WO2004093264A1 - コンタクトピン及び電気的接続装置 - Google Patents

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WO2004093264A1
WO2004093264A1 PCT/JP1997/003764 JP9703764W WO2004093264A1 WO 2004093264 A1 WO2004093264 A1 WO 2004093264A1 JP 9703764 W JP9703764 W JP 9703764W WO 2004093264 A1 WO2004093264 A1 WO 2004093264A1
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contact
bin
spherical terminal
inclined surface
contact pin
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PCT/JP1997/003764
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masami FUKANAGA
Original Assignee
Fukanaga Masami
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Filing date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/023Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
    • H01R4/024Soldered or welded connections between cables or wires and terminals comprising preapplied solder
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/22End pieces terminating in a spring clip

Definitions

  • the present invention relates to a contact pin separated from and connected to a spherical terminal of an electronic component such as a semiconductor device (hereinafter referred to as an “IC package”), and to an improvement of an electrical connection device using the contact pin.
  • IC package a semiconductor device
  • Examples of this type of the prior art include, for example, those shown in FIGS. 18 and 19 (see Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 60-109272).
  • the contact 1 corresponding to the “contact pin” is formed by bending a single metal plate, and the contact 1 has a pair of contact pieces 2 and 3. Then, as shown in FIG. 19, a rod-shaped pin terminal 4 is inserted between the two contact pieces 2 and 3 to make electrical contact with each other.
  • a slit 2a is formed on one contact piece 2 and a cut-and-raised portion 3a is formed on the other contact piece 3. Then, the rod-shaped pin terminals 4 are brought into contact with the respective corners 2b and 3b of the slit portion 2a and the cut-and-raised portion 3a and are conducted.
  • an object of the present invention is to provide a contact pin and an electrical connection device which are advantageous in terms of space and can ensure conductivity. Disclosure of the invention
  • the present invention is directed to a long plate-shaped contact bin in which one side of a contact portion on a distal end side is elastically deformed so as to be separated from and attached to a side surface of a spherical terminal of an electric component.
  • the central portion is thinner on both sides in the width direction than on both side edges, and two inclined surfaces are formed so as to be in contact with and separated from the spherical terminal, and a normal direction of a contact point between the both inclined surfaces and the spherical terminal. Is a contact bin facing the center.
  • the spherical terminal since the inclined side is formed by making the center part side thinner than the both side edges in the width direction of the contact bin, the spherical terminal enters into this thin part, so that it is merely a flat plate. The space can be reduced as compared with the thing.
  • the spherical terminal can be guided and positioned at a predetermined position by the pair of inclined surfaces, and the spherical terminal slides on the inclined surface to exhibit a wiping effect.
  • Another invention is characterized in that the contact pin has the inclined surface formed only in the contact portion.
  • Another invention is characterized in that the tip end side is formed in a forked shape, and a contact bin is formed in which each of the forked portions is provided with the inclined surface one by one.
  • each branch piece generates a radius with twist, so that the wiping effect is further improved.
  • each of the bifurcated branch pieces is a contact bin formed to have a narrower width at a root side than at a contact portion side.
  • each of the forked bifurcated pieces narrower at the root side than at the contact part side, the torsion of each of the bifurcated pieces can be increased, and the wiping effect can be increased. This is effective when the contact pressure between the terminal and the contact focus can be small.
  • each of the bifurcated branch pieces gradually moves from the root to the tip. It is characterized in that the contact bin is formed so as to have a narrow width and has the inclined surface formed from the root to the tip.
  • each of the forked-shaped branch pieces is formed so as to gradually decrease in width from the root to the tip, and an inclined surface is formed from the root to the tip. Since the second moment of area of each branch piece gradually changes, the stress distribution at each position of each branch piece can be made substantially uniform, and stress concentration can be prevented.
  • a movable plate for elastically deforming the contact bin when laterally moved is disposed on a connection device body on which a long plate-shaped contact bin is disposed;
  • An upper operation member is disposed on the upper side of the connection device main body so as to be movable in a vertical direction.
  • the movable plate is laterally moved via a link mechanism to contact the contactor.
  • the tobin is elastically deformed and displaced, the spherical terminal of the electronic component is inserted in a non-pressure contact state with the contact bin, and when the upper operation member is raised, the movable plate is returned to the original position.
  • the contact portion of the contact pin has a thinner portion at the center portion than both edge portions in the width direction and is formed in a forked shape so that each of the contact portions is divided into two forked portions.
  • the electrical connection device is characterized in that the branch pieces are each formed with an inclined surface so as to face the center of the spherical terminal one by one.
  • the contact pin provided in the electrical connection device has a thinner portion on the center side than on both side edges in the width direction to form an inclined surface.
  • the space can be narrowed as compared to a simple flat plate.
  • the spherical terminal can be guided and positioned at a predetermined position by the pair of inclined surfaces, and the spherical terminal slides on the inclined surface to exhibit a wiping effect.
  • each branching piece is bent with twisting, so that the wiping effect is further improved.
  • FIG. 1 is a view showing a contact bin, a solder pole, and the like according to Embodiment 1 of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the upper side of the contact bin according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a front view of the contact bin according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view of the IC socket according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a half sectional front view of the IC socket according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a right side view of a half section of FIG. 5 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a relationship between a moving plate, a contact bin, and the like according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a latch and the like according to the first embodiment, wherein (a) shows a state in which an IC package is held, and (b) shows a state in which the IC package is released.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a link mechanism of the IC socket according to the first embodiment, where (a) shows a state before the upper operation member is lowered, and (b) shows a state where the upper operation member is lowered. Show.
  • FIG. 10 is a plan view showing the action of the contact bin and the solder pole according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view showing a contact bin and a solder pole according to the first embodiment.
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams showing a contact bin and solder balls according to the first embodiment, wherein FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a cross-sectional view.
  • FIG. 13 is a plan view showing the action of the contact bin and the solder pole according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a view showing a contact pin according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing a contact bin according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16 is a view showing a contact bin according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram showing a contact bin and solder balls according to Embodiment 4 of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a front view.
  • FIG. 18 is a perspective view of a contact showing a conventional example.
  • FIG. 19 is a sectional view showing the conventional example. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • Embodiment 1 of the present invention show Embodiment 1 of the present invention.
  • reference numeral 11 denotes an IC socket as an electrical connection device J
  • the IC socket 11 is an “electronic component” IC package.
  • the electrical connection between the solder ball 12b as the "spherical terminal" of this IC package 12 and the printed wiring board (not shown) of the measuring instrument (tester) is made. Things.
  • the IC socket 11 has a socket body 13 as a “connection device body” mounted on a printed wiring board.
  • a rectangular moving plate 1. 4 is disposed so as to freely move in a predetermined direction, and by moving the movable plate 14 sideways, the contact bin 19 provided on the socket body 13 is elastically deformed. I have.
  • an upper plate 16 is provided in a state of being fixed to the socket body 13, and on the upper side thereof, a rectangular frame-shaped upper operating member 1 is further provided.
  • 7 is disposed so as to be able to move up and down, and by moving the upper operation member 17 up and down, the moving plate 14 is moved laterally via an X-shaped link: I8.
  • the contact bin 19 has a panel shape and is formed in a long plate shape from a material having excellent conductivity, and as shown in FIG. 5 and FIG.
  • the socket 19 is press-fitted, and a lead portion 19a protrudes downward from the lower surface of the socket body 13 so that the lead portion 19a is electrically connected to the printed wiring board.
  • the upper side (tip side) of the contact pin 19 protruding from the upper surface of the socket body 13 is provided with a through hole 14 b of the moving plate 14 and a through hole of the upper plate 16. Inserted in 16 As shown in FIGS. 1 and 2, the distal end side of the contact bin 19 is formed such that the center side is thinner than both side edges in the width direction and is formed in a forked shape.
  • inclined surfaces 19 c, 19 c are formed one by one. These inclined surfaces 19c, 19c are formed such that the normal direction of the contact point with the solder ball 12b is directed to the center.
  • the contactors Tobin 1 This movable plate 1 4 of the pressing portion 1 4 a 9 is pressed and elastically deformed and displaced, so that the solder balls 12 b of the IC package 12 can be inserted into the through holes 16 b of the upper plate 16.
  • the contact bin 19 is brought into contact with the solder ball 12b of the IC package 12 to be electrically connected. It has become.
  • the upper plate 16 has a square shape, and a plurality of positioning bosses (not shown) protruding from the socket body 13 are fitted into recesses formed in the square corners, so that the socket is formed. It is arranged above the movable plate 14 while being fixed to the main body 13.
  • the movable plate 14 is formed with a play portion into which the positioning boss is loosely inserted. The size of the play portion does not interfere with the positioning boss when the movable plate 14 moves laterally. The size is set to allow lateral movement.
  • the upper plate 16 has a large number of rectangular through holes 16 b into which the solder balls 12 b of the IC package 12 are inserted, and corresponds to the through portions 14 b of the moving plate 14. As shown in FIG. 4 and the like, guide portions 16 c for positioning when mounting the IC package 12 correspond to the corners of the IC package 12. It is protruding from four places.
  • the upper operation member 17 has a rectangular frame shape having an opening 17a large enough to allow the IC package 12 to be inserted, and through this opening 17a.
  • the package 12 is inserted and placed on the upper plate 16, and the upper operation member 17 is arranged on the socket body 13 via a slide portion 17 b so as to be vertically movable. Is established.
  • the upper operation member 17 is urged upward by a spring 20 disposed between the socket body 13 and the upper operation member 17. Have been.
  • the X-shaped links 18 are disposed at four places corresponding to both ends in the moving direction of both sides in the lateral movement direction of the rectangular moving plate 14 in this embodiment. And constitute a toggle joint.
  • this X-shaped link 18 has a first link member 23 and a second link member 25 of the same length, which are rotatable by a center connecting pin 27. Connected.
  • the lower end 23 b of the first link member 23 is rotatably connected to the socket body 13 by a lower end connecting pin 29, while the lower end 25 of the second link member 25 is rotatable.
  • a is rotatably connected to one end of a side surface of the moving plate 14 along the lateral movement direction by a lower end connecting pin 30.
  • Upper end portions 23c, 25b of the first and second link members 23, 25 are rotatably connected to the upper operation member 17 by upper end connecting pins 33, 34.
  • the upper end connecting pin 33 provided on the upper end portion 23 c of the first link member 23 moves in the lateral direction with respect to the horizontally long slot 17 c formed in the upper operating member 17. It is freely introduced.
  • a latch 35 is provided on the socket body 13 so as to be rotatable about a shaft 35a at a lower end thereof, and is provided at a predetermined position.
  • the IC package 12 is set to be engaged and disengaged from the side edge of the IC package 12, and is urged by a spring 36 in the engaging direction.
  • the upper operating member 17 has a cam portion 17d that slides on the latch 35 and rotates in the detaching direction when descending.
  • Reference numeral 38 in FIG. 5 denotes a locate port for performing positioning when attaching to a printed wiring board.
  • the lead portions 19a of the contact pins 19 of the IC socket 11 are inserted into the through holes of the printed wiring board and soldered, so that a plurality of IC sockets are mounted on the printed wiring board. 1 1 is provided.
  • the package # 2 is set and electrically connected as follows, for example, by an automatic machine.
  • the movable plate 14 is laterally moved via the X-shaped link 18, and this lateral movement causes the pressing portion 1 of the movable plate 14 to move.
  • contact bin 19 is pressed and elastically deformed and displaced (Fig. 7
  • solder poles 12b are connected to the through holes 16b. If the contact pin 19 deviates from the center of b, the contact pin 19 returns, and the inclined surface 19 c of one branch piece 19 b of the contact pin 19 contacts the side surface of the solder ball 12 b. Touch (see (b) of Fig. 10). As a result, the solder ball 1 2b is moved along the angle of the inclined surface 19c, and also contacts the other inclined surface 19c. The contact between the solder poles 12b ensures conductivity and the solder poles 12b are positioned at predetermined positions (see FIG. 10).
  • each branch piece 19b formed in a forked shape bends outward as shown by a two-dot chain line in (b) of FIG.
  • the wiping effect is exhibited by the solder balls 12b sliding on the inclined surface 19c. Will be done.
  • a torsional moment is generated in each of the branch pieces 19 b by the reaction force P as shown in FIG.
  • each of the branch pieces 19 b is twisted as shown by a two-dot chain line in the figure. Due to this twist, the angle of the inclined surface 19c changes, so that the direction of the reaction force P changes to P2. As a result, the component force P1 increases, and the deflection of each branch piece 19b increases accordingly. As a result, the wiping effect is further improved.
  • the inclined portion 19c is formed by making the center portion side thinner than the both side edges in the width direction of the contact bin 19, so that the spherical solder ball 12b is formed on this thin portion. Is to enter. Therefore, as shown in FIG. 11 (b), the contact pin 19 is not improved under this embodiment as shown in FIG. 11 (a).
  • the through hole 16b of the upper plate 16 can be made smaller by the dimension C. That is, the through hole 16 b of the upper plate 16 is large enough to insert the solder ball 12 b of the maximum diameter and the contact pin 19 so that solder balls 12 b of several sizes can be inserted.
  • the solder ball 12b is clamped between the contact pin sloped surface 19c and the peripheral edge of the through hole 16b if a recess is formed in the part to allow a part of the solder pole 12b to enter.
  • the solder ball 12 can be prevented from coming off upward, and the package 12 can be held.
  • FIG. 14 shows a second embodiment of the present invention.
  • each of the bifurcated branch pieces 19b has a narrower width H on the base 19e side than on the contact part 19d side.
  • each branch piece 19b becomes smaller, and when a reaction force acts on the contact portion 19d from the solder ball 12b side, this The twist and radius of each branch piece 19 b are larger than in the first embodiment. Therefore, the wiping effect can be improved.
  • FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention.
  • an inclined surface 19c is formed only at the tip end (contact portion 19d) of each of the forked branch pieces 19b.
  • each branch piece 19b has a large second moment of area as a whole, the torsion and radius of each branch piece 19b are smaller than in the first embodiment, so that the solder ball 1 2b This is effective for increasing the contact pressure between the contact pin 19 and the contact pin 19.
  • Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 16 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • each of the bifurcated branch pieces 19b is formed such that the width H gradually decreases from the root 19e to the front end, and from the root 19e to the front end.
  • An inclined surface 19 c is formed up to this point.
  • each branch piece 19b gradually changes, so that the stress distribution at each position of each branch piece 19b can be made substantially uniform, and stress concentration can be prevented.
  • Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 17 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • the contact bin 29 according to the fifth embodiment of the present invention has a U-shaped portion 31 formed on the upper side, and each of the U-shaped portions 31 is formed in a bifurcated shape, for a total of four branch pieces. 32 are formed. Each of the branch pieces 32 has an inclined surface 32a as in the first embodiment.
  • solder balls 1 2b are inserted between the U-shaped portions 31 and the two U-shaped portions 31 are elastically deformed and spread, so that the solder balls 1 2b are attached to the respective inclined surfaces 3 2a.
  • the ball 1 2b comes into contact.
  • the “contact pin” of the present invention is applied to the contact bin 19 of the IC socket 11.
  • the present invention is not limited to this and can be applied to the contact pins of other devices.
  • it has been applied to the IC socket 11 as a "electrical connection device", it is needless to say that the device can be applied to other devices as long as it achieves electrical connection.
  • the center of the contact portion is thinner than the side edges in the width direction and separated from the spherical terminal.
  • At least two inclined surfaces that are in contact with each other are formed, and the two inclined surfaces only need to be oriented in the normal direction of the point of contact with the spherical terminal.
  • the two inclined surfaces are continuous in a square shape Will be done.
  • the inclined surface may be a flat surface or a curved surface.
  • the contact pin according to the present invention can be suitably used as a contact pin of an IC socket. Of course, it can be applied to contact pins of other devices. Further, the electrical connection device according to the present invention can be suitably used as an IC socket to which an IC package can be detachably attached. It is needless to say that the present invention can be applied to other devices as long as they can make an electrical connection.

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Description

明 細 書 コンタク トビン及ぴ電気的接続装置 技術分野
この発明は、 半導体装置 (以下 「 I Cパッケージ」 という) 等の電子部品の球 状端子に離接されるコンタク トピン及び、 このコンタク トピンを用いた電気的接 続装置の改良に関するものである。 背景技術
従来のこの種のものとしては、 例えば第 1 8図及び第 1 9図に示すようなもの がある (実開昭 6 0 - 1 0 9 2 7 2号公報参照) 。 この 「コンタク トピン」 に相 当する接触子 1は、 一枚の金属板が折曲げ加工されて形成され、 この接触子 1に は、 一対の接触片 2, 3が形成されている。 そして、 この両接触片 2, 3の間に、 第 1 9図に示すように、 棒状のピン端子 4が挿入されて接触されることにより電 気的に接続されるようになっている。
詳しくは、 一方の接触片 2には、 スリ ッ ト部 2 aが形成されると共に、 他方の 接触片 3には、 切起し部 3 aが形成されている。 そして、 前記棒状のピン端子 4 力 それらスリ ッ ト部 2 a及ぴ切起し部 3 aの各角部 2 b, 3 bに当接されて導 通されることとなる。
しかしながら、 このような従来のものにあっては、 かかる接触子 1を配設する 部位に、 スペース的に制約がある場合には、 かかる接触子 1の構造では、 間隔 をそれ程短くできない。
また、 ピン端子 4と両接触片 2, 3との位置関係がズレた時には、 各角部 2 b , 3 bに確実に接触されず、 導通性能が低下する虞がある。
そこで、 この発明は、 スペース的に有利で、 且つ、 導通性を確保できるコンタ ク トピン及ぴ電気的接続装置を提供することを課題としている。 発明の開示 かかる目的を達成するため、 本発明は、 弾性変形されることにより先端部側の 接触部の片面側が、 電気部品の球状端子の側面部に離接される長板状のコンタク トビンにおいて、 前記接触部は、 幅方向の両側縁部側より中央部側が薄肉とされ て、 前記球状端子に離接する 2つの傾斜面が形成され、 該両傾斜面と前記球状端 子との接触点の法線方向が中心を向いているコンタク トビンとしたことを特徴と している。
これによれば、 コンタク トビンの幅方向の両側縁部側より中央部側が薄肉とさ れて傾斜面が形成されているため、 この薄肉の部分に球状端子が入り込むことか ら、 単なる平板状のものと比較すると、 スペースをそれだけ狭くできる。 また、 その一対の傾斜面により、 球状端子を案内して所定の位置に位置決めすることが できると共に、 この傾斜面を球状端子が摺動することにより、 ワイビング効果を 発揮することができる。
他の発明は、 前記接触部のみに、 前記傾斜面を形成したコンタク トピンとした ことを特徴としている。
これによれば、 上記効果に加え、 接触部のみに、 傾斜面を形成することにより、 断面二次モーメントが大きくなるため、 捻りゃ撓みが小さくなることから、 球状 端子とコンタク トビンとの接触圧力を大きくするのに有効である。
他の発明は、 前記先端部側は二股形状に形成されて、 この二股に分かれた各分 岐片に、 一つずつ前記傾斜面を形成したコンタク トビンとしたことを特徴として いる。
これによれば、 上記効果に加え、 二股とすれば、 各分岐片が捻れを伴う橈みを 生ずるため、 一層ワイビング効果が向上する。
他の発明は、 前記二股形状の各分岐片は、 接触部側より、 根本側の幅を狭く形 成したコンタク トビンとしたことを特徴としている。
これによれば、 上記効果に加え、 二股状の各分岐片は接触部側より、 根本側の 幅を狭く形成することにより、 各分岐片の捻りを大きくでき、 ワイビング効果を 大きくできると共に、 球状端子とコンタク トピントの接触圧が小さくても良い場 合に有効となる。
他の発明は、 前記二股形状の各分岐片は、 根本から先端に行くに従って徐々に 幅が狭くなるように形成され、 該根本から先端まで前記傾斜面を形成したコンタ ク トビンとしたことを特徵としている。
これによれば、 上記効果に加え、 二股形状の各分岐片は、 根本から先端に行く に従って徐々に幅が狭くなるように形成され、 この根本から先端まで傾斜面が形 成されているため、 各分岐片の断面二次モーメントが徐々に変化するため、 各分 岐片の各位置における応力分布を略均一にすることができ、 応力集中を防止でき る。
他の発明は、 長板状のコンタク トビンが配設された接続装置本体上に、 横動さ れたときに前記コンタク トビンを弹性変形させる移動板が横方向に移動自在に配 設され、 又、 前記接続装置本体の上側に、 上部操作部材が上下方向に移動自在に 配設され、 該上部操作部材を下降させたときに、 リンク機構を介して、 前記移動 板を横動させて前記コンタク トビンを弾性変形させて変位させることにより、 電 子部品の球状端子が前記コンタク トビンと非圧接状態で挿入され、 前記上部操作 部材を上昇させたときに、 前記移動板が元の位置に復帰されて前記コンタク トビ ンの弾性変形が解除されることにより、 前記電子部品の球状端子の側面部に前記 コンタク トピンの先端部側の接触部の片面側を接触させて電気的に接続させるよ うにした電気的接続装置であって、 前記コンタク トピンの接触部は、 幅方向の両 側縁部側より中央部側が薄肉とされると共に、 二股形状に形成されることにより、 この二股に分かれた各分岐片に、 一つずつ前記球状端子の中心を向くように傾斜 面が形成された電気的接続装置としたことを特徴とする。
これによれば、 電気的接続装置に配設されたコンタク トピンは、 幅方向の両側 縁部側より中央部側が薄肉とされて傾斜面が形成されているため、 この薄肉の部 分に球状端子が入り込むことから、 単なる平板状のものと比較すると、 スペース をそれだけ狭くできる。 また、 その一対の傾斜面により、 球状端子を案内して所 定の位置に位置決めすることができると共に、 この傾斜面を球状端子が摺動する ことにより、 ワイビング効果を発揮することができる。 しかも、 そのコンタク ト ピンを二股とすれば、 各分岐片が捻れを伴う撓みを生ずるため、 一層ワイビング 効果が向上する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施の形態 1に係るコンタク トビンや半田ポール等を示 す図で、 (a) は平面図、 (b) は断面図である。
第 2図は、 同実施の形態 1に係るコンタク トビンの上部側を示す斜視図である。 第 3図は、 同実施の形態 1に係るコンタク トビンの正面図である。
第 4図は、 同実施の形態 1に係る I Cソケッ トの平面図である。
第 5図は、 同実施の形態 1に係る I Cソケッ トの半断面した正面図である。 第 6図は、 同実施の形態 1に係る図 5の半断面した右側面図である。
第 7図は、 同実施の形態 1に係る移動板ゃコンタク トビン等の関係を示す断面 図である。
第 8図は、 同実施の形態 1に係るラッチ等を示す図で、 (a) は I Cパッケ一 ジを保持した状態、 (b) は I Cパッケージを解除した状態を示す図である。 第 9図は、 同実施の形態 1に係る I Cソケットのリンク機構を示す概略図で、 (a) は上部操作部材を下降させる前の状態、 (b) は上部操作部材を下降させ た状態を示す。
第 1 0図は、 同実施の形態 1に係るコンタク トビンと半田ポールとの作用を示 す平面図である。
第 1 1図は、 同実施の形態 1に係るコンタク トビンと半田ポールとを示す平面 図である。
第 1 2図は、 同実施の形態 1に係るコンタク トビンと半田ボールとを示す図で、 (a) は平面図、 (b) は断面図である。
第 1 3図は、 同実施の形態 1に係るコンタク トビンと半田ポールとの作用を示 す平面図である。
第 1 4図は、 この発明の実施の形態 2に係るコンタク トピンを示す図で、
(a) は平面図、 (b) は正面図である。
第 1 5図は、 この発明の実施の形態 3に係るコンタク トビンを示す図で、
(a) は平面図、 (b) は正面図である。
第 1 6図は、 この発明の実施の形態 4に係るコンタク トビンを示す図で、
(a) は平面図、 (b) は正面図である。 第 1 7図は、 この発明の実施の形態 4に係る ンタク トビン及ぴ半田ボールを 示す図で、 (a ) は平面図、 (b ) は正面図である。
第 1 8図は、 従来例を示す接触子の斜視図である。
第 1 9図は、 同従来例を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態 1 ]
第 1図乃至第 1 3図には、 この発明の実施の形態 1を示す。
まず構成を説明すると、 第 4図, 第 5図, 第 6図中符号 1 1は、 「電気的接続 装置 J としての I Cソケットで、 この I Cソケット 1 1は、 「電子部品」 である I Cパッケージ 1 2の性能試験を行うために、 この I Cパッケージ 1 2の 「球状 端子」 としての半田ボール 1 2 bと、 測定器 (テスター) のプリント配線板 (図 示省略) との電気的接続を図るものである。
この I Cソケッ ト 1 1は、 大略すると、 プリント配線板上に装着される 「接続 装置本体」 としてのソケッ ト本体 1 3を有し、 このソケット本体 1 3上には、 四 角形の移動板 1 4が所定の方向に横動自在する配設され、 この移動板 1 4を横動 させることにより、 ソケッ ト本体 1 3に配設されたコンタク トビン 1 9が弾性変 形されるようになっている。 また、 この移動板 1 4の上側には、 上プレート 1 6 がソケット本体 1 3に固定された状態で配設されると共に、 これらの上側には、 更に、 四角形の枠形状の上部操作部材 1 7が上下動自在に配設されており、 この 上部操作部材 1 7を上下動させることにより、 X字形リンク: I 8を介して前記移 動板 1 4が横動させるようになっている。
より詳しくは、 前記コンタク トビン 1 9は、 パネ性を有し、 導電性の優れた材 料から長板状に形成され、 第 5図及び第 6図等に示すように、 ソケット本体 1 3 に圧入され、 このソケッ ト本体 1 3の下面から下方にリード部 1 9 aが突出され、 このリード部 1 9 aが、 前記プリント配線板に電気的に接続されるようになつて いる。 また、 このコンタク トピン 1 9の、 ソケット本体 1 3の上面から突出した 上部側 (先端部側) は、 移動板 1 4の揷通部 1 4 b及ぴ上プレート 1 6の貫通孔 1 6 に挿入されている。 このコンタク トビン 1 9の先端部側は、 第 1図及ぴ第 2図に示すように、 幅方向の両側縁部側より中央部側が薄肉とされると共に、 二 股形状に形成されることにより、 この二股に分かれた各分岐片 1 9 b , 1 9 bに、 —つずつ傾斜面 1 9 c , 1 9 cが形成されている。 これら傾斜面 1 9 c, 1 9 c は、 半田ボール 1 2 bとの接触点の法線方向が中心を向くように形成されている。 そして、 第 7図の ( a ) に示す状態から (b) に示す状態まで移動板 1 4が矢印 方向に横動されることにより、 この移動板 1 4の押圧部 1 4 aでコンタク トビン 1 9が押圧されて弾性変形されて変位され、 I Cパッケージ 1 2の半田ボール 1 2 bが上プレート 1 6の貫通孔 1 6 bに挿入できるようになっている。 その後、 移動板 1 4を第 7図の (c ) に示すように矢印方向に戻すことにより、 コンタク トビン 1 9が I Cパッケージ 1 2の半田ボール 1 2 bに接触されて電気的に接続 されるようになっている。
さらに、 上プレート 1 6は、 四角形状を呈し、 ソケット本体 1 3から突設され た図示省略の複数の位置決めボスが、 四角形の角部に形成された凹部に嵌合され ることにより、 ソケッ ト本体 1 3に固定された状態で、 前記移動板 1 4の上側に 配設されている。 この移動板 1 4には、 前記位置決めボスが遊挿される遊揷部が 形成されており、 この遊揷部の大きさは、 移動板 1 4の横動時にその位置決めボ スに干渉せずに横動を許容する大きさに設定されている。 そして、 この上プレー ト 1 6には、 I Cパッケージ 1 2の半田ボール 1 2 bが挿入される四角形の多数 の貫通孔 1 6 bが、 前記移動板 1 4の揷通部 1 4 bと対応した位置に形成される と共に、 第 4図等に示すように、 I Cパッケージ 1 2を載置するときの位置決め を行うガイ ド部 1 6 cが、 I Cパッケージ 1 2の各角部に対応して 4力所に突設 されている。
さらに、 上部操作部材 1 7は、 第 4図に示すように、 I Cパッケージ 1 2が挿 入可能な大きさの開口 1 7 aを有する四角形の枠状を呈し、 この開口 1 7 aを介 して I 。パッケージ 1 2が挿入されて上プレート 1 6上に載置されるようになつ ていると共に、 この上部操作部材 1 7はソケッ ト本体 1 3にスライド部 1 7 bを 介して上下動自在に配設されている。 そして、 第 6図に示すように、 上部操作部 材 1 7はソケッ ト本体 1 3との間に配設されたスプリング 2 0により上方に付勢 されている。
さらにまた、 前記 X字形リンク 1 8は、 この実施の形態では、 四角形の移動板 1 4の横動方向に沿う両側面部の、 移動方向の各両端部に対応して 4力所に配設 されており、 トグルジョイントを構成するようになっている。
具体的には、 この X字形リ ンク 1 8は、 同じ長さの第 1 リ ンク部材 2 3と第 2 リンク部材 2 5とを有し、 これらが中央連結ピン 2 7にて回動自在に連結されて いる。
そして、 この第 1 リンク部材 2 3の下端部 2 3 bが、 ソケッ ト本体 1 3に下端 連結ピン 2 9にて回動自在に連結される一方、 第 2リンク部材 2 5の下端部 2 5 aが、 移動板 1 4の横動方向に沿う側面部の一方の端部に下端連結ピン 3 0にて 回動自在に連結されている。 これら第 1 ,第 2 リンク部材 2 3, 2 5の上端部 2 3 c, 2 5 bが上部操作部材 1 7に上端連結ピン 3 3 , 3 4にて回動自在に連結され ている。 この第 1 リンク部材 2 3の上端部 2 3 cに設けられた上端連結ピン 3 3 は、 上部操作部材 1 7に形成された横方向に長い長孔 1 7 cに対して横方向に移 動自在に揷入されている。
また、 ソケッ ト本体 1 3には、 第 6図及ぴ第 8図に示すように、 ラッチ 3 5が 下端部の軸 3 5 aを中心に回動自在に配設されて、 所定の位置にセットされた I Cパッケージ 1 2の側縁部に係脱するように設定され、 スプリング 3 6により係 止方向に付勢されている。 そして、 上部操作部材 1 7には、 下降時に、 そのラッ チ 3 5に摺動して離脱方向に回動させるカム部 1 7 dが形成されている。
なお、 第 5図中符号 3 8は、 プリント配線板に取り付ける時に位置決めを行う ロケートポードである。
次に、 かかる構成の I Cソケッ ト 1 1の使用方法について説明する。
まず、 予め、 I Cソケッ ト 1 1のコンタク トピン 1 9のリード部 1 9 aをプリ ント配線板の揷通孔に挿入して半田付けすることにより、 プリント配線板上に複 数の I Cソケッ ト 1 1を配設しておく。
そして、 かかる I Cソケッ ト 1 1に I 。パッケージ丄 2を例えば自動機により 以下のようにセットして電気的に接続する。
すなわち、 自動機により、 I Cパッケージ 1 2を保持した状態で、 上部操作部 材 1 7をスプリング 2 0の付勢力に抗して下方に押圧して下降させる。 すると、 第 8図の (b) に示すように、 この上部操作部材 1 7のカム部 1 7 dにより、 ラ ツチ 3 5がスプリング 3 6の付勢力に抗して回動されることにより、 このラッチ
3 5が I Cパッケージ 1 2挿入範囲から退避される。 これと同時に、 X字形リン ク 1 8を介して移動板 1 4が横動され、 この横動により、 移動板 1 4の押圧部 1
4 aにてコンタク トビン 1 9が押圧されて弾性変形されて変位される (第 7図
(b) 参照) 。 この状態で、 保持していた I Cパッケージ 1 2の半田ポール 1 2 bを、 上プレート 1 6の貫通孔 1 6 bに揷入して自動機から I Cパッケージ 1 2 を開放する。
その後、 自動機による上部操作部材 1 7の押圧力を解除すると、 スプリング 2 0の付勢力により、 この上部操作部材 1 7が上昇され、 移動板 1 4が元の位置に 復帰される。 これで、 コンタク トピン 1 9が弹性力により復帰し、 このコンタク トビン 1 9上端部の一対の傾斜面 1 9 c力 I Cパッケージ 1 2の半田ボール 1 2 bに接触して電気的に接続される。
詳しくは、 半田ボール 1 2 bが上プレート 1 6の貫通孔 1 6 bに挿入された状 態で、 第 1 0図の (a) に示すように、 半田ポール 1 2 bが貫通孔 1 6 bの中心 からズレた場合には、 コンタク トピン 1 9が復帰することにより、 コンタク トピ ン 1 9の一方の分岐片 1 9 bの傾斜面 1 9 cが、 半田ボール 1 2 bの側面に当接 する (第 1 0図の (b) 参照) 。 これにより、 半田ボール 1 2 bが傾斜面 1 9 c の角度に沿って移動されることにより、 他方の傾斜面 1 9 cにも接触され、 両傾 斜面 1 9 cに均等な力で半田ボール 1 2 bが当接することにより、 導通性が確保 されると共に、 半田ポール 1 2 bが所定の位置に位置決めされる (第 1 0図の
( c) 参照) 。 また、 このように半田ポール 1 2 bが傾斜面 1 9 cを摺動するこ とにより、 ワイビング効果が発揮されることとなる。
さらに、 傾斜面 1 9 cで半田ボール 1 2 bを押圧すると、 第 1 2図の ( a ) に 示すように、 この半田ボール 1 2 bからの反力 Pが傾斜面 1 9 cの垂直方向に作 用する。 すると、 この反力 Pの分力 P 1により、 二股形状に形成された各分岐片 1 9 bは、 第 1 2図の (b) 中二点鎖線に示すように外側に撓む。 これにより、 半田ボール 1 2 bが傾斜面 1 9 cを摺動することにより、 ワイビング効果が発揮 されることとなる。 しかも、 これら各分岐片 1 9 bには、 その反力 Pにより、 第 1 3図に示すように、 捻りモーメントが生じ、 各分岐片 1 9 bが図中二点鎖線に 示すように捻られる。 この捻りにより、 傾斜面 1 9 cの角度が変わるため、 反力 Pの方向が P 2まで変化し、 その結果、 分力 P 1が大きくなり、 それだけ各分岐 片 1 9 bのたわみが大きくなる結果、 ワイビング効果も一層向上することとなる。
これと同時に、 上部操作部材 1 7が上昇されることで、 ラッチ 3 5がスプリン グ 3 6の付勢力にて第 6図中矢印方向と反対方向に回動されて、 I Cパッケージ 1 2の側部を係止することにより、 この I Cパッケージ 1 2が保持されることと なる (第 8図の (a ) 参照) 。
ここで、 移動板 1 4を横動させる X字形リンク 1 8の動作について説明すれば、 上部操作部材 1 7が下降されると、 第 9図の (a ) の状態から (b ) に示すよう に、 各リンク部材 2 3 , 2 5の上端部 2 3 c, 2 5 bが下方に押圧されて下降され ることにより、 各リンク部材 2 3, 2 5が回動し、 第 2リンク部材 2 5の下端部 2 5 aが横方向 (矢印方向) に移動する。 これにより、 移動板 1 4が矢印方向に 横動されることとなる。
ところで、 上記のようにコンタク トビン 1 9の幅方向の両側縁部側より中央部 側が薄肉とされて傾斜面 1 9 cが形成されているため、 この薄肉の部分に球状の 半田ボール 1 2 bが入り込むようになっている。 従って、 第 1 1図の (b ) に示 すようにこの実施の形態のもと, (a ) に示すようにコンタク トピン 1 9に改良が されておらず、 単なる平板状のものと比較すると、 前者の方が寸法 Cだけ上プレ ート 1 6の貫通孔 1 6 bを小さくできる。 すなわち、 上プレート 1 6の貫通孔 1 6 bは、 数種類の大きさの半田ボール 1 2 bを挿入できるように、 最大径の半田 ボール 1 2 bとコンタク トピン 1 9とを揷入できる大きさに設定する必要がある が、 多数の半田ボール 1 2 bが微少間隔で設けられている I Cパッケージ 1 2を 保持する場合には、 強度上、 貫通孔 1 6 b間のリブ幅を大きくする必要から、 貫 通孔 1 6 bの大きさを極力小さくする必要がある。 従って、 上記のように寸法 C だけ短くできれば、 極めて効果的である。
尚、 上記実施の形態において、 コンタク トピン 1 9の傾斜面 1 9 cの半田ボー ル 1 2 bとの接触部、 或いは、 貫通孔 1 6 b周縁部の半田ボール 1 2 bとの当接 部に、 半田ポール 1 2 bの一部が入るような凹所を形成すれば、 半田ボール 1 2 bをコンタク トピン傾斜面 1 9 cと貫通孔 1 6 b周縁部との間に挾持した状態で、 半田ボール 1 2 が上方に抜けないようにすることができ、 パッケージ 1 2を保 持することもできる。 以下の実施の形態でも同様である。
[発明の実施の形態 2 ]
第 1 4図には、 この発明の実施の形態 2を示す。
この実施の形態 2は、 二股形状の各分岐片 1 9 bは、 接触部 1 9 d側より、 根 本 1 9 e側の幅 Hが狭く形成されている。
このようにすれば各分岐片 1 9 bの根本 1 9 eの断面二次モーメントが小さく なるため、 接触部 1 9 d側に半田ボール 1 2 b側から反力が作用した場合には、 この各分岐片 1 9 bの捻りと橈みが実施の形態 1より大きくなる。 従って、 ワイ ビング効果を向上させることができる。
他の構成及ぴ作用は実施の形態 1 と同様である。
[発明の実施の形態 3 ]
第 1 5図には、 この発明の実施の形態 3を示す。
この発明の実施の形態 3は、 二股形状の各分岐片 1 9 bの先端部 (接触部 1 9 d ) のみに、 傾斜面 1 9 cが形成されている。
このようにすれば各分岐片 1 9 bは全体として断面二次モーメントが大きくな るため、 各分岐片 1 9 bの捻り と橈みが実施の形態 1より小さくなるため、 半田 ボール 1 2 bとコンタク トピン 1 9との接触圧力を大きくするのに有効である。 他の構成及ぴ作用は実施の形態 1と同様である。
[発明の実施の形態 4 ]
第 1 6図には、 この発明の実施の形態 4を示す。
この発明の実施の形態 4は、 二股形状の各分岐片 1 9 bは、 根本 1 9 eから先 端に行くに従って徐々に幅 Hが狭くなるように形成され、 この根本 1 9 eから先 端まで傾斜面 1 9 cが形成されている。
このようにすれば各分岐片 1 9 bの断面二次モーメントが徐々に変化するため、 各分岐片 1 9 bの各位置における応力分布を略均一にすることができ、 応力集中 を防止できる。 他の構成及び作用は実施の形態 1と同様である。
[発明の実施の形態 5 ]
第 1 7図には、 この発明の実施の形態 5を示す。
この発明の実施の形態 5のコンタク トビン 2 9は、 上部側に U字状部 3 1が形 成され、 この U字状部 3 1のそれぞれが二股形状に形成されて、 計 4つの分岐片 3 2が形成されている。 そして、 これら各分岐片 3 2に実施の形態 1 と同様に傾 斜面 3 2 aが形成されている。
このものにあっては半田ボール 1 2 bが、 U字状部 3 1の間に挿入されて、 両 U字状部 3 1が弾性変形されて広がることにより、 各傾斜面 3 2 aに半田ボール 1 2 bが接触することとなる。
なお、 上記各実施の形態では、 この発明の 「コンタク トピン」 を I Cソケット 1 1のコンタク トビン 1 9に適用したが、 これに限らず、 他の装置のコンタク ト ピンに適用できると共に、 「電気的接続装置」 として I Cソケット 1 1に適用し たが、 電気的な接続を図るものであれば他の装置にも適用できることは勿論であ る。 また、 上記各実施の形態では、 コンタク トピンが二股形状に形成されている 力 二股でなくても、 接触部の、 幅方向の両側縁部側より中央部側が薄肉とされ て、 球状端子に離接する少なく とも 2つの傾斜面が形成され、 この両傾斜面は球 状端子との接触点の法線方向が中心を向いていれば良く、 この場合は、 2つの傾 斜面がくの字状に連続することとなる。 更に、 傾斜面は平坦面であっても湾曲面 であってもかまわない。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるコンタク トピンは、 I Cソケッ トのコンタク ト ピンに好適に利用できる。 勿論、 他の装置のコンタク トピンにも適用できる。 ま た、 この発明にかかる電気的接続装置は、 I Cパッケージを着脱自在に装着でき る I Cソケッ トとして好適に利用できる。 電気的な接続を図るものであれば他の 装置にも適用できることは勿論である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 弾性変形されることにより先端接触部が、 電気部品の球状端子の側面部に 離接される長板状のコンタク トビンにおいて、
前記接触部は、 幅方向の両側縁部側より中央部側が薄肉とされて、 前記球状端 子に離接する 2つの傾斜面が形成され、 該両傾斜面と前記球状端子との接触点の 法線方向が中心を向いていることを特徴とするコンタク トピン。
2 . 前記接触部のみに、 前記傾斜面を形成したことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のコンタク トビン。
3 . 前記先端部側は二股形状に形成されて、 この二股に分かれた各分岐片に、 一つずつ前記傾斜面を形成したことを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項記 載のコンタク トピン。
4 . 前記二股形状の各分岐片は、 接触部側より、 根本側の幅を狭く形成したこ とを特徴とする請求の範囲第 3項記載のコンタク トピン。
5 . 前記二股形状の各分岐片は、 根本から先端に行くに従って徐々に幅が狭く なるように形成され、 該根本から先端まで前記傾斜面を形成したことを特徴とす る請求の範囲第 3項記載のコンタク トビン。
6 . 長板状のコンタク トピンが配設された接続装置本体上に、 横動されたとき に前記コンタク トビンを弾性変形させる移動板が横方向に移動自在に配設され、 又、 前記接続装置本体の上側に、 上部操作部材が上下方向に移動自在に配設され、 該上部操作部材を下降させたときに、 リンク機構を介して、 前記移動板を横動さ せて前記コンタク トビンを弾性変形させて変位させることにより、 電子部品の球 状端子が前記コンタク トビンと非圧接状態で挿入され、 前記上部操作部材を上昇 させたときに、 前記移動板が元の位置に復帰されて前記コンタク トビンの弾性変 形が解除されることにより、 前記電子部品の球状端子の側面部に前記コンタク ト ピンの先端接触部を接触させて電気的に接続させるようにした電気的接続装置で あって、
前記コンタク トビンの接触部は、 幅方向の両側縁部側より中央部側が薄肉とさ れると共に、 二股形状に形成されることにより、 この二股に分かれた各分岐片に, 一つずつ前記球状端子との接触点の法線方向が中心を向くように傾斜面が形成さ れたことを特徴とする電気的接続装置。
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