JP2003100409A - 電気部品用ソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気部品を押圧する押圧力の偏りをなくして
電気部品の接続端子と電気部品用ソケットの接触子とを
均一な圧力で押圧し電気的に接続させることができると
ともに、電気部品に押圧力を付与するときに電気部品を
横方向にずらしてしまう力を極力抑制することができる
電気部品用ソケットを提供すること。 【解決手段】 カバー部材９に２本の支持軸１５を設
け、これらの支持軸１５に電気部品２を押圧する押圧部
材１６を上下動自在に支持させ、この押圧部材１６とカ
バー部材９との間にコイルばね１８を設けるとともに、
このコイルばね１８の付勢力を押圧部材１６に伝達する
押圧力伝達部材１７をコイルばね１８と押圧部材１６と
の間に上下動自在に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電気部品用ソケッ
トに係り、特に、電気部品の性能試験を行なうために、
この電気部品の端子と測定器のプリント配線板とを複数
の接触子を介して電気的接続を図るための電気部品用ソ
ケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体装置等の電気部品の性
能試験を行なうために、この電気部品の端子と測定器の
プリント基板との間の電気的接続をはかるための電気部
品用ソケットが多く用いられている。

【０００３】図４は、そのような従来の電気部品用ソケ
ットのうち、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ等の電気部品４２
の電気的試験を行なうのに使用される電気部品用ソケッ
ト４１を示している。

【０００４】電気部品４２は、内部に所要の構成回路を
組み込んだパッケージ本体を有し、このパッケージ本体
の下面には、接続端子として、略球状のはんだボールが
マトリックス状に多数配設されている。

【０００５】電気部品用ソケット４１は、図４に示すよ
うに、下方から順に、ターミナルソケット４３、「中間
コネクタ」としてのフィルム状回路基板４４、ＩＣパッ
ケージ位置決め用のボールガイド４５および押圧治具４
６を有し、これらが「取付手段」としてのボルト４７お
よびナット４８により、着脱可能に取り付けられて構成
されている。

【０００６】ターミナルソケット４３には、周縁部の４
辺に多数の丸ピン４３ａが配置されると共に、ソケット
中央部には、シリコーンゴム製の弾力性を有する弾性シ
ート４９が、後述するフィルム状回路基板４４の上側電
極４４ａの配設領域に対応してフィルム状回路基板４４
の下に配設されている。

【０００７】また、フィルム状回路基板４４は、可撓性
を有するフィルム状に形成され、電気部品４２側の一方
の面（上面）に、電気部品４２のはんだボールが電気的
に接合する上側電極４４ａを備え、他方の面（下面）
に、ターミナルソケット４３の丸ピン４３ａの嵌合凹部
４３ｂに差込まれ、ターミナルソケット４３に接合され
る「接続端子」としてのピン型端子４４ｂを備え、ピン
型端子４４ｂと上側電極４４ａとを接続する回路を有し
ている。

【０００８】ボールガイド４５は、絶縁性を有する材料
で形成され、中央部に電気部品４２のはんだボールの周
囲を位置決めする位置決め開口が形成され、その位置決
め開口により、電気部品４２の最外周に配置されたはん
だボールを位置決めしている。

【０００９】押圧治具４６は、四角形の枠状の押圧治具
本体５０に、カバー部材５１が軸５２により回動自在に
取り付けられると共に、ねじりコイルばね５３により開
く方向（図４中、時計回り）に付勢されている。このカ
バー部材５１には、電気部品４２を押圧する押圧部材５
４が一本の軸５５により回転可能および上下動可能に、
且つ、コイルばね５６により下方に付勢されて設けられ
ている。さらに、カバー部材５１には被係止部５８が設
けられる一方、押圧治具本体５０にはその被係止部５８
に係止されるラッチ部材５９が軸６０により回動自在に
配設され、このラッチ部材５９がねじりコイルばね６１
により係止方向（図４中、時計回り）に付勢されてい
る。

【００１０】また、押圧治具本体５０には、中央部に、
電気部品４２が収容可能な大きさに開口された案内開口
部が形成されている。

【００１１】このような構成を有する電気部品用ソケッ
ト４１を用いて電気部品４２の試験をするには、まず、
カバー部材５１を開いた状態で、電気部品４２を押圧治
具本体５０の案内開口部内に挿入してフィルム状回路基
板４４上に載置する。この際には、電気部品４２の周縁
部が、押圧治具本体５０の案内開口部の内壁に案内され
ると共に、電気部品４２のはんだボールがボールガイド
４５に案内され、所定位置に位置決めされる。

【００１２】この状態で、電気部品４２の各はんだボー
ルがフィルム状回路基板４４の上側電極４４ａに接触さ
れる。

【００１３】次いで、押圧治具４６のカバー部材５１を
閉じてゆくと、カバー部材５１の被係止部５８にラッチ
部材５９が係止され、カバー部材５１が完全に閉じられ
ることとなる。これにより、電気部品４２の上面が押圧
部材５４で押されることにより、弾性シート４９が弾性
変形し、電気部品４２のはんだボールとフィルム状回路
基板４４の上側電極４４ａとが所定の接触圧力で電気的
に接続される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気部品用ソケット４１においては、押圧部
材５４は、一本の軸５５によってカバー部材５１に回転
可能に支持されているため、図４中、時計回り、または
反時計回りに動き易く、電気部品４２を押圧部材５４で
押圧する際、押圧開始から押圧終了（カバー部材５１が
完全に閉じる）までの間、電気部品４２のパッケージ本
体の全面を均一に押圧することが困難であった。

【００１５】また、従来の電気部品用ソケット４１にお
いては、押圧部材５４が電気部品４２を押圧するとき
に、その押圧当初から押圧終了までに、軸５５の位置
が、押圧部材５４と電気部品４２との当接面に平行であ
ってカバー部材５１の回動中心を通る仮想線よりも常に
上方に位置しているため、カバー部材５１の回動動作の
どの段階においても押圧部材５４が電気部品４２を横方
向へずらす力が作用していた。

【００１６】本発明はそのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、電気部品を押圧する押圧力の偏りをなく
して電気部品の接続端子と電気部品用ソケットの接触子
とを均一な圧力で電気的に接続させることができるとと
もに、電気部品に押圧力を付与するときに電気部品を横
方向にずらしてしまう力を極力抑制することができる電
気部品用ソケットを提供することを目的とするものであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、電気部品が収容される収容
部が形成され、該電気部品の端子に接触する接触部材が
配設されたソケット本体と、前記ソケット本体の一側部
に回動可能に取り付けられたカバー部材と、該カバー部
材に取り付けられた２本の支持軸と、該２本の支持軸
に、前記カバー部材の下面と直交する方向に移動可能
に、かつ前記カバー部材の下面と平行な方向に移動可能
に取り付けられ、前記電気部品を押圧する押圧部を有す
る押圧部材と、該押圧部材の上部に当接され、前記カバ
ー部材の下面と直交する方向に移動可能に、前記カバー
部材と前記押圧部材との間に配設された押圧力伝達部材
と、該押圧力伝達部材と前記カバー部材との間に配設さ
れ、前記押圧力伝達部材を前記カバー部材から離れる方
向に付勢するばね部材を含むカバー組立体とを有し、該
カバー組立体を前記ソケット本体に閉止させるとき、前
記カバー組立体の前記押圧部材は、前記押圧部が前記電
気部品の上面に略平行に当接するように前記押圧力伝達
部材に対して回動可能に形成されるとともに、前記カバ
ー部材の下面と直交する方向に前記カバー部材に近づく
ように移動されることを特徴とする。

【００１８】これにより、押圧部材の電気部品を押圧す
る押圧力を略上下方向にのみ付与することができ、押圧
力の偏りを無くすことができ、電気部品を均一に押圧す
ることができる。

【００１９】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の構成に加え、前記ばね部材を複数配設したこ
とを特徴とする。これにより、押圧部材の電気部品を押
圧する押圧力をより均一にすることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図３を参照して説明する。

【００２１】図１〜図３は、本発明に係る電気部品用ソ
ケットの実施の一形態を示したものである。本実施の形
態の電気部品用ソケット１は、例えば、ＩＣパッケージ
等の電気部品２の性能試験を行なうために、外部との接
続端子として電気部品２のパッケージ本体の下面に、格
子状に配列された略球状のはんだボール３と、測定器の
プリント配線板（図示せず）との電気的接続を図るもの
である。

【００２２】電気部品用ソケット１は、図１および図３
に示すように、ベースプレート４を有し、このベースプ
レート４上にソケット本体５が配設されている。ソケッ
ト本体５は、図２に示すように、ボルト５ａおよびナッ
ト（図示せず）によってベースプレート４に固定されて
いる。また、ソケット本体５の中央部には、電気部品２
が収容可能な大きさに開口された案内開口部６が形成さ
れるとともに、この案内開口部６の上部には、案内開口
部６への電気部品２の挿入を容易にするガイド部６ａが
傾斜状に形成されている。

【００２３】ベースプレート４とソケット本体５との間
には、図１および図３に示すように、可撓性を有するポ
リイミドフィルムに所定の電気回路が形成されたフィル
ム状回路基板７が配設されており、このフィルム状回路
基板７により、電気部品２のはんだボール３と、ベース
プレート４の周縁部に配設され、下部が測定器のプリン
ト配線板に接続されるコンタクトピン８とが、電気的に
接続されるようになっている。すなわち、フィルム状回
路基板７の上面中央部には、案内開口部６に収容された
電気部品２のはんだボール３の位置に対応して配設さ
れ、はんだボール３と電気的に接続される上側電極が形
成されるとともに、フィルム状回路基板７の下面の周縁
部には、コンタクトピン８の位置に対応して配設され、
コンタクトピン８と電気的に接続される下側電極が形成
されており、これら上側電極および下側電極とがフィル
ム内を延びる配線によって連結されている。

【００２４】また、ベースプレート４の、フィルム状回
路基板７の上側電極が配設される部位と重なる部位に
は、図１および図３に示すように、方形状の凹部４ａが
形成され、この凹部４ａにシリコーンゴムからなり、凹
部４ａの深さより若干大きい厚みを有する方形状の弾性
シート７ａが配設されている。

【００２５】同様に、ソケット本体５の、フィルム状回
路基板７の下側電極が配設されている部位と重なる部位
には、枠状の凹部４ｂが形成され、この凹部４ｂに、シ
リコーンゴムからなり、凹部４ｂの深さより若干大きい
厚みを有する枠状の弾性シート７ｂが配設されている。
したがって、弾性シート７ｂは弾性変形された状態で凹
部４ｂ内に配設されており、この弾性シート７ｂの弾性
変形による反発力によりフィルム状回路基板７の下側電
極がコンタクトピン８側に圧接されることにより、フィ
ルム状回路基板７の下側電極とコンタクトピン８の上端
部とが電気的に接続されている。

【００２６】ソケット本体５の一側（図１および図３
中、右側）には、カバー組立体９が、回動可能に取り付
けられている。カバー組立体９は、カバー組立体９がソ
ケット本体５に係止されたときに、ソケット本体５に重
なるカバー部材９ａを有し、このカバー部材９ａの基端
部が、軸１０によって、ソケット本体５に回動可能に取
り付けられている。また、このカバー部材９ａは、ねじ
りコイルばね１１により、カバー部材９ａが開く方向
（図１および図３中、時計回り）に付勢されている。

【００２７】カバー部材９ａの先端部には、ラッチ部材
１２が、軸１３により回動可能に取り付けられている。
このラッチ部材１２は、コイルばね１４によりラッチ部
材が閉じる方向（図１および図３中、反時計回り）に付
勢されている。ラッチ部材１２の先端部（下端部）に
は、係止爪１２ａが形成されており、この係止爪１２ａ
がソケット本体５に形成された係止突起５ｂに係止され
ることにより、カバー部材９ａがソケット本体５に対し
て完全に閉じた状態となる。

【００２８】また、カバー部材９ａの下面部には、凹陥
部９ｂが形成されている。この凹陥部９ｂ内には、２本
の支持軸１５が電気部品用ソケットの幅方向（図１およ
び図３中、紙面に直交する方向）に沿って配設されてい
る。両支持軸１５の両端は、それぞれカバー部材９ａに
支持されている。

【００２９】両支持軸１５には、図１および図３に示す
ように、電気部品２のパッケージ本体を押圧する押圧部
材１６が吊り下げられている。この押圧部材１６は、図
１〜図３に示すように、下面１６ａで電気部品２を押圧
するようにされており、上部に設けられた上下方向に長
径を有する２つの長孔１６ｂが支持軸１５にそれぞれ挿
通されることにより、支持軸１５に上下動可能に吊り下
げられるとともに、両長孔１６ｂの短径（図１および図
３中、左右方向の幅）が支持軸１５の直径よりも若干大
きく形成されており、左右方向にも若干移動可能にされ
ている。

【００３０】カバー部材９ａの凹陥部９ｂ内の押圧部材
１６の上方には、図１および図３に示すように、押圧力
伝達部材１７が上下動可能に配設されている。また、こ
の押圧力伝達部材１７の上面と凹陥部９ｂの上面との間
には、前後方向（図１および図３中、左右方向）および
幅方向にそれぞれ２列に、合計４つのコイルばね１８が
配設されており、このコイルばね１８によって押圧力伝
達部材１７は下方に付勢されている。

【００３１】また、押圧力伝達部材１７の下面の中央部
には、球面状の突部１７ａが形成され、押圧部材１６の
上部に形成された球面状の凹部１６ｃと係合（接触）す
るようにされている。

【００３２】したがって、押圧部材１６は、カバー部材
９ａに配設された両支持軸１５に対して上下動可能に、
かつ左右方向に移動可能に支持されるとともに、押圧力
伝達部材１７（カバー部材９ａ）に対して所定の角度だ
け回動可能に支持されている。

【００３３】また、図１および図３に示すように、カバ
ー組立体９が閉じる方向に回動されるとき、押圧部材１
６の下面１６ａが電気部品２のパッケージ本体を押圧し
始めるときから、ラッチ部材１２の係止爪１２ａがソケ
ット本体５の係止突起５ｂに係止され、カバー組立体９
がソケット本体５に対して完全に閉じられ、押圧部材１
６が電気部品２を押圧し終わるまでの間に、カバー部材
９ａを回動可能に支持する軸１０の中心を通る水平線Ｉ
−Ｉを通過するように形成されている。これにより、押
圧部材１６の前後方向（図１および図３中、左右方向）
の移動量が最小限に押さえられ、押圧部材１６による電
気部品２を前後方向にずらす力を極めて小さくすること
ができる。

【００３４】さらに、図１および図３において、ラッチ
部材１２が設けられている側（図中、左側）の押圧部材
１６と押圧力伝達部材１７との間には、コイルばね１９
が配設され、押圧部材１６は、押圧力伝達部材１７に対
して反時計回りに付勢されている。

【００３５】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００３６】まず、電気部品２を電気部品用ソケット１
に装着するには、ラッチ部材１２を図１中、時計回りに
回動させ、係止爪１２ａをソケット本体５の係止突起５
ｂから外し、ねじりコイルばね１１によってカバー組立
体９を開かせる。

【００３７】ついで、案内開口部６に電気部品２を挿入
すると、電気部品２はガイド部６ａに案内され、所定の
位置に載置される。これにより、電気部品２のはんだボ
ール３がフィルム状回路基板７の上側電極に接触され
る。

【００３８】その後、カバー組立体９をねじりコイルば
ね１１の付勢力に抗して閉じてゆくと、押圧部材１６の
下面１６ａが電気部品２のパッケージ本体の上面に接触
される。

【００３９】このとき、押圧部材１６は、コイルばね１
９によって、押圧力伝達部材１７（カバー部材９ａ）に
対して、図１中、反時計回りに付勢され、所定の角度傾
斜されているので、電気部品２に接触し始める（押圧し
始める）段階から、押圧部材１６の下面１６ａと電気部
品２のパッケージ本体の上面とが略平行に保たれたま
ま、略均一に接触される。

【００４０】この後、さらにカバー組立体９を閉じてゆ
くと、押圧部材１６と回動可能に係合（接触）している
押圧力伝達部材１７が、カバー部材９ａの凹陥部９ｂ内
を上方に移動され、コイルばね１８が圧縮され、押圧部
材１６によって電気部品２が押圧される。これにより、
フィルム状回路基板８の上側電極の下部に配設された弾
性シート７ａが弾性変形され、その反力により、フィル
ム状回路基板の上側電極が電気部品２のはんだボール３
側に押圧され、接触圧力が発生し、電気的に接続され
る。

【００４１】このとき、押圧部材１６は、カバー部材９
ａに配設された両支持軸１５に対して上下動可能に、か
つ左右方向に移動可能に支持されるとともに、押圧力伝
達部材１７（カバー部材９ａ）に対して回動可能に支持
されているので、押圧部材１６の電気部品２を押圧する
押圧力を略上下方向にのみ付与することができ、押圧力
の偏りを無くすことができ、電気部品を均一に押圧する
ことができる。

【００４２】また、コイルばね１８が、押圧力伝達部材
１７の上面と凹陥部９ｂの上面との間に、前後方向およ
び幅方向にそれぞれ２列に、計４つ配設されているの
で、１つのばねで付勢する場合に比べて、より均一に押
圧力伝達部材１７（押圧部材１６）に押圧力（付勢力）
を付与することができる。

【００４３】さらに、カバー組立体９を閉じ、ラッチ部
材１２の係止爪１２ａをソケット本体５の係止突起５ｂ
に係止させることにより、カバー組立体９が完全に閉じ
られる。これにより、押圧部材１６に押圧された弾性シ
ート７ａの弾性変形による反力により電気部品２のはん
だボール３とフィルム状回路基板７の上側電極との間に
所定の接触圧力が生じ、電気部品２のはんだボール３と
測定器のプリント配線板との電気的な接続が、電気部品
用ソケット１を介して確実に図られ、例えば、バーンイ
ン試験等の所定の電気部品の性能試験を行なうことがで
きる。

【００４４】ここで、カバー組立体９が閉じる方向に回
動される際、押圧部材１６の下面１６ａが電気部品２を
押圧し始めるときから、カバー組立体９がソケット本体
５に対して完全に閉じられ、押圧部材１６が電気部品２
を押圧し終わるまでの間に、押圧力伝達部材１７の突部
１７ａと押圧部材１６の凹部１６ｃとの接触部位は、カ
バー部材９ａを回動可能に支持している軸１０の中心を
通る水平線Ｉ−Ｉを通過するように形成されている。こ
れにより、押圧部材１６の前後方向（図１中、左右方
向）の移動量が最小限に押さえられ、押圧部材１６によ
って電気部品２を前後方向にずらような力が発生するの
を更に極力抑えることができる。

【００４５】なお、上記実施の形態においては、フィル
ム状回路基板を用いた電気部品用ソケットに、この発明
を適用した例を説明しているが、本発明は、これに限定
されるものでなく、カバー部材がソケット本体に回転可
能に取り付けられた、いわゆるクラムシェルタイプの電
気部品用ソケットであれば、本発明を適用することが可
能である。

【００４６】また、上記実施の形態においては、ＢＧＡ
タイプの電気部品に本発明を適用する例を説明したが、
本発明は、これに限定されるものでなく、上記同様に、
いわゆるクラムシェルタイプの電気部品用ソケットであ
れば、ＬＧＡ、ＳＯＰ、ＱＦＰ等種々のタイプの電気部
品用ソケットに好適に用いることが可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る本発
明によれば、２本の支持軸をカバー部材に取り付け、こ
れら２本の支持軸に、電気部品を押圧する押圧部材を、
カバー部材の下面と直交する方向に移動可能に、かつカ
バー部材の下面と平行な方向に移動可能に取り付けると
ともに、押圧力伝達部材を、押圧部材の上部と当接する
ように、カバー部材の下面と直交する方向に移動可能
に、カバー部材と押圧部材との間に配設し、これら押圧
力伝達部材および前記カバー部材の間に、前記押圧力伝
達部材をカバー部材から離れる方向に付勢するばね部材
を配設したカバー組立体をソケット本体に回動可能に取
り付け、カバー組立体をソケット本体に閉止させると
き、カバー組立体の押圧部材は、押圧部が電気部品の上
面と略平行に当接するように押圧力伝達部材に対して回
動可能に形成されるとともに、カバー部材の下面と直交
する方向に沿って、カバー部材に近づくように移動され
るので、押圧部材の電気部品を押圧する押圧力を略上下
方向にのみ付与することができ、押圧力の偏りを無くす
ことができ、電気部品を均一に押圧することができる。

【００４８】また、請求項２に記載の本発明によれば、
請求項１に記載の発明の構成に加え、押圧力伝達部材を
カバー部材から離れる方向に付勢するばね部材を複数配
設したので、押圧部材の電気部品を押圧する押圧力をよ
り均一にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電気部品用ソケットの実施の一
形態を示す正面断面図

【図２】 図１に示す電気部品用ソケットの平面半断面
図

【図３】 図１に示す電気部品用ソケットにおいてカバ
ー部材を閉鎖方向に回動する途中の状態を示す図

【図４】 従来の電気部品用ソケットの正面断面図

【符号の説明】

１ 電気部品用ソケット ２ 電気部品 ３ はんだボール ４ ベースプレート ５ ソケット本体 ７ フィルム状回路基板 ７ａ、７ｂ 弾性シート ８ コンタクトピン ９ カバー組立体 ９ａ カバー部材 １２ ラッチ部材 １５ 支持軸 １６ 押圧部材 １６ｂ 長孔 １６ｃ 凹部 １７ 押圧力伝達部材 １７ａ 突部 １８ コイルばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気部品が収容される収容部が形成さ
   れ、該電気部品の端子に接触する接触部材が配設された
   ソケット本体と、 前記ソケット本体の一側部に回動可能に取り付けられた
   カバー部材と、該カバー部材に取り付けられた２本の支
   持軸と、該２本の支持軸に、前記カバー部材の下面と直
   交する方向に移動可能に、かつ前記カバー部材の下面と
   平行な方向に移動可能に取り付けられ、前記電気部品を
   押圧する押圧部を有する押圧部材と、該押圧部材の上部
   に当接され、前記カバー部材の下面と直交する方向に移
   動可能に、前記カバー部材と前記押圧部材との間に配設
   された押圧力伝達部材と、該押圧力伝達部材と前記カバ
   ー部材との間に配設され、前記押圧力伝達部材を前記カ
   バー部材から離れる方向に付勢するばね部材を含むカバ
   ー組立体とを有し、 該カバー組立体を前記ソケット本体に閉止させるとき、
   前記カバー組立体の前記押圧部材は、前記押圧部が前記
   電気部品の上面に略平行に当接するように前記押圧力伝
   達部材に対して回動可能に形成されるとともに、前記カ
   バー部材の下面と直交する方向に前記カバー部材に近づ
   くように移動されることを特徴とする電気部品用ソケッ
   ト。
2. 【請求項２】 前記ばね部材を複数配設したことを特徴
   とする請求項１に記載の電気部品用ソケット。