(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ソケットカバーは、基端が前記他側端部に回動自在に軸支され、先端が前記ソケット本体に係止可能に形成され、該係止により前記ソケットカバーを前記閉状態に保持する係止部を有し、
前記係止部の回動軸は、前記ソケットカバーの回動軸と平行に設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気部品用ソケット。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、かかるICソケットでは、各種部品の成形誤差が積み重なって、ソケットカバーと電気部品との間の距離が接近して、電気部品を強く押し過ぎたりする場合があるため、スプリング等のダンパー機能をソケットカバーと放熱部材との間に設けることにより、電気部品への押圧力を抑制する場合がある。
【0005】
しかしながら、このようにダンパー機能としてスプリング等を設けるとICソケットの構造が複雑になり、特に、ICソケットを小型化する必要がある場合には、スプリング等の設置空間を確保することが難しくなるというおそれがあった。
【0006】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、簡単な構造でダンパー機能を発揮させ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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するために、本発明による電気部品用ソケットは、電気部品を着脱可能に収容する収容部を有するソケット本体と、一側端部がソケット本体に回動自在に軸支されて収容部を開閉するとともに、他側端部がソケット本体に係止可能に形成されて該係止により閉状態に保持されるソケットカバーと、ソケットカバーに設けられ、閉状態で収容部に収容された電気部品を押圧する押圧手段と、を含んで構成され、ソケットカバーは、閉状態でソケットカバーが収容部と対向する方向を板厚方向とする金属プレートを、一側端部から他側端部にわたって含み、また、金属プレートは、押圧手段から力を受ける部位の近傍でソケットカバーの回動軸と
平行に折り曲げ形成された溝を有
し、ソケットカバーのうち溝と他側端部との間であって他側端部の近傍部には凸部及び凹部のうちの一方が形成され、ソケット本体のうち閉状態で近傍部に対向する対向部には、閉状態で一方と嵌合するように、凸部及び凹部のうちの他方が形成されている。
【0008】
このような電気部品用ソケットにおいて、金属プレートの溝は、開口面積が底面から開口部に向けて徐々に広くなるテーパー形状に形成されてもよい。
【0009】
また、ソケットカバーは、基端が他側端部に回動自在に軸支され、先端がソケット本体に係止可能に形成され、かかる係止によりソケットカバーを閉状態に保持する係止部を有し、この係止部の回動軸が、ソケットカバーの回動軸と並列してもよい。
【0011】
さらにまた、ソケットカバー及びソケット本体の凸部及び凹部は、ソケットカバーの回動軸と並列に形成されてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明の電気部品用ソケットによれば、簡単な構造でダンパー機能を発揮させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図1〜
図7は、本実施形態に係る電気部品用ソケットの一例を示す。
この電気部品用ソケットは、図示省略の配線基板上に配設されるとともに、電気部品としてのIC(Integrated Circuit)パッケージを収容して配線基板との間で電気的に接続して、例えば、バーンイン試験等の性能試験を行うためのICソケットである。ICソケット10は、ソケットカバーが閉じた状態(以下、「閉状態」という)にてソケット本体の収容部に収容されたICパッケージに放熱部材を当接させてICパッケージの放熱を可能にしたものであり、ソケット本体20と、ソケットカバー30と、放熱部材40と、レバー部材50と、を備えている。
【0015】
なお、以下の説明においては、ICパッケージ100は、
図17に示されるように、平面視で略正方形のパッケージ本体の底面100aに半球状端子100bがマトリックス状に複数形成されたBGA(Ball Grid Array)タイプのICパッケージである場合について述べる。
【0016】
ソケット本体20は、
図1〜
図5に示すように、一側端部20aに設けられた第1の回動軸X1により後述のソケットカバー30を回動可能に軸支するとともに、
図6に示すように、中央部上面にICパッケージ100を収容する収容部20bを有するものである。ソケット本体20には、中央部に陥凹部20cが形成され、この陥凹部20c内に上面22aを収容部20bとした四角形状のフローティングプレート22が、図示省略のスプリングにより上方に付勢されて弾性的に上下動可能に設けられている。
【0017】
フローティングプレート22には、
図8及び
図9に示すように、収容部20bに収容されたICパッケージ100の複数の半球状端子100bの下部に接触して電気的に接続される複数のコンタクトピン24を挿通させる複数の貫通孔22bが形成されている。
【0018】
コンタクトピン24は、ソケット本体20の陥凹部20cの底面に埋設され、より詳しくは、
図8及び
図9に示すように、ソケット本体20に形成された上側挿通孔20d及び下側挿通孔20eに挿通されている。このコンタクトピン24は、上記貫通孔22bに挿通されてICパッケージ100の半球状端子100bに接触される上側接触部24aと、配線基板(図示省略)の電極部に接触される下側接触部24bと、これら両接触部24a,24bの間に湾曲して形成されたバネ部24cと、を有している。
【0019】
図3において、フローティングプレート22の上面22aにて収容部20bの第1の回動軸X1に直交する辺の側方、即ちフローティングプレート22の第1の回動軸X1に直交する中心軸に平行な対辺22c近傍には、図示省略のスプリングにより上方に付勢され、ソケットカバー30が閉じる際に、後述の放熱部材40に下方から当接して放熱部材40を略水平に保って下方に導くガイド部材26が設けられている。
【0020】
ソケット本体20の上面にて一側端部20aには、
図1〜
図6に示すように、2つの第1軸受部20fが突設されており、この2つの第1軸受部20fに第1の回動軸X1が挿通されるようになっている。
【0021】
ソケット本体20の上部には、ソケットカバー30が装着されている。このソケットカバー30は、第1の回動軸X1により一側端部30aが軸支されて回動し、ソケット本体20の収容部20bを開閉するものであり、
図6及び
図7に示すように、中央部に厚み方向に貫通した略四角形の開口部30bを形成し、他側端部30cに後述のラッチ部材32を有している。
【0022】
このラッチ部材32は、先端32aがソケット本体20の他側端部20gに設けられた係止爪20hに係止することにより、ソケットカバー30の閉状態を保持するもので、基端32bがソケットカバー30の他側端部30cにおいて、第1の回動軸X1と平行に設けられた第2の回動軸X2に回動自在に軸支され、図示省略のトーションスプリングによって内方に付勢されている。第2の回動軸X2は、ソケットカバー30の他側端部30cに設けられた第2軸受部30dに挿通されて形成されるようになっている。なお、本実施形態における用語「平行」は、2つの対象の延在方向が交わらない状態を意味するが、他の実施形態では、2つの対象の延在方向が直交しない状態を意味するものとしてもよい。
【0023】
第1の回動軸X1には、
図3及び
図4に示すように、スプリングSが巻回されており、その一端をソケットカバー30の閉状態における下面に当接させ、他端をソケット本体20の上面に当接させてソケットカバー30に常時開方向の付勢力が付与されるようにしている。
【0024】
ソケットカバー30には、中央部に厚み方向に第3の軸受部30eが下向きに突設され、第3の軸受部30eには、第1の回動軸X1と平行に略四角形の開口部30b内へ延出する第3の回動軸X3が挿通されている。ソケットカバー30の開口部30b内には、ソケットカバー30が開状態であるとき、第3の回動軸X3により、ソケットカバー30の開口部30b内で回動可能に軸支された放熱部材40が設けられている。放熱部材40は、ソケットカバー30が閉状態であるとき、収容部20bに収容されたICパッケージ100の上面と当接するまで放熱部材40がソケットカバー30の開口部30b内を通って押し下げられるように形成されている。例えば、
図7に示すように、第3の回動軸X3が閉状態でICソケット10の正面及び背面の両側から開口部30b内方に向けて延びる2つの部材で構成され、放熱部材40には、第3の回動軸X3と嵌合する軸孔が、閉状態において上下方向に連続して形成され、溝状の形状を有してもよい。
【0025】
この放熱部材40は、ICパッケージ100の上面に当接してその放熱を行うものであり、ソケットカバー30が閉じた状態にて収容部20bに収容されたICパッケージ100の上面を押圧する押圧部40aを下方に突設し、ICパッケージ100に発生した熱を外部に放熱する複数の放熱フィン40bを上方に突設している。また、放熱部材40は、ガイド部材26の上面に当接するフランジ部40cを有している。
【0026】
ソケットカバー30には、
図4等に示すように、放熱部材40を上下動させる略コ字状の形状を有するレバー部材50が設けられている。このレバー部材50は、その先端部50aから平行に延びた左右の腕部50bの先端を基端部50cとし、この基端部50cが、ソケットカバー30から外方に延出した第3の回動軸X3の両端で軸支されて、ソケットカバー30に対して回動するようになっている。
【0027】
また、レバー部材50の基端部50cは、第3の回動軸X3を中心にして回動するカム52が備えられ、カム52は、閉状態において、ガイド部材26により自重を支持された放熱部材40のフランジ部40cの上面に当接している。カム52は、閉状態においてレバー部材50が
図1における矢印方向に回動したとき、回動角度に応じて、カム52の回動中心からフランジ部40cの上面までの距離が徐々に長くなるように、すなわち、ガイド部材26による上方への付勢力に抗してフランジ部40cの上面を徐々に押し下げるように形成されている。また、カム52は、レバー部材50の回動がロックされたとき(
図5の状態)には、ICパッケージ100の上面を押圧しているように形成される。カム52の一例としては、レバー部材50の基端部50cに、第3の回動軸X3の軸心に対して偏心させて備えた円板などがある。
なお、放熱部材40及びレバー部材50は、ソケットカバー30に設けられ、閉状態で収容部20bに収容されたICパッケージ100を押圧する押圧手段をなす。
【0028】
次に、
図10〜
図15は、本実施形態に係るICソケット10において、金属プレートを含むソケットカバー30、及びその金属プレートの一例を示す。なお、
図10及び
図11において、点線は金属プレートを示している。
ソケットカバー30は、放熱部材40がICパッケージ100を押圧して、その反力が放熱部材40を介して伝達されたときに、後述するように弾性変形するよう形成されている。
【0029】
より詳しくは、ソケットカバー30は、合成樹脂製の略四角枠形状の樹脂部材34に、閉状態でソケットカバー30が収容部20bと対向する方向を板厚方向とする略四角枠形状の金属プレート36が一側端部30aから他側端部30cにわたってインサート成形されて形成されている。ソケットカバー30には、第1の回動軸X1が挿入される第1軸孔30fと、第2の回動軸X2が挿入される第2軸孔30gと、第3の回動軸X3が挿入される第3軸孔30hが形成されている。
【0030】
ソケットカバー30には、レバー部材50の回動により、ガイド部材26への押圧力に対する反力、あるいは、これに加えてICパッケージ100への押圧力に対する反力として放熱部材40に加わる力が、レバー部材50のカム52から第3の回動軸X3を介して上向きに伝達される。
【0031】
四角枠形状の金属プレート36は、ステンレス製の板材がプレス成形されて形成され、第3の回動軸X3から力を受ける部位の近傍で、第1の回動軸X1と平行に折り曲げ形成された溝36aを有している。これにより、第3の回動軸X3から上方に力を受ける部位の近傍が、他の部位よりも剛性が低下するように構成されて、放熱部材40のICパッケージ100押圧時に、ソケットカバー30が弾性変形しやすいようにしている。
【0032】
金属プレート36を折り曲げて形成される溝36aは、開口面積が底面から開口部に向けて徐々に広くなるテーパー形状に形成されている。溝36aは、コ字状、かまぼこ状、V字状などの横断面形状に形成されてもよい。また、単数に限らず、前記形状を複数繰り返して、あるいは、前記形状をいくつか組み合わせて形成されていてもよい。
【0033】
ソケットカバー30のうち溝36aと他側端部30cとの間であって他側端部30cの近傍部には、凸部30iが形成されている一方、閉状態でソケットカバー30の近傍部に対向するソケット本体20の対向部には、閉状態で凸部30iと嵌合する凹部20iが形成されている。このように閉状態でソケットカバー30の凸部30iとソケット本体20の凹部20iを嵌合させることにより、ソケットカバー30が第3の回動軸X3から上方に力を受けてソケットカバー30が変形したときに、ソケットカバー30の他側端部30cを第3の回動軸X3側に変位しにくくして、ソケット本体20の係止爪20hに係止されていたソケットカバー30のラッチ部材32が外れて閉状態を保持できなくなるという可能性を低減している。
【0034】
凸部30i及び凹部20iは、第1の回動軸X1の軸方向で剛性を均一にするために、第1の回動軸X1と平行に延びて形成されているとよい。なお、当然のことながら、凸部をソケット本体20に形成し、凹部をソケットカバー30に形成してもよい。
【0035】
次に、このように構成されたICソケット10の動作について説明する。
まず、
図2に示すように、ICソケット10のソケットカバー30を開いた状態で、ICパッケージ100を、収容部20bとしてのフローティングプレート22の上面に収容する(例えば、図中の点線矢印方向)。
【0036】
その後、
図1の状態となるように、ソケットカバー30を閉じていき(
図2の実線矢印方向)、ソケットカバー30のラッチ部材32をソケット本体20の係止爪20hに係止して、閉状態を保持する。閉状態となったとき、ソケットカバー30の凸部30iとソケット本体20の凹部20iが嵌合する。
【0037】
そして、レバー部材50を
図1における矢印方向に回動させると、回動角度に応じて、カム52が徐々に放熱部材40を押し下げて、最初はガイド部材26を押圧して、放熱部材40が略水平に降下していき、放熱部材40の押圧部40aの下面がICパッケージ100の上面に当接してからは、ガイド部材26とICパッケージ100を押圧して、さらに略水平に降下していき、
図5の状態でレバー部材50の回動がロックされる。ICパッケージ100が押圧されると、フローティングプレート22は、
図8の点線矢印で示されるように、スプリング(図示省略)の付勢力に抗して下方に押し下げられる。
【0038】
このようなガイド部材26及びICパッケージ100への押圧力に対する反力が放熱部材40に上向きに加わり、放熱部材40のフランジ部40c、レバー部材50のカム52、第3の回動軸X3の順で伝達され、ソケットカバー30に上向きの力が作用する。
【0039】
第3の回動軸X3の近傍では、金属プレート36が折り曲げられて溝36aが形成され、ソケットカバー30の剛性が低下しているため、第3の回動軸X3からソケットカバー30に上向きの力が作用すると、ソケットカバー30は、
図16に示すように、二重点線で表される変形前の外形に対し、第1の回動軸X1とラッチ部材32が係止爪20hに係止される係止部とで固定支持された両端支持はりのごとく、上方へ僅かに凸となるように弾性変形して湾曲する(図中の白抜き矢印)。このとき、ソケットカバー30の凸部30iとソケット本体20の凹部20iとが嵌合しているため、ソケットカバー30の他側端部30cは第3の回動軸X3側へ変位しにくくなっている。
【0040】
このように、ソケットカバー30が弾性変形することによりダンパー機能が発揮され、ICソケット10の各種部品の成形誤差が積み重なってソケットカバー30とICパッケージ100との距離が接近しても、ICパッケージ100に対する押圧力(
図16中の黒塗矢印)の抑制が可能となる。また、ソケットカバー30が弾性変形しても、ソケット本体20の係止爪20hに係止されていたソケットカバー30のラッチ部材32が外れる可能性を低減している。
【0041】
この状態で、コンタクトピン24のバネ部24cが、
図9に示されるように、弾性変形されることにより、コンタクトピン24の上側接触部24aがICパッケージ100の半球状端子100bに、又、下側接触部24bが、配線基板の電極部(図示省略)に、それぞれ所定の接圧で接触されることとなる。また、放熱部材40の押圧部40aの下面が、ICパッケージ100の上面に当接して放熱フィン40bから放熱を行う。そして、この状態で、ICパッケージ100に電圧を印加してバーンイン試験等の性能試験を行う。
【0042】
このようなICソケット10によれば、ソケットカバー30を弾性変形可能に形成してダンパー機能を持たせているので、ソケットカバー30と放熱部材40との間にスプリング等の部品からなるダンパー機能を設ける必要がなく、部品点数を減少させて製品コストを抑制でき、簡単な構造でダンパー機能を発揮させることが可能となる。
【0043】
また、本実施形態に係るICソケット10のソケットカバー30では、放熱部材40から力を受ける部位の近傍で金属プレート36が折り曲げられて溝36aを形成して、単に金属プレート36をインサート成形したときと比べて剛性を低下させ、ソケットカバー30の弾性変形量を大きくしているので、ICソケット10を小型化した場合に特に有効である。すなわち、ICソケット10を小型化していくと、第1の回動軸X1とラッチ部材32が係止爪20hに係止される係止部とで両端が固定支持された両端支持はり様のソケットカバー30の固定端間が短くなるので、ICパッケージ100からの反力が同じであれば、ソケットカバー30は変形しにくくなるが、剛性を低下させるように金属プレート36を加工して、ソケットカバー30を湾曲しやすくしているので、ICソケット10を小型化しても、ICパッケージ100に対する押圧力を抑制することが可能となる。
【0044】
さらに、このようにソケットカバー30を湾曲しやすくした場合でも、ソケットカバー30のラッチ部材32とソケット本体20の係止爪20hとの係止部の近傍で、ソケットカバー30の凸部30iとソケット本体20の凹部20iとを嵌合させているので、ソケットカバー30の他側端部30cは第3の回動軸X3側へ変位しにくくなり、ラッチ部材32が係止爪20hから外れる可能性を低減している。
【0045】
なお、上記実施形態において、ソケットカバー30に金属プレート36をインサート成形する構成について説明したが、これに限定されず、ソケットカバー30が放熱部材40からの力を受けて弾性変形してダンパー機能を発揮するものであれば、金属材料のみ、あるいは樹脂材料のみで構成されていてもよい。
【0046】
また、放熱部材40によりICパッケージ100を直接押圧する構成について説明したが、これに限定されず、放熱部材40とICパッケージ100との間に、何らかの構造物を介在させて、この介在する構造物によりICパッケージ100を押圧してもよいし、あるいは、放熱部材40と同時にICパッケージ100を押圧する構造物を設けてもよい。