JP4322461B2

JP4322461B2 - 電気部品用ソケット

Info

Publication number: JP4322461B2
Application number: JP2002065546A
Authority: JP
Inventors: 直之岡本
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP2003264046A

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に離接するコンタクトピンの改良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】
この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、板状の一対の弾性片が対向するように形成され、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、その弾性片が上下方向に移動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】
その移動板を移動させて、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、移動板が元の位置に復帰されることにより、弾性片の接触部も元の位置に戻って行き、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、移動板を移動させて、両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、プレス加工によって打ち抜かれた板材を折り返して対向する一対の弾性片を形成しているため、コンタクトピンの対向する一対の弾性片を開かせるときに、両弾性片にねじれの力が掛かってしまい、両対向面の間隔が所定量より狭まってしまい、円滑な動きができない場合がある。特に、複数のコンタクトピンが接近して配置され、隣接する両コンタクトピンの弾性片同士が互いにすれ違うものにあっては、間隔が狭まることにより、干渉してしまう虞があった。
【０００９】
そこで、この発明は、コンタクトピンの一対の弾性片の間隔が狭まることなく、円滑な動きをさせ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、ソケット本体上に電気部品本体の下面に複数の略球状の端子を有する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略球状の端子に離接可能なコンタクトピンが複数並んで配設され、前記ソケット本体に対して移動板が移動自在に設けられ、該移動板を上下方向に移動させることにより、前記コンタクトピンの弾性片を弾性変形させて、該弾性片の先端部に設けられた接触部を変位させ、前記電気部品の略球状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、前記コンタクトピンには、板材が折曲されることにより互いに板面で対向すると共に板面に沿う方向に弾性変形する一対の弾性片が設けられ、該両弾性片の一部に変位方向の外側に向けて凸となり上端縁部が前記移動板にて押圧される被押圧部を形成し、前記移動板を下降させることにより前記上端縁部が押圧されて前記両弾性片が弾性変形されると共に、前記両被押圧部の少なくとも一方に他方の前記弾性片側に突出する少なくとも１つの突部が設けられ、前記コンタクトピンの弾性片が弾性変形された時、該突部が前記他方の弾性片側の対向面に当接することにより、一対の弾性片の両対向面の間隔が狭まる方向への動きを規制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、前記コンタクトピンの一対の弾性片の両接触部は、前記略球状の端子の前記弾性片の変位方向に沿う中心線を境として互いに反対側に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
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、一対の弾性片を開いたときに、一方の弾性片の接触部が、隣接するコンタクトピンの他方の弾性片の接触部にすれ違うように配置され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】
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。
【００１７】
このＩＣパッケージ１２は、例えば図８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。
【００１８】
このＩＣソケット１１は、図２に示すように、プリント配線板（図示せず）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、トッププレート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６等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、板状の一対の弾性片１５ａが形成され、下側の略半分に、１本のソルダーテール部１５ｂが形成されている。それら一対の弾性片１５ａ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１５ａ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１５ｄが形成され、この両接触部１５ｄで半田ボール１２ｂが挟持されるようになっている。この両接触部１５ｄは、図７に示すように、半田ボール１２ｂの中心を通ると共に弾性片１５ａの変位方向に沿う中心線Ｏを境として互いに反対側に配置されている。
【００２１】
また、このコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ａには、この弾性片１５ａの変位方向の外側に向けて凸となるように被押圧部１５ｅが形成され、これら被押圧部１５ｅが後述する移動板１７のカム部１７ａにて押圧されて前記両接触部１５ｄが開くように構成されている。
【００２２】
この両接触部１５ｄの開き量は、最大限開いたときに、互いに隣接するコンタクトピン１５の接触部１５ｄの側方を通り過ぎてすれ違うように構成されている（図７の（ｂ）参照）。
【００２３】
さらに、その一方の弾性片１５ａの被押圧部１５ｅの対向面側には、他方の弾性片１５ａの被押圧部１５ｅ側に突出する突部１５ｆが形成され、この突部１５ｆにより、一対の弾性片１５ａ，１５ａの両対向面の間隔が狭まる方向への動きが規制されるようになっている。
【００２４】
そして、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、図３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１５ｃに形成された食込み部１５ｇ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。
【００２５】
このソケット本体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。
【００２６】
一方、移動板１７は、図３に示すように、ソケット本体１３に上下動自在に配設され、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が操作部材２１のカム面２１ｃに摺接している。これにより、操作部材２１を下降させると、カム面２１ｃに押されてアーム２３が軸２４を中心に図３から図４に示すように反時計回りに回動することにより、移動板１７が下降されるようになっている。
【００２７】
そして、図７の（ａ）及び（ｂ）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の被押圧部１５ｅ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の被押圧部１５ｅ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の両被押圧部１５ｅ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１５ｄが互いに開くように構成されている。
【００２８】
また、トッププレート１９は、ＩＣパッケージ１２が上側に収容される収容面部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、このトッププレート１９には、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に外力が作用していない状態（両接触部１５ｄが閉じた状態）では、その位置決めリブ１９ｃは、両弾性片１５ａにて挟持された状態となっている（図７の（ａ）参照）。
【００２９】
さらに、操作部材２１は、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２１ａを有し、この開口２１ａを介してＩＣパッケージ１２が挿入されて、トッププレート１９の収容面部１９ａ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２１は、図２及び図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２７により上方に付勢されると共に、最上昇位置で、係止爪２１ｂ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。
【００３０】
さらに、この操作部材２１には、アーム２３を回動させるカム面２１ｃの他に図１０に示すように、ラッチ２８を回動させる作動部２１ｄが形成されている。
【００３１】
このラッチ２８は、図２等に示すように、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中反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設定されている。
【００３２】
また、このラッチ２８には、操作部材２１の作動部２１ｄが摺動する被押圧部２８ｃが形成され、操作部材２１が下降されると、作動部２１ｄを被押圧部２８ｃが摺動して、ラッチ２８が図５に示すように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なっている。
【００３３】
次に、この実施の形態の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、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２１ｃにより、アーム２３が図４に示すように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７の（ａ）から（ｂ）に示すように、カム部１７ａが下降し、このカム部１７ａの摺動面１７ｂにより、コンタクトピン１５の被押圧部１５ｅが押されて、一対の接触部1５ｄが図７の（ｂ）に示すように開かれる。
【００３５】
この際には、一方の弾性片１５ａには、他方の弾性片１５ａ側に向けて突部１５ｆが形成されていることから、両弾性片１５ａにねじれ方向の力が掛かって、一対の弾性片１５ａ，１５ａの両対向面の間隔が狭まる方向へ動いたときには、この突部１５ｆが他方の弾性片１５ａに当接することにより、両弾性片１５ａ，１５ａの間隔が規制され、突部１５ｆの突出量より狭くなることはない。
【００３６】
してみれば、図７に示すように、隣接するコンタクトピン１５の接触部１５ｄの背面部に接触することなく、接触部１５ｄの開き量を確保できると共に、円滑な動作を行わせることができる。
【００３７】
ちなみに、図９の（ｂ）に示すように、突部１５ｆが形成されていないものでは、両弾性片１５ａにねじれ方向の力が掛かって、接触部１５ｄが斜めに動き、隣接するコンタクトピン１５の接触部１５ｄ同士の背面部が干渉することにより、接触部１５ｄの開き量を確保できない虞がある。
【００３８】
また、隣接するコンタクトピン１５の接触部１５ｄ同士が、相手の接触部１５ｄの側方を通り過ぎて両接触部１５ｄがすれ違うような位置まで広がるため、コンタクトピン１５の配設ピッチが狭くなった場合でも、両接触部１５ｄの開き量を確保することができる。
【００３９】
さらに、これと同時に、操作部材２１の作動部２１ｄにより、ラッチ２８の被押圧部２８ｃが押されて、図２に示す状態から図５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。
【００４０】
この状態で、ＩＣパッケージ１２がトッププレート１９の収容面部１９ａ上に、ガイド部１９ｂにガイドされて所定位置に収容され、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１５ｄの間に、非接触状態で挿入される（図７の（ｂ）参照）。
【００４１】
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がスプリング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５に示す状態から反時計回りに回動される。
【００４２】
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の被押圧部１５ｅへの押圧力が解除され、一対の接触部１５ｄが互いに閉じる（狭まる）方向に移動し、両接触部１５ｄにて半田ボール１２ｂが挟持される。
【００４３】
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、この状態で、ＩＣパッケージ１２のバーンイン試験等が行われることとなる。
【００４４】
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１５ｄが開かれ、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂから一対の接触部１５ｄが離間されることにより、この状態から、自動機によりＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１から無抜力で外すことができる。
【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、上記実施の形態では、一対の弾性片１５ａの両方が弾性変形させられて開閉するようになっているが、これに限らず、片方だけ弾性変形するものでも良い。また、一対の弾性片の片方だけ弾性変形させるものでは、移動板を横方向に移動させるようにして弾性変形させても良い。また、一対の弾性片の片方だけに突部を設けたが、これに限らず、両方の弾性片に突部を設け、両突部が互いに対向する弾性片に当接し、両弾性片の間隔を確保するようにしても良い。さらに、突部は弾性片に１つずつ設けたが、各弾性片に複数個の突部を設けるようにしても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、各請求項に記載の発明によれば、コンタクトピンには、板材が折曲されることにより互いに板面で対向すると共に板面に沿う方向に弾性変形する一対の弾性片が設けられ、両弾性片の一部に変位方向の外側に向けて凸となり上端縁部が移動板にて押圧される被押圧部を形成し、移動板を下降させることにより上端縁部が押圧されて両弾性片が弾性変形されると共に、両被押圧部の少なくとも一方に他方の弾性片側に突出する少なくとも１つの突部が設けられ、この突部により、一対の弾性片の両対向面の間隔が狭まる方向への動きを規制したため、一対の弾性片の間隔が狭まる方向へ動いたときには、その突部が他方の弾性片に当接することにより、両弾性片の間隔が規制されて、突部の突出量より狭くなることはなく、弾性片を円滑に作動させることができる。
【００４７】
請求項３に記載された発明によれば、コンタクトピンは、一対の弾性片を開いたときに、一方の弾性片の接触部が、隣接するコンタクトピンの他方の弾性片の接触部にすれ違うように配置されたため、隣接するコンタクトピン同士の配設ピッチが狭いものでも、開き量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１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ソケットの操作部材を下降させた状態の断面図である。
【図５】同実施の形態に係るＩＣソケットのラッチの動きを示す、操作部材が下降位置にある状態を示す断面図である。
【図６】同実施の形態に係るＩＣソケットを示す図で、（ａ）はコンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）はコンタクトピンの接触部の平面図である。
【図７】同実施の形態に係るコンタクトピンの動きを示す図で、（ａ）はコンタクトピンを閉じた状態、（ｂ）はコンタクトピンを開いた状態を示す図である。
【図８】同実施の形態に係る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９】コンタクトピンの弾性片に突部が設けられていない状態の動きを示す図で、（ａ）はコンタクトピンを閉じた状態、（ｂ）はコンタクトピンを開いた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 弾性片
15d 接触部
15f 突部
17 移動板
19 トッププレート
19a 収容面部
21 操作部材

Claims

ソケット本体上に電気部品本体の下面に複数の略球状の端子を有する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略球状の端子に離接可能なコンタクトピンが複数並んで配設され、前記ソケット本体に対して移動板が移動自在に設けられ、該移動板を上下方向に移動させることにより、前記コンタクトピンの弾性片を弾性変形させて、該弾性片の先端部に設けられた接触部を変位させ、前記電気部品の略球状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、
前記コンタクトピンには、板材が折曲されることにより互いに板面で対向すると共に板面に沿う方向に弾性変形する一対の弾性片が設けられ、該両弾性片の一部に変位方向の外側に向けて凸となり上端縁部が前記移動板にて押圧される被押圧部を形成し、前記移動板を下降させることにより前記上端縁部が押圧されて前記両弾性片が弾性変形されると共に、前記両被押圧部の少なくとも一方に他方の前記弾性片側に突出する少なくとも１つの突部が設けられ、前記コンタクトピンの弾性片が弾性変形された時、該突部が前記他方の弾性片側の対向面に当接することにより、一対の弾性片の両対向面の間隔が狭まる方向への動きを規制したことを特徴とする電気部品用ソケット。
前記コンタクトピンの一対の弾性片の両接触部は、前記略球状の端子の前記弾性片の変位方向に沿う中心線を境として互いに反対側に配置されてい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。
前記コンタクトピンは、一対の弾性片を開いたときに、一方の弾性片の接触部が、隣接するコンタクトピンの他方の弾性片の接触部にすれ違うように配置された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。