JP3776338B2

JP3776338B2 - Socket for electrical parts

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Publication number: JP3776338B2
Application number: JP2001254262A
Authority: JP
Inventors: 義之大橋
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP2003068416A

Description

【０００１】
【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、特に、その電気部品に離接されるコンタクトピンに予圧（プリロード）を付与することが出来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】
図１１に示すＩＣソケット１１１は、従来の例を示すものであり、ソケット本体１１３上にＩＣパッケージ１１２が収容されるトッププレート１１８が配設されるとともに、ＩＣパッケージ１１２の端子１１２ｂに離接されるコンタクトピン１１５が配設され、トッププレート１１８とソケット本体１１３との間に水平方向にスライドするスライドプレートが配設され、さらに、中央に開口部１１９ａを有する操作部材１１９がソケット本体１１３に対して上下動自在に配設されている。
【０００４】
ここで、コンタクトピン１１５は、図１２（ａ）に示すように、それぞれ上端部に接触部１１５ｄを有する一対の弾性片からなり、一方が上記スライドプレート１１７により弾性変形される可動側弾性片１１５ｉ、他方が固定側弾性片１１５ｈとされている。これら両弾性片１１５ｈ，１１５ｉは、中間部が互いに離間する方向に略くの字状に折曲げ加工されることにより、折曲部１１５ｅが形成されている。
【０００５】
このような形状を有するコンタクトピン１１５は、図１２（ｂ）に示すように、その基端部側がソケット本体１１３の圧入孔１１３ａに圧入されるとともに、折曲部１１５ｅがソケット本体１１３上に設けられた予圧プレート１１６の圧入孔１１６ａ内に圧入されている。ここで、圧入孔１１６ａの内幅は両折曲部１１５ｅ間の外幅Ｈ１より小さく形成されており、折曲部１１５ｅを予圧プレート１１６に圧入することにより、コンタクトピン１１５は、両接触部１１５ｄ間の幅Ｈ２が挟まる方向に弾性変形（予圧）されている（詳細は特開２０００−２１５３１号公報を参照のこと）。
【０００６】
上記構成を有するＩＣソケット１１１にＩＣパッケージ１１２を装着するには、まず、操作部材１１９を下降させることにより、リンク機構１１２を介してスライドプレート１１７を水平方向にスライドさせてコンタクトピン１１５の可動側弾性片１１５ｉを弾性変形させ、可動側弾性片１１５ｉの上端部に形成された接触部１１５ｄを、ＩＣパッケージ１１２の端子１１２ｂに対応してトッププレート１１８に形成された端子収容孔内の端子１１２ｂ収容範囲から（図１３（ａ）に示す位置から同図（ｂ）に示す位置に）待避させる。次いで、ＩＣパッケージ１１２をトッププレート１１８上に位置決め載置した後、操作部材１１９を上昇させると、スライドプレート１１７が原位置側に戻り、弾性変形されていた可動側弾性片１１５ｉも原位置側に復帰することにより、図１３（ｃ）に示すように、接触部１１５ｄがＩＣパッケージ１１２の端子１１２ｂに当接され、端子１１２ｂと接触部１１５ｄとが電気的に接触される。
【０００７】
このようなＩＣソケット１１１は、操作部材１１９を上下動させる（スライドプレート１１７をスライドさせる）だけで、無挿抜式にＩＣパッケージ１１２を着脱できるので、作業能率を著しく向上させることができるとともに、コンタクトピン１１５をソケット本体１１３に装着する際にあらかじめ弾性変形させておく（予圧をかけておく）ことにより、細い（剛性の低い）コンタクトピン１１５を用いた場合であっても、ＩＣパッケージ１１２の端子１１２との接触において、適切な接触圧力を確保することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように、従来のＩＣソケット１１１にあっては、コンタクトピン１１５に予圧を与えるために、コンタクトピン１１５の弾性片１１５ｈ，１１５ｉを略くの字状に形成するのにプレス加工していたため、ＩＣパッケージ１１２の端子１１２ｂのファインピッチ化（狭ピッチ化）等に対応して弾性片１１５ｈ，１１５ｉの幅を更に狭幅にしたり、板圧を薄くしたりすると、コンタクトピン１１５の弾性片１１５ｈ，１１５iをくの字状にプレス加工形成することが困難になるとともに、形成後のくの字形状の寸法安定性も低下してしまい、適切な予圧量を確保することができないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、ＩＣパッケージのファインピッチ化（狭ピッチ化）に対応して弾性片の幅を更に狭幅にしたり、板厚を薄くしたりしても、適切な予圧量を確保することができるコンタクトピンを有する電気部品用ソケットを提供することを課題とする。
【００１１】
【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、ソケット本体上に電気部品を収容する収容面部が設けられ、前記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、前記ソケット本体に対して移動板が移動自在に設けられ、該移動板を移動させることにより、前記コンタクトピンの接触部を変位させて、前記電気部品の端子に離接させる電気部品用ソケットにおいて、
前記コンタクトピンは一対の弾性片を有し、該両弾性片のうち、一方の弾性片に側方に突出する突起部が形成されると共に、該両弾性片の先端部に前記電気部品の端子に接触して電気的に接続される接触部がそれぞれ形成され、
該コンタクトピンが前記ソケット本体に配設された状態において、前記一方の弾性片の突起部が前記ソケット本体の縦壁部に当接されて押圧されることにより、前記一方の弾性片が、前記一方の弾性片の接触部が前記電気部品の端子に接触される方向に、弾性変形されて予圧された電気部品用ソケットとし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１０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、例えば図４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、例えば正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が突出して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、大略すると、プリント配線板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には、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、このソケット本体１３のベース部１４の上側には、このコンタクトピン１５が挿通される予圧プレート１６が配設され、このソケット本体１３の予圧プレート１６の上側には、「移動板」としてのスライドプレート１７及びトッププレート１８が順次積層されるように配設されている。さらに、このトッププレート１８の上側には、そのスライドプレート１７を横方向（トッププレート１８の収容面部１８ａに平行な方向）にスライドさせる操作部材１９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５等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、上側に、固定側弾性片１５ｈ及び可動側弾性片１５ｉ（一対の弾性片）が形成され、下側に、１本のソルダーテール部１５ｂが形成されている。それら各弾性片１５ｈ，１５ｉは、下端部側の基部１５ｃが図５の（ｄ）に示すように略コ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１５ｈ，１５ｉの上端部（先端部）には、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂの側面部に離接する固定側接触部１５ｄ，可動側接触部１５ｅが形成され、この両接触部１５ｄ，１５ｅで半田ボール１２ｂが挟持されるようになっている。
【００２０】
このコンタクトピン１５の固定側弾性片１５ｈには、側面部の一部分において側方に所定量突出する小さな突起部１５ｆが、中間部の下方寄りにプレス加工（押出し加工）により形成されている。
【００２１】
そして、コンタクトピン１５は、図１０に示す状態から下方に押し込まれることにより、図６に示すように、ソケット本体１３のベース部１４に形成された圧入孔１４ａ及び予圧プレート１６の予圧孔１６ａに圧入されている。このコンタクトピン１５が予圧プレート１６の予圧孔１６ａに挿入されて配設された状態で、突起部１５ｆがソケット本体１３の縦壁部（予圧孔１６ａの内壁部）に当接されることにより、固定側接触部１５ｄが半田ボール１２ｂに接触される方向に、固定側弾性片１５ｈが弾性変形されて予圧が付与されている。
【００２２】
また、ソケット本体１３の予圧プレート１６には、コンタクトピン１５の突起部１５ｆと略同じ高さに逃げ部１６ｂが形成され、この逃げ部１６ｂにより、可動側弾性片１５ｉの弾性変形が許容されるようになっており、可動側弾性片１５ｉが弾性変形されたときに予圧プレート１６から力を受けないように構成されている。
【００２３】
このように、コンタクトピン１５は、可動側弾性片１５ｉが固定側弾性片１５ｈより撓み易い（同じ部位を同一量変位させるのに、可動側弾性片１５ｉの方が小さい力で変位させることができる）ように形成されている。
【００２４】
そして、ソケット本体１３から下方に突出したコンタクトピン１５のソルダーテール部１５ｂは、図２及び図３に示すように、ロケートボード２１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。
【００２５】
一方、スライドプレート１７は、図２中左右方向（水平方向）にスライド自在に配設され、このスライドプレート１７をスライドさせることにより、ソケット本体１３に配設されたコンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉが弾性変形されて変位されるようになっている。
【００２６】
このスライドプレート１７は、操作部材１９を上下動させることにより、図２及び図９に示すＸ字形リンク２２を介してスライドされるようになっており、このスライドプレート１７には、可動側弾性片１５ｉを押圧して弾性変形させる押圧部１７ａが形成されている。
【００２７】
そのＸ字形リンク２２は、四角形のスライドプレート１７のスライド方向に沿う両側面部に対応して配設されている。
【００２８】
具体的には、このＸ字形リンク２２は、図２及び図９に示すように、同じ長さの第１リンク部材２３と第２リンク部材２５とを有し、これらが中央連結ピン２７にて回動自在に連結されている。
【００２９】
そして、この第１リンク部材２３の下端部２３ａが、ソケット本体１３に下端連結ピン２９にて回動自在に連結される一方、第２リンク部材２５の下端部２５ａが、スライドプレート１７のスライド方向に沿う側面部の一方の端部に下端連結ピン３０にて回動自在に連結されている。また、これら第１，第２リンク部材２３，２５の上端部２３ｂ，２５ｂが操作部材１９に上端連結ピン３３，３４にて回動自在に連結されている。この第１リンク部材２３の上端部２３ｂには長孔２３ｃが設けられ、この長孔２３ｃを介して、上端連結ピン３３により、操作部材１９に連結されている。
【００３０】
また、トッププレート１８は、図１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１８ａ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１８ｂがパッケージ本体１２ａの各角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１８には、図６乃至図８に示すように、各コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄの間に挿入される位置決め部１８ｃが形成され、コンタクトピン１５の両弾性片１５ｈ，１５ｉに外力が作用していない状態（両接触部１５ｄが閉じた状態）では、その位置決め部１８ｃは、両弾性片１５ｈ，１５ｉにて挟持された状態となっている。
【００３１】
さらに、操作部材１９は、図１及び図２等に示すように、ＩＣパッケージ１２が挿入可能な大きさの開口１９ａを有し、この開口１９ａを介してＩＣパッケージ１２が挿入されて、トッププレート１８の収容面部１８ａ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１９は、図３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３６により上方に付勢されると共に、ラッチ３８を回動させる作動凸部１９ｂが形成されている。
【００３２】
このラッチ３８は、図２等に示すように、ソケット本体１３に軸３８ａを中心に回動自在に取り付けられ、スプリング３９により図２中時計回りに付勢され、先端部に設けられた押え部３８ｂ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。
【００３３】
また、このラッチ３８には、操作部材１９の作動凸部１９ｂにて押圧される被押圧部３８ｃが形成され、操作部材１９が下降されると、作動凸部１９ｂにて被押圧部３８ｃが押圧されて、ラッチ３８が図２中反時計回りに回動されて、押え部３８ｂがＩＣパッケージ１２配設位置より退避されるようになっている。
【００３４】
次に、作用について説明する。
【００３５】
ＩＣパッケージ１２をＩＣソケット１１にセットするには、操作部材１９を下方に押し下げる。すると、Ｘ字形リンク２２を介してスライドプレート１７が図９中二点鎖線に示すように右方向にスライドされ、このスライドプレート１７の押圧部１７ａにてコンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉが押圧されて弾性変形される。
【００３６】
この場合には、予圧プレート１６に逃げ部１６ｂが形成されているため、逃げ部１６ｂが形成されていない場合に比べてより小さい力で、可動側弾性片１５ｉの変形量を確保できる。すなわち、可動側弾性片１５ｉ側に逃げ部１６ｂが形成されていない場合には、可動側弾性片１５ｉの弾性変形する部位の長さが逃げ部１６ｂが形成されている場合に比べて短くなってしまい、スライドプレート１７にて同じ力で弾性変形させる場合には、変形量が小さくなってしまう。これに対して、逃げ部１６ｂを形成すると、可動側弾性片１５ｉの弾性変形する部位の長さをより長く取れるので、変形量を大きくできる。
【００３７】
これで、図７に示すように、コンタクトピン１５の一対の接触部１５ｄが開かれる。
【００３８】
また、これと同時に、操作部材１９の作動凸部１９ｂにより、ラッチ３８の被押圧部３８ｃが押されて、スプリング３９の付勢力に抗して図２に示す状態から外方に向けて（図２中反時計回りに）回動され、押え部３８ｂが退避位置まで変位する。
【００３９】
この状態で、ＩＣパッケージ１２がトッププレート１８の収容面部１８ａ上に、ガイド部１８ｂにガイドされて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１５ｄの間に、非接触状態で挿入される（図７参照）。
【００４０】
その後、操作部材１９の下方への押圧力を解除すると、この操作部材１９がスプリング３６の付勢力で、上昇されることにより、スライドプレート１７がＸ字形リンク２２を介して図７中左方向にスライドされると共に、ラッチ３８がスプリング３９の付勢力により内側に向けて回動される。
【００４１】
スライドプレート１７が図７に示す状態から左方向にスライドされると、コンタクトピン１５の可動側弾性片１５ｉに対する押圧力が解除され、この可動側弾性片１５ｉが元の位置側に復帰して行き、この可動側弾性片１５ｉの可動側接触部１５ｅと固定側弾性片１５ｈの固定側接触部１５ｄとにより、半田ボール１２ｂが挟持される（図８参照）。
【００４２】
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。
【００４３】
一方、ＩＣパッケージ１２を装着状態から取り外すには、操作部材１９を下降させることにより、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂから一対の接触部１５ｄ，１５ｅが離間されることにより、半田ボール１２ｂが一対の接触部１５ｄ，１５ｅ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を取り出すことが出来る。
【００４４】
このようなものにあっては、固定側弾性片１５ｈに突起部１５ｆを形成することにより、この固定側弾性片１５ｈに予圧が掛けられて固定側接触部１５ｄが半田ボール１２ｂ側に向けて変位されるようになっているため、突起部１５ｆの突出量を適宜設定することにより、弾性変形させる変位量（予圧力）を任意の値に設定することができ、半田ボール１２ｂに対するコンタクトピン接触部１５ｄの接触圧を適切な値に設定できると共に、従来のように、弾性片をくの字状に折曲させるものと比較すると、製造性及び安定性を向上させることができる。つまり、くの字状に折曲させるものだと、折曲させる角度を所定の角度に成形するのが難しく、安定性を確保するのが難しい。特に、ＩＣパッケージ１２のファインピッチ化に対応させてコンタクトピン１５を微細化する（例えば、弾性片の幅を狭くしたり、板圧を薄くしたりする等）とにより、従来のものでは、より成形が難しくなる。
【００４５】
これに対して、この発明では、ＩＣパッケージ１２のファインピッチ化に対応させた微細なコンタクトピン１５に対してもプレス成形にて突起部１５ｆを形成することにより、この突起部１５ｆを高精度に形成できるため、寸法精度が出し易く、予圧力を所定の値に正確に調整できる。異なるＩＣソケット１１において突起部１５ｆの突出量を変えることにより、所望の予圧力に設定できる。しかも、この突起部１５ｆは、従来のようにくの字状に比べて、安価にプレス加工することができる。
【００４６】
また、可動側弾性片１５ｉには予圧を掛けないようにしているため、従来より小さな力で可動側弾性片１５ｉを弾性変形させることができるので、操作部材１９の操作力を低減できる。
【００４７】
さらにまた、コンタクトピン１５の成形は、開いた状態で打ち抜きを行うと共に、突起部１５ｆをプレス成形し、その後、一対の弾性片１５ｈ，１５ｉの基部１５ｃが折曲されることにより、それぞれ対向するように構成されている。このようにすれば、一枚の板材をプレス加工することにより、コンタクトピン１５を簡単に形成することが出来る。
【００４８】
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パッケージ用のＩＣソケットに、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、ベース部１４の上側に予圧プレート１６を配設しているが、これに限らず、それらを一体にすることも出来る。さらにまた、上記実施の形態では、移動板は横方向に移動するようになっているが、上下方向に移動させることにより、コンタクトピンの接触部を変位させるようにすることもできる。しかも、上記実施の形態では、コンタクトピン１５に固定側弾性片１５ｈと可動側弾性片１５ｉとが設けられているが、請求項１に記載の発明は、可動側弾性片１５ｉのみが設けられたものにも適用できる。また、この発明は、コンタクトピン１５の固定側弾性片１５ｈと可動側弾性片１５ｉとは一体に形成するものに限定されず、それぞれ別体に形成したものであっても良い。
【００４９】
【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、コンタクトピンは弾性片を有し、弾性片に側方に突出する突起部が形成されると共に、両弾性片の先端部に電気部品の端子に接触して電気的に接続される接触部が形成され、コンタクトピンがソケット本体に配設された状態において、弾性片の突起部がソケット本体の縦壁部に当接されて押圧されることにより、弾性片が、弾性片の接触部が電気部品の端子に接触される方向に、弾性変形されて予圧されるようにしたため、突起部はくの字状に比べて寸法精度が出し易く、予圧力を所定の値に正確に調整できる。異なるＩＣソケットにおいて突起部の突出量を変えることにより、所望の予圧力に設定できる。しかも、この突起部は、従来のようにくの字状に比べて、安価にプレス加工することができる。また、狭ピッチ化された電気部品に対応して、弾性片を狭い幅にしたり、板厚を薄くしたコンタクトピンであっても、ソケット本体に装着した場合に所定量の予圧を確保することができるので、電気部品の各端子に対する各コンタクトピンの接触圧力をバラ付きなく一定に確保することができる。
【００５０】
また、請求項１に記載の発明によれば、一方の弾性片を他方の弾性片より撓み易くできるため、一方の弾性片にて電気部品端子との所定の接圧を確保でき、且つ、他方の弾性片を撓ませるのに少ない力で済むので、操作部材の作動力を低減できる。
【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図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同実施の形態に係る図１のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図４】同実施の形態に係るＩＣソケットに収容されるＩＣパッケージを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】同実施の形態に係るＩＣソケットに配設されるコンタクトピンを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図である。
【図６】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの配設状態を示す図で、コンタクトピンの一対の接触部を閉じた状態の断面図である。
【図７】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの配設状態を示す図で、コンタクトピンの一対の接触部を開いた状態の断面図である。
【図８】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンの配設状態を示す図で、コンタクトピンの一対の接触部で半田ボールを挟持した状態の断面図である。
【図９】同実施の形態に係るＸ字形リンクの動作を示す説明図である。
【図１０】同実施の形態に係るＩＣソケットのコンタクトピンをソケット本体に圧入する前の状態を示す断面図である。
【図１１】従来例を示すＩＣソケットの半断面図である。
【図１２】従来例のコンタクトピンを示す、（ａ）はコンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）のコンタクトピンをソケット本体に配設したときの図である。
【図１３】従来例のコンタクトピンの配設状態を示す図で、（ａ）はコンタクトピンを閉じた時、（ｂ）は開いたとき、（ｃ）は半田ボールを挟持した時の図である。
【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
14 ベース部（ソケット本体）
14a 圧入孔（縦壁部）
15 コンタクトピン
15d 固定側接触部
15e 可動側接触部
15f 突起部
15h 固定側弾性片
15i 可動側弾性片
16 予圧プレート（ソケット本体）
16a 予圧孔
17 スライドプレート（移動板）
18 トッププレート（ソケット本体）
18a 収容面部
19 操作部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention applies a preload to a socket for an electrical component that detachably holds an electrical component such as a semiconductor device (hereinafter referred to as an “IC package”), in particular, a contact pin that is separated from and connected to the electrical component. It is related with the socket for electrical components which can do.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of “electrical component socket”, there is an IC socket that detachably holds an “electrical component” IC package.
[0003]
An IC socket 111 shown in FIG. 11 shows a conventional example, and a top plate 118 that accommodates an IC package 112 is disposed on a socket body 113, and is separated from and connected to a terminal 112b of the IC package 112. The contact pin 115 is disposed, a slide plate that slides in the horizontal direction is disposed between the top plate 118 and the socket main body 113, and the operation member 119 having an opening 119 a at the center is disposed on the socket main body 113. It can be moved up and down.
[0004]
Here, as shown in FIG. 12A, the contact pin 115 is composed of a pair of elastic pieces each having a contact portion 115d at the upper end portion, and one of them is a movable elastic piece 115i that is elastically deformed by the slide plate 117. The other is a fixed-side elastic piece 115h. These elastic pieces 115h and 115i are bent into a substantially U shape in the direction in which the intermediate portions are separated from each other, whereby a bent portion 115e is formed.
[0005]
As shown in FIG. 12B, the contact pin 115 having such a shape is press-fitted into the press-fitting hole 113a of the socket main body 113, and a bent portion 115e is provided on the socket main body 113, as shown in FIG. It is press-fitted into the press-fitting hole 116a of the pre-press plate 116 thus formed. Here, the inner width of the press-fitting hole 116a is formed to be smaller than the outer width H1 between the two bent portions 115e. By pressing the bent portion 115e into the preloading plate 116, the contact pin 115 is connected to both the contact portions 115d. It is elastically deformed (preloaded) in the direction in which the width H2 is sandwiched (refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2000-21431 for details).
[0006]
In order to attach the IC package 112 to the IC socket 111 having the above configuration, first, the operating member 119 is lowered to slide the slide plate 117 in the horizontal direction via the link mechanism 112 to move the contact pin 115 on the movable side. The elastic piece 115i is elastically deformed, and the contact portion 115d formed at the upper end of the movable elastic piece 115i is accommodated in the terminal 112b in the terminal accommodation hole formed in the top plate 118 corresponding to the terminal 112b of the IC package 112. Retreat from the range (from the position shown in FIG. 13A to the position shown in FIG. 13B). Next, after positioning and mounting the IC package 112 on the top plate 118, when the operation member 119 is raised, the slide plate 117 returns to the original position side, and the movable elastic piece 115i that has been elastically deformed also moves to the original position side. By returning, as shown in FIG. 13C, the contact portion 115d is brought into contact with the terminal 112b of the IC package 112, and the terminal 112b and the contact portion 115d are electrically contacted.
[0007]
In such an IC socket 111, the IC package 112 can be attached / detached simply by moving the operation member 119 up and down (sliding the slide plate 117), so that the work efficiency can be remarkably improved and the contact can be made. The terminal of the IC package 112 can be used even when the thin (low rigidity) contact pin 115 is used by elastically deforming (preloading) the pin 115 before mounting it on the socket body 113. Appropriate contact pressure can be ensured in contact with 112.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in the conventional IC socket 111, in order to apply a preload to the contact pin 115, the elastic pieces 115h and 115i of the contact pin 115 are pressed to form a substantially U-shape. Therefore, if the width of the elastic pieces 115h and 115i is further reduced or the plate pressure is reduced in response to the fine pitch (narrow pitch) of the terminals 112b of the IC package 112, the elasticity of the contact pins 115 is increased. It is difficult to press and form the pieces 115h and 115i in a U-shape, and the dimensional stability of the U-shape after the formation is also lowered, so that an appropriate amount of preload cannot be secured. was there.
[0009]
Therefore, the present invention ensures an appropriate amount of preload even if the width of the elastic piece is further reduced or the plate thickness is reduced in response to the fine pitch (narrow pitch) of the IC package. It is an object of the present invention to provide a socket for an electric component having a contact pin that can be used.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a plurality of contact pins that are provided with a receiving surface portion for receiving an electrical component on a socket body, and that can be attached to and detached from terminals of the electrical component on the socket body. And a movable plate is provided to be movable with respect to the socket body, and by moving the movable plate, the contact portion of the contact pin is displaced and is electrically connected to and separated from the terminal of the electrical component. In the socket for parts,
The contact pin has a pair of elastic pieces, and one of the elastic pieces is formed with a protruding portion projecting sideways, and a terminal of the electrical component is provided at the tip of the elastic pieces. Contact portions that are electrically connected to each other are formed,
In a state where the contact pin is disposed on the socket body, the protrusion of the one elastic piece is brought into contact with and pressed against the vertical wall portion of the socket body, whereby the one elastic piece is It is characterized in that the socket for an electrical component is pre-pressurized by being elastically deformed in a direction in which the contact portion of one elastic piece is in contact with the terminal of the electrical component.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0014]
1 to 10 show an embodiment of the present invention.
[0015]
First, the configuration will be described. Reference numeral 11 in the figure denotes an IC socket as an “electrical component socket”. This IC socket 11 is used to perform a performance test of the IC package 12 that is an “electrical component”. The solder balls 12b as the “terminals” 12 are electrically connected to a printed wiring board (not shown) of a measuring instrument (tester).
[0016]
For example, as shown in FIG. 4, the IC package 12 is a so-called BGA (Ball Grid Array) type. For example, a large number of substantially spherical solder balls 12b protrude from the lower surface of a square package body 12a. It is arranged in a matrix.
[0017]
On the other hand, the IC socket 11 generally has a socket body 13 mounted on a printed wiring board. The socket body 13 is provided with contact pins 15 that are separated from and connected to the solder balls 12b. A preload plate 16 into which the contact pin 15 is inserted is disposed above the base portion 14 of the socket body 13, and a slide as a “moving plate” is disposed above the preload plate 16 of the socket body 13. The plate 17 and the top plate 18 are disposed so as to be sequentially stacked. Further, on the upper side of the top plate 18, an operation member 19 that slides the slide plate 17 in the lateral direction (direction parallel to the accommodation surface portion 18 a of the top plate 18) is disposed.
[0018]
The contact pin 15 has a spring property, and a plate material excellent in conductivity is formed into a shape as shown in FIG.
[0019]
Specifically, the contact pin 15 has a fixed elastic piece 15h and a movable elastic piece 15i (a pair of elastic pieces) formed on the upper side, and a single solder tail portion 15b formed on the lower side. Each of the elastic pieces 15h and 15i is formed to face each other by bending the base portion 15c on the lower end side into a substantially U shape as shown in FIG. 5 (d). Further, a fixed-side contact portion 15d and a movable-side contact portion 15e are formed on the upper end portions (tip portions) of the elastic pieces 15h and 15i so as to be separated from and in contact with the side surface portion of the solder ball 12b of the IC package 12. The solder balls 12b are sandwiched between 15d and 15e.
[0020]
On the fixed elastic piece 15h of the contact pin 15, a small protrusion 15f protruding a predetermined amount laterally in a part of the side surface is formed by pressing (extrusion) near the lower part of the intermediate part.
[0021]
Then, the contact pin 15 is pushed downward from the state shown in FIG. 10, and as shown in FIG. 6, into the press-fitting hole 14 a formed in the base portion 14 of the socket body 13 and the preload hole 16 a of the preload plate 16. It is press-fitted. With the contact pin 15 inserted and disposed in the preload hole 16a of the preload plate 16, the protrusion 15f is brought into contact with the vertical wall portion of the socket body 13 (inner wall portion of the preload hole 16a). The fixed-side elastic piece 15h is elastically deformed in a direction in which the fixed-side contact portion 15d is in contact with the solder ball 12b, and preload is applied.
[0022]
Further, the preload plate 16 of the socket body 13 is formed with a relief portion 16b at substantially the same height as the projection 15f of the contact pin 15, and the relief portion 16b allows elastic deformation of the movable elastic piece 15i. Thus, the movable side elastic piece 15i is configured not to receive a force from the preload plate 16 when it is elastically deformed.
[0023]
As described above, the movable elastic piece 15i is more easily bent than the fixed elastic piece 15h (the movable elastic piece 15i can be displaced with a smaller force in order to displace the same portion by the same amount). ) Is formed.
[0024]
The solder tail portion 15b of the contact pin 15 protruding downward from the socket body 13 is further protruded downward via the locate board 21, as shown in FIGS. It is connected by being inserted into the through hole and soldered.
[0025]
On the other hand, the slide plate 17 is slidably disposed in the left-right direction (horizontal direction) in FIG. 2, and the movable elastic piece of the contact pin 15 disposed in the socket body 13 by sliding the slide plate 17. 15i is elastically deformed and displaced.
[0026]
The slide plate 17 is slid through the X-shaped link 22 shown in FIGS. 2 and 9 by moving the operation member 19 up and down. The slide plate 17 includes a movable elastic piece. A pressing portion 17a that presses 15i and elastically deforms is formed.
[0027]
The X-shaped link 22 is arranged corresponding to both side surfaces along the sliding direction of the rectangular slide plate 17.
[0028]
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 9, the X-shaped link 22 has a first link member 23 and a second link member 25 having the same length, and these are connected by a central connecting pin 27. It is pivotally connected.
[0029]
The lower end portion 23a of the first link member 23 is rotatably connected to the socket body 13 by the lower end connection pin 29, while the lower end portion 25a of the second link member 25 is in the sliding direction of the slide plate 17. Is connected to one end portion of the side surface portion along the lower end connecting pin 30 so as to be freely rotatable. The upper end portions 23b and 25b of the first and second link members 23 and 25 are connected to the operation member 19 by upper end connection pins 33 and 34 so as to be freely rotatable. A long hole 23c is provided in the upper end portion 23b of the first link member 23, and is connected to the operation member 19 by an upper end connecting pin 33 through the long hole 23c.
[0030]
Further, as shown in FIG. 1, the top plate 18 has a receiving surface portion 18a in which the IC package 12 is accommodated on the upper side, and guide portions 18b for positioning the IC package 12 at predetermined positions are provided at each corner of the package body 12a. It is provided corresponding to the part. Further, as shown in FIGS. 6 to 8, the top plate 18 is formed with a positioning portion 18c inserted between a pair of contact portions 15d of each contact pin 15, and both elastic pieces 15h of the contact pin 15 are formed. , 15i is in a state where no external force is applied (the state where both contact portions 15d are closed), the positioning portion 18c is sandwiched between the elastic pieces 15h, 15i.
[0031]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, etc., the operation member 19 has an opening 19a of a size that allows the IC package 12 to be inserted. The IC package 12 is inserted through the opening 19a, and the top plate It is accommodated in a predetermined position on the 18 accommodating surface portions 18a. Further, as shown in FIG. 3, the operating member 19 is disposed so as to be movable up and down with respect to the socket main body 13, and is urged upward by a spring 36, and an operating convex portion 19b for rotating the latch 38. Is formed.
[0032]
As shown in FIG. 2 and the like, the latch 38 is attached to the socket body 13 so as to be rotatable about a shaft 38a, and is urged clockwise by a spring 39 in FIG. The peripheral edge portion of the IC package 12 is pressed by 38b.
[0033]
The latch 38 is formed with a pressed portion 38c that is pressed by the operating convex portion 19b of the operating member 19, and when the operating member 19 is lowered, the pressed portion 38c is pressed by the operating convex portion 19b. Then, the latch 38 is rotated counterclockwise in FIG. 2 so that the presser portion 38b is retracted from the position where the IC package 12 is provided.
[0034]
Next, the operation will be described.
[0035]
In order to set the IC package 12 in the IC socket 11, the operation member 19 is pushed downward. Then, the slide plate 17 is slid rightward as indicated by a two-dot chain line in FIG. 9 via the X-shaped link 22, and the movable side elastic piece 15 i of the contact pin 15 is pressed by the pressing portion 17 a of the slide plate 17. And elastically deformed.
[0036]
In this case, since the relief portion 16b is formed in the preload plate 16, the deformation amount of the movable elastic piece 15i can be secured with a smaller force than in the case where the relief portion 16b is not formed. That is, when the escape portion 16b is not formed on the movable elastic piece 15i side, the length of the elastically deformable portion of the movable elastic piece 15i is shorter than that when the escape portion 16b is formed. Therefore, when the slide plate 17 is elastically deformed with the same force, the amount of deformation becomes small. On the other hand, if the escape portion 16b is formed, the length of the elastically deforming portion of the movable side elastic piece 15i can be made longer, so that the amount of deformation can be increased.
[0037]
As a result, as shown in FIG. 7, the pair of contact portions 15d of the contact pin 15 is opened.
[0038]
At the same time, the pressed portion 38c of the latch 38 is pushed by the operating convex portion 19b of the operating member 19, and the state shown in FIG. 2), and the presser portion 38b is displaced to the retracted position.
[0039]
In this state, the IC package 12 is guided by the guide portion 18b and accommodated in a predetermined position on the accommodation surface portion 18a of the top plate 18, and each solder ball 12b of the IC package 12 is opened in a pair with the contact pins 15 opened. Are inserted in a non-contact state (see FIG. 7).
[0040]
Thereafter, when the downward pressing force of the operating member 19 is released, the operating member 19 is raised by the urging force of the spring 36, so that the slide plate 17 is moved leftward in FIG. 7 via the X-shaped link 22. While being slid, the latch 38 is rotated inward by the biasing force of the spring 39.
[0041]
When the slide plate 17 is slid leftward from the state shown in FIG. 7, the pressing force of the contact pin 15 against the movable elastic piece 15i is released, and the movable elastic piece 15i returns to the original position. The solder ball 12b is sandwiched between the movable contact portion 15e of the movable elastic piece 15i and the fixed contact portion 15d of the fixed elastic piece 15h (see FIG. 8).
[0042]
Thus, each solder ball 12b of the IC package 12 and the printed wiring board are electrically connected via the contact pins 15.
[0043]
On the other hand, in order to remove the IC package 12 from the mounted state, the operation member 19 is lowered to separate the pair of contact portions 15d and 15e from the solder ball 12b of the IC package 12, so that the solder ball 12b becomes a pair. The IC package 12 can be easily taken out with a weaker force than when it is pulled out from the state sandwiched between the contact portions 15d and 15e.
[0044]
In such a case, by forming a protrusion 15f on the fixed elastic piece 15h, preload is applied to the fixed elastic piece 15h, and the fixed contact part 15d is displaced toward the solder ball 12b. Therefore, by appropriately setting the protrusion amount of the protrusion 15f, the displacement amount (preload) for elastic deformation can be set to an arbitrary value, and the contact pin contact portion with respect to the solder ball 12b The contact pressure of 15d can be set to an appropriate value, and the productivity and stability can be improved as compared with the conventional method in which the elastic piece is bent into a dogleg shape. In other words, if it is bent into a square shape, it is difficult to form the bent angle at a predetermined angle, and it is difficult to ensure stability. In particular, by reducing the contact pin 15 in accordance with the fine pitch of the IC package 12 (for example, reducing the width of the elastic piece or reducing the plate pressure) Molding becomes difficult.
[0045]
On the other hand, according to the present invention, the protrusion 15f is formed with high accuracy by forming the protrusion 15f on the fine contact pin 15 corresponding to the fine pitch of the IC package 12 by press molding. Since it can be formed, dimensional accuracy can be easily obtained, and the preload can be accurately adjusted to a predetermined value. By changing the protrusion amount of the protrusion 15f in different IC sockets 11, it is possible to set a desired preload. In addition, the protrusion 15f can be pressed at a lower cost than the conventional shape of a dogleg shape.
[0046]
Moreover, since the preload is not applied to the movable elastic piece 15i, the movable elastic piece 15i can be elastically deformed with a smaller force than before, so that the operation force of the operation member 19 can be reduced.
[0047]
Furthermore, the contact pin 15 is formed by punching in the open state, press-molding the protrusion 15f, and then bending the base portion 15c of the pair of elastic pieces 15h and 15i to face each other. It is configured as follows. In this way, the contact pin 15 can be easily formed by pressing a single plate material.
[0048]
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the IC socket 11 as the “socket for electrical parts”. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other devices. Although the present invention is applied to an IC socket for a BGA type IC package, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an IC socket for a PGA (Pin Grid Array) type IC package. Furthermore, in the said embodiment, although the preload plate 16 is arrange | positioned above the base part 14, it is not restricted to this but can also integrate them. Furthermore, in the above embodiment, the moving plate is moved in the horizontal direction, but the contact portion of the contact pin can be displaced by moving in the vertical direction. Moreover, in the embodiment described above, the contact pin 15 is provided with the fixed-side elastic piece 15h and the movable-side elastic piece 15i, but the invention according to claim 1 is provided with only the movable-side elastic piece 15i. It can also be applied to things. In the present invention, the fixed-side elastic piece 15h and the movable-side elastic piece 15i of the contact pin 15 are not limited to being formed integrally, and may be formed separately from each other.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1, the contact pin has a resilient piece, with butt electromotive unit that gives impact to the side is formed on the elastic piece, the tip of the both elastic pieces The contact portion that is electrically connected to the terminal of the electrical component is formed on the contact portion, and the protrusion of the elastic piece abuts the vertical wall portion of the socket body when the contact pin is disposed on the socket body. By being pressed, the elastic piece is elastically deformed and preloaded in the direction in which the contact portion of the elastic piece is in contact with the terminal of the electrical component. The dimensional accuracy is easy to obtain, and the preload can be accurately adjusted to a predetermined value. It is possible to set a desired preload by changing the protruding amount of the protruding portion in different IC sockets. In addition, the protrusion can be pressed at a lower cost than the conventional shape of a dogleg. In addition, even for contact pins with a narrow elastic piece or a thin plate corresponding to electrical components with a narrow pitch, it is possible to ensure a predetermined amount of preload when mounted on the socket body. Therefore, the contact pressure of each contact pin with respect to each terminal of the electrical component can be kept constant without variation.
[0050]
Further, according to the invention described in claim 1, since it is possible to easily deflected elastic piece hand than the other elastic piece, it can ensure a predetermined contact pressure between the electric part terminal at one of the elastic pieces, and, Since less force is required to bend the other elastic piece, the operating force of the operating member can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an IC socket according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 according to the same embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 according to the same embodiment. FIG.
4A and 4B are diagrams showing an IC package accommodated in the IC socket according to the embodiment, where FIG. 4A is a front view, and FIG. 4B is a bottom view.
5A and 5B are diagrams showing contact pins arranged in the IC socket according to the embodiment, wherein FIG. 5A is a side view, FIG. 5B is a front view, and FIG. 5C is a plan view of FIG. d) It is an expanded sectional view which follows the CC line of (b).
FIG. 6 is a view showing the arrangement state of contact pins of the IC socket according to the embodiment, and is a cross-sectional view showing a state in which a pair of contact portions of the contact pins are closed.
FIG. 7 is a view showing the arrangement state of contact pins of the IC socket according to the same embodiment, and is a cross-sectional view showing a state in which a pair of contact portions of the contact pins are opened.
FIG. 8 is a view showing the arrangement state of contact pins of the IC socket according to the same embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where a solder ball is held between a pair of contact portions of the contact pins.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an operation of the X-shaped link according to the embodiment;
FIG. 10 is a sectional view showing a state before the contact pins of the IC socket according to the embodiment are press-fitted into the socket body.
FIG. 11 is a half sectional view of an IC socket showing a conventional example.
12A and 12B show a contact pin of a conventional example, in which FIG. 12A is a front view of the contact pin, and FIG. 12B is a view when the contact pin of FIG.
13A and 13B are diagrams showing the arrangement of contact pins in a conventional example, where FIG. 13A is a view when the contact pin is closed, FIG. 13B is an open view, and FIG. 13C is a view when a solder ball is sandwiched. is there.
[Explanation of symbols]
11 IC socket (socket for electrical parts)
12 IC package (electrical parts)
12a Package body
12b Solder ball (terminal)
13 Socket body
14 Base (socket body)
14a Press-fit hole (vertical wall)
15 Contact pin
15d Fixed side contact area
15e Movable side contact part
15f Projection
15h Fixed elastic piece
15i Movable elastic piece
16 Preload plate (socket body)
16a Preload hole
17 Slide plate (moving plate)
18 Top plate (socket body)
18a Containment surface
19 Operation parts

Claims

An accommodating surface portion for accommodating an electrical component is provided on the socket body, and a plurality of contact pins that can be attached to and detached from the terminals of the electrical component are disposed on the socket body, and a movable plate is movable with respect to the socket body. In the electrical component socket that is provided and moves the moving plate to displace the contact portion of the contact pin to separate from and contact the terminal of the electrical component.
The contact pin has a pair of elastic pieces, and one of the elastic pieces is formed with a protruding portion projecting sideways, and a terminal of the electrical component is provided at the tip of the elastic pieces. Contact portions that are electrically connected to each other are formed,
In a state where the contact pin is disposed on the socket body, the protrusion of the one elastic piece is brought into contact with and pressed against the vertical wall portion of the socket body, whereby the one elastic piece is An electrical component socket, wherein the contact portion of one elastic piece is elastically deformed and preloaded in a direction in which the contact portion of the elastic piece comes into contact with the terminal of the electrical component.