JPH03500111A - チップキャリア用ソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 チップ・キャリア・ソケットの改良型保持手段本発明はチップ・キャリア・ソケ ットなどと併用するための改良型保持手段に係わる。この保持手段によって、チ ップ°キャリアをチップ・キャリア・ソケット内に保持し、チップ・キャリア・ ソケットをクローズド状態に保持することができる。

集積回路は絶縁材から成るチップ・キャリア内に取り付けられるのが普通であり 、集積回路からはチップ・キャリア内へ導線が引き込まれる。従来、チップ・キ ャリア本体の側面に端子ノ（ラドを設け、セラミック基板または回路板のような 基板上の導線に集積回路を接続するため、前記パッドと接触させる方式が採用さ れている。チップ・キャリアに設けた端子パッドとの電気接続Ｉｔチップ・キャ リアを収容する凹部を、この凹部を囲むコンタクト端子を有し、チップ・キャリ アを凹部に配置するとコンタクト端子がチップ・キャリアの端子パッドと電気的 に係合するように構成されたソケット本体を含むチップ・キャリア・ソケットを 介して確立される。

チップ・キャリア・ソケットおよびソケット内のコンタクト端子のサイズは比較 的小さいが、各端子は特に端子パッドが金メッキではなく錫メッキされている場 合、コンタクト端子と端子パッドとの間に優れた電気接続を確立するためにチッ プ・キャリアの端子パッドに約２００乃至４００ｇの接触力を作用させることが 必要である。また、チップ・キャリアおよびチップ・キャリア・ソケットは、あ らゆる量産部品がそうであるように、寸法上のばらつきを免れることができない 。このようなばらつきは製造上の誤差に起因スる。しかし１寸法上のばらつきが ある”最悪”条件下でも上記の設計および性能条件が満たされねばならない０例 えば、コンタクト端子が係合する特定の端子パッドが部品公差範囲の下限にあり 、コンタクト端子も公差下限にある場合でも、各コンタクトに必要な最小ｐ１２ ００ｇの接触力が得られねばならない。

改良ガル・ウィング（かもめの翼）型チップ・キャリアの新製品に対応できるよ うに、公知のものとは異なる新しいソケットの開発が要望されている。しかし、 適正な電気接続が維持されるためには上述した接触力などは同じでなければなら ない。

従って、コンタクト端子に適当な力を加えることのできるチップ・キャリア・ソ ケットでなければならない、また、特殊工具を必要としないで適正動作にふされ しい接触力を得られることも極めて重要な条件である。本発明は特にコンタクト 端子とコンタクトパッドの間に確実な電気接続を確立できる改良型保持手段を実 現するものである。

既に述べてきたとおり、新しいガル・ウィング型チップ・キャリアの出現に対応 して、新しいチップ・キャリア・ソケットが必要となっている。特に重要寸法の ばらつきが大きく、チップ・キャリア・のり−導線の位置にばらつきを生ずるよ うなチップ・キャリ゛アの場合には、上記の要求は深刻である。従って、確実な 電気接続を保証する改良型保持手段を含むチップ・キャリア・ソケットの開発が 切望される。

本発明は端子を内蔵するチップ・キャリア・ソケットに係わる。

このチップ・キャリア・ソケットは保護カバーに収納されたチップ・キャリアと プリント回路板の間に必要な電気接続を成立させる。

本発明のチップ・キャリア・ソケットはチップ・キャリア・ソ、　ケラトハウジ ング第１主要面の一部が弾性保持部を構成することを特徴とする０弾性保持部の 各側面は第１主要面と一体であり。

弾性保持部の残りの側面は第１主要面から距離を保つ。

弾性保持部の第１部分は該第１部分が第１主要面と同一平面となる第１位置から 、第１部分が第１主要面と同一平面でなくなる第２位置へ移動自在である１弾性 保持部と一体に弾性突起が形成され、弾性保持部から第２主要面を越えて突出し ており、弾性突起に力が加わると１弾性突起が移動して弾性保持部を第１位置か ら第２位置に向かって移動させ１弾性突起の損傷を防ぐのに必要な強度を達成す る。

篤１図は１本発明のチップ・キャリア・ソケットの分解斜視図、第２図は、チッ プ・キャリア・ソケットに組み込まれる端子の拡大斜視図。

第３図は、カバー・チップ・キャリア部分組立体が挿入される前の、ソケットの 端子を示すチップ・キャリア・ソケットの部分断面図、 第４図は、カバー・チップ・キャリア部分組立体が挿入された後の、チップ・キ ャリア・ソケットを示す第３図と同様の部分断面図、 第５図は、カバー・チップ・キャリア部分組立体が挿入される前の、ラッチ手段 を示すチップ・キャリア・ソケットの断面図、第６図は、チップ・キャリア・ソ ケットに部分組立体を挿入する際のラッチ手段を示す、第５図と同様の断面図、 第７図は、部分組立体がソケットに完全挿入された後のラッチ手段を示す、第５ 図と同様の断面図。

第８図はチップ・キャリア・ソケットの各ラッチ・アームを示す頂面図、 第９図はカバーの各固定アームの頂面図である。

添付の図面は基板１０に配設された導線にはんだ付け、またはその他の方法で接 続され、チップ・キャリア８のコンタクト用リード線６と係合する端子４を内蔵 するチップ・キャリア・ソケット２を示す。先ず個々の端子４について説明した 後、これと協働するチップ・キャリア・ソケット２およびカバー１２の構造を詳 細に説明する。

各端子４（第２図）は互いに対向する主要面および主要面間のエツジを有するよ うに金属薄板をエツチングまたはスタンピング加工して製造される扁平部材であ る。端子の厚さは用途ごとの条件に応じて設定される。

特に第２図から明らかなように、各端子４は弾性部分１４を含み。

弾性部分１４から可撓性の脚１６が突出している０弾性部分１４は１対の弾性ア ーム１８．２０から成る丸みのあるＵ字形を呈し、第１弾性アーム１８および第 ２弾性アーム２０の自由端２２．２４は互いに間隔を保っているが、端子４に応 力が加わると互いに遠ざかる方向に撓む。特に第３図および第４図から明らかな ように、弾性アーム２０は弾性アーム１８よりもやや長い。

各端子４の第１弾性アーム１８はコンタクトアームであり、第３図で見て右向き のコンタクト面２６を有し、該コンタクト面２６はチップ・キャリア８の対応す るり−ドＭ１６と協働する。第２弾性ア−ム２０はカバー１２の案内に寄与する 左向き案内面２８を有する。なお、端子４に応力が加わっていない状態、即ち、 端子４が第３図に示す第１位置にある時１弾性アーム１８．２０の自由端２２． ２４もその他いかなる部分もソケット２の端子挿入中空部３４の側面３２と係合 しない。

Ｕ字形弾性部分１４は脚１６に対して枢動自在であり、従って、チップ・キャリ アがソケット２に挿入される際にＵ字形弾性部分１４はチップ・キャリア８の寸 法上のばらつきや整列の狂いに適応することができる。チップ・キャリア８に寸 法上のばらつきや整列の狂いがあれば、構成要素であるリード線位置に狂いを生 ずるおそれがあるから、各端子４のＵ字形弾性部分１４を枢動自在に構成してこ のリード位置の狂いを補償しなければならない、従って。

チップ・キャリア８のリード８６の狂った位置にソケット２の端子４が適応でき るということで、各リード線６と対応の端子４との間に積極的な電気接続が成立 し、維持される。

各端子４の脚１６は水平バー３６に一体的に取り付けられ、第２図に示すように 、水平バー３６から多数の取り付は部３８が突出している。第３図および第４図 に示すように、これらの取り付は部３８の１個を除くすべてを所与の端子４から 除去することによって基板１０の孔４０と一致する所要の足とする。

各水平バー３６は脚１６と同じ方向に上方へ突出する２つの支持部４２を有し、 これらの支持部４２はソケット２のハウジングと協働して端子挿入中空部３４の 側壁３２を支持する。

端子４を内蔵するチップ・キャリア・ソケット２を基板１０に取り付け、チップ ・キャリア８をチップ・キャリア収容凹部４４内に配置すると、リード線６とカ バー１２の一部が第４図に示すように弾性アーム１８．２０の自由端２２．２４ 間に来る。その結果、端子４の弾性アーム１８．２０の自由端２２．２４間に来 る。そこで端子４の弾性アーム１８．２０の自由端２２．２４に力が加わると、 弾性アーム１８．２０ばばねシステムとして作用し、アーム１８．２０は互いに 遠ざかる方向に撓む・力が加わった結果、端子４中に発生する応力は主としてア ーム１８．２０に集中し、力のごく小さい部分だけが脚１６を介して水平バー３ ６および取り付は部３８に伝達される。大きい力が取り付は部３８に伝達される と、比較的弱いはんだ接合部に応力が発生するだけに、これは極めて望ましい構 成要件である。この応力が発生すれば接合が破壊されるから、取り付は部３８に 大きい応力が伝達されないようにすることが極めて重要である。

第３図から明らかなように、上記チップ・キャリア８は開示の実施例の場合、上 下主要面４８．５０および側面５１を有するほぼ正方形のチップ・キャリア本体 ４６を含み、側面５１は第１主要面４８から第２主要面５０に達している。特に 第３図および第４図から明らかなように、側面５１はやや屈曲している。リード ［６は本体４６内に達し、本体６内の集積回路チップ（図示せず）と接続してい る。リード！６は本体４６の側面５１からほぼ下向きに（かもめの翼に似た形状 に）・突出することは第４図に示すとおりである。リード線の端部５３は端部５ ３の底面が下方主要面５０とほぼ平行になるように屈曲している。

チップ・キャリア８はその隅部から突出する突出部５５を有し。

これらの突出部５５は第１主要面４８から第２主要面５０に達している。

第１図から明らかなように、チップ・キャリア・ソケット２は第１および第２主 要面５４．５６および側面５８を有するソケット本体５２を含む、側面５８は第 １主要面５４の近傍に、後述するようにカバー１２と協働するオフセット部分６ ０を有する。チップ・キャリア収容凹部４４は第１主要面５４から第２主要面５ ６に向かって凹み、ソケット２の第２主要面５６にまで達している端子挿入中空 部３４のそれぞれの側壁３２に対応する側面を有する。

端子挿入中空部３４は凹部４４に設けられ、第１主要面５４から第２主要面５６ に達している。各中空部３４は凹部４４の各隅部付近から隣接隅部付近まで達し ており、はぼ矩形である。側壁３２にはスロット６８が横並びに形成してあり、 これらのスロット６８が対応する端子４と協働することにより、端子４を正しい 位置に整列させる。

第３図および第４図に示すように、端子４をスロット６８内に配置して端子４が 互いに係合するのを防止することによって端子４の短絡を防止する。なお、チッ プ・キャリア８をチップ・キャリア収容凹部４４に挿入するため、各内側壁３２ が第１主要面５４までは達しないように構成しである。

特に第３図および第４図から明らかなように、端子４に応力が作用していない状 態では端子４が側壁３２と接触することはない。

ただし、端子４に応力が加わると側壁３２が過大応力手段として作用するように 、即ち、端子４が永久ひずみ状態となるまで湾曲するのを側壁３２が防止するよ うに、側壁３２の間隔を寸法設定してあ。

る、従って、端子挿入中空部３４の側壁３２は端子４が永久ひずみ状態となって 、電気接続を妨げるのを防止する。端子４への過大応力を防止するのに充分な支 持力を側壁３２に与えるため、チップ・キャリア・ソケット２のハウジング５２ 内に端子４の水平ノ＜−３６から延出する支持部４２を配置する。端子４を配置 すると、金属端子４の強度がプラスチックハウジング５２を補強することにより 、側壁３２に端子４への過大応力を防止するのに必要な力を与えることができる 。

端子４の取り付は部３８はチップ・キャリア・ソケット２の第２主要面５６から 突出する。取り付は部３８の端部付近に保護片６９を設ける。保護片６９は取り 付は部３８と協働して取り付は部３８を正しい位置に維持し、取り付は部３８の 湾曲を防止する。チップ・キャリア・ソケット２を回路板１０に挿入すると、保 護片６９は取り付は部３８に沿って第２主要面５６の付近まで移動することによ り、取り付は部３８を回路板１０に挿入できるようにする。

チップ・キャリア・ソケット２は第１図に示すようにソケット本体５２の隅部付 近にラッチ・アーム１００を有する。第５図乃至第７図から明らかなように、ラ ッチ・アーム１００は第２主要面５６から第１主要面５４を越えて突出している 。第８図から明らかなように、上から見ると、ラッチ・アーム１００はほぼＵ字 形を呈し、各ラッチ・アーム１００は第２主要面５６の一部と一体的な固定端１ ０２と、自由端１０４を有し、各自由端１０４の近傍にはラッチ１０６が設けら れている。

各ラッチ１０６の肩部１０８がカバー１２と協働してカバーを位置固定する。

第５図乃至第７図から明らかなように、ラッチ・アーム１００の固定端１０２は 第２主要面５６の保持部材１１０と一体的である。保持部材１１０の側面には孔 １１２を形成している（第８図）、第５図に示すように、保持部材１１０から下 方へ第１主要面５４から遠ざかる方向に整列突起１１４が突出している。整列突 起１１４はほぼ円筒形であり、突起１１４の第１部分１１６は第２部分１１Ｂよ り大きい直径を有する。

突起１１４の第２部分１１８は保護片６９に設けた孔１２２と協働する１図示の ように、孔１２２は第２部分１１８よりも大きい直径を有する。従って、突起１ １４は後述するように保護片６９に対し移動できる。

第１図に示すように、カバー１２はチップ・キャリア８と協働してチップ・キャ リア８のリードＩ！ｅを損傷から保護する。カバー１２は第１主要面７０、第２ 主要面７２、および両者を結ぶ側面７４がら成る。カバー１２には第１主要面７ ０がら第２主要面７２に至るチップ・キャリア収容凹部７６が形成されている。

凹部７６内に設けたチップ・キャリア保護アーム７８は第３図および第４図から 明らかなようにチップ・キャリア８のリード線６と協働する。チップ・キャリア ８の各リード、＠６はアーム７８のスロット８０内に配置される。このスロット ８０はリード！１６が互いに電気的に係合するのを防止すると共に、チップ・キ ャリア・ソケット２にチップ・キャリア８が挿入される過程でリード線６が損傷 するのを防止する。

特に第３図および第４図から明らかなように、保護アーム７８の面８２は第２弾 性アーム２０と協働する。第２主要面７２に近くアーム７８に案内面８４を設け る。

チップ・キャリア８は第２主要面７２がらカバー１２に挿入され、リード！！６ の前面８８がスロット８０の面９０と係合するまでチップ・キャリア８の挿入が 続く、前記係合によってチップ・キャリア８をそれ以上カバー１２へ挿入できな くなる。

特に第９図から明らかなように、チップ・キャリア・ソケット２の隅部の突起５ ５とカバー固定アーム９２が協働することにより。

チップ・キャリア８はカバー１２内に保護される。第９図に示すように１弾性固 定アーム９２がこれと対応するチップ・キャリア８の突起５５の面と係合する。

この面は折れ曲がっているから、チップ・キャリア８をカバー１２に挿入すると 、弾性固定アーム９２はカバー１２の凹部７６からチップ・キャリア８が脱落す るのを防止するのに充分な摩擦係合力を提供する。固定アー４９２の近傍には第 １主要面７０を起点として第２主要面７２を貫通する孔１２０を設けである。

第１図に示すように、固定アーム９２はカバー１２の隅部に設置され、上から見 ると、第９図に示すように各固定アーム９２はＵ字形を呈し、その両端はカバー １２に一体的に固定されている。このように構成したから、固定アーム９２はチ ップ・キャリア８をカバー１２内に保持するのに必要な弾性特性を具えることが できる。さらに、固定アーム９２をこのように構成したことにより、固定アーム ９２が繰り返しの挿入にも耐えられるような強度特性が得られる。

固定アーム９２の端部は固定されているから、チップ・キャリア８をカバー１２ に挿入すると、固定アーム９２がカバー１２の突起５５と係合する。この係合に 伴って固定アーム９２が撓み、突起５５の挿入が可能になる。固定アームの設計 が適正でなければ、上記撓みによって固定アームが損傷するおそれがある。固定 アーム９２は端部を固定された状態でねじれ、枢動１弾性動作が自在であり、従 って。

繰り返しサイクルにわたって正しく作用するのに必要な弾力および強度特性を具 えることができる。

使用に際しては、上述したようにチップ・キャリア８をカバー１２に挿入し、カ バー内に保持し１次いでチップ・キャリアおよびバーから成る部分組立体をチッ プ・キャリア・ソケット２に挿入する。この過程を示すのが第３図および第４図 である。第３図は、挿入直前における各部を示す１図示のように、チップ・キャ リア・ソケット２の端子４は応力が加わらない状態にある。なお、チップ・キャ リア／カバ一部分組立体をチップ・キャリア°ソケット２に挿入するのに必要な 下向きのカがカバーに加えられ、この挿入に伴い、チップ・キャリア８のリード Ｉ１６を強制的に、第４図に示すようにカバー１２のスロット８の形状と合致さ せる。これにより、リードａ６が確実にカバー１２と係合し１弾性アーム１８が リード線６に加える力はカバー１２によって確実に吸収される。従って、リード 線に作用する力は極めて小さいがら、挿入に伴ってチップ・キャリア８の脆弱な リード１／ｌＡ６が損傷することはない。

挿入に伴い、リード線６および保護アーム７８が端子４の弾性アーム１８．２０ 間に進入する。ところが、リード！６および保護アーム７８の幅は弾性アーム１ ８．２０の自白端２２．２４１Ｓｌｆｆ隔よりも大きいから。

弾性アーム１８．２０が押し拡げられている。このカにより、挿入が進むに従っ てリード線６が弾性アーム１８のコンタクト面２６と摩擦係合する。換言すると 、挿入に伴って、接ＭＨ擦作用が起こる。

挿入が進むと保護アーム７８の案内面８４が弾性アーム２ｏの案内面２８を通過 し１弾性アーム２０が応力を受けない位置に向がって移動するのを可能にする。

ただし１弾性アーム２０が応力を受けない位置に向がって移動できる状態になっ ても、保護アーム７８およびリード線６が挿入されていると端子４は応力を受け ない位置に達することはない、従って、リード線６と端子４のコンタクト面２６ との間には常にカが存在するため、積極的な電気接続を維持することができる。

ラッチ・アーム１００と孔１２０の協働によってカバー１２はソケット２に保持 される。カバー１２がソケット２に挿入される過程でのラッチ・アーム１００の 動作を第５図乃至第７図に示した。第６図から明らかなように、カバー１２をソ ケット２に挿入すると、ラッチ・アーム１００が弾性変形する。この弾性変形は 、公知コネクタでは多くの場合ラッチ・アームを損傷させるほど大きいが１本発 明ではラッチ・アーム１００にそなわる保持部材１１２の構造がラッチ・アーム １００の損傷を防いでいる。

ラッチ・アーム１００を弾性変形させると、保持部材１１２も撓む。

ラッチ・アーム１００が保持部材１１２と一体に形成されているからである。保 持部材１１２の弾力特性は保持部材の側面沿いに形成した孔１２０によって与え られる。即ち、第６図に示すように、ラッチ・アーム１００が弾性変形すると孔 １２０が保持部材の弾性変形を可能にする。このことは、ラッチ・アーム１００ が破損する可能性が軽減されるという点で有意義な成果である。換言すると、ソ ケットへのカバー挿入に伴う力はラッチ・アーム１００と保持部材１１２に配分 されるから、ソケットへのカバー挿入に伴う力だけではラッチ・アームまたは保 持部材が損傷することはない。

完全に挿入すると、ラッチ１０６の肩部１０８は応力を受けない位置まで弾性的 に復帰し、肩部１０８が第１主要面７０と係合する。従って、ラッチ・アーム１ ００が解放されるまでカバー１２は保持される。

ラッチ・アーム１００をこのように構成したから、多数の繰り返しサイクルに対 しての信頼性も高まるという利点が得られる。従って、必要に応じてカバーを再 使用してコストを軽減できる１本発明の他の利点はカバーまたはチップ・キャリ アを着脱するのに工具を必要としないことである。従って、作業現場におけるソ ケットの使用が従来よりもはるかに便利である。

当業者ならば本発明の範囲を逸脱することなく以上に述べた構成に種々の変更を 加えることができるであろう、添付図面に沿って以上に述べた構成はあくまでも 説明の便宜上選択した例である。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．端子（４）を内蔵し、保護具（１２）内に収容されているチップ・キャリア （３４）とプリント回路板とを電気接続するチップ・キャリア・ソケット（２） であって： チップ・キャリア・ソケット第１主要面（５６）の一部が弾性保持領域（１１０ ）であり、弾性保持領域（１１０）のそれぞれの側面が第１主要面（５６）と一 体であり、弾性保持領域（１１０）の残りの側面が前記第１主要面から距離を保 ち、弾性保持領域（１１０）の第１部分は、前記第１部分が第１主要面（５６） と同一平面となる第１位置から、前記第１部分が第１主要面（５６）と同一平面 でなくなる第２位置へ移動自在であり、弾性突起（１００）が弾性保持領域（１ １０）と一体であり、かつ弾性保持領域（１１０）から第２主要面（５４）を越 えて延出し、それによって、弾性突起（１００）に力が加わると、弾性突起（１ ００）が移動して弾性保持領域（１１０）を前記第１位直から前記第２位置に向 かって移動させ、前記弾性突起の損傷を防ぐのに必要な強度を提供する、 ことを特徴とする前記チップ・キャリア・ソケット（２）。 ２．保護具（１２）がその隅部付近に弾性チップ・キャリア保持手段（９２）を 有し、チップ・キャリア保持手段（９２）がチップ・キャリア（４６）を保護具 （１２）のチップ・キャリア挿入腔（７６）内に保持するのに必要な保持力を提 供することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のチップ・キャリア・ソケ ット（２）。 ３．チップ・キャリア保持手段（９２）が、保護具（１２）の壁に固定された端 部と保護具（１２）の壁から距離を保つ中間部分とを有し、チップ・キャリア（ ４６）をチップ・キャリア挿入腔（７６）に挿入すると、チップ・キャリア（４ ６）の隅部が保持手段（９６）と協働して保持手段（９６）をその挿入に伴って 弾性的にねじり、枢動させることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のチ ップ・キャリア・ソケット（２）。 ４．チップ・キャリア保持手段（９６）がほぼＵ字形であることを特徴とする特 許請求の範囲第３項に記載のチップ・キャリア・ソケット（２）。 ５．弾性突起（１００）がハウジング部材（２）の隅部付近に設けたラッチ・ア ーム（１００）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のチップ・ キャリア・ソケット（２）。 ６．ラッチ・アーム（１００）の自由端が保護具（１２）と協働してチップ保護 具（１２）をチップ・キャリア・ソケット（２）に対して保持する肩部（１０８ ）を有することを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のチップ・キャリア・ ソケット（２）。