説明

電気部品用ソケット

【課題】ソケット本体の挿入孔の周縁部がコンタクトパッドと平面視で部分的に重なる場合でも、挿入孔がコンタクトパッドに接触して押し潰される事態を回避できる電気部品用ソケットを提供する。
【解決手段】第1プレート16には、複数のコンタクトピン20を挿入するための複数の挿入孔16aが形成され、第1プレート16の下面には、複数の挿入孔16aが形成された挿入孔形成領域A1のうち複数のコンタクトピン20が挿入された所定のピン配設領域A2において、上方へ凹む凹部18を形成し、凹部18の上面18aとコンタクトパッド30の上面30aとの間に上下方向の隙間が生じるように構成したICソケット。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、配線基板上に配設され、半導体装置(以下「ICパッケージ」という)等の電気部品の試験等を行うため、この電気部品を収容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」としては、例えば「電気部品」としての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】
このICソケットは、配線基板上に配設され、ICパッケージが収容される樹脂製のソケット本体を有し、このソケット本体には、複数のコンタクトピンを挿入する複数の円形断面の挿入孔が形成されている。
【0004】
そして、このコンタクトピンとしては、上端部がICパッケージの球状端子に圧接されるとともに、下端部が配線基板の金属製の円盤状のコンタクトパッドに圧接されることにより、これらの球状端子及びコンタクトパッドを電気的に接続する、いわゆる表面圧接型のコンタクトピンが広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−241426号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような従来のものにあっては、挿入孔の孔径がコンタクトパッドの直径にほぼ一致するように設計されているものの、実際には、公差などの影響により、ソケット本体の挿入孔の周縁部がコンタクトパッドと平面視で部分的に重なる場合が生じる。例えば、挿入孔の孔径がコンタクトパッドの直径より僅かでも小さいと、ソケット本体の挿入孔の周縁部がコンタクトパッドと平面視で円環状に重なる。また、挿入孔の孔径がコンタクトパッドの直径以上であっても、コンタクトパッドに対して挿入孔が僅かでも横ずれが生じれば、ソケット本体の挿入孔の周縁部がコンタクトパッドと平面視で三日月状に重なる恐れがある。
【0007】
このような場合、コンタクトピンの上下両端部を球状端子及びコンタクトパッドに圧接する際に、プッシャーでソケット本体を配線基板側へ押し付けるものにおいては、その荷重が大きいと、樹脂製のソケット本体の挿入孔が金属製のコンタクトパッドに接触して押し潰される。特に、コンタクトピンの本数が少ない場合、単位面積あたりの力、つまり圧力が増すため、挿入孔が潰れやすくなる。その結果、挿入孔の周囲にバリが発生し、このバリにコンタクトピンが引っ掛かってピンスタックが生じる恐れがある。
【0008】
そこで、この発明は、ソケット本体の挿入孔の周縁部がコンタクトパッドと平面視で部分的に重なる場合であっても、挿入孔がコンタクトパッドに接触して押し潰される事態を回避し、ピンスタックの発生を未然に防止することが可能な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、この発明は、配線基板上に配設され、電気部品が収容されるソケット本体と、該ソケット本体に設けられ、前記電気部品の端子に上端部が圧接されるとともに、前記配線基板のコンタクトパッドに下端部が圧接されることにより、当該端子及び当該コンタクトパッドを電気的に接続する複数のコンタクトピンとを有する電気部品用ソケットであって、前記ソケット本体には、前記複数のコンタクトピンを挿入するための複数の挿入孔が形成され、前記ソケット本体の下面には、前記複数の挿入孔が形成された挿入孔形成領域のうち前記複数のコンタクトピンが挿入された所定のピン配設領域において、上方へ凹む凹部を形成し、該凹部の上面と前記コンタクトパッドの上面との間に上下方向の隙間が生じるように構成した電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【0010】
他の特徴は、前記挿入孔が円形断面であるとともに、前記コンタクトパッドが円盤状であり、前記挿入孔の孔径が前記コンタクトパッドの直径より小さいことにある。
【0011】
他の特徴は、前記ソケット本体は、前記配線基板上で、前記コンタクトパッドの周囲に設けられたスタンドオフパッドに下面が当接することにより、最下位で位置決めされるように構成されていることにある。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、ソケット本体の下面のピン配設領域に凹部を形成し、凹部の上面とコンタクトパッドの上面との間に上下方向の隙間が生じるように構成したので、挿入孔がコンタクトパッドに接触しなくなる。従って、ソケット本体の挿入孔の周縁部がコンタクトパッドと平面視で部分的に重なる場合であっても、挿入孔がコンタクトパッドに接触して押し潰される事態を回避し、ピンスタックの発生を未然に防止することが可能となる。
【0013】
他の特徴によれば、挿入孔の孔径がコンタクトパッドの直径より小さいため、ソケット本体の下面に凹部がなければ確実に挿入孔がコンタクトパッドに接触する場合であっても、上述した効果を奏することができ、この発明の利用価値が増大する。
【0014】
他の特徴によれば、ソケット本体が、配線基板上に設けられたスタンドオフパッドに下面が当接することにより、最下位で位置決めされるため、ソケット本体が配線基板側へ押し付けられたときに、挿入孔とコンタクトパッドとの接触を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】この発明の実施の形態に係るICソケットの平面図である。
【図2】同実施の形態に係るICソケットの正面図である。
【図3】図2に示すICソケットのユニットの挿入孔を示す拡大断面図である。
【図4】図3に示すICソケットのユニットの挿入孔に形成された凹部を示す拡大断面図である。
【図5】同実施の形態に係るICソケットのユニットを示す底面図である。
【図6】同実施の形態に係るICソケットに収容されるICパッケージを示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【0017】
図1乃至図6には、この発明の実施の形態を示す。
【0018】
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、図2に示すように、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3,図6参照)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「端子」としての球状端子12aと、その配線基板Pの金属製のコンタクトパッド30(図3,図4参照)との電気的接続を図るものである。
【0019】
このICパッケージ12は、ボールグリッドアレイ(BGA)と称されるもので、図6に示すように、平面視で方形状のパッケージ本体12bを有し、このパッケージ本体12bの下面に、複数の球状端子12aが格子状(グリッド状)に配列されて下向きに突出して形成されている。
【0020】
また、ICソケット11は、図1,図2に示すように、配線基板P上に固定され、ICパッケージ12が収容される樹脂製のソケット本体14と、このソケット本体14にコイルスプリング13を介して矢印M、N方向に開閉自在に設けられ、ICパッケージ12を押圧するカバー部材15とを有している。
【0021】
より詳しくは、カバー部材15は、図1,図2に示すように、カバー本体15aと、このカバー本体15aにスプリング15bを介して下方に付勢されたプッシャー15cと、カバー本体15aに回動自在に取り付けられ、カバー部材15を閉状態に保持するためのラッチ15dとを備えている。
【0022】
また、ソケット本体14は、図1〜図4に示すように、枠体23と、この枠体23の中に配設され、複数のコンタクトピン20が配設された樹脂製のユニット21と、このユニット21の上側に上下動自在に配設されてICパッケージ12が収容されるフローティングプレート22と、フローティングプレート22を上方に付勢する図示省略のコイルスプリングとを有している。さらに、ユニット21は、平板状の第1プレート16と、この第1プレート16の上方に配設されて固定された平板状の第2プレート17とを備えている。そして、これらのフローティングプレート22、第1プレート16、第2プレート17にはそれぞれ、複数の円形断面の挿入孔22a、複数の円形断面の段付きの挿入孔16a、複数の円形断面の段付きの挿入孔17aが上下方向(矢印Z方向)に貫通して形成されており、これらの挿入孔22a、16a、17aの一部にはコンタクトピン20が上下方向に挿入されている。なお、第1プレート16の各挿入孔16aは、所定の孔径D1(例えば、D1=0.25〜0.5mm)に形成されている。
【0023】
このコンタクトピン20は、いわゆる表面圧接型のもので、図3に示すように、導電性の「下端部」としての下側のプランジャ26と、導電性の「上端部」としての上側のプランジャ27と、これらのプランジャ26,27を互いに離間する上下方向へ付勢する導電性のスプリング29とを有している。そして、コンタクトピン20は、下側のプランジャ26の段差部26aが第1プレート16の挿入孔16aの段部16bに係止するとともに、上側のプランジャ27の段差部27aが第2プレート17の挿入孔17aの段部17bに係止することにより、ユニット21に固定された状態となっている。
【0024】
また、ユニット21の下面には、図3,図4,図5に示すように、複数の挿入孔17aが形成された挿入孔形成領域A1が形成されており、挿入孔形成領域A1は、挿入孔16aにコンタクトピン20が挿入された矩形状のピン配設領域A2と、このピン配設領域A2の周囲に矩形枠状に形成され、挿入孔16aにコンタクトピン20が挿入されていないピン非配設領域A3とから構成されている。そして、ピン配設領域A2においては、図4に示すように、上方へ凹む凹部18が所定の深さD3(例えば、D3=0.05〜0.1mm)で形成されている。
【0025】
なお、この凹部18の形成方法については、特に限定されるわけではない。例えば、ユニット21の第1プレート16を射出成形で作製する場合には、成形金型に、凹部18を形成する部分にあらかじめ凸部を設け、この成形金型により射出成形することで、凹部18が設けられた第1プレート16を得ることができる。また、第1プレート16の凹部18がないものに直接、エンドミル等の工具で切削加工を施して凹部18を形成してもよい。さらにまた、ユニット21を凹部18の深さD3の分だけ薄くし、凹部18を設けないで、ユニット21下面のピン非配設領域A3に、凹部18の深さD3に相当する厚さのスペーサーを貼り付けてもよく、スタンドオフパッド31に当接する部分のみに、凹部18の深さD3に相当する厚さのスペーサーを貼り付けても構わない。
【0026】
さらに、配線基板P上には、図3,図4に示すように、ユニット21の下面のピン配設領域A2において、第1プレート16の複数の挿入孔16aに対向して複数の導電性の円盤状のコンタクトパッド30が所定のピッチで取り付けられているとともに、ユニット21の下面のピン非配設領域A3において、複数の円盤状のスタンドオフパッド31が所定のピッチで取り付けられている。なお、スタンドオフパッド31は、コンタクトパッド30とほぼ同じサイズ、つまり、直径D2(例えば、D2=0.25〜0.5mm)及び厚さT1(例えば、T1=0.05〜0.1mm)に形成されている。
【0027】
ここで、ピン配設領域A2においては、図4に示すように、上方へ凹む凹部18が設けられているため、この凹部18の上面18aとコンタクトパッド30の上面30aとの間には上下方向(矢印Z方向)の隙間が形成されている。
【0028】
次に、かかるICソケット11の使用方法について説明する。
【0029】
まず、配線基板P上にICソケット11を実装し、ソケット本体14を配線基板Pに固定する。これにより、ユニット21の下面のピン配設領域A2において、各コンタクトピン20の下側のプランジャ26が配線基板Pのコンタクトパッド30に接触した後、このコンタクトパッド30に押し上げられる形で上昇し、図4に示すように、ユニット21の下面のピン非配設領域A3が配線基板Pのスタンドオフパッド31に接触したところでICソケット11が停止する。
【0030】
続いて、ICソケット11のフローティングプレート22上にICパッケージ12を収容し、カバー部材15を閉じる方向(図2の矢印N方向)に回動させて、スプリング15bの弾性に抗してプッシャー15cでICパッケージ12を下方に押圧する。これにより、ICパッケージ12の各球状端子12aが各コンタクトピン20の上側のプランジャ27に接触した後、ICパッケージ12が単独で、スプリング29の弾性に抗してコンタクトピン20の上側のプランジャ27を押し縮めながら下降し、ICパッケージ12の周縁部がフローティングプレート22の図示省略の載置部に接触したところで一旦停止する。その後、ICパッケージ12がフローティングプレート22と共に、スプリング29の弾性に抗してコンタクトピン20の上側のプランジャ27を押し縮めながらさらに下降し、フローティングプレート22が第2プレート17に接触したところで停止する。
【0031】
その結果、ICパッケージ12の各球状端子12aと配線基板Pの各コンタクトパッド30とが各コンタクトピン20を介して互いに導通した状態となる。また、プッシャー15cからの押圧力が、ICパッケージ12、フローティングプレート22、第2プレート17を介して第1プレート16に伝わるため、第1プレート16が配線基板P側へ押し付けられた状態となる。
【0032】
このとき、仮に、ユニット21の下面に凹部18が設けられていなければ、従来のICパッケージと同様、公差などの影響で、第1プレート16の挿入孔16aの周縁部がコンタクトパッド30と平面視で部分的に重なる場合には、樹脂製の第1プレート16の挿入孔16aが金属製のコンタクトパッド30に接触して押し潰される。そのため、挿入孔16aの周囲にバリが発生し、このバリにコンタクトピン20が引っ掛かってピンスタックが生じる恐れがある。
【0033】
これに対して、この実施の形態では、ユニット21の下面には、上述したとおり、ピン配設領域A2において、上方へ凹む凹部18が設けられているため、凹部18の上面18aとコンタクトパッド30の上面30aとの間に上下方向(矢印Z方向)の隙間が生じ、第1プレート16の挿入孔16aがコンタクトパッド30に接触することはない。従って、第1プレート16の挿入孔16aの周縁部がコンタクトパッド30と平面視で部分的に重なる場合であっても、挿入孔16aがコンタクトパッド30に接触して押し潰される事態を回避し、ピンスタックの発生を未然に防止することが可能となる。
【0034】
特に、第1プレート16の挿入孔16aの孔径D1がコンタクトパッド30の直径D2より小さい場合には、ユニット21の下面に凹部18が設けられていなければ、確実に挿入孔16aがコンタクトパッド30に接触することになるが、この場合でも、挿入孔16aがコンタクトパッド30に接触して押し潰される事態を回避し、ピンスタックの発生を未然に防止することが可能となる。
【0035】
また、第1プレート16の挿入孔16aの孔径D1がコンタクトパッド30の直径D2より小さい場合、換言すれば、コンタクトパッド30の直径D2が第1プレート16の挿入孔16aの孔径D1より大きい場合には、コンタクトパッド30に対して挿入孔16aが僅かに横ずれしても、コンタクトピン20とコンタクトパッド30とが確実に接触する。
【0036】
さらに、ICソケット11は、ユニット21の下面のピン非配設領域A3がスタンドオフパッド31に当接することにより、最下位で位置決めされるため、第1プレート16が配線基板P側へ押し付けられたときに、挿入孔16aとコンタクトパッド30との接触を確実に回避することができる。
【0037】
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】
なお、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。
【0039】
また、上記実施の形態では、2つのプランジャ26,27及びスプリング29からなるコンタクトピン20を用いたが、表面圧接型のものである限り、いかなるコンタクトピン20を用いた場合でも、この発明を同様に適用することができる。
【0040】
また、上記実施の形態では、ユニット21、フローティングプレート22等を備えたソケット本体14について説明したが、フローティングプレート22が存在しないものにもこの発明を適用することができる。
【0041】
また、上記実施の形態では、第1プレート16及び第2プレート17の2部品からなるユニット21について説明したが、1部品のユニット21を用いた場合でも、この発明を同様に適用することができる。
【0042】
さらに、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ソケット等にも適用できる。
【符号の説明】
【0043】
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(端子)
14 ソケット本体
16a 挿入孔
18 凹部
18a 上面
20 コンタクトピン
26 下側のプランジャ(下端部)
27 上側のプランジャ(上端部)
30 コンタクトパッド
30a 上面
31 スタンドオフパッド
A1 挿入孔形成領域
A2 ピン配設領域
P 配線基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
配線基板上に配設され、電気部品が収容されるソケット本体と、
該ソケット本体に設けられ、前記電気部品の端子に上端部が圧接されるとともに、前記配線基板のコンタクトパッドに下端部が圧接されることにより、当該端子及び当該コンタクトパッドを電気的に接続する複数のコンタクトピンと
を有する電気部品用ソケットであって、
前記ソケット本体には、前記複数のコンタクトピンを挿入するための複数の挿入孔が形成され、
前記ソケット本体の下面には、前記複数の挿入孔が形成された挿入孔形成領域のうち前記複数のコンタクトピンが挿入された所定のピン配設領域において、上方へ凹む凹部を形成し、該凹部の上面と前記コンタクトパッドの上面との間に上下方向の隙間が生じるように構成したことを特徴とする電気部品用ソケット。
【請求項2】
前記挿入孔が円形断面であるとともに、前記コンタクトパッドが円盤状であり、前記挿入孔の孔径が前記コンタクトパッドの直径より小さい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】
前記ソケット本体は、前記配線基板上で、前記コンタクトパッドの周囲に設けられたスタンドオフパッドに下面が当接することにより、最下位で位置決めされるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の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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