JP2710203B2 - Ｉｃソケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＩＣソケットに関し、特
にＳｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｊ−ｌｅａｄ（以下Ｓ
ＯＪと略す）パッケージを有する集積回路（ＩＣ）素子
を試験検査又は特性測定をする場合に好適なコンタクト
ピンを備えたＩＣソケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＩＣソケットとこれに挟入される
集積回路装置とを示す図４を参照すると、集積回路装置
２０は絶縁性のＩＣパッケージ６の上面及び下面が長方
形をなし、このうち長辺部分の側面からそれぞれ多数の
リード７が導出され、短辺部分の側面からはこのような
リードは導出されていない。パッケージ６内には、集積
回路チップがあり、このチップ上のパッドとリード７と
が通常電気的に接続されているが、ここでは図示しな
い。リード７は、下面方向に半ループ上に巻き付けられ
たような形状いわゆるＪ型を有し、その最下端の表面部
分がプリント配線板の表面の導体部分に半田等により機
械的及び電気的に接続されてるいわゆる表面実装型のパ
ッケージのリードである。リード７の表面は、半田メッ
キ処理や金メッキ処理等が通常施されている。常、左右
リード７は、左右対象的に多数配列されたリードを示し
ている。

【０００３】図４において、パッケージ６の上面、下面
にそれぞれ接触したハンド８及びストッパ９はこの半導
体装置２０をつかんで、ＩＣソケット２１の凹部１０の
必要な位置にセットし、電気的試験が終了すると引き出
して、別の所にある収納器まで運搬するためのハンドリ
ングであり、工業用ロボットのハンドリングが利用しう
るひとつの選択肢である。

【０００４】ＩＣソケット２１は、Ａ−Ａ′線において
左右対象の形状を呈しており、その動作機序も左右で共
通しているため、ここではＡ−Ａ′線の右側を断面図と
し、その左側を外観を示す側面図としている。

【０００５】以下に説明する図面においては、この片側
のみを図示するが、その形状及び動作機序は対象性を備
えている。ＩＣソケット２１のＩＣソケット本体５は絶
縁性であり、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の材質が
使用されており、上部に開口する凹部１０は、ＳＯＪ型
の集積回路装置２０を収容するための空間である。コン
タクトピン１１は、リード７とそれぞれ接触するように
対応した位置に必要本数用意されソケット本体５に互い
に電気的に絶縁されるように植え付けらえ、その材質は
ＢｅＣｕ（ベリウム銅）で、厚さ０．２ｍｍ，幅０．６
ｍｍの板状金属が曲げ加工されたものであり、表面に金
メッキ等が施されている。このコンタクトピン１は、開
放性のコンタクトピン端部１１ｄと、リード７と接触す
る面を有する接触面部１１Ｃと、バネ作用部１１ｅと、
基部１１ｂと、外部への接続端子１１ａとを備える。カ
ム１２は、絶縁性で材質は上記ＰＥＩであり、カム端部
１２ｂがコンタクトピン１１の内面にて摺動可能な形で
接触している。

【０００６】カム端部１２ｂは、多数のピン１１のすべ
ての内面で接触しており、この端部１２ｂを支えるピン
３の周囲部分にも設けられる。他方のカム端部１２ａは
ピン３の両端部にそれぞれ設けられ、カム１２と一体に
なっている。このカム１２の回転中心はピン３であり、
このピン３はカム１２を自在に回転しうる形で支えてい
る。図４に示された状態においては、カム１２は時計方
向に回転し、カム端部１２ａが突出した状態で停止して
いる。これはコンタクトピン１１の弾性力だけによって
維持されている。この状態になるように、あらかじめこ
のコンタクトピン１１の曲げ加工をを施しておく必要が
ある。ピン３は、ＩＣソケット本体５に両端部で完全固
定されるかまたは回転自在に固定される。

【０００７】垂直に上下運動するハンド８とストッパ９
とはＩＣソケット２１へＳＯＪパッケージ６を自動挿
入，抜去する装置にとりつけられていて（装置は図示せ
ず）ＳＯＪパッケージ６の上面と底面とをはさんでハン
ドリングされる。図５に示すように、ハンド８とストッ
プ９とではさみ固定されたＳＯＪパッケージ６がソケッ
ト本体５の凹部１０に挿入されると、ストッパ９の底面
にカム端部１２ａが当接してピン３を回転中心にして押
し下げられ、これに連動したカム端部１２ｂが凹部１０
の中心方向即ち反時計方向へ回転する。そして、上記コ
ンタクトピン１１ｃが収容されたパッケージ６のリード
７に接触する。カム１２ｂ端部が回転して左方移動する
距離は、カム端部１２ａが押し下げられる距離と対比し
ているので、ピン３からの長さを適切な寸法とすること
で、カム端部１２ｂの必要な移動量が得られる。このよ
うに、リード７とコンタクトピン１１とは、パッケージ
６をＩＣソケット２１へほぼ挿入し終えたときに接触す
るため、挿入途中での機械的な荷重による擦れを一応軽
減でき、リード７にメッキ処理された半田の剥れにより
半田クズの発生を防ぐようにしている。

【０００８】上記コンタクトピン１１は薄い弾性板を打
ち抜いて形成してあり、ソケット本体５内に上記リード
７とそれぞれ対応する間隔と幅とで配設されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のＩＣ
ソケットでは、図５に示す如くリード７とは弾性的に接
触するため、そのコンタクトピン上部のバネ作用部１１
ｅはヘアピン上に折り曲でてられており、バネ力を有し
ているが、繰り返してＳＯＪパッケージ６をソケット本
体５に装着すると、コンタクトピン１１を開くくりかえ
し荷重により、次第に凹部１０の中心側へ開いた状態の
ままになる。このような開いたままの状態で繰り返し使
うと、ＳＯＪパッケージ６を挿入する際コンタクトピン
１１とリード７との擦れが増大し、このため半田クズが
発生する。

【００１０】また、電流の流路がバネ部を通るループ上
通路となっているため、ＳＯＪパッケージのリード７か
らコンタクトピン下端の接続端子１１ａまでの距離が長
くなり、そのループ部によるＬ成分すなわち自己インダ
クタンスが大きく、高周波特性を正確に検査することが
不可能となっている。

【００１１】以上説明したようなリードからコンタクト
ピン下端までの距離を短くする別の構成は、特開昭６３
−２７４０７６号公報、特開平１−１５４４７９号公報
にみられるが、これらはいずれもＳＯＪ型ではなく、ラ
ット型ＩＣパッケージの試験用のＩＣソケットについて
技術してある。ここに示されたＩＣソケットで、ＳＯＪ
型のパッケージの電気特性の検査及び測定を行おうとす
ると、コンタクトピンの接触面がＳＯＪパッケージ６の
リード７の底面となっているため、ＳＯＪパッケージ６
を載置して接触させるとＳＯＪパッケージ６のリード７
に接触不良やリードの挫屈等の悪影響を及ぼす。ＳＯＪ
パッケージ６のリード７の底面は基板への実装面であ
り、例えば０．１ｍｍのリードの座屈でもその信頼性を
著しく低下させるため、この部分は検査工程で非接触と
することが好ましい。

【００１２】さらに、これら技術で問題となることは、
接触片が２個あり、リードを含めて、接触部２が２箇所
となるため、信頼性が低いことである。

【００１３】本発明は、以上のような問題点を解決すべ
き、次の目的を有する。 （Ａ）くりかえし使用によるコンタクトピンの劣化によ
る形状変化を防止する。 （Ｂ）リードとコンタクトピンとの機械的なすれあいを
防止する。このすれあいによるクズの発生を防止して、
半田クズの除去作業をなくする。 （Ｃ）リードからコントクトピンの外部端子までの接触
経路の短縮を図る。この経路のインダクタンスや分布容
量等を小さくして、集積回路装置の特に高周波特性を正
確に測定できるようにする。 （Ｄ）ＩＣソケトの耐久性を高めることにより、寿命を
伸ばしてＩＣソケットの交換時間等のロスタイムを省
く。 （Ｅ）リードの基板との接触面を保護するため、この部
分を非接触状態にしてＩＣソケットに挿入する。 （Ｆ）構造を複雑にせず、かつ接触箇所を増加させな
い。 （Ｇ）集積回路装置を、短時間に多量に検査すべく、Ｉ
Ｃソケットにセット・リセットしても、耐久性のある構
造とする。即ち、量産に適応した耐久性を持つこと。 （Ｈ）はんだくず等の発生を防止する。これが発生する
と、リードやピン等をいためるだけでなく、リード同
士、ピン同士の短絡事故をまねき、正確な検査ができな
い。 （Ｉ）ＳＯＪ型パッケージを備えた集積回路装置のテス
トに好適であり、量産性、高信頼性を確保できる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は、集積回
路装置が挿入される凹部を形成した本体と、前記凹部内
で前記本体に支持され前記集積回路装置のリードにそれ
ぞれ対向して配列したコンタクトピンと、前記各コンタ
クトピンの内側で前記本体に支持され前記集積回路装置
を挿入する時にその押圧で生じる回転力によって前記コ
ンタクトピンを前記リードに当接させる方向に移動させ
るカムとを備え、前記コンタクトピンは前記本体の外へ
接続端子を導出しているＩＣソケットにおいて、前記カ
ムには、前記挿入方向と逆の方向に作用するバネが設け
られ、前記コンタクトピンはその先端部分が外側に向く
と共に、この先端部、湾曲したばね作用部、前記リード
との接触部を介して前記接続端子に接続されていること
を特徴とする。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例のＩＣソケット
を示す側面図である。図１における実施例において、図
４，図５及びその説明と共通している箇所は説明を省
く。この実施例は、カム反歩１２ａを押し上げる（即ち
時計方向の移動）ためのつるまきバネ４を設けており、
コンタクトピン１は、端部１ｄが開放端にならず、本体
５に植立されており、次の曲部となるバネ作用部１ｅを
経て、略垂直の接触面１ｃがあり、さらに基板１ｂに続
き、外へ接続端子１ａを出している。接触面１ｃから下
方に伸ばすため、ピン３の周囲のカムａは一部が欠けて
いるが、回転動作に支障なき程度となっている。カム２
の端部２ａと２ｂは一体に形成されており、連動する。
ＩＣソケット本体５は、上面から見た平面形状が長方形
に左右方向が端片）で中心部をくりぬいた形状を呈す
る。多数コンタクトピンは、リードに対応させて、この
本体５の長辺の内側に収納され、基部１ｂを本体に固定
し、下方側に接続端子１ｄを有する。バネ４は、対称位
置にある左側のカム端部も同時に作用させるべく、これ
らの下部をいずれも上方に持ちあげている。即ち、バネ
４には通常圧縮力が作用している。

【００１６】常時、コンタクトピン１に負荷（反時計方
向）が係らないように、ＳＯＪパッケージ６を実装して
いないときはカム２はピン１と離れた状態となるよう
に、バネ４を備えている。このバネ４は、ＩＣソケット
本体５の凹部１０の中心の端に一対備え付けてある。

【００１７】なお、ここでは片辺の説明のみを行うが、
右側の方も構造と作用を主している。コンタクトピン４
の上端部１ｄをＩＣソケット枠体５にはめ込み支えてい
るのは、上記カム２ａにより凹部中心へコンタクトピン
１ｃ部が押えたあと、接触面１ｃを引き戻すのを助長す
るためにある。コンタクトピン１ｅ部はヘアピン上に形
成しているため、バネ力を有しており、開いた上記１ｅ
部は縮む力が発生する。上記１ｄ部を固定させること
で、縮む力を利用して接触面１ｃ部を常に一定の位置に
（ＳＯＪパッケージ６を挿入していない状態）しようと
するものである。

【００１８】従来では、カム２を定常位置にもどすに
は、コンタクトピン１のみ弾力に基いていたが、ここで
は、カム２はバネ４により定常位置にもどるため、コン
タクトピン１の負荷が極めて小さくなり、耐久性のある
変形しないコンタクトピンが得られる。カム２の端部２
ｂは、接触面１ｃに対抗した位置にあるが、この接触面
よりも下方になるように、短形に設けてもよい。コンタ
クトピンの接触面１ｃに、セットされたリードとピン３
との間を通過して下方の接続端子１ａに導出されてお
り、この経路は最短である。接触面１ｃから接続端子１
ａまでの経路は極めて短かくインダフタンスや浮遊容量
等も極めて小さく、高周波特性試験においてその値は無
視し得る程小さい。コンタクトピン１は、カム２の負荷
がないため、くりかえし加重による変形が小さく、この
ため、パッケージのリード７がセットされる際に、この
リード７にすれあう形で降りて来ることがない。このた
め、くずや、ハガレ等が発生しない。尚、コンタクトピ
ン１の接触面１ｃは、挿入されるリード７が接触しない
ようにクリアランスを持って、あらかじめ加工されてい
る。カム端部２ｂとコンタクトピン１とは、図１に示さ
れたように、若干の隙間があり、このような遊びを設け
ることが好ましい。

【００１９】図４のＳＯＪパッケージ６を凹部１０の底
面に装着し、ピン３を中心としてカム端部２ａが下方へ
押され、カム端部２ｂが凹部中心へ回転して、カム端部
２ｂに密着したコンタクトピン接触面１ｃが凹部中心へ
押される。この時、コンタクトピン１とリード７とは接
触することになる。また、ＳＯＪパッケージ６のリード
７とコンタクトピン接触面１ｃの位置とは平行位置をと
っている。これにより、挿入によるコンタクトピ１とリ
ード７との擦れを軽減することができる。尚、カム端部
２ｂは、この実施例では、長く設けているためその左右
移動距離は大きく、リード７が接触しないように十分余
裕をもってコンタクトピン１を配置できる。コンタクト
ピン１は、幅０．６ｍｍ，厚さ０．２ｍｍのＢｅＣｕ杯
で、表面は金メッキ処理されている。ＩＣソケット本体
５、カム２はＰＥＩによりなり、ピン３はステンレスで
ある。コンタクトピン１の間隔と向かいある距離，ＩＣ
ソケット本体の大きさ、カムの大きさは測定及び検査す
るＳＯＪパッケージの大きさにより事なる。ただし、コ
ンタクトピンの幅、厚さはほぼ上記の通り一定とするこ
とが好ましい。

【００２０】以上の第１の実施例では、図４のＳＯＪ型
の集積回路装置２０を上方から降して、図１のＩＣソケ
ットに設定する場合について説明したが、この他に次の
，の変形例がある。

【００２１】集積回路装置２０を所定位置に固定した
後、図１のＩＣソケットをハンドリング機構等を利用し
て移動させて、この装置２０の下方から接近させ装着す
るように動作させてもよい。

【００２２】図４の集積回路装置２０のパッケージ６
お上，下面を逆にして、図１のＩＣソケットに装着させ
てもよい。この場合には、リード７が上方に曲げられて
おり、これに対応してストップ９の厚みを薄く調整し
て、リード７を接触面１ｃに当接させるようにする。

【００２３】以上のような変形例は、，を組み合わ
せて用いることもでき、ここでは図示されていない前後
の製造工程の状態に応じて、適宜選択し得る。尚、この
変形例は、下述する第２，第３の実施例においても、適
宜選択して用いることができる。

【００２４】図２は本発明の第２の実施例のＩＣソケッ
トを示す側面図である。図２において、本実施例は、コ
ンタクトピン端部１ｄが、カム２の端部２ｃに固定され
ている。端部２ｃは、コンタクトピン１にはさまれた形
となっており、コンタクトピン１の上下動が可能な状態
で設定されていることが好ましい。端部１ｄを植立する
必要がないので、製造し易いという利点がある。その他
の構造及び動作機序は、図１の場合及びその変形例と共
通するので詳述を省く。

【００２５】図３は本発明の第３の実施例のＩＣソケッ
トを示す側面図である。図３において、本実施例はカム
２の端部２Ｃが図２の実施例と比較して短かく、接触面
１Ｃとに対向するところにはこの端部２ｃがないため、
より弾力的にリード７に当接するという利点がある。カ
ム端部２ａは、図１、図２の場合に比較してより露出し
ており、このためカム端部２ｃの移動量不足を補ってい
る。その他の構造及び動作機序は、上記実施例と共通す
るので、この共通する部分の説明を省く。

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、上記発明
の目的が達成され、ＩＣソケットの耐久性の向上、接触
負荷の低減、剥がれ及びクズの発生の低下、高周波特性
の試験精度の向上，コンタクトピンの形状変化の防止，
作業能率の向上短絡事故の防止、構造が簡単で信頼性が
向上することやＳＯＪ型パッケージの量産性向上等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のＩＣソケットを一部分
断面として示した側面図である。

【図２】本発明の第２の実施例のＩＣソケットを一部分
断面として示した側面図である。

【図３】本発明の第３の実施例のＩＣソケットを一部分
断面として示した側面図である。

【図４】従来のＩＣソケットと集積回路装置とを示す側
面図である。

【図５】図４の装置の設定状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１，１１ コンタクトピン ２，１２ カム ３ ピン ４ バネ ５ ＩＣソケット本体 ６ ＩＣパッケージ ７ リード ８ ハンド ９ ストッパ １０ ＩＣソケット凹部 １ａ，１１ａ 接続端子 １ｂ，１１ｂ 基部 １ｃ，１１ｃ 接触面 １ｄ，１１ｄ コンタクトピン端部 １ｅ，１１ｅ バネ作用部 ２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ カム端部 ２０ 集積回路装置 ２１ ＩＣソケット

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集積回路装置が挿入される凹部を形成し
   た本体と、前記凹部内で前記本体に支持され前記集積回
   路装置のリードにそれぞれ対向して配列したコンタクト
   ピンと、前記各コンタクトピンの内側で前記本体に支持
   され前記集積回路装置を挿入する時にその押圧で生じる
   回転力によって前記コンタクトピンを前記リードに当接
   させる方向に移動させるカムとを備え、前記コンタクト
   ピンは前記本体の外へ接続端子を導出しているＩＣソケ
   ットにおいて、前記カムには、前記挿入方向と逆の方向
   に作用するバネが設けられ、前記コンタクトピンはその
   先端部分が外側に向くと共に、この先端部、湾曲したば
   ね作用部、前記リードとの接触部を介して前記接続端子
   に接続されていることを特徴とするＩＣソケット。
2. 【請求項２】 前記コンタクトピンの先端部分が前記本
   体に植立されている請求項１記載のＩＣソケット。
3. 【請求項３】 前記コンタクトピンは、端部が曲げられ
   て前記カムを挾持している請求項１記載のＩＣソケッ
   ト。
4. 【請求項４】 前記カムは、前記コンタクトピンのうち
   前記リードの当接面と対向する部分に位置しないよう
   に、短かくした形状に形成されている請求項１または３
   記載のＩＣソケット。