JP3877652B2 - コンタクトピン及び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配設され、その電気部品と電気的に接続されるコンタクトピン及び、このコンタクトピンが配設された電気部品用ソケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、この種の「電気部品用ソケット」としては、「電気部品」であるICパッケージを着脱自在に保持するICソケットがある。
【0003】
そのICパッケージには、BGA(Ball Grid Array)タイプやLGA(Land Grid Array)タイプと称されるものがあり、これらは方形のパッケージ本体の下面に多数の端子が設けられている。
【0004】
また、ICソケットには、ソケット本体に多数の表面圧接型のコンタクトピンが配設され、これらコンタクトピンにより、プリント基板とICパッケージ端子とが電気的に接続されるようになっている。
【0005】
これらコンタクトピンは、筒体の下部側に、プリント基板に圧接される下部接触部材が上下動自在に収容されると共に、上部側に、ICパッケージ端子に圧接される上部接触部材が上下動自在に収容されている。また、その筒体内で、下部接触部材と上部接触部材との間にスプリングが介在されて、上部接触部材と下部接触部材とがそれぞれ反対側に向けて付勢されている。
【0006】
そして、そのICソケットをプリント基板上に取り付けた状態において、下側接触部材がスプリングに付勢されてプリント基板に圧接される。この状態から、ICパッケージをソケット本体上に収容し、このICパッケージを上方から押圧することにより、スプリングが圧縮されて、このスプリングの付勢力により、上側接触部材がICパッケージ端子に対して所定の圧力で接触されることとなる。
【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、コンタクトピンが筒体、下部接触部材、上部接触部材及びスプリングの4つの部材から構成されているため、部品点数が多くなり、組付け工数等が増加すると共に、貫通孔を有する筒体を成形するのが大変であり、コスト高を招くという問題がある。
【0008】
そこで、この発明は、部品点数を削減すると共に、成形が容易で、コスト低減を図ることができるコンタクトピン及び、このコンタクトピンが配設された電気部品用ソケットを提供することを課題としている。
【0009】
【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、電気部品が収容されるソケット本体に配設され、前記電気部品の端子とプリント基板とを電気的に接続するコンタクトピンにおいて、該コンタクトピンは、前記電気部品に接触されるプランジャーと、前記プランジャーの略同軸上に配設されると共に前記プリント基板に電気的に接続されるボトムコンタクトと、該ボトムコンタクト及びプランジャーを互いに離間させる方向に付勢するスプリングとを有し、前記プランジャー又は前記ボトムコンタクトのうち何れか一方の部材は平面形状の板材をプレス加工して一体に形成され、該一方の部材の一方の端部には前記電気部品又は前記プリント基板に接圧を加えて接続される平面形状の接触部が形成され、他方の端部には前記板材が略筒状に形成されて内部に前記他方の部材の一端部側が摺動可能に挿入される連結部が形成され、該連結部に前記他方の部材の一端部側が摺動可能に挿入されることにより前記コンタクトピンは前記一方の部材及び前記他方の部材がそれぞれの軸方向に相対的に伸縮自在に形成され、前記他方の部材と前記連結部との間に前記スプリングが配設されていることを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記他方の部材は棒状部を有し、該棒状部と前記連結部が摺動可能に形成されていることを特徴とする。
【0011】
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、前記一方の部材は前記ボトムコンタクトであり、上部に前記連結部を有し、前記プリント基板に接触される下側接触部の中心線が、前記プランジャーの中心線と一致するように形成されたことを特徴とする。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一つに記載の構成に加え、前記他方の部材には、前記一方の部材の連結部より突出した部分に、抜止め部が形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一つに記載のコンタクトピンがソケット本体に設けられた電気部品用ソケットであって、前記ソケット本体は、上側にトッププレートが配設され、下側にボトムプレートが配設され、前記トッププレートに前記コンタクトピンのプランジャーが上下動自在に挿通され、前記ボトムプレートに前記ボトムコンタクトが挿通された電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【0014】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の構成に加え、前記プランジャーには、前記トッププレートの下面に当接して上昇を規制する上側抜出し規制部が形成され、前記ボトムコンタクトには、前記ボトムプレートの上面に当接して下降を規制する下側抜出し規制部が形成されたことを特徴とする。
【0015】
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の構成に加え、前記ソケット本体は、前記トッププレートと前記ボトムプレートとの間にミドルプレートが配設され、該ミドルプレートに前記連結部が上下動自在に挿通されたことを特徴とする。
【0016】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の構成に加え、前記ボトムコンタクトに連結部が形成され、該連結部には、前記ミドルプレートの下面に係止して、前記ボトムコンタクトの上昇を規制する係止部が形成されたことを特徴とする。
【0017】
【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。
【0018】
図1乃至図24には、この発明の実施の形態1を示す。
【0019】
まず構成を説明すると、図中符号11は、いわゆるオープントップタイプと称される「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の端子である板状端子12bと、測定器(テスター)のプリント基板Pとの電気的接続を図るものである。
【0020】
このICパッケージ12は、例えば図24に示すように、いわゆるLGA(Land Grid Array)タイプと称されるもので、方形のパッケージ本体12aの下面に多数の板状端子12bが配列されている。
【0021】
詳しくは、このICソケット11は、大略すると、図2乃至図4に示すように、プリント基板P上に装着されるソケット本体13を有し、このソケット本体13は、ベース部材14に、表面圧接型のコンタクトピン15を保持したコンタクトピン組立体16が配置されると共に、ICパッケージ12を押圧する開閉部材17がベース部材14に回動自在に設けられ、更に、その開閉部材17を開閉させる操作部材18が上下動自在に配設されている。
【0022】
そのコンタクトピン組立体16は、図4乃至図6に示すように、絶縁性を有する合成樹脂製のトッププレート21、ミドルプレート22及びボトムプレート23を有し、これらプレート21,22,23によりコンタクトピン15が保持されている。
【0023】
このコンタクトピン15は、図9乃至図12に示すように、プランジャー26,ボトムコンタクト27及びスプリング28の3部品から構成されている。
【0024】
そのプランジャー26は、導電性を有する金属材料、例えば切削により断面が円形に形成され、上端部に円錐形状の上部接触部26aが形成され、この上部接触部26aの下側に「上側抜出し規制部」としてのつば部26bが形成されている。
【0025】
また、ボトムコンタクト27は、板材がプレス加工されることにより形成され、下端部にプリント基板Pに接触される下部接触部27aが形成され、この下部接触部27aの上側に「下側抜出し規制部」としてのストッパ部27bが形成され、更に、このストッパ部27bの上側に、プランジャー26が挿通される筒状の連結部27cが形成されている。この連結部27cの下側には、「係止部」としての一対の係止舌片27dが形成されている。このボトムコンタクト27は、図9(b)に示すように、途中に屈曲部27eが形成され、この屈曲部27eにより下部接触部27a側の中心線O1と、プランジャー26の中心線O2とが一致するように構成されている。
【0026】
そして、プランジャー26には、この連結部27cから下方に突出した部分に、「抜止め部」としての扁平部26cがプレス加工により幅広に形成され、この扁平部26cにより、プランジャー26がボトムコンタクト27の連結部27cから抜けないようになっている。この扁平部26cは、プランジャー26の棒状の下端部を、ボトムコンタクト27の連結部27cに挿入した後、その連結部27cから突出した部分をプレス加工により潰すことにより形成するようにしている。または、プランジャー26の棒状の下端部を潰し、先に扁平部26cを形成し、ボトムコンタクト27の連結部27cに多少無理入れしても良いし、ボトムコンタクト27の連結部27cを開いた状態で、扁平部26cを形成したプランジャー26をボトムコンタクト27に沿わせて位置決めした後に、連結部27cを閉じるようにしても良い。
【0027】
また、スプリング28は、プランジャー26のつば部26bと、ボトムコンタクト27の連結部27cとの間に介在されて、プランジャー26とボトムコンタクト27とを互いに離間する方向に付勢している。このスプリング28は、多少圧縮された状態で配設されることにより、予圧が付与されている。
【0028】
このような構成のコンタクトピン15が、図7に示すように、トッププレート21、ミドルプレート22及びボトムプレート23の間に配設されている。詳しくは、トッププレート21の貫通孔21aに、プランジャー26の上部接触部26aが挿通され、つば部26bがトッププレート21の下面側に当接することにより、上方に抜けないようになっている。
【0029】
また、ミドルプレート22の貫通孔22aに、ボトムコンタクト27の連結部27cが上下動自在に挿通されて案内されるように構成され、係止舌片27dがミドルプレート22の下面側に当接することにより、ボトムコンタクト27の上昇が規制されるようになっている。さらに、ボトムプレート23の貫通孔23aに、ボトムコンタクト27の下部接触部27aが挿通され、ストッパ部27bがボトムプレート23の上面側に当接することにより、下方に抜けないようになっている。
【0030】
これら3枚のプレート21,22,23は、以下のようにして一定の間隔を持って配設されている。すなわち、図6に示すように、各プレート21,22,23には、取付け孔21b,22b,23bが形成され、これら取付け孔21b,22b,23bに段付きリベット29が挿通され、この段付きリベット29の下端部29aがかしめられている。このボトムプレート23とミドルプレート22との間には、カラー30が配設されることにより、これら両プレート22,23の間が一定の間隔に設定されると共に、ミドルプレート22とトッププレート21との間にスプリング32が配設されることにより、そのトッププレート21が段付きリベット29を摺動して上下動自在で、且つ、そのスプリング32により上方に付勢されている。
【0031】
さらに、そのボトムプレート23とミドルプレート22との間には、図6に示すように、位置決めピン33が配設され、この位置決めピン33の下端部33aがプリント基板Pの位置決め孔に嵌合されてコンタクトピン組立体16が、プリント基板Pの所定位置に配置されるように構成されている。
【0032】
また、そのミドルプレート22には、図4に示すように、周縁部に4カ所、載置部22cが形成され、この載置部22cがベース部材14の支持面部14a上に載置されて支持されるようになっていると共に、この載置部22cに、ベース部材14の支持面部14aから上方に突設された位置決めピン14bが遊挿される遊挿孔22dが形成されている。遊挿状態であるため、コンタクトピン組立体16はベース部材14に対して水平方向に位置調整可能となっている。
【0033】
さらに、ボトムプレート23は、周縁部が、図17及び図18に示すベース部材14の載置面部14cに載置されるように構成されている。
【0034】
そして、トッププレート21の貫通孔21aには、プランジャー26の上部接触部26aが挿通されて上方に僅かに突出され、ボトムプレート23の貫通孔23aにボトムコンタクト27の下部接触部27aが挿通されて下方に突出されている。
【0035】
また、そのトッププレート21には、ICパッケージ12の収容時に、これを案内する枠状のガイド部材21cが配設されている。
【0036】
そして、かかるコンタクトピン組立体16は、枠形状のベース部材14の内側に、上方から挿入されて収容され、計4カ所に配置されたロック部材34にてベース部材14に取り付けられている。詳しくは、このロック部材34は、図6,図15及び図16に示すように、大径部34aを有し、この大径部34aの下側に下側小径部34bが形成されると共に、この大径部34aの上側に上側小径部34cが形成されている。そして、その下側小径部34bがボトムプレート23の嵌合孔23cに回動自在に嵌合されると共に、上側小径部34cがミドルプレート22の嵌合孔22eに回動自在に嵌合されている。
【0037】
これにより、ロック部材34は、大径部34aがミドルプレート22とボトムプレート23との間に挟持された状態で回動自在に配設されている。
【0038】
その上側小径部34cは、ミドルプレート22より所定量上方に突出され、上面部に工具により回動操作される操作溝34dが形成されている。その工具は、図6に示すように、トッププレート21に形成された操作孔21dに上方から挿入されて操作溝34dに嵌合されることにより、操作できるように構成されている。
【0039】
また、その操作孔21dの径は、ロック部材34の上側小径部34cの径より小さく形成され、トッププレート21が下降されたときに、そのロック部材34の上面部にトッププレート21の下面が当接して、このトッププレート21の下降を停止させるストッパとしての機能を発揮するように構成されている。
【0040】
さらに、そのロック部材34には、略水平方向に突出する係止突片34eが形成され、この係止突片34eが挿入・離脱されるスリット14dが図19乃至図21に示すようにベース部材14に形成されている。このスリット14dの天井壁には、下方に突出するロック突部14eが形成されると共に、そのスリット14dの天井壁面と略同じ高さに、ロック部材34の係止突片34eの上面が形成されている。
【0041】
このロック部材34が回動されて係止突片34eが、ベース部材14のスリット14dに挿入されると共に、その係止突片34eが図21の実線に示す状態から二点鎖線に示す状態までロック突部14eを乗り越えて移動することにより、ロック部材34の回動が規制されて、係止突片34eとスリット14dとの係止状態が維持されて係止突片34eの上方への移動が規制されるように構成されている。
【0042】
一方、そのベース部材14には、コンタクトピン組立体16上に収容されたICパッケージ12を上方から押圧する左右一対の開閉部材17が回動自在に配設されて、いわゆる観音開き可能に構成されている。
【0043】
各開閉部材17は、図1乃至図4等に示すように、それぞれベースプレート35にICパッケージ12を押圧する押圧部材36が取り付けられ、これらがベース部材14及び操作部材18にリンク機構37を介して連結されて、その操作部材18を上下動させることにより開閉されるように構成されている。
【0044】
このリンク機構37は、ベースプレート35の両側に一対ずつ設けられた第1リンク外側部材38及び第1リンク内側部材39と、第2リンク部材40とを有している。
【0045】
それら第1リンク外側部材38及び第1リンク内側部材39の一端部が、ベース部材14に支持軸41を介して上下方向に回動自在に支持されている。なお、それら第1リンク外側部材38及び第1リンク内側部材39は、ベースプレート35の両側に設けられて対称形状を呈している。
【0046】
そして、これら第1リンク外側部材38及び第1リンク内側部材39の他端部側近傍は、取付軸42を介してベースプレート35に回動自在に取り付けられている。
【0047】
また、第2リンク部材40は、図1に示すように、押圧部材36の両側に一対設けられた側板部40aと、これら両側板部40aを連結する長板状の連結橋部40bとを有している。これら側板部40aがそれぞれ、第1リンク外側部材38と第1リンク内側部材39との間に挟持されることにより、第1リンク外側部材38と第1リンク内側部材39とが所定の間隔で平行に配設されている。
【0048】
そして、その第2リンク部材40の側板部40aの一端部が、操作部材18に力点軸45を介して回動自在に取り付けられると共に、この側板部40aの他端部と、第1リンク外側部材38及び第1リンク内側部材39の他端部との三者が連結軸46を介して回動自在に連結されている。
【0049】
これにより、操作部材18を図3に示す最上昇位置から図4に示す最下降位置まで下降させると、力点軸45の位置が下降して行き、第2リンク部材40の側板部40aの下縁部が支持軸41に当接し、この支持軸41がてこの支点となり、作用点である連結軸46が上方に回動されることにより、取付軸42を介して第1リンク外側部材38及び第1リンク内側部材39が支持軸41を中心に上方に向けて回動することにより、開閉部材17が上方に開かれて起立されるように構成されている。この開閉部材17が略起立した状態で、ICパッケージ12の収容・取り出しができるようになっている。
【0050】
また、その操作部材18は、四角形の枠形状を呈し、図3に示すように、ベース部材14に対して段付きボルト43を介して上下動自在に設けられ、スプリング44を介して上方に付勢されている。
【0051】
次に、コンタクトピン組立体16の組立方法について説明する。
【0052】
まず、トッププレート21とミドルプレート22とを組み付け、これを上下逆にしてセットする。すなわち、トッププレート21とミドルプレート22との組付けは、各プレート21,22の取付け孔21b,22bに、段付きリベット29を挿通すると共に、そのトッププレート21とミドルプレート22との間に、スプリング28を配置する。これを上下逆にしてセットすることにより、ミドルプレート22を上側とする。勿論、当初からトッププレート21を下側に、ミドルプレート22を上側に配置して組み付けても良い。
【0053】
そして、各コンタクトピン15も上下逆にして、プランジャー26の上側接触部26a側から、ミドルプレート22の貫通孔22a、トッププレート21の貫通孔21aの順で挿入して行く。この場合には、プランジャー26のつば部26bの径と、ボトムコンタクト27の連結部27cの径とが略同じに設定されているため、そのプランジャー26のつば部26bは、ミドルプレート22の貫通孔22aを通過させることができる。
【0054】
次いで、その状態のミドルプレート22の上側に、ボトムプレート23を配置して、このボトムプレート23の貫通孔23aに、ボトムコンタクト27の下側接触部27a側を挿入する。このボトムプレート23の配設は、段付きリベット29をカラー30に挿入した後、このボトムプレート23の取付け孔23bにその段付きリベット29を挿入する。また、このミドルプレート22とボトムプレート23との間には、位置決めピン33及びロック部材34も挟むようにして配置する。
【0055】
その後、段付きリベット29をかしめることにより、トッププレート21、ミドルプレート22及びボトムプレート23を所定の間隔で取り付けて、これらプレート21,22,23で多数のコンタクトピン15を保持する。
【0056】
これにより、コンタクトピン組立体16の組立てが完了することとなる。
【0057】
次に、かかるコンタクトピン組立体16をベース部材14に組み付ける場合について説明する。
【0058】
まず、枠状のベース部材14の内側に、コンタクトピン組立体16を上方から挿入し、ベース部材14の支持面部14aに、ミドルプレート22の載置部22cを載置すると共に、この載置部22cに形成された遊挿孔22dに、ベース部材14の位置決めピン14bを遊挿する。これと共に、ボトムプレート23の周縁部を、ベース部材14の載置面部14c上に載置する。
【0059】
その後、工具をトッププレート21の操作孔21dから挿入して、ロック部材34の操作溝34dに差し込み、この工具にてロック部材34を回動させて、ロック部材34の係止突片34eを、図21中実線に示すように、ベース部材14のスリット14dに挿入する。この挿入状態から、ロック部材34を更に回転させることにより、係止突片34eが多少下方に向けて弾性変形してロック突部14eを乗り越えて移動し、この移動した位置で移動が停止することとなる(図21中二点鎖線参照)。従って、ロック部材34に外力が作用しない状態では、ICソケット11を持ち運んだり等多少動かしただけでは、このロック部材34が回動することなく、ロック部材34によりベース部材14に対するロック状態を維持できる。
【0060】
なお、コンタクトピン組立体16をベース部材14に組み付ける場合には、このベース部材14を予めプリント基板Pに取り付けておいても、おかなくても何れでも良い。
【0061】
一方、コンタクトピン組立体16をベース部材14から取り外すには、ロック部材34を逆方向に回動させることにより、係止突片34eをベース部材14のロック突部14eを乗り越えさせて、スリット14dから離脱させる。そして、コンタクトピン組立体16を上方に持ち上げることで、簡単にコンタクトピン組立体16を取り外すことができる。
【0062】
従って、コンタクトピン15の配列パターン等の異なるコンタクトピン組立体16に簡単に交換できると共に、コンタクトピン組立体16を取り外すことで任意のコンタクトピン15の交換も簡単にできる。
【0063】
また、コンタクトピン組立体16をベース部材14に上方から挿入して組み付けることができるため、予め、ベース部材14がプリント基板Pに取り付けられている場合でも、容易に装着でき、又、交換も簡単に行うことができる。
【0064】
さらに、ロック部材34を上方から操作できるため、プリント基板P上の近傍位置に他のICソケット11が配設されている場合でも、コンタクトピン組立体16の着脱作業性に悪影響を与えるようなことがない。ちなみに、コンタクトピン組立体16をベース部材14の横方向からシャフトを挿入することにより、そのベース部材14に組み付けるようにすると、このシャフトを着脱するために、ICソケット11の横にシャフト着脱用のスペースが必要となり、複数のICソケット11が狭い間隔で隣接して配設されている場合には、ベース部材14をプリント基板Pに取り付けた状態では、コンタクトピン組立体16を着脱できない虞がある。
【0065】
また、コンタクトピン組立体16とベース部材14との取付けは、ミドルプレート22の遊挿孔22dに、ベース部材14の位置決めピン14bが遊挿されているため、コンタクトピン組立体16に対してベース部材14が水平方向に位置調整可能(相対移動可能)に設定されている。従って、コンタクトピン組立体16がプリント基板P上の所定位置に配置されているのに対し、ベース部材14のプリント基板Pに対する取付位置がずれた場合でも、そのずれを許容することができる。
【0066】
換言すれば、コンタクトピン組立体16とプリント基板Pとは、コンタクトピン15と電極P1とを接触させるために、所定の位置関係で取り付けなければならないのに対し、ベース部材14とプリント基板Pとの位置関係はそれ程位置精度が要求されるものでない。一方、プリント基板Pに対して、コンタクトピン組立体16とベース部材14との両者を精度良く所定の位置に取り付けるのは難しい。従って、このコンタクトピン組立体16とベース部材14との位置関係がずれた場合でも、そのずれを許容するような構造とすることで、コンタクトピン組立体16をプリント基板Pに対して所定の位置に配置することができる。
【0067】
コンタクトピン組立体16は、上下方向の真ん中に配置されたミドルプレート22が、ベース部材14の支持面部14a上に載置されて支持されているため、ベース部材14に対するコンタクトピン組立体16の上下方向の取付精度を向上させることができ、コンタクトピン組立体16のトッププレート21の上面とベース部材14の下面との距離を所定の値に設定できる。すなわち、トッププレート21の上面の、プリント基板Pからの高さを所定の高さに設定できる。
【0068】
ちなみに、コンタクトピン組立体16の一番下側のボトムプレート23を基準としてベース部材14上に支持するようにすると、コンタクトピン組立体16の上下方向全体の精度ばらつきが、コンタクトピン組立体16のトッププレート21の上面とベース部材14の下面との距離のばら付きに影響を与えてしまう。これに対して、この実施の形態のように、上下方向の真ん中に配置されたミドルプレート22を、ベース部材14の支持面部14a上に載置して支持するようにすると、コンタクトピン組立体16全体のばらつきでなく、トッププレート21とミドルプレート22との間のばら付きのみが、コンタクトピン組立体16のトッププレート21の上面とベース部材14の下面との距離に影響を与えることから、ばら付きは小さくなる。
【0069】
従って、ICパッケージ12の押込み量を一定にでき、接圧を一定にすることができる。
【0070】
なお、このコンタクトピン組立体16のトッププレート21の上面とベース部材14の下面との距離がばら付くと、ICパッケージ12の開閉部材17による押し込み量が変化することから、コンタクトピン15とICパッケージ12及びプリント基板Pとの接圧がばら付くこととなる。
【0071】
さらに、このようなものにあっては、コンタクトピン組立体16の各プレート21,22,23には、コンタクトピン15からの力が作用しないため、各プレート21,22,23の板厚を薄くしても変形するようなことがなく、重量を低減できると共に、原価低減を図ることができる。
【0072】
次に、ICソケット11の作用について説明する。
【0073】
ICソケット11をプリント基板Pに取り付ける前の状態では、図7に示すように、コンタクトピン15は自重により下方に位置している。この状態から、ICソケット11をプリント基板Pに取り付けると、ボトムコンタクト27の下部接触部27aが、プリント基板Pの電極P1に当接することにより、コンタクトピン15が上方に押し上げられ、ボトムコンタクト27の係止舌片27dが、ミドルプレート22の下面に係止する(図8参照)。
【0074】
これにより、コンタクトピン15の上昇が規制されると共に、プリント基板Pの電極P1とボトムコンタクト27の下部接触部27aとの接触状態が維持される。このようにプリント基板PにICソケット11を配設した状態で長期間経過した場合でも、そのように接触状態が維持されているため、下部接触部27aと電極P1との間にゴミが挟まることなく、両者の通電性を常時維持できる。
【0075】
また、このようにコンタクトピン15の上昇が規制された状態では、プランジャー26のつば部26bがトッププレート21に当接しておらず、このトッププレート21には、コンタクトピン15による外力は作用していない。
【0076】
従って、トッププレート21の板厚を薄く形成することができ、ICソケット11の小型化、重量低下及び原価低減を図ることができる。
【0077】
この状態から、ICパッケージ12をICソケット11に収容するのに、操作部材18をスプリング44の付勢力に抗して下降させる。すると、開閉部材17はリンク機構37を介して開く方向に回動され、図22に示すように、起立した状態となる。
【0078】
この状態から、ICパッケージ12をコンタクトピン組立体16のトッププレート21上に収容する。この際には、ICパッケージ12は、トッププレート21のガイド部材21cに案内されて所定位置に収容される。
【0079】
次いで、操作部材18に対する押圧力を解除すると、この操作部材18がスプリング44の付勢力により上昇されて、リンク機構37を介して開閉部材17が閉じる方向に回動されて、略水平状態となる。
【0080】
これにより、この開閉部材17にてICパッケージ12が押圧され、トッププレート21がスプリング32の付勢力により下降すると共に、そのICパッケージ12の板状端子12bにコンタクトピン15のプランジャー26の上部接触部26aが所定の接圧で接触することとなる。
【0081】
すなわち、このコンタクトピン15は、上部接触部26aがICパッケージ12の板状端子12bに押圧されることにより、スプリング28が所定量圧縮されて、このスプリング28の付勢力により、プランジャー26の上部接触部26aがICパッケージ12の板状端子12bに所定の接圧で接触されることとなる。
【0082】
また、ボトムコンタクト27の下部接触部27aとプリント基板Pとも所定の接圧で接触されることとなる。
【0083】
かかるコンタクトピン15は、プランジャー26とボトムコンタクト27の連結部27cとの摺接している部分およびスプリング28を介して、プランジャー26及びボトムコンタクト27が電気的に接続される。
【0084】
また、この場合には、スプリング28に予圧が付与されているため、予圧が付与されていないものと比較すると、プランジャー26の上下ストローク量に対するばね力の変化を小さくできる。してみれば、プランジャー26の押込み量(下降量)が変化した場合でも、ばね力の変化を小さくできるため、接圧を略一定にできる。
【0085】
これにより、コンタクトピン15を介してICパッケージ12とプリント基板Pとが電気的に接続されるため、ICパッケージ12のバーンインテスト等を行うことができる。
【0086】
このようなコンタクトピン15にあっては、プランジャー26,ボトムコンタクト27及びスプリング28の3部品で形成されているため、部品点数を少なくできる。
【0087】
また、ボトムコンタクト27はプレス加工により成形され、連結部27cに棒状のプランジャー26が摺動自在に挿入されているため、従来のように筒体を成形する必要がないことから、成形が容易で、コストを削減することができる。
【0088】
さらに、ボトムコンタクト27には、屈曲部27eが形成されることにより、図9(b)に示すように、下部接触部27aの中心線O1がプランジャー26の中心線O2に略一致するように形成されているため、トッププレート21,ミドルプレート22及びボトムプレート23の各貫通孔21a,22a,23aをそれぞれ一直線上に形成すれば良いことから、各プレート21,22,23の組付けやコンタクトピン15の配設作業性を向上させることができる。しかも、ICパッケージ12からの反力とプリント基板Pからの反力とが同一の中心線O1,O2上に作用するため、プランジャー26とボトムコンタクト27とが相対移動する場合の動作を円滑に行うことができる。
【0089】
さらにまた、プランジャー26には、トッププレート21の下面に当接して上昇を規制するつば部26bが形成され、ボトムコンタクト27には、ボトムプレート23の上面に当接して下降を規制するストッパ部27bが形成されたため、これらつば部26b及びストッパ部27bにより、コンタクトピン15は、トッププレート21とボトムプレート23との間に容易に保持することができ、又、ボトムプレート23を外すことにより、コンタクトピン15の組み付けや交換等を容易に行うことができる。
【0090】
しかも、このミドルプレート22には、ボトムコンタクト27の連結部27cが上下動自在に挿通されて案内されるように構成したため、ミドルプレート22にてコンタクトピン15の連結部27cを上下動自在に保持することにより、コンタクトピン15の上下方向の中間部での折れ曲がり等を防止できる。
【0091】
[発明の実施の形態2]
図25には、この発明の実施の形態2を示す。
【0092】
この発明の実施の形態2は、プランジャー26のつば部26bに傾斜座面26dが形成され、この傾斜座面26dとボトムコンタクト27の連結部27cの上端面との間にスプリング28が介在されている。
【0093】
これによれば、プランジャー26がICパッケージ12で押圧されて、スプリング28が圧縮されたときに、プランジャー26の中心線O2が、ボトムコンタクト27の中心線O1に対して傾斜する方向の力を発生させる。
【0094】
これにより、プランジャー26が押圧されたときには、ボトムコンタクト27の連結部27cと、ここに挿通されたプランジャー26とが常に摺接することとなる。従って、プランジャー26とボトムコンタクト27との導通状態を常に確保することができる。
【0095】
ここでは、プランジャー26のつば部26bに傾斜座面26dが形成されているが、これに限らず、連結部27cの上端面を傾斜させても良いし、又、つば部26bと連結部27cとの両方を傾斜させても良い。
【0096】
なお、上記各実施の形態では、プランジャー26の上部接触部26aが円錐形状に形成されているが、これに限らず、他の形状でも良い。例えば、図26に示すように、略円錐形状の凹部26fが形成されたもの、図27に示すように、いわゆる王冠形状に形成されたもの、図28に示すように、四角錐の突部26gが複数形成されたもの、図29に示すように、球面形状の突部が形成されたものでも良いと共に、端面を平面形状に形成することもできる。これら上部接触部26aは、BGA(Ball Grid Array)タイプのICパッケージやLGA(Land Grid Array)タイプのICパッケージ等に適宜用いることができる。
【0097】
また、この発明のコンタクトピンは、上記実施の形態のものに限らず、プランジャーをプレス加工により形成し、ボトムコンタクトを切削加工により棒状に形成しても良く、又、両者ともプレス加工により形成することもできる。
【0098】
さらに、上記実施の形態では、ボトムコンタクト27がプリント基板Pに対して表面に圧接するタイプのものであったが、これに限らず、プリント基板に貫通孔が形成され、この貫通孔にボトムコンタクトの下端部が挿入されて半田付けされるようなものでも良い。
【0099】
さらにまた、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、上記実施の形態では、いわゆるオープントップタイプのICソケットにこの発明を適用したが、これに限らず、クラムシェルタイプのICソケットにも適用することができる。
【0100】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1に記載の発明によれば、コンタクトピンは、電気部品に接触されるプランジャーと、プランジャーの略同軸上に配設されると共にプリント基板に電気的に接続されるボトムコンタクトと、ボトムコンタクト及びプランジャーを互いに離間させる方向に付勢するスプリングとを有し、プランジャー又はボトムコンタクトのうち何れか一方の部材は平面形状の板材をプレス加工して一体に形成され、一方の部材の一方の端部には電気部品又はプリント基板に接圧を加えて接続される平面形状の接触部が形成され、他方の端部には板材が略筒状に形成されて内部に他方の部材の一端部側が摺動可能に挿入される連結部が形成されたため、プランジャー,ボトムコンタクト及びスプリングの3部品で形成されていることから、部品点数を少なくできる。また、プランジャー又はボトムコンタクトのうち何れか一方の部材は平面形状の板材をプレス加工して一体に形成され、一方の部材の一方の端部には電気部品又はプリント基板に接圧を加えて接続される平面形状の接触部が形成され、他方の端部には板材が略筒状に形成されて内部に他方の部材の一端部側が摺動可能に挿入される連結部が形成されたため、従来のように一方の部材全体を筒体に成形する必要がないことから、成形が容易で、コストを削減することができる。
【0101】
請求項2に記載の発明によれば、他方の部材は棒状部を有しているため、筒状に形成する場合より、切削加工等により容易に成形できる。
【0102】
請求項3に記載の発明によれば、一方の部材はボトムコンタクトであり、上部に連結部を有し、プリント基板に接触される下側接触部の中心線が、プランジャーの中心線と一致するように形成されたため、ボトムコンタクトやプランジャーが挿通される各プレートの各貫通孔をそれぞれ一直線上に形成すれば良いことから、各プレートの組付けやコンタクトピンの配設作業性を向上させることができる。しかも、電気部品からの反力とプリント基板からの反力とが同一の中心線上に作用するため、プランジャーとボトムコンタクトとが相対移動する場合の動作を円滑に行うことができる。
【0103】
請求項4に記載の発明によれば、他方の部材には、一方の部材の連結部より突出した部分に、抜止め部が形成されているため、コンタクトピンが分解することなく、取り扱いが便利である。
【0104】
請求項5に記載の発明によれば、上述のコンタクトピンがソケット本体に設けられた電気部品用ソケットであって、ソケット本体は、トッププレートとボトムプレートとを有し、トッププレートにコンタクトピンのプランジャーが上下動自在に挿通され、ボトムプレートにボトムコンタクトが挿通されたため、コンタクトピンをトッププレート及びボトムプレートの間に容易に配設することができる。
【0105】
請求項6に記載の発明によれば、プランジャーには、トッププレートの下面に当接して上昇を規制する上側抜出し規制部が形成され、ボトムコンタクトには、ボトムプレートの上面に当接して下降を規制する下側抜出し規制部が形成されたため、各規制部により、コンタクトピンは、トッププレートとボトムプレートとの間に容易に保持することができ、又、トッププレートとボトムプレートとの一方を外すことにより、コンタクトピンの組み付けや交換等を容易に行うことができる。
【0106】
請求項7に記載の発明によれば、ソケット本体は、トッププレートとボトムプレートとの間にミドルプレートが配設され、このミドルプレートに連結部が上下動自在に挿通されたため、ミドルプレートにてコンタクトピンの連結部を上下動自在に保持することにより、コンタクトピンの上下方向の中間部での折れ曲がり等を防止できる。
【0107】
請求項8に記載の発明によれば、ボトムコンタクトに連結部が形成され、連結部には、ミドルプレートの下面に係止して、ボトムコンタクトの上昇を規制する係止部が形成されたため、コンタクトピンの上昇をミドルプレートで規制でき、トッププレートに力が作用するのを防止できることから、トッププレートの肉厚を薄くできると共に、ボトムコンタクトとプリント基板との接触状態を維持できるためこの両者の間へゴミが挟まるのを防止でき、導通性を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1に係るICソケットを示す平面図で、開閉部材の上半分を開き、下半分を閉じた状態の図である。
【図2】同実施の形態1に係る図1の右側面図である。
【図3】同実施の形態1に係る図1のA−A線に沿う断面図である。
【図4】同実施の形態1に係る図1のB−B線に沿う断面図である。
【図5】同実施の形態1に係るICソケットの底面図である。
【図6】同実施の形態1に係るICソケットのコンタクトピン組立体の断面図である。
【図7】同実施の形態1に係るコンタクトピン配設状態を示す拡大断面図で、ICソケットをプリント基板に配設する前の状態を示す断面図である。
【図8】同実施の形態1に係るコンタクトピン配設状態を示す拡大断面図で、ICソケットをプリント基板に配設した後の状態を示す断面図である。
【図9】同実施の形態1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)は側面図である。
【図10】同実施の形態1に係るコンタクトピンのプランジャーを示す図で、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図11】同実施の形態1に係るコンタクトピンのボトムコンタクトを示す図で、(a)は正面図、(b)は(a)の右側面図、(c)は(a)の平面図である。
【図12】同実施の形態1に係るトッププレートを示す図で、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図13】同実施の形態1に係るミドルプレートを示す図で、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図14】同実施の形態1に係るボトムプレートを示す図で、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図15】同実施の形態1に係るロック部材の斜視図である。
【図16】同実施の形態1に係るロック部材を示す図で、(a)はロック部材の正面図、(b)は(a)の左側面図、(c)は(a)の平面図である。
【図17】同実施の形態1に係るベース部材の斜視図である。
【図18】同実施の形態1に係るベース部材を示す平面図である。
【図19】同実施の形態1に係る図18のC−C線に沿う断面図である。
【図20】同実施の形態1に係る図18のD−D線に沿う断面図である。
【図21】同実施の形態1に係る図19のX部拡大図である。
【図22】同実施の形態1に係る開閉部材を開いた状態を示す断面図である。
【図23】同実施の形態1に係る開閉部材を閉じてICパッケージを収容した状態を示す断面図である。
【図24】同実施の形態1に係るICパッケージを示す図で、(a)はICパッケージの平面図、(b)はICパッケージの正面図、(c)はICパッケージの底面図である。
【図25】この発明の実施の形態2に係るコンタクトピンを示す正面図である。
【図26】各実施の形態に係るプランジャーの上側接触部の変形例を示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図27】各実施の形態に係るプランジャーの上側接触部の他の変形例を示す図で、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【図28】各実施の形態に係るプランジャーの上側接触部の他の変形例を示す図で、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【図29】各実施の形態に係るプランジャーの上側接触部の他の変形例を示す正面図である。
【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 板状端子(端子)
13 ソケット本体
14 ベース部材
15 コンタクトピン
16 コンタクトピン組立体
17 開閉部材
18 操作部材
21 トッププレート
22 ミドルプレート
23 ボトムプレート
21a,22a,23a 貫通孔
26 プランジャー
26a 上部接触部
26b つば部(上側抜出し規制部)
27 ボトムコンタクト
27a 下部接触部
27b ストッパ部(下側抜出し規制部)
27c 連結部
27d 係止舌片(係止部)
27e 屈曲部
28 スプリング
34 ロック部材
O1 ボトムコンタクト下部接触部の中心線
O2 プランジャーの中心線
Claims (1)
- 電気部品が収容されるソケット本体に配設され、前記電気部品の端子とプリント基板とを電気的に接続するコンタクトピンにおいて、
該コンタクトピンは、前記電気部品に接触されるプランジャーと、前記プランジャーの略同軸上に配設されると共に前記プリント基板に電気的に接続されるボトムコンタクトと、該ボトムコンタクト及びプランジャーを互いに離間させる方向に付勢するスプリングとを有し、
前記プランジャー又は前記ボトムコンタクトのうち何れか一方の部材は平面形状の板材をプレス加工して一体に形成され、該一方の部材の一方の端部には前記電気部品又は前記プリント基板に接圧を加えて接続される平面形状の接触部が形成され、他方の端部には前記板材が略筒状に形成されて内部に前記他方の部材の一端部側が摺動可能に挿入される連結部が形成され、
該連結部に前記他方の部材の一端部側が摺動可能に挿入されることにより前記コンタクトピンは前記一方の部材及び前記他方の部材がそれぞれの軸方向に相対的に伸縮自在に形成され、
前記他方の部材と前記連結部との間に前記スプリングが配設されていることを特徴とするコンタクトピン。
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