JP5647868B2

JP5647868B2 - 電気接触子及び電気部品用ソケット

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Publication number: JP5647868B2
Application number: JP2010257461A
Authority: JP
Inventors: 雄生上山
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: JP2012109129A

Description

この発明は、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品に接続される電気接触子及び、この電気接触子が配設された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接触子としては、筒体部材の中空部の中に、コイルスプリング及びプランジャを挿入してなるものが知られている（特許文献１参照）。

このようなものにあっては、電気部品等がプランジャを押すと、コイルスプリングが圧縮され、この圧縮力によって、電気部品とプランジャとが所定の接触圧で接触し、筒体部材と配線基板とが所定の接触圧で接触する。これにより、電気部品と配線基板とが、電気接触子を介して電気的に接続される。

従来、このような金属製の筒体部材の中空部は、例えば金属棒をドリルで切削すること等によって、形成されていた。

特開２００７−３１６０２３号公報。

近年、ＩＣパッケージの端子のピッチが狭くなる傾向にあり、このため、例えば直径０．２８ｍｍ程度の非常に細い電気接触子が必要な場合もある。

しかしながら、このような非常に細い電気接触子において、金属棒を切削することによって筒体部材に中空部を形成するためには、ドリルも非常に細いものを用いなければならないので破損し易く、ある程度の深さを有する中空部を形成することは非常に難しいものである。

そこで、この発明は、非常に細い場合でも容易に製造することができる電気接触子及びこれを用い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。

かかる課題を達成するために、第１の発明は、導電性板材を円筒状に曲げ加工すると共に一端側の開口端を縮径してなる筒部を有する筒体部材と、該筒部の前記一端側の開口端よりも小さい径の第１接触部と該開口端よりも大きい径の本体部とを有し、該筒部内に上下動自在に挿入された第１接触部材と、該第１接触部材を付勢して前記第１接触部を前記一端側の開口端から突出させるために、該筒部内に挿入されたコイルスプリングと、前記筒部の、他端側の開口端側に該筒部と一体に形成され、該他端側の開口端を塞ぐ方向に曲げ加工されて、内側面で前記コイルスプリングの一端に当接する固定部と、前記筒部の、前記他端側の前記開口端側に該筒部と一体に形成され、前記固定部の外側面に接近する方向に弾性変形し得ると共に、該固定部の該外側面に当接することで該弾性変形が規制されるように、曲げ加工された第２接触部とを備える電気接触子としたことを特徴とする。

他の特徴は、前記第２接触部が、外側に向けて突出する略半球状の突出部を備えることにある。

第２の発明は、配線基板上に配置され、上側に電気部品が収容されるソケット本体と、該ソケット本体に複数設けられ、前記電気部品に前記第１接触部又は前記第２接触部の一方が接触し且つ前記配線基板に前記第１接触部又は前記第２接触部の他方が接触する、第１の発明の電気接触子とを有している電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

第１、第２の発明によれば、電気接触子の筒部及び第２接触部を、導電性板材を円筒状に曲げ加工すると共に一端側の開口端を縮径し、他端側の開口端側に該筒部と一体に形成された第２接触部を該他端側の開口端を塞ぐ方向に曲げ加工することによって形成したので、電気接触子が非常に細い場合でも容易に製造することができる。

更に、第１、第２の発明によれば、コイルスプリングの一端に当接する固定部を設けると共に、第２接触部を弾性変形時に固定部に当接するように曲げ加工したので、固定部と第２接触部とを二枚重ねとすることで強度を向上させることができると共に、この第２接触部に弾性を持たせることにより配線基板等に対して良好な接触を確保でき、しかも、第２接触部を固定部に接触させることで導通性能を向上させることができる。

他の特徴によれば、外側に突出する略半球状の突出部を第２接触部に設けたので、第２接触部による接触をほぼ点接触として、良好な接触を確保できる。

この発明の実施の形態に係るＩＣソケットの正面図である。同実施の形態に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。同実施の形態に係る製造工程を示す部分断面図である。同実施の形態に係る動作を示す部分断面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１〜図４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１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、配線基板Ｐ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（図４（ｃ）参照）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の球状端子１２ａとその配線基板Ｐとの電気的接続を図るものである。

ＩＣソケット１１は、図１に示すように、配線基板Ｐ上に固定され、ＩＣパッケージ１２が収容されるソケット本体１４を有している。

より詳しくは、そのソケット本体１４は、四角形の枠形状の外枠１８内にコンタクトモジュール１９が配設され、外枠１８とコンタクトモジュール１９との間にはスプリング２１が配設されている。

このコンタクトモジュール１９には、複数の「電気接触子」であるコンタクトピン２０が配設されると共に、上側にＩＣパッケージが収容されるようになっている。このコンタクトモジュール１９は、図４に示すように、上側保持部材２２、下側保持部材２３、フローティングプレート２４等を備えている。この上側保持部材２２と下側保持部材２３とは所定の間隔で保持され、この上側保持部材２２の上側には、フローティングプレート２４が、図示省略のスプリングにより上方に付勢されている。そして、これら上側保持部材２２、下側保持部材２３、フローティングプレート２４の貫通孔２２ａ、２３ａ、２４ａにコンタクトピン２０が挿通されて配設されている。

コンタクトピン２０は、図２に示すように、筒体部材２０ａと、「第１接触部材」としてのプランジャ２０ｆと、コイルスプリング２０ｉとを有し、この筒体部材２０ａには、筒体２０ｂと、「固定部」としての固定片２０ｊと、「第２接触部」としての接触片２０ｋとが一体に形成されている。

筒体部材２０ａは、導電性板材の両端面が接合面２０ｎで相互に当接するように円筒状に曲げ加工された筒部２０ｂを有し、この筒部２０ｂの上側開口端（一端側の開口端）２０ｄ側が縮径されている。この筒部２０ｂの側面には、複数の突起２０ｃが設けられている。

プランジャ２０ｆは、筒部２０ｂの上側開口端２０ｄよりも小さい径の接触部２０ｇと、上側開口端２０ｄよりも大きい径の本体部２０ｈとを有し、筒部２０ｂ内に上下動自在に挿入される。この接触部２０ｇは、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａに当接するようになっている。

コイルスプリング２０ｉは、筒部２０ｂ内に挿入され、プランジャ２０ｆを上方向に付勢して接触部２０ｇを上側開口端２０ｄから突出させる。

固定片２０ｊは、図３（ｅ）に示すように略円板形状を呈し、筒部２０ｂの下側開口端（他端側の開口端）２０ｅに筒部２０ｂと一体に形成され、この下側開口端２０ｅを塞ぐ方向に折り曲げられている。これにより、固定片２０ｊの上面は、コイルスプリング２０ｉの下端に当接する。

接触片２０ｋは、筒部２０ｂの下側開口端２０ｅに筒部２０ｂと一体に形成され、下側開口端２０ｅを塞ぐ方向に弾性変形可能に折り曲げられている。接触片２０ｋの下面には、下側（外側）に向けて突出する略半球状の突出部２０ｍが設けられている。接触片２０ｋは開口と直角な状態ではなく、少し開いた状態で安定している（図２（ｂ）等参照）。これにより、接触片２０ｋは、弾性変形可能な状態になる。接触片２０ｋは、配線基板Ｐの電極１３に押圧されると弾性変形し、固定片２０ｊに当接する（図４（ｂ）参照）。

次に、コンタクトピン２０の製造工程について、図３を用いて説明する。

まず、打ち抜き加工等により、導電性板材から、筒部２０ｂ、固定片２０ｊ及び接触片２０ｋとなる部分が一体形成された平板を作製する。

さらに、この平板にプレス加工等を施すことで、筒部２０ｂの突起２０ｃ及び接触片２０ｋの突出部２０ｍを形成する。

そして、この平板を筒状に曲げ加工することにより、図３（ａ）及び（ｅ）に示したような筒部２０ｂを作製する。

次に、プランジャ２０ｆ及びコイルスプリング２０ｉを挿入し、その後、図３（ｂ）に示したように、固定片２０ｊとなる部分を、下側開口端２０ｅを塞ぐ方向に折り曲げる。

さらに、図３（ｃ）に示したように、接触片２０ｋとなる部分を、下側開口端２０ｅを塞ぐ方向に折り曲げる。この折り曲げ加工では、固定片２０ｊがあるために接触片２０ｋが９０゜近傍までしか折り曲げられず、このため、折り曲げ加工の後は、接触片２０ｋが下側開口端２０ｅから少し開いた状態で安定する（図３（ｄ）参照）。

次に、かかるＩＣソケット１１の使用方法について、図４を用いて説明する。

まず、ＩＣソケット１１のコンタクトモジュール１９を配線基板Ｐへ配設する前の状態では、図４（ａ）に示すように、筒部２０ｂの突起２０ｃが下側保持部材２３の貫通孔２３ａの上側外縁部分に係止され、これにより、コンタクトピン２０は下側保持部材２３に保持される。また、この状態では、接触片２０ｋが下側開口端２０ｅから少し開いた状態になっている。

そして、コンタクトモジュール１９を配線基板Ｐへ配設する際には、コンタクトピン２０の接触片２０ｋが、配線基板Ｐの電極１３に当接する。その後、さらに上側保持部材２２及び下側保持部材２３が配線基板Ｐに接近すると、筒部２０ｂの突起２０ｃが、上側保持部材２２の貫通孔２２ａの下側外縁部分に当接し、この下側外縁部分がコンタクトピン２０を下方向に押圧する。これにより、図４（ｂ）に示すように、コンタクトピン２０の接触片２０ｋが弾性変形して、固定片２０ｊに押し当てられる。

続いて、ＩＣソケット１１のフローティングプレート２４上にＩＣパッケージ１２がセットされ、ＩＣパッケージ１２が下方に押圧されると、フローティングプレート２４がスプリングの付勢力に抗して下降され、このＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａが、プランジャ２０ｆの接触部２０ｇに当接し、この接触部２０ｇを押圧する。これにより、プランジャ２０ｆは、コイルスプリング２０ｉの付勢力に抗して下方に押し下げられ、図４（ｃ）に示したような状態になる。このようにして、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ａと配線基板Ｐの電極１３とが、電気的に接続される。

この状態で、ＩＣパッケージ１２に電流を流してバーンイン試験等を行う。

このように、上記実施の形態では、コンタクトピン２０の筒部２０ｂ及び接触片２０ｋを、導電性板材を円筒状に曲げ加工すると共に上側開口端２０ｄを縮径すること及び、筒部２０ｂの下側開口端２０ｅに接触片２０ｋを一体に形成して下側開口端２０ｅを塞ぐ方向に曲げ加工することによって、形成した。このため、非常に細いコンタクトピン２０を、容易に製造することができる。

また、上記実施の形態では、接触片２０ｋが固定片２０ｊを押し当てる構成により、押圧力が固定片２０ｊ及び接触片２０ｋに分散するので、接触片２０ｋの強度を向上させることができる。

また、接触片２０ｋが固定片２０ｊに当接しているため、筒部２０ｂ全体に電流が流れ易くなり、コンタクトピン２０の導通性能が向上する。

さらには、接触片２０ｋを弾性変形可能に形成したので、配線基板Ｐの表面の凹凸等を吸収することができ、このため接触片２０ｋと電極１３との接触を良好なものにできる。

なお、従来においては、上下両端側にプランジャを設けたコンタクトピンが知られている。しかし、両端側にプランジャを設けると、コンタクトピンの全長が非常に長くなってしまい、このためにコンタクトピンの高周波特性が悪化してしまう。コンタクトピンの全長を短くする方法としては、コイルスプリングを短くする方法も考えられるが、あまりに短くすると、接触部の弾性力を十分に大きくすることができない。これに対して、上記実施の形態では、上記一方のプランジャの代りに、接触片２０ｋを、折り曲げ加工により弾性変形可能に形成したので、コイルスプリング２０ｉの全長を従来よりも長くして弾性力を確保できると共に、コンタクトピン２０の全長を短くすることができる。

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、プランジャ２０ｆを上側にし且つ接触片２０ｋを下側にした状態で使用したが、接触片２０ｋを上側にし且つプランジャ２０ｆを下側にした状態で使用することもできる。

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 球状端子
13 電極
14 ソケット本体
18 外枠
19 コンタクトモジュール
20 コンタクトピン（電気接触子）
20a 筒体部材
20b 筒体
20c 突起
20d 上側開口端（一端側の開口端）
20e 下側開口端（他端側の開口端）
20f プランジャ（第１接触部材）
20g 接触部
20h 本体部
20i コイルスプリング
20j 固定片（固定部）
20k 接触片（第２接触部）
20m 突出部
21 スプリング
22 上側保持部材
23 下側保持部材
24 フローティングプレート
22a, 23a, 24a 貫通孔
Ｐ配線基板

Claims

導電性板材を円筒状に曲げ加工すると共に一端側の開口端を縮径してなる筒部を有する筒体部材と、
該筒部の前記一端側の開口端よりも小さい径の第１接触部と該開口端よりも大きい径の本体部とを有し、該筒部内に上下動自在に挿入された第１接触部材と、
該第１接触部材を付勢して前記第１接触部を前記一端側の開口端から突出させるために、該筒部内に挿入されたコイルスプリングと、
前記筒部の、他端側の開口端側に該筒部と一体に形成され、該他端側の開口端を塞ぐ方向に曲げ加工されて、内側面で前記コイルスプリングの一端に当接する固定部と、
前記筒部の、前記他端側の前記開口端側に該筒部と一体に形成され、前記固定部の外側面に接近する方向に弾性変形し得ると共に、該固定部の該外側面に当接することで該弾性変形が規制されるように、曲げ加工された第２接触部と、
を備えることを特徴とする電気接触子。
前記第２接触部が、外側に向けて突出する略半球状の突出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気接触子。
配線基板上に配置され、上側に電気部品が収容されるソケット本体と、
該ソケット本体に複数設けられ、前記電気部品に前記第１接触部材又は前記第２接触部の一方が接触し且つ前記配線基板に前記第１接触部又は前記第２接触部の他方が接触する、請求項１又は２に記載の電気接触子と、
を有していることを特徴とする電気部品用ソケット。