(57)【要約】  【課題】  部品点数が少なく、構造が簡単で、且つ、伸縮量を大きく取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。  【解決手段】  板状の導電材料で形成され、両端部に他の電気部品に接触されて電気的に接続される接触部１７，１８が形成され、該両接触部１７，１８の間にばね部１９が形成されたコンタクトピン１６において、全体が長手方向に延びる軸を中心として筒状に折曲げられ、ばね部１９は、折曲げられて互いに周方向で対向する先端部１９ａ同士が、ばね部１９の軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動するように構成されているコンタクトピン１６。【選択図】    図４
2006266869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の導電材料で形成され、両端部に他の電気部品に接触されて電気的に接続される接触部が形成され、該両接触部の間にばね部が形成されたコンタクトピンにおいて、
全体が長手方向に延びる軸を中心として筒状に折曲げられ、前記ばね部は、折曲げられて互いに周方向で対向する先端部同士が、該ばね部の前記軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動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。
【請求項２】
前記ばね部は、前記筒状に折曲げる前の展開状態で、波形状に形成され、これが筒状に折曲げられて形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。
【請求項３】
前記ばね部は、前記筒状に折曲げる前の展開状態で、前記軸に垂直な方向に長い複数の長板部が、連結部により連結されて前記軸方向に並んで形成されると共に、該長板部には、前記軸に垂直な方向に沿うスリットが形成され、これが筒状に折曲げられて形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。
【請求項４】
配線基板上に配置され、電気部品が収容されるソケット本体を有し、該ソケット本体に、前記請求項１乃至３の何れか一つに記載のコンタクトピンが配設され、該コンタクトピンの一端部側の接触部が前記配線基板の電極に、又、他端部側の接触部が前記電気部品の端子に電気的に接続されるようにしたことを特徴とする電気部品用ソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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収容する電気部品用ソケットに配設され、その電気部品の端子に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。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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。すなわち、この特許文献１には、図１４及び図１５に示すように、「コンタクトプローブ１（コンタクトピンに相当）が、筒状をなす保持体２と、この保持体２内の両端部に設けた一対の接触部３，４と、保持体２内に収納されると共に前記一対の接触部３，４の間に介在させたばね体５とを備え、接触部３，４のうち少なくとも一方を保持体２に対して移動可能な可動接触部とすると共に、前記可動接触部の一部を前記ばね体５の付勢力により常に外方へと突出させるようにする。そして、前記ばね体５は、一対の接触部３，４のうち少なくとも一方に一体成形された弾性構造体により構成する。」旨開示されている。
【０００３】
かかる接触部３，４とばね体５とは、図１５（ｂ）に示すように、板材が打ち抜かれた後、図１５（ｃ）に示すように、円筒状の成形ピン４０の外周面に沿って巻き付けるようにプレス加工されて丸められて形成されることにより、接触部３，４とばね体５とをそれぞれ別体として形成する必要が無く、部品点数を削減できるものである。
【特許文献１】特開２００２ー３１６４８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のものにあっては、ばね体５を円筒状に丸めた状態で、互いに対向する折曲げ部５ａ，５ｂが、互いの相手方の折曲げ部５ａ，５ｂの間に挿入されるように構成されている。つまり、折曲げ部５ａは、隣接する一対の折曲げ部５ｂの間に挿入され、又、折曲げ部５ｂは、隣接する一対の折曲げ部５ａの間に挿入されるようになっている。してみれば、隣接する折曲げ部５ａ，５ｂ同士が、コンタクトプローブ１の軸方向において重なってしまい、ばね体５の伸縮時に、隣接する折曲げ部５ａ，５ｂ同士が干渉し易いことから、伸縮量を大きく取ることができず、特に、コンタクトプローブ１の全長を長く取れないものにおいては、伸縮量がより短くなってしまう。
【０００５】
そこで、この発明は、部品点数が少なく、構造が簡単で、且つ、伸縮量を大きく取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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、板状の導電材料で形成され、両端部に他の電気部品に接触されて電気的に接続される接触部が形成され、該両接触部の間にばね部が形成されたコンタクトピンにおいて、全体が長手方向に延びる軸を中心として筒状に折曲げられ、前記ばね部は、折曲げられて互いに周方向で対向する先端部同士が、該ばね部の前記軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動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。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ばね部は、前記筒状に折曲げる前の展開状態で、波形状に形成され、これが筒状に折曲げられて形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ばね部は、前記筒状に折曲げる前の展開状態で、前記軸に垂直な方向に長い複数の長板部が、連結部により連結されて前記軸方向に並んで形成されると共に、該長板部には、前記軸に垂直な方向に沿うスリットが形成され、これが筒状に折曲げられて形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、配線基板上に配置され、電気部品が収容されるソケット本体を有し、該ソケット本体に、前記請求項１乃至３の何れか一つに記載のコンタクトピンが配設され、該コンタクトピンの一端部側の接触部が前記配線基板の電極に、又、他端部側の接触部が前記電気部品の端子に電気的に接続されるようにした電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、コンタクトピンの全体が長手方向に延びる軸を中心として筒状に折曲げられ、ばね部は、折曲げられて互いに周方向で対向する先端部同士が、ばね部の軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動するように構成されているため、コンタクトピンは接触部とばね部とが一体で形成されることにより、部品点数を削減できると共に、ばね部の先端部同士が周方向で離間していることから、ばね部の伸縮時に、その先端部同士が、従来のように干渉することがないことから、伸縮量を従来より大きくすることができ、コンタクトピンの全長が短くても、伸縮量を確保することができる。従って、このコンタクトピンが配設された電気部品用ソケットの小型化を可能にできる。また、先端部同士が摺動して導通することから、ばね部の電気的な導通性を向上させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、配線基板上に配置され、電気部品が収容されるソケット本体を有し、このソケット本体に、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配設され、コンタクトピンの一端部側の接触部が配線基板の電極に、又、他端部側の接触部が電気部品の端子に電気的に接続されるようにした電気部品用ソケットとしたため、伸縮量を確保した状態で、全長を短くできるコンタクトピンが配設されていることから、電気部品用ソケットの小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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］
【００１３】
図１乃至図５には、この発明の実施の形態１を示す。
【００１４】
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」としての表面実装式のＩＣソケットで、このＩＣソケット１１は、「電気部品」としての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」である半田ボール１２ｂと、ＩＣ試験装置側の配線基板Ｐとの電気的接続を図るものである。
【００１５】
このＩＣパッケージ１２は、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプのパッケージであり、長方形板状のパッケージ本体１２ａの下面部から下方に向けて多数の半田ボール１２ｂが突出している（図３参照）。
【００１６】
一方、ＩＣソケット１１は、ソケット本体１３が絶縁性を有するベース部材１４とアダプター部材１５とを有し、このＩＣソケット１１に複数のコンタクトピン１６が配設されている。
【００１７】
このコンタクトピン１６は、図４に示すように、板状の導電材料で形成され、両端部に接触部１７，１８が形成されると共に、これら両接触部１７，１８の間にばね部１９が形成されている。
【００１８】
これら両接触部１７，１８及びばね部１９は、長手方向に延びる軸Ｏを中心として筒状に折曲げられている。
【００１９】
それら接触部１７，１８は、それぞれ径の大きな基端部１７ａ，１８ａと、これより径の小さな先端側部１７ｂ，１８ｂとから構成され、これら先端側部１７ｂ，１８ｂには、それぞれ凹凸の冠形状の冠部１７ｃ，１８ｃが形成されている。
【００２０】
この一方の接触部１７の冠部１７ｃは、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂに接触されて電気的に接続されると共に、他方の接触部１８の冠部１８ｃは、配線基板Ｐの電極に当接されて電気的に接続されるようになっている。
【００２１】
また、ばね部１９は、筒状に折曲げる前の展開状態では、図５に示すように、波形状に形成され、これが筒状に折曲げられて形成されている。そして、図４に示すように、筒状に折曲げられた状態では、互いに対向する先端部１９ａ同士が、このばね部１９の軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動するように構成されている。これら先端部１９ａの角部１９ｂは、Ｒ形状に形成され、短縮時に、互いにＲ形状の角部１９ｂ同士が接触して摺動するように構成されている。
【００２２】
かかるコンタクトピン１６は、ベース部材１４及びアダプター部材１５に形成された貫通孔１４ａ，１５ａに挿入されて配設されている。
【００２３】
詳しくは、図３に示すように、そのベース部材１４の貫通孔１４ａは、上側部１４ｂと下側部１４ｃとで径が異なり、下側部１４ｃが、コンタクトピン１６の接触部１７の基端部１７ａの径と、上側部１４ｂがその接触部１７の先端側部１７ｂの径と略同じ径に形成されている。これにより、その貫通孔１４ａに下方から挿入された接触部１７は、基端部１７ａの上面が、その貫通孔１４ａの上側部１４ｂと下側部１４ｃとの境の段差部１４ｄに当接することにより、上方への飛び出しが阻止されるようになっている。
【００２４】
そして、この接触部１７の冠部１７ｃは、ベース部材１４の上面から上方に所定長さ突出するように設定されている。
【００２５】
また、アダプター部材１５の貫通孔１５ａは、上側部１５ｂと下側部１５ｃとで径が異なり、上側部１５ｂは、コンタクトピン接触部１８の基端部１８ａの径と略同じ長さに形成され、又、下側部１５ｃは、その接触部１８の先端側部１８ｂの径と略同じ径に形成されている。これにより、その貫通孔１５ａに上方から挿入された接触部１８は、基端部１８ａの下面が、その貫通孔１５ａの上側部１５ｂと下側部１５ｃとの境の段差部１５ｄに当接することにより、下方への落下が阻止されるように構成されている。
【００２６】
この接触部１８の冠部１８ｃは、配線基板Ｐへの取付け前の状態では、アダプター部材１５の下面から下方に所定長さ突出するように設定されている（図３参照）。
【００２７】
そして、ばね部１９により、両接触部１７，１８を互いに離間する方向に付勢するようにしている。
【００２８】
そのベース部材１４とアダプター部材１５とが、基準ピン２１により位置決めされ、ボルト２２・ナット２３にて固定されることにより、コンタクトピン１６が両者の間に組み込まれて配設されている。
【００２９】
次に、かかる構成のＩＣソケット１１のコンタクトピン１６の成形方法について説明する。
【００３０】
このコンタクトピン１６は、プレス成形を行うプレス装置を用いて、帯状の素材を間欠的に搬送し、この搬送路中に、順次配置された複数の金型により、順次プレス加工して成形する。
【００３１】
すなわち、まず、導電性の板材を図５に示すようにプレス加工により打ち抜く。この場合には、接触部１７，１８の基端部１７ａ，１８ａとなる部分の幅Ｈ１と、ばね部１９となる部分の幅Ｈ２とを等しく形成すると共に、接触部１７，１８の先端側部１７ｂ，１８ｂとなる部分の幅Ｈ３を、接触部１７，１８の基端部１７ａ，１８ａとなる部分の幅Ｈ１より狭く形成する。
【００３２】
次に、これを複数の金型により順次、プレス成形して行き、ばね部１９の互いに対向する先端部１９ａ同士が、このばね部１９の軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動するように形成する。また、これら先端部１９ａの角部１９ｂは、Ｒ形状に形成され、伸縮時に、互いにＲ形状の角部１９ｂ同士が摺動するように接近させて形成する。
【００３３】
この際には、接触部１７，１８の基端部１７ａ，１８ａと、先端側部１７ｂ，１８ｂとの境の段差部となる部分は材料が延ばされることにより成形される。
【００３４】
かかるＩＣソケット１１は配線基板Ｐ上に載置されることにより、接触部１８の下方に突出した冠部１８ｃが配線基板Ｐの電極に圧接されている。
【００３５】
この状態から、ベース部材１４上にＩＣパッケージ１２を収容することにより、半田ボール１２ｂが接触部１７の冠部１７ｃに圧接され、ばね部１９の付勢力に抗して接触部１７が下降される。
【００３６】
これにより、ばね部１９の付勢力にて、接触部１７の冠部１７ｃがＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂに所定の力で当接され、又、接触部１８の冠部１８ｃが配線基板Ｐの電極に所定の力で当接されることとなり、所定の導通性を確保することができる。
【００３７】
この際、ばね部１９の互いに対向している先端部１９ａ同士が、このばね部１９の軸方向の伸縮時に、軸方向において摺動するように形成されているため、ばね部１９の短縮時には、その先端部１９ａ同士が、従来のように干渉して短縮が停止してしまうことがないことから、伸縮量を従来より大きくすることができ、コンタクトピン１６の全長が短くても、伸縮量を確保することができる。従って、ＩＣソケット１１の小型化を可能にできる。しかも、先端部１９ａの角部１９ｂがＲ形状に形成されているため、多少の成形誤差が発生したとしても、角部１９ｂ同士が当接して摺動することにより、確実に先端部１９ａ同士を摺動させることができる。
【００３８】
そして、バーンイン試験等を行うのであるが、この場合には、配線基板Ｐ，コンタクトピン１６，ＩＣパッケージ１２の間で電流が流れることとなる。
【００３９】
この場合には、先端部１９ａ同士が摺動して導通するため、コンタクトピン１６を流れる電流の経路が短くなり、高周波特性を向上させることができる。
【００４０】
また、接触部１７，１８の基端部１７ａ，１８ａとなる部分の幅Ｈ１と、ばね部１９となる部分の幅Ｈ２とを等しく形成することにより、従来のように、ばね部の幅の方が接触部の幅と比較して、無駄な部材が必要なく、歩留まりを向上させることができる。
【００４１】
さらに、このコンタクトピン１６は、両接触部１７，１８及びばね部１９から構成され、従来のような保持体２が設けられていないため、部品点数及び組立工数を削減できると共に、ベース部材１４とアダプター部材１５との間に挟むだけで良いことから、配設を極めて簡単に行うことができる。
［発明の実施の形態２］
【００４２】
図６乃至図８には、この発明の実施の形態２を示す。
【００４３】
この実施の形態２は、コンタクトピン１６のばね部２０の構造が実施の形態１と相違している。
【００４４】
すなわち、そのばね部２０は、筒状に折曲げる前の展開状態で、図８に示すように、軸Ｏ方向に直交する方向に長い複数の長板部２４ａが、連結部２４ｂにより連結されて軸Ｏ方向に並んで形成されると共に、これら長板部２４ａには、軸Ｏ方向と垂直な方向に沿うスリット２４ｃが形成され、これが筒状に折曲げられて形成されている。このスリット２４ｃ等により、ばね部２０が軸方向に伸縮するようになっている。
【００４５】
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。
［発明の実施の形態３］
【００４６】
図９乃至図１１には、この発明の実施の形態３を示す。
【００４７】
この実施の形態３は、実施の形態１と比較すると、短絡片２０が形成されている点で異なっている。
【００４８】
すなわち、その短絡片２０は、上側の接触部１７側からばね部１９内を通って下方に向けて延長され、この短絡片２０の下端部２０ａ（先端部）が僅かに折曲げられ、下側の接触部１８内に挿入されている。
【００４９】
そして、図１０の（ａ）に示すように、ばね部１９が圧縮されておらず、コンタクトピン１６が伸びた状態では、短絡片２０の下端部２０ａは、下側の接触部１８に接触せず、又、図１０の（ｂ）に示すように、ばね部１９が圧縮されて、コンタクトピン１６が短縮された状態（ＩＣパッケージ収容状態）では、その下端部２０ａが接触部１８に摺接して、上側の接触部１７と下側の接触部１８とが短絡片２０を介して導通されるように構成されている。
【００５０】
してみれば、両接触部１７，１８が短絡片２０を介して導通されるため、電路をより短くでき、高周波特性を向上させることができる。
【００５１】
また、この短絡片２０は、図１１に示す、コンタクトピン１６成形前の展開図のように、接触部１７から一体に延長されているため、部品点数を増加させることなく、成形も容易にできる。
【００５２】
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。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、ＢＧＡタイプのＩＣパッケージ１２用のＩＣソケット１１に、この発明を適用したが、これに限らず、ＬＧＡ（Land Grid Array）タイプ及びＰＧＡ（Pin Grid Array）タイプ等のＩＣパッケージ下面に端子が設けられているＩＣパッケージ並びに、ＱＦＰ（Quad Flat Package）タイプ等、ＩＣパッケージ側面から端子が延長されているＩＣパッケージ用のＩＣソケット等にも、この発明を適用することができる。
【００５４】
また、この発明の電気部品用ソケットは、ＩＣパッケージを押圧するカバーを有するいわゆるクラムシェルタイプのＩＣソケット、又、いわゆるオープントップタイプのＩＣソケット、あるいは電気部品を押圧するプッシャーが自動機側に設けられたもの等にも適用できる。
【００５５】
さらに、ばね部は、上記各実施の形態のものに限らず、弾性変形して伸縮し、付勢力を発生するものであれば、如何なる形状のものでも良い。
【００５６】
ところで、図１２及び図１３には、板材をプレス加工して、ばね部２９を形成する場合について示す。すなわち、まず、板材を図１３に示すように、略半円形状の円弧部３０が連結部３１で連結された状態に打ち抜く。その後、図１３中二点鎖線で示す各折曲げ線３２から所定の方向に折曲げることにより、図１２に示すような立体的形状のばね部２９を成形する。このように板材を打ち抜いてプレス成形することにより、ばね部２９を容易に安価に成形できる。
【００５７】
そして、このようなばね部２９の上下端部に図示していないが、接触部を一体成形することにより、コンタクトピンを成形できる。そして、かかるコンタクトピンを実施の形態１のＩＣソケットに配設することができる。
【００５８】
これまで、板材はプレス加工による打ち抜きにより成形する例を示したが、これに限られることはなく、メッキやエッチングにより成形することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＩＣソケットの平面図である。
【図２】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３】同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピンの配設状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】同実施の形態１に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は同コンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図５】同実施の形態１に係るコンタクトピンの展開図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は同コンタクトピンの正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図７】同実施の形態２に係るコンタクトピンを示す、図６（ａ）の左側面図である。
【図８】同実施の形態２に係るコンタクトピンの展開図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図１０】同実施の形態３に係るコンタクトピンを示す図で、（ａ）は一部を断面した正面図、（ｂ）はばね部を短縮させた状態の短絡片と接触部を示す断面図である。
【図１１】同実施の形態３に係るコンタクトピンの展開図である。
【図１２】コンタクトピンのばね部を示す斜視図である。
【図１３】同ばね部の展開図である。
【図１４】従来例を示すコンタクトプローブの断面図である。
【図１５】同従来例を示すコンタクトプローブの成形方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
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）
12b 半田ボール（端子）
13  ソケット本体
14  ベース部材
14a 貫通孔
14d 段差部
15  アダプター部材
15a 貫通孔
15d 段差部
16  コンタクトピン
17,18 接触部
17a,18a 基端部
17b,18b 先端側部
17c,18c 冠部
19,24 ばね部
19a,24d 先端部
24a 長板部
24b 連結部
24c スリット
Ｏ  長手方向に延びる軸
Ｐ  配線基板
【図１】
2006266869.tif 000003
【図２】
2006266869.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006266869.tif 000011
【図１０】
2006266869.tif 000012
【図１１】
2006266869.tif 000013
【図１２】
2006266869.tif 000014
【図１３】
2006266869.tif 000015
【図１４】
2006266869.tif 000016
【図１５】
2006266869.tif 000017