電子部品用ソケット
【課題】 ＩＣチップなどの電子部品が装着される電子部品用ソケットにおいて、電子部品の電極部に対して、比較的長い端子部を適度な弾性力で接触させることができ、且つ端子部の配列ピッチも短くしやすい電子備品用ソケットを提供する。
【解決手段】 ハウジング２に金属板で形成された中間端子部１０が複数保持されている。中間端子部１０の保持片１１は絶縁保持部１５ａに保持され、弾性片１２が上方に延び出ている。電子部品３０の部品電極部３１で接触片１２ｂが押されると、弾性片１２が、第１の支点１６で支持されて撓むとともに、中腹部が中間支点部１５ｄで支持されて、第２の支点１７を介してさらに撓む。その結果、自由長の長い弾性片１２であっても変形時の水平方向への移動距離Ｗａを短くでき、中間端子部１０の配列ピッチを短くしやすくなる。
【解決手段】 ハウジング２に金属板で形成された中間端子部１０が複数保持されている。中間端子部１０の保持片１１は絶縁保持部１５ａに保持され、弾性片１２が上方に延び出ている。電子部品３０の部品電極部３１で接触片１２ｂが押されると、弾性片１２が、第１の支点１６で支持されて撓むとともに、中腹部が中間支点部１５ｄで支持されて、第２の支点１７を介してさらに撓む。その結果、自由長の長い弾性片１２であっても変形時の水平方向への移動距離Ｗａを短くでき、中間端子部１０の配列ピッチを短くしやすくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップなどの電子部品を支持する電子部品用ソケットに係り、特に、電子部品の底面に設けられた電極部とこれに接触する端子部のピッチを短くでき、且つ電極部と端子部とを安定した弾性力で接触させることができる電子部品用ソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１に、ＩＣチップなどの電子部品を支持するソケットが開示されている。このソケットでは、プリント基板上に設置されるフレームの内部に絶縁基板が固定されており、この絶縁基板に板ばねで形成された複数の端子部（コンタクト）が設けられている。
【０００３】
下面に複数の電極部を有する電子部品がフレームに装着されると、板ばねで形成された端子部（コンタクト）が電子部品の電極部で押されて撓み変形し、その弾性反力によって、端子部と電極部とが圧接されて導通状態となる。
【０００４】
片持ち梁である板ばねの端子部に集中荷重が作用して撓みを発生するとき、端子部の断面積を一定にすると、自由長が長いとばね定数が小さくなり、自由長が短いとばね定数が大きくなる。
【０００５】
したがって、端子部の自由長を短くすると、電子部品の電極部で押されたときの撓み量を小さくでき、端子部の配列ピッチを短くしやすくなる。ただし、端子部を曲げるのに大きな力が必要になり、多数設けられた端子部からの反力が過大になり、電子部品を装着しにくくなる。また、端子部を変形させるのに必要な力が大きくなるため、端子部の基端部の最大応力が大きくなり、端子部の強度が低下しやすい。
【０００６】
一方、端子部の自由長を長くすると、個々の端子部を曲げるために必要な力が小さくなるため、電子部品を装着するときの弾性反力が小さくなり、電子部品を装着しやすくなる。また、端子部を曲げるのに必要な力が小さいため、端子部の基端部の曲げモーメントを小さくでき、基端部の最大応力を低下させやすくなる。
【０００７】
しかし、端子部の自由長が長いと、端子部と電極部との弾圧力を十分に確保するために、端子部の撓み量を大きくすることが必要になる。その結果、端子部の配列ピッチを短くすることが難しくなり、電極部の配列密度が高い電子部品を支持するソケットに適用しにくくなる。また、端子部の自由長を長くすると、ばね定数が低下するために、端子部との接触力が低下しやすくなり、端子部と電極部との間での接触抵抗が大きくなりやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２８４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電極部と端子部の配列ピッチを短くしても、電子部品が装着されるときの反力が過大になるのを防止でき、しかも端子部と電極部とを適切な力で接触させることができる電子部品用ソケットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電子部品が設置される部品支持部を有するハウジングと、前記ハウジングに固定されて前記電子部品の底面に設けられた複数の部品電極部に接触する端子部とが設けられた電子部品用ソケットにおいて、
前記端子部が、前記ハウジング内の絶縁保持部に保持された保持片と、前記絶縁保持部から前記部品支持部に向けて延びる弾性片とを有し、前記ハウジング内に、前記弾性片の中間部に対向する中間支点部が設けられており、
前記弾性片が前記部品電極部で押されると、前記弾性片が前記保持片との境界部を第１の支点として曲げられるともに、前記弾性片が前記中間支点部との当接部を第２の支点としてさらに曲げられることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、前記電子部品が前記部品支持部に設置されたときに、前記弾性片が、前記第１の支点と前記第２の支点との間の第１の湾曲部と、前記第２の支点と前記部品電極部との間の第２の湾曲部の双方で曲げられる。
【００１２】
本発明の電子部品用ソケットは、端子部の弾性片を比較的長くでき、個々の弾性片の初期の反発力を小さくできるため、電子部品を装着しやすい。ただし、弾性片が撓み変形する過程で、弾性片が中間支点部で支持されて曲がるため、その後の弾性片の先部の変位量を小さくできる。その結果、部品電極部と端子部の配列ピッチを短く設定しやすくなる。また、電子部品が部品支持部に装着されたときの弾性片と部品電極部との接触圧力を適度に調整でき、導通抵抗を低減しやすくなる。
【００１３】
本発明は、前記ハウジング内に、前記絶縁保持部から立ち上がって、前記中間支点部に至る壁面が設けられ、前記端子部に外力が作用していないとき、前記弾性片の少なくとも一部が前記壁面に当接していることが好ましい。
【００１４】
上記のように構成すると、弾性片が変形したときに、その中腹部が中間端子部に確実に当たるようになる。
【００１５】
本発明は、前記端子部に、前記絶縁保持部から前記部品支持部と逆の側に延びる基端片が設けられており、この基端片に、前記部品支持部と逆の側に対向する接続電極部に接続される導通片が形成されているものである。
【００１６】
また、前記ハウジング内に金属板が保持されており、複数の前記端子部を保持した前記絶縁保持部が、前記金属板の貫通穴に保持されているものとすることができる。
【００１７】
上記構成では、複数の端子部が金属板でシールドされるため、外部ノイズからの影響を受けにくくなる。
【００１８】
なお、本発明は、絶縁保持部が合成樹脂製のハウジングに一体に形成されており、複数の端子部がハウジングに直接に固定されてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、端子部の弾性片を長くしても、先端部の変形領域を狭くでき、端子部の配列ピッチを短くしやすくなって、部品電極部の配列密度の高い電子部品に適用できるようになる。また、電子部品を装着するときの抵抗力を小さくでき、しかも、端子部と部品電極部との接触圧力を適正な値に設定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の電子部品用ソケットの斜視図、
【図２】本発明の実施の形態の電子部品用ソケットと、その接続部材装着部に装着される接続部材を示すものであり、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図、
【図３】本発明の実施の形態の電子部品用ソケットに接続部材が装着された状態を示す断面図、
【図４】接続部材と２枚の金属板を示す分解斜視図、
【図５】第１の金属板の平面図、
【図６】第１の金属板と、複数の中間端子部を保持した保持部材とを示す分解斜視図、
【図７】中間端子部の詳細を示す図２の一部分の拡大図、
【図８】電子部品の部品電極部が中間端子部に接触した状態を示す拡大図、
【図９】本発明の第２の実施の形態の電子部品用ソケットを示す断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１ないし図３に示すように、本発明の実施の形態の電子部品用ソケット１は、絶縁性のハウジング２と、このハウジング２に埋設された第１の金属板３および第２の金属板４を有している。ハウジング２と２つの金属板３，４はいわゆるインサート成型法によって一体化されている。すなわち、第１の金属板３と第２の金属板４とが合わされて金型のキャビティの内部に支持された状態で、キャビティ内に溶融樹脂が射出され、２つの金属板３，４を埋設したハウジング２が形成される。
【００２２】
図１ないし図３に示すように、ハウジング２の上部に支持側壁部２ａが形成されており、この支持側壁部２ａで４面が囲まれた上側凹部５が形成されている。４面の支持側壁部２ａのそれぞれの内側面に段差底部２ｂが形成されており、上側凹部５は、段差底部２ｂよりも上側の部分が部品支持部５ａとなり、段差底部２ｂよりも下側の部分が端子変形空間５ｂとなっている。第１の金属板３と第２の金属板４の一部は、上側凹部５の底部すなわち端子変形空間５ｂの底部に位置している。
【００２３】
図２と図３に示すように、ハウジング２には、支持側壁部２ａからさらに４方向の外側に張り出す天井壁部２ｃが形成され、天井壁部２ｃの周囲から下側に延びる装着側壁部２ｄが一体に形成されて、装着側壁部２ｄで４面が囲まれた下側凹部６が形成されている。下側凹部６は、天井壁部２ｃの下面２ｅよりも下側の部分が接続部材装着部６ａとなり、前記下面２ｅよりも上側の部分が端子接続空間６ｂとなっている。ハウジング２は、接続部材装着部６ａが部品支持部５ａよりも外周側に張り出した構造である。
【００２４】
合成樹脂製のハウジング２の内部では、上側凹部５と下側凹部６とが連通しており、上側凹部５と下側凹部６とが、第１の金属板３および第２の金属板４で仕切られている。
【００２５】
第１の金属板３と第２の金属板４は、鋼板などの比較的低抵抗の金属板で構成されている。
【００２６】
図４と図５に示すように、第１の金属板３は、平面で見た形状が矩形状である。第１の金属板３の中央部に、小さな面積の矩形状の中央開口部３ａが形成され、中央開口部３ａを囲む矩形状の領域が、端子保持部３ｂとなっている。端子保持部３ｂである矩形状の領域の全域に、複数の貫通穴７が規則的に並んで設けられている。貫通穴７は、第１の金属板３を貫通する長方形の穴である。
【００２７】
図４と図５に示すように、第１の金属板３には、端子保持部３ｂと同一面で且つ端子保持部３ｂから４方向の側方に延びる天井シールド面３ｄが設けられている。天井シールド面３ｄには貫通穴７が形成されていない。端子保持部３ｂから４方向の側方へ離れた位置に、天井シールド面３ｄからほぼ直角に折り曲げられた４面の側部シールド面３ｃが形成されている。
【００２８】
図４に示すように、第２の金属板４は平板であり、第１の金属板３から側部シールド面３ｃを削除したものと同じ形状で同じ大きさである。第２の金属板４は、中央部に矩形状の中央開口部４ａが形成されている。中央開口部４ａの周囲の矩形状の領域が端子保持部４ｂであり、その外周部に天井シールド面４ｄが一体に形成されている。中央開口部４ａおよび端子保持部４ｂの形状と大きさは、第１の金属板３の中央開口部３ａならびに端子保持部３ｂと同じである。
【００２９】
図２と図３に示すように、第２の金属板４の端子保持部４ｂに複数の貫通穴８が形成されている。この貫通穴８の開口面積と形状、ならびに配列状態は、第１の金属板３の端子保持部３ｂに形成された貫通穴７と同じである。
【００３０】
第１の金属板３と第２の金属板４は、中央開口部３ａと中央開口部４ａとが一致し、複数の貫通穴７と複数の貫通穴８が個別に一致するように重ねられて、互いに電気的に導通された状態で、金型のキャビティ内に保持される。なお、第２の金属板４は第１の金属板３の下面側に重ねられる。そして、キャビティ内に溶融樹脂が射出されてハウジング２が成型される。
【００３１】
上記工程で成型された電子部品用ソケット１は、図１ないし図３に示すように、第１の金属板３の中央開口部３ａおよび端子保持部３ｂと、第２の金属板４の中央開口部４ａおよび端子保持部４ｂとが、上側凹部５と下側凹部６との境界部に位置する。
【００３２】
第１の金属板３の天井シールド面３ｄと第２の金属板４の天井シールド面４ｄは、ハウジング２の天井壁部２ｃの上に位置し、第１の金属板３の天井シールド面３ｄが天井壁部２ｃの最表面に現れる。また、第１の金属板３の側部シールド面３ｃが、装着側壁部２ｄの表面に現れる。部品支持部５ａよりも周囲に張り出した形状の接続部材装着部６ａは、天井部と４面の側部が全て金属板で覆われることになる。
【００３３】
ハウジング２に埋設された第１の金属板３の端子保持部３ｂと第２の金属板４の端子保持部４ｂに、端子部である複数の中間端子部１０が保持されている。中間端子部１０は、端子保持部３ｂおよび端子保持部４ｂの領域の全域に配置されているが、図２と図３などでは、図示の都合上一部の中間端子部１０のみが示されている。
【００３４】
図６に示すように、複数の中間端子部１０は、合成樹脂材料で形成された保持部材１５に保持されている。保持部材１５は細長い棒形状である。図６ならびに図７と図８に示すように、保持部材１５は、基部側に位置する絶縁保持部１５ａと、絶縁保持部１５ａから立ち上がる支持部１５ｂとが一体に形成されている。支持部１５ｂに、第１の金属板３と第２の金属板４の表面に対して垂直に立ち上がる平坦面の壁面１５ｃが形成され、壁面１５ｃの上端のエッジ部（ほぼ直角の角部）が中間支点部１５ｄとなっている。絶縁保持部１５ａと壁面１５ｃおよび中間支点部１５ｄは、保持部材１５の長手方向に沿って互いに平行に形成されている。
【００３５】
前記中間端子部１０は、絶縁保持部１５ａにおいて、長手方向へ一定のピッチで保持されている。中間端子部１０と保持部材１５は、インサート成型法で一体化されている。あるいは、中間端子部１０が絶縁保持部１５ａに圧入されている。
【００３６】
図６に示すように、保持部材１５には、長手方向の幅寸法が一定の値Ｗとなるように区分されて下向きに突出する複数の凸部１５ｅが一体に形成されている。それぞれの凸部１５ｅには、２個の中間端子部１０が保持されている。すなわち、保持部材１５では、幅寸法Ｗの範囲にそれぞれ２組の中間端子部１０が保持されている。
【００３７】
前記凸部１５ｅは、第１の金属板３の端子保持部３ｂに形成された貫通穴７および第２の金属板４の端子保持部４ｂに形成された貫通穴８に、個別に圧入できる寸法で形成されている。それぞれの凸部１５ｅが、上下に並んでいる２つの貫通穴７，８に圧入されて、複数の中間端子部１０が、端子保持部３ｂおよび端子保持部４ｂの領域に保持される。
【００３８】
信号線を伝達するための中間端子部１０と２つの金属板３，４との間は、合成樹脂製の保持部材１５で絶縁されている。図６に示すように、保持部材１５では、凸部１５ｅの側部に、少なくともアース端子として機能する中間端子部１０が露出する凹部１５ｆが形成されている。この凹部１５ｆに対向する部分に、一方の金属板３に形成された一部の貫通穴７の内縁部から一体に突出する導通突起７ａが設けられている。保持部材１５が貫通穴７，８に保持されると、導通突起７ａが凹部１５ｆの内部に入り込んで中間端子部１０と接触し、第１の金属板３が、アース端子として機能する中間端子部１０と同電位に設定される。
【００３９】
また、第２の金属板４の貫通穴８の内縁部に導通突起を形成し、第２の金属板４をアース端子として機能する中間端子部１０に導通させてもよい。
【００４０】
第１の金属板３と第２の金属板４とが重ねられて導通しているため、第１の金属板３と第２の金属板４のいずれか一方を前記中間端子１０に導通させることで、両金属板３，４を接地電位に設定することができる。
【００４１】
あるいは、第１の金属板３の貫通穴７と第２の金属板４の貫通穴８の双方に導通突起を設け、それぞれの導通突起を、前記中間端子１０に導通させてもよい。この場合に、第１の金属板３の導通突起７ａと第２の金属板の導通突起を、互いに重なる位置に形成して、同じ中間端子１０に導通させてもよいし、第１の金属板３の導通突起７ａと第２の金属板の導通突起を異なる位置に形成して、別々の中間端子１０に導通させてもよい。
【００４２】
ハウジング２の上側凹部５と下側凹部６の境界部に、第１の金属板３の端子保持部３ｂと第２の金属板４の端子保持部４ｂが重ねられて位置しているため、ハウジング２の内部空間内に位置する端子保持部３ｂ，４ｂの強度を高く維持でき、撓みなどが発生しにくくなる。また、中間端子部１０を保持している保持部材１５の凸部１５ｅが、上下に重ねられた２つの金属板３，４の貫通穴７，８で保持されるため、保持部材１５の保持強度が高くなる。
【００４３】
中間端子部１０を組み付ける工程としては、先に第１の金属板３と第２の金属板４が重ねられて、貫通穴７，８に保持部材１５の凸部１５ｅが圧入された後に、中間端子部１０を保持した第１の金属板３と第２の金属板４とが金型のキャビティ内に保持された状態で、溶融樹脂が射出されてハウジング２が形成される。あるいは、第１の金属板３と第２の金属板４が埋設されたハウジング２が成型された後の工程で、端子保持部３ｂ，４ｂの貫通穴７，８に、保持部材１５の凸部１５ｅが圧入されてもよい。
【００４４】
それぞれの中間端子部１０は、リン青銅板などの板ばね材料で形成され、表面にニッケルメッキ層がさらにその表面に金メッキ層が積層されている。
【００４５】
図７と図８に拡大して示すように、中間端子部１０は、保持片１１を有しており、この保持片１１が絶縁保持部１５ａに保持されている。中間端子部１０に、保持片１１と連続する弾性片１２が設けられており、この弾性片１２が絶縁保持部１５ａから上方へ突出している。図７には、外力が作用していないときの弾性片１２の自由長がＬａで示されている。弾性片１２は、上方部分に湾曲部１２ａが形成され、先端部に湾曲成形された接触片１２ｂが設けられている。
【００４６】
図７に示すように、中間端子部１０に外力が作用していないとき、弾性片１２の下部が保持部材１５の壁面１５ｃに当接している。弾性片１２は壁面１５ｃの少なくとも一部に当接しており、好ましくは壁面１５ｃの全長において弾性片１２が当接している。弾性片１２の下部の壁面１５ｃに当接している部分と、それよりも右側に位置している隣の保持部材１５の支持部１５ｂとの間に幅寸法δの空間が形成されている。弾性片１２の下部は、この空間内で撓み変形できるようになっている。
【００４７】
弾性片１２は、その変形方向がα方向である。弾性片１２は、前記湾曲部１２ａにおいてα方向へ屈曲するように成形されており、先端部の接触片１２ｂがα方向へ向けられている。図７に示すように、中間端子部１０に外力が作用していないときに、弾性片１２の先端部の接触片１２ｂが、ハウジング２の部品支持部５ａの内部に位置し、弾性片１２の主な部分が端子変形空間５ｂに位置している。
【００４８】
図７と図８に示すように、中間端子部１０に絶縁保持部１５ａよりも下方へ突出する基端片１３が一体に設けられ、基端片１３の下端部が直角に折り曲げられて、導通片１３ａが形成されている。導通片１３ａは、ハウジング２の端子接続空間６ｂの内部に位置している。
【００４９】
図２と図３に示すように、電子部品用ソケット１の接続部材装着部６ａに、接続部材２０が保持される。
【００５０】
接続部材２０は、コネクタ基板であり、上面２０ａに複数の上部接続電極部２１が配列し、下面２０ｂに複数の下部接続電極部２２が配列している。上部接続電極部２１は、表面に球形状の半田層を有している。下部接続電極部２２も表面に球形状の半田層を有している。
【００５１】
図４に示すように、接続部材２０の上面２０ａに、矩形状の電極配列領域２０ｃが形成され、この電極配列領域２０ｃに複数の上部接続電極部２１が規則的に配列している。電極配列領域２０ｃの形状および面積は、第１の金属板３の端子保持部３ｂおよび第２の金属板４の端子保持部４ｂの領域の形状ならびに面積と同等である。また、上部接続電極部２１の配列状態が、中間端子部１０の配列状態と一致し、上部接続電極部２１の配列ピッチＰ１が、中間端子部１０の配列ピッチＰ１と一致している。
【００５２】
接続部材２０はいわゆる多層基板であり、厚さ方向に重ねられた複数の絶縁層によって構成されている。図２に示すように、接続部材２０の内部の各層の表面に内部配線層２３がパターン形成されており、上部接続電極部２１と下部接続電極部２２とが、内部配線層２３を介して一対一の関係で導通している。そして、下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２が、上部接続電極部２１の配列ピッチＰ１よりも広く形成されている。
【００５３】
図３に示すように、接続部材２０は、ハウジング２の接続部材装着部６ａの内部に挿入される。接続部材２０を装着側壁部２ｄの内部に挿入し、天井壁部２ｃの下面２ｅに突き当てることで、ハウジング２に対して接続部材２０が位置決めされ、それぞれの中間端子部１０の導通片１３ａと接続部材２０の上部接続電極部２１とが当接させられる。この状態で加熱炉に供給されると、上部接続電極部２１の表面の半田層が溶融し、上部接続電極部２１と中間端子部１０の導通片１３ａとが個別に半田付けされて、ハウジング２に接続部材２０が保持される。
【００５４】
または、導通片１２ｃの上部接続電極部２１と対向する部分に、予め球状の半田層が付着して設けられ、前記半田層と上部接続電極部２１とを当接させた状態で加熱炉に供給し、半田層を溶融させて上部接続電極部２１と導通片１２ｃとが半田付けされてもよい。
【００５５】
電子部品用ソケット１が実装されるメイン基板（マザーボード）は、その表面にメイン電極部を有しており、メイン電極部は、接続部材２０の下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２と同じピッチで配置されている。接続部材２０の下部接続電極部２２と、メイン電極部とを個別に対面させ、下部接続電極部２２の半田層を溶融させることで、下部接続電極部２２とメイン電極部とが個別に半田付けされ、電子部品用ソケット１が接続部材２０を介してメイン基板に実装される。
【００５６】
また、複数の中間端子部１０のうちのアース端子が、図６に示される導通突起７ａによって２つの金属板３，４に導通されるため、２つの金属板３，４が接地電位に設定される。
【００５７】
中間端子部１０の配列ピッチＰ１に対し、下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２が広いため、メイン基板のメイン電極部のピッチを広くでき、多層基板であるメイン基板の層の数を少なくして、メイン基板の製造コストを削減することが可能である。
【００５８】
図３および図８に示すように、メイン基板に実装された電子部品用ソケット１に、電子部品３０が装着される。電子部品３０は、ＩＣのベアチップ、あるいはＩＣパッケージである。電子部品３０の底面３０ａに、複数の部品電極部３１が形成されている。部品電極部３１は表面が平坦面の金属層で形成されている。電子部品３０の底面３０ａにおける部品電極部３１の配列領域は、多数の中間端子部１０が配列している領域と同じである。部品電極部３１の配列ピッチＰ１は、中間端子部１０の配列ピッチＰ１と同じである。
【００５９】
電子部品３０は、電子部品用ソケット１の部品支持部５ａに挿入されて、支持側壁部２ａで囲まれて平面方向へ動かないように位置決めされ、部品電極部３１と中間端子部１０とが、上下に個別に対向する。そして、電子部品３０が上方から図示しない押さえ部材で押さえられて固定される。
【００６０】
電子部品３０が部品支持部５ａで位置決めされるときに、図７に示すように部品支持部５ａ内に突出している接触片１２ｂに、電子部品３０の部品電極部３１が接触する。電子部品３０が部品支持部５ａの内部に押し込まれると、接触部１２ｂに下向きの荷重Ｆが与えられ、中間端子部１０の弾性片１２に対して、絶縁保持部１５ａの上端からの突出部を支点とする（保持片１１と弾性片１２との境界部を第１の支点１６とする）α方向への曲げモーメントが与えられる。
【００６１】
この曲げモーメントによって、弾性片１２がα方向へ曲げられるが、無荷重状態で弾性片１２の基部が支持部材１５の垂直な壁面１５ｃに接触しているために、図８に示すように、弾性片１２がα方向へ変形し始めると、すぐに支持部１５ｂのエッジ部である中間支点部１５ｄが弾性片１２に当接する。その後、接触片１２ｂが下向きに押されると、弾性片１２の上部が、中間支点部１５ｄとの接触部を第２の支点１７として、さらにα方向へ曲げられる。
【００６２】
弾性片１２は、第１の支点１６と第２の支点１７との間の第１の湾曲部で撓み変形するとともに、第２の支点１７から先部の第２の湾曲部でも撓み変形する。図８に示すように、弾性片１２は、長さＬｂの範囲が第１の湾曲部で、長さＬｃの範囲が第２の湾曲部である。長さＬｂの第１の湾曲部は、隣り合う保持部材１５の間の寸法δの空間内で撓み変形し、長さＬｃの第２の湾曲部は、第２の支点１７よりも上方で撓み変形する。
【００６３】
図７に示すように、弾性片１２は第１の支点１６から先の長さである自由長Ｌａが十分に長いため、曲げ変形の際のばね定数が比較的小さくなり、中間端子部１０から部品電極部３１に作用する弾性反力を小さくしやすい。電子部品３０が装着されるときに、その底面３０ａに設けられた多数の部品電極部３１が中間端子部１０と当たるのことになるが、個々の中間端子部１０の反力を小さくすることで、電子部品３０を装着するときの抵抗力の総和が小さくなる。その結果、電子部品３０を部品支持部５ａに装着しやすくなる。
【００６４】
弾性片１２の自由長が長いと、部品電極部３１で押されたときに、弾性片１２が倒れるときの水平方向への移動距離が長くなりやすい。しかし、弾性片１２が、第２の支点１７において中間支点部１５ｄで支えられるため、弾性片１２が撓むときの接触片１２ｂの水平方向への移動距離Ｗａを短くできる。その結果、中間端子部１０の配列ピッチＰ１を短く設定しやすくなり、部品電極部３１の配列ピッチＰ１が短い電子部品３０を実装できるようになる。
【００６５】
図８に示すように、弾性片１２は、長さＬｂの第１の湾曲部と長さＬｃの第２の湾曲部の双方で撓むために、接触片１２ｂから部品電極部３１に作用する弾性反力が過大となることがない。ただし、弾性片１２が中間支点部１５ｄで支えられて、短い寸法Ｌｃの第２の湾曲部が部品電極部３１に弾圧されるため、接触片１２ｂから部品電極部３１に作用する弾性力を少しだけ増強でき、中間端子部１０と部品電極部３１との接触抵抗を低減することができる。
【００６６】
弾性片１２は、曲げ応力が第１の支点１６と第２の支点１７に分散して作用するため、弾性片１２の強度と寿命も高めることができる。
【００６７】
この電子部品用ソケット１は、複数の中間端子部１０が２つの金属板３，４に形成された複数の貫通穴７，８を貫通しているため、２つの金属板３，４によって中間端子部１０が相互にシールドされることになり、中間端子部１０で伝送される信号に外部ノイズが重畳されにくくなる。
【００６８】
接続部材２０は、上面が２つの金属板３，４で覆われ、４面の側部が側部シールド面３ｃで覆われる構造であるため、接続部材２０の上部接続電極部２１と中間端子部１０との導通部、および下部接続電極部２２とメイン基板のメイン電極部との接続部、さらには内部配線層２３をシールドすることができ、接続部材２０を介して伝送される信号を外部ノイズから保護しやすくなる。
【００６９】
図２と図３に示すように、接続部材２０は、中間端子部１０に接続される上部接続電極部２１の配列ピッチＰ１よりも、メイン基板に接続される下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２が広くなっている。したがって、接続部材２０が設置される接続部材装着部６ａは、部品支持部５ａよりも側方へ張り出した形状である。この張り出した部分の天井部が天井シールド面３ｄ，４ｄで覆われ、側部が側部シールド面３ｃで覆われているため、接続部材２０の電子部品３０からはみ出した部分を効果的にシールドでき、接続部材２０で伝送される信号を保護できるようになる。
【００７０】
図９に示す第２の実施の形態の電子部品用ソケット１０１は、合成樹脂製のハウジング１０２に上側凹部１０５が形成され、その内部が部品支持部１０５ａと端子変形空間１０５ｂとなっている。第１の金属板１０３と第２の金属板１０４さらに第３の金属板１０４が重ねられて、ハウジング１０２の底部に設置されて、金属板１０３，１０４，１０４Ａとハウジング１０２とが一体に固定されている。第１の金属板１０３に貫通穴１０７が、第２の金属板１０４に貫通穴１０８が、第３の金属板１０４Ａに貫通穴１０８Ａ形成されて、両貫通穴１０７，１０８，１０８Ａに保持部材１５が保持されている。
【００７１】
保持部材１５に保持されている中間端子部１０の構造は図６ないし図８に示したものと同じである。中間端子１０の下端に一体に形成された導通片１３ａが第１の金属板１０３から下側に突出している。
【００７２】
図９に示す電子部品用ソケット１０１には、接続部材装着部６ａが設けられておらず、第１の金属板１０３がソケットの底面に現れている。この電子部品用ソケット１０１は、接続部材２０を使用せずに、メイン基板（マザーボード）の上に直接に設置され、前記導通片１３ａが、メイン基板に設けられたメイン電極部に個別に半田付けされる。
【００７３】
また、本発明は、ハウジング２に２つの金属板３，４または３つの金属板１０３，１０４，１０４Ａが設けられておらず、中間端子部１０を保持する保持部材１５および絶縁保持部１５ａが、合成樹脂製のハウジング２と一体に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１，１０１ 電子部品用ソケット
２，１０２ ハウジング
２ａ 支持側壁部
２ｂ 段差底部
２ｃ 天井壁部
２ｄ 装着側壁部
３，１０３ 第１の金属板
３ｂ 端子保持部
３ｃ 側部シールド面
３ｄ 天井シールド面
４，１０４ 第２の金属板
４ｂ 端子保持部
４ｄ 天井シールド面
５，１０５ 上側凹部
５ａ，１０５ａ 部品支持部
５ｂ，１０５ｂ 端子変形空間
６ 下側凹部
６ａ 接続部材装着部
６ｂ 端子接続空間
７，８，１０７，１０８，１０８Ａ 貫通穴
７ａ 導通突起
１０ 中間端子部
１１ 保持片
１２ 弾性片
１３ 基端片
１５ 保持部材
１５ａ 絶縁保持部
１５ｂ 支持部
１５ｃ 壁面
１５ｄ 中間支点部
１６ 第１の支点
１７ 第２の支点
２０ 接続部材
２０ｃ 電極配列領域
２１ 上部接続電極部
２２ 下部接続電極部
２３ 内部配線層
３０ 電子部品
３１ 部品電極部
１０４Ａ 第３の金属板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップなどの電子部品を支持する電子部品用ソケットに係り、特に、電子部品の底面に設けられた電極部とこれに接触する端子部のピッチを短くでき、且つ電極部と端子部とを安定した弾性力で接触させることができる電子部品用ソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１に、ＩＣチップなどの電子部品を支持するソケットが開示されている。このソケットでは、プリント基板上に設置されるフレームの内部に絶縁基板が固定されており、この絶縁基板に板ばねで形成された複数の端子部（コンタクト）が設けられている。
【０００３】
下面に複数の電極部を有する電子部品がフレームに装着されると、板ばねで形成された端子部（コンタクト）が電子部品の電極部で押されて撓み変形し、その弾性反力によって、端子部と電極部とが圧接されて導通状態となる。
【０００４】
片持ち梁である板ばねの端子部に集中荷重が作用して撓みを発生するとき、端子部の断面積を一定にすると、自由長が長いとばね定数が小さくなり、自由長が短いとばね定数が大きくなる。
【０００５】
したがって、端子部の自由長を短くすると、電子部品の電極部で押されたときの撓み量を小さくでき、端子部の配列ピッチを短くしやすくなる。ただし、端子部を曲げるのに大きな力が必要になり、多数設けられた端子部からの反力が過大になり、電子部品を装着しにくくなる。また、端子部を変形させるのに必要な力が大きくなるため、端子部の基端部の最大応力が大きくなり、端子部の強度が低下しやすい。
【０００６】
一方、端子部の自由長を長くすると、個々の端子部を曲げるために必要な力が小さくなるため、電子部品を装着するときの弾性反力が小さくなり、電子部品を装着しやすくなる。また、端子部を曲げるのに必要な力が小さいため、端子部の基端部の曲げモーメントを小さくでき、基端部の最大応力を低下させやすくなる。
【０００７】
しかし、端子部の自由長が長いと、端子部と電極部との弾圧力を十分に確保するために、端子部の撓み量を大きくすることが必要になる。その結果、端子部の配列ピッチを短くすることが難しくなり、電極部の配列密度が高い電子部品を支持するソケットに適用しにくくなる。また、端子部の自由長を長くすると、ばね定数が低下するために、端子部との接触力が低下しやすくなり、端子部と電極部との間での接触抵抗が大きくなりやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２８４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電極部と端子部の配列ピッチを短くしても、電子部品が装着されるときの反力が過大になるのを防止でき、しかも端子部と電極部とを適切な力で接触させることができる電子部品用ソケットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電子部品が設置される部品支持部を有するハウジングと、前記ハウジングに固定されて前記電子部品の底面に設けられた複数の部品電極部に接触する端子部とが設けられた電子部品用ソケットにおいて、
前記端子部が、前記ハウジング内の絶縁保持部に保持された保持片と、前記絶縁保持部から前記部品支持部に向けて延びる弾性片とを有し、前記ハウジング内に、前記弾性片の中間部に対向する中間支点部が設けられており、
前記弾性片が前記部品電極部で押されると、前記弾性片が前記保持片との境界部を第１の支点として曲げられるともに、前記弾性片が前記中間支点部との当接部を第２の支点としてさらに曲げられることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、前記電子部品が前記部品支持部に設置されたときに、前記弾性片が、前記第１の支点と前記第２の支点との間の第１の湾曲部と、前記第２の支点と前記部品電極部との間の第２の湾曲部の双方で曲げられる。
【００１２】
本発明の電子部品用ソケットは、端子部の弾性片を比較的長くでき、個々の弾性片の初期の反発力を小さくできるため、電子部品を装着しやすい。ただし、弾性片が撓み変形する過程で、弾性片が中間支点部で支持されて曲がるため、その後の弾性片の先部の変位量を小さくできる。その結果、部品電極部と端子部の配列ピッチを短く設定しやすくなる。また、電子部品が部品支持部に装着されたときの弾性片と部品電極部との接触圧力を適度に調整でき、導通抵抗を低減しやすくなる。
【００１３】
本発明は、前記ハウジング内に、前記絶縁保持部から立ち上がって、前記中間支点部に至る壁面が設けられ、前記端子部に外力が作用していないとき、前記弾性片の少なくとも一部が前記壁面に当接していることが好ましい。
【００１４】
上記のように構成すると、弾性片が変形したときに、その中腹部が中間端子部に確実に当たるようになる。
【００１５】
本発明は、前記端子部に、前記絶縁保持部から前記部品支持部と逆の側に延びる基端片が設けられており、この基端片に、前記部品支持部と逆の側に対向する接続電極部に接続される導通片が形成されているものである。
【００１６】
また、前記ハウジング内に金属板が保持されており、複数の前記端子部を保持した前記絶縁保持部が、前記金属板の貫通穴に保持されているものとすることができる。
【００１７】
上記構成では、複数の端子部が金属板でシールドされるため、外部ノイズからの影響を受けにくくなる。
【００１８】
なお、本発明は、絶縁保持部が合成樹脂製のハウジングに一体に形成されており、複数の端子部がハウジングに直接に固定されてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、端子部の弾性片を長くしても、先端部の変形領域を狭くでき、端子部の配列ピッチを短くしやすくなって、部品電極部の配列密度の高い電子部品に適用できるようになる。また、電子部品を装着するときの抵抗力を小さくでき、しかも、端子部と部品電極部との接触圧力を適正な値に設定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の電子部品用ソケットの斜視図、
【図２】本発明の実施の形態の電子部品用ソケットと、その接続部材装着部に装着される接続部材を示すものであり、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図、
【図３】本発明の実施の形態の電子部品用ソケットに接続部材が装着された状態を示す断面図、
【図４】接続部材と２枚の金属板を示す分解斜視図、
【図５】第１の金属板の平面図、
【図６】第１の金属板と、複数の中間端子部を保持した保持部材とを示す分解斜視図、
【図７】中間端子部の詳細を示す図２の一部分の拡大図、
【図８】電子部品の部品電極部が中間端子部に接触した状態を示す拡大図、
【図９】本発明の第２の実施の形態の電子部品用ソケットを示す断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１ないし図３に示すように、本発明の実施の形態の電子部品用ソケット１は、絶縁性のハウジング２と、このハウジング２に埋設された第１の金属板３および第２の金属板４を有している。ハウジング２と２つの金属板３，４はいわゆるインサート成型法によって一体化されている。すなわち、第１の金属板３と第２の金属板４とが合わされて金型のキャビティの内部に支持された状態で、キャビティ内に溶融樹脂が射出され、２つの金属板３，４を埋設したハウジング２が形成される。
【００２２】
図１ないし図３に示すように、ハウジング２の上部に支持側壁部２ａが形成されており、この支持側壁部２ａで４面が囲まれた上側凹部５が形成されている。４面の支持側壁部２ａのそれぞれの内側面に段差底部２ｂが形成されており、上側凹部５は、段差底部２ｂよりも上側の部分が部品支持部５ａとなり、段差底部２ｂよりも下側の部分が端子変形空間５ｂとなっている。第１の金属板３と第２の金属板４の一部は、上側凹部５の底部すなわち端子変形空間５ｂの底部に位置している。
【００２３】
図２と図３に示すように、ハウジング２には、支持側壁部２ａからさらに４方向の外側に張り出す天井壁部２ｃが形成され、天井壁部２ｃの周囲から下側に延びる装着側壁部２ｄが一体に形成されて、装着側壁部２ｄで４面が囲まれた下側凹部６が形成されている。下側凹部６は、天井壁部２ｃの下面２ｅよりも下側の部分が接続部材装着部６ａとなり、前記下面２ｅよりも上側の部分が端子接続空間６ｂとなっている。ハウジング２は、接続部材装着部６ａが部品支持部５ａよりも外周側に張り出した構造である。
【００２４】
合成樹脂製のハウジング２の内部では、上側凹部５と下側凹部６とが連通しており、上側凹部５と下側凹部６とが、第１の金属板３および第２の金属板４で仕切られている。
【００２５】
第１の金属板３と第２の金属板４は、鋼板などの比較的低抵抗の金属板で構成されている。
【００２６】
図４と図５に示すように、第１の金属板３は、平面で見た形状が矩形状である。第１の金属板３の中央部に、小さな面積の矩形状の中央開口部３ａが形成され、中央開口部３ａを囲む矩形状の領域が、端子保持部３ｂとなっている。端子保持部３ｂである矩形状の領域の全域に、複数の貫通穴７が規則的に並んで設けられている。貫通穴７は、第１の金属板３を貫通する長方形の穴である。
【００２７】
図４と図５に示すように、第１の金属板３には、端子保持部３ｂと同一面で且つ端子保持部３ｂから４方向の側方に延びる天井シールド面３ｄが設けられている。天井シールド面３ｄには貫通穴７が形成されていない。端子保持部３ｂから４方向の側方へ離れた位置に、天井シールド面３ｄからほぼ直角に折り曲げられた４面の側部シールド面３ｃが形成されている。
【００２８】
図４に示すように、第２の金属板４は平板であり、第１の金属板３から側部シールド面３ｃを削除したものと同じ形状で同じ大きさである。第２の金属板４は、中央部に矩形状の中央開口部４ａが形成されている。中央開口部４ａの周囲の矩形状の領域が端子保持部４ｂであり、その外周部に天井シールド面４ｄが一体に形成されている。中央開口部４ａおよび端子保持部４ｂの形状と大きさは、第１の金属板３の中央開口部３ａならびに端子保持部３ｂと同じである。
【００２９】
図２と図３に示すように、第２の金属板４の端子保持部４ｂに複数の貫通穴８が形成されている。この貫通穴８の開口面積と形状、ならびに配列状態は、第１の金属板３の端子保持部３ｂに形成された貫通穴７と同じである。
【００３０】
第１の金属板３と第２の金属板４は、中央開口部３ａと中央開口部４ａとが一致し、複数の貫通穴７と複数の貫通穴８が個別に一致するように重ねられて、互いに電気的に導通された状態で、金型のキャビティ内に保持される。なお、第２の金属板４は第１の金属板３の下面側に重ねられる。そして、キャビティ内に溶融樹脂が射出されてハウジング２が成型される。
【００３１】
上記工程で成型された電子部品用ソケット１は、図１ないし図３に示すように、第１の金属板３の中央開口部３ａおよび端子保持部３ｂと、第２の金属板４の中央開口部４ａおよび端子保持部４ｂとが、上側凹部５と下側凹部６との境界部に位置する。
【００３２】
第１の金属板３の天井シールド面３ｄと第２の金属板４の天井シールド面４ｄは、ハウジング２の天井壁部２ｃの上に位置し、第１の金属板３の天井シールド面３ｄが天井壁部２ｃの最表面に現れる。また、第１の金属板３の側部シールド面３ｃが、装着側壁部２ｄの表面に現れる。部品支持部５ａよりも周囲に張り出した形状の接続部材装着部６ａは、天井部と４面の側部が全て金属板で覆われることになる。
【００３３】
ハウジング２に埋設された第１の金属板３の端子保持部３ｂと第２の金属板４の端子保持部４ｂに、端子部である複数の中間端子部１０が保持されている。中間端子部１０は、端子保持部３ｂおよび端子保持部４ｂの領域の全域に配置されているが、図２と図３などでは、図示の都合上一部の中間端子部１０のみが示されている。
【００３４】
図６に示すように、複数の中間端子部１０は、合成樹脂材料で形成された保持部材１５に保持されている。保持部材１５は細長い棒形状である。図６ならびに図７と図８に示すように、保持部材１５は、基部側に位置する絶縁保持部１５ａと、絶縁保持部１５ａから立ち上がる支持部１５ｂとが一体に形成されている。支持部１５ｂに、第１の金属板３と第２の金属板４の表面に対して垂直に立ち上がる平坦面の壁面１５ｃが形成され、壁面１５ｃの上端のエッジ部（ほぼ直角の角部）が中間支点部１５ｄとなっている。絶縁保持部１５ａと壁面１５ｃおよび中間支点部１５ｄは、保持部材１５の長手方向に沿って互いに平行に形成されている。
【００３５】
前記中間端子部１０は、絶縁保持部１５ａにおいて、長手方向へ一定のピッチで保持されている。中間端子部１０と保持部材１５は、インサート成型法で一体化されている。あるいは、中間端子部１０が絶縁保持部１５ａに圧入されている。
【００３６】
図６に示すように、保持部材１５には、長手方向の幅寸法が一定の値Ｗとなるように区分されて下向きに突出する複数の凸部１５ｅが一体に形成されている。それぞれの凸部１５ｅには、２個の中間端子部１０が保持されている。すなわち、保持部材１５では、幅寸法Ｗの範囲にそれぞれ２組の中間端子部１０が保持されている。
【００３７】
前記凸部１５ｅは、第１の金属板３の端子保持部３ｂに形成された貫通穴７および第２の金属板４の端子保持部４ｂに形成された貫通穴８に、個別に圧入できる寸法で形成されている。それぞれの凸部１５ｅが、上下に並んでいる２つの貫通穴７，８に圧入されて、複数の中間端子部１０が、端子保持部３ｂおよび端子保持部４ｂの領域に保持される。
【００３８】
信号線を伝達するための中間端子部１０と２つの金属板３，４との間は、合成樹脂製の保持部材１５で絶縁されている。図６に示すように、保持部材１５では、凸部１５ｅの側部に、少なくともアース端子として機能する中間端子部１０が露出する凹部１５ｆが形成されている。この凹部１５ｆに対向する部分に、一方の金属板３に形成された一部の貫通穴７の内縁部から一体に突出する導通突起７ａが設けられている。保持部材１５が貫通穴７，８に保持されると、導通突起７ａが凹部１５ｆの内部に入り込んで中間端子部１０と接触し、第１の金属板３が、アース端子として機能する中間端子部１０と同電位に設定される。
【００３９】
また、第２の金属板４の貫通穴８の内縁部に導通突起を形成し、第２の金属板４をアース端子として機能する中間端子部１０に導通させてもよい。
【００４０】
第１の金属板３と第２の金属板４とが重ねられて導通しているため、第１の金属板３と第２の金属板４のいずれか一方を前記中間端子１０に導通させることで、両金属板３，４を接地電位に設定することができる。
【００４１】
あるいは、第１の金属板３の貫通穴７と第２の金属板４の貫通穴８の双方に導通突起を設け、それぞれの導通突起を、前記中間端子１０に導通させてもよい。この場合に、第１の金属板３の導通突起７ａと第２の金属板の導通突起を、互いに重なる位置に形成して、同じ中間端子１０に導通させてもよいし、第１の金属板３の導通突起７ａと第２の金属板の導通突起を異なる位置に形成して、別々の中間端子１０に導通させてもよい。
【００４２】
ハウジング２の上側凹部５と下側凹部６の境界部に、第１の金属板３の端子保持部３ｂと第２の金属板４の端子保持部４ｂが重ねられて位置しているため、ハウジング２の内部空間内に位置する端子保持部３ｂ，４ｂの強度を高く維持でき、撓みなどが発生しにくくなる。また、中間端子部１０を保持している保持部材１５の凸部１５ｅが、上下に重ねられた２つの金属板３，４の貫通穴７，８で保持されるため、保持部材１５の保持強度が高くなる。
【００４３】
中間端子部１０を組み付ける工程としては、先に第１の金属板３と第２の金属板４が重ねられて、貫通穴７，８に保持部材１５の凸部１５ｅが圧入された後に、中間端子部１０を保持した第１の金属板３と第２の金属板４とが金型のキャビティ内に保持された状態で、溶融樹脂が射出されてハウジング２が形成される。あるいは、第１の金属板３と第２の金属板４が埋設されたハウジング２が成型された後の工程で、端子保持部３ｂ，４ｂの貫通穴７，８に、保持部材１５の凸部１５ｅが圧入されてもよい。
【００４４】
それぞれの中間端子部１０は、リン青銅板などの板ばね材料で形成され、表面にニッケルメッキ層がさらにその表面に金メッキ層が積層されている。
【００４５】
図７と図８に拡大して示すように、中間端子部１０は、保持片１１を有しており、この保持片１１が絶縁保持部１５ａに保持されている。中間端子部１０に、保持片１１と連続する弾性片１２が設けられており、この弾性片１２が絶縁保持部１５ａから上方へ突出している。図７には、外力が作用していないときの弾性片１２の自由長がＬａで示されている。弾性片１２は、上方部分に湾曲部１２ａが形成され、先端部に湾曲成形された接触片１２ｂが設けられている。
【００４６】
図７に示すように、中間端子部１０に外力が作用していないとき、弾性片１２の下部が保持部材１５の壁面１５ｃに当接している。弾性片１２は壁面１５ｃの少なくとも一部に当接しており、好ましくは壁面１５ｃの全長において弾性片１２が当接している。弾性片１２の下部の壁面１５ｃに当接している部分と、それよりも右側に位置している隣の保持部材１５の支持部１５ｂとの間に幅寸法δの空間が形成されている。弾性片１２の下部は、この空間内で撓み変形できるようになっている。
【００４７】
弾性片１２は、その変形方向がα方向である。弾性片１２は、前記湾曲部１２ａにおいてα方向へ屈曲するように成形されており、先端部の接触片１２ｂがα方向へ向けられている。図７に示すように、中間端子部１０に外力が作用していないときに、弾性片１２の先端部の接触片１２ｂが、ハウジング２の部品支持部５ａの内部に位置し、弾性片１２の主な部分が端子変形空間５ｂに位置している。
【００４８】
図７と図８に示すように、中間端子部１０に絶縁保持部１５ａよりも下方へ突出する基端片１３が一体に設けられ、基端片１３の下端部が直角に折り曲げられて、導通片１３ａが形成されている。導通片１３ａは、ハウジング２の端子接続空間６ｂの内部に位置している。
【００４９】
図２と図３に示すように、電子部品用ソケット１の接続部材装着部６ａに、接続部材２０が保持される。
【００５０】
接続部材２０は、コネクタ基板であり、上面２０ａに複数の上部接続電極部２１が配列し、下面２０ｂに複数の下部接続電極部２２が配列している。上部接続電極部２１は、表面に球形状の半田層を有している。下部接続電極部２２も表面に球形状の半田層を有している。
【００５１】
図４に示すように、接続部材２０の上面２０ａに、矩形状の電極配列領域２０ｃが形成され、この電極配列領域２０ｃに複数の上部接続電極部２１が規則的に配列している。電極配列領域２０ｃの形状および面積は、第１の金属板３の端子保持部３ｂおよび第２の金属板４の端子保持部４ｂの領域の形状ならびに面積と同等である。また、上部接続電極部２１の配列状態が、中間端子部１０の配列状態と一致し、上部接続電極部２１の配列ピッチＰ１が、中間端子部１０の配列ピッチＰ１と一致している。
【００５２】
接続部材２０はいわゆる多層基板であり、厚さ方向に重ねられた複数の絶縁層によって構成されている。図２に示すように、接続部材２０の内部の各層の表面に内部配線層２３がパターン形成されており、上部接続電極部２１と下部接続電極部２２とが、内部配線層２３を介して一対一の関係で導通している。そして、下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２が、上部接続電極部２１の配列ピッチＰ１よりも広く形成されている。
【００５３】
図３に示すように、接続部材２０は、ハウジング２の接続部材装着部６ａの内部に挿入される。接続部材２０を装着側壁部２ｄの内部に挿入し、天井壁部２ｃの下面２ｅに突き当てることで、ハウジング２に対して接続部材２０が位置決めされ、それぞれの中間端子部１０の導通片１３ａと接続部材２０の上部接続電極部２１とが当接させられる。この状態で加熱炉に供給されると、上部接続電極部２１の表面の半田層が溶融し、上部接続電極部２１と中間端子部１０の導通片１３ａとが個別に半田付けされて、ハウジング２に接続部材２０が保持される。
【００５４】
または、導通片１２ｃの上部接続電極部２１と対向する部分に、予め球状の半田層が付着して設けられ、前記半田層と上部接続電極部２１とを当接させた状態で加熱炉に供給し、半田層を溶融させて上部接続電極部２１と導通片１２ｃとが半田付けされてもよい。
【００５５】
電子部品用ソケット１が実装されるメイン基板（マザーボード）は、その表面にメイン電極部を有しており、メイン電極部は、接続部材２０の下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２と同じピッチで配置されている。接続部材２０の下部接続電極部２２と、メイン電極部とを個別に対面させ、下部接続電極部２２の半田層を溶融させることで、下部接続電極部２２とメイン電極部とが個別に半田付けされ、電子部品用ソケット１が接続部材２０を介してメイン基板に実装される。
【００５６】
また、複数の中間端子部１０のうちのアース端子が、図６に示される導通突起７ａによって２つの金属板３，４に導通されるため、２つの金属板３，４が接地電位に設定される。
【００５７】
中間端子部１０の配列ピッチＰ１に対し、下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２が広いため、メイン基板のメイン電極部のピッチを広くでき、多層基板であるメイン基板の層の数を少なくして、メイン基板の製造コストを削減することが可能である。
【００５８】
図３および図８に示すように、メイン基板に実装された電子部品用ソケット１に、電子部品３０が装着される。電子部品３０は、ＩＣのベアチップ、あるいはＩＣパッケージである。電子部品３０の底面３０ａに、複数の部品電極部３１が形成されている。部品電極部３１は表面が平坦面の金属層で形成されている。電子部品３０の底面３０ａにおける部品電極部３１の配列領域は、多数の中間端子部１０が配列している領域と同じである。部品電極部３１の配列ピッチＰ１は、中間端子部１０の配列ピッチＰ１と同じである。
【００５９】
電子部品３０は、電子部品用ソケット１の部品支持部５ａに挿入されて、支持側壁部２ａで囲まれて平面方向へ動かないように位置決めされ、部品電極部３１と中間端子部１０とが、上下に個別に対向する。そして、電子部品３０が上方から図示しない押さえ部材で押さえられて固定される。
【００６０】
電子部品３０が部品支持部５ａで位置決めされるときに、図７に示すように部品支持部５ａ内に突出している接触片１２ｂに、電子部品３０の部品電極部３１が接触する。電子部品３０が部品支持部５ａの内部に押し込まれると、接触部１２ｂに下向きの荷重Ｆが与えられ、中間端子部１０の弾性片１２に対して、絶縁保持部１５ａの上端からの突出部を支点とする（保持片１１と弾性片１２との境界部を第１の支点１６とする）α方向への曲げモーメントが与えられる。
【００６１】
この曲げモーメントによって、弾性片１２がα方向へ曲げられるが、無荷重状態で弾性片１２の基部が支持部材１５の垂直な壁面１５ｃに接触しているために、図８に示すように、弾性片１２がα方向へ変形し始めると、すぐに支持部１５ｂのエッジ部である中間支点部１５ｄが弾性片１２に当接する。その後、接触片１２ｂが下向きに押されると、弾性片１２の上部が、中間支点部１５ｄとの接触部を第２の支点１７として、さらにα方向へ曲げられる。
【００６２】
弾性片１２は、第１の支点１６と第２の支点１７との間の第１の湾曲部で撓み変形するとともに、第２の支点１７から先部の第２の湾曲部でも撓み変形する。図８に示すように、弾性片１２は、長さＬｂの範囲が第１の湾曲部で、長さＬｃの範囲が第２の湾曲部である。長さＬｂの第１の湾曲部は、隣り合う保持部材１５の間の寸法δの空間内で撓み変形し、長さＬｃの第２の湾曲部は、第２の支点１７よりも上方で撓み変形する。
【００６３】
図７に示すように、弾性片１２は第１の支点１６から先の長さである自由長Ｌａが十分に長いため、曲げ変形の際のばね定数が比較的小さくなり、中間端子部１０から部品電極部３１に作用する弾性反力を小さくしやすい。電子部品３０が装着されるときに、その底面３０ａに設けられた多数の部品電極部３１が中間端子部１０と当たるのことになるが、個々の中間端子部１０の反力を小さくすることで、電子部品３０を装着するときの抵抗力の総和が小さくなる。その結果、電子部品３０を部品支持部５ａに装着しやすくなる。
【００６４】
弾性片１２の自由長が長いと、部品電極部３１で押されたときに、弾性片１２が倒れるときの水平方向への移動距離が長くなりやすい。しかし、弾性片１２が、第２の支点１７において中間支点部１５ｄで支えられるため、弾性片１２が撓むときの接触片１２ｂの水平方向への移動距離Ｗａを短くできる。その結果、中間端子部１０の配列ピッチＰ１を短く設定しやすくなり、部品電極部３１の配列ピッチＰ１が短い電子部品３０を実装できるようになる。
【００６５】
図８に示すように、弾性片１２は、長さＬｂの第１の湾曲部と長さＬｃの第２の湾曲部の双方で撓むために、接触片１２ｂから部品電極部３１に作用する弾性反力が過大となることがない。ただし、弾性片１２が中間支点部１５ｄで支えられて、短い寸法Ｌｃの第２の湾曲部が部品電極部３１に弾圧されるため、接触片１２ｂから部品電極部３１に作用する弾性力を少しだけ増強でき、中間端子部１０と部品電極部３１との接触抵抗を低減することができる。
【００６６】
弾性片１２は、曲げ応力が第１の支点１６と第２の支点１７に分散して作用するため、弾性片１２の強度と寿命も高めることができる。
【００６７】
この電子部品用ソケット１は、複数の中間端子部１０が２つの金属板３，４に形成された複数の貫通穴７，８を貫通しているため、２つの金属板３，４によって中間端子部１０が相互にシールドされることになり、中間端子部１０で伝送される信号に外部ノイズが重畳されにくくなる。
【００６８】
接続部材２０は、上面が２つの金属板３，４で覆われ、４面の側部が側部シールド面３ｃで覆われる構造であるため、接続部材２０の上部接続電極部２１と中間端子部１０との導通部、および下部接続電極部２２とメイン基板のメイン電極部との接続部、さらには内部配線層２３をシールドすることができ、接続部材２０を介して伝送される信号を外部ノイズから保護しやすくなる。
【００６９】
図２と図３に示すように、接続部材２０は、中間端子部１０に接続される上部接続電極部２１の配列ピッチＰ１よりも、メイン基板に接続される下部接続電極部２２の配列ピッチＰ２が広くなっている。したがって、接続部材２０が設置される接続部材装着部６ａは、部品支持部５ａよりも側方へ張り出した形状である。この張り出した部分の天井部が天井シールド面３ｄ，４ｄで覆われ、側部が側部シールド面３ｃで覆われているため、接続部材２０の電子部品３０からはみ出した部分を効果的にシールドでき、接続部材２０で伝送される信号を保護できるようになる。
【００７０】
図９に示す第２の実施の形態の電子部品用ソケット１０１は、合成樹脂製のハウジング１０２に上側凹部１０５が形成され、その内部が部品支持部１０５ａと端子変形空間１０５ｂとなっている。第１の金属板１０３と第２の金属板１０４さらに第３の金属板１０４が重ねられて、ハウジング１０２の底部に設置されて、金属板１０３，１０４，１０４Ａとハウジング１０２とが一体に固定されている。第１の金属板１０３に貫通穴１０７が、第２の金属板１０４に貫通穴１０８が、第３の金属板１０４Ａに貫通穴１０８Ａ形成されて、両貫通穴１０７，１０８，１０８Ａに保持部材１５が保持されている。
【００７１】
保持部材１５に保持されている中間端子部１０の構造は図６ないし図８に示したものと同じである。中間端子１０の下端に一体に形成された導通片１３ａが第１の金属板１０３から下側に突出している。
【００７２】
図９に示す電子部品用ソケット１０１には、接続部材装着部６ａが設けられておらず、第１の金属板１０３がソケットの底面に現れている。この電子部品用ソケット１０１は、接続部材２０を使用せずに、メイン基板（マザーボード）の上に直接に設置され、前記導通片１３ａが、メイン基板に設けられたメイン電極部に個別に半田付けされる。
【００７３】
また、本発明は、ハウジング２に２つの金属板３，４または３つの金属板１０３，１０４，１０４Ａが設けられておらず、中間端子部１０を保持する保持部材１５および絶縁保持部１５ａが、合成樹脂製のハウジング２と一体に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１，１０１ 電子部品用ソケット
２，１０２ ハウジング
２ａ 支持側壁部
２ｂ 段差底部
２ｃ 天井壁部
２ｄ 装着側壁部
３，１０３ 第１の金属板
３ｂ 端子保持部
３ｃ 側部シールド面
３ｄ 天井シールド面
４，１０４ 第２の金属板
４ｂ 端子保持部
４ｄ 天井シールド面
５，１０５ 上側凹部
５ａ，１０５ａ 部品支持部
５ｂ，１０５ｂ 端子変形空間
６ 下側凹部
６ａ 接続部材装着部
６ｂ 端子接続空間
７，８，１０７，１０８，１０８Ａ 貫通穴
７ａ 導通突起
１０ 中間端子部
１１ 保持片
１２ 弾性片
１３ 基端片
１５ 保持部材
１５ａ 絶縁保持部
１５ｂ 支持部
１５ｃ 壁面
１５ｄ 中間支点部
１６ 第１の支点
１７ 第２の支点
２０ 接続部材
２０ｃ 電極配列領域
２１ 上部接続電極部
２２ 下部接続電極部
２３ 内部配線層
３０ 電子部品
３１ 部品電極部
１０４Ａ 第３の金属板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が設置される部品支持部を有するハウジングと、前記ハウジングに固定されて前記電子部品の底面に設けられた複数の部品電極部に接触する端子部とが設けられた電子部品用ソケットにおいて、
前記端子部が、前記ハウジング内の絶縁保持部に保持された保持片と、前記絶縁保持部から前記部品支持部に向けて延びる弾性片とを有し、前記ハウジング内に、前記弾性片の中間部に対向する中間支点部が設けられており、
前記弾性片が前記部品電極部で押されると、前記弾性片が前記保持片との境界部を第１の支点として曲げられるともに、前記弾性片が前記中間支点部との当接部を第２の支点としてさらに曲げられることを特徴とする電子部品用ソケット。
【請求項２】
前記電子部品が前記部品支持部に設置されたときに、前記弾性片は、前記第１の支点と前記第２の支点との間の第１の湾曲部と、前記第２の支点と前記部品電極部との間の第２の湾曲部の双方で曲げられる請求項１記載の電子部品用ソケット。
【請求項３】
前記ハウジング内に、前記絶縁保持部から立ち上がって、前記中間支点部に至る壁面が設けられ、前記端子部に外力が作用していないとき、前記弾性片の少なくとも一部が前記壁面に当接している請求項１または２記載の電子部品用ソケット。
【請求項４】
前記端子部に、前記絶縁保持部から前記部品支持部と逆の側に延びる基端片が設けられており、この基端片に、前記部品支持部と逆の側に対向する接続電極部に接続される導通片が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品用ソケット。
【請求項５】
前記ハウジング内に金属板が保持されており、複数の前記端子部を保持した前記絶縁保持部が、前記金属板の貫通穴に保持されている請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品用ソケット。
【請求項１】
電子部品が設置される部品支持部を有するハウジングと、前記ハウジングに固定されて前記電子部品の底面に設けられた複数の部品電極部に接触する端子部とが設けられた電子部品用ソケットにおいて、
前記端子部が、前記ハウジング内の絶縁保持部に保持された保持片と、前記絶縁保持部から前記部品支持部に向けて延びる弾性片とを有し、前記ハウジング内に、前記弾性片の中間部に対向する中間支点部が設けられており、
前記弾性片が前記部品電極部で押されると、前記弾性片が前記保持片との境界部を第１の支点として曲げられるともに、前記弾性片が前記中間支点部との当接部を第２の支点としてさらに曲げられることを特徴とする電子部品用ソケット。
【請求項２】
前記電子部品が前記部品支持部に設置されたときに、前記弾性片は、前記第１の支点と前記第２の支点との間の第１の湾曲部と、前記第２の支点と前記部品電極部との間の第２の湾曲部の双方で曲げられる請求項１記載の電子部品用ソケット。
【請求項３】
前記ハウジング内に、前記絶縁保持部から立ち上がって、前記中間支点部に至る壁面が設けられ、前記端子部に外力が作用していないとき、前記弾性片の少なくとも一部が前記壁面に当接している請求項１または２記載の電子部品用ソケット。
【請求項４】
前記端子部に、前記絶縁保持部から前記部品支持部と逆の側に延びる基端片が設けられており、この基端片に、前記部品支持部と逆の側に対向する接続電極部に接続される導通片が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品用ソケット。
【請求項５】
前記ハウジング内に金属板が保持されており、複数の前記端子部を保持した前記絶縁保持部が、前記金属板の貫通穴に保持されている請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品用ソケット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４３４８９（Ｐ２０１２−２４３４８９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０９８７（Ｐ２０１１−１１０９８７）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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