上下動されることにより、コンタクトピン１５の接触部１５ｆを変位させるものであるため、移動板を横方向にスライドさせて接触部を変位させるものと異なり、上記効果と相まって、より一層ＩＣソケット１１の小型化を図ることができる。
【００４５】
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、上記コンタクトピン１５では、弾性片１５ａ，１５ｂを一対設けているが、一方のみ有するものでも良い。
【００４６】
【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、電気部品用ソケット使用状態の平面視において、コンタクトピンのマトリックス状配列範囲の外縁の四角形と、電気部品用ソケットの外形の四角形との各辺が平行になるように構成され、これら各コンタクトピンの接触部の変位方向が、前記コンタクトピンの配列方向に対して一定の角度を持つように構成されているため、コンタクトピン接触部の変位量を確保できた上で、電気部品用ソケットの外形を小さくすることができる。
【００４７】
また、請求項１に記載の発明によれば、コンタクトピンに一対の弾性片を設け、これら弾性片に形成された両接触部を互いに変位させて電気部品の端子を挟持するようにしているため、一方の接触部のみを変位させるものと比較すると、各接触部の変位量を小さくできることから、これを変位させる移動板の移動量を小さくでき、この点でも、上記効果と相まって、電気部品用ソケットの小型化を図ることができる。
【００４８】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、載置面部に対して垂直方向に移動可能に移動板が配設され、この移動板を垂直方向に移動させることにより、この移動板に形成されたカム部にて前記弾性片が押圧されて、前記コンタクトピンの接触部が前記電気部品の端子に離接されるようにしたため、移動板を横方向にスライドさせて接触部を変位させるものと異なり、電気部品用ソケットの横幅も小型化を図ることができる。
【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】ＩＣパッケージを示す図で、（ａ）はＩＣパッケージの正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図５】同実施の形態に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）はコンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の平面図、（ｄ）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コンタクトピン接触部閉状態におけるコンタクトピン等を示す図で、（ａ）はコンタクトピン配設状態の断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図７】同実施の形態に係るコンタクトピン接触部開状態におけるコンタクトピン等を示す図で、（ａ）はコンタクトピン配設状態の断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図８】同実施の形態に係る図１のＸ部を示す拡大説明図で、（ａ）はコンタクトピン接触部の閉状態を、（ｂ）はコンタクトピン接触部の開状態を示す図である。
【符号の説明】
11 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
12 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
15a,15b 弾性片
15c ソルダーテール部
15d 基部
15e,15f 接触部
15g 折曲部
15j クランク部
15k 根本部
K1 マトリックス状配列範囲の外縁の四角形
K2 ＩＣソケットの外形の四角形
N1 コンタクトピン接触部の変位方向
N2 コンタクトピンの配列方向

Claims

ソケット本体上に電気部品を載置する載置面部を有する上プレートが前記ソケット本体に固定されて設けられ、前記ソケット本体に前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設され、前記載置面部に対して垂直方向に移動可能に移動板が配設され、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接触部を開閉させて、前記電気部品の端子に離接させる電気部品用ソケットにおいて、
前記コンタクトピンは縦列及び横列のマトリックス状に配列され、電気部品用ソケット使用状態の平面視における、前記マトリックス状配列範囲の外縁の四角形と、電気部品用ソケットの外形の四角形との各辺が平行になるように構成され、
前記各コンタクトピンは、一対の弾性片を有し、これらの先端部に前記端子を挟持して電気的に離接される接触部が形成され、
前記各コンタクトピンの両側には、前記移動板に形成されたカム部が配置され、前記移動板を移動させることにより、前記コンタクトピンの両側に配置された一対のカム部で、前記両弾性片が押圧されて、前記両接触部が開かれるように構成され、
前記上プレートには、前記各コンタクトピンの前記一対の弾性片の間に挿入され、前記一対の弾性片が閉じた状態では該一対の弾性片にて挟持された状態となる位置決めリブが形成されると共に、前記両接触部の変位方向が、前記コンタクトピンの縦列及び横列の配列方向に対して一定の角度を持つように構成されたことを特徴とする電気部品用ソケット。
前記一定の角度は、４５°であ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。