JP6195372B2

JP6195372B2 - ソケット

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Publication number: JP6195372B2
Application number: JP2013255596A
Authority: JP
Inventors: 佐野　英樹; 英樹佐野
Original assignee: センサータテクノロジーズマサチューセッツインコーポレーテッド
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: CN104716489B; KR20150068332A; JP2015115151A; EP2884827A3; EP2884827B1; EP2884827A2; US9368889B2; CN104716489A; US20150171530A1; KR102158885B1

Description

本発明は、ソケットに関し、特に、端子が２次元的に端子が配列された、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）やＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）などの半導体パッケージ等の電子装置を押圧するためのラッチ機構に関する。

特許文献１のソケットは、ベース部材と、カバー部材と、複数のコンタクトと、ベース部材に対して接近もしくは離間する方向に移動が可能でありかつＢＧＡの載置面を提供するアダプターと、ベース部材に回転可能に取り付けられたラッチ部材と、カバー部材の移動に連動して移動可能な位置決め機構とを含む。位置決め機構の位置決め部は、アダプターの載置面上を対角線方向に移動可能であり、位置決め機構によりＢＧＡパッケージを保持した状態で、はんだボールをコンタクトの他端から引き離すようにし、ＢＧＡパッケージが載置面上で飛び跳ねることを防止する。

特許文献２のソケットは、ベース部材と、ベース部材に対して接近もしくは離間する方向に往復動可能に取り付けられたカバー部材と、ベース部材に固定され、ベース部材の載置面上に載置された複数のコンタクトと、ベース部材に回転可能に支持されたラッチ部材とを有する。ラッチ部材の先端には揺動可能な揺動部材が設けられ、揺動部材によって薄型の半導体装置を押圧する。さらに特許文献３のソケットは、ラッチ部材の先端にラッチプレートを取付けることで、ラッチ部材の先端がパッケージの表面に直接的に接触することを防止している。

特許第３７３７０７８号特開２００３−１６８５３２号特許第４８６８４１３号

従来の特許文献３のソケットを図１ないし図３に示す。図１は、従来のソケットのソケットの平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は正面図、図２は、図１（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図３は、従来のソケットの外観を示す斜視図である。

ソケット１０は、ベース部材２０、ベース部材２０に対して接近しまたは離間する方向に往復動可能なカバー部材３０、ベース部材２０に植え込まれる複数のコンタクト４０を有する。ベース部材２０の中央には、図２に示すように、一列に整列されたコンタクト４０と絶縁性材からなるシート状のセパレータ２２とが交互にＸ−Ｘ線方向と平行に配される。コンタクト４０の下端は、ベース部材２０の底面から突出し、回路基板（図中省略）の導電接点にはんだ等によって接続される。コンタクト４０の上端は、ＢＧＡパッケージのはんだボールと電気的に接続される。コンタクト４０の上端と下端との間には、ｙ方向に湾曲された弾性変形部（図中省略）が形成され、弾性変形部は、必要な接圧を生じさせる。

カバー部材３０の各コーナーには下方に直立するポスト３１が形成され、このポスト３１はベース部材２０の収容孔（図中省略）に挿入される。ポスト３１の回りにコイルスプリング３２が巻回され、これによりカバー部材３０をベース部材２０から離れる方向へ常時付勢している。

カバー部材３０の対向する側壁３３には、一対のスロット３４が形成され、スロット３４はラッチ部材６０の回転軸６１と係合する。スロット３４は、カバー部材３０の上下方向のストロークを規定し、回転軸６１がスロット３４の最下部に当接するとき、カバー部材３０はベース部材２０から最も離れた位置にあり、回転軸６１がスロット３４の最上部に当接するとき、カバー部材３０はスプリング３２に抗してベース部材２０に最も接近した位置にある。カバー部材３０のほぼ中央の開口３５からアダプター５０にＢＧＡパッケージが載置される。アダプター５０は、ベース部材２０の中央（図２を参照）のアダプター取付け面上に上下動可能に取り付けられ、ＢＧＡパッケージのための載置面５２を提供する。

アダプター５０の載置面５２には、各コンタクト４０と対応する位置に複数の貫通孔が形成され、コンタクト４０の上端が貫通孔内へに延びる。アダプター５０がコイルスプリングによって付勢された最上位置にあるとき、コンタクト４０の上端は載置面５２から突出することなく貫通孔内に留まり、アダプター５０が降下するとコンタクト４０の上端が突出する。

図２に示すように、ラッチ部材６０は、ベース部材２０に回転軸６１を介して取付けられ、さらにラッチ部材６０の外側に、ラッチ部材６０を回転させるためのリンク８０が設けられる。カバー部材３０の移動に応答してリンク８０が回転し、これによりラッチ部材６０が回転運動される。カバー部材３０の操作力を小さくするために、距離Ａと距離Ｂとの比によるてこの原理を利用してラッチ部材６０を回転させているが、距離Ａと距離Ｂの比を大きくすると、ソケットのｘ方向の外形が大きくなってしまう。

また、ラッチ部材６０の先端がＢＧＡパッケージを押圧するとき、ラッチ部材６０の先端の回転運動によりＢＧＡパッケージ表面が擦られ、そこにキズ等が形成されてしまうことがある。ラッチ部材６０の先端がＢＧＡパッケージ表面を擦らないようにするためラッチプレート７０が設けられるが、そうすると、ラッチプレート７０の収納スペースのためにソケット外形が大きくなってしまう。

本発明は、このような従来の課題を解決し、従来と異なるラッチ機構によりソケットの小型化を図ることを目的とする。
さらに本発明は、コンタクトの狭ピッチ化に対応し、かつ操作力の低減を図ることができるソケットを提供することを目的とする。

本発明に係るソケットは、複数のコンタクトを保持するベース部材と、ベース部材に接近しまたはそこから離間する方向に移動可能なカバー部材と、搭載された電子装置を押圧可能な押圧部を一方の端部に有するラッチ部材と、一端部がカバー部材に接続され、他端部がラッチ部材の一方の端部に接続されたリンク部材と、ベース部材に回転可能に固定され、一端部がカバー部材に接続され、他端部がラッチ部材の前記一方の端部と対向する他方の端部に接続されたレバー部材とを有し、カバー部材がベース部材に接近する方向に移動されたとき、リンク部材およびレバー部材によってラッチ部材の押圧部が退避位置に移動され、カバー部材がベース部材から離間する方向に移動されたとき、リンク部材およびレバー部材によってラッチ部材の押圧部が電子装置を押圧可能な位置に移動される。

好ましくは前記レバー部材の回転中心から一端までの距離は、回転中心から他端までの距離よりも大きい。好ましくはラッチ部材は、一対のラッチ部材を含み、一対のラッチ部材の両側に一対のリンク部材が配置される。好ましくはラッチ部材は、第１の側面と当該第１の側面に対向する第２の側面とを有し、前記押圧部は第１および第２の側面間に形成され、前記押圧部には、第１の側面から第２の側面に貫通する第１の貫通孔が形成され、リンク部材は、ラッチ部材の第１の側面側および第２の側面側にそれぞれ配置され、第１の貫通孔内に挿入された軸によってラッチ部材と一対のリンク部材とが回転可能に接続される。好ましくはラッチ部材の押圧部と対向する前記他方の端部に第２の貫通孔が形成され、レバー部材は、ラッチ部材の第１の側面側および第２の側面側にそれぞれ配置され、第２の貫通孔内に挿入された軸によってラッチ部材と一対のレバー部材とが回転可能に接続される。好ましくはレバー部材の一端部に長穴が形成され、当該長穴に挿入された軸によってカバー部材と連結される。好ましくはラッチ部材の押圧部が電子装置を押圧するとき、リンク部材の角度は水平を含む範囲である。好ましくはリンク部材の角度は、一端部から他端部に延在する方向と水平方向との成す角度である。好ましくはリンク部材の他端部からレバー部材の回転中心までの高さが予め決められた大きさ以下のときに押圧部が電子装置に接触されるように、リンク部材、ラッチ部材およびレバー部材が設計される。好ましくはカバー部材とベース部材との間に弾性部材が介在され、カバー部材は前記弾性部材によってカバー部材から離間される方向に付勢される。好ましくはソケットはさらに、ラッチ部材の押圧部を覆うラッチプレートを含み、ラッチプレートは、電子部品を押圧するための平坦な面を含む。好ましくはソケットはさらに、電子装置の搭載面を提供するアダプターを含み、アダプターは弾性部材によって支持され、ラッチ部材が電子装置を押圧するときアダプターは降下し、前記載置面からコンタクトの上端を突出させる。

本発明によれば、ソケットの小型化、および操作力の低減を図ることができる。

図１（Ａ）は、従来のソケットの平面図、図１（Ｂ）は側面図、図１（Ｃ）は正面図である。図２は、図１（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図であり、半導体装置を装着したときのカバー部材がフリーな状態及びフルストロークされた状態を示す。従来のソケットの外観を示す斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのカバー部材が上方に付勢された状態を示す図であり、図４（Ａ）は、本実施例のソケットの平面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は正面図、図４（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのカバー部材が下方に移動された状態を示す図であり、図５（Ａ）は、本実施例のソケットの平面図、図５（Ｂ）は側面図、図５（Ｃ）は正面図、図５（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットにおいてカバー部材が取り外されたときのソケットの斜視図である本発明の実施例に係るソケットのベース部材であり、図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は側面図、図７（Ｃ）は正面図、図７（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのカバー部材であり、図８（Ａ）は平面図、図８（Ｂ）は側面図、図８（Ｃ）は正面図、図８（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのアダプターであり、図９（Ａ）は平面図、図９（Ｂ）は側面図、図９（Ｃ）は正面図、図９（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのリンク部材であり、図１０（Ａ）は平面図、図１０（Ｂ）は側面図である。本実施例のソケットを拡大した斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのラッチ部材であり、図１１（Ａ）は平面図、図１１（Ｂ）は側面図、図１１（Ｃ）は正面図、図１１（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットのレバー部材であり、図１２（Ａ）は平面図、図１２（Ｂ）は側面図である。本発明の実施例に係るソケットのラッチプレートであり、図１３（Ａ）は平面図、図１３（Ｂ）は側面図、図１３（Ｃ）は正面図、図１３（Ｄ）は斜視図である。本発明の実施例に係るソケットの動作を説明する断面図である。本発明の実施例に係るソケットの動作を説明する断面図である。本発明の実施例に係るソケットの動作を説明する断面図である。本発明の実施例に係るラッチ機構の接続関係と示す図である。本発明の実施例に係るラッチ機構の各部の挙動を表すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明は、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＱＦＰ等の薄型の半導体パッケージやその他の電子部品などの電子装置を装着可能なソケットに適用される。好ましい態様では、ソケットは、回路基板等に取付けられ、搭載された電子装置と回路ボード間に電気的なインターフェースを提供する。ソケットはさらに、バーンインテスト用のソケットであることができる。

図４ないし図６は、本発明の実施例に係るソケットを示し、図４は、カバー部材が上方が付勢された状態を示し、図５は、カバー部材がベース部材に向けて移動された状態を示し、図６は、カバー部材が取り外された状態を示している。

本実施例のソケット１００は、ベース部材２００、ベース部材２００に対し接近または離間する方向に往復動可能なカバー部材３００、ベース部材２００に植え込まれる複数のコンタクト４０を含んでいる。ベース部材２００およびカバー部材３００は、例えば高耐熱樹脂ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）を射出成形することにより形成される。ＰＥＳ以外にもポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリサルホン樹脂（ＰＳＦ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、高耐熱樹脂ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）などを用いることができる。

ここにはコンタクト４０の詳細を例示しないが、コンタクト４０は、搭載する半導体パッケージの端子に適した形状に構成される。例えば、半導体パッケージがＢＧＡであるとき、コンタクト４０は、図２に示した従来のコンタクトと同様に構成することができる。好ましくは、コンタクト４０は、上端、下端、および上端と下端との間にｚ方向に湾曲された弾性変形部を含む。各コンタクト４０は、シート状の絶縁性のセパレータを介して積層され、これにより、ｘ方向およびｙ方向に位置決めされたコンタクトユニットが形成される。コンタクトユニットは、ベース部材２００の下方から内部に収容され、そこでシャフト等によって固定される。このとき、コンタクトユニットの下面が、ベース部材２００の底面と一致し、コンタクト４０の下端がそこから突出される。また、コンタクトユニットの構成も一例であり、これに限定されない。例えば、セパレータを用いることなく複数のコンタクトを上下のモールド等によって挟み込むように支持するものであってもよい。

ベース部材２００の各コーナー近傍の側壁には、カバー部材３００のフック３１０と係合するための係合溝２１０が形成される。係合溝２１０に隣接する位置には、カバー部材３００を付勢するための弾性部材としてのコイルスプリング２２０が収容溝２５０（図７を参照）内に取り付けられ、これにより、カバー部材３００が常時ベース部材２００から離れる方向に付勢される。フック３１０と係合溝２１０の係合は、カバー部材３００の移動をガイドし、かつカバー部材３００のストローク距離を規制する。すなわち、カバー部材３００がベース部材２００から一定距離だけ離れたとき、フック３１０が係合溝２１０の上端と係止し、カバー部材３００の上方への移動が規制される（図４）。フック３１０が係合溝２１０の下端に当接したとき、カバー部材３００の下方への移動が規制される（図５）。但し、カバー部材のストローク距離の規制は、他の手段によって実施されてもよい。

ベース部材２００およびカバー部材３００を図７、図８にそれぞれ示す。ベース部材２００は、概略矩形状を有し、その中央には、ほぼ矩形状の開口２３０が形成され、この開口２３０内にベース部材２００の底面側からコンタクトユニットが挿入される。開口２３０を規定する一対の対向する側壁２４０には、後述するアダプター４００の移動を規制するための溝２４２がｚ方向に形成されている。ベース部材２００のコーナー近傍には、コイルスプリング２２０を収容するための収容溝２５０が形成される。さらにベース部材２００の対向する側面２６０と側壁２４０との間の空間２７０には、ラッチ機構を構成するレバー部材が収容される。

カバー部材３００は、図８に示すように、概略矩形状を有し、その中央には半導体パッケージの挿入または抜去を行うための開口３２０が形成される。カバー部材３００の対向する側面３３０の内側の空間３４０には、ラッチ機構を構成するリンク部材が収容される。この空間３４０には、リンク部材の端部を収容するためのスリット３４２を形成するための一対の側壁３４３が形成され、一対の側壁３４３には溝３４４が形成される。後述するように溝３４４内に挿入された軸によってスリット３４２内のリンク部材５００が回転可能に支持される。カバー部材３００のｙ方向の対向する側壁には、レバー部材７００と係合する軸７４０（図６を参照）を支持するための支持穴３５０が形成される。カバー部材３００のコーナー部から下方に延在するフック３１０の先端には、ベース部材２００の係合溝２１０と係止する爪３１２が形成される。

図９にアダプターを示す。アダプター４００は、概略矩形状を有し、ベース部材２００の対向する一対の側壁２４０間に上下動可能に取り付けられる。アダプター４００には、半導体パッケージを載置するための載置面４１０が形成される。また、載置面４１０の両側には、下方に延びる一対のフック４２０が形成され、フック４２０は、ベース部材２００の側壁２４０に形成された溝２４２と摺動可能に係合する。アダプター４００は、図示しないコイルスプリングよってベース部材２００から離れる方向に常時付勢され、フック４２０が溝２４２の上端と係止することでアダプター４００の離脱が防止される。コイルスプリングに勝る大きな力がアダプター４００に加えられたとき、アダプター４００は、溝２４２に沿うようにコイルスプリングに抗して下降される。

載置面４１０には、各コンタクト４０と対応する位置に複数の貫通孔４３０が形成され、コンタクト４０の上端が貫通孔４３０内に延在する。図示する貫通孔４３０のパターンは、搭載される半導体パッケージの端子のパターンにも対応していることに留意すべきである。アダプター４００がコイルスプリングによって付勢された最上位置にあるとき、コンタクト４０の上端は載置面４１０から突出することなく貫通孔４３０内に留まり、アダプター４００が下降したとき、載置面４１０からコンタクトの上端が突出する。アダプター４００の対向する側部には、傾斜面を含む直立したガイド部４４０が形成される。ガイド部４４０は、カバー部材３００の開口３２０から挿入された半導体パッケージを傾斜面に沿って規制し載積面４１０へ導く。

ここには図示しないが、アダプター４００のコーナー部には、位置決め機構を組み込むことができる。位置決め機構は、カバー部材３００の往復動に連動し、載置面４１０の対角線方向に移動する押圧部材を含み、当該押圧部材によって半導体パッケージを対角線方向に押し出し、半導体パッケージを位置決めすることができる。なお、アダプター４００は、装着される半導体パッケージの大きさ、種類等に応じてベース部材２００から取り外し、変更することが可能である。

次に、本実施例のラッチ機構について説明する。本実施例のラッチ機構は、リンク部材５００、ラッチ部材６００、レバー部材７００を含んで構成され、より好ましい態様ではラッチプレート８００を含む。本実施例のラッチ機構は、カバー部材３００の位置に応じて、一対のラッチ部材６００をリンク部材５００およびレバー部材７００を用いて駆動する。

図１０にリンク部材５００を示す。リンク部材５００は、カバー部材３００とラッチ部材６００とを連結するための部材である。リンク部材５００は、一方の端部５１０と、他方の端部５２０と、両端部５１０、５２０を連結する連結部５３０とを含む。一方の端部５１０は、概ね円形状を有し、そこに円形状の貫通孔５１２が形成される。同様に、他方の端部５２０も概ね円形状を有し、そこに円形状の貫通孔５２２が形成される。

図１０Ａは、ソケットを拡大した斜視図である。図８および図１０Ａに示すように、カバー部材３００の空間３４０には、リンク部材５００の一端５１０を挿入するためのスリット３４２が形成される。スリット３４２は、好ましくは、ｚ方向に一定の深さで延在し、ｙ方向の幅は、リンク部材５００の厚さよりも若干大きい。また、スリット３４２を挟む側壁３４３のｙ方向には溝３４４が形成されている。リンク部材５００の一端５１０がスリット３４２内に挿入され、リンク部材５００の貫通孔５１２と溝３４４内に回転軸５４０が挿入される。これにより、リンク部材５００の一端５１０がカバー部材３００に回転自在に取り付けられる。リンク部材５００の他端５２０は、後述するようにラッチ部材６００に回転自在に取り付けられる。

図１１にラッチ部材を示す。ラッチ部材６００は、対向する側面６１０、６１２と、両側面６１０、６１２間に円弧上の面を含む押圧部６２０とを含む。押圧部６２０には、側面６１０、６１２に通じる円形状の貫通孔６２２が形成される。押圧部６２０の両側面に一対のリンク部材５００が配置され、リンク部材５００の他端５２０の貫通孔５２２と押圧部６２０の貫通孔６２２内に回転軸５５０（図１４を参照）が挿入され、これにより、リンク部材５００の他端５２０と押圧部６２０とが回転自在に接続される。

ラッチ部材６００の押圧部６２０と対向する側には、両端の一部が取り除かれた幅狭部６３０が形成される。幅狭部６３０は、円弧上の面を含み、幅狭部６３０には、側面６１０、６１２に通じる貫通孔６３２が形成される。幅狭部６３０には、後述するレバー部材７００が回転自在に接続される。

図１２にレバー部材を示す。レバー部材７００は、支点、力点および作用点を含むてこの原理を利用した部材であり、カバー部材３００に印加された操作力をラッチ部材６００に伝達する。レバー部材７００は、力点として働く第１の延在部７１０と、作用点として働く第２の延在部７２０とを含み、第１の延在部７１０は、第２の延在部７２０から一定の角度で傾斜するように延在される。第１の延在部７１０の端部には長穴７１２が形成され、長穴７１２内には、図６に示すような軸７４０が挿入され、当該軸７４０を介してカバー部材３００に回転自在にかつ摺動自在に接続される。第２の延在部７２０の端部には、円形の貫通孔７２２が形成され、第２の延在部７２０は、ラッチ部材６００の幅狭部６３０に回転自在に接続される。第１の延在部７１０と第２の延在部７２０の交差部７３０には、支点として働く貫通孔７３２が形成され、交差部７３０は、ベース部材２００に回転可能に固定される。交差部７３０から長穴７１２までの距離Ｌ１は、交差部７３０から貫通孔７２２までの距離Ｌ２よりも大きくなるように設定され、これにより第１の延在部７１０に作用した力は、第２の延在部７２０においてＬ１／Ｌ２の比で増幅される。

図４、図５、図６等に示すように、ベース部材２００上には、ｘ方向に一対のラッチ部材６００が配置される。一対のラッチ部材６００のｙ方向の対向する側に、それぞれ一対のレバー部材７００が配置される。一対のレバー部材７００は、クロスするように配置される。第１の延在部７１０の長穴７１２内に軸７４０が挿入され、軸７４０は、図８（Ｂ）、（Ｄ）に示すようにカバー部材３００の側部に形成された支持穴３５０内に固定される。交差部７３０の貫通孔７３２内に挿入された軸７５０は、図７（Ｂ）、（Ｄ）に示すようにベース部材２００の側面２６０に形成された支持穴２６２内に固定される。第２の延在部７２０は、図１１（Ｄ）に示すラッチ部材６００の幅狭部６３０の両側に配置され、第２の延在部７２０の貫通孔７２２と幅狭部６３０の貫通孔６３２内に軸７６０（図１４を参照）が挿入され、ラッチ部材６００とレバー部材７００とが回転自在に接続される。

図１３にラッチプレートを示す。ラッチプレート８００は、一対の側壁８１０と、一対の側壁８１０間に接続された連結部８２０とを有する。一対の側壁８１０と連結部８２０によって一部が開かれた円筒状の空間８３０が形成され、空間８３０内にラッチ部材６００の押圧部６２０とともにリンク部材５００の他端５２０が収容される。上記したように、押圧部６２０の両側面には一対のリンク部材５００が配置され、両者は回転軸５４０によって連結されるが、この回転軸５４０の端部は、リンク部材５００の外側にまで延在し、ラッチプレート８００の側壁８１０の溝８１２内に支持される。これにより、ラッチプレート８００が押圧部６２０に回転可能に接続される。ラッチプレート８００の連結部８２０は、平坦な底面８２２を含み、当該底面８２２は、半導体パッケージの表面を押圧する。

次に、本実施例のソケットの動作を図１４ないし図１６を参照して説明する。図１４（Ａ）は、カバー部材３００の降下によりラッチ部材が退避位置に移動され、ＢＧＡパッケージが載置面上に載置されているときの平面図、図１４（Ｂ）は、カバー部材３００が上方に位置し、ラッチ部材の押圧部が押圧可能な位置にあるときの平面図である。図１４ないし図１６の（Ａ１）ないし（Ａ４）は、Ａ−Ａ線断面図を示し、（Ｂ１）ないし（Ｂ４）は、Ｂ−Ｂ線断面図を示す。

始めに、図１４（Ａ１）、（Ｂ１）に示されるように、カバー部材３００は、コイルスプリング２２０の付勢によってベース部材２００から離間された最上位置にある。このとき、カバー部材３００のフック３１０の爪３１２がベース部材２００の係合溝２１０に係止した状態にある。カバー部材３００が最上位置にあるとき、リンク部材５００が概ね水平に位置し、リンク部材５００の他方の端部５２０に接続されたラッチ部材６００の押圧部６２０およびラッチプレート８００がアダプター４００の載置面４１０上に位置する。また、レバー部材７００の第１の延在部７１０は、カバー部材３００によって上方に持ち上げられた状態にあり、第２の延在部７２０は、ラッチ部材６００の幅狭部６３０の位置に応じた位置にある。

次に、図１５（Ａ２）、（Ｂ２）に示すように、カバー部材３００がベース部材２００に向けて移動される。カバー部材３００の降下に応答して、カバー部材３００に接続されたリンク部材５００の一方の端部５１０が下方に移動し、これにより、ラッチ部材６００の押圧部６２０が載置面４１０から離れるように移動される。また、カバー部材３００の移動によってレバー部材７００の第１の延在部７１０が支点７３２を中心に下方に向けて回転され、第２の延在部７２０が上方に向けて回転される。すなわち、第１の延在部７１０に作用された操作力は、てこの原理により第２の延在部７２０に作用し、第２の延在部７２０に連結されたラッチ部材６００の幅狭部６３０を上方に持ち上げる。

カバー部材３００のフック３１０がベース部材２００の係合溝２１０の端部に当接したとき、カバー部材３００が最下位となる。この様子が図１５（Ａ２）、（Ｂ２）に示される。リンク部材５００は、概ね直立するように移動され、このリンク部材５００の移動により、ラッチ部材６００の押圧部６２０が載置面４１０から離れ、載置面４１０から完全に退避される。また、レバー部材７００の第２の延在部７２０が最も高い位置に移動され、第２の延在部７２０の移動により、ラッチ部材６００の幅狭部６３０が上方へ持ち上げられる。

この状態で、ＢＧＡパッケージ１が、カバー部材３００の開口３２０から載置面４１０に向けて投入される。ＢＧＡパッケージ１は、ガイド部４３０にガイドされながら載置面４１０上に位置決めされ、そこに載置される。このとき、コンタクト４０の上端は載置面４１０の表面から突出していない。

次に、カバー部材３００への操作力が解放されと、カバー部材３００はコイルスプリング２２０の弾性力によって上方に持ち上げられる。カバー部材３００の上昇によりリンク部材５００の一端５１０が持ち上げられ、リンク部材５００の他端５２０に接続されたラッチ部材６００の押圧部６２０が載置面４１０に向けて移動される。他方、レバー部材７００の第１の延在部７１０が上方に回転し、第２の延在部７２０が下方に回転し、ラッチ部材６００の幅狭部６３０が下方に向けて移動される。

さらにカバー部材３００が上昇すると、図１５（Ａ３）、（Ｂ３）に示すように、ラッチ部材６００の押圧部６２０が載置面４１０に向けて移動し、ラッチプレート８００がＢＧＡパッケージ１に接触する。カバー部材３００がさらに上昇すると、リンク部材５００の回転によりラッチ部材６００が回転され、押圧部６２０がラッチプレート８００を介してＢＧＡパッケージ１およびアダプター４００を押し下げる。これにより、載置面４１０の貫通孔からコンタクト４０の上端が突出し、これがはんだボールに接触する。最終的に、カバー部材３００を押し上げているバネ力とコンタクト４０の接触力がバランスする位置もしくは所定の位置までＢＧＡパッケージ１が押し下げられる。この状態を図１６（Ａ４）、（Ｂ４）に示す。このとき、リンク部材５００は概ね水平であり、リンク部材５００の軸方向に作用するＢＧＡパッケージ１からの反力は、軸５４０にほぼ垂直に加わり、つまり軸５４０に関する回転モーメントが最小になる。このため、リンク部材５００の軸５４０による回転が抑制される。

ＢＧＡパッケージは、図１６に示す状態で、耐熱試験（バーンインテスト）を実施される。耐熱試験などが終了し、ＢＧＡパッケージ１をソケットから抜去する場合には、再び、カバー部材３００を下方に向けて移動させる。リンク部材５００の一端５１０が下方に移動され、リンク部材５００の他端５２０が押圧部６２０の移動を載置面から離れる方向に規制し、同時にラッチ部材６００の幅狭部６３０がレバー部材７００の第２の延在部７２０によって持ち上げられる。押圧部６２０の移動に伴い、アダプター４００が上昇し、コンタクトの上端が載置面の表面から貫通孔内に相対的に移動され、コンタクトとＢＧＡパッケージ間の電気的な接続が解除される。そして、カバー部材３００がフルストロークされたとき、ラッチ部材６００が完全に退避位置に移動され、ＢＧＡパッケージ１がソケットから取り出される。

次に、本実施例のラッチ機構の動作と力の釣り合いを説明する。図１７は、リンク部材５００、ラッチ部材６００およびレバー部材７００が接続された状態を示し、図１８（Ａ）、（Ｂ）は、本実施例のラッチ機構を好ましい値で設計したときの各部の挙動を表すグラフである。

図１７に示すように、レバー部材７００の第１の延在部７１０の長穴７１２内に軸７４０が挿入され、軸７４０によってカバー部材３００と第１の延在部７１０とが連結される。交差部７３０の貫通孔７３２内に軸７５０が挿入され、軸７５０によって交差部７３０とベース部材２００とが連結される。第２の延在部７２０の貫通孔７２２内に軸７６０が挿入され、軸７６０によって第２の延在部７２０とラッチ部材６００の幅狭部６３０とが連結される。リンク部材５００の一端５１０とカバー部材３００とが軸５４０によって連結され、リンク部材５００の他端５２０とラッチ部材６００の押圧部６２０とが軸５５０によって連結される。

ここで、カバー部材３００に印加される操作力Ｆｃは、第１の延在部７１０からの反力Ｆ１と、リンク部材５００の一端５１０からの反力Ｆ２の合計（Ｆｃ＝Ｆ１＋Ｆ２）となる。図１８（Ａ）に、カバー部材のストロークと操作力Ｆｃの関係を示すが、操作力Ｆｃは、カバー部材のストリーク距離に応じて微増するがほぼ一定であることがわかる。また、図１８（Ａ）には、ラッチ部材の先端の押圧部６２０のＸ方向およびＹ方向の移動距離Ｘｄ、Ｙｄと、押圧部６２０の押圧力Ｆｐとが、カバー部材３００のストリーク距離との関係で示されている。

図１８（Ｂ）のグラフは、押圧部６２０の押圧力Ｆｐと、軸７５０から押圧部６２０までの高さＨｔとの関係を示している。押圧力Ｆｐは、高さＨｔが３．７ｍｍよりも小さくなると急激に増加していることがわかる。言い換えれば、高さＨｔが３．７ｍｍよりも小さい範囲内で押圧部６２０が半導体パッケージに接触するようにすれば、比較的大きな押圧力Ｆｐを得ることができる。より好ましくは、押圧部６２０が半導体パッケージに対してほぼ垂直に移動する、リンク部材５００の角度がほぼ水平となるときに、押圧部６２０による押圧が行われるようにするのがよい。ここで、リンク部材５００の角度αは、軸５４０と軸５５０とを結ぶ直線がＸ方向との交差角として定義される。リンク部材５００の角度α＝０近傍にあるとき、ラッチ部材の比較的大きな押圧力を得ることができ、リンク部材５００への回転モーメントが最小となる。

以上説明したように本実施例のソケットによれば、次のような効果ある。
１．レバー部材で増幅した力を半導体パッケージを押し下げる力に利用しているため、少ないコイルスプリングの荷重（操作力）で十分な半導体パッケージの押し下げ力を発生することができ、ソケット外形も小さくすることができる。
２．ラッチ部材の姿勢を制御するリンク部材を使用することにより、半導体パッケージを押圧するときには、そのリンク部材を水平な姿勢にすることでほぼ垂直に押すことができ、また、半導体パッケージの挿入時にはほぼ垂直な姿勢にすることで十分に退避動作を可能にすることができる。
３．リンク部材の角度を水平以上にする（死点を越える）ことで、レバー部材のてこ比以上の力の増幅効果が得られ、操作力を低くできる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

２００：ベース部材２１０：係合溝
２２０：コイルスプリング２３０：開口
２４０：側壁２４２：溝
２５０：収容溝２６０：側面
２６２：支持穴２７０：空間
３００：カバー部材３１０：フック
３１２：爪３２０：開口
３３０：側面３４０：空間
３４２：スリット３４４：溝
３５０：支持穴４００：アダプター
４１０：載置面４２０：フック
４３０：貫通孔４４０：ガイド部
５００：リンク部材５１０：一方の端部
５１２：貫通孔５２０：他方の端部
５２２：貫通孔５３０：連結部
５４０：回転軸６００：ラッチ部材
６１０、６１２：側面６２０：押圧部
６２２：貫通孔６３０：幅狭部
６３２：貫通孔７００：レバー部材
７１０：第１の延在部７１２：長穴
７２０：第２の延在部７２２：貫通孔
７３０：交差部７３２：貫通孔
７４０：軸７５０：軸
８００：ラッチプレート８１０：側壁
８１２：溝８２０：連結部
８２２：底面８３０：空間

Claims

複数のコンタクトを保持するベース部材と、
ベース部材に接近しまたはそこから離間する方向に移動可能なカバー部材と、
搭載された電子装置を押圧可能な押圧部を一方の端部に有するラッチ部材と、
一端部がカバー部材に接続され、他端部がラッチ部材の一方の端部に接続されたリンク部材と、
ベース部材に回転可能に固定され、一端部がカバー部材に接続され、他端部がラッチ部材の前記一方の端部と対向する他方の端部に接続されたレバー部材とを有し、
カバー部材がベース部材に接近する方向に移動されたとき、リンク部材およびレバー部材によってラッチ部材の押圧部が退避位置に移動され、
カバー部材がベース部材から離間する方向に移動されたとき、リンク部材およびレバー部材によってラッチ部材の押圧部が電子装置を押圧可能な位置に移動される、ソケット。
前記レバー部材の回転中心から一端までの距離は、回転中心から他端までの距離よりも大きい、請求項１に記載のソケット。
ラッチ部材は、一対のラッチ部材を含み、一対のラッチ部材の両側に一対のリンク部材が配置される、請求項１または２に記載のソケット。
ラッチ部材は、第１の側面と当該第１の側面に対向する第２の側面とを有し、前記押圧部は第１および第２の側面間に形成され、前記押圧部には、第１の側面から第２の側面に貫通する第１の貫通孔が形成され、リンク部材は、ラッチ部材の第１の側面側および第２の側面側にそれぞれ配置され、第１の貫通孔内に挿入された軸によってラッチ部材と一対のリンク部材とが回転可能に接続される、請求項１ないし３いずれか１つに記載のソケット。
ラッチ部材の押圧部と対向する前記他方の端部に第２の貫通孔が形成され、レバー部材は、ラッチ部材の第１の側面側および第２の側面側にそれぞれ配置され、第２の貫通孔内に挿入された軸によってラッチ部材と一対のレバー部材とが回転可能に接続される、請求項１ないし４いずれか１つに記載のソケット。
レバー部材の一端部に長穴が形成され、当該長穴に挿入された軸によってカバー部材と連結される、請求項１ないし５いずれか１つに記載のソケット。
ラッチ部材の押圧部が電子装置を押圧するとき、リンク部材の角度は水平を含む範囲である、請求項１ないし６いずれか１つに記載のソケット。
リンク部材の角度は、一端部から他端部に延在する方向と水平方向との成す角度である、請求項７に記載のソケット。
リンク部材の他端部からレバー部材の回転中心までの高さが予め決められた大きさ以下のときに押圧部が電子装置に接触されるように、リンク部材、ラッチ部材およびレバー部材が設計される、請求項１ないし８いずれか１つに記載のソケット。
カバー部材とベース部材との間に弾性部材が介在され、カバー部材は前記弾性部材によってカバー部材から離間される方向に付勢される、請求項１ないし９いずれか１つに記載のソケット。
ソケットはさらに、ラッチ部材の押圧部を覆うラッチプレートを含み、ラッチプレートは、電子部品を押圧するための平坦な面を含む、請求項１ないし１０いずれか１つに記載のソケット。
ソケットはさらに、電子装置の搭載面を提供するアダプターを含み、アダプターは弾性部材によって支持され、ラッチ部材が電子装置を押圧するときアダプターは降下し、前記載置面からコンタクトの上端を突出させる、請求項１ないし１１いずれか１つに記載のソケット。