JP2004362969A - コンタクトピン及び電気部品用ソケット - Google Patents

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Abstract

【課題】電気部品の端子との接圧を確保すると共に、電気の流れる経路を確実に短くできるコンタクトピン及びそのコンタクトピンを用いた電気部品用ソケットを提供する。
【解決手段】ソケット本体15に配設されて、配線基板13とICパッケージ12とを電気的に接続するコンタクトピン17において、配線基板13に接続される配線基板側接続部26a及び、ICパッケージ12に接続される電気部品側接続部26bを有すると共に、両接続部26a,26bの間にばね部26cが形成された導電性を有するコンタクトピン本体26と、コンタクトピン本体26と別体に形成され、両接続部26a,26b側に接触し、ばね部26cの弾性変形時に両接続部26a,26b側の少なくとも一方が摺動する導電性を有する短絡部材27とを備えた。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置(以下「ICパッケージ」という)等の電気部品を着脱自在に保持し、この電気部品の試験・検査等を行うための電気部品用ソケットに配設されるコンタクトピン及びこのコンタクトピンが配設された電気部品用ソケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のものとしては、例えば図28に記載されたようなものがある(特許文献1参照)。これは、回路基板Aと電子パッケージBとの間にコネクタ本体300が配設され、このコネクタ本体300にコンタクト本体100が収納されている。このコンタクト本体100は、第1及び第2主面110,120を有し、弾性湾曲部160によって接続された一対の離間したばねアーム140,150を含んでいる。このアーム140,150の各々は、外側を向く縁を有する自由端を有し、外側を向く縁はインターフェースの各々と係合可能なコンタクト突出部170,180を形成している。各短絡部190,200は、各自由端から互いに略向かって延びている。短絡部190,200は、一方の短絡部190の第1主面110が他方の短絡部200の第2主面120と同一平面となるように互いにオフセットしている。ばねアーム140,150が撓んで相対的に接近する際に、短絡部190,200の同一主面110,120は相互係合し、短くなった電気パスがコンタクト突出部170,180間に形成される。
【0003】
【特許文献1】
特表平11−512229号公報。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、コンタクト本体100の一対の短絡部190,200は、互いにオフセットしているが、このコンタクト本体100が弾性変形した時に、成形誤差や組付け誤差等により、両短絡部190,200が互いに接触せずに間隙が発生してしまったり、両短絡部190,200の先端部同士が突き当たり、更に、強い押し込み力が作用することにより、コンタクト本体100が変形してしまう虞がある。
【0005】
そこで、この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、電気部品の端子との接圧を確保すると共に、電気の流れる経路を確実に短くできるコンタクトピン及びそのコンタクトピン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。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために、請求項1に記載の発明は、ソケット本体に配設されて、配線基板と電気部品とを電気的に接続するコンタクトピンにおいて、前記配線基板に接続される配線基板側接続部及び、前記電気部品に接続される電気部品側接続部を有すると共に、該両接続部の間にばね部が形成された導電性を有するコンタクトピン本体と、該コンタクトピン本体と別体に形成され、前記両接続部側に接触し、前記ばね部の弾性変形時に前記両接続部側の少なくとも一方が摺動する導電性を有する短絡部材とを備えたコンタクトピンとしたことを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記コンタクトピン本体は、ばね部が略U字状に形成されていることを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記コンタクトピン本体は、ばね部が左右に一対、対称形状に形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一つに記載の構成に加え、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とが前記ソケット本体に収容された状態で、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とを圧接状態とする圧接手段を有することを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の構成に加え、前記圧接手段は、弾性材料の板材である前記短絡部材が曲げ加工されることにより形成され、前記ソケット本体に収容された状態で、前記曲げ形状が延ばされて弾性力が発生することにより、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とが圧接されるようにしたことを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の構成に加え、前記圧接手段は、前記短絡部材の片面側に設けられた弾性部材で、前記ソケット本体に収容された状態で、前記弾性部材の弾性力により、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とが圧接されるようにしたことを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、前記配線基板上に配設され、前記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た請求項1乃至6の何れか一つに記載のコンタクトピンとを有する電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【0014】
[発明の実施の形態1]
図1乃至図10には、この発明の実施の形態1を示す。
【0015】
まず構成を説明すると、図中符号11は、いわゆるクラムシェルタイプと称される「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、「電気部品」であるICパッケージ12の性能試験を行うために、このICパッケージ12の端子12bと、測定器(テスター)の配線基板13との電気的接続を図るものである。
【0016】
このICパッケージ12は、図10に示すように、四角形の扁平なパッケージ本体12aを有し、このパッケージ本体12aの下面の4辺に複数の端子12bが所定のピッチで形成されている。
【0017】
また、そのICソケット11は、図2及び図3に示すように、配線基板13上に装着されるソケット本体15を有し、このソケット本体15は、ソケットボディ16に、コンタクトピン17が保持されると共に、ICパッケージ12を押圧するカバー部材19がソケットボディ16に回動自在に取付けられ、そして、そのカバー部材19の閉状態を維持するストッパ部材20が設けられている。
【0018】
詳しくは、ソケットボディ16の中央部に、ICパッケージ12より大きな凹所16aが形成され、この凹所16aの底板部16bには、複数のコンタクトピン17がそれぞれ収納される収納部16cが形成されると共に、この底板部16bの上側にガイド板24が配設されている。これら収納部16cは、スリット状を呈し、複数のICパッケージ端子12bに対応したピッチで複数隣接して形成されている。
【0019】
そのコンタクトピン17は、導電性を有するコンタクトピン本体26及び短絡部材27から構成されている。
【0020】
このコンタクトピン本体26は、図8に示すように、薄い板状部材がプレス加工により高さが2mm程度に形成され、配線基板13に接続される上下方向に沿う配線基板側接続部26a及び、ICパッケージ12に接続される上下方向に沿う電気部品側接続部26bを有すると共に、これら両接続部26a,26bの間に、略U字状のばね部26cが形成されている。
【0021】
そして、このコンタクトピン本体26が図4に示すようにソケットボディ16の収納部16cに収納され、配線基板側接続部26aがソケットボディ16の底板部16bに形成された貫通孔16dに挿入されて下方に突出することにより、配線基板13の電極に当接されて電気的に接続されるように構成されている。また、電気部品側接触部26bは、ガイド板24に形成された貫通孔24aに挿通されて上方に突出されることにより、ICパッケージ12の端子12bに当接されて電気的に接続されるように構成されている。そして、これら配線基板側接続部26a及び電気部品側接続部26bは同一鉛直線上に配設されている。
【0022】
また、短絡部材27は、図9等に示すように、コンタクトピン本体26と別体で、導電性を有する板材から形成され、ソケットボディ16の収納部16cに収納される短絡部27aと、この短絡部27aから下方に延長された挿入部27bとが一体成形されている。
【0023】
その短絡部27aは、弾性材料から形成された板材が側方から見て図5及び図9(b)に示すように曲げ加工されている。この曲げ加工により弾性力を発生することで「圧接手段」が構成されている。
【0024】
そして、その短絡部材27の挿入部27bがソケットボディ16の貫通孔16dに挿入されて配設されることにより、短絡部27aの片面側がコンタクトピン本体26の両接続部26a,26b側に接触されて、両接続部26a,26b間が短絡された状態で電気的に接続されるように構成されている。
【0025】
詳しくは、短絡部材27のソケットボディ16の収納部16cへの収納状態で、短絡部27aの曲げ形状が延ばされて弾性力が発生することにより、この短絡部27aがコンタクトピン本体26に圧接され、ばね部26cの弾性変形時に電気部品側接続部26b側が短絡部27aを摺動するように構成されている。
【0026】
また、そのガイド板24には、図4乃至図6に示すように、上面部にICパッケージ12の四隅をガイドする4つのガイド部24bが形成され、これらガイド部24bに案内されることにより、ICパッケージ12がガイド板24の所定の位置に収容(載置)されるようになっている。
【0027】
そして、このガイド板24上に収容されたICパッケージ12の端子12bが、コンタクトピン本体26の電気部品側接続部26bに当接するようになっている。
【0028】
さらに、ガイド板24及びソケットボディ16の上側には、図1に示すように、合成樹脂製のセットプレート34がボルト35・ナット36によりソケットボディ16に固定されて配設されている。
【0029】
一方、カバー部材19は、図1及び図2に示すように、回動軸39によりソケットボディ16に回動自在に配設され、スプリング40により開く方向に付勢され、先端部に設けられたストッパ部材20が、ソケットボディ16に形成された被係止部16eに係脱されるようになっている。
【0030】
また、そのカバー部材19には、パッケージ押さえ41が図2に示す状態で上下動自在に配設され、係止爪片41aがカバー部材19に係止されることにより、脱落が阻止され、図2に示す状態で、パッケージ押さえ41がスプリング42により下方に付勢されている。
【0031】
そして、このパッケージ押さえ41は、図2に示す状態で、下方が先細り形状に形成され、下面部の押圧部41bで、図4に示すように、パッケージ本体12aが押圧されるように構成されている。
【0032】
次に、作用について説明する。
【0033】
図1に示すように、予め、ICソケット11を配線基板13に取り付けた状態では、コンタクトピン本体26の配線基板側接続部26aの下端部が、配線基板13の電極に接触している。
【0034】
この状態から、ICパッケージ12を収容するには、カバー部材19を開き、ICパッケージ12をガイド板24上に、ガイド部24bにて案内して収容する。
【0035】
その後、カバー部材19を閉じ、ストッパ部材20をソケットボディ16の被係止部16eに係止させることにより、カバー部材19を完全に閉じる。
【0036】
これにより、図4に示すように、パッケージ本体12aの上面が、パッケージ押さえ41の押圧部41bで押圧される。
【0037】
これで、コンタクトピン本体26の電気部品側接続部26bがICパッケージ12の端子12bに当接して押圧されることにより、コンタクトピン本体26のばね部26cが図4中二点鎖線に示すように弾性変形して、電気部品側接続部26bが下方に変位する。このばね部26cの弾性力により、コンタクトピン本体26の電気部品側接続部26bと、ICパッケージ端子12bとの接圧が確保されることとなる。
【0038】
この際には、短絡部27aが配線基板側接続部26a側と電気部品側接続部26b側とに跨って接触した状態で、電気部品側接続部26b側が下方に変位することにより、短絡部材27の短絡部27aに対して電気部品側接続部26b側が摺動する。
【0039】
これで配線基板側接続部26a側と電気部品側接続部26b側とが短絡部27aにて短絡された状態で電気的に接続されることにより、ばね部26cを迂回する場合より、電流の流れる経路を短くでき、高周波数のICパッケージ12の試験を良好に行うことができる。
【0040】
しかも、短絡部材27をコンタクトピン本体26と別体として、コンタクトピン本体26の弾性変形時に摺動させるようにしたため、従来のように短絡部同士が突き当たってしまったり、接触不良を起こすようなことがない。
【0041】
また、短絡部材27の短絡部27aを曲げ加工することにより、ばね性を持たせ、このばね力(弾性力)により、短絡部27aとコンタクトピン本体26との接圧を確保することにより、短絡部27aとコンタクトピン本体26との電気的な接続状態を確保することができる。
【0042】
さらに、短絡部材27とコンタクトピン本体26とがソケットボディ16の収納部16cに収容された状態で、短絡部材27とコンタクトピン本体26とが圧接状態とされるため、コンタクトピン本体26と短絡部材27とは予め組み付けておく必要がない。
【0043】
このようにしてコンタクトピン17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ることにより、ICパッケージ12のバーンイン試験等が行われることとなる。
【0044】
そして、試験が終了したICパッケージ12を取り出す場合には、上述とは逆に、ストッパ部材20を回動させて係止状態を解除した後、カバー部材19を開くことにより、ICパッケージ12を取り出すことができる。ICパッケージ12を取り出した状態では、コンタクトピン本体26は、元の姿勢に復帰することとなる。
【0045】
[発明の実施の形態2]
図11乃至図15には、この発明の実施の形態2を示す。
【0046】
この実施の形態2は、短絡部材45が実施の形態1のものと相違している。
【0047】
実施の形態1の短絡部材27は、短絡部27aが図5に示すように側方から見て曲がっているのに対し、この実施の形態2の短絡部材45は、短絡部45aが図14及び図15(b)に示すように平面視で見て湾曲形状に形成されている。湾曲形状に形成することにより「圧接手段」が構成されている。
【0048】
このようなものにあっても短絡部材27の挿入部45bをソケットボディ16の貫通孔16dに挿入して、短絡部材27をソケットボディ16の収納部16cに収納した状態で配設することにより、その湾曲された短絡部45aが弾性変形されることから弾性力を発生することとなる。これにより、短絡部材45とコンタクトピン本体26との接圧を確保することができる。
【0049】
他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
【0050】
[発明の実施の形態3]
図16乃至図21には、この発明の実施の形態3を示す。
【0051】
この実施の形態3は、短絡部材27の形状が実施の形態1と同様であるが、コンタクトピン本体48の形状が実施の形態1,2の形状と相違している。
【0052】
すなわち、このコンタクトピン本体48は、配線基板側接続部48a及び電気部品側接続部48bが形成されると共に、これら配線基板側接続部48aと電気部品側接続部48bとの間にばね部48cが左右に一対、対称形状に形成されている。
【0053】
この実施の形態3の試験・検査の対象であるICパッケージ12は、図21に示すように、パッケージ本体12aの下面の相対向する2辺に端子12bが配置されている。
【0054】
このようなものにあっては、左右に一対、ばね部48cが形成されているため、ばね部48cが片側に形成されているものと比べ、ばね力を確保できて、ICパッケージ12等との接圧を確保できると共に、配線基板側接続部26aを配線基板13に対して垂直方向に変位させることができ、配線基板側接続部26aにより配線基板13の電極が擦られることなく、この電極の損傷等を防止することができる。
【0055】
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。
【0056】
[発明の実施の形態4]
図22及び図25には、この発明の実施の形態4を示す。
【0057】
この実施の形態4は、コンタクトピン本体48が実施の形態3のものと同様であり、短絡部材45が実施の形態2のものと同様である。
【0058】
他の構成及び作用は実施の形態3と同様であるので説明を省略する。
【0059】
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。また、上記実施の形態では、いわゆるクラムシェルタイプのICソケット11にこの発明を適用したが、これに限らず、オープントップタイプのICソケットにも適用することができる。さらに、「電気部品」として、LGA(Land Grid Array)タイプのICパッケージ12を収容するICソケット11にこの発明を適用しているが、BGA(Ball Grid Array)タイプ,ガルウイングタイプ等、他のタイプのICパッケージを収容するICソケットにも、この発明を適用できることは勿論である。
【0060】
さらにまた、上記実施の形態では、「圧接手段」として、短絡部材27,45等を曲げ加工することにより、弾性力を発生させるようにしているが、これに限定されるものでない。すなわち、図26に示すように、導電性を有する板状の短絡部材51に「圧接手段」としての複数の凸部51aが形成され、これら凸部51aがソケットボディ16の内壁に当接することにより、短絡部材51がコンタクトピン本体26,48に圧接されるようになっている。また、図27に示すように、板状の短絡部材52に「圧接手段」としての弾性体52aが設けられている。この弾性体52aは、ゴム板で、短絡部材52に貼り付けて設けても良いし、又は、ゴムペーストを短絡部材52に塗ることにより設けても良い。
【0061】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1に記載の発明によれば、ばね部を有するコンタクトピン本体とは別に短絡部材を設けたため、そのばね部の弾性力により、コンタクトピン本体の電気部品側接続部と、電気部品端子との接圧を確保することができると共に、これで配線基板側接続部側と電気部品側接続部側とが短絡部にて短絡された状態で電気的に接続されることにより、ばね部を迂回する場合より、電流の流れる経路を短くでき、高周波数の電気部品の試験を良好に行うことができる。
【0062】
しかも、短絡部材をコンタクトピン本体と別体として、コンタクトピン本体の弾性変形時に摺動させるようにしたため、従来のように短絡部同士が突き当たってしまったり、接触不良を起こすようなことがない。
【0063】
請求項2に記載の発明によれば、コンタクトピン本体は、ばね部が略U字状に形成されているため、コンタクトピン本体の高さを抑えた上で、電気部品等との接圧を確保することができる。
【0064】
請求項3に記載の発明によれば、コンタクトピン本体は、ばね部が左右に一対、対称形状に形成されているため、ばね部が片側に形成されているものと比べ、ばね力を確保できて、電気部品等との接圧を確保できると共に、配線基板側接続部を配線基板に対して垂直方向に変位させることができ、配線基板側接続部により配線基板の電極が擦られることなく、この電極の損傷等を防止することができる。
【0065】
請求項4に記載の発明によれば、短絡部材とコンタクトピン本体とがソケット本体に収容された状態で、短絡部材とコンタクトピン本体とを圧接状態とする圧接手段を有するようにしたため、コンタクトピン本体と短絡部材とは予め組み付けておく必要がないと共に、短絡部材とコンタクトピン本体との電気的接続を確実に行うことができる。
【0066】
請求項5に記載の発明によれば、圧接手段は、弾性材料の板材である短絡部材が曲げ加工されることにより形成され、ソケット本体に収容された状態で、曲げ形状が延ばされて弾性力が発生することにより、短絡部材とコンタクトピン本体とが圧接されるようにしたため、簡単な改良で短絡部材とコンタクトピン本体との接圧を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係るICソケットを示す平面図で、カバー部材を開いた状態を示す図である。
【図2】同実施の形態1に係るICソケットを示す断面図である。
【図3】同実施の形態1に係る図2と直交する方向に沿う断面図である。
【図4】同実施の形態1に係る図2のX部の拡大断面図である。
【図5】同実施の形態1に係る図4と直交する方向の拡大断面図である。
【図6】同実施の形態1に係る図4のパッケージ押さえがない状態の平面図である。
【図7】同実施の形態1に係る図4のA−A線の位置における平面図である。
【図8】同実施の形態1に係るコンタクトピン本体の正面図である。
【図9】同実施の形態1に係る短絡部材を示す図で、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図10】同実施の形態1に係るICパッケージを示す図で、(a)はICパッケージの底面図、(b)は右側面図である。
【図11】この発明の実施の形態2に係る図4に相当する拡大断面図である。
【図12】同実施の形態2に係る図5に相当する拡大断面図である。
【図13】同実施の形態2に係る図6に相当する平面図である。
【図14】同実施の形態2に係る図7に相当する平面図である。
【図15】同実施の形態2に係る短絡部材を示す図で、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は側面図である。
【図16】この発明の実施の形態3に係る図4に相当する拡大断面図である。
【図17】同実施の形態3に係る図5に相当する拡大断面図である。
【図18】同実施の形態3に係る図6に相当する平面図である。
【図19】同実施の形態3に係る図7に相当する平面図である。
【図20】同実施の形態3に係るコンタクトピン本体を示す正面図である。
【図21】同実施の形態3に係るICパッケージを示す図で、(a)はICパッケージの底面図、(b)は右側面図である。
【図22】この発明の実施の形態4に係る図4に相当する拡大断面図である。
【図23】同実施の形態4に係る図5に相当する拡大断面図である。
【図24】同実施の形態4に係る図6に相当する平面図である。
【図25】同実施の形態4に係る図7に相当する平面図である。
【図26】この発明の各実施の形態に係る短絡部材の変形例を示す図で、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図27】この発明の各実施の形態に係る短絡部材の他の変形例を示す図で、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図28】従来例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
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 パッケージ本体
12b 端子
13 配線基板
15 ソケット本体
16 ソケットボディ
16c 収納部
17 コンタクトピン
26,48 コンタクトピン本体
26a,48a 配線基板側接続部
26b,48b 電気部品側接続部
26c,48c ばね部
27,45,51,52 短絡部材
51a 凸部(圧接手段)
52a 弾性体(圧接手段)

Claims (7)

  1. ソケット本体に配設されて、配線基板と電気部品とを電気的に接続するコンタクトピンにおいて、
    前記配線基板に接続される配線基板側接続部及び、前記電気部品に接続される電気部品側接続部を有すると共に、該両接続部の間にばね部が形成された導電性を有するコンタクトピン本体と、
    該コンタクトピン本体と別体に形成され、前記両接続部側に接触し、前記ばね部の弾性変形時に前記両接続部側の少なくとも一方が摺動する導電性を有する短絡部材とを備えたことを特徴とするコンタクトピン。
  2. 前記コンタクトピン本体は、ばね部が略U字状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のコンタクトピン。
  3. 前記コンタクトピン本体は、ばね部が左右に一対、対称形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のコンタクトピン。
  4. 前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とが前記ソケット本体に収容された状態で、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とを圧接状態とする圧接手段を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載のコンタクトピン。
  5. 前記圧接手段は、弾性材料の板材である前記短絡部材が曲げ加工されることにより形成され、前記ソケット本体に収容された状態で、前記曲げ形状が延ばされて弾性力が発生することにより、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とが圧接されるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載のコンタクトピン。
  6. 前記圧接手段は、前記短絡部材の片面側に設けられた弾性部材で、前記ソケット本体に収容された状態で、前記弾性部材の弾性力により、前記短絡部材と前記コンタクトピン本体とが圧接されるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載のコンタクトピン。
  7. 前記配線基板上に配設され、前記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た請求項1乃至6の何れか一つに記載のコンタクトピンとを有することを特徴とする電気部品用ソケット。
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