(57)【要約】【課題】ＩＣソケット上にＩＣパッケージを搭載するに際し、簡単な構造で該ＩＣパッケージを正確に位置決めできるようにしたＩＣパッケージを片寄せし位置決めする機構を備えたＬＧＡ用ＩＣソケットを提供することにある。【解決手段】押え部材が、回動自在に取り付けられ、かつ、複数の円筒状コンタクトピンが、垂直方向に貫通し、固定されている基体と、前記基体上に垂直方向に移動自在に支持され、前記複数の円筒状コンタクトピンの先端部が挿入される複数の透孔を有するフローティングプレートと、前記フローティングプレートとの間でＩＣパーケージを挟持し、前記基体上に前記押え部材により取り付けられるカバー体とを備え、前記フローティングプレート上には、前記ＩＣパッケージを片寄せして位置決めする機構が配置されている。【選択図】　　　　図２
2004063268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に弾性変形可能な複数のコンタクトピンが、垂直方向に貫通し、固定されている基体と、
前記基体上に垂直方向に移動自在に支持され、前記複数のコンタクトピンの先端部が挿入される複数の透孔を有するフローティングプレートと、
を備え、
前記フローティングプレート上には、前記ＩＣパッケージを片寄せして位置決めする機構が配置されていることを特徴とするＬＧＡ用ＩＣソケット。
【請求項２】
前記ＩＣパッケージを片寄せして位置決めする機構は、
一端部が、前記フローティングプレートに固定され、他端部が、前記ＩＣパッケージを水平方向に移動させ、中間部が、垂直方向上方に凸状に湾曲している板バネからなる片寄せ機構と、
前記板バネの前記他端部により前記ＩＣパッケージが移動される方向に直交する面を有する位置決め機構と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＬＧＡ用ＩＣソケット。
【請求項３】
前記片寄せ機構は、前記フローティングプレート上に、直交する位置に２組設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＬＧＡ用ＩＣソケット。
【請求項４】
前記片寄せ機構の板バネの他端部には、前記ＩＣパッケージを移動させる押し部材を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載のＬＧＡ用ＩＣソケット。
【請求項５】
前記片寄せ機構の板バネの他端部は、前記水平方向に凸状に湾曲する屈曲部と、前記上方に延びる垂直部とを有し、
前記屈曲部と垂直部は、前記押し部材に形成される空洞部に収容されていることを特徴とする請求項４に記載のＬＧＡ用ＩＣソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣパッケージの片寄せ機構を備えるＬＧＡ用ＩＣソケットに関し、より詳細には、ＩＣパッケージをＩＣソケットに搭載する時、該ＩＣパッケージを片寄せして位置決めする機構を有するＬＧＡ用ＩＣソケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、ひとつの面に高密度の多数のバンプを設けたＬＧＡ（Ｌａｎｄ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）タイプのＩＣパッケージを搭載するＩＣソケットに関し、ＩＣパッケージの位置決め機構を含めて図４を用いて以下に説明する。
【０００３】
図４は、ＩＣパッケージ６を搭載したＩＣソケット１０の断面図である。
【０００４】
図において、１は、ＩＣソケット１０を構成する基体であり、複数の垂直方向に弾性変形可能な円筒状コンタクトピン２（「ポゴピン（登録商標）」とも言う。）が所定の位置で該基体１を貫通して垂直方向に植設固定されている。該円筒状コンタクトピン２の基体１から突出している上方部分を覆い、前記基体１上に、その中に該円筒状コンタクトピン２上方部分が挿入される透孔４ｃを有するフローティングプレート４が基体１に垂直方向に植設固定されている円筒状コンタクトピン２に沿って上下（垂直）方向に移動可能に設けられている。
【０００５】
フローティングプレート４は、スプリング５により、常時、前記基体１に垂直方向に固定されているガイドピン３の上端に設けられているストッパ３ａに弾圧されて水平に保持されている。フローティングプレート４上面には、ＩＣパッケージ６を位置決めするため、該ＩＣパッケージ６の外形に合った凹部４ａが形成されている。なお、前記透孔４ｃは、全て、ＩＣパッケージ６のバンプ６ａと係合する窪み４ｂを備えて、前記凹部４ａ底面に開口している。
【０００６】
７は、ＩＣソケット１０を構成するカバー体であり、該カバー体７は、基体１に回動自在に設けられている押え部材８と係合することにより、ＩＣパッケージ６を前記フローティングプレート４との間で挟持するとともに、フローティングプレート４を下方すなわち基体１方向に押圧するように構成されている。
【０００７】
ＩＣソケット１０へのＩＣパッケージ６の搭載は、先ず、カバー体７が押え部材８との係合を解かれ、基体１から外されている状態で、ＩＣパッケージ６をフローティングプレート４の凹部４ａ内に載せる。次に、カバー体７をＩＣパッケージ６上に載せ、押え部材８をカバー体７に係合させ、ＩＣパッケージ６をカバー体７とフローティングプレート４との間に挟持しつつ該フローティングプレート４を下方に押圧する。この時、円筒状コンタクトピン２は、上記したように該フローティングプレート４の透孔４ｃ内で移動自在となっているから、円筒状コンタクトピン２の先端が該透孔４ｃの窪み４ｂに係合しているバンプ６ａに接触する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、ＬＧＡ用ＩＣソケット１０においては、ＩＣパッケージ６の位置決めは、単にフローティングプレート４にＩＣパッケージ６の外形に対応した凹部４ａを設けているに過ぎない。したがって、該凹部４ａ自体、特に４つの内側側壁、の加工に関し、透孔４ｃと関連して加工精度を要求される。また、ＩＣパッケージ６をフローティングプレート４の凹部にきちんと嵌め込むために正確さが必要となる。特に、ＩＣパッケージ自動搭載機において大量に処理する装置ではその精度が要求され、少しでもずれるとＩＣパッケージ６が該凹部４ａに入り込むことなく、該ＩＣパッケージ６を傷める恐れもある。
【０００９】
一方、前記凹部４ａに余裕を持たせると、ＩＣパッケージ６自体の位置決めが甘くなり、ＩＣパッケージ６のパッド６ａと円筒状コンタクトピン２との接触が悪くなる恐れがある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解消し、ＩＣソケット上にＩＣパッケージを搭載するに際し、簡単な構造で該ＩＣパッケージを正確に位置決めできるようにした、特にＩＣパッケージ自動搭載機に適した、ＩＣパッケージを片寄せし位置決めする機構を備えたＬＧＡ用ＩＣソケットを提供することにある。
【００１１】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＬＧＡ用ＩＣソケットは、垂直方向に弾性変形可能な複数のコンタクトピンが、垂直方向に貫通し、固定されている基体と、前記基体上に垂直方向に移動自在に支持され、前記複数のコンタクトピンの先端部が挿入される複数の透孔を有するフローティングプレートとを備え、前記フローティングプレート上には、前記ＩＣパッケージを片寄せして位置決めする機構が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
前記ＩＣパッケージを片寄せして位置決めする機構は、一端部が、前記フローティングプレートに固定され、他端部が、前記ＩＣパッケージを水平方向に移動させ、中間部が、垂直方向上方に凸状に湾曲している板バネからなる片寄せ機構と、前記板バネの前記他端部により前記ＩＣパッケージが移動される方向に直交する面を有する位置決め機構とを備えていることが好ましい。
【００１３】
また、前記片寄せ機構は、前記フローティングプレート上に、直交する位置に２組設けられていることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記片寄せ機構の板バネの他端部には、前記ＩＣパッケージを移動させる押し部材を備えていてもよい。
【００１５】
さらに、前記片寄せ機構の板バネの他端部は、前記水平方向に凸状に湾曲する屈曲部と、前記上方に延びる垂直部とを有し、前記屈曲部と垂直部は、前記押し部材に形成される空洞部に収容されていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜３を用いて本発明に実施例について説明する。図１は、カバー体及び押え部材がない状態での本発明のＩＣソケットの上面図である。図２は、カバー体及び押え部材が揃った状態での本発明のＩＣソケットであって、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、本発明のＩＣソケットにおけるＩＣパッケージの片寄せ機構を詳細に説明するための図面である。なお、図４の従来例と同じ番号は、同じ部品または構成を示す。
【００１７】
図１、２に示されるように、本発明のＩＣソケット１０は、図４に示される従来のものと比べて、実質的に、フローティングプレート４上に、板バネ部材１１、１１’、ＩＣパッケージを移動させる押し部材１２、１２’からなるＩＣパッケージ片寄せ機構を、直交する２方向に１つづつ備えている点で異なる。その他の構造は、従来のものと略同じであるが、一応概略の構造を説明する。
【００１８】
ＩＣソケット１０は、基体１とカバー体７とから形成される。該基体１は、ＩＣパッケージ６と検査用ボード（図示せず）とを電気的に接続するためのコンタクトを構成する複数の円筒状コンタクトピン２が該基体１を垂直方向に貫通して植設固定されるとともに、対向する一対の側部にカバー体と係合する一対の押え部材８及び上面にフローティングプレート４を備えている。前記一対の押え部材８は、基体１の対向する一対の側部の設置凹部１ｂに回動自在に設けられており、カバー体７と係合する係合凸部８ａが形成されている。
【００１９】
フローティングプレート４は、前記基体１に垂直方向に固定されているガイドピン３に上下（垂直）方向に移動自在に案内され、常時スプリング（図示せず）により該ガイドピン３上端に設けられているストッパ３ａに、水平を保って押圧されている。また、フローティングプレート４には、前記基体１に植設固定され、該基体１から突出している複数の円筒状コンタクトピン２の先端部が挿入される透孔４ｃが形成され、したがって、該フローティングプレート４は、前記複数の円筒状コンタクトピン２と相対的に移動可能となっている。
【００２０】
なお、本実施例においては、ＩＣパッケージ６と検査用ボードとを電気的に接続するコンタクトとして円筒状コンタクトピン２が採用されているが、これに限られるものではない。すなわち、コンタクトは、円筒状コンタクトピン２や湾曲板バネ製コンタクトピンに代表されるように、垂直方向に弾性変形可能であればよい。
【００２１】
また、このフローティングプレーと４上には、上記した２つのＩＣパッケージ片寄せ機構及び該片寄せ機構によりＩＣパッケージの位置を最終的に決める位置決め機構としての４つの位置決め部材１３が設けられている。ＩＣパッケージの位置決めは、前記２つの片寄せ機構と前記位置決め部材１３の前記２つの片寄せ機構に対向する面１３ａ及び１３ｂとにより決定される。さらに、前記４つの位置決め部材１３は、ＩＣパッケージ６をフローティングプレート４上に最初に載置する際のＩＣパッケージの概略位置決め機構としても機能する。
【００２２】
他に、１ａは、基体１に形成されたカバー体案内用壁、４ｅ、４ｅ’は、前記板バネ部材１１、１１’を固定する固定用突部、９は、基体１を検査ボードに固定するためのボルト孔である。
【００２３】
カバー体７は、ＩＣパッケージ押圧部７ａ、板バネ押圧部７ｂ及び前記押え部材８に形成されている係合凸部８ａと係合する係合凹部７ｃが形成されている。
【００２４】
ここで、ＩＣパッケージ片寄せ機構及びその動作について図３を用いて詳細に説明する。
【００２５】
板バネ部材１１の先端部は、図３（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、水平方向に向って凸状に湾曲している屈曲部１１ａと垂直方向上方に延びる垂直部１１ｂとが形成されている。板バネ部材１１の中間部１１ｃは、図に示されるように、垂直方向上方に向って凸状に湾曲し、後述するようにカバー体７の板バネ押圧部７ｂにより垂直方向下方に押圧されると水平方向にその長さが伸びるように弾性が付加されている。また、板バネ部材１１の基端部１１ｄは垂直に起こされて、前記フロティングプレート４に形成されている板バネ固定用突部４ｅに固定されている。
【００２６】
ＩＣパッケージを移動させる押し部材１２は、前記板バネ部材１１の伸び縮みにより前進又は後退するように、その空洞部１４内に前記板ばね部材１１の先端部の屈曲部１１ａと垂直部１１ｂが連通路１４ｃを介して収容されている。
【００２７】
ＩＣパッケージ片寄せ機構の動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、ＩＣパッケージ６が、フローティングプレート４上に前記４つの位置決め部材１３に案内されて概略位置決めされている状態を示す図であり、（ａ）は上面図（この図ではＩＣパッケージ６は図示されていない。）、（ｂ）は側面図である。この状態で、カバー体７が基体１の壁１ａに案内されて垂直方向に下降されると、該カバー体７の板バネ押圧部７ｂが、板バネ１１の上方に凸状に湾曲している中間部１１ｃを押す（図において矢印Ｚ方向に押す。）。
【００２８】
図３（ｃ）に示されるように、板バネ１１は伸び、その先端部の屈曲部１１ａが、押し部材１２の空洞部１４の前壁１４ａに当接し、該押し部材１２を前進させる（図において矢印Ｘ方向に移動させる。）。続いて、押し部材１２の前面１２ａがＩＣパッケージ６側部に当接し、該ＩＣパッケージ６を矢印Ｘ方向に移動させる。
【００２９】
なお、本実施例においては、押し部材１２の前面１２ａは、上から見ると直線状をなしている（図３（ａ）参照）が、該前面１２ａは、ＩＣパッケージ６を単に押して移動させればよいのであるから、円弧状等どのような形状であってもよい。
【００３０】
最終的に、ＩＣパッケージ６が、位置決め部材１３のＩＣパッケージ片寄せ機構に対向する面１３ａに当接することにより、ＩＣパッケージ６のＸ方向の位置決めがされる。同時にもう１つのＩＣパッケージ片寄せ機構も同様に動作し、Ｙ方向（図１参照）の位置も決定される。
【００３１】
この後、後述するＩＣパッケージ６のバンプと円筒状コンタクトピン２との接触のために、板バネ部材１１の中間部１１ｃにはさらに押圧力が加えられるが、本実施例では、前記屈曲部１１ａが空洞部１４の前壁１４ａに沿って上方に逃げることにより該押圧力を逃がし、ＩＣパッケージ６に対するＸ方向の余計な負荷がかからないように構成されている。なお、屈曲部１１ａ及びその近傍は、過大な押圧力を逃がすためのものであることから、よりバネ定数の小さいものすなわちより柔らかいバネ部材で形成すると、より好ましい。
【００３２】
次に、カバー体７による押圧力が解除されると、板バネ１１はその弾性力により元の状態に復帰する。この時、板バネ１１の先端部の垂直部１１ｂが、押し部材１２の空洞部１４の後壁１４ｂに当接して、押し部材１２を後退させ、該押し部材１２を元の位置に戻す（図３（ｄ）参照）。
【００３３】
図２に戻って、ＩＣパッケージをＩＣソケット１０に搭載する全体の動作について説明する。
【００３４】
図２（ａ）に示されるように基体１からカバー体７が取り外されている状態で、ＩＣパッケージ６が位置決め部材１３に案内されてフローティングプレート４上に載置される。続いて、カバー体７が基体１の壁１ａに案内されてフローティングプレート４に向けて下降される。この時、先ずカバー体７に設けられている板バネ押圧部７ｂ、７ｂ’が、フローティングプレート４上のＸ、Ｙ方向に配置されている板バネ１１、１１’の中間部（凸状湾曲部）１１ｃ、１１ｃ’に当接し、板バネ１１、１１’を伸ばし、押し部材１２、１２’を前進させ、結果、ＩＣパッケージ６は、位置決め部材１３の壁１３ａ、１３ｂに押し当てられて、Ｘ、Ｙ方向（図１参照）に正確に位置決めされる。
【００３５】
上記位置決めに関し、本実施例では、片寄せ機構を構成する２つの板バネ１１、１１’に対抗する面１３ａ、１３ｂが透孔４ｃとの間で正確な精度がとれていればよい。すなわち、従来のように位置決め部材１３の面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び１３ｄの全てが透孔４ｃとの間に精度をとる必要はない。さらに、本実施例では、面１３ｃ、１３ｄにおける精度を必要とされないので、ＩＣパッケージ６の外形が対応する位置より外側へその位置をずらせることができ、すなわち、面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び１３ｄにより形成される輪郭形状をＩＣパッケージ６の外形よりやや大きい形状に形成することができ、それにより、ＩＣパッケージ６の載置時におけるフローティングプレート４上への案内が容易にかつ確実に行える。それは、また、自動機などにおけるＩＣパッケージ載置の精度を要求しない。
【００３６】
この後、正確に位置決めされたＩＣパッケージ６のバンプを円筒状コンタクトピン２の先端部に接触させるために、カバー体７とフローティングプレート４との間にＩＣパッケージ６を挟持しつつフローティングプレート４を押し下げるべく、カバー体７がさらに下降される。カバー体７が所定のストローク下降されることにより、ＩＣパッケージ６のバンプと円筒状コンタクトピン２の先端とが接触し、基体１に形成されている押え部材８をカバー体７に係合させることにより、ＩＣソケット１０へのＩＣパッケージの搭載が完了する。
【００３７】
ＩＣパッケージ６のＩＣソケット１０からの取外しは、上記搭載と逆の動作で行なわれる。すなわち、基体１とカバー体７との係合を解き、カバー体７をフローティングプレート４上から取り除くことにより、ＩＣパッケージ６はフリーとなり、ＩＣソケット１０から取り出すことができる。
【００３８】
上記実施例においては、カバー体７は、基体１と別体構造としているが、例えば、一対の押え部材が設けられている基体の側部と異なる基体側部に回動自在に取り付けられていてもよいし、１つの押え部材が設けられている基体の側部に対向する基体側部に設けられていてもよい（いわゆるクラムシェルタイプソケットであってもよい）。
【００３９】
さらに、押え部材８に係合して基体１に固定される該カバー体７はなくてもよい。この場合、板バネ部材１１の押圧は、ＩＣパッケージ搭載用自動機械などに設けられた押圧部材により実行され、また、ＩＣパッケージ６の押圧及び固定は、同じく自動機械などに設けられた押圧部材により上下動されるカバーに連動して回動されるラッチ機構などにより実行される（いわゆるオープントップソケットであってもよい）。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた通り、ＩＣソケット１０を本発明のように構成することにより、簡単な構造でＩＣパッケージの正確な位置決めが可能となり、また、水平方向での片寄せ機構に上下方向（垂直方向）の力を利用できるため、特に自動機などに容易に適用可能である。
【００４１】
さらに、従来の位置決め機構に要求されるほどにはその加工精度を要求されない。したがって、フローティングプレートを含むＩＣソケットの製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】カバー体及び押え部材が排除された状態での本発明のＩＣソケットの上面図である。
【図２】カバー体及び押え部材を含む図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。（ａ）は、ＩＣパッケージをフローティングプレート上に載置した時、（ｂ）は、片寄せ機構が移動開始する時、（ｃ）は、ＩＣパッケージが位置決めされ、そのバンプと円筒状コンタクトピンが接触を完了した時を示す。
【図３】本発明のＩＣソケットにおけるＩＣパッケージの片寄せ機構を詳細に説明するための図面である。（ａ）は、該機構の上面図、（ｂ）は、該機構がフリーの状態の時、（ｃ）は、該機構が作動している時、（ｄ）は、該機構が再びフリーの状態になったときを示す。
【図４】従来のＬＧＡ用ＩＣパッケージの断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　基体
２　　　　　（垂直方向に弾性変形可能な）円筒状コンタクトピン
３　　　　　ガイドピン
４　　　　　フローティングプレート
４ａ　　　　位置決め用凹部
４ｂ　　　　窪み
４ｃ　　　　透孔
５　　　　　スプリング
６　　　　　ＩＣパッケージ
７　　　　　カバー体
７ａ　　　　（カバー体の）ＩＣパッケージ押圧部
７ｂ　　　　板バネ押圧部
７ｃ　　　　係合凹部
８　　　　　押え部材
８ａ　　　　係合凸部
９　　　　　ボルト孔
１０　　　　ＩＣソケット
１１　　　　板バネ部材
１１ａ　　　（板バネ部材の）屈曲部
１１ｂ　　　（板バネ部材の）垂直部
１１ｃ　　　（板バネ部材の）中間部
１１ｄ　　　（板バネ部材の）基端部
１２　　　　押し部材
１２ａ　　　（押し部材の）前面
１３　　　　位置決め部材
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ　（位置決め部材の）面
１４　　　　（押し部材の）空洞部
１４ａ　　　（空洞部の）前壁
１４ｂ　　　（空洞部の）後壁
１４ｃ　　　（空洞部の）連通路
【図１】
2004063268.tif 000003
【図２】
2004063268.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004063268.tif 000006