JP4426138B2 - 電子部品用ソケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品用ソケットに関し、特にＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子部品をソケット本体に対して押圧することにより、電子部品の電極端子とソケット本体の電極部との接触、ソケット本体の電極部と被接続電子部品の電極端子との接触を保持する電子部品用ソケットに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多数の電極端子を有するＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子部品として、ピングリッドアレイ型電極端子を有するものや、より製造コストが低いボールグリッドアレイ型電極端子又はランドグリッドアレイ型電極端子を有するものがある。このような電極端子を有する電子部品をプリント基板上に取り付け、電子部品の電極端子とプリント基板の回路とを電気的に接続するために電子部品用ソケットが用いられている（U.S. Patent 5,221,209、U.S. Patent 5,518,410）。
【０００３】
従来から、この種の電子部品用ソケットとして、電子部品をソケット本体に対して押圧することにより、電子部品の電極端子とソケット本体の電極端子との接続を保持するものが知られている。さらに具体的には、ソケット本体の一端縁部と押圧部材の一端縁部をヒンジ部材で結合し、結合位置を中心に押圧部材を揺動させ、押圧部材が電子部品をソケット本体側に押圧した状態で、押圧部材の他端部に取り付けたラッチ機構としての開閉自在のフックをソケット本体の掛止部に掛止することにより、電子部材をソケット本体に固定するとともに、電子部材の電極端子とソケット本体の電極端子との接触を保持するものが知られている。この種の電子部品用ソケットを用いることにより、電極端子同士をリフロー等による半田付けで融着させるものとは異なり、電子部品を簡単に着脱することができ、部品の交換やメンテナンス等が容易になるというメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子部品及びソケット本体の電極端子の形状には、材質や製造過程等により個体差が生じる。また、複数の電極端子を有する電子部品及びソケット本体では、複数の電極端子を保持する面部がある程度の面積を有するため、電子部品をソケット本体に押圧する押圧部材による荷重のかかり方が、複数の電極端子間で不均一になるおそれもある。このような電極端子自体の個体差及び荷重の不均一さに伴う電子部品とソケット本体の接触不良を防止するために、電子部品の電極端子と接触する接触用端子部材を可動にしたソケットが用いられている。
【０００５】
しかしながら、この電子部品用ソケットにおいては、セット位置における可動接触用部材と支持部材との接触の確実性及び可動接触用部材の突出位置への復帰のしやすさの両方を同時に満足させることが困難であることが判明した。
【０００６】
本発明はこのような難点に鑑みなされたもので、電子部品の電極端子及び被接続電子部品の電極端子とソケット本体の電極部間で接触の確実性が得られ、かつセット位置、非セット位置間において大きなストロークが確保できる電子部品用ソケットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この自的を達成するために、本発明の電子部品用ソケットは、電子部品をソケット本体に対して押圧することにより、電子部品の電極端子とソケット本体の電極部との接触を保持し、ソケット本体の電極部を被接続電子部品の電極端子に接続して成る電子部品用ソケットにおいて、ソケット本体の電極部は、所定の厚さの板材を打ち抜き加工して被接続電子部品の電極端子及び電子部品の電極端子の一方と接触する第１のコンタクトおよび第１のコンタクトから伸びるＵ字状アームを有する導電性の第１の可動子と、Ｕ字状アーム内に装入されたスプリングと、Ｕ字状アームを介して第１の可動子に接続され被接続電子部品の電極端子及び電子部品の電極端子の他方と接触する第２のコンタクトを有する導電性の第２の可動子とを有し、第２の可動子は、軸方向に沿って一様な外面を備え、第１の可動子は、スプリングを介して第２の可動子と共にソケット本体内で相互に可動自在に構成され、非セット位置において、Ｕ字状アームの開放端部の内側が第１の可動子と対向する側の外面に接触し、セット位置において、Ｕ字状アームの開放端部の内側が第１の可動子と対向する側と反対側の外面に接触するように構成されているものである。
【０００８】
本発明の電子部品用ソケットにおいて、スプリングはコイルスプリングで形成されているものである。
【０００９】
この電子部品用ソケットによれば、電子部品の電極端子及び被接続電子部品の電極端子とソケット本体の電極部間で接触の確実性が得られ、かつセット位置、非セット位置間において大きなストロークが確保できる。さらに、本発明の電子部品用ソケットによれば、従来のコンタクトに比較して電極部の構造が比較的簡素であるので、電子部品としてＣＰＵに適用した場合、ＣＰＵのクロック周波数の上昇化、即ちパーソナルコンピュータの高速化に伴なうショートパス（インダクタンス、インピーダンスの低減）の要求に応えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をコンピュータ内のメインボードに電子部品としてのＣＰＵを取り付ける際に用いる電子部品用ソケットとしてのＣＰＵソケットに適用した実施の形態例について図面を参照して説明する。
【００１１】
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態例に係わる電子部品用ソケット１への電子部品であるＣＰＵ２及び押圧部材３の装着の概略について説明する。
【００１２】
図１に示すように、電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａ（図３）が接触される電極部であるコンタクト２３を有する電子部品用ソケット１の上面に、ガイド部材（ＣＰＵ２の外縁２ｂと電子部品用ソケット１におけるソケット本体１０ｂの内側１ｅで形成される）に沿ってＣＰＵ２が載置され、その上から押圧部材３が取り付けられる。押圧部材３の対向する２つの側端縁部には、固定用部材としての固定用ワイヤー４、５（例えば、金属ワイヤー）が取り付けられている。この固定用ワイヤー４、５は、電子部品用ソケット１の側端縁部に設けられた固定フック６及び可動掛止部材としての可動フック７にそれぞれ掛止される。そして、ＣＰＵ２及び押圧部材３が載置された状態で操作部材としての操作レバー８を図中破線の位置から実線の位置に倒すと、可動フック７が下方に移動し、これにより押圧部材３が下方に移動し、ＣＰＵ２を電子部品用ソケット１側に押圧する。なお、可動フック７を上下動させるための駆動機構については後述する。
【００１３】
また、押圧部材は、固定ワイヤー等の固定部材を取り付けることができるものであれば適用可能である。例えば、図示の例のように、冷却ファン３ａ及び放熱フイン３ｂ等から成る冷却装置を押圧部材として利用すると、専用の押圧部材を必要とせず、且つＣＰＵ２に不可欠な冷却装置を確実に取り付けることができるという利点がある。
【００１４】
図３は、電子部品用ソケット１へのＣＰＵ２及び押圧部材３の装着動作を示す説明図である。図３（ａ）の装着前の状態では、可動フック７の先端部が上方に移動し、押圧部材３に取り付けられた固定用ワイヤー５の先端部を引っかけ易い状態になっている。そして、図３（ｂ）に示すように電子部品用ソケット１上にＣＰＵ２及び押圧部材３を載置し、押圧部材３側の固定用ワイヤー５の先端を固定フック６に掛止するとともに、固定用ワイヤー５の先端を可動フック７の先端部７ｂに掛止した後、繰作レバー８を矢印Ｒｌ方向に揺動させる。そして、図３（ｃ）に示すように操作レバー８を電子部品用ソケット１の側壁面に形成したストッパー１５に当接するまで揺動させ、操作レバー８の電子部品用ソケット１側の側面に形成した切り欠部８ａを、電子部品用ソケット１の側壁面に形成した凸状のラッチ部１４に係合させてラッチする。なお、繰作レバー８は弾性部材で形成されてクランク軸部１１に軸支されているので、繰作レバー８を矢印Ｒｌ方向に揺動させると繰作レバー８は凸状のラッチ部１４の下方に傾斜した面に沿って滑動して外側へ逃げるように揺動され操作レバー８の側面を凸状のラッチ部１４上で滑動させ操作レバー８を電子部品用ソケット１の側壁面に形成したストッパー１５に当接するまで揺動させ、操作レバー８の電子部品用ソケット１側の側面に形成した切り欠部８ａを電子部品用ソケット１の側壁面に形成した凸状のラッチ部１４に係合させてラッチする。この繰作レバー８の揺動により、可動フックの先端部７ｂが下方（図中、矢印Ｒ４方向）に移動して固定用ワイヤー５を下方に付勢し、押圧部材３を介してＣＰＵ２を電子部品用ソケット１に押圧する。
【００１５】
なお、ＣＰＵ２を電子部品用ソケット１から取り外すときは、弾性部材で形成されている繰作レバー８を外側へ揺動させ電子部品用ソケット１の側面から離すように操作し、操作レバー８の切り欠部８ａと電子部品用ソケット１のラッチ部１４との係合を解除する。
【００１６】
図２は、可動フック７を上下動させるための駆動機溝の説明図である。図２（ａ）に示すように、この駆動機溝の主要部は、互いにほぼ直角となるように結合された操作レバー８及びクランク軸部１１からなる倍力装置としてのクランクレバー１２で構成されている。このクランクレバー１２のクランク軸部１１は、電子部品用ソケット１の一端縁部におけるソケット本体１０ｂと上部カバー部材１ｃとの間に回動自在に取り付けられている。また、クランク軸部１１の中央部には、クランク軸部１１の回軽に伴って可動フック７をＣＰＵ２が電子部品用ソケット１側に押圧される押圧用位置に移動させるように、可動フック７の一端部に当接する偏心軸部１１ａが形成されている。また、可動フック７は、その側壁を貫通するように取り付けられた軸部材７ａを中心に回動できるように、ソケット本体１０ｂと上部カバー部材１ｃとの間に取り付けられている。
【００１７】
この駆動機構において、図２（ｂ）に示すように操作レバー８を矢印Ｒ１方向に揺動すると、クランク軸部１１が矢印Ｒ４方向に回転し、それに伴ってクランク軸部１１の中央部の偏心軸部１１ａが矢印Ｒ３方向に揺動する。この偏心軸部１１ａの揺動により、偏心軸部１１ａに端部が当接している可動フック７が軸部材７ａを中心として矢印Ｒ２方向に回転する。その結果、図２（ｃ）に示すように可動フック７の固定用ワイヤー５を掛止する先端部７ｂが下方に移動する。なお、可動フック７の軸部材７ａには、押圧榔材による押圧力が小さくなる或いはなくなる解除用位置に可動フック７を付勢する付勢手段として、スプリング（図示せず）が設けられている。
【００１８】
本発明の電子部品用ソケット１の電極部１０（図１、図４、図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ））は、電子部品であるＣＰＵ２をソケット本体１０ｂに対して押圧することにより、電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａ（図３（ａ））とソケット本体１０ｂの電極部１０との接触を保持し、ソケット本体１０ｂの電極部１０をプリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａに接続して成るものである。
【００１９】
電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａはボールグリッドアレイ型電極端子又はランドグリッドアレイ型電極端子で構成されている。
【００２０】
図４に示すように、本発明の電子部品用ソケット１の電極部１０は、所定の厚さ（例えば０．０８ｍｍ）の板材を打ち抜き加工して被接続電子部品１７の電極端子１７ａと接触する第１のコンタクト２４および第１のコンタクト２４から伸びるＵ字状アーム２５を有する音叉形状の導電性の第１の可動子２６と、Ｕ字状２５アーム内に装入された導電性のスプリング２７と、スプリング２７を介して第１の可動子２６に接続され電子部品２の電極端子２ａ（図３、図５（ｅ））と接触する第２のコンタクト２３を有する丸棒形状の導電性の第２の可動子２８とを有する。
【００２１】
本発明の電子部品用ソケットにおいて、スプリング２７はコイルスプリングで形成されているものである。
【００２２】
第２の可動子２８は、第２の可動子２８に突設されたセンタリング案内子２３ｂがコイルスプリング２７内に嵌入されセンタリングが保持されている。
【００２３】
ソケット本体１０ｂにはスプリング２７を介在させて電極部１０である第１の可動子２６、第２の可動子２８が嵌入する溝孔２０が設けられ、第１の可動子２６、第２の可動子２８が溝孔２０に嵌入された後、第１のコンタクト２４、第２のコンタクト２３は開孔２４ａ、開孔２３ａを介してスプリング２７自体の弾性により突出している（（図４、図５（ａ）、（ｂ））。このようにして電極部１０のソケットコネクタが組立てられる。
【００２４】
次いで、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、プリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａと第１のコンタクト２４が接触するようにプリント基板である被接続電子部品１７が実装される。最後に、図５（e）、（ｆ）に示すように、押圧部材３（図１〜図３）により電子部品であるＣＰＵ２がソケット本体１０ｂへ押圧されて電子部品であるＣＰＵ２が搭載され電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａと第２のコンタクト２３が接触する。なお、図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）における電極部１０のコネクタ組立状態で、その状態での電極部の弾性形態を図５（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）にそれぞれ示す。
【００２５】
図６に示すように、本発明の電子部品用ソケット１において、第１の可動子２６、第２の可動子２８が配置され第２のコンタクト２３が突出しているソケット本体１０ｂの溝孔２０は行方向ｘ、列方向ｙのドットマトリックス形で対角状（ｚ方向）に配向されて配置されている。このようなドットマトリックス形で対角状に配向した配置形態によれば、スペースファクターが良好になる。
【００２６】
このように構成された本発明の電子部品用ソケット１において、押圧部材３（図１〜図３）により電子部品であるＣＰＵ２がソケット本体１０ｂへ押圧されると、図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａ（図３（ａ））とソケット本体１０ｂの第２のコンタクト２３が接触し、かつソケット本体１０ｂの第１のコンタクト２４とプリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａが接触される。
【００２７】
この場合、本発明の電子部品用ソケット１によれば、第２のコンタクト２３、第１のコンタクト２４が電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａ、プリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａと接触した状態では、スプリング２７が撓みその弾性力により電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａと電極部１０の第２のコンタクト２３との接触、電極部１０の第１のコンタクト２４とプリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａとの間の接触がそれぞれ極めて確実に達成される。この場合、ＣＰＵ２の電極端子２ａ→電極部１０の第２のコンタクト２３→コイルスプリング２７→電極部１０の第１のコンタクト２４→→被接続電子部品１７の電極端子１７ａの経路での良好な接触が得られる。
【００２８】
また、本発明の電子部品用ソケットでは、第１の可動子２６は、スプリング２２７を介して第２の可動子２８と共にソケット本体１ｂ内で相互に可動自在に構成されているため、非セット位置（図５（ａ））、セット位置（図５（ｅ））間において大きなストロークが確保できる。
【００２９】
なお、以上の例において電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａと電極部１０の第２のコンタクト２３とが接触し、電極部１０の第１のコンタクト２４とプリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａとが接触するようにしたが、電子部品であるＣＰＵ２の電極端子２ａと電極部１０の第１のコンタクト２４とが接触し、電極部１０の第２のコンタクト２３とプリント基板である被接続電子部品１７の電極端子１７ａとが接触するように構成することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように本発明の電子部品用ソケットによれば、電子部品の電極端子及び被接続電子部品の電極端子とソケット本体の電極部間で接触の確実性が得られ、かつセット位置、非セット位置間において大きなストロークが確保できる。さらに、本発明の電子部品用ソケットによれば、従来のコンタクトに比較して電極部の構造が比較的簡素であるので、電子部品としてＣＰＵに適用した場合、ＣＰＵのクロック周波数の上昇化、即ちパーソナルコンピュータの高速化に伴なうショートパス（インダクタンス、インピーダンスの低減）の要求に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１つの実施の形態に係る電子部品用ソケット、ＣＰＵ及び押圧部材の斜視図。
【図２】 （ａ）は、本発明の１つの実施の形態に係る電子部品用ソケット、クランクレバー及び可動フックの分解斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ操作レバーの操作前後のクランクレバー及び可動フックの斜視図。
【図３】 （ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ電子部品用ソケットへのＣＰＵ及び押圧部材の装着動作の説明図。
【図４】 本発明の１つの実施の形態における電極部のコネクタ組立を示す図。
【図５】 （ａ）、（ｂ）は、本発明の１つの実施の形態における電極部のコネクタ組立およびその状態での電極部をそれぞれ示す図、（ｃ）、（ｄ）は、プリント基板実装およびその状態での電極部をそれぞれ示す図、（ｅ）、（ｆ）は、ＣＰＵを搭載して電極部の接触後の動作状態およびその状態での電極部をそれぞれ示す図。
【図６】 本発明の１つの実施の形態における電極部のソケット本体への配置を示す図。
【符号の説明】
１・・・電子部品用ソケット
２・・・電子部品（ＣＰＵ）
２ａ・・・電子部品の電極端子
１０・・・電極部
１７・・・被接続電子部品（プリント基板）
１７ａ・・・被接続電子部品の電極端子
２４・・・第１のコンタクト
２３・・・第２のコンタクト
２５・・・Ｕ字状アーム
２６・・・第１の可動子
２７・・・スプリング
２８・・・第２の可動子

Claims (2)

1. 電子部品をソケット本体に対して押圧することにより、前記電子部品の電極端子と前記ソケット本体の電極部との接触を保持し、前記ソケット本体の電極部を被接続電子部品の電極端子に接続して成る電子部品用ソケットにおいて、
   前記ソケット本体の電極部は、所定の厚さの板材を打ち抜き加工して前記被接続電子部品の電極端子及び前記電子部品の電極端子の一方と接触する第１のコンタクトおよび前記第１のコンタクトから伸びるＵ字状アームを有する導電性の第１の可動子と、前記Ｕ字状アーム内に装入されたスプリングと、前記Ｕ字状アームを介して前記第１の可動子に接続され前記被接続電子部品の電極端子及び前記電子部品の電極端子の他方と接触する第２のコンタクトを有する導電性の第２の可動子とを有し、
   前記第２の可動子は、軸方向に沿って一様な外面を備え、
   前記第１の可動子は、前記スプリングを介して前記第２の可動子と共に前記ソケット本体内で相互に可動自在に構成され、非セット位置において、前記Ｕ字状アームの開放端部の内側が前記第１の可動子と対向する側の外面に接触し、セット位置において、前記Ｕ字状アームの開放端部の内側が前記第１の可動子と対向する側と反対側の外面に接触するように構成されていることを特徴とする電子部品用ソケット。
2. 前記スプリングはコイルスプリングであることを特徴とする請求項１記載の電子部品用ソケット。

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