JP5487045B2

JP5487045B2 - 電気部品用ソケット

Info

Publication number: JP5487045B2
Application number: JP2010176957A
Authority: JP
Inventors: 知和細井
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: JP2012038537A

Description

この発明は、配線基板上に配設され、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品の試験等を行うため、この電気部品を収容する電気部品用ソケットに関するものである。

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収容するＩＣソケットがある。

そのＩＣパッケージとしては、例えば方形状のパッケージ本体（電気部品本体）を有し、このパッケージ本体の側方に端子が突出しているものがある。

一方、そのＩＣソケットは、ソケット本体にＩＣパッケージが収容されるようになっていると共に、このソケット本体にカバー部材が開閉自在に設けられ、このカバー部材を閉じた状態で、ＩＣパッケージが押圧されると共に、このＩＣパッケージの端子がコンタクトピンに接触されるようになっており、このＩＣパッケージ端子は、上下に設けられたコンタクトピンにより上下から挟持される、いわゆるケルビン接触されるように構成されたものがある。

しかし、このＩＣパッケージ端子をコンタクトピンにより上下から挟持するものにあっては、特に、その端子のパッケージ本体からの突出量が短い場合には、ＩＣパッケージの成形誤差や、ＩＣパッケージ端子とコンタクトピンとの位置ズレ等により、ＩＣパッケージ端子を上下から挟持するのが難しいものであった。

そのため、ＩＣパッケージを所定の位置に位置決めする方法が考えられる。

そこで、ＩＣパッケージを位置決めする構造として特許文献１に記載されたようなものがある。

この特許文献１の請求項１には、「ベース部材と、ヒンジ部を介して回転可能に前記ベース部材に取り付けられたカバー部材と、複数のコンタクトであって、各コンタクトは、前記ベース部材に固定され、かつ各コンタクトは、一端と他端の間に弾性変形部を有する、前記複数のコンタクトと、前記カバー部材の回転に連動して前記ベース部材上を移動可能な位置決め部材であって、前記カバー部材が前記ベース部材に対して開状態にあるとき、前記位置決め部材は第１のバネ部材により付勢された第１の位置にあり、前記カバー部材が前記ベース部材に対して閉状態にあるとき、前記位置決め部材は、第１のバネ部材に抗して第２の位置にある、前記位置決め部材とを有し、前記カバー部材が前記ベース部材に対して閉じられたとき、前記位置決め部材は、前記ベース部材上に載置された電子装置を位置決めする、ソケット」が記載されている。

特開２００８−３００３０３号公報。

しかしながら、このような特許文献１に記載のものにあっては、位置決めされる電子装置は、いわゆるＢＧＡパッケージで、下面に、端子であるはんだボールを有しており、電気部品本体の側方に端子が突出しておらず、この端子をコンタクトピンで上下から挟持するものではないことから、かかる特許文献１の位置決め構造は適用できないものであった。

そこで、この発明は、電気部品本体の側方に端子が突出し、この端子をコンタクトピンで上下から挟持するものにおいて、その電気部品を位置決めしてその端子を上下から確実に挟持でき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。

かかる課題を達成するために、この発明は、配線基板上に配設され、側方に複数の突出した端子を有する電気部品が収容される電気部品用ソケットであって、前記配線基板上に配設されるソケット本体と、該ソケット本体に上方に付勢された状態で、斜め下方に下降可能に設けられ、前記電気部品を収容するフローティングプレートと、前記ソケット本体に設けられ、前記電気部品端子の下面に接触して電気的に接続される第１コンタクトピンと、前記ソケット本体に開閉自在に取り付けられ、閉時に、前記収容された電気部品を押圧すると共に、前記フローティングプレートを下方に押圧するカバー部材と、該カバー部材の閉時に、前記フローティングプレートが斜め下方に移動するように案内するガイド部材と、前記カバー部材に設けられ、該カバー部材の閉時に、前記フローティングプレートが斜め下方に移動されたときに、前記電気部品の側壁に当接して位置決めすると共に、前記電気部品端子の上面に接触して電気的に接続され、前記第１コンタクトピンと共に前記電気部品端子を挟持する第２コンタクトピンとを有する電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

他の発明は、前記ガイド部材は、前記ソケット本体に設けられた板ばねであり、前記フローティングプレートの下降に伴って摺動して該フローティングプレートを斜め下方に案内するように構成されたことを特徴とする。

他の発明は、前記カバー部材は、前記ソケット本体に開閉自在に取り付けられたカバー部材本体と、該カバー部材本体に可動するように設けられ、該カバー部材の閉時に前記電気部品を押圧する押圧部材と、該押圧部材を前記カバー部材の閉時に前記電気部品側に付勢する付勢部材とを有することを特徴とする。

この発明によれば、電気部品の側方に突出する端子が短いようなものにあっても、フローティングプレートを斜め下方に移動させ、この動作に伴って、第２コンタクトピンをパッケージ本体の側壁に当接させて位置決めするようにしているため、第２コンタクトピンと第１コンタクトピンとで、電気部品端子を確実に挟持することができる。

しかも、そのケルビン接触をさせるための、カバー部材に設けられた第２コンタクトピンで、電気部品の位置決めを行わせるようにしているため、部品点数の増加等を招くことなく、より効果的に位置決めを行うことができる。

他の発明によれば、ガイド部材を板ばねとすることにより、フローティングプレート等の成形バラツキ等を吸収することができる。

他の発明によれば、カバー部材の押圧部材は、カバー部材本体に対して、可動するように設けられているため、フローティングプレートの斜め下方への動きに追従して移動させることができることから、押圧部材で電気部品を良好に押圧することができる。

この発明の実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材を開いた状態の平面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットの断面図である。同実施の形態に係る図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのソケット本体側に断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットの支持軸をねじの頭部で支持している状態を示す断面図である。同実施の形態に係るＩＣパッケージを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材を閉じて行く途中の状態を示す断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材を図７よりも更に閉じた状態を示す断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材を図８よりも更に閉じた状態を示す断面図である。同実施の形態に係るＩＣソケットのカバー部材を完全に閉じた状態を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図１０には、この発明の実施の形態を示す。

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、図示省略の配線基板上に配設されるようになっており、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２等のバーンイン試験等を行うために、このＩＣパッケージ１２の端子１２ｂとその配線基板との電気的接続を図るものである。

このＩＣパッケージ１２は、図６に示すように、平面視で方形状のパッケージ本体１２ａを有し、このパッケージ本体１２ａの相対向する側壁から側方に複数の端子１２ｂ，１２ｃが突出して形成されている。この端子１２ｂ，１２ｃの突出量は、短く０．１ｍｍ程度である。

これら一方の辺の端子１２ｂは、計４個所、突出して形成され、又、反対側の他方の辺の端子１２ｃは、計４個所形成されているが、図６（ｃ）に示す底面図のように連結されている。勿論、それら端子１２ｂの数は４つに限られるものではない。

一方、ＩＣソケット１１は、図１，２，３，７に示すように、配線基板上に固定されるソケット本体１４と、このソケット本体１４に上方に付勢された状態で、斜め下方に下降可能に設けられ、ＩＣパッケージ１２を収容するフローティングプレート１５と、そのソケット本体１４に設けられ、ＩＣパッケージ端子１２ｂの下面に接触して電気的に接続される第１コンタクトピン１６と、ＩＣパッケージ端子１２ｃの下面に接触して電気的に接続されるコンタクトピン１７とを有している。

より詳しくは、そのフローティングプレート１５は、図１，３に示すように、計４個所に設けられたスプリング２４で上方に付勢された状態で、斜め下方（図２中右斜め下方）に移動可能に設けられている。そして、このフローティングレート１５の上面部の中央部には、図４等に示すように下方に凹み、ＩＣパッケージ１２を収容する収容凹部１５ａが設けられ、この収容凹部１５ａの側壁は斜めに傾斜して、ＩＣパッケージ１２を所定の位置に案内する案内壁１５ｂが形成されている。

また、この収容凹部１５ａには、ＩＣパッケージ１２が収容される底面部１５ｃが形成されている。そして、この底面部１５ｃには、図７等に示すように、開口部１５ｄが形成され、この開口部１５ｄを介して各コンタクトピン１６，１７が挿通されることにより、各端子１２ｂ，１２ｃの下面に当接されて電気的に接続されるようになっている。さらに、この底面部１５ｃには、この第１コンタクトピン１６の上側に、図７等に示すように、後述する第２コンタクトピン３０との間に介在する介在部１５ｅが設けられ、ＩＣパッケージ１２が収容されていない状態においては、その介在部１５ｅにより、第１コンタクトピン１６と第２コンタクトピン３０とが直接接触しないようになっている。

また、第１コンタクトピン１６及びコンタクトピン１７は、導電性及び弾力性を有する板材から形成され、ソケット本体１４に圧入される圧入部１６ａ，１７ａが形成され、これら圧入部１６ａ，１７ａから下方に延長されたリード部１６ｂ，１７ｂが形成され、このリード部１６ｂ，１７ｂが図示省略の配線基板の挿通孔に挿通されて半田付けされて固定されるようになっている。

さらに、その圧入部１６ａ，１７ａから上方には、略水平方向に延びるバネ部１６ｃ，１７ｃが形成され、これらバネ部１６ｃ，１７ｃの先端部からは上方に延びる端子側接触部１６ｄ，１７ｄが形成されている。これら端子側接触部１６ｄ，１７ｄが、ＩＣパッケージ１２の各端子１２ｂ，１２ｃの下面に接触されて電気的に接続されるようになっている。

一方、このＩＣソケット１１には、図１，２，３，７等に示すように、ソケット本体１４に開閉自在に取り付けられ、閉時に、収容されたＩＣパッケージ１２を押圧すると共に、フローティングプレート１５を下方に押圧するカバー部材１９が設けられている。

このカバー部材１９は、カバー部材本体２０が回動軸２１を介してソケット本体１４に対して回動自在に設けられると共に、このカバー部材本体２０の先端部には、図１，２等に示すように、ソケット本体１４の被係止部１４ａに係脱されるフック部材２２が回動自在に設けられている。

また、このカバー部材１９には、カバー部材本体２０に可動するように設けられ、カバー部材１９の閉時にＩＣパッケージ１２を押圧する押圧部材２３が設けられている。

この押圧部材２３には、押圧凸部２３ａが設けられ、カバー部材１９の閉時に、その押圧凸部２３ａがフローティングプレート１５の収容凹部１５ａに挿入されて、ここに収容されたＩＣパッケージ１２の上面を押圧凸部２３ａにより押圧するようになっている。

この押圧部材２３には、図１，２，３，５，７等に示すように、水平方向に沿う支持軸２６が挿通され、この支持軸２６の両端部がカバー部材本体２０の矩形の挿入溝２０ａに挿入され、この支持軸２６の両端部が、カバー部材本体２０に螺合されたねじ２７の頭部２７ａにより、図１，３，５に示すように、その矩形の挿入溝２０ａからの抜け出しが阻止されて、支持軸２６がカバー部材本体２０に支持されるようになっている。詳細には、図５に示すように、その頭部２７ａの端と挿入溝２０ａの一側壁との隙間の間隔Ｈが、支持軸２６の半径Ｒより大きく直径Ｄより小さくなっている。その結果、図５に示すように、この支持軸２６の一部２６ａが、頭部２７ａの端と挿入溝２０ａの一側壁と隙間から落ち込むようになっている。

また、この支持軸２６が、図３に示すように、「付勢部材」としてのスプリング２８により、下方に押圧されると共に、押圧部材２３の先端部側が、図２に示すように、スプリング２９により、下方に押圧されている。そのスプリング２８，２９により、押圧部材２３をカバー部材１９の閉時にＩＣパッケージ１２側に付勢するようになっている。

さらに、このカバー部材１９には、図２、７に示すように、第２コンタクトピン３０が支持軸２６より回動軸２１寄りに配設されている。この第２コンタクトピン３０は、導電性及び弾力性を有する板材から形成され、固定部３０ａによりカバー部材本体２０に取り付けられると共に、この固定部３０ａからバネ部３０ｂを介して端子側接触部３０ｃが延長して設けられ、この端子側接触部３０ｃがＩＣパッケージ端子１２ｂの上面に接触されて電気的に接続され、第１コンタクトピン１６の端子側接触部１６ｄとの間で、その端子１２ｂを挟持するようになっている。

また、この第２コンタクトピン３０には、バネ部３０ｄを介して接触部３０ｅが形成され、この接触部３０ｅがソケット本体１４に配設された接続部材３１に離接されるようになっている。この接続部材３１は、導電性及び弾力性を有する板材から構成され、第２コンタクトピン３０の接触部３０ｅに接触されて電気的に接続される接触部３１ａが上端部に形成されると共に、リード部３１ｂがソケット本体１４から下方に延長されて図示省略の配線基板の挿通孔に挿通されて、半田付けされるようになっている。

なお、この接続部材３１を設けずに、第２コンタクトピン３０から直接配線を延長して検査装置等に接続するようにしても良い。

さらに、このソケット本体１４には、カバー部材１９の閉時に、前記フローティングプレート１５を斜め下方に移動させるガイド部材３２が設けられている。

このガイド部材３２は、金属製の板ばねであり、図１，２，３に示すように、計４個所に設けられ、下部３２ａがソケット本体１４に取り付けられ、上部３２ｂが湾曲されてフローティングプレート１５に摺接している。

このガイド部材３２は、上部３２ｂが、フローティングプレート１５の下降に伴って摺動して、このフローティングプレート１５が斜め下方（図７中右斜め下方）に案内されるように構成されている。

そして、カバー部材１９の閉時に、フローティングプレート１５が斜め下方に移動されたときに、第２コンタクトピン３０の端子側接触部３０ｃが、パッケージ本体１２ａの側壁に当接して位置決めすると共に、ＩＣパッケージ端子１２ｂの上面側に接触して電気的に接続され、第１コンタクトピン１６と共にＩＣパッケージ端子１２ｂを挟持するように構成されている（図１０参照）。

次に、かかるＩＣソケット１１の使用方法について説明する。

まず、図１に示すように、ＩＣソケット１１のカバー部材１９を開いた状態で、ＩＣパッケージ１２をフローティングプレート１５の収容凹部１５ａに収容する。この収容時には、ＩＣパッケージ１２は、収容凹部１５ａの傾斜する案内壁１５ｂに案内されて底面部１５ｃに収容される。この収容状態では、ＩＣパッケージ１２が収容凹部１５ａ内において多少移動するようになっている。

この場合には、フローティングプレート１５は、スプリング２４により付勢されて、最上昇位置にある。

この状態から、カバー部材１９を閉じて行くと、まず、図７に示すように、押圧凸部２３ａがパッケージ本体１２ａの上面部に当接する。この状態では、まだ、フローティングプレート１５は、下方に押圧されて移動していないため、第１コンタクトピン１６とコンタクトピン１７の端子側接触部１６ｄ，１７ｄの下面とは、離間した状態にある。

この状態から、更に、カバー部材１９を閉じて行くと、図８に示すように、押圧部材２３により、フローティングプレート１５が下方に押圧され、この下方への移動時に、ガイド部材３２の上部３２ｂがフローティングプレート１５を摺動することにより、このフローティングプレート１５が図８中、右斜め下方に移動させられる。

これにより、第２コンタクトピン３０の端子側接触部３０ｃが、図８に示すように、パッケージ本体１２ａの側壁に当接する。

この状態から、更に、カバー部材１９を閉じて行くと、図９に示すように、押圧部材２３により、フローティングプレート１５が下方に押圧され、この下方への移動時に、ガイド部材３２の上部３２ｂがフローティングプレート１５を摺動することにより、このフローティングプレート１５が図９中、更に、右斜め下方に移動させられる。

これにより、第２コンタクトピン３０の端子側接触部３０ｃが、図９に示すように、パッケージ本体１２ａの側壁に当接した状態で、その端子側接触部３０ｃがバネ部３０ｂの弾性力により、ＩＣパッケージ端子１２ｂの上面に圧接される。さらに、第２コンタクトピン３０の接触部３０ｅが下降して、この接触部３０ｅがソケット本体１４の接続部材３１の接触部３１ａに当接する。

この状態で、各コンタクトピン１６，１７の端子側接触部１６ｄ，１７ｄは、ＩＣパッケージ端子１２ｂ，１２ｃの下面に接触する。

この状態から、更に、カバー部材１９を閉じて行くと、図１０に示すように、押圧部材２３により、フローティングプレート１５が下方に押圧され、この下方への移動時に、ガイド部材３２の上部３２ｂがフローティングプレート１５を摺動することにより、このフローティングプレート１５が図１０中、更に、右斜め下方に移動させられ、このカバー部材１９が完全に閉じられる。

これにより、第２コンタクトピン３０の端子側接触部３０ｃが、図１０に示すように、パッケージ本体１２ａの側壁に当接した状態で、その端子側接触部３０ｃがバネ部３０ｂの弾性力により、ＩＣパッケージ端子１２ｂの上面に図９に示す状態より更に強い力で圧接される。また、第１コンタクトピン１６およびコンタクトピン１７の端子側接触部１６ｄ，１７ｄは、ＩＣパッケージ端子１２ｂの下面に図９に状態より更に強い力で当接する。第２コンタクトピン３０の接触部３０ｅも図９に示す状態より強い力で、ソケット本体１４の接続部材３１の接触部３１ａに当接する。

このように、ＩＣパッケージ１２の一方側の端子１２ｂは両コンタクトピン１６，３０の端子側接触部１６ｄ，３０ｃにより上下から挟持（いわゆるケルビン接触）され、又、他方側の端子１２ｃは下面にのみコンタクトピン１７の端子側接触部１７ｄが接触される。

この状態で、ＩＣパッケージ２に電流を流してバーンイン試験等を行う。

このようなものにあっては、ＩＣパッケージ端子１２ｂの側方への突出量が短いようなものにあっても、フローティングプレート１５を斜め下方に移動させ、この動作に伴って、第２コンタクトピン３０の端子側接触部３０ｃをパッケージ本体１２ａの側壁に当接させて位置決めするようにしているため、第２コンタクトピン３０の端子側接触部３０ｃと第１コンタクトピン１６の端子側接触部１６ｄとで、ＩＣパッケージ端子１２ｂを確実に挟持することができる。

しかも、そのケルビン接触をさせるための、カバー部材１９側に設けられた第２コンタクトピン３０で、ＩＣパッケージ１２の位置決めを行わせるようにしているため、部品点数の増加等を招くことなく、より効果的に位置決めを行うことができる。

また、ガイド部材３２を板ばねとして弾性変形されるようにしているため、フローティングプレート１５等の成形バラツキ等を吸収することができる。

さらに、カバー部材１９の押圧部材２３は、カバー部材本体２０に対して、可動するように設けられているため、フローティングプレート１５の斜め下方への動きに追従して移動させることができることから、押圧部材２３でＩＣパッケージ１２を良好に押圧することができる。

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、この発明の「ガイド部材」は、上記実施の形態のようにソケット本体側に設けた板ばねに限らず、フローティングプレートを斜め下方に移動させる案内するものであれば他の構造のものでも良いことは勿論である。さらに、フローティングプレートを斜め下方に移動させることができれば、上記実施の形態のように図７中右斜め下方でなくても、左斜め下方でも良いし、又、他の方向でも良い。但し、この場合でも、フローティングプレートに収容された電気部品が移動したときに、その側壁に第２コンタクトピンが当接して位置決めする必要があることは言うまでもない。

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（電気部品本体）
12b 端子
14 ソケット本体
15 フローティングプレート
15a 収容凹部
16 第１コンタクトピン
16d 端子側接触部
19 カバー部材
23 押圧部材
28 スプリング（付勢部材）
30 第２コンタクトピン
30c 端子側接触部
32 ガイド部材

Claims

配線基板上に配設され、側方に複数の突出した端子を有する電気部品が収容される電気部品用ソケットであって、
前記配線基板上に配設されるソケット本体と、
該ソケット本体に上方に付勢された状態で、斜め下方に下降可能に設けられ、前記電気部品を収容するフローティングプレートと、
前記ソケット本体に設けられ、前記電気部品端子の下面に接触して電気的に接続される第１コンタクトピンと、
前記ソケット本体に開閉自在に取り付けられ、閉時に、前記収容された電気部品を押圧すると共に、前記フローティングプレートを下方に押圧するカバー部材と、
該カバー部材の閉時に、前記フローティングプレートが斜め下方に移動するように案内するガイド部材と、
前記カバー部材に設けられ、該カバー部材の閉時に、前記フローティングプレートが斜め下方に移動されたときに、前記電気部品の側壁に当接して位置決めすると共に、前記電気部品端子の上面に接触して電気的に接続され、前記第１コンタクトピンと共に前記電気部品端子を挟持する第２コンタクトピンとを有することを特徴とする電気部品用ソケット。
前記ガイド部材は、前記ソケット本体に設けられた板ばねであり、前記フローティングプレートの下降に伴って摺動して該フローティングプレートを斜め下方に案内するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気部品用ソケット。
前記カバー部材は、前記ソケット本体に開閉自在に取り付けられたカバー部材本体と、該カバー部材本体に可動するように設けられ、該カバー部材の閉時に前記電気部品を押圧する押圧部材と、該押圧部材を前記カバー部材の閉時に前記電気部品側に付勢する付勢部材とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気部品用ソケット。