JP4287559B2 - 電子部品用ソケット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に装着する際に用いられる電子部品用ソケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体チップなどをマザーボードに装着するには、半導体チップなどが搭載された電子部品としてのパッケージモジュールなどをマザーボードに直接半田付けするようにしたものがある。
【0003】
しかしながら、上記したようなパッケージモジュールには様々な種類があり、製品としてのパーソナルコンピュータには種々の機種があり、パッケージモジュールが標準装備されているものと装備されていないものとがある。そのため、パッケージモジュールが標準装備されていないパーソナルコンピュータを購入したユーザは、後に新たなまたは別のパッケージモジュールを装備する必要になった場合にユーザ側で行うことになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようにユーザ側でパッケージモジュールを装備する必要が生じた際に、マザーボードとの接続用ピンがパッケージモジュール底面に配設された半田ボールのような場合には、ユーザ側でパッケージモジュールを半田付けすることは極めて困難であるか不可能であるという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、半導体チップなどを一体化したパッケージモジュールなどの電子部品を簡単に装着かつ交換し得ると共に薄型化することを実現するために、本発明に於いては、電子部品を基板上に装着するための電子部品用ソケットであって、基板上に載置可能な形状に形成された板状本体と、前記板状本体に一体的に設けられかつ電子部品に電気的に接触することにより前記基板との間の電気的接続を行うためのコネクタ手段とを有し、前記板状本体が、前記電子部品を載置状態に保持すると共に着脱可能にする電子部品保持手段を有し、前記電子部品保持手段が、互いに対向しかつ前記載置状態の前記電子部品の外側に弾性変形可能に設けられた一対の弾発保持片と、前記一対の弾発保持片にソケット内側かつ前記電子部品の肩部に向けて斜め下方に延出するように設けられた一対の係合爪とを有し、前記係合爪に、前記電子部品の肩部に係合するように前記係合爪の幅方向両側縁部を折り曲げて形成された係合有効部が設けられ、前記一対の係合爪の前記係合有効部間が前記電子部品の幅よりも短くされているものとした。
【0006】
これによれば、電子部品と基板との間に介在して両者を電気的に接続するソケットにおいて、電子部品を着脱可能な電子部品保持手段を設けており、電子部品の装着が容易であると共に交換も可能である。
【0007】
また、前記板状本体が、前記載置状態で前記基板に仮止めするための仮止め手段と、前記基板に半田付けされる半田固定部との少なくともいずれか一方をさらに有することにより、ソケットを基板に仮止めすることができることから、ソケットに設けたコネクタ手段の基板側への半田付けを例えばリフローにより行う際にソケットを同時に半田付けして基板に固着することができる。
【0008】
また、前記仮止め手段が、前記板状本体から前記基板に向けて突設されかつ弾性圧縮変形可能な弾性係合脚片からなり、前記基板が前記弾性係合脚片を挿入するための孔を有し、前記弾性係合脚片が前記孔に挿入されて弾性変形しかつ前記孔に弾発係合することにより前記板状本体が前記基板に仮止めされ、前記弾性係合脚片の前記孔に係合する側縁が、前記孔の半径方向外側に突出する緩やかな山形形状に形成されていることによれば、基板に設けた孔に挿入するのみで圧入状態による仮止めを行うことができる。
【0009】
また、前記コネクタ手段が、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続するための導電性接触子を受容する樹脂製ホルダを有し、前記板状本体と前記ホルダとの少なくともいずれか一方に前記板状本体及び前記ホルダ間や前記基板との間の熱膨張変形差を許容するための熱膨張変形許容手段を設けたことによれば、金属製板状本体との二重構造としたことから、ホルダを極力薄型化しても強度が低下することが無いと共に、両者間や基板との間に熱膨張変形差が生じても、それを許容することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明が適用された電子部品用ソケットの装着状態を示す斜視図であり、図2は、その装着状態を示す要部拡大側断面図であり、図3は、ソケットの分解組み立て斜視図である。
【0012】
図1に示されるように、本ソケット1は、基板2上に取り付けられ、その上に電子部品としての例えばパッケージモジュール3を装着して使用される。パッケージモジュール3にあっては、半導体チップを合成樹脂材で封止し、図2に示されるように裏面に複数の接続用端子3aが配設されている。そのパッケージモジュール3の端子3aと、基板2上の配線パターンとして形成された配線パッド2aとが、本ソケット1を介して電気的に接続される。
【0013】
本ソケット1は、金属製(例えばステンレス鋼)板状本体4とコネクタ手段としての導電性接触子ユニット5とからなる。導電性接触子ユニット5は、板状本体4に例えばモールド成形にて一体化された合成樹脂製ホルダ5aに、図2に示されるように厚さ方向に貫通する孔内に同軸的に受容されたコイルばねからなる導電性針状体5bを設けて構成されているものであって良い。
【0014】
その導電性針状体5bの一方(図の下側)のコイル端が基板2の上記した配線パッド2aに半田付けされ、他方(図の上側)のコイル端部が、パッケージモジュール3の端子3aに弾発的に接触させるべくホルダ5aの上面から上方に向けて所定量突出するようにされている。また導電性針状体5bは、図1に示されるようにホルダ5aの板状本体4への装着前にあってはホルダ5aの孔内に仮止め可能であると良い。例えば、導電性針状体5bの上記半田付け側コイル端が若干拡径されて孔内に圧入状態になるようにされている。
【0015】
このように本発明によるソケット1にあっては、基板2に板状本体4が取り付けられ、その板状本体4に一体化されている導電性接触子ユニット5のホルダ5a上に載置されたパッケージモジュール3を一体的に保持すると共に着脱可能にするものである。次に、その構造を示す。
【0016】
本ソケットの板状本体4にあっては、図3及び図4に示されるように矩形状をなし、その両長辺部の適所に、基板2への仮止め手段として図示例では4つの弾性係合脚片4aと、基板2への半田付けによる固定用として図示例では6つの舌片4bと、パッケージモジュール3に弾発係合するようにされた電子部品保持手段として図示例では一対の弾発保持片6とが一体的に形成されている。また、板状本体4の両短辺部には、合成樹脂製ホルダ5aのモールドによる一体化を強固にするために、図5に示されるようにホルダ5a内に埋め込まれるようになる結合片部4cが形成されている。
【0017】
また、板状本体4の主面には、各導電性針状体5bを配線パッド2aに接続可能にするための開口4dと、熱膨張変形許容手段として長手方向中央部にて長手方向の軸線に直交する向きに両長辺部から切り込まれた2本のスリット4eと、平坦部の適所に配設された複数のリブ4fとがそれぞれ設けられている。上記スリット4eは、金属製板状本体4と合成樹脂製ホルダ5aとの間や基板2との間の熱膨張変形差を許容するためのものであり、リブ4fは、本ソケット1の薄型化による強度低下を補うためのものである。
【0018】
このように形成された板状本体4にホルダ5aが例えばモールドにより一体化されてソケット1が構成され、そのソケット1が図1に示されるように基板2上に取り付けられるが、その際には、板状本体4の各弾性係合脚片4aを、基板2に予め対応させて設けられた各係合孔2bに挿入する。
【0019】
本図示例における弾性係合脚片4aは、図に示されるように一対のU字状片からなり、係合孔2bに挿入された両U字状片の弾性変形により、係合孔2bに弾発係合するものである。これにより、ソケット1(板状本体4)が基板2に仮止めされる。なお、基板2の厚さ違いに対応し得るように、弾性係合脚片4aの両U字状片の各外側側縁は、図6に示されるように、係合孔2bの半径方向外側に突出する緩やかな山形形状に形成されている。
【0020】
次に、例えば上記した舌片4bに半田ペーストを塗布しておき、ソケット1を仮止めした状態の基板2をリフロー炉に通すことにより、舌片4bと、基板2上に設けられた固定用パッド2cとが半田付けされ、これによりソケット1が基板2に完全に固設される。同時に、上記したように導電性針状体5bの下側コイル端にも半田ペーストを塗布しておくことにより、導電性針状体5bと配線パッド2aとが半田(図2のW)付けされる。
【0021】
そして、図1に示されるようにパッケージモジュール3をソケット1(ホルダ5a)上に載置する。なお、上記した弾発保持片6には、図7aに示されるように、ソケット1内側に向けて斜め下方に延出するように切り起こされた係合爪6aが設けられていると共に、互いに対向して設けられた両弾発保持片6の対向する係合爪6a間がパッケージモジュール3の幅よりも若干短くされている。
【0022】
したがって、パッケージモジュール3をソケット1上方から装着する際には両弾発保持片6が押し広げられ、ホルダ5上に載置した状態では、図7bに示されるように各係合爪6aがパッケージモジュール3の肩部に係合するようになっている。なお、係合爪6aの係合有効部を長くするため、係合爪6aの幅方向両側縁部を略直角に折り曲げ加工している。そして、バージョンアップされたパッケージモジュールを交換する必要が生じた場合には、対向する係合爪6a同士がパッケージモジュール3の外側に逃げるように両弾発保持片6を変形させることにより、係合状態が解除され、パッケージモジュールの交換を容易に行うことができる。
【0023】
本図示例にあっては、ソケット1を金属製板状本体1と合成樹脂製ホルダ5aとの二重構造にしたことから、強度を損なうことなくホルダ5aを極力薄型化し得るため、ソケット1の薄型化を向上することができる。さらに、リブ4fを設けて反りなどを防止している。
【0024】
また、上記図示例ではホルダ5aを板状本体4にモールド成形したが、接着するようにしても良い。いずれの場合においても、使用時の高低温の繰り返しにおいて、板状本体4とホルダ5aとの間や基板との熱膨張係数の違いにより、反り・曲がり・亀裂・位置関係のずれが起きるが、本図示例によれば、上記したようにスリット4eを設けて、それにより熱膨張差を吸収するようにしているが、ホルダ5a側(または両者)にスリットを設けるようにしても同様の効果を奏し得る。
【0025】
また、本図示例によれば、パッケージモジュール3をソケット1の上方から装着するようにし、係合爪6aもパッケージモジュール3の肩部に必要最小限で係合しているだけであることから、パッケージモジュールの上面が広く開放されており、放熱効果が大であり、蓄熱を防止し得る。
【0026】
【発明の効果】
このように本発明によれば、電子部品を着脱可能な電子部品保持手段を設けており、電子部品の装着が容易であると共に、ソケットを基板に仮止めすることができることから、ソケットに設けたコネクタ手段の基板側への半田付けを例えばリフローにより行う際にソケットを同時に半田付けして基板に固着することができる。さらに、バージョンアップされた電子部品を交換する必要が生じた場合にも、ワンタッチで電子部品のみを交換可能なため、従来のようにマザーボードごと交換するような事態を避けることができる。
【0027】
また、仮止め手段が弾性圧縮変形可能な弾性係合爪からなることにより、基板に設けた孔に挿入するのみで圧入状態による仮止めを行うことができ、種々の厚さの基板に対応可能である。また、コネクタ手段が合成樹脂製ホルダを有する場合に、金属製板状本体との二重構造としたことから、ホルダを極力薄型化しても強度が低下することが無いと共に、両者間に熱膨張変形差が生じても、それを許容することができ、ソケットの薄型化を極力向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された電子部品用ソケットの装着状態を示す斜視図。
【図2】ソケットの装着状態を示す図1の矢印II−II線に沿って見た要部拡大側断面図。
【図3】ソケットの分解組み立て斜視図。
【図4】板状本体の裏面図。
【図5】図1の矢印V−V線に沿って見た要部拡大側断面図。
【図6】弾性係合脚片の形状を示す図3の矢印VI線から見た拡大図。
【図7】(a)はパッケージモジュールの装着要領を示す図であり、(b)は装着後の状態を示す図。
【符号の説明】
1 ソケット
2 基板、2a 配線パッド、2b 係合孔
3 パッケージモジュール、3a 接続用端子
4 板状本体、4a 弾性係合脚片、4b 舌片、4c 結合片部
4d 開口、4e スリット、4f リブ
5 導電性接触子ユニット、5a ホルダ、5b 導電性針状体
6 弾発保持片、6a 係合爪
Claims (4)
- 電子部品を基板上に装着するための電子部品用ソケットであって、
基板上に載置可能な形状に形成された板状本体と、前記板状本体に一体的に設けられかつ電子部品に電気的に接触することにより前記基板との間の電気的接続を行うためのコネクタ手段とを有し、
前記板状本体が、前記電子部品を載置状態に保持すると共に着脱可能にする電子部品保持手段を有し、
前記電子部品保持手段が、互いに対向しかつ前記載置状態の前記電子部品の外側に弾性変形可能に設けられた一対の弾発保持片と、前記一対の弾発保持片にソケット内側かつ前記電子部品の肩部に向けて斜め下方に延出するように設けられた一対の係合爪とを有し、
前記係合爪に、前記電子部品の肩部に係合するように前記係合爪の幅方向両側縁部を折り曲げて形成された係合有効部が設けられ、
前記一対の係合爪の前記係合有効部間が前記電子部品の幅よりも短くされていることを特徴とする電子部品用ソケット。 - 前記板状本体が、前記載置状態で前記基板に仮止めするための仮止め手段と、前記基板に半田付けされる半田固定部との少なくともいずれか一方をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の電子部品用ソケット。
- 前記仮止め手段が、前記板状本体から前記基板に向けて突設されかつ弾性圧縮変形可能な弾性係合脚片からなり、
前記基板が前記弾性係合脚片を挿入するための孔を有し、
前記弾性係合脚片が前記孔に挿入されて弾性変形しかつ前記孔に弾発係合することにより前記板状本体が前記基板に仮止めされ、
前記弾性係合脚片の前記孔に係合する側縁が、前記孔の半径方向外側に突出する緩やかな山形形状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電子部品用ソケット。 - 前記コネクタ手段が、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続するための導電性接触子を受容する樹脂製ホルダを有し、
前記板状本体と前記ホルダとの少なくともいずれか一方に前記板状本体及び前記ホルダ間や前記基板との間の熱膨張変形差を許容するための熱膨張変形許容手段を設けたことを特徴とする請求項1若しくは請求項3に記載の電子部品用ソケット。
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