説明

電気接触子及び電気部品用ソケット

【課題】縮小量が少ない場合でも、摺動抵抗を増大させることなく接触安定性を高めることが可能なコンタクトピンを提供する。
【解決手段】外筒部20bを有する導電性の第1プランジャ20aと、該外筒部20bに挿入される内部接触部20eを有し、第1プランジャ20aと伸縮自在に連結された導電性の第2プランジャ20fと、第1プランジャ20a及び第2プランジャ20fを離間させるコイルスプリング20iと、を備え、内部接触部20eは、第1プランジャ20a側の一端から他端に向かって拡径するテーパ形状で、外筒部20bの内面に接触して導通するように構成されているコンタクトピン20。

【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)等の電気部品に接続される電気接触子及び、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「電気部品用ソケット」としては、「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。
【0003】
そのICパッケージとしては、例えば方形状のパッケージ本体(電気部品本体)を有し、このパッケージ本体に端子が設けられている。
【0004】
一方、そのICソケットは、配線基板上に配設されるソケット本体を有し、このソケット本体には、ICパッケージ端子及び配線基板を電気的に接続する複数のコンタクトピンが設けられたコンタクトピンユニットが設けられている。
【0005】
そして、このソケット本体にフローティングプレートがスプリングにより上方に付勢された状態で上下動自在に配設され、このフローティングプレート上にICパッケージが収容されるようになっている。
【0006】
このICソケットを配線基板上に配設して使用する場合には、ICパッケージをフローティングプレート上に収容し、このICパッケージを上方から押圧することにより、フローティングプレートを下降させる。
【0007】
すると、このフローティングプレートに形成された貫通孔を介して、コンタクトピンの上側接触部がICパッケージの端子に圧接されると共に、コンタクトピンの下側接触部が配線基板の電極部に圧接されるようになっている。
【0008】
この状態で、配線基板側からコンタクトピンを介してICパッケージに電流が流され、バーンイン試験等が行われるようになっている。
【0009】
そして、このコンタクトピンとしては、筒状体の第1プランジャ(バレル)及び棒状体の第2プランジャ(プランジャー)が付勢部材(スプリング)を介して伸縮自在に連結された電気接触子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2010−91436号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、従来のものにあっては、第2プランジャが棒状体、すなわちストレート形状であることから、次のような課題があった。
【0012】
まず、電気接触子の縮小量が少ない場合には、図8に示すように、第1プランジャ20aと第2プランジャ20fとが同軸上にあると、両者が安定して接触しないので(図8(a)(b)参照)、第1プランジャ20aと第2プランジャ20fとの接触安定性を確保するため、第1プランジャ20aに対して第2プランジャ20fを大きく傾けなければならない(図8(c)参照)。ところが、第1プランジャ20aに対する第2プランジャ20fの傾きが大きいと、摺動抵抗が増大して作動が重くなり、スプリングの弾性力が無駄に費やされてしまう。
【0013】
なお、第1プランジャ20aと第2プランジャ20fとの接触安定性を確保しつつ第1プランジャ20aに対する第2プランジャ20fの傾きを小さくするため、ストレート形状の第2プランジャ20fの直径を大きくして第1プランジャ20aの内径にできる限り近付けることも考えられる。しかし、これでは、第1プランジャ20aと第2プランジャ20fとの摩耗力が増大するので、第1プランジャ20aや第2プランジャ20fのめっきが剥がれたり、摺動抵抗が増大して作動が重くなるため、実用性に欠ける。
【0014】
また、図9に示すように、第1プランジャ20aに対して第2プランジャ20fを平行移動させて接触させた場合(図9(a)参照)には、第2プランジャ20fが第1プランジャ20a内に挿入されるとき(図9(b)参照)、両者の接触部に横向きの荷重がほとんど発生せず、第1プランジャ20aと第2プランジャ20fとの接触安定性が劣る。
【0015】
そこで、この発明は、縮小量が少ない場合でも、摺動抵抗を増大させることなく接触安定性を高めることが可能な電気接触子及びこれを用い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】
【0016】
かかる課題を達成するために、第1の発明は、外筒部を有する導電性の第1接触部材と、該外筒部に挿入される内部接触部を有し、前記第1接触部材と伸縮自在に連結された導電性の第2接触部材と、前記第1接触部材及び前記第2接触部材を離間させる付勢部材と、を備え、前記内部接触部は、前記第1接触部材側の一端から他端に向かって拡径するテーパ形状で、前記外筒部の内面に接触して導通するように構成されている電気接触子としたことを特徴とする。
【0017】
他の特徴は、前記付勢部材は、前記外筒部の内部に伸縮自在に設けられたコイルスプリングで、該コイルスプリングの一端が前記内部接触部の一端に接触していることにある。
【0018】
第2の発明は、配線基板上に配置され、上側に電気部品が収容されるソケット本体と、該ソケット本体に複数設けられ、前記電気部品に前記第1接触部材又は前記第2接触部材の一方が接触し且つ前記配線基板に前記第1接触部材又は前記第2接触部材の他方が接触する、請求項1又は2に記載の電気接触子と、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】
【0019】
第1、第2の発明によれば、第1接触部材の外筒部に挿入される第2接触部材の内部接触部がテーパ形状となっていることから、電気接触子の縮小量が少ない場合でも、摺動抵抗を増大させることなく接触安定性を高めることができる。
【0020】
他の特徴によれば、付勢部材に特別な構造が要求されないため、簡単な構造のコイルスプリングを付勢部材として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】この発明の実施の形態に係るICソケットの正面図である。
【図2】同実施の形態に係るコンタクトピンのストローク前の状態を示す図で、(a)は正面図、(b)は断面図である。
【図3】同実施の形態に係るコンタクトピンのストローク後の状態を示す図で、(a)は正面図、(b)は断面図である。
【図4】同実施の形態に係るICソケットの使用方法を示す断面図で、配線基板上にICソケットが載置された状態を示す図である。
【図5】同実施の形態に係るICソケットの使用方法を示す断面図で、ICソケット上にICパッケージが載置されて下方に押圧された状態を示す図である。
【図6】同実施の形態に係るコンタクトピンの導通動作を示す断面模式図である。
【図7】同実施の形態に係るコンタクトピンのストローク動作を示す断面模式図である。
【図8】従来のコンタクトピンの導通動作を示す断面模式図である。
【図9】従来のコンタクトピンのストローク動作を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【0023】
図1乃至図7には、この発明の実施の形態を示す。
【0024】
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ICソケットで、このICソケット11は、配線基板P上に配設されるようになっており、「電気部品」であるICパッケージ12(図5参照)等のバーンイン試験等を行うために、このICパッケージ12の球状端子12aとその配線基板Pとの電気的接続を図るものである。
【0025】
ICソケット11は、図1に示すように、配線基板P上に固定され、ICパッケージ12が収容されるソケット本体14を有している。
【0026】
より詳しくは、そのソケット本体14は、四角形の枠形状の外枠18内にコンタクトモジュール19が配設され、外枠18とコンタクトモジュール19との間にはスプリング21が配設されている。
【0027】
このコンタクトモジュール19には、複数の「電気接触子」であるコンタクトピン20が配設されると共に、上側にICパッケージ12が収容されるようになっている。このコンタクトモジュール19は、図4に示すように、上側保持部材22、中央保持部材25、下側保持部材23、フローティングプレート24等を備えている。この上側保持部材22と中央保持部材25と下側保持部材23とは所定の間隔で保持され、この上側保持部材22の上側には、フローティングプレート24が、図示省略のスプリングにより上方に付勢されている。そして、これら上側保持部材22、中央保持部材25、下側保持部材23、フローティングプレート24の貫通孔22a、25a、23a、24aにコンタクトピン20が挿通されて配設されている。
【0028】
各コンタクトピン20は、図2に示すように、「第1接触部材」としての導電性の段付き円筒状の第1プランジャ20aと、「第2接触部材」としての導電性の段付き丸棒状の第2プランジャ20fと、「付勢部材」としてのコイルスプリング20iとを有している。
【0029】
第1プランジャ20aは、コイルスプリング20iの外径よりも大きい内径の外筒部20bと、コイルスプリング20iの外径よりも小さい内径の第1接触部20cと、外筒部20b及び第1接触部20cを連結する段付き部20dとを有し、第1接触部20cは、ICパッケージ12の球状端子12aに接触するようになっている(図5参照)。なお、この第1プランジャ20aは、導電性板材からなる平板を円筒状に曲げ加工すると共に段付き加工して作製したものである。このため、非常に細いコンタクトピン20を、容易に製造することができる。
【0030】
第2プランジャ20fは、第1プランジャ20aの外筒部20bの内径(例えば、0.27mm)よりも大きい外径の本体部20hと、本体部20hの外径よりも小さい外径の第2接触部20gと、第1プランジャ20aの外筒部20bの内径よりも小さい外径の内部接触部20eとを有し、内部接触部20eは第1プランジャ20aの外筒部20b内に上下動自在に挿入される。この内部接触部20eは、図2(b)に示すように、上端(第1プランジャ20a側の一端)から下端(本体部20h側の他端)に向かって拡径するテーパ形状で、下端の直径D2(例えば、0.24mm)が上端の直径D1(例えば、0.22mm)よりも大きくなっている。そして、この内部接触部20eが外筒部20bの内面に接触して導通するように構成されている。
【0031】
コイルスプリング20iは、第1プランジャ20aの外筒部20b内に挿入され、上端が第1プランジャ20aの段付き部20dに接触すると共に、下端が第2プランジャ20fの内部接触部20eの一端に接触しており、第2プランジャ20fを下方に付勢している。
【0032】
次に、かかるICソケット11の使用方法について、図4及び図5を用いて説明する。
【0033】
まず、配線基板P上にICソケット11が載置されると共に、ICソケット11上にICパッケージ12が載置されていない状態では、図4に示すように、第1プランジャ20aは、段付き部20dが上側保持部材22の貫通孔22aの段付き部22bに係止され、最上位に位置している。また、この状態では、第2プランジャ20fは、配線基板Pの図示省略の電極に接触して押し上げられている。このとき、コイルスプリング20iは、第1プランジャ20aの外筒部20b内で少し(第2プランジャ20fの上昇分だけ)縮んだ状態となっている。
【0034】
続いて、ICソケット11上にICパッケージ12が載置され、ICパッケージ12が下方に押圧されると、図5に示すように、フローティングプレート24がスプリングの付勢力に抗して下降し、このICパッケージ12の球状端子12aが、第1プランジャ20aの第1接触部20cに接触し、第1プランジャ20aを押圧する。これにより、第1プランジャ20aは、コイルスプリング20iの付勢力に抗して下方に押し下げられ、第2プランジャ20fの内部接触部20eが第1プランジャ20aの外筒部20bの内面に接触して導通する。
【0035】
このとき、内部接触部20eは、上端から下端に向かって拡径するテーパ形状になっているので、図6に示すように、外筒部20bに対して内部接触部20eをあまり傾けなくても両者を接触させて導通させることができる。その結果、コンタクトピン20の縮小量が少ない場合でも、内部接触部20eと外筒部20bとの摺動抵抗を増大させることなく両者の接触安定性を高めることができる。
【0036】
また、内部接触部20eが外筒部20b内に挿入されるとき、図7に示すように、内部接触部20eの外面が外筒部20bの内面に対して平行にならず、下方ほど両面間の隙間が小さくなる。そのため、内部接触部20eと外筒部20bとの接触部(図7(b)矢印部分)に横向きの荷重が発生し、両者の接触安定性が向上する。
【0037】
このようにして、ICパッケージ12の球状端子12aと配線基板Pの電極とが、コンタクトピン20を介して電気的に接続される。この状態で、ICパッケージ12に電流を流してバーンイン試験等を行う。
【0038】
このように、上記実施の形態では、第2プランジャ20fの内部接触部20eの形状に工夫を凝らすことで、内部接触部20eと外筒部20bとの接触安定性を高めるようにしており、両者を離間させる付勢部材には特別な構造が要求されない。そのため、簡単な構造のコイルスプリング20iを付勢部材として使用することができる。
【0039】
なお、上記実施の形態では、段付き円筒状の第1プランジャ20aを上側にし且つ段付き丸棒状の第2プランジャ20fを下側にした状態で使用したが、第2プランジャ20fを上側にし且つ第1プランジャ20aを下側にした状態で使用することもできる。
【0040】
また、上記実施の形態では、「電気部品用ソケット」として、ICソケット11に、この発明を適用したが、これに限らず、他の装置にも適用できることは勿論である。
【0041】
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あるいはクラムシェルタイプの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。
【符号の説明】
【0042】
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 球状端子
14 ソケット本体
18 外枠
19 コンタクトモジュール
20 コンタクトピン(電気接触子)
20a 第1プランジャ(第1接触部材)
20b 外筒部
20c 第1接触部
20d 段付き部
20e 内部接触部
20f 第2プランジャ(第2接触部材)
20g 第2接触部
20h 本体部
20i コイルスプリング(付勢部材)
21 スプリング
22 上側保持部材
22b 段付き部
23 下側保持部材
24 フローティングプレート
25 中央保持部材
22a, 23a, 24a, 25a 貫通孔
22b 段付き部
P 配線基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外筒部を有する導電性の第1接触部材と、
該外筒部に挿入される内部接触部を有し、前記第1接触部材と伸縮自在に連結された導電性の第2接触部材と、
前記第1接触部材及び前記第2接触部材を離間させる付勢部材と、を備え、
前記内部接触部は、前記第1接触部材側の一端から他端に向かって拡径するテーパ形状で、前記外筒部の内面に接触して導通するように構成されていることを特徴とする電気接触子。
【請求項2】
前記付勢部材は、前記外筒部の内部に伸縮自在に設けられたコイルスプリングで、該コイルスプリングの一端が前記内部接触部の一端に接触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】
配線基板上に配置され、上側に電気部品が収容されるソケット本体と、
該ソケット本体に複数設けられ、前記電気部品に前記第1接触部材又は前記第2接触部材の一方が接触し且つ前記配線基板に前記第1接触部材又は前記第2接触部材の他方が接触する、請求項1又は2に記載の電気接触子と、
を有していることを特徴とする電気部品用ソケット。

【図1】
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【図2】
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【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】
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【公開番号】特開2012−109149(P2012−109149A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−257976(P2010−257976)
【出願日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【出願人】(000208765)株式会社エンプラス (403)
【Fターム(参考)】