JP6005922B2

JP6005922B2 - 電気部品用ソケット

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Publication number: JP6005922B2
Application number: JP2011225666A
Authority: JP
Inventors: 亮太外山
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: JP2013089297A; KR101983104B1; KR20130040129A

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、例えば特許文献１に記載されていたように、ＩＣパッケージの試験等を行うＩＣソケットがある。

この特許文献１には、「ＩＣソケットは、ＩＣパッケージを収容する収容部を有するソケット本体と、このソケット本体に配設されてＩＣパッケージの端子に離接可能な複数のコンタクトピンと、ソケット本体に回動自在に取り付けられたソケットカバーとを有し、このソケットカバーが閉止されることにより、収容部に収容されたＩＣパッケージを押圧保持して端子をコンタクトピンに接触させるようにしたＩＣソケットにおいて、収容部に収容され、押圧保持されるＩＣパッケージの厚さや端子の数に応じた所定の付勢力によって付勢することができるよう、ソケットカバーを、その閉止時にソケット本体に対して接近又は離間する方向へ移動可能に設けた」旨、記載されている。

そして、かかる構成により、「ＩＣパッケージの厚さや端子の数が異なる場合でも、所定の付勢力を可能とし、さらに、放熱量の大きい高機能デバイスに対しても適用可能とする」旨、記載されている。

特開２００９−９９４１５号公報。

しかしながら、このような従来のものにあっては、ソケットカバーを、その閉止時にソケット本体に対して接近又は離間する方向へ移動可能とするために、ソケットカバーを回動自在に支持するシャフトをその方向へ移動可能とする長孔を設けたり、そのシャフトを付勢するトーションスプリングを設けたりしていることから、構造が複雑になると共に、所定の付勢力に制御することが難しいため、ＩＣパッケージに対する押圧力の調整等が難しかった。

そこで、この発明は、構造が簡単で、難しい調整等が必要なく、厚さの異なる２種類の電気部品に容易に対応す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、この発明は、下面部に端子が設けられた電気部品を収容するソケット本体と、該ソケット本体に設けられ、前記電気部品の端子に接触される接触部が形成されたコンタクトピンと、前記ソケット本体に開閉自在に設けられて、閉状態で収容された電気部品を押圧する押圧部材を有するカバー部材とを備えた電気部品用ソケットにおいて、前記カバー部材は、前記ソケット本体に回動自在に設けられた開閉体と、該開閉体内に、着脱自在に設けられた押圧部材とを有し、該押圧部材は、互いに反対側の面に前記電気部品を押圧する一対の押圧面が形成されると共に、該開閉体に対して、前記押圧面が一方側又は他方側を任意に前記収納された電気部品に向けて取付可能とし、前記押圧部材の一方の押圧面により前記電気部品を押圧している押圧状態で、前記開閉体からの力が作用する作用点部位から該一方側の押圧面までの距離と、前記押圧部材の他方の押圧面により前記電気部品を押圧している押圧状態で、前記開閉体からの力が作用する作用点部位から前記他方側の押圧面までの距離とが異なるように構成されており、前記押圧部材には、前記開閉体によって押圧される前記作用点部位を有する被押圧部が周囲に向けて延設されており、前記押圧部材が係止手段によって前記開閉体に対して、前記一方側の押圧面が前記電気部品側を向くときと、前記他方側の押圧面が前記電気部品側を向くときのいずれにおいても、前記電気部品側から着脱自在になっている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、前記開閉体は、前記ソケット本体に回動自在に設けられ、前記押圧部材に押圧力を伝達する外枠部材と、該外枠部材の内側に位置して、前記押圧部材を着脱自在な係止状態で支持する前記係止手段の係止爪部を設けた内枠部材とを有し、該内枠部材は、弾性変形可能な合成樹脂製材料で構成され、前記外枠部材の内側面に、揺動可能に軸支されていることにある。

他の特徴は、前記カバー部材は、前記被押圧部が一体に形成された前記押圧部材が、前記開閉体に着脱自在に設けられた構成となっていることにある。

この発明によれば、押圧部材に一対形成された押圧面のうち、一方側もしくは、他方側の何れかを反転させて、電気部品の厚みに応じて選択して、枠体内に装着することにより、カバー部材の閉時に、厚さの異なる２種類の電気部品に対して、所望の押圧力で押圧することができる。従って、構造が簡単で、且つ、難しい付勢力の調整も必要ない。

他の特徴によれば、内枠部材に設けられた係止爪部により、押圧部材を係止して支持するようにしているため、容易に押圧部材の着脱を行うことができる。従って、押圧部材は、ネジ部材又は、シャフト部材を取り外す必要が無く、容易に反転させて異なる厚さを有する電気部品に用いることができ、部品点数の増大を抑制して、部品の管理を容易に行うことができる。

また、内枠部材は、弾性変形可能な合成樹脂製材料で構成され、外枠部材の内側に、揺動可能に軸支されているため、電気部品の押圧初期時に、この押圧部材が多少可動することにより、無理な力が、電気部品に作用することがない。

他の特徴によれば、カバー部材は、被押圧部が一体に形成された押圧部材が、開閉体に着脱自在に設けられた構成となっているため、カバー部材閉時の大きな力は、押圧部材の被押圧部で受けるようにしていることから、その力を効果的に電気部品に押圧力として伝達させることができる。

この発明の実施の形態に係るＩＣソケットで、（ａ）は、一部断面を有する平面図、（ｂ）は、（ａ）の矢視Ａ方向からの正面図、（ｃ）は、（ａ）の矢視Ｂ方向からの側面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットの拡大断面図で、ＩＣパッケージが収容されていない状態を示す図である。同実施の形態に係る図２に相当するＩＣソケットの拡大断面図で、ＩＣパッケージが収容されている状態を示す図である。同実施の形態に係るＩＣソケットを示す図で、コンタクトピンの配設状態を示す図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材を示す斜視図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材のうち、外枠部材を示し、（ａ）は押圧側を下方に向けた斜視図、（ｂ）は押圧側を上方に向けた斜視図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材のうち、外枠部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｄ）は（ａ）の右側面図、（ｅ）は底面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材のうち、内枠部材を示し、（ａ）は係止爪部を下方に向けた斜視図、（ｂ）は係止爪部を上方に向けた斜視図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材のうち、内枠部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｄ）は底面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材のうち、押圧部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向の側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットの使用方法等を示す斜視図である。同実施の形態に係る電気部品で、厚みの比較的薄いＩＣパッケージを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。同実施の形態に係る電気部品で、厚みが図１２に示すＩＣパッケージよりも比較的厚いＩＣパッケージを示す正面図である。

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１３には、この発明の実施の形態を示す。

まず構成を説明すると、図１中符号１０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１０は、図示省略の配線基板上に配設されるようになっており、図１２，１３に示すような２種類の「電気部品」であるＩＣパッケージ１１，１２のバーンイン試験等を行うために、これらＩＣパッケージ１１，１２の「端子」としての多数の半田ボール１１ｂ，１２ｂと、その配線基板との電気的接続を図るものである。

これらのＩＣパッケージ１１，１２は、図１２及び図１３に示すように、一方のＩＣパッケージ１１の厚さｈ１に比して、他方のＩＣパッケージ１２の厚さｈ２が厚く（ｈ１＜ｈ２）設定されている。

また、これらのＩＣパッケージ１１，１２は、平面視で方形状のパッケージ本体１１ａ，１２ａを有し、これらのパッケージ本体１１ａ，１２ａの下面には、半円球状の複数の半田ボール１１ｂ，１２ｂ…が、縦，横に等間隔を有して配列されて形成されている。

一方、ＩＣソケット１０は、図１乃至図５等に示すように、ＩＣソケット１０を収容する収容面部１３ａを有するソケット本体１３と、このソケット本体１３に設けられ、これらＩＣパッケージ１１，１２の半田ボール１１ｂ，１２ｂ及び配線基板を電気的に接続するコンタクトピン１４と、ソケット本体１３に回動自在に設けられ、このソケット本体１３に収容されたＩＣパッケージ１１，１２を上方から押さえるカバー部材１６と、このソケット本体１３に回動自在に設けられ、このカバー部材１６の閉状態から更に下方に回動させるラッチ部材１５とを備えている。

そのソケット本体１３は、図１乃至４等に示すように、絶縁性を有する合成樹脂製で、枠形状に形成された本体プレート２４と、この枠形状の内側に配設された上側プレート２５及び下側プレート２６とを有し、これらプレート２５，２６により、図２乃至４等に示すように、複数のコンタクトピン１４が配設されている。

さらに、図４に示すように、その上側プレート２５の上側には、図示省略のスプリングにより上方に付勢されてフローティングプレート２７が上下動自在に配設されている。このフローティングプレート２７の上面が、ＩＣパッケージ１１，１２を収容する収容面部１３ａとなっている。この収容面部１３ａの周囲の四隅に、ＩＣパッケージ１２の収容時のガイドを行うガイド部１３ｂ，１３ｂが突設されて形成されている（図１等参照）。

また、そのコンタクトピン１４は、図４に示すように、ＩＣパッケージ１１，１２の半田ボール１１ｂ，１２ｂに接触される上側接触部１４ａ及び配線基板に接触される下側接触部１４ｂが設けられ、さらに、この上側接触部１４ａ及び下側接触部１４ｂの間に配設されたコイルスプリング１４ｃにより互いに反対方向に付勢されている。

また、カバー部材１６は、図２，３，５，６，７等に示すように、ソケット本体１３に回動自在に設けられた「開閉体」としての枠体１７を有している。

この枠体１７は、図５，６，７等に示すように、平面視では方形の枠形状を呈することにより、押圧部材２０に押圧力を伝達する外枠部材１８と、この外枠部材１８の内側面１８ａの内側に位置して、図８及び図９に示すように方形の枠形状を呈する内枠部材１９とを有している。

その外枠部材１８には、ソケット本体１３に上下方向へ回動自在とする軸部材１６ａが挿通される軸孔１８ｂ，１８ｂが貫通して形成されていると共に、相対向する辺には内枠部材１９を回動自在に支持するための貫通孔１８ｃが一対設けられている。

また、その内枠部材１９は、弾性変形可能な合成樹脂製材料で、枠形状に成形され、外枠部材１８の一対の貫通孔１８ｃに対向する一対の貫通孔１９ｃが形成されている。これら貫通孔１８ｃ，１９ｃに、ピン部材２８が挿通されることにより、内枠部材１９が外枠部材１８に揺動自在に支持されている。

さらに、この内枠部材１９には、図８，９に示すように、相対向する辺に一対の係止爪部１９ａが下方に突設され、これら係止爪部１９ａにより着脱自在に押圧部材２０が支持されている。

この押圧部材２０は、図１１，１２等に示すように、互いに反対側の各側面に各々ＩＣパッケージ１１，１２を押圧する一対の押圧面２１，２２が形成されると共に、一方側の押圧面２１又は、他方側の押圧面２２を、収納されたＩＣパッケージ１１又は１２に向けて取付可能としている。

すなわち、枠体１７の内枠部材１９の弾性変形可能な一対の係止爪部１９ａ,１９ａによって、押圧部材２０の側面部に一体に突設された被係止部２０ａ，２０ａが係止されて支持（脱落が防止）されている（図２，３参照）。これらにより、係止手段が構成されている。

また、この押圧部材２０には、図１０に示すように、「被押圧部」として一対の平板状のフランジ部２３，２３が周囲に向けて延設されている。これらのフランジ部２３，２３は、被係止部２０ａ，２０ａが形成されている辺と異なる辺に形成され、外枠部材１８の対向面側の下辺部１８ｄ，１８ｄに、各々当接するようになっている。

これにより、この枠体１７からの押圧力が、フランジ部２３，２３に伝達され、一方側の押圧面２１又は、他方側の押圧面２２により、ＩＣパッケージ１１又は１２が下方に向けて押圧されるようになっている。

従って、押圧部材２０は、枠体１７への装着状態で、被係止部２０ａ，２０ａにより、下方への移動（落下）が規制され、フランジ部２３，２３により、上方への移動が規制され、枠体１７から外れることなく保持されるようになっている。

さらに、この実施の形態では、図１０，１１等に示すように、各押圧面２１，２２の方形状の平面を有する各底面部２１ａ，２２ａの外周縁に、フローティングプレート２７を押圧する押圧突起２１ｂ…及び２２ｂ…が設けられている。

そして、この押圧部材２０は、押圧部材２０の一方の押圧面２１により、ＩＣパッケージ１１を押圧している押圧状態で、枠体１７からの力が作用するフランジ部２３の他方側入力面２３ａ（作用点部位）から、一方側の押圧面２１の底面部２１ａまでの距離ｄ１と、押圧部材２０の他方の押圧面２２により、ＩＣパッケージ１２を押圧している押圧状態で、枠体１７からの力が作用するフランジ部２３の一方側入力面２３ｂ（作用点部位）から他方側の押圧面２２の底面部２２ａまでの距離ｄ２とを異ならせるように構成されている（図１０（ｂ）参照）。

この実施の形態では、ＩＣパッケージ１１，１２の厚みｈ１，ｈ２（ｈ１＜ｈ２）に合わせて、距離ｄ１が距離ｄ２よりも大きく（ｄ１＜ｄ２）なるように設定されている。

さらに、ラッチ部材１５は、図１乃至３に示すように、回動軸１５ｃを介して、ソケット本体１３に回動自在に設けられ、レバー部１５ｅを持って回動させられるようになっている。このレバー部１５ｅを倒した状態では、図２，３に示すように、フック部１５ｄが、カバー部材１６の被フック部１６ｂに係止されてカバー部材１６の閉状態が維持されるようになっている。

次に、かかるＩＣソケット１０の使用方法について説明する。

ＩＣソケット１０を配線基板上に予め固定した状態で、２種類のＩＣパッケージ１１，１２を、このＩＣソケット１０に収容して検査する場合について説明する。

まず、厚みｈ１の薄いＩＣパッケージ１１を収容して検査する場合には、カバー部材１６を開いた状態で、枠体１７に対して押圧部材２０を、押圧面２２がＩＣパッケージ１１を押圧する向きとなるように、内枠部材１９の係止爪部１９ａに被係止部２０ａを係止する。

その後、ＩＣパッケージ１１を、ガイド部１３ｂにより所定の位置に案内してフローティングプレート２７の上面に収容し、カバー部材１６を閉じて行く。

すると、枠体１７の外枠部材１８の下辺部１８ｄに、押圧部材２０のフランジ部２３の一方側入力面２３ｂが当接して、押圧部材２０が下方に押し下げられ、この押圧部材２０の押圧突起２２ｂが、フローティングプレート２７をコイルスプリングの付勢力に抗して下方に押圧して下降させる。このフローティングプレート２７が下降することにより、ＩＣパッケージ１１の半田ボール１１ｂにコンタクトピン１４の上側接触部１４ａが当接して、この押圧部材２０の底面部２２ａにＩＣパッケージ１１の上面が当接する。

そして、ラッチ部材１５のレバー部１５ｅを倒すことにより、フック部１５ｄがカバー部材１６の被フック部１６ｂに引っ掛かることにより、カバー部材１６の閉状態が維持され、コンタクトピン１４とＩＣパッケージ１１の半田ボール１１ｂとが所定の接圧で当接されることとなる。

つまり、厚みｈ１の薄いＩＣパッケージ１１に対応させて、押圧部材２０の距離ｄ２の長い底面部２２ａから一方側入力面２３ｂまでを適用しているため、所定の接圧を得ることができる。

一方、ＩＣパッケージ１１より厚みｈ２の厚い、ＩＣパッケージ１２を収容して検査する場合には、カバー部材１６を開いた状態で、枠体１７に対して押圧部材２０を、押圧面２１がＩＣパッケージ１２を押圧する向きとなるように、上述とは逆向きに、内枠部材１９の係止爪部１９ａに被係止部２０ａを係止する。

その後、ＩＣパッケージ１２を、ガイド部１３ｂにより所定の位置に案内してフローティングプレート２７の上面に収容し、カバー部材１６を閉じて行く。

すると、枠体１７の外枠部材１８の下辺部１８ｄに、押圧部材２０のフランジ部２３の他方側入力面２３ａが当接して、押圧部材２０が下方に押し下げられ、この押圧部材２０の押圧突起２１ｂが、フローティングプレート２７をコイルスプリングの付勢力に抗して下方に押圧して下降させる。このフローティングプレート２７が下降することにより、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂにコンタクトピン１４の上側接触部材１４ａが当接して、この押圧部材２０の底面部２１ａにＩＣパッケージ１２の上面が当接する。

そして、ラッチ部材１５のレバー部１５ｅを倒すことにより、フック部１５ｄがカバー部材１６の被フック部１６ｂに引っ掛かることにより、カバー部材１６の閉状態が維持され、コンタクトピン１４とＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂとが所定の接圧で当接されることとなる。

つまり、厚みｈ２の薄いＩＣパッケージ１２に対応させて、押圧部材２０の距離ｄ１の短い底面部２１ａから他方側入力面２３ａまでを適用しているため、所定の接圧を得ることができる。

このように、この実施例では、２種類のＩＣパッケージ１１，１２の厚みｈ１，ｈ２に応じて、１種類の押圧部材２０の枠体１７に対する取付方向を変えるだけで、ＩＣパッケージ１１，１２の厚みが変わっても容易に対応することができる。

また、この押圧部材２０の取付方向も、内枠部材１９の係止爪部１９ａに係止させるだけで良いため容易に着脱できる。従って、ネジ部材又は、シャフト部材を取り外す必要が無く、容易に押圧部材２０を反転させて異なる厚さｄ１，ｄ２を有するＩＣパッケージ１１，１２に対応させることができ、部品点数の増加を抑制して、部品の管理を容易に行うことができる。

しかも、カバー部材１６閉時の大きな力は、押圧部材２０のフランジ部２３で受けるようにしているため、その力を効果的にＩＣパッケージ１１，１２に押圧力として伝達させることができる。

さらに、弾性変形可能な合成樹脂製材料で構成された内枠部材１９が撓むことにより、この内枠部材１９に支持された押圧部材２０の、ＩＣパッケージ１１，１２の押圧初期時に、この押圧部材２０が多少可動することにより、無理な力が、ＩＣパッケージ１１，１２やフローティングプレート２７に作用することがない。また、押圧部材２０で、ＩＣパッケージ１１，１２等を所定の力で押圧する時には、剛体の外枠部材１８からの力が押圧部材２０のフランジ部２３を介してＩＣパッケージ１１，１２等に作用するため、確実に、ＩＣパッケージ１１，１２等を押圧することができる。

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１０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、「開閉体」は、必ずしも、枠形状に限定されるものでなく、板状でも良く、又、外枠部材１８と内枠部材１９の両方が必ずしも必要ではない。さらに、押圧部材２０のフランジ部２３を、枠体１７で押圧するようにしているが、作用点部位から両押圧面までの距離が異なるものであれば、作用点部位における押圧構造は、上述のようなフランジ部２３に限定されるものではない。

10 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
11，12 ＩＣパッケージ（電気部品）
13 ソケット本体
13a 収容面部
14 コンタクトピン
16 カバー部材
17 枠体（開閉体）
18 外枠部材
19 内枠部材
19a 係止爪部（係止手段）
20 押圧部材
20a 被係止部（係止手段）
21 一方の押圧面
22 他方の押圧面
23 フランジ部（被押圧部）
23a 他方側入力面（作用点部位）
23b 一方側入力面（作用点部位）

Claims

下面部に端子が設けられた電気部品を収容するソケット本体と、
該ソケット本体に設けられ、前記電気部品の端子に接触される接触部が形成されたコンタクトピンと、
前記ソケット本体に開閉自在に設けられて、閉状態で収容された電気部品を押圧する押圧部材を有するカバー部材とを備えた電気部品用ソケットにおいて、
前記カバー部材は、前記ソケット本体に回動自在に設けられた開閉体と、該開閉体内に、着脱自在に設けられた押圧部材とを有し、該押圧部材は、互いに反対側の面に前記電気部品を押圧する一対の押圧面が形成されると共に、該開閉体に対して、前記押圧面が一方側又は他方側を任意に前記収納された電気部品に向けて取付可能とし、
前記押圧部材の一方の押圧面により前記電気部品を押圧している押圧状態で、前記開閉体からの力が作用する作用点部位から該一方側の押圧面までの距離と、
前記押圧部材の他方の押圧面により前記電気部品を押圧している押圧状態で、前記開閉体からの力が作用する作用点部位から前記他方側の押圧面までの距離とが異なるように構成されており、
前記押圧部材には、前記開閉体によって押圧される前記作用点部位を有する被押圧部が周囲に向けて延設されており、
前記押圧部材が係止手段によって前記開閉体に対して、前記一方側の押圧面が前記電気部品側を向くときと、前記他方側の押圧面が前記電気部品側を向くときのいずれにおいても、前記電気部品側から着脱自在になっていることを特徴とする電気部品用ソケット。
前記開閉体は、前記ソケット本体に回動自在に設けられ、前記押圧部材に押圧力を伝達する外枠部材と、
該外枠部材の内側に位置して、前記押圧部材を着脱自在な係止状態で支持する前記係止手段の係止爪部を設けた内枠部材とを有し、
該内枠部材は、弾性変形可能な合成樹脂製材料で構成され、前記外枠部材の内側面に、揺動可能に軸支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。
前記カバー部材は、前記被押圧部が一体に形成された前記押圧部材が、前記開閉体に着脱自在に設けられた構成となってい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。