JP4685694B2 - コンタクトピン及び電気部品用ソケット - Google Patents

Description

この発明は、半導体装置等の電気部品を装着し、その検査等を行うための電気部品用ソケットなどに好適なコンタクトピン、特に、長手方向両端に配置された接触部が付勢部材により互いに離間する方向に付勢されたコンタクトピンの改良と、そのコンタクトピンを用いた電気部品用ソケットとに関する。

従来、半導体装置（以下、ＩＣパッケージ）等の精密な電気部品を配線基板と接続して、その検査等を行うための電気部品用ソケットとして、長手方向両端に接触部が設けられ、両接触部間に配置された付勢部材により互いに離間する方向に付勢されたコンタクトピンを多数配設したものが知られている。

このような電気部品用ソケットでは、各コンタクトピンの接触部を電気部品の端子と配線基板の電極とにそれぞれ適切な接圧で接触させるために、付勢部材のバネ定数が所定の値に設定されている。ここでは、接圧が低いと接触部分の抵抗値が増加して適切な導通が図れず、一方、接圧が高すぎると電気部品の端子や配線基板の電極に損傷を与えるため好ましくない。

近年多数上市されているＩＣパッケージとしては、端子として半田ボールが多数配置されたものが知られているが、このようなＩＣパッケージは、その動作確認のために加熱状態の試験や常温状態で種々の試験が行われている。加熱状態の試験では、半田ボールが高温により軟化するのでコンタクトピンとの接触により、その表面が損傷を受け易くなるため、常温状態での試験に比べて、低い接圧で半田ボールに対してコンタクトピンを接触させる必要がある。

また、ＩＣパッケージの試験に用いられる電気部品用ソケットでは、コンタクトピンの接圧はコンタクトピンの付勢部材のバネ定数に応じて得られることになるが、ソケット自体の構造や周辺機器等の制約により、ソケット毎に使用可能な接圧の範囲が限られているというのが実情であった。そのため、同一のＩＣパッケージや、形状や端子の配置が同一のＩＣパッケージであっても、加熱状態の試験と常温状態での試験とでは、それぞれ別の電気部品用ソケットを用いなければならず、不便であった。

そのため、少ない動作量で異なる接圧が得られるコンタクトピンが望まれている。

ところで、プリント配線板の検査装置などにおいて、収縮途中で付勢力が不連続に増加するように構成された接触子が提案されている。

例えば、下記特許文献１では、２個のバネが貫通孔内に内外に２重に設けられ、初期には１つのバネが収縮し、収縮途中から２つのバネが収縮することにより接触ピンの付勢力が増加するように構成されている。

また、下記特許文献２では、中央部に中仕切を有するバレルと、バレルの中仕切及び底面板とのそれぞれに対応した上部プランジャ部及び下部プランジャ部を一体に有するプランジャとを有し、上部プランジャ部とバレルの天井板との間に上部スプリングが収容され、下部プランジャ部と中仕切との間に下部スプリングが収容され、プランジャの先端部が測定点に押し付けられると、初期には上部スプリングが収縮し、収縮途中から上部スプリングと下部スプリングの両方が収縮することによりプランジャの付勢力が増加するように構成されている。
実開昭５４−９３７６６号公報 実開平５−１９９６４号公報

しかしながら、このような従来の接触子を付勢する構成では、微細なコンタクトピンを簡単に構成することが困難である。即ち、上記特許文献１では、２個のバネが貫通孔内に内外に２重に設けられているため、２個のバネが互いに干渉したり、噛み込むことを確実に防止しなければならず、そのために全体として外径を細く形成し難かった。また、上記特許文献２では、バレル内部を中仕切りで区切り、更に、バレル内の中仕切の上下でプランジャの径を拡大してスプリングを圧縮できるようにしなければならず、構成が複雑で全体として細く形成することは容易でなかった。

そこで、この発明では、少ない収縮量の変化で異なる接圧の用途に共通に使用可能であると同時に、細く形成し易くて簡単な構成のコンタクトピンを提供することを課題とし、また、異なる接圧で使用可能な電気部品用ソケットを提供することを他の課題とする。

上記課題を解決する請求項１に記載のコンタクトピンは、先端に配線基板の電極と接触する接触部を有する第１の接触部材と、先端に電気部品の端子と接触する接触部を有する第２の接触部材とを長手方向両端に備え、前記第１の接触部材と第２の接触部材とがその間に配置された付勢部材により、両接触部間を互いに離間する方向に付勢されたコンタクトピンにおいて、前記付勢部材は、第１バネ定数を有する第１スプリング部と第１バネ定数より大きい第２バネ定数を有する第２スプリング部とがストッパ部を挟んで前記長手方向に並んで設けられ、前記第１及び第２の接触部材の一方には、前記ストッパ部に向けて突出した押圧部が設けられ、前記両接触部間を接近させてゆくと、まず、主として前記第１スプリング部が収縮し、前記両接触部間が所定距離となり、前記押圧部が前記ストッパ部に当接した後は、前記第２スプリング部のみが収縮することを特徴とする。

請求項２に記載のコンタクトピンは、請求項１に記載の構成に加え、前記第１スプリング部と第２スプリング部は、同一線材により異なる巻径で形成され、前記ストッパ部は前記巻径の変化部位により構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載のコンタクトピンは、請求項２に記載の構成に加え、前記ストッパ部は、隣接する前記線材に対して密着巻きとなるように形成されたことを特徴とする。

請求項４に記載のコンタクトピンは、請求項１乃至３に記載の構成に加え、前記押圧部は、前記第１スプリング部の中空部に挿入されていることを特徴とする。

請求項５に記載のコンタクトピンは、請求項１乃至３に記載の構成に加え、前記第１プランジャには、筒状の筒状部が形成され、また、前記第２プランジャには、略円柱状の基部が形成されており、該基部が前記筒状部内に摺動可能に接触した状態で配設されたことを特徴とする。

請求項６に記載の電気部品用ソケットは、前記配線基板上に配置されるソケット本体に請求項１乃至５に記載のコンタクトピンが配設されていることを特徴とする。

請求項１に記載のコンタクトピンによれば、第１及び第２の接触部材を付勢する付勢部材に第１バネ定数を有する第１スプリング部と第１バネ定数より大きい第２バネ定数を有する第２スプリング部とがストッパ部を挟んで設けられ、第１及び第２の接触部材の一方にストッパ部に向けて突出した押圧部が設けられ、両接触部間を接近させると、所定距離で押圧部がストッパ部に当接するように構成されているので、付勢部材の収縮時に所定距離までは主として第１スプリング部が収縮し、所定距離より更に接近させると第２スプリング部のみが収縮する。そのため、所定距離を境に付勢部材に発生する力の大きさを変化させることが可能であり、配線基板の電極や電気部品の端子との接圧を顕著に異ならせることができ、同一のコンタクトピンを収縮量の変化を小さく抑えて異なる接圧範囲に使用することが可能である。

その際、第１スプリング部と第２スプリング部とが、ストッパ部を挟んで長手方向に一体に連結されているので、両スプリング部が径方向（水平方向）に重なることがなく、細く形成しても互いに干渉したり噛合することがない。また、第１及び第２スプリング部と一体に形成されたストッパ部を第１又は第２の接触部材に突出して設けられた押圧部で押圧するので、付勢部材に発生する力の大きさを変化させるための構成を単純化し易いと共にコンタクトピンを細く形成し易い。

その結果、少ない収縮量の変化で異なる接圧の用途に共通に使用可能なコンタクトピンをより細く簡単に形成することが可能である。

請求項２に記載のコンタクトピンによれば、第１スプリング部と第２スプリング部が同一線材により形成されているので、複数の材料で別々に加工して組立てる必要がなく、しかも、第１スプリング部と第２スプリング部とが異なる巻径で形成されて、その巻径の変化部位をストッパ部としているので、付勢部材の製造が容易である。

請求項３に記載の発明によれば、ストッパ部を形成する隣接した線材の巻回幅（間隔）を、密着巻きとしたので、ストッパ部全体の剛性を高め、確実に押圧部を受け止めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、押圧部が第１スプリング部の中空部に配置されているので、押圧部を配置するための特別なスペースが不要であり、コンタクトピンを細く形成し易い。

請求項５に記載の発明によれば、第１プランジャには筒状の筒状部を形成し、また、第２プランジャには、円柱状の基部を形成し、更に、基部を筒状部内に摺動可能に接触した状態で配設したことにより、第１プランジャと第２プランジャとが接近するとき、基部が筒状部によって案内され、基部の先端に形成された押圧部が第１コイルスプリング部内の中心に沿うように移動できる。

請求項６に記載の電気部品用ソケットによれば、ソケット本体に配置されるコンタクトピンが、少ない収縮量の変化で異なる接圧の用途に共通に使用できるものであるので、電気部品の端子の配置ピッチや形状が共通であれば、異なる接圧が要求される場合でも、収縮量を少量だけ増加させることで、同一の電気部品用ソケットを共通に使用することが可能である。しかも、コンタクトピンがより細く形成可能なものであるので、ＩＣパッケージのように、端子の配置ピッチが微細な電気部品に使用することが可能であり、例えばＩＣパッケージの常温試験と加熱試験に共通に使用可能な電気部品用ソケットを提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図４は、この実施の形態１を示す。

図において、符号１０は電気部品用ソケットとしてのＩＣソケットであり、図１及び図２に示すように、配線基板としてのプリント基板１１上に固定され、上部に電気部品としてのＩＣパッケージ１３が装着されて、プリント基板１１の電極１２とＩＣパッケージ１３の端子としての半田ボール１４とを電気的に接続するように構成されており、この実施の形態１ではＩＣパッケージ１３の試験装置を示している。

このＩＣソケット１０は、アダプター部材１５及びこのアダプター部材１５に固定されたベース部材１７からなるソケット本体１９と、このソケット本体１９にマトリックス状に配置されて、ソケット本体１９を縦方向に貫通して配設された多数のコンタクトピン２１とを備えている。ソケット本体１９はアダプター部材１５とベース部材１７とが固定螺子１６により固定された状態で、位置決めピン１８によりプリント基板１１上に位置決めされている。なお、ベース部材１７上にはＩＣパッケージ１３を収容して上下動可能な移動板としてのフローティングプレートが設けられているが、図１及び図２では図示が省略されている。

この実施の形態では、ＩＣパッケージ１３の半田ボール１４の配置ピッチとプリント基板１１の半田ボール１４と電気的に接続される電極１２の配置ピッチとは同一となっており、コンタクトピン２１の配置ピッチはこれらの配置ピッチと同一となっている。そのため、例えば各コンタクトピン２１は直径が０．４５ｍｍ以下の極めて細い外形を有している。

各コンタクトピン２１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、長手方向の軸線Ｌに沿って、先端にプリント基板１１の電極１２と接触する接触部２３ａを有する第１の接触部材としての第１プランジャ２３と、先端にＩＣパッケージ１３の半田ボール１４と接触する接触部２５ａを有する第２の接触部材としての第２プランジャ２５と、第１プランジャ２３と第２プランジャ２５とを軸線Ｌに沿って互いに離間する方向に付勢する付勢部材２７とを備えている。

第１プランジャ２３は、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、先端に接触部２３ａを有する略円筒状の突出部２３ｂと、この突出部２３ｂと一体に形成されて第２プランジャ２５側に延び、突出部２３ｂの外形より大きい外形を有する略円筒状の筒状部２３ｃとを有している。筒状部２３ｃは、内部に付勢部材２７が収容されており、接触部２３ａ側の端部には、図３（ｃ）に示すように、付勢部材２７の下端部を係止する板状の支持部２３ｅが設けられている。

この第１プランジャ２３では、突出部２３ｂはアダプター部材１５の貫通孔１５ａに摺動可能に挿通されており、筒状部２３ｃの外形端部２３ｄがアダプター部材１５の内側端部１５ｂに当接することにより、プリント基板１１側となる外側への移動が規制されている。即ち、この当接状態では、図３（ａ）に示されるように、接触部２３ａがアダプター部材１５より外側へ突出した状態となる。また、第１プランジャ２３の筒状部２３ｃの開口端部側はベース部材１７の貫通孔１７ａに摺動可能に挿入されている。

第２プランジャ２５は、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、先端に接触部２５ａを有する略円柱状の突出部２５ｂと、第１プランジャ２３の筒状部２３ｃ内に摺動可能に接触した状態で収容された略円柱状の基部２５ｃと、突出部２５ｂと基部２５ｃとの間に設けられ、突出部２５ｂの外形より大きく、第１プランジャ２３の筒状部２３ｃと略同一の外形を有する拡大部２５ｄとを一体に有している。

この第２プランジャ２５では、基部２５ｃ及び拡大部２５ｄはベース部材１７の貫通孔１７ａ内に移動可能に収容されており、拡大部２５ｄが貫通孔１７ａ内の段差縮径部１７ｂに当接することにより、ＩＣパッケージ１３側となる外側への移動が規制されている。接触部２５ａは、ベース部材１７から突出し、ＩＣパッケージ１３の半田ボール１４を収容可能なフローティングプレート２０の貫通孔２０ａ内に収容されている。

また、第２プランジャ２５の基部２５ｃの第１プランジャ２３側の端部には、付勢部材２７の上端部を係止する受け部２９が設けられ、この受け部２９から軸線Ｌに沿って第１プランジャ２３の接触部２３ａ側に突出して付勢部材２７を押圧する円柱状の押圧部３１が設けられている。

付勢部材２７は、図４に示すように、軸線Ｌに沿って、第２プランジャ２５の受け部２９側に配置される第１コイルスプリング部３３と、第１プランジャ２３の支持部２３ｅ側に配置される第２コイルスプリング部３５と、第１コイルスプリング部３３と第２コイルスプリング部３５との間の連結部分に形成されたストッパ部３７とを備えている。

この実施の形態１では、第１コイルスプリング部３３及び第２コイルスプリング部３５並びにストッパ部３７は金属材料からなる同一の線材２７ａから巻径を異ならせて一体に連続して形成されている。第１コイルスプリング部３３は、第２プランジャ２５の受け部２９より小さい外径を有すると共に押圧部３１より大きい内径を有し、軸線Ｌに対して略一定の勾配及び一定の巻径で線材２７ａがコイル状に巻回されて形成されている。

第２コイルスプリング部３５は、第１コイルスプリング部３３及び押圧部３１より小さい外径を有し、軸線Ｌに対して略一定の勾配及び一定の巻径で線材２７ａがコイル状に巻回されて形成されている。ここでは、第１コイルスプリング部３３だけを伸縮する際のバネ定数である第１バネ定数と、第２コイルスプリング部３５だけを伸縮する際のバネ定数である第２バネ定数とは異なっており、第１バネ定数より第２バネ定数が大きく形成されている。

ストッパ部３７は、第１コイルスプリング部３３の巻径が押圧部３１の先端が当接可能な巻径に縮径されて形成されており、ここでは、第１コイルスプリング部３３の巻径が第２コイルスプリング部３５の巻径に変化する部位からなっている。また、このストッパ部３７では、隣接した線材に対して密着巻きとされている。この密着とは、この発明では隣接する線材が近接しているものの、接触はしていないことを意味している。

この付勢部材２７では、第２プランジャ２５の押圧部３１がストッパ部３７に向けて突出した状態で、第１コイルスプリング部３３の中空部３３ａ内に収容配置されている。なお、中空部３３ａとは、図４に示すように、第１コイルスプリング部３３の内側であって、第１コイルスプリング部３３の上端部と、第１コイルスプリング部３３の下端部（ストッパ部３７の上端面）とで囲まれている空間部分である。この押圧部３１は、コンタクトピン２１がソケット本体１９に装着された状態で、第１コイルスプリング部３３の全長Ｚ１より短い全長Ｚ２となっており、図３（ａ）に示されるように、押圧部３１の先端とストッパ部３７との間が離間している。

このような構成のコンタクトピン２１を備えたＩＣソケット１０を使用してＩＣパッケージを試験するには、まず、図３（ａ）に示されるように、多数のコンタクトピン２１をそれぞれソケット本体１９に装着し、第１プランジャ２３の接触部２３ａを下方に突出させると共に、第２プランジャ２５の接触部２５ａをフローティングプレート２０の貫通孔２０ａに臨ませた状態で配置する。

このＩＣソケット１０をプリント基板１１に位置決め固定すると、第１プランジャ２３の接触部２３ａがプリント基板１１の電極１２に接触し、コンタクトピン２１は収縮する。

一方、ＩＣパッケージ１３をフローティングプレート２０に収容すると、半田ボール１４が貫通孔２０ａに連通する凹部２０ｂ内に収容され、その状態でフローティングプレート２０を下降させると、半田ボール１４に第２プランジャ２５の接触部２５ａが接触する。更にフローティングプレート２０を下降させると、第２プランジャ２５が下降することで、コンタクトピン２１が更に収縮する。

また、上記押圧部３１の先端の側縁を面取りしてＲ形状としておけば、第１コイルスプリング部３３が収縮する際に、押圧部３１の先端が第１コイルスプリング部３３に引掛ることがなく、よりスムースな下降が実現できる。

これにより、プリント基板１１の電極１２とＩＣパッケージ１３の半田ボール１４との間で、それぞれ第１プランジャ２３の接触部２３ａと第２プランジャ２５の接触部２５ａとが互いに近づく方向に変位されて、両接触部２３ａ、２５ａ間が接近する。そのため、第１プランジャ２３の支持部２３ｅと第２プランジャ２５の受け部２９との間で、第１コイルスプリング部３３及び第２コイルスプリング部３５が収縮する。

その際、上述した２つのコイルスプリング部３３、３５のバネ定数の大小関係により、主として第１コイルスプリング部３３が収縮することになる。

そして、この第１コイルスプリング部３３及び第２コイルスプリング部３５から得られる付勢力により、各接触部２３ａ、２５ａがそれぞれプリント基板１１の電極１２とＩＣパッケージ１３の半田ボール１４とに所定の接圧で接触させて試験を実施することができる。

このとき、加熱状態の試験では、装着された状態における第１コイルスプリング部３３の全長Ｚ１と押圧部３１の全長Ｚ２との差より収縮量が小さくなるように、フローティングプレート２０の下降量やＩＣパッケージ１３を下降させるための周辺機器の下降量などを予め設定しておく。

そのため、第１コイルスプリング部３３及び第２コイルスプリング部３５の収縮による付勢力の和、主として第１コイルスプリングの第１バネ定数に従った付勢力で、各接触部２３ａ、２５ａを、それぞれ電極１２と半田ボール１４とに穏やかな接圧で接触させることができ、加熱された半田ボール１４に対する損傷を防止して加熱状態の試験を実施することができる。

一方、このＩＣソケット１０を使用して、ＩＣパッケージ１３を常温状態で試験する場合には、半田ボール１４の軟化が起こり難い点を考慮して、付勢部材２７の収縮量が第１コイルスプリング部３３の全長Ｚ１と押圧部３１の全長Ｚ２との差より大きくなるように、フローティングプレート２０の下降量やＩＣパッケージ１３を下降させるための周辺機器の下降量などを予め設定しておく。

これにより、付勢部材２７の収縮時には、まず、主として第１コイルスプリング部３３が圧縮されて変位することで、電極１２と半田ボール１４との間で第１プランジャ２３の接触部２３ａと第２プランジャ２５の接触部２５ａとが互いに近づく方向に変位し、両接触部２３ａ、２５ａ間が所定距離に達した時点で、第１コイルスプリング部３３の収縮量が第１コイルスプリング部３３の全長Ｚ１と押圧部３１の全長Ｚ２との差Ｚ３と等しくなり、この時点で押圧部３１がストッパ部３７に当接する。このとき、第１コイルスプリング部３３だけでなく、第２コイルスプリング部３５も若干収縮している。

その後、フローティングプレート２０と共に第２プランジャ２５を更に下降させて両接触部２３ａ、２５ａ間を更に接近させると、図３（ｂ）に示すように、第１コイルスプリング部３３が一定の収縮状態で維持されたままで、第１プランジャ２３の支持部２３ｅと第２プランジャ２５の押圧部３１との間で、第２コイルスプリング部３５のみが収縮してゆく。

これにより、押圧部３１がストッパ部３７に当接するまでの付勢力と、押圧部３１がストッパ部３７に当接した後の第２コイルスプリング部３５の収縮により第２バネ定数に基づいて生じたより大きい付勢力とを合わせた付勢力で、第１プランジャ２３の接触部２３ａと第２プランジャ２５の接触部２５ａとを、それぞれ電極１２と半田ボール１４とに上述した加熱状態の試験時に比べて強い接圧で接触させることができ、この接圧で常温状態の試験を実施することができる。

このとき、第２コイルスプリング部３５の第２バネ定数が、第１コイルスプリング部３３の第１バネ定数より大きいため、コンタクトピン２１に対して加熱試験時に比べて付勢部材２７の収縮量の増加割合より格段に大きな接触圧力を発生させて試験を実施することができる。

以上のようなコンタクトピン２１によれば、付勢部材２７に第１バネ定数を有する第１コイルスプリング部３３と第１バネ定数より大きい第２バネ定数を有する第２コイルスプリング部３５とがストッパ部３７を挟んで設けられ、第２プランジャ２５にストッパ部３７に向けて突出した押圧部３１が設けられ、両接触部２３ａ、２５ａ間が所定の距離となったときに押圧部３１がストッパ部３７に当接するように構成されているので、所定距離を境にしてコンタクトピン２１に発生する半田ボール１４を押圧する力の大きさを変化させることが可能であり、プリント基板１１の電極１２やＩＣパッケージ１３の半田ボール１４との接圧を顕著に異ならせることができる。そのため、両接触部２３ａ、２５ａ間が所定距離より大きい範囲（接触部２５ａに半田ボール１４が圧接されていない状態から押圧部３１の先端がストッパ部３７に当接するまでの範囲）では接圧の変化を小さくでき、所定距離より小さくなった場合には少ない収縮量で接圧を大きく変化させることができ、同一のコンタクトピン２１を、収縮量の変化を小さく抑えて異なる接圧範囲に使用することが可能である。

その際、第１コイルスプリング部３３と第２コイルスプリング部３５とが、ストッパ部３７を挟んで長手方向に連結されているので、両コイルスプリング部３３、３５が径方向に重なることがないため、コンタクトピン２１を細く形成しても第１及び第２コイルスプリング部３３、３５が互いに干渉したり噛合することがなく、ファインピッチのＩＣパッケージ１３を検査し得るＩＣソケット１０を容易に実現することができる。また、第１及び第２コイルスプリング部３３、３５に一体に形成されたストッパ部３７を第２プランジャ２５に突出して設けられた押圧部３１で押圧する構成としたことで、付勢部材２７のバネ定数を所定位置で変化させるための構成を単純化し易いと共にコンタクトピン２１を細く形成し易い。

そのため、異なる接圧を得易くて異なる用途に共通に使用可能なコンタクトピンを、細くしかも簡単に形成することが可能である。

ここでは、第１及び第２コイルスプリング部３３、３５並びにストッパ部３７が、同一線材２７ａを一体に巻回して形成されているので、これらを複数の材料で別々に加工して組立てる必要がなく、付勢部材２７の製造が容易である。

また、第１コイルスプリング部３３と第２コイルスプリング部３５とが異なる巻径で形成され、この巻径の変化部位をストッパ部３７としているので、ストッパ部３７の構成が簡単であり、付勢部材２７の製造がより容易である。

しかも、ストッパ部３７を形成する隣接した線材の巻回幅（間隔）を、密着巻きとしたので、ストッパ部３７全体の剛性を高め、確実に押圧部３１を受け止めることができる。

更に、押圧部３１が第１コイルスプリング部３３の中空部２７ｂ内に配置されているので、押圧部３１を配置するためにコイルスプリング外に特別にスペースを設ける必要もなく、コンタクトピン２１をより細く形成し易い。

また、第１プランジャ２３に筒状の筒状部２３ｃを形成すると共に、第２プランジャに２５に円柱状の基部２５ｃを形成し、更に、基部２５ｃを筒状部２３ｃ内に摺動可能に接触した状態で配設したので、第１プランジャ２３と第２プランジャ２５とが接近する際、基部２５ｃが筒状部２３ｃによって案内され、基部２３ｃの先端に形成された押圧部３１が第１コイルスプリング部３３内の中心に沿うように移動できる。

そして、このようなコンタクトピン２１を用いたＩＣソケット１０によれば、プリント基板１１の電極１２とＩＣパッケージ１３の半田ボール１４とを電気的に接続するコンタクトピン２１が、少ない収縮量で接圧を大きく変化させて使用可能であるため、ＩＣパッケージ１３の半田ボール１４の配置ピッチや形状が共通であれば、異なる接圧が要求される場合であっても、僅かに収縮量を増加させるだけで、同一のＩＣソケット１０を共通に使用することが可能である。

しかも、各コンタクトピン２１がより細く形成できるものであるので、半田ボール１４の配置ピッチが微細なＩＣパッケージ１３に好適に使用することが可能である。

なお、上記実施の形態は、この発明の範囲内において適宜変更可能であり、例えば、上記実施の形態では、付勢部材２７の第１コイルスプリング部３３より第２コイルスプリング部３５を小径の巻径に形成したが、第２コイルスプリング部３５の巻径を第１コイルスプリング部３３の巻径と同じに形成しておき、第２コイルスプリング部３５の巻き数を第１コイルスプリング部３３の巻き数よりも増やし、密とする巻き方（密着巻き）や、第１コイルスプリング部３３の巻径より第２コイルスプリング部３５の巻径を大きく形成した場合には、第１コイルスプリング部３３を形成する線材の径よりも、第２コイルスプリング部３５を形成する線材の径を太くしておくことにより、第１コイルスプリング部３３のバネ定数を第２コイルスプリング部３５のバネ定数より小さくすることも可能である。その場合、ストッパ部３７だけを縮径させて設けてもよい。

また、ストッパ部３７の巻径は一定に縮径していてもよく、第１コイルスプリング部３３の巻径より小さく、第２コイルスプリング部３５の巻径より大きい範囲で縮径したり拡径したりを繰り返しながら巻回されていてもよい。なお、ストッパ部３７付近を、図４に示すような、軸線Ｌ（図３参照）に対して勾配が一定ではないような巻回し状態としておけば、ストッパ部３７の剛性が向上し、ストッパ部３７としてより好適に機能する。

更に、上記では、押圧部３１を第２プランジャ２５に設けたが、これとは逆に第１プランジャ２３に設けることも可能である。
［発明の実施の形態２］

図６は実施の形態２のコンタクトピン２１を示す。

この実施の形態２のコンタクトピン２１は、上記付勢部材２７とは構成が異なる付勢部材４１を用いる他は、実施の形態１と同様に構成されている。

この付勢部材４１は、第１バネ定数を有する第１コイルスプリング部４３と、第１バネ定数より大きい第２バネ定数を有する第２コイルスプリング部４５とが、ストッパ部４７を挟んで軸線Ｌに沿って一体的に動作するように形成されている。

ここでは、第１コイルスプリング部４３と第２コイルスプリング部４５とがそれぞれ異なる線材を、同一の巻径で巻回して第１コイルスプリング部４３よりも第２コイルスプリング部４５のバネ定数の方が大となるように形成されており、これらが別部材の板状体からなるストッパ部４７に端部で固定されている。

このような付勢部材４１を用いても、実施の形態１と同様に、第１プランジャ２３の接触部２３ａと第２プランジャ２５の接触部２５ａ間を接近させると、まず、第１コイルスプリング部４３が主として収縮し、両接触部２３ａ、２５ａが所定距離に達すると押圧部３１がストッパ部４７に当接し、その所定距離より接近させると第２スプリング部４５のみが収縮するように動作可能である。

そのため、このような構成の付勢部材４１を用いたコンタクトピン２１であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施例として、実施の形態１に示すＩＣソケット１０を使用し、比較例として、第１コイルスプリング部３３と同一のバネ定数を有し、付勢部材２７の全長に相当する長さを一定の勾配で同一線材が巻回された付勢部材を用いてコンタクトピンを構成する他は、実施の形態１と同様のＩＣソケットを使用し、第１プランジャ２３の接触部２３ａの位置を一定にして、第２プランジャ２５の接触部２５ａのストローク量と、接触部２５ａと半田ボール１４との接圧の関係を測定した。

結果を図５に示す。図中、Ａは実施例による変化を示し、Ｂは比較例による変化を示している。

このとき、ストローク量がＳ１より小さいときには、Ａ（実施例）では主に第１バネ定数を有する第１コイルスプリング部３３が収縮するため、Ｂ（比較例）と略同一の直線的な変化を示した。

加熱状態の試験でＰ１以下の穏やかな接圧で接触させる場合、実施例及び比較例とも略同一ストローク量で実施することができた。

次に、常温状態の試験で接圧をＰ１より大きくしてＰ２とする場合、比較例では第１バネ定数に基づいてストローク量をＳ３とする必要があった。しかし、ＩＣソケット１０のフローティングプレート２０や周辺装置の移動量がＳ３より少ないため、常温状態での試験を行うことができず、別のＩＣソケットを用いて試験を実施しなければならなかった。

一方、本実施例では、ストローク量Ｓ１において押圧部３１がストッパ部３７に当接し、その後は第２コイルスプリング部３５だけが収縮するため第２バネ定数に基づいて付勢力が生じる。そのため、ストローク量がＳ３より遙かに少ないＳ２の状態でも接圧Ｐ２を得ることが可能となり、同一のＩＣソケット１０により常温状態での試験を行うことができた。

この発明の実施の形態１のＩＣソケットの平面図である。 図１のＩＣソケットの一部を断面で示す側面図である。 図１のＩＣソケットのコンタクトピンの拡大縦断面図であり、ＩＣパッケージを装着しない状態を示す。 図１のＩＣソケットのコンタクトピンの拡大縦断面図であり、ＩＣパッケージを装着して常温状態での試験に使用する状態を示す。 図１の第１プランジャの筒状部の接触部２３ａ側の端部を示す部分拡大図である。 図３のコンタクトピンのコイルスプリングを示す縦断面図である。 実施例の結果を示すグラフである。 この発明の実施の形態２のコンタクトピンの部分拡大図である。

符号の説明

Ｌ 軸線
１０ ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
１１ プリント基板（配線基板）
１２ 電極
１３ ＩＣパッケージ（電気部品）
１４ 半田ボール（端子）
１９ ソケット本体
２１ コンタクトピン
２３ 第１プランジャ（第１の接触部材）
２３ａ 接触部
２５ 第２プランジャ（第２の接触部材）
２５ａ 接触部
２７ 付勢部材
２７ａ 線材
２７ｂ 中空部
３１ 押圧部
３３ 第１コイルスプリング部
３５ 第２コイルスプリング部
３７ ストッパ部

Claims (6)

1. 先端に配線基板の電極と接触する接触部を有する第１の接触部材と、先端に電気部品の端子と接触する接触部を有する第２の接触部材とを長手方向両端に備え、前記第１の接触部材と前記第２の接触部材とがその間に配置された付勢部材により、両接触部間を互いに離間する方向に付勢されたコンタクトピンにおいて、
   前記付勢部材は、第１バネ定数を有する第１スプリング部と第１バネ定数より大きい第２バネ定数を有する第２スプリング部とがストッパ部を挟んで前記長手方向に並んで設けられ、
   前記第１及び第２の接触部材の一方には、前記ストッパ部に向けて突出した押圧部が設けられ、
   前記両接触部間を接近させてゆくと、まず、主として前記第１スプリング部が収縮し、前記両接触部間が所定距離となり、前記押圧部が前記ストッパ部に当接した後は、前記第２スプリング部のみが収縮することを特徴とするコンタクトピン。
2. 前記第１スプリング部と第２スプリング部は、同一線材により異なる巻径で形成され、前記ストッパ部は前記巻径の変化部位により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトピン。
3. 前記ストッパ部は、隣接する前記線材に対して密着巻きとなるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載のコンタクトピン。
4. 前記押圧部は、前記第１スプリング部の中空部に挿入されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のコンタクトピン。
5. 前記第１プランジャには、筒状の筒状部が形成され、また、前記第２プランジャには、略円柱状の基部が形成されており、該基部が前記筒状部内に摺動可能に接触した状態で配設されたことを特徴とする請求項１乃至４に記載のコンタクトピン。
6. 前記配線基板上に配置されるソケット本体に、請求項１乃至５に記載のコンタクトピンが配設されていることを特徴とする電気部品用ソケット。

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