JP5726588B2 - コンタクトピン及び電気部品用ソケット - Google Patents

Description

この発明は、第１の電気部品と第２の電気部品とを電気的に接続するコンタクトピン及び、これらコンタクトピンを備え、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。

従来からこの種のコンタクトピンとしては、例えば概略的に示す図６に示すようなものがある。このコンタクトピン１は、図示省略のＩＣパッケージの端子に接触される導電材料からなる第１の接触部材２と、この第１の接触部材２が上下動自在に収容される導電材料からなる筒体３と、この筒体３内に収容され、第１の接触部材２をＩＣパッケージ側に付勢するコイルスプリング４とを有している。この第１の接触部材２は、コイルスプリング４の端面が当接する当接面２ａが傾斜して形成されている。

このようなコンタクトピン１が図示省略のＩＣソケットに多数配設され、このＩＣソケットが配線基板上に配設された状態で、その第１の接触部材２の上端部にＩＣパッケージの端子である球状端子が接触され、このＩＣパッケージが下方に押される。

これにより、コイルスプリング４の付勢力に抗して、第１の接触部材２が下降され、当接面２ａが傾斜しているため、この第１の接触部材２が傾くことにより、筒体３に接触されて良好な導通状態とされることとなる。

なお、この種のものとしては、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。

特開２００５−１７２５８１号公報。

しかしながら、このような従来のものにあっては、図６に示すように、第１の接触部材２が下降して傾くと、コイルスプリング４の部位４ａが、第１の接触部材２と筒体３との間に噛み込まれる可能性があり、第１の接触部材２の動作が不良を起こす虞がある。

そこで、この発明は、第１の接触部材を傾けて導電性を確保することができると共に、コイルスプリングが第１の接触部材と筒体の内周面との間に噛み込むこともないコンタクトピン及び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、第１の電気部品と第２の電気部品とを電気的に接続するコンタクトピンにおいて、前記第１の電気部品に接触される導電材料からなる第１の接触部材と、該第１の接触部材が移動可能に収容される導電材料からなる筒体と、該筒体内に収容され、前記第１の接触部材を前記第１の電気部品側に付勢するコイルスプリングとを有し、前記第１の接触部材は、前記筒体内に収容される収容部を有しており、前記コイルスプリングの端面が当接される前記収容部の端面部が段差形状に形成されて、前記コイルスプリング側に突出する第１面部と、該第１面部に対して前記コイルスプリングから離間する側に位置する第２面部とを備え、前記第１面部の外周面が略円弧形状を呈し、前記収容部の外周面とほぼ同じ曲率に形成されており、前記第１の接触部材に前記筒体内に押し込む方向の外力が作用していない状態では、前記第１面部に対し前記コイルスプリングの端面が当接し、前記第２面部に対し前記コイルスプリングの端面が離間するように構成されているコンタクトピンとしたことを特徴とする。

他の特徴は、前記筒体の一端側に、前記第１の接触部材が移動可能に収容され、前記筒体の他端側に、前記第２の電気部品に接触される導電材料からなる第２の接触部材が移動可能に収容され、前記第１の接触部材と前記第２の接触部材との間に、前記コイルスプリングが介在し、前記第２の接触部材は、前記筒体内に収容される収容部を有しており、前記コイルスプリングの端面が当接される前記収容部の端面部が段差形状に形成されて、前記コイルスプリング側に突出する第１面部と、該第１面部に対して前記コイルスプリングから離間する側に位置する第２面部とを備え、前記第１面部の外周面が略円弧形状を呈し、前記収容部の外周面とほぼ同じ曲率に形成されており、前記第２の接触部材に前記筒体内に押し込む方向の外力が作用していない状態では、前記第１面部に対し前記コイルスプリングの端面が当接し、前記第２面部に対し前記コイルスプリングの端面が離間するように構成されていることにある。

他の特徴は、前記第１面部は、傾斜していることにある。

他の特徴は、前記第２の電気部品である配線基板上に配設され、前記第１の電気部品が収容されるソケット本体に、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複数配設された電気部品用ソケットとしたことにある。

この発明によれば、第１の接触部材の端面部を段差形状に形成することにより、第１の接触部材を傾けて筒体との導通性を向上させることができると共に、コイルスプリングの一部が、第１の接触部材と筒体との間に噛み込むことを防止することができる。

他の特徴によれば、第２の接触部材を設け、この第２の接触部材の端面部を段差形状に形成することにより、第２の接触部材を傾けて筒体との導通性を向上させることができると共に、コイルスプリングの一部が、第２の接触部材と筒体との間に噛み込むことを防止することができる。

他の特徴によれば、第１面部を傾斜させることにより、各接触部材をより傾け易くすることができる。

この発明の実施の形態１に係るＩＣソケットの一部断面図で、配線基板への取付前の状態を示す図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの一部断面図で、配線基板への取付後の状態を示す図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットの一部断面図で、配線基板への取付後でＩＣパッケージを下方へ押圧した状態を示す図である。 同実施の形態１に係るコンタクトピンの第１の接触部材を下方から見た図である。 この発明の実施の形態２に係るコンタクトピンの上部側の概略を示す断面図である。 従来例を示す図５に相当する断面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図４には、この発明の実施の形態１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、「第２の電気部品」である配線基板Ｐ上に配設されるようになっており、「第１の電気部品」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」としての球状端子１２ｂとその配線基板Ｐ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、詳細は図示していないが、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の下面に球状端子１２ｂがマトリックス状に複数突出して形成されている（図３参照）。

一方、ＩＣソケット１１は、図２等に示すように、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と、このソケット本体１４に開閉自在に設けられ、ＩＣパッケージ１２を押圧する図示省略のカバー部材と、このカバー部材の閉状態でロックする図示省略のロック機構とを有している。さらに、このソケット本体１４の上側には、ＩＣパッケージ１２を載置する図示省略のフローティングプレートが設けられている。

より詳しくは、そのソケット本体１４は、配線基板Ｐ上に固定され、合成樹脂製で絶縁性を有する下プレート１５と、この下プレート１５の上側に配設された合成樹脂製で絶縁性を有する上プレート１６とを有している。

これら両プレート１５，１６の貫通孔１５ａ，１６ａにより、複数のコンタクトピン１７が保持された状態で収容されている。

この貫通孔１５ａ，１６ａは、それぞれ大径部１５ｂ，１６ｂ及び小径部１５ｃ，１６ｃが形成されている。

そのコンタクトピン１７は、ＩＣパッケージ１２に接触される導電材料からなる第１の接触部材１８と、配線基板Ｐに接触される導電材料からなる第２の接触部材１９と、その第１の接触部材１８が一端側に、第２の接触部材１９が他端側に移動可能に収容される導電材料からなる筒体２０と、この筒体２０内に収容され、第１の接触部材１８及び第２の接触部材１９の間に介在するコイルスプリング２１とを有している。

その筒体２０は、導電材料にて円筒形状に形成され、両プレート１５，１６の大径部１５ｂ，１６ｂ内に収容される径に形成され、両端部２０ａが縮径されている。

このコイルスプリング２１により、第１の接触部材１８がＩＣパッケージ１２側に付勢され、第２の接触部材１９が配線基板Ｐ側に付勢されるようになっている。

その第１の接触部材１８は、筒体２０内に収容される大径の収容部１８ａと、この収容部１８ａから上方に突出し、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ｂに接触される上側接触部１８ｂとが一体成形されている。この上側接触部１８ｂは、上プレート１６の小径部１６ｃに挿通されて上方に突出し、上端部がいわゆる王冠形状に形成され、この上端部１８ｂに図３に示すように球状端子１２ｂが接触されるようになっている。

この第１の接触部材１８の収容部１８ａは、コイルスプリング２１の端面２１ａが当接される端面部１８ｃが段差形状に形成されることにより、この端面部１８ｃには、コイルスプリング２１側に突出する第１面部１８ｄと、この第１面部１８ｄに対してコイルスプリング２１から離間する側（上方）に位置する第２面部１８ｅとを備えている。その第１面部１８ｄは、図４に示すように、弦で切り取った円の一部の形状を呈している。

そして、図１に示すように、第１の接触部材１８に筒体２０内に押し込む方向の外力が作用していない状態では、第１面部１８ｄに対しコイルスプリング２１の端面２１ａが当接し、第２面部１８ｅに対しコイルスプリング２１の端面２１ａが離間するように（図１中、間隙Ｃが形成されるように）構成されている。

また、その第２の接触部材１９は、筒体２０内に収容される大径の収容部１９ａと、この収容部１９ａから下方に突出し、配線基板Ｐに接触される下側接触部１９ｂとが一体成形されている。この下側接触部１９ｂは、下プレート１５の小径部１５ｃに挿通されて下方に突出し、配線基板Ｐの図示省略の電極部に接触されるようになっている。

この第２の接触部材１９の収容部１９ａは、コイルスプリング２１の端面２１ａが当接される端面部１９ｃが段差形状に形成されることにより、この端面部１９ｃには、コイルスプリング２１側に突出する第１面部１９ｄと、この第１面部１９ｄに対してコイルスプリング２１から離間する側（下方）に位置する第２面部１９ｅとを備えている。この第１面部１９ｄは、図４に示す第１面部１８ｄと同様に、弦で切り取った円の一部の形状を呈している。

そして、図１に示すように、第２の接触部材１９に筒体２０内に押し込む方向の外力が作用していない状態では、第１面部１９ｄに対しコイルスプリング２１の端面２１ａが当接し、第２面部１９ｅに対しコイルスプリング２１の端面２１ａが離間するように（間隙Ｃが形成されるように）構成されている。

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、ＩＣソケット１１の、配線基板Ｐへの配設前の状態（例えば、搬送時等）では、図１に示すように、第２の接触部材１９がコイルスプリング２１により付勢されて、この第２の接触部材１９の下側接触部１９ｂが下方に突出している。

この状態から、ＩＣソケット１１の下プレート１５が配線基板Ｐ上に載置されて配置されると、図２に示すように、第２の接触部材１９の下側接触部１９ｂが配線基板Ｐに当接して、コイルスプリング２１の付勢力に抗して上方に押し上げられる。

この状態では、第２の接触部材１９の端面部１９ｃが段差形状に形成されているため、第１面部１９ｄ側（片側）にコイルスプリング２１の付勢力が働くことにより、図２に示すように、第２の接触部材１９が斜めに傾く。これにより、この第２の接触部材１９が筒体２０の内周面に確実に接触することにより、導通性能が確保されることとなる。

しかも、その端面部１９ｃが所定の高さの段差形状に形成されているため、コイルスプリング２１が、従来と異なり、第２の接触部材１９の収容部１９ａと、筒体２０の内周面との間に噛み込まれるようなことがない。従って、この第２の接触部材１９の動作の安定性を確保することができる。

そして、ＩＣパッケージ１２が図示省略のフローティングプレート上に収容された状態で、自動機等により図示省略のスプリングの付勢力により下方に押し下げられると、ＩＣパッケージ１２の球状端子１２ｂが第１の接触部材１８の上側接触部１８ｂに当接して、第１の接触部材１８がコイルスプリング２１の付勢力に抗して下方に押し下げられる（図３参照）。

この状態では、第１の接触部材１８の端面部１８ｃが段差形状に形成されているため、第１面部１８ｄ側（片側）にコイルスプリング２１の付勢力が働くことにより、図３に示すように、第１の接触部材１８が斜めに傾く。これにより、この第１の接触部材１８が筒体２０の内周面に確実に接触することにより、導通性能が確保されることとなる。

しかも、その端面部１８ｃが所定の高さの段差形状に形成されているため、コイルスプリング２１が、従来と異なり、第１の接触部材１８の収容部１８ａと、筒体２０の内周面との間に噛み込まれるようなことがない。従って、この第１の接触部材１８の動作の安定性を確保することができる。

これにより、コンタクトピン１８の両接触部材１８，１９が筒体２０を介し導通され、このコンタクトピン１８を介してＩＣパッケージ１２と配線基板Ｐとが電気的に接続され、ＩＣパッケージ１２のバーンイン試験等が良好に行われることとなる。

また、このような両接触部材１８，１９の段差形状の端面部１８ｃ，１９ｃは、第１面部１８ｄ，１９ｄ及び第２面部１８ｅ，１９ｅが従来と異なり斜めに形成されていないため、比較的容易に形成できる。
［発明の実施の形態２］

図５には、この発明の実施の形態２を示す。

この実施の形態２は、第１の接触部材１８の第１面部１８ｄが傾斜している。

このようなものにあっては、第１面部１８ｄが傾斜しているため、コイルスプリング２１の付勢力により、この第１の接触部材１８が一層傾き易くなり、導通性を確保することができる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

なお、上記実施の形態では、この発明のコンタクトピン１７をＩＣソケット１１に適用したが、これに限らず、他の装置にも適用することができる。また、「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、第１の接触部材１８及び第２の接触部材１９の両方が設けられているが、少なくとも一方のみ設けられているものでも良いし、又、第１の接触部材１８及び第２の接触部材１９の両方に、第１面部１８ｄ，１９ｄ及び第２面部１８ｅ，１９ｅが形成されているが、何れか一方のみに設けることもできる。

11 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
12 ＩＣパッケージ（第1の電気部品）
12b 球状端子
14 ソケット本体
17 コンタクトピン
18 第1の接触部材
18c 端面部
18d 第1面部
18e 第2面部
19 第1の接触部材
19c 端面部
19d 第1面部
19e 第2面部
20 筒体
21 コイルスプリング
P 配線基板（第２の電気部品）

Claims (4)

1. 第１の電気部品と第２の電気部品とを電気的に接続するコンタクトピンにおいて、
   前記第１の電気部品に接触される導電材料からなる第１の接触部材と、
   該第１の接触部材が移動可能に収容される導電材料からなる筒体と、
   該筒体内に収容され、前記第１の接触部材を前記第１の電気部品側に付勢するコイルスプリングとを有し、
   前記第１の接触部材は、前記筒体内に収容される収容部を有しており、前記コイルスプリングの端面が当接される前記収容部の端面部が段差形状に形成されて、前記コイルスプリング側に突出する第１面部と、該第１面部に対して前記コイルスプリングから離間する側に位置する第２面部とを備え、前記第１面部の外周面が略円弧形状を呈し、前記収容部の外周面とほぼ同じ曲率に形成されており、
   前記第１の接触部材に前記筒体内に押し込む方向の外力が作用していない状態では、前記第１面部に対し前記コイルスプリングの端面が当接し、前記第２面部に対し前記コイルスプリングの端面が離間するように構成されていることを特徴とするコンタクトピン。
2. 前記筒体の一端側に、前記第１の接触部材が移動可能に収容され、前記筒体の他端側に、前記第２の電気部品に接触される導電材料からなる第２の接触部材が移動可能に収容され、前記第１の接触部材と前記第２の接触部材との間に、前記コイルスプリングが介在し、
   前記第２の接触部材は、前記筒体内に収容される収容部を有しており、前記コイルスプリングの端面が当接される前記収容部の端面部が段差形状に形成されて、前記コイルスプリング側に突出する第１面部と、該第１面部に対して前記コイルスプリングから離間する側に位置する第２面部とを備え、前記第１面部の外周面が略円弧形状を呈し、前記収容部の外周面とほぼ同じ曲率に形成されており、
   前記第２の接触部材に前記筒体内に押し込む方向の外力が作用していない状態では、前記第１面部に対し前記コイルスプリングの端面が当接し、前記第２面部に対し前記コイルスプリングの端面が離間するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトピン。
3. 前記第１面部は、傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンタクトピン。
4. 前記第２の電気部品である配線基板上に配設され、前記第１の電気部品が収容されるソケット本体に、請求項１乃至３の何れか一つに記載のコンタクトピンが複数配設されたことを特徴とする電気部品用ソケット。

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