(57)【要約】  【課題】コンタクトピンの両接触部の、電気部品端子及び、配線基板電極部に対する接触圧力を確保すると共に、コンタクトユニットや配線基板の反りを防止できる電気部品用ソケットを提供する。  【解決手段】  配線基板３２上に配設されるソケット本体３６と、該ソケット本体３６に配設され、複数のコンタクトピン４３が設けられたコンタクトユニット４４とを有し、該コンタクトユニット４４は、ユニット本体４６が前記ソケット本体３６に対して、上下動自在に配設され、前記ユニット本体４６に前記コンタクトピン４３が配設され、該コンタクトピン４３は、前記ユニット本体４６上に収容されたＩＣパッケージ３３の半田ボール３３ａに接触される上部接触部４３ａと、前記配線基板３２の電極部３２ａに接触される下部接触部４３ｂとを有し、前記上部接触部４３ａ及び前記半田ボール３３ａの接触圧力と、前記下部接触部４３ｂ及び前記配線基板電極部３２ａの接触圧力とが等しくなるように構成された。  【選択図】    図１
2006294308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に配設されるソケット本体と、
該ソケット本体に配設され、複数の電気導通部材が設けられたコンタクトユニットを有し、
該コンタクトユニットは、ユニット本体が前記ソケット本体に対して上下動自在に配設されると共に、前記ユニット本体に前記電気導通部材が配設され、
該電気導通部材は、前記ユニット本体上に収容された電気部品の端子に接触される上部接触部と、前記配線基板の電極部に接触される下部接触部とを有し、
前記上部接触部及び前記電気部品端子の接触圧力と、前記下部接触部及び前記配線基板電極部の接触圧力とが等しくなるように構成されたことを特徴とする電気部品用ソケット。
【請求項２】
前記電気導通部材は、前記上部接触部と前記下部接触部とがそれぞれ上下動自在に配設され、該両接触部がばね部材により互いに離間する方向に付勢されている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。
【請求項３】
前記ソケット本体と前記ユニット本体との間には、該ユニット本体を下方に付勢する付勢手段が設けられた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。
【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して配線基板に電気的に接続する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「電気部品用ソケット」として、例えば「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。そして、この種のＩＣソケットとしては、例えば図７乃至図１０に示すようなものがある。
【０００３】
このＩＣソケット１は、配線基板２上に配設されるソケット本体３と、このソケット本体３に固定され、複数のコンタクトピン４が設けられたコンタクトユニット５とを有している。
【０００４】
このコンタクトユニット５は、ユニット本体７が取付部材８を介してソケット本体３に固定され、このユニット本体７に複数のコンタクトピン４が配設されている。
【０００５】
このコンタクトピン４は、詳細は省略するが、ユニット本体３上に収容されたＩＣパッケージ６の端子である半田ボール６ｂに接触される上部接触部４ａと、配線基板２の電極部２ａに接触される下部接触部４ｂとを有している。また、この両接触部４ａ，４ｂの間には、図示省略のばね部材が配設され、このばね部材により、両接触部４ａ，４ｂが互いに離間する方向に付勢されている。
【０００６】
その上部接触部４ａ及び半田ボール６ｂの接触圧力と、下部接触部４ｂ及び配線基板電極部２ａの接触圧力とが等しくなるように構成されている。
【０００７】
このようなＩＣソケット１において、図７及び図８に示すように、ソケット本体３を配線基板２に当接させてネジ１０により取り付けられているものにおいて、ＩＣパッケージ６をユニット本体７上に収容し、カバー部材９で、そのＩＣパッケージ６を押圧すると、図７に示す状態から図８に示すように、コンタクトピン４が圧縮されて、ＩＣパッケージ６がユニット本体７上に当接して、下降が停止される。
【０００８】
この時、コンタクトピン４がばね部材の付勢力に抗して圧縮されることにより、この圧縮量に応じた反力が、両接触部４ａ，４ｂに作用して、上部接触部４ａがＩＣパッケージ６の半田ボール６ｂに、下部接触部４ｂが配線基板２の電極部２ａにそれぞれ等しい接圧で接触して電気的に接続されることとなる。
【０００９】
なお、この種のものとしては、特許文献１に記載されたようなものがある。
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ０１／０３７３８１号。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来のものにあっては、ユニット本体７の厚みのばら付き等を考慮し、図７及び図８に示すように、ユニット本体７がソケット本体３に固定された状態で、そのユニット本体７と配線基板２との間に隙間Ｃ１を設ける場合、又は、図９及び図１０に示すように、ユニット本体７を配線基板２に当接させ、ソケット本体３と配線基板２との間に隙間Ｃ２を設ける場合がある。
【００１１】
図７及び図８に示す前者の場合には、コンタクトピン４を最大限圧縮した状態でも、その隙間Ｃ１分、コンタクトピン４を圧縮させることができず、コンタクトピン４の押込み量が減少することにより、両接触部４ａ，４ｂのＩＣパッケージ６の半田ボール６ｂ及び配線基板２の電極部２ａに対する接触圧力が減少することとなる。
【００１２】
また、図９及び図１０に示す後者の場合には、コンタクトピン４を最大限圧縮した状態で、両接触部４ａ，４ｂの、ＩＣパッケージ６の半田ボール６ｂ及び配線基板２の電極部２ａに対する接触圧力を図７及び図８の場合より確保することができるが、ソケット本体３と配線基板２との間に隙間Ｃ２を設けるようにしているため、ソケット本体３を配線基板２にネジ１０にて固定する場合に、ソケット本体３又は配線基板２が反る虞がある。
【００１３】
そこで、この発明は、コンタクトピンの両接触部の、電気部品端子及び配線基板電極部に対する接触圧力を確保すると共に、コンタクトユニットや配線基板の反りを防止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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、配線基板上に配設されるソケット本体と、該ソケット本体に配設され、複数の電気導通部材が設けられたコンタクトユニットとを有し、該コンタクトユニットは、ユニット本体が前記ソケット本体に対して上下動自在に配設されると共に、前記ユニット本体に前記電気導通部材が配設され、該電気導通部材は、前記ユニット本体上に収容された電気部品の端子に接触される上部接触部と、前記配線基板の電極部に接触される下部接触部とを有し、前記上部接触部及び前記電気部品端子の接触圧力と、前記下部接触部及び前記配線基板電極部の接触圧力とが等しくなるように構成された電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記電気導通部材は、前記上部接触部と前記下部接触部とがそれぞれ上下動自在に配設され、該両接触部がばね部材により互いに離間する方向に付勢されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記ソケット本体と前記ユニット本体との間には、該ユニット本体を下方に付勢する付勢手段が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、複数の電気導通部材が設けられたコンタクトユニットは、ユニット本体がソケット本体に対して上下動自在に配設されたため、ソケット本体を配線基板に当接させて固定した状態で、ユニット本体に厚みのばら付き等が生じた場合でも、ユニット本体が上下動することで、このユニット本体を配線基板に確実に接触させた状態とすることができ、配線基板やコンタクトユニットに反りが発生することなく、導通部材を最大限圧縮させることができ、電気導通部材の両接触部の、電気部品端子及び配線基板電極部に対する接触圧力を確保することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、ソケット本体とユニット本体との間には、ユニット本体を下方に付勢する付勢手段が設けられたため、電気部品に対する他の部材による押圧力を小さくできると共に、ユニット本体を配線基板に常時圧接させるようにすることから、ユニット本体のソケット本体に対するがた付きを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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］
【００２０】
図１乃至図４には、この発明の実施の形態１を示す。
【００２１】
まず構成を説明すると、図中符号３１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３１に「電気部品」としてのＩＣパッケージ３３を保持することにより、その配線基板３２と電気的に接続するようにしている。
【００２２】
このＩＣパッケージ３３は、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプと称されるもので、方形状のパッケージ本体３３ｂの下面に「端子」としての多数の略球形状の半田ボール３３ａが縦列と横列にマトリックス状に配列されている。
【００２３】
そのＩＣソケット３１は、大略すると、配線基板３２上にネジ５２により取り付けられるソケット本体３６と、このソケット本体３６に配設され、複数のコンタクトピン４３が設けられたコンタクトユニット４４とを有している。
【００２４】
このコンタクトユニット４４は、ユニット本体４６がソケット本体３６に対して水平方向に位置規制された状態で上下動自在に配設され、このユニット本体４６に「電気導通部材」としてのコンタクトピン４３が配設されている。
【００２５】
また、そのコンタクトユニット４４は、図２に示すように、互いに図示省略のボルトにより取り付けられた上側保持部材４９及び下側保持部材５０の保持孔４９ａ，５０ａにコンタクトピン４３が挿入されて保持されている。
【００２６】
さらにまた、その上側保持部材４９の上側に、フローティングプレート５１が図示省略の構造により上下動自在で、所定の高さで停止するように配設され、又、図示省略のスプリングにより上方に付勢されている。
【００２７】
そして、このフローティングプレート５１の挿通孔５１ａに、コンタクトピン４３の上部側が挿入され、更に、このフローティングプレート５１上には、図示は省略するが、ＩＣパッケージ３３の収容時に案内するガイド部が設けられている。
【００２８】
一方、そのコンタクトピン４３は、各部品が導通性を有する材料で形成され、上端部にＩＣパッケージ３３の半田ボール３３ａに接触される上部接触部４３ａが設けられ、下端部に配線基板３２の電極部３２ａに接触される下部接触部４３ｂが設けられ、この上部接触部４３ａと下部接触部４３ｂとの間に、「ばね部材」としてのコイルスプリング４３ｃが配設され、それら接触部４３ａ，４３ｂが互いに離間する方向に向けて付勢されている。また、上部接触部４３ａの上端面（接触面）は、図２に示すように、中央部分が凹んで形成され、半田ボール３３ａの最下端が接触しないように構成されている。
【００２９】
また、そのソケット本体３６には、詳細は省略するが、カバー部材３７が回動自在に設けられ、図示省略のスプリングにより開く方向に付勢され、このカバー部材３７により、ＩＣパッケージ３３が押圧されるようになっている。
【００３０】
次に、作用について説明する。
【００３１】
まず、ＩＣパッケージ３３を収容する場合について説明すると、カバー部材３７を開いた状態で、ＩＣパッケージ３３を自動機等により搬送してフローティングプレート５１上に収容する。この際には、このＩＣパッケージ３３は、ガイド部材により案内されて所定位置に収容され、図２に示すように、半田ボール３３ａがフローティングプレート５１の挿通孔５１ａに挿入された状態となる。
【００３２】
この状態から、カバー部材３７を閉じて行き、このカバー部材３７で、ＩＣパッケージ３３を下方に押圧する。すると、フローティングプレート５１がスプリングの付勢力に抗して下降され、半田ボール３３ａがコンタクトピン４３の上部接触部４３ａに当接し、この上部接触部４３ａが下方に向けて、コイルスプリング４３ｃの付勢力に抗して変位される。
【００３３】
そして、フローティングプレート５１が更に下降されると、上側保持部材４９の上面に当接し、ユニット本体４６の全体が下降されて、下側保持部材５０の底面が、配線基板３２の電極部３２ａに当接するまで下降させられる（図３及び図４参照）。
【００３４】
これにより、コンタクトピン４３は、コイルスプリング４３ｃの付勢力に抗して圧縮されるため、この反力により、上部接触部４３ａがＩＣパッケージ３３の半田ボール３３ａに、又、下部接触部４３ｂが配線基板３２の電極部３２ａにそれぞれ同じ接圧で、接触することとなる。
【００３５】
これにより、コンタクトピン４３を介して、ＩＣパッケージ３３と配線基板３２とが電気的に接続され、バーンイン試験等が行われることとなる。
【００３６】
このようなものにあっては、ユニット本体４６が上下動自在に配設されているため、ＩＣパッケージ３３の収容時にユニット本体４６を、最大限、配線基板３２に当接する位置まで下降させることができ、コンタクトピン４３の圧縮量を大きくすることができる。従って、コンタクトピン４３の反力による両接触部４３ａ，４３ｂの、ＩＣパッケージ３３の半田ボール３３ａ及び配線基板３２の電極部３２ａに対する接触圧力を確保することができる。
【００３７】
また、ユニット本体４６が上下動自在であるため、このユニット本体４６の厚みのばら付き等が発生している場合でも、ソケット本体３６と配線基板３２との間に隙間を設ける必要なく、ソケット本体３６を配線基板３２にネジ５２により取り付けることができる。
【００３８】
従って、従来と異なり、配線基板３２やソケット本体３６に反りが発生するようなこともない。
［発明の実施の形態２］
【００３９】
図５には、この発明の実施の形態２を示す。
【００４０】
この実施の形態２は、実施の形態１と比較すると、コンタクトユニット４４のユニット本体４６に、フローティングプレート５１が設けられておらず、上側保持部材４９と下側保持部材５０とから構成されている。そして、このユニット本体４６とソケット本体３６との間には、「付勢手段」としてのゴム等の弾性部材５４が配設され、この弾性部材５４により、ユニット本体４６が下方に付勢されて、ユニット本体４６が配線基板３２に当接されるようになっている。
【００４１】
このようなものにあっては、弾性部材５４により、ユニット本体４６を下方に付勢しているため、カバー部材３７によるＩＣパッケージ３３の押圧力を小さくできる。また、ユニット本体４６を配線基板３２に常時接触させるようにすることから、ユニット本体４６のソケット本体３６に対するがた付きを防止することができる。
【００４２】
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］
【００４３】
図６には、この発明の実施の形態３を示す。
【００４４】
この実施の形態３は、図６の（ａ）又は（ｂ）に示すように、ソケット本体３６側に係止片５５を形成し、この係止片５５の係止突部５５ｂが、ユニット本体４６の被係止部４６ａに係止することにより、ユニット本体４６をソケット本体３６に保持するようにすることもできる。この状態で、ユニット本体４６は、ソケット本体３６に対して上下動自在に配設されている。
【００４５】
これによれば、係止片５５により、ユニット本体４６がソケット本体３６に上下動自在に保持されることにより、ＩＣソケット３１を配線基板３２に取り付ける場合等の取り扱いが容易にできる。
【００４６】
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。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、ＢＧＡタイプのＩＣパッケージ３３用のＩＣソケット３１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。
【００４８】
また、この発明の電気部品用ソケットは、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。
【００４９】
さらに、この発明にかかるコンタクトピンは、上記実施の形態のものに限らず、両接触部に均等に接圧が作用するものであれば、如何なる構成のものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＩＣソケットの、ＩＣパッケージ押圧前の状態を示す概略図である。
【図２】同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピン配設部分を示す拡大断面図である。
【図３】同実施の形態１に係る図１に示す状態からＩＣパッケージを押圧した状態の概略図である。
【図４】同実施の形態１に係る図２に示す状態からＩＣパッケージを押圧した状態の拡大断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る図１に相当する概略図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係るコンタクトユニットの係止状態を示す概略図である。
【図７】従来例を示すソケット本体が配線基板側に当接した状態で、ＩＣパッケージ押圧前の状態を示す図１に相当する概略図である。
【図８】同従来例を示す、図７に示す状態からＩＣパッケージ押圧した後の状態を示す概略図である。
【図９】同従来例を示すソケット本体が配線基板側から浮いた状態で、ＩＣパッケージ押圧前の状態を示す図１に相当する概略図である。
【図１０】同従来例を示す、図９に示す状態からＩＣパッケージ押圧した後の状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
31     ＩＣソケット（電気部品用ソケット） 
32     配線基板    
32a    電極部      
33     ＩＣパッケージ（電気部品）
33a    半田ボール（端子）    
33b    パッケージ本体    
36     ソケット本体
43     コンタクトピン（電気導通部材）
43a    上部接触部
43b    下部接触部
43c    コイルスプリング
44     コンタクトユニット
46     ユニット本体
46a    被係止部
49     上側保持部材
50     下側保持部材
51     フローティングプレート
54     弾性部材
【図１】
2006294308.tif 000003
【図２】
2006294308.tif 000004
【図３】
2006294308.tif 000005
【図４】
2006294308.tif 000006
【図５】
2006294308.tif 000007
【図６】
2006294308.tif 000008
【図７】
2006294308.tif 000009
【図８】
2006294308.tif 000010
【図９】
2006294308.tif 000011
【図１０】
2006294308.tif 000012