JP4467404B2 - 電気部品用ソケット - Google Patents

Description

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。

従来のこの種のものとしては、例えば「電気部品」であるＩＣパッケージを収容する「電気部品用ソケット」としてのＩＣソケットがある（特許文献１参照）。

ここでのＩＣパッケージは、多数の端子としての半田ボールが下面から突設され、これら半田ボールが縦列Ｙと横列Ｘとに格子状に配列されている。

一方、ＩＣソケットは、ＩＣパッケージが収容されるソケット本体に、そのＩＣパッケージの端子と接触されるコンタクトピンが配設されると共に、そのソケット本体には、そのコンタクトピンを弾性変形させてＩＣパッケージ端子に離接させる移動部材が上下動自在に配設されている。

また、ソケット本体には、その移動部材を上下動させるレバー部材が、回動軸を介して回動自在に設けられると共に、このレバー部材を回動させる操作部材が上下動自在に配設されている。

この操作部材を上下動させることにより、レバー部材が回動され、このレバー部材にて移動部材が上下動されて、コンタクトピンが弾性変形されることにより、このコンタクトピンの接触部が、ＩＣパッケージ端子に離接されるようになっている。
特開２００２−８８０９号公報。

しかしながら、このような従来のものにあっては、移動部材を上下動させるのに、操作部材の駆動力をレバー部材を介して移動部材に伝達するようにしているため、レバー部材等の部品点数の増加を招き、配設作業が大変であった。

そこで、この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、レバー部材等の部品点数の削減を図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。

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、電気部品を収容するソケット本体のベース部に、前記電気部品の端子に離接可能な弾性片を有する複数のコンタクトピンが配設されると共に、前記ベース部の上側に移動部材が上下動自在に配設され、該移動部材に前記各コンタクトピンの弾性片が挿通され、該移動部材を上下動させることにより、前記弾性片が開閉させられて、前記電気部品端子に前記弾性片の両接触部が離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、前記移動部材は、前記複数のコンタクトピンが挿通される挿通孔が形成されて略水平方向に沿う移動部材本体と、前記挿通孔が形成された部分よりも上方及び下方に突出するように該移動部材本体の周縁部に形成され且つ上端面に被押圧面が形成された突出部とを有し、該突出部の上方に突出した部分の内側に、前記電気部品が収容される収容部材が配設され、前記突出部の外側に、前記ソケット本体の外壁部が配設され、前記被押圧面が押圧されたときに、前記収容部材及び前記外壁部にガイドされて、前記移動部材が下降される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。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記突出部の被押圧面は、略水平方向に沿って形成されていることを特徴とする。

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、前記収容部材には、係止部が形成され、該係止部により前記ソケット本体に着脱自在に設けられたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記収容部材には、前記電気部品の収容時に、該電気部品を案内するガイド部が形成されたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記ソケット本体には、操作部材が上下動自在に設けられ、該操作部材には、前記移動部材の被押圧面を押圧する押圧面が形成されたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、移動部材に、挿通孔が形成された部分よりも上方及び下方に突出する突出部を形成し、この突出部の上面の被押圧面が操作部材により直接押圧されることにより、移動部材が収容部材及び外壁部にガイドされて下降するようにしている。このため、従来のようなリンク部材が必要なく、部品点数を削減できる。

また、挿通孔が形成された部分よりも上方及び下方に突出する突出部を移動部材側に形成することにより、操作部材に移動部材を押圧する突片を形成する必要がなく、構造を簡単にでき、強度及び耐久性を確保できる。ちなみに、操作部材側に下方に突出する突片を形成しようとすると、ソケット本体内に入り込むような形状に形成しなければならないため、操作部材の構造が複雑となると共に、突片の形状が細く、比較的弱い形状になってしまう。

請求項２に記載の発明によれば、移動部材の被押圧面は、水平面であり、押圧方向（上下方向）と直交する方向の面であるため、傾斜面と異なり、操作部材やパッケージ挿抜装置側ヘッドの押圧面と、移動部材の被押圧面との間で、擦れるようなことが無く、耐久性を確保できる。

請求項３に記載の発明によれば、収容部材は、係止部によりソケット本体に着脱自在に設けられているため、この収容部材を外すことにより、移動部材も簡単に外すことができる。

請求項４に記載の発明によれば、収容部材には、ガイド部を形成することにより、電気部品を所定の位置に良好に案内することができる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図１４には、この発明の実施の形態１を示す。

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。

このＩＣパッケージ１２は、図６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。

一方、ＩＣソケット１１は、図２に示すように、大略すると、プリント配線板上に装着される合成樹脂製のソケット本体１３を有し、このソケット本体１３には、ＩＣパッケージ１２の各半田ボール１２ｂに離接されるコンタクトピン１５が配設されると共に、これらコンタクトピン１５を変位させる移動部材１７が配設され、更に、この移動部材１７の上側に、収容部材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、その移動部材１７を上下動させる操作部材２１が配設されている。

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乃至図８に示すような形状に形成されている。

詳しくは、そのコンタクトピン１５は、上下方向中間部に詳細は省略するが水平断面が略Ｕ字状の基部１５ａが形成されると共に、この基部１５ａの下側には、１本のソルダーテール部１５ｂが形成され、上側には、一対の弾性片１５ｃが形成されている。

それら一対の弾性片１５ｃは、下端部側の基部１５ａ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１５ｃ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が挟持されて電気的に接続されるようになっている。

また、このコンタクトピン１５の一対の弾性片１５ｃは、下部１５ｅが、ベース部１４の挿通孔１４ａに挿通され、この下部１５ｅの上側に側方に向けて突設された予圧突部１５ｆが形成され、これら予圧突部１５ｆがベース部１４の挿通孔１４ａの内壁に当接されることにより、両接触部１５ｄが閉じる方向に弾性変形されて予圧が付与されている。

さらに、この一対の弾性片１５ｃの、下部１５ｅより上側には、接触部１５ｄまでの間に、下部１５ｅ側とは互いに反対側に突出するように摺動部１５ｇが形成され、これら摺動部１５ｇがベース部１４より上方に突出され、移動部材１７の挿通孔１７ａに挿入されている。そして、この移動部材１７が上下動されることにより、挿通孔１７ａの内壁が、摺動部１５ｇを摺動して、弾性片１５ｃが弾性変形されて、両接触部１５ｄが開閉されるようになっている。

その移動部材１７の挿通孔１７ａは、下方が広がるように形成される一方、弾性片１５ｃの摺動部１５ｇには、張出し部１５ｈが形成され、この張出し部１５ｈが押されることにより、図７に示すように、両接触部１５ｄが開かれるように構成されている。

さらにまた、両接触部１５ｄは、図６に示すように、最上昇位置の移動部材１７より上方に突出し、摺動部１５ｇの上端において、略直角に折曲げられ、互いに向き合い、これら両接触部１５ｄにより、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。

また、ベース部１４の下側には、底板２３が図２に示すように係止片２３ａにより、ベース部１４に取り付けられ、この底板２３の挿通孔２３ａに図４及び図６に示すように、コンタクトピン１５のソルダーテール部１５ｂが挿通され、この底板２３とベース部１４との間に、コンタクトピン１５の基部１５ａが挟持され、その底板２３により下方への移動が阻止されるように構成されている。

さらに、この底板２３の下側には、ロケートボード２４が上下動自在に配設されている。そして、底板２３から下方に突出したソルダーテール部１５ｂは、図２及び図３に示すように、ロケートボード２４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。

このようなコンタクトピン１５は、図１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ている。

一方、移動部材１７は、図９乃至図１１に示すように、多数の挿通孔１７ａが形成されて略水平方向に沿う板状の移動部材本体１７ｂと、この本体１７ｂの端縁部から上方に突出された突出部１７ｃとを有している。この突出部１７ｃには、上端面に略水平方向に沿う被押圧面１７ｅが形成されている。

また、この移動部材１７は、コイルスプリング２４により上方に付勢され、この移動部材１７にベース部１４から突設された係止部１４ｂが図２に示すように係止されることにより、移動部材１７の上昇が規制されるように構成されている。

さらに、この移動部材１７の上側で、突出部１７ｃの内側には、枠形状の収容部材１９が配設されている。この収容部材１９は、パッケージ本体１２ａの周縁部を支持する支持片１９ａが形成され、この支持片１９ａの周縁部にガイド部１９ｂが上方に向けて突設され、このガイド部１９ｂにより、ＩＣパッケージ１２が収容時に案内されるようになっている。さらに、この収容部材１９には、図２に示すように、係止部１９ｃが下方に向けて突設され、この係止部１９ｃがベース部１４側に係止されることにより、収容部材１９が着脱自在に取り付けられるようになっている。この収容部材１９には、後述するラッチ部材２８が出入りする開口１９ｄが形成されている。

このラッチ部材２８は、図１２乃至図１４に示すように、回動軸２８ａを有し、この回動軸２８ａにより、ソケット本体１３に回動自在に配設されると共に、図５に示すように、移動部材１７の押圧部１７ｄにより押圧される被押圧部２８ｂが側方に一対突設されている。また、このラッチ部材２８は、図３に示すように、スプリング２９により閉じる方向に付勢され、先端部に設けられた押さえ部２８ｃにより、ＩＣパッケージ１２の周縁部の上面に当接して、これを押さえるようにしている。

そして、移動部材１７を下降させることにより、この移動部材１７の押圧部１７ｄにてラッチ部材２８の被押圧部２８ｂが押圧されて、図３中、実線に示す位置から二点鎖線に示す位置まで、ラッチ部材２８が回動されて開かれ、このラッチ部材２８の押さえ部２８ｃがＩＣパッケージ１２の収容・取出し軌跡から退避されるように構成されている。

また、操作部材２１は、四角形の枠形状を呈し、収容部材１９の周囲に配設され、ソケット本体１３の周囲に上下動自在に配設され、この操作部材２１の押圧面２１ａにより、移動部材１７の突出部１７ｃの上面に形成された被押圧面１７ｅが押圧されて、コイルスプリング２５の付勢力に抗して、移動部材１７が下降されるように構成されている。

次いで、かかるＩＣソケット１１の使用方法について説明する。

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により、移動部材１７が下方に押されて、コイルスプリング２５の付勢力に抗して下降される。

すなわち、図４に示す状態から、操作部材２１が下降されると、この操作部材２１の押圧面２１ａが、移動部材１７の被押圧面１７ｅに当接して押圧することにより、移動部材１７が図５に示すように下降されることとなる。

この移動部材１７の下降により、コンタクトピン１５の両接触部１５ｄが開かれると共に、ラッチ部材２８も開かれることとなる。

すなわち、移動部材１７が下降すると、押圧部１７ｄにより、ラッチ部材２８の被押圧部２８ｂが押されて、スプリング２９の付勢力に抗して、ラッチ部材２８が図２中二点鎖線に示す位置まで回動される。これにより、ラッチ部材２８の押さえ部２８ｃが、ＩＣパッケージ１２の収容・取出し軌跡から退避される。

また、コンタクトピン１５は、図６に示す状態から図７に示す状態まで移動部材１７が下降されると、この移動部材１７の挿通孔１７ａの周壁に、弾性片１５ｃの張出し部１５ｈが押圧されることにより、両接触部１５ｄが開かれる。

この状態で、ＩＣパッケージ１２がガイド部１９ｂにガイド部されて、支持片１９ａ上の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７参照）。

その後、操作部材２１の下方への押圧力を解除すると、この移動部材１７がコイルスプリング２５等の付勢力で上昇されることにより、ラッチ部材２８がスプリング２９の付勢力により閉じる方向に回動される。これにより、移動部材１７にてＩＣパッケージ１２が押さえられ、浮き上がりが防止される。

また、移動部材１７が上昇されると、コンタクトピン１５の摺動部１５ｇへの押圧力が解除され、図７に示す状態から、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。

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。

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を介して移動部材１７を下降させることにより、ラッチ部材２８が収容・取出し範囲から退避されると共に、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄ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１５ｄ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を外すことができる。

このようなものにあっては、移動部材１７に、移動部材本体１７ｂから上方に突出する突出部１７ｃを形成し、この突出部１７ｃの上面の被押圧面１７ｅが操作部材２１により直接押圧されるようにしているため、従来のようなリンク部材が必要なく、部品点数を削減できる。

また、移動部材本体１７ｂから上方に突出する突出部１７ｃを形成することにより、操作部材２１に移動部材１７を押圧する突片を形成する必要がなく、構造を簡単にでき、強度及び耐久性を確保できる。ちなみに、操作部材２１に下方に突出する突片を形成しようとすると、ソケット本体１３内に入り込むような形状に形成しなければならないため、操作部材２１の構造が複雑となると共に、突片の形状が細く、比較的弱い形状になってしまう。

さらに、移動部材１７の被押圧面１７ｅは、水平面であり、押圧方向（上下方向）と直交する方向の面であるため、傾斜面と異なり、操作部材２１の押圧面２１ａと、移動部材１７の被押圧面１７ｅとの間で、擦れるようなことが無く、耐久性を確保できる。

さらにまた、突出部１７ｃの内側に、収容部材１９を配設することにより、操作部材２１にてその突出部１７ｃを押圧する際に、収容部材１９が邪魔にならない。また、上下動する移動部材１７の上方で、ＩＣパッケージ１２を収容する必要があるため、収容部材１９を突出部１７ｃの内側に配置することにより、その収容部材１９にＩＣパッケージ１２を良好に収容できる。

しかも、その収容部材１９は、係止部１９ｃによりソケット本体１３に着脱自在に設けられているため、この収容部材１９を外すことにより、移動部材１７も簡単に外すことができる。

また、この収容部材１９には、ガイド部１９ｂを形成することにより、ＩＣパッケージ１２を所定の位置に良好に案内することができる。
［発明の実施の形態２］

図１５乃至図１９には、この発明の実施の形態２を示す。

この実施の形態２は、実施の形態１と比較すると、操作部材２１が設けられていないと共に、収容部材１９は支持片１９ａのみで、ガイド部１９ｂが設けられていない点で相違している。

このようなものにあっては、図示していないが、パッケージ挿抜装置側のヘッドで、移動部材１７の突出部１７ｃの上面に形成された被押圧面１７ｅ（水平面）が直接押圧されるようになっている。

従って、操作部材２１が必要なく、部品点数を削減できると共に、移動部材本体１７ｂから上方に突出する突出部１７ｃを形成することにより、パッケージ挿抜装置側のヘッドに、移動部材１７を押圧する突片を形成する必要がなく、構造を簡単にでき、強度及び耐久性を確保できる。ちなみに、パッケージ挿抜装置側のヘッドに、下方に突出する突片を、ソケット本体１３内に入り込むような形状に形成しようとすると、操作部材２１に形成する場合より、一層大変である。

さらに、移動部材１７の被押圧面１７ｅは、水平面であり、押圧方向（上下方向）と直交する方向の面であるため、傾斜面と異なり、ヘッド側の押圧面と、移動部材１７の被押圧面１７ｅとの間で、擦れるようなことが無く、耐久性を確保できる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

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、この発明の移動部材の突出部は、移動部材本体から上方に突出していれば、上記実施の形態の突出部１７ｃの形状や位置等に限定されるものでない。

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。 同実施の形態１に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 同実施の形態１に係る図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最上昇位置にある状態の斜視図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最下降位置にある状態の斜視図である。 同実施の形態１に係るコンタクトピンの配設状態を示す断面図で、移動部材が最上昇位置にある状態の図である。 同実施の形態１に係るコンタクトピンの配設状態を示す断面図で、移動部材が最下降位置にある状態の図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピンを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの移動部材の平面図である。 同実施の形態１に係る図９の右側面図である。 同実施の形態１に係る図９の底面図である。 同実施の形態１に係るラッチ部材を斜め上方から見た斜視図である。 同実施の形態１に係るラッチ部材を斜め下方から見た斜視図である。 同実施の形態１に係るラッチ部材の側面図である。 この発明の実施の形態２に係るＩＣソケットの平面図である。 同実施の形態２に係る図１５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 同実施の形態２に係る図１５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 同実施の形態２に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最上昇位置にある状態の斜視図である。 同実施の形態２に係るＩＣソケットの一部を断面にした斜視図で、移動部材が最下降位置にある状態の斜視図である。

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
14 ベース部
14a 挿通孔
15 コンタクトピン
15a 基部
15c 弾性片
15d 接触部
15f 突部
17 移動部材
17a 挿通孔
17b 移動部材本体
17c 突出部
17d 押圧部
17e 被押圧面
19 収容部材
19a 支持片
19b ガイド部
21 操作部材
21a 押圧面
28 ラッチ部材
28a 回動軸
28b 被押圧部
28c 押さえ部

Claims (5)

1. 電気部品を収容するソケット本体のベース部に、前記電気部品の端子に離接可能な弾性片を有する複数のコンタクトピンが配設されると共に、前記ベース部の上側に移動部材が上下動自在に配設され、該移動部材に前記各コンタクトピンの弾性片が挿通され、該移動部材を上下動させることにより、前記弾性片が開閉させられて、前記電気部品端子に前記弾性片の両接触部が離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、
   前記移動部材は、前記複数のコンタクトピンが挿通される挿通孔が形成されて略水平方向に沿う移動部材本体と、前記挿通孔が形成された部分よりも上方及び下方に突出するように該移動部材本体の周縁部に形成され且つ上端面に被押圧面が形成された突出部とを有し、
   該突出部の上方に突出した部分の内側に、前記電気部品が収容される収容部材が配設され、
   前記突出部の外側に、前記ソケット本体の外壁部が配設され、
   前記被押圧面が押圧されたときに、前記収容部材及び前記外壁部にガイドされて、前記移動部材が下降される、
   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。
2. 前記突出部の被押圧面は、略水平方向に沿って形成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。
3. 前記収容部材には、係止部が形成され、該係止部により前記ソケット本体に着脱自在に設けら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。
4. 前記収容部材には、前記電気部品の収容時に、該電気部品を案内するガイド部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の電気部品用ソケット。
5. 前記ソケット本体には、操作部材が上下動自在に設けられ、該操作部材には、前記移動部材の被押圧面を押圧する押圧面が形成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の電気部品用ソケット。

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