JP5627449B2

JP5627449B2 - 電気部品用ソケット

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Publication number: JP5627449B2
Application number: JP2010292384A
Authority: JP
Inventors: 慎小林
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP2012142108A

Description

この発明は、配線基板上に配設され、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品の試験等を行うため、この電気部品を収容する電気部品用ソケットに関するものである。

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収容するＩＣソケットがある。

このＩＣソケットは、電気部品が収容されるソケット本体を有し、このソケット本体には、ＩＣパッケージの端子及び配線基板を電気的に接続する複数のコンタクトピンが設けられている。

そして、このコンタクトピンとしては、ＩＣパッケージの端子に接触する第１接触部材と、配線基板に接触する第２接触部材とが、付勢部材（コイルばね）を介して伸縮自在に連結され、これらの第１、第２接触部材がいずれもソケット本体に対して上下動自在に設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−４５７４６号公報

近年、高周波対応等でコンタクトピンの全長を短くする必要性が高まり、付勢部材のストロークを確保することが難しくなってきている。その結果、従来のものにあっては、ＩＣパッケージの端子に対する第１接触部材の接圧（接触圧力）及び配線基板に対する第２接触部材の接圧が不足し、コンタクトピンの導通性能が不十分となる恐れがあった。

そこで、この発明は、コンタクトピンの全長が短くても、このコンタクトピンの導通性能を向上させることが可能な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、この発明は、配線基板上に配置されるベースと、前記配線基板に対して上下動自在で、電気部品が収容されるコンタクトモジュールと、該コンタクトモジュールと前記ベースとの間に設けられ、前記コンタクトモジュールを下方へ弾性的に付勢する弾性部材と、を有し、前記コンタクトモジュールには、モジュール本体に前記電気部品と前記配線基板との間を電気的に接続する複数のコンタクトピンが設けられ、前記コンタクトピンは、前記モジュール本体に上下動自在に設けられ、前記電気部品の端子に接触する第１接触部材と、前記モジュール本体に固定され、前記配線基板に接触する第２接触部材と、前記第１接触部材及び前記第２接触部材の間に設けられ、前記第１接触部材を上方へ付勢する付勢部材と、を備えた電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

他の特徴は、前記ベースは、前記モジュール本体の周縁部の上方に位置する天壁を有し、前記弾性部材は、前記天壁と前記モジュール本体の周縁部との間で上下方向に伸縮するように複数箇所に設けられていることにある。

他の特徴は、前記モジュール本体は、前記第１接触部材を上下動自在に支持する上側保持部材と、該上側保持部材と協働して前記第２接触部材を固定して支持する下側保持部材と、を有することにある。

この発明によれば、コンタクトピンの第１接触部材がモジュール本体に上下動自在に設けられると共に、コンタクトピンの第２接触部材がモジュール本体に固定され、さらに、コンタクトモジュール全体が弾性部材を介してベースに上下動自在となっている構造を有するため、コンタクトピンの全長が短くても、電気部品に対する付勢部材のストロークを確保することが容易となる。従って、電気部品の端子に対する第１接触部材の接圧及び配線基板に対する第２接触部材の接圧を共に確保することができ、コンタクトピンの導通性能を向上させることができる。

他の特徴によれば、コンタクトモジュールを下方へ弾性的に付勢する弾性部材が複数箇所に設けられているため、複数のコンタクトピンをバランスよく配線基板に押し付けることができる。その結果、コンタクトピンを介した電気部品と配線基板との導通を十分とることができる。

他の特徴によれば、モジュール本体が上側保持部材及び下側保持部材の２部品に分かれて構成されているため、モジュール本体に対してコンタクトピンを着脱することが簡単になり、コンタクトピンの交換等を容易に実施することができる。

この発明の実施の形態に係るＩＣソケットの平面図である。同実施の形態に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図で、（ａ）はＩＣパッケージ搭載時の図、（ｂ）はＩＣパッケージ非搭載時の図である。同実施の形態に係る図２（ｂ）の要部を示す拡大断面図である。同実施の形態に係る図３のコンタクトピン配設部分を示す拡大断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのベースを示す斜視図で、（ａ）は斜め上方から見た図、（ｂ）は斜め下方から見た図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトモジュールを示す斜視図で、（ａ）は斜め上方から見た図、（ｂ）は斜め下方から見た図である。同実施の形態に係るＩＣソケットを配線基板に配設する工程図で、（ａ）はＩＣソケットを配線基板上へ配設する前の状態図、（ｂ）はＩＣソケットを配線基板上へ配設する途中の状態図、（ｃ）はＩＣソケットの配線基板上への配設が完了した状態図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図７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１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、配線基板Ｐ上に配設されるようになっており、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２（図４参照）等のバーンイン試験等を行うために、このＩＣパッケージ１２の「端子」としての球状端子１２ａとその配線基板Ｐ（図７参照）との電気的接続を図るものである。

ＩＣソケット１１は、図１，図２に示すように、配線基板Ｐ上に配置されるベース１５と、配線基板Ｐに対して上下動自在で、ＩＣパッケージ１２が収容されるコンタクトモジュール１９と、コンタクトモジュール１９とベース１５との間に設けられ、コンタクトモジュール１９を下方へ弾性的に付勢する複数（この実施の形態では４個、図６参照）の「弾性部材」としてのコイルスプリング１６とを有している。

ベース１５は、図５に示すように、絶縁性を有する合成樹脂で形成された略長方形枠状のベース本体１５ａを有しており、ベース本体１５ａには複数（この実施の形態では４個）の天壁１５ｂが一体に形成されている。それぞれの天壁１５ｂには、図５（ｂ）に示すように、スプリング係合穴１５ｃが下向きに形成されている。

コンタクトモジュール１９は、図２，図６に示すように、モジュール本体２１及び複数のコンタクトピン２０から構成されている。

モジュール本体２１の周縁部２１ａの上方には、図２，図３に示すように、ベース１５の天壁１５ｂが位置している。このモジュール本体２１は、絶縁性を有する合成樹脂で板状に形成された上側保持部材２２及び下側保持部材２３、絶縁性を有する合成樹脂で枠状に形成されたフローティングプレート２４等を備えている。この上側保持部材２２と下側保持部材２３とは、スペーサ２６を介して積層されて皿ねじ２７及びナット２８で固定されることにより、所定の間隔で保持されている。この上側保持部材２２の上側には、フローティングプレート２４がスプリング２５により上方に付勢されており（図７参照）、図１，図６に示すように、複数（この実施の形態では８個）のリベット２９により、フローティングプレート２４の高さ（最上昇位置）が規制されるように構成されている。このフローティングプレート２４には、図１等に示すように、ＩＣパッケージ１２の各角隅部をガイドするガイド部２４ａが形成されている。また、下側保持部材２３の下面には、図６に示すように、複数（この実施の形態では４個）の位置決めピン３０が下向きに突設されている。

そして、モジュール本体２１にはコンタクトピン２０が、これら上側保持部材２２、下側保持部材２３、フローティングプレート２４を貫通するように挿通されて配設されている。このコンタクトピン２０は、ＩＣパッケージ１２と配線基板Ｐとの間を電気的に接続するものであり、図４に示すように、導電性の段付き丸棒状の第１接触部材２０ａと、導電性の段付き円筒状の第２接触部材２０ｄと、「付勢部材」としてのコイルスプリング２０ｈとを有している。

第１接触部材２０ａは、図４に示すように、所定の直径を有する円柱状の本体部２０ｂと、この本体部２０ｂより細い直径を有する丸棒状の第１接触部２０ｃとを有し、第１接触部２０ｃは、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａに接触するようになっている。

第２接触部材２０ｄは、図４に示すように、コイルスプリング２０ｈの外径よりも大きい内径の外筒部２０ｅと、この外筒部２０ｅの外径よりも小さい直径の第２接触部２０ｆと、外筒部２０ｅの上部開口端に、第１接触部材２０ａの本体部２０ｂの直径よりも小さく、かつ第１接触部材２０ａの第１接触部２０ｃの直径よりも大きくなるように形成された縮径部２０ｇとを有し、第２接触部２０ｆは、下側保持部材２３の下面から所定の突出量Ｌ１だけ下向きに突出しており、配線基板Ｐに接触するようになっている（図７参照）。

コイルスプリング２０ｈは、第２接触部材２０ｄの外筒部２０ｅ内に挿入され、上端が第１接触部材２０ａの本体部２０ｂに接触すると共に、下端が第２接触部材２０ｄの外筒部２０ｅの底面に接触しており、第１接触部材２０ａを上方へ付勢している。

ここで、コンタクトピン２０は、第１接触部材２０ａが上側保持部材２２によって上下動自在に支持されていると共に、第２接触部材２０ｄが上側保持部材２２と下側保持部材２３との協働によって固定されて支持されている。すなわち、上側保持部材２２及び下側保持部材２３にはそれぞれ段付き孔２２ａ、２３ａが形成されており、第２接触部材２０ｄは、これら段付き孔２２ａの段部２２ｃに縮径部２０ｇが当接すると共に、段付き孔２３ａの段部２３ｃに外筒部２０ｅの下端部２０ｉが当接することにより、上下いずれの方向にも移動できずに固定された状態に保持されている。また、第１接触部材２０ａは、上側保持部材２２の段付き孔２２ａに遊挿されて上下動自在となっている。なお、第１接触部材２０ａの本体部２０ｂの直径は第２接触部材２０ｄの縮径部２０ｇの内径より大きいため、第１接触部材２０ａが上方へ移動しても、本体部２０ｂが縮径部２０ｇに係止されたところで第１接触部材２０ａの移動が停止するので、第１接触部材２０ａが上方へ抜けてモジュール本体２１から外れてしまうことはない。

コイルスプリング１６は、図２，図３，図６に示すように、ベース１５の天壁１５ｂとモジュール本体２１の周縁部２１ａとの間の複数箇所（この実施の形態では４箇所）で上下方向に弾性的に伸縮するように設けられている。

このコイルスプリング１６は、図２，図３に示すように、ベース１５の天壁１５ｂとコンタクトモジュール１９との間に介在している。ここで、上側保持部材２２には段付きのスプリング係合孔２２ｂが貫通して形成されていると共に、下側保持部材２３にはスプリング係合穴２３ｂが形成されており、コイルスプリング１６の上部の細径部１６ａがベース１５のスプリング係合穴１５ｃに係合すると共に、コイルスプリング１６の下部の太径部１６ｂが上側保持部材２２のスプリング係合孔２２ｂ及び下側保持部材２３のスプリング係合穴２３ｂに係合することにより、コイルスプリング１６の太径部１６ｂはモジュール本体２１に固定される。

また、ベース１５には、図示省略の係止爪が設けられており、この係止爪にモジュール本体２１が係止されているため、モジュール本体２１は、ベース１５に対して上下動可能であるが、ベース１５から脱落しないように保持されている。

次に、かかるＩＣソケット１１の使用方法について、図７を用いて説明する。

まず、ＩＣソケット１１が配線基板Ｐ上に配設される前（ＩＣソケット１１の搬送時など）には、図７（ａ）に示すように、下側保持部材２３の下面はベース１５のベース本体１５ａの底面と面一になっていると共に、図３，図４に示すように、ベース１５の天壁１５ｂとモジュール本体２１（上側保持部材２２の上面）との間には、第２接触部２０ｆの突出量Ｌ１より少し大きい隙間Ｃが形成されている。

そして、図７（ａ）に示すように、位置決めピン３０を配線基板Ｐの図示省略の孔に嵌合させ、さらに、位置決めピン３０をこの孔に挿入して行くと、図７（ｂ）に示すように、各コンタクトピン２０の第２接触部２０ｆの先端が配線基板Ｐの図示省略の所定の電極部に接触する。

その後、ベース１５を配線基板Ｐにねじ込んで行くと、図７（ｃ）に示すように、ベース１５のみが下降し、コンタクトモジュール１９は元の位置にとどまる。その結果、ベース１５の下降分だけコイルスプリング１６が縮むため、このコイルスプリング１６の付勢力により、コンタクトモジュール１９は下向き、つまり配線基板Ｐ側へ押圧される。従って、コンタクトピン２０の第２接触部２０ｆは、配線基板Ｐの電極部に所定の接圧で接触することになる。

次いで、ＩＣパッケージ１２をフローティングプレート２４上に搭載する。この搭載時には、ＩＣパッケージ１２は、フローティングプレート２４のガイド部２４ａにガイドされる。そして、ＩＣパッケージ１２が下方、つまりＩＣソケット１１側へ押圧されることにより、フローティングプレート２４がスプリング２５の付勢力に抗して下方に押し下げられる。これにより、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａがコンタクトピン２０の第１接触部材２０ａに接触し、第１接触部材２０ａがコイルスプリング２０ｈの付勢力に抗して下方に押し下げられる。その結果、コンタクトピン２０のコイルスプリング２０ｈが縮むため、このコイルスプリング２０ｈの付勢力により、コンタクトピン２０の第１接触部材２０ａは、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａに所定の接圧で接触することになる。

このようにして、コンタクトピン２０は、第１接触部材２０ａがＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａに、また、第２接触部材２０ｄが配線基板Ｐの電極部に、それぞれ所定の接圧で接触した状態となる。

この状態で、ＩＣパッケージ１２に電流を流してバーンイン試験等を行う。

このように、上記実施の形態では、コンタクトピン２０の第１接触部材２０ａがモジュール本体２１に上下動自在に設けられると共に、コンタクトピン２０の第２接触部材２０ｄがモジュール本体２１に固定され、さらに、コンタクトモジュール１９全体がコイルスプリング１６を介してベース１５に上下動自在となっている構造を有する。従って、第２接触部材２０ｄの配線基板Ｐに対する接圧は、コンタクトピン２０のコイルスプリング２０ｈではなく、コイルスプリング１６により確保するようにしている。そのため、コンタクトピン２０の全長が短くても、ＩＣパッケージ１２に対するコイルスプリング２０ｈのストロークを確保することが容易となる。従って、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａに対する第１接触部材２０ａの接圧及び配線基板Ｐに対する第２接触部材２０ｄの接圧を共に確保することができ、コンタクトピン２０の導通性能を向上させることができる。

また、コンタクトモジュール１９を下方へ弾性的に付勢するコイルスプリング１６が複数箇所に設けられているため、複数のコンタクトピン２０をバランスよく配線基板Ｐに押し付けることができる。その結果、コンタクトピン２０を介したＩＣパッケージ１２と配線基板Ｐとの導通を各コンタクトピン２０において十分確保することができる。

さらに、モジュール本体２１が上側保持部材２２及び下側保持部材２３の２部品に分かれて構成されているため、モジュール本体２１に対してコンタクトピン２０を着脱することが簡単になり、コンタクトピン２０の交換等を容易に実施することができる。

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、上記実施の形態では、上側保持部材２２、下側保持部材２３、フローティングプレート２４等を備えたモジュール本体２１について説明したが、フローティングプレート２４が存在しないものにもこの発明を適用することができる。

さらに、この発明の電気部品用ソケットは、いわゆるオープントップタイプあるいはクラムシェルタイプのＩＣソケット等にも適用できる。

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 球状端子（端子）
15 ベース
15b 天壁
16 コイルスプリング（弾性部材）
19 コンタクトモジュール
20 コンタクトピン
20a 第１接触部材
20d 第２接触部材
20h コイルスプリング（付勢部材）
21 モジュール本体
21a 周縁部
22 上側保持部材
23 下側保持部材
Ｐ配線基板

Claims

配線基板上に配置されるベースと、前記配線基板に対して上下動自在で、電気部品が収容されるコンタクトモジュールと、該コンタクトモジュールと前記ベースとの間に設けられ、前記コンタクトモジュールを下方へ弾性的に付勢する弾性部材と、を有し、
前記コンタクトモジュールには、モジュール本体に前記電気部品と前記配線基板との間を電気的に接続する複数のコンタクトピンが設けられ、
前記コンタクトピンは、
前記モジュール本体に上下動自在に設けられ、前記電気部品の端子に接触する第１接触部材と、
前記モジュール本体に固定され、前記配線基板に接触する第２接触部材と、
前記第１接触部材及び前記第２接触部材の間に設けられ、前記第１接触部材を上方へ付勢する付勢部材と、
を備えたことを特徴とする電気部品用ソケット。
前記ベースは、前記モジュール本体の周縁部の上方に位置する天壁を有し、
前記弾性部材は、前記天壁と前記モジュール本体の周縁部との間で上下方向に伸縮するように複数箇所に設けら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。
前記モジュール本体は、
前記第１接触部材を上下動自在に支持する上側保持部材と、
該上側保持部材と協働して前記第２接触部材を固定して支持する下側保持部材と、
を有する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。