JP3786353B2 - 電気部品用ソケット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置(以下「ICパッケージ」という)等の電気部品を着脱自在に保持する電気部品用ソケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のものとしては、例えば「電気部品」であるICパッケージを収容する「電気部品用ソケット」としてのICソケットがある。
【0003】
ここでのICパッケージは、「端子」としての半田ボールが下面から多数突設され、これら半田ボールが縦列と横列とに格子状に配列されている。
【0004】
一方、ICソケットは、ICパッケージが収容されるソケット本体に、そのICパッケージの端子と接触されるコンタクトピンが配設されると共に、そのソケット本体には、そのコンタクトピンを弾性変形させてICパッケージ端子に離接させる移動部材がコイルスプリングによって上方に付勢されて上下動自在に配設されている。
【0005】
また、ソケット本体には、その移動部材を上下動させるレバー部材が、回動軸を介して回動自在に設けられると共に、このレバー部材を回動させる操作部材が上下動自在に配設されている。
【0006】
この操作部材を上下動させることにより、レバー部材が回動され、このレバー部材にて移動部材が上下動されて、コンタクトピンが弾性変形されることにより、このコンタクトピンの接触部が、ICパッケージ端子に離接されるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、レバー部材が金属製であり、又、移動部材が合成樹脂製であると共に、移動部材を押圧するレバー部材の押圧部がR形状を呈しているのに対し、レバー部材の押圧部に押圧される移動部材の被押圧部は平坦な面に形成されているので、常に、レバー部材の押圧部が移動部材に対して線接触するようになっている。
【0008】
そのため、レバー部材を回動させ、移動部材を下方に移動させるに従い、移動部材を上方に付勢するコイルスプリングの反力によって、移動部材に作用する上向きの応力が増大し、その応力は、移動部材が最も下方に押圧されたときに(移動部材の最下降位置で)最大となる。このようなICソケットを繰り返し使用していると、上述のようにレバー部材は金属製であるのに対し、移動部材は合成樹脂により形成されているので、合成樹脂製の被押圧部材が、摩耗してしまう、又は潰れてしまうといったことがあった。この被押圧部の摩耗や潰れによって移動部材の下降量が減少し、コンタクトピンの接触部の開き量を確保することができず、半田ボールを離接可能なほどコンタクトピンの接触部が開かなくなってしまう虞があった。
【0009】
そこで、この発明は、移動部材の被押圧部の潰れや摩耗を抑制し、移動部材の移動量不足を防止す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。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、請求項1に記載の発明は、電気部品を収容するソケット本体に、前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設されると共に、前記ソケット本体に対して移動自在に移動部材が設けられ、又、前記ソケット本体にレバー部材が回動自在に設けられ、該レバー部材を回動させることにより、該レバー部材を介して移動部材が原位置から移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、前記レバー部材には、前記レバー部材の回動に伴って前記移動部材の平面形状の被押圧部を押圧する押圧部が形成され、該押圧部には、平面部と該平面部に連続して設けられた弧状のR形状部とを備え、前記レバー部材を回動させて前記移動部材が原位置から最下降位置付近まで移動する過程においては前記R形状部と前記被押圧部とが線接触し、前記移動部材を最下降位置付近とした時に、前記平面部と前記被押圧部とが面接触されるように構成したことを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記ソケット本体に上下動自在に操作部材が設けられ、該操作部材を下降させることにより、前記レバー部材が回動されて前記移動部材が移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにしたことを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構成に加え、前記レバー部材は金属板により、前記移動部材は合成樹脂によりそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【0014】
図1乃至図14には、この発明の実施の形態を示す。
【0015】
まず構成を説明すると、図中符号11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11は、「電気部品」であるICパッケージ12の性能試験を行うために、このICパッケージ12の「端子」としての半田ボール12b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。
【0016】
このICパッケージ12は、図10に示すように、いわゆるBGA(Ball Grid Array)タイプと称されるもので、方形状のパッケージ本体12aの下面に多数の略球状の半田ボール12bが縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。
【0017】
一方、ICソケット11は、図2に示すように、大略すると、プリント配線板上に装着される合成樹脂製のソケット本体13を有し、このソケット本体13には、ICパッケージ12の各半田ボール12bに離接されるコンタクトピン15が配設されると共に、このコンタクトピン15を変位させる移動部材17が配設され、更に、この移動部材17の上側に、トッププレート19がそのソケット本体13に固定されて配設されている。さらにまた、その移動部材17を上下動させる操作部材21が配設されている。
【0018】
そのコンタクトピン15は、バネ性を有し、導電性に優れた板材がプレス加工により図11に示すような形状に形成されている。
【0019】
詳しくは、コンタクトピン15は、上部に、一対の弾性片15a,15bが形成され、下部に、1本のソルダーテール部15cが形成されている。それら一対の弾性片15a,15bは、下端部側の基部15dが図11の(d)に示すように略U字状に折曲されることにより、互いに対向するように形成されている。また、それら弾性片15a,15bの上端部(先端部)には、ICパッケージ12の半田ボール12bの側部に離接する接触部15e,15fが形成され、この両接触部15e,15fで半田ボール12bが挟持されて電気的に接続されるようになっている。
【0020】
また、このコンタクトピン15の一対の弾性片15a,15bには、略くの字状に折曲された折曲部15gが形成されており、これら折曲部15gが移動部材17の後述するカム部17aにて押圧されて両接触部15e,15fが開くように構成されている。
【0021】
そして、かかるコンタクトピン15のソルダーテール部15c及び基部15dが、図12及び図13に示すように、ソケット本体13に形成された圧入孔13aに挿入されて、この基部15dに形成された抜止め部15mがソケット本体13に食い込むことにより、コンタクトピン15の上方への抜けを防止するようにしている。そして、ソケット本体13から下方に突出したソルダーテール部15cは、図2及び図3に示すように、ロケートボード26を介して更に下方に突出され、図示省略のプリント配線板の各貫通孔に挿通されて半田付けされることにより接続されるようになっている。
【0022】
このようなコンタクトピン15は、図1に示すように、ICパッケージ12の半田ボール12bの配列に合わせて、縦列と横列とにマトリックス状に配列されている。
【0023】
一方、移動部材17は、合成樹脂製で、図3に示すように、ソケット本体13に上下動可能、すなわち、後述するトッププレート19の載置面部19aに対して垂直方向に移動可能に配設され、スプリング22により上方に付勢されている。そして、移動部材17を上下動させる第1,第2レバー部材23,24が、これら両レバー部材23,24を一組として、ソケット本体13の一対の両側部に二組配設されている(図5参照)。なお、図5中他方の一組のレバー部材23,24は省略されている。
【0024】
これら第1,第2レバー部材23,24は、金属板により形成され、基端部に設けられた嵌合孔23a,24aに、合成樹脂製のソケット本体13に一体成形された突出軸部13bが嵌合されることにより、回動自在に配設され、両レバー部材23,24は図5に示すように略X字状に配置されている。
【0025】
また、これら第1,第2レバー部材23,24の基端部側には、図5,図8及び図9に示すように、移動部材17の平面形状の被押圧部17cの上面に当接して下方に押圧する押圧部23b,24bが形成されている。
【0026】
その押圧部23b,24bには、図9に示すように、弧状のR形状部23e、24eと、R形状部23e、24eに連続して、レバー部材23,24を回動させて移動部材17を最下降位置付近とした時に押圧部23b,24bと被押圧部17cとが面接触するように、平面部23d,24dとが形成されている。
【0027】
そして、図5に示すように、これらレバー部材23,24の基端部側の側方をガイドするガイド壁13cがソケット本体13に形成され、このガイド壁13cにより、両レバー部材23,24の突出軸部13bからの外れが防止されるように構成されている。
【0028】
さらに、これらレバー部材23,24の先端部23c,24cが、図4に示すように、操作部材21の裏面側に形成されたガイド溝21aに挿入されて側方へ倒れないようにガイドされていると共に、これら一組のレバー部材23,24が接触しないように、一対のガイド溝21aには、図6に示すように、間隔Lが設定されている。
【0029】
これにより、操作部材21を下降させると、両レバー部材23,24が回動されることにより、これら両レバー部材23,24を介して移動部材17が下降されるようになっている。
【0030】
そして、図12及び図13に示すように、この移動部材17には、各コンタクトピン15間に位置するカム部17aが形成され、このカム部17aの両側に形成された摺動面17bが、両側に隣接するコンタクトピン15の弾性片15a,15bの折曲部15gを押圧するようになっている。すなわち、この一つのカム部17aで、両側のコンタクトピン15の弾性片15a,15bの両折曲部15gを押圧することができるようになっており、コンタクトピン15の一対の弾性片15a,15bの両折曲部15gは、このコンタクトピン15の両側に配置された一対のカム部17aにより互いに接近する方向に押圧されることにより、両接触部15e,15fが互いに開くように構成されている。
【0031】
また、トッププレート19は、図1及び図3に示すように、ICパッケージ12が上側に収容される収容面部19aを有すると共に、ICパッケージ12を所定の位置に位置決めするガイド部19bがパッケージ本体12aの周縁部に対応して設けられている。さらに、このトッププレート19には、図12に示すように、各コンタクトピン15の一対の接触部15e,15fの間に挿入される位置決めリブ19cが形成され、コンタクトピン15の両弾性片15a,15bに外力が作用していない状態(両接触部15e,15fが閉じた状態)では、その位置決めリブ19cは、両弾性片15a,15bにて挟持された状態となっている。
【0032】
さらに、操作部材21は、図1に示すように、ICパッケージ12が挿入可能な大きさの開口21bを有し、この開口21bを介してICパッケージ12が挿入されて、トッププレート19の収容面部19a上の所定位置に収容されるようになっている。また、この操作部材21は、図2に示すように、ソケット本体13に対して上下動自在に配設され、スプリング27により上方に付勢されると共に、図3及び図7等に示すように、最上昇位置で、係止爪21dがソケット本体13の被係止部に係止され、操作部材21の外れが防止されるようになっている。
【0033】
さらに、この操作部材21には、図2及び図3に示すように、図2に示すラッチ28を回動させる作動部21eが形成されている。
【0034】
このラッチ28は、詳細は省略するが、ソケット本体13に軸を中心に回動自在に取り付けられると共に、図2に示すように、スプリング30により閉じる方向に付勢され、先端部に設けられた押え部28bによりICパッケージ12の周縁部を押さえるように構成されている。
【0035】
また、このラッチ28には、操作部材21の作動部21eが摺動する摺動部28aが形成され、操作部材21が下降されると、作動部21eが摺動部28aを摺動して、ラッチ28が図2中二点鎖線に示すように時計回りに回動されて、押え部28bがICパッケージ12の配設位置より退避されるように構成されている。
【0036】
次いで、かかるICソケット11の使用方法について説明する。
【0037】
ICパッケージ12をICソケット11にセットするには、まず、操作部材21を下方に押し下げる。すると、この操作部材21により、各レバー部材23,24の先端部23c,24cが下方に押されて、ソケット本体13の突出軸部13bを中心に下方に向けて図8に示す状態から図9に示す状態まで回動される。これにより、これらレバー部材23,24の押圧部23b,24bにて、移動部材17の被押圧部17cが押されて、スプリング22の付勢力に抗して移動部材17が下降される。
【0038】
この際には、まず、図8に示すようにレバー部材23,24のR形状部23e,24eが被押圧部17cに線接触し、さらに、図9に示すように、レバー部材23,24を回動させて移動部材17を最下降位置付近(最大押込み位置)とした時に、押圧部23b,24bの平面部23d,24dが移動部材17の被押圧部17cに当接して面接触する。この最大押込み位置において、従来のようにレバー部材の押圧部が移動部材に線接触するものであれば、移動部材17の反力が最大となるが、そのように面接触することにより、従来の線接触の場合より力を分散することができて、被押圧部17cに作用する圧力を小さくできるため、合成樹脂製の移動部材17の被押圧部17cの潰れや摩耗を抑制できる。従って、移動部材17の最大下降量が従来のように減少することなく、所定の下降量を確保することができる。
【0039】
また、ここでは、レバー部材23,24の押圧部23b,24bにプレス加工により平面部23d,24dを形成するだけで良いため、従来と比較して成形が複雑になることがないと共に、レバー部材23,24を厚くする必要もないので、狭いスペースでも配設できる。
【0040】
そして、上記のように移動部材17が下降されると、図12から図13に示すように、カム部17aも下降し、このカム部17aの摺動面17bにより、コンタクトピン15の両折曲部15gが押されて、一対の接触部15e,15fが図13に示すように開かれる。
【0041】
また、これと同時に、操作部材21の作動部21eにより、ラッチ28の被押圧部28aが押されて、図2中実線に示す位置から二点鎖線に示す位置まで、スプリングの付勢力に抗して開く方向に回動され、押え部28bが退避位置まで変位する。
【0042】
この状態で、ICパッケージ12がガイド部19bにガイドされて、トッププレート19の収容面部19a上の所定位置に収容され、ICパッケージ12の各半田ボール12bが、各コンタクトピン15の開かれた一対の接触部15e,15fの間に、非接触状態で挿入される(図13の(b)参照)。
【0043】
その後、操作部材21の下方への押圧力を解除すると、この操作部材21がスプリング27等の付勢力で上昇されることにより、移動部材17もスプリング22により上昇されると共に、ラッチ28がスプリング30の付勢力により閉じる方向に回動される。
【0044】
移動部材17が上昇されると、カム部17aによるコンタクトピン15の折曲部15gへの押圧力が解除され、図13に示す状態から、一対の接触部15e,15fが互いに閉じる(狭まる)方向に移動し、両接触部15e,15fにて半田ボール12bが挟持される。
【0045】
これにより、ICパッケージ12の各半田ボール12bとプリント配線板とがコンタクトピン15を介して電気的に接続されることとなる。
【0046】
一方、ICパッケージ12を装着状態から取り外すには、同様に操作部材21を下降させることにより、コンタクトピン15の一対の接触部15e,15fが半田ボール12bから離間されることから、半田ボール12bが一対の接触部15e,15fにて挟まれた状態から引き抜く場合よりも弱い力で簡単にICパッケージ12を外すことが出来る。
【0047】
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11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、BGAタイプのICパッケージ12用のICソケット11に、この発明を適用したが、これに限らず、PGA(Pin Grid Array)タイプのICパッケージ用のICソケットに、この発明を適用することもできる。さらに、上記実施の形態では、押圧部23b,24bに平面部23d,24dを形成して、被押圧部17cと面接触するようにしているが、この発明はかかる構造に限定されるものでなく、押圧部と被押圧部との両者に略同一形状のR形状部分を形成して面接触させることもできる。
【0048】
また、上記実施の形態では、移動部材17はソケット本体13に対して上下動するようになっているが、本発明はこれに限定されるものでなく、レバー部材の回動により水平動又は斜動するものでも良い。
【0049】
【発明の効果】
以上説明してきたように、各請求項に記載の発明によれば、レバー部材には、レバー部材の回動に伴って移動部材の平面形状の被押圧部を押圧する押圧部が形成され、押圧部には、平面部と平面部に連続して設けられた弧状のR形状部とを備え、レバー部材を回動させて移動部材が原位置から最下降位置付近まで移動する過程においてはR形状部と被押圧部とが線接触し、移動部材を最下降位置付近とした時に、平面部と被押圧部とが面接触されるように構成したため、従来の線接触の場合より力を分散することができて、被押圧部に作用する圧力を小さくできるため、合成樹脂製の移動部材の被押圧部の潰れや摩耗を抑制できる。従って、繰り返し作動させた場合であっても、移動部材の最大下降量が従来のように減少することなく所定量確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るICソケットの平面図である。
【図2】同実施の形態に係るICソケットの半分を断面にした正面図である。
【図3】同実施の形態に係るICソケットの半分を断面にした側面図である。
【図4】同実施の形態に係るICソケットの一部を断面にした斜視図である。
【図5】同実施の形態に係るICソケットの操作部材を取り外した状態の斜視図である。
【図6】同実施の形態に係るICソケットの操作部材の裏面図である。
【図7】同実施の形態に係るICソケットの組立状態を示す分解正面図である。
【図8】同実施の形態に係るICソケットの操作部材が最上昇位置にある状態を示す正面図である。
【図9】同実施の形態に係るICソケットの操作部材が最下降位置にある状態を示す正面図である。
【図10】同実施の形態に係るICソケットに取り付けるICパッケージを示す図で、(a)は底面図、(b)は(a)の左側面図である。
【図11】同実施の形態に係るICソケットのコンタクトピンを示す図で、(a)は正面図、(b)は(a)の左側面図、(c)は(a)の平面図、(d)は(a)のA−A線に沿う断面図である。
【図12】同実施の形態に係るICソケットのコンタクトピンの接触部が閉じた状態を示す断面図である。
【図13】同実施の形態に係るICソケットのコンタクトピンの接触部が開いた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
11 ICソケット(電気部品用ソケット)
12 ICパッケージ(電気部品)
12a パッケージ本体
12b 半田ボール(端子)
13 ソケット本体
15 コンタクトピン
17 移動部材
17c 被押圧部
21 操作部材
23 第1レバー部材(レバー部材)
24 第2レバー部材(レバー部材)
23b,24b 押圧部
23d,24d 平面部
Claims (3)
- 電気部品を収容するソケット本体に、前記電気部品の端子に離接可能な複数のコンタクトピンが配設されると共に、前記ソケット本体に対して移動自在に移動部材が設けられ、又、前記ソケット本体にレバー部材が回動自在に設けられ、該レバー部材を回動させることにより、該レバー部材を介して移動部材が原位置から移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにした電気部品用ソケットにおいて、
前記レバー部材には、前記レバー部材の回動に伴って前記移動部材の平面形状の被押圧部を押圧する押圧部が形成され、
該押圧部には、平面部と該平面部に連続して設けられた弧状のR形状部とを備え、
前記レバー部材を回動させて前記移動部材が原位置から最下降位置付近まで移動する過程においては前記R形状部と前記被押圧部とが線接触し、前記移動部材を最下降位置付近とした時に、前記平面部と前記被押圧部とが面接触されるように構成したことを特徴とする電気部品用ソケット。 - 前記ソケット本体に上下動自在に操作部材が設けられ、該操作部材を下降させることにより、前記レバー部材が回動されて前記移動部材が移動され、該移動部材にて前記コンタクトピンが変位されて前記電気部品端子に離接されるようにしたことを特徴とする請求項1記載の電気部品用ソケット。
- 前記レバー部材は金属板により、前記移動部材は合成樹脂によりそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項1又は2記載の電気部品用ソケット。
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