(57)【要約】【課題】成形が容易で、安価であると共に、軽量で、且つ、周囲に引け目もなく摺動抵抗を小さくできる電気接触子及び電気部品用ソケットを提供する【解決手段】ＩＣパッケージ１２に接触される第１接触部２６ａを有する第１接触部材２６と、配線基板１３に接触される第２接触部２７ｄを有する第２接触部材２７と、両第１及び第２接触部材２６，２７を互いに反対方向に付勢するコイルスプリング２８とを有し、第１，第２接触部材２６，２７は、導電性を有する板材が折曲げ加工されて筒形状に形成されたコンタクトピン１５。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気部品に接触される第１接触部を有する第１接触部材と、第２の電気部品に接触される第２接触部を有する第２接触部材と、該両第１及び第２接触部材を互いに反対方向に付勢する付勢手段とを有し、
前記第１，第２接触部材は、導電性を有する板材が曲げ加工されて筒形状に形成されたことを特徴とする電気接触子。
【請求項２】
前記第１接触部材の第１接触部又は前記第２接触部材の第２接触部の少なくとも一方は、王冠形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載の電気接触子。
【請求項３】
前記第２接触部材の端部が開放されて開口部が設けられ、該開口部から前記第１接触部材が挿入されると共に、前記第２接触部材内に、前記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に記載の電気接触子。
【請求項４】
前記第１接触部材は、長手方向の中間部に、他の部分より径の大きい膨出部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気接触子。
【請求項５】
前記第１接触部材は、前記第２接触部材内に挿入された端部に、他の部分より小径の突部が形成され、該突部に前記付勢手段であるコイルスプリングが嵌合されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の電気接触子。
【請求項６】
前記第２の電気部品が配線基板であり、
該配線基板上に配設され、上側に前記第１の電気部品が収容されるソケット本体と、
該ソケット本体に配設され、請求項１乃至５の何れか一つに記載の複数の電気接触子とを有している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）等の第１の電気部品と、配線基板等の第２の電気部品とを電気的に接続する電気接触子及び、この電気接触子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、この種の電気接触子としては、例えば図９に示すようなものがある（特許文献１参照）。すなわち、この電気接触子１は、プランジャ２とばね部材３とから構成され、この電気接触子１が、ソケット本体４の上側保持部材５及び下側保持部材６に保持されている。この電気接触子１により、配線基板７とこの上側に配設される図示省略の電気部品（ＩＣパッケージ）とが電気的に接続されるように構成されている。
【０００３】
より詳しくは、そのプランジャ２は、上端部にその電気部品に接触される接触部２ａが形成されると共に、中間部に抜け止めとなるフランジ部２ｂが形成され、更に、このフランジ部２ｂの下側に軸部２ｃが形成されている。
【０００４】
また、ばね部材３は、線材が伸縮自在に巻かれた通常巻部３ａと、線材が密着して巻かれた密着巻部３ｂとが上下に連続して形成され、その通常巻部３ａ内に、プランジャ２の軸部２ｃが挿入されている。そして、そのばね部材３とプランジャ２とが互いに接触されることにより電気的に接続され、そのばね部材３の密着巻部３ｂが配線基板７の電極部７ａに電気的に接続されるようになっている。
【０００５】
このようなものにあっては、プランジャ２の上側に電気部品が収容され、この電気部品により、プランジャ２が下方に押されると、ばね部材３の通常巻部３ａが圧縮されてプランジャ２が下降する。この圧縮力がプランジャ２の接触部２ａ及びばね部材３の密着巻部３ｂに作用することにより、その接触部２ａが電気部品の端子に、又、密着巻部３ｂが配線基板７の電極部７ａに所定の接圧で、接触することとなる。
【０００６】
これにより、電気部品の端子と配線基板７の電極部７ａとが電気的に接続され、この状態で、電気部品（ＩＣパッケージ）のバーンイン試験等が行われることとなる。
【特許文献１】特開平１０−２３９３４９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のものにあっては、プランジャ２が円柱状のピンを切削して成形されたものであるため、成形が大変で、高価であると共に、重量も重くなる。また、プランジャ２の周囲には、切削により引け目が発生するため、上下動時に摺動抵抗が大きくなるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、成形が容易で、安価であると共に、軽量で、且つ、周囲に引け目もなく摺動抵抗を小さくできる電気接触子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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１の電気部品に接触される第１接触部を有する第１接触部材と、第２の電気部品に接触される第２接触部を有する第２接触部材と、該両第１及び第２接触部材を互いに反対方向に付勢する付勢手段とを有し、前記第１，第２接触部材は、導電性を有する板材が曲げ加工されて筒形状に形成された電気接触子としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記第１接触部材の第１接触部又は前記第２接触部材の第２接触部の少なくとも一方は、王冠形状を呈していることを特徴とする。
【００１１】
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、前記第２接触部材の端部が開放されて開口部が設けられ、該開口部から前記第１接触部材が挿入されると共に、前記第２接触部材内に、前記付勢手段が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記第１接触部材は、長手方向の中間部に、他の部分より径の大きい膨出部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の構成に加え、前記第１接触部材は、前記第２接触部材内に挿入された端部に、他の部分より小径の突部が形成され、該突部に前記付勢手段であるコイルスプリングが嵌合されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記第２の電気部品が配線基板であり、該配線基板上に配設され、上側に前記第１の電気部品が収容されるソケット本体と、該ソケット本体に配設され、請求項１乃至５の何れか一つに記載の複数の電気接触子とを有している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】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、電気接触子の第１接触部材及び第２接触部材の何れもが、板状の導電材が曲げ加工されることにより円筒状に成形されているため、従来と異なり、切削により成形したものでないことから、成形が容易で、安価にでき、且つ、重量も軽くできる。そして、電気接触子は一つの電気部品用ソケットに多数配設されているため、一つの電気接触子を軽量化できると、電気部品用ソケット全体として大幅な軽量化ができる。従って、この電気部品用ソケットが多数配設される配線基板に対する負担を軽減できる。
【００１６】
また、それら第１接触部材及び第２接触部材は、切削加工により形成されていないため、周面に切削による引け目が発生しないことから、これら第１接触部材及び第２接触部材の上下動時における摺動抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加え、第１接触部材の第１接触部又は第２接触部材の第２接触部の少なくとも一方は、王冠形状を呈しているため、第１接触部材の、王冠形状の第１接触部は、切削で形成する場合と比べ、プレスで形成することにより極めて簡単に成形できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、第２接触部材の端部が開放されて開口部が設けられ、この開口部から第１接触部材が挿入されることにより、この第２接触部材と第１接触部材とを電気的に接続することができるため、導通性能を向上させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、第１接触部材は、長手方向の中間部に、他の部分より径の大きい膨出部が形成されているため、切削等により、その膨出部に相当する部分を形成する場合と比べ、容易に且つ安価に成形できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、第１接触部材は、第２接触部材内に挿入された端部に、他の部分より小径の突部が形成され、この突部に付勢手段であるコイルスプリングが嵌合されているため、第１接触部材と第２接触部材との間の摺動部分に、そのコイルスプリングが噛み込まれるようなことがないことから、第１接触部材及び第２接触部材の円滑な伸縮動作を行わせることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、第１の電気部品が収容されるソケット本体と、このソケット本体に配設され、請求項１乃至５の何れか一つに記載の複数の電気接触子とを有している電気部品用ソケットとしたため、上記各効果を有する電気部品用ソケットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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］
【００２３】
図１乃至図７には、この発明の実施の形態１を示す。
【００２４】
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に「第１の電気部品」であるＩＣパッケージ１２を収容することにより、このＩＣパッケージ１２と「第２の電気部品」である配線基板１３とをＩＣソケット１１を介して電気的に接続するようにしている。
【００２５】
このＩＣパッケージ１２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１２ｂの下面に「端子」としての多数の略球形状の半田ボール１２ａが縦列と横列にマトリックス状に配列されている。
【００２６】
そのＩＣソケット１１は、配線基板１３上に取り付けられるソケット本体１４を有し、このソケット本体１４に、「電気接触子」である複数のコンタクトピン１５が配設されている。
【００２７】
そのソケット本体１４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１８及び下側保持部材１９の保持孔１８ａ，１９ａにそれらコンタクトピン１５が挿入されて保持されている。
【００２８】
また、その上側保持部材１８の上側に、フローティングプレート２０が図示省略のガイドピン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。
【００２９】
そして、このフローティングプレート２０の挿通孔２０ａに、コンタクトピン１５の上部側が挿入されている。
【００３０】
そのコンタクトピン１５は、ＩＣパッケージ１２に電気的に接続される第１接触部材２６と、配線基板１３に電気的に接続される第２接触部材２７と、これら両第１接触部材２６及び第２接触部材２７を互いに反対方向に付勢する「付勢手段」としてのコイルスプリング２８とから構成されている。
【００３１】
その第１接触部材２６は、導電性を有する板材が曲げ加工により筒形状に形成され、上端部に半田ボール１２ａに接触する王冠形状の第１接触部２６ａが形成され、長手方向（上下方向）の中間部に、他の部分より径の大きい膨出部２６ｂが形成されている。
【００３２】
また、この第１接触部材２６は、第２接触部材２７内に挿入された端部（下端部）に、他の部分より小径の突部２６ｃが形成されるコイルスプリング２８が嵌合されている。
【００３３】
一方、第２接触部材２７は、導電性を有する板材が曲げ加工により筒形状に形成され、上側に大径筒部２７ａが形成されると共に、下側に小径筒部２７ｂが形成され、その大径筒部２７ａの上端部（端部）が開放されて開口部が形成され、この開口部を介して上方から第１接触部材２６が挿入され、この第１接触部材２６の突部２６ｃと、第２接触部材２７の大径筒部２７ａ及び小径筒部２７ｂの段差部２７ｃとの間にコイルスプリング２８が介在されて互いに離間する方向に付勢されている。
【００３４】
また、小径筒部２７ｂの下端部には、配線基板１３の電極部１３ａに接触する王冠形状の第２接触部２７ｄが形成されている。
【００３５】
そして、ソケット本体１４の上側保持部材１８の保持孔１８ａは、上側に小径孔部１８ｂが、その下側に大径孔部１８ｃが形成され、この大径孔部１８ｃ内に第１接触部材２６の膨出部２６ｂが挿入されており、この膨出部２６ｂが、小径孔部１８ｂと大径孔部１８ｃとの間の段差部１８ｄに当接することにより、第１接触部材２６の上昇が停止されて抜け止めされるように構成されている。
【００３６】
また、第２接触部材２７は、最下降状態で、段差部２７ｃが、下側保持部材１９の上面に当接して下降が停止されて抜け止めされるように構成されている。
【００３７】
一方、そのソケット本体１４には、開閉部材３１が回動軸３２により回動自在に配設されると共に、この開閉部材３１が図示省略のスプリングにより開く方向に付勢されている。この開閉部材３１には、ＩＣパッケージ１２を押圧する押圧部材３３が図１に示す閉状態で上下動自在に配設されると共に、スプリング３４により下方に付勢されている。
【００３８】
そして、ソケット本体１４には、その開閉部材３１の先端部に形成された係止部に係脱されるフック部材３５が軸３６により回動自在に配設され、係止状態で開閉部材３１の閉状態が維持できるように構成されている。
【００３９】
次に、コンタクトピン１５の製造方法について説明する。
【００４０】
まず、コンタクトピン１５の第１接触部材２６を製造するには、導電性の平板材を、所定の形状に打ち抜き、王冠形状の第１接触部２６ａに対応する山形形状に形成すると共に、膨出部２６ｂに対応する部分を形成する。
【００４１】
その後、この打ち抜かれた板材を、曲げ加工（カーリング）して筒状に形成することにより、第１接触部材２６を形成する。
【００４２】
また、第２接触部材２７を製造するには、第２接触部材２６と同様に、導電性の平板材を、所定の形状に打ち抜き、王冠形状の第２接触部２７ｄに対応する山形形状に形成すると共に、段差部２７ｃに対応する部分を形成する。
【００４３】
次いで、この打ち抜かれた板材を、曲げ加工（カーリング）して筒状に形成することにより、第２接触部材２７を形成する。
【００４４】
これら第１接触部材２６及び第２接触部材２７の、折曲げ方向は、図６に示すように、外周面側突当て部Ｐに、打ち抜き時のいわゆるダレ面が位置するように折曲げると共に、内周面側突当て部Ｑは、面打ち加工を行い、摺動時にバリによる削れが生じないようにする。
【００４５】
そのように成形された第２接触部材２７の大径筒部２７ａ内に、コイルスプリング２８を収容すると共に、この第２接触部材２７の大径筒部２７ａ内に、第１接触部材２６を挿入して、コンタクトピン１５の組立てを完了する。
【００４６】
そして、このように成形されたコンタクトピン１５をソケット本体１４の上側保持部材１８及び下側保持部材１９の保持孔１８ａ，１９ａに挿入して保持する。
【００４７】
次に、作用について説明する。
【００４８】
まず、ＩＣパッケージ１２を収容する場合について説明する。予め、ＩＣソケット１１を配線基板１３上に載置することにより、この配線基板１３の電極部１３ａに、コンタクトピン１５の第２接触部材２７を当接させる。これにより、ソケット本体１４の下方に突出するコンタクトピン１５の第２接触部材２７が配線基板１３に押されて、ソケット本体１１内側に押し込まれる（図４参照）。
【００４９】
そして、開閉部材３１を開いた状態で、ＩＣパッケージ１２を自動機等により搬送してフローティングプレート２０上に収容する。この際には、このＩＣパッケージ１２は、フローティングプレート２０上の所定位置に載置され、図４に示すように、半田ボール１２ａがフローティングプレート２０の挿通孔２０ａに挿入された状態となる。
【００５０】
この状態から、開閉部材３１を閉じて、この開閉部材３１にフック部材３５を係止させることにより、この開閉部材３１の押圧部材３３にてＩＣパッケージ１２を下方に押圧する。すると、フローティングプレート２０がスプリングの付勢力に抗して下降され、半田ボール１２ａがコンタクトピン１５の第１接触部材２６の第１接触部２６ａに当接し、この第１接触部材２６が下方に向けて、コイルスプリング２８の付勢力に抗して変位される（図３参照）。
【００５１】
これにより、コンタクトピン１５は、コイルスプリング２８の付勢力に抗して圧縮されるため、この反力により、第１接触部２６ａがＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ａに、又、第２接触部２７ｄが配線基板１３の電極部１３ａにそれぞれ同じ所定の接圧で接触されることとなる。
【００５２】
これで、コンタクトピン１５を介してＩＣパッケージ１２と配線基板１３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。
【００５３】
この際には、コンタクトピン１５の第１接触部材２６が、第２接触部材２７内に挿入されて接触しているため、第１接触部材２６と第２接触部材２７とがコイルスプリング２８のみを介して電流が流れる場合より、電流が流れ易くなり、高周波特性を向上させることができる。
【００５４】
このようなものにあっては、第１接触部材２６及び第２接触部材２７の何れもが、板状の導電材が曲げ加工されることにより円筒状に成形されているため、従来と異なり、切削により成形したものでないことから、成形が容易で、安価にでき、且つ、重量も軽くできる。コンタクトピン１５は一つのＩＣソケット１１に多数配設されているため、一つのコンタクトピン１５を軽量化できると、ＩＣソケット１１全体として大幅な軽量化ができる。従って、このＩＣソケット１１が多数配設される配線基板１３に対する負担を軽減できる。
【００５５】
また、それら第１接触部材２６及び第２接触部材２７は、切削加工により形成されていないため、周面に切削による引け目が発生しないことから、これら第１接触部材２６及び第２接触部材２７の上下動時における摺動抵抗を小さくすることができる。
【００５６】
さらに、第１接触部材２６は、上方への抜け出しを規制するためのストッパとなる膨出部２６ｂを一体成形できるため、切削等により、膨出部２６ｂに相当する部分を形成する場合と比べ、容易に且つ安価に成形できる。
【００５７】
しかも、第１接触部材２６の、王冠形状の第１接触部２６ａは、切削で形成する場合と比べ、プレスで形成することにより極めて簡単に成形できる。
【００５８】
また、その第１接触部材２６には、突部２６ｃを形成し、この突部２６ｃにコイルスプリング２８を嵌合させるようにして位置決めしているため、第１接触部材２６と第２接触部材２７との間の摺動部分に、そのコイルスプリング２８が噛み込まれるようなことがない。従って、第１接触部材２６及び第２接触部材２７の円滑な伸縮動作を行わせることができる。
［発明の実施の形態２］
【００５９】
図８には、この発明の実施の形態２を示す。
【００６０】
この実施の形態２の「電気接触子」であるコンタクトピン３９が実施の形態１のものと相違している。
【００６１】
すなわち、このコンタクトピン３９は、略筒状の第１接触部材４０及び第２接触部材４１と、この両者４０，４１の間に配設されたコイルスプリング４２とから構成されている。
【００６２】
それら両接触部材４０，４１は、それぞれ導電性を有する板材が、曲げ加工（カーリング）されて筒状に形成され、大径筒部４０ａ，４１ａと小径筒部４０ｂ，４１ｂとを有している。そして、両大径筒部４０ａ，４１ａ内にコイルスプリング４２の両端部が挿入された状態で配設されている。
【００６３】
そして、その第１接触部材４０の小径筒部４０ｂに形成された第１接触部４０ｃが、実施の形態１と同様なＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ａに、又、その第２接触部材４１の小径筒部４１ｂに形成された第２接触部４１ｃが、実施の形態１と同様な配線基板１３の電極部１３ａに電気的に接続されるようになっている。
【００６４】
このようなコンタクトピン３９にあっては、実施の形態１のものより構造が簡単で、両接触部材４０，４１の間がコイルスプリング４２を介して電気的に接続されるようになっている。
【００６５】
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。
【００６６】
なお、上記実施の形態では、「電気接触子」であるコンタクトピン１５をＩＣソケット１１に適用したが、これに限らず、他のものにも適用できる。また、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。
【００６７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＩＣソケットの左半分を断面した側面図である。
【図２】同実施の形態１に係るＩＣパッケージ収容前の状態を示す、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ＩＣパッケージ収容状態を示す、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４】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におけるソケット本体及びコンタクトピンを示す拡大断面図である。
【図５】同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピンの第１接触部材を示す図で、（ａ）は同第１接触部材の正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図６】同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピンの第１接触部材を示す横断面図である。
【図７】同実施の形態１に係るＩＣソケットのコンタクトピンの第１接触部材と、コイルスプリングとの接続状態等を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るコンタクトピンの拡大断面図である。
【図９】従来例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
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 半田ボール（端子）
12b パッケージ本体
13  配線基板
13a 電極部
14  ソケット本体
15  コンタクトピン（電気接触子）
18  上側保持部材
19  下側保持部材
20  フローティングプレート
26  第１接触部材
26a 第１接触部
26b 膨出部
26c 突部
26d 閉塞片
27  第２接触部材
27a 大径筒部
27b 小径筒部
27c 段差部
27d 第２接触部
28  コイルスプリング
【図１】
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【図２】
2007200583.tif 000004
【図３】
2007200583.tif 000005
【図４】
2007200583.tif 000006
【図５】
2007200583.tif 000007
【図６】
2007200583.tif 000008
【図７】
2007200583.tif 000009
【図８】
2007200583.tif 000010
【図９】
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