特許 7364407 ソケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】ソケット

(51)【国際特許分類】

   H01R 33/76 20060101AFI20231011BHJP

【ＦＩ】

H01R33/76 505B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019171520

(22)【出願日】2019-09-20

(65)【公開番号】P2021048108

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-08-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000227995

【氏名又は名称】タイコエレクトロニクスジャパン合同会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094330

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 正紀

(72)【発明者】

【氏名】橋本 尚貴

(72)【発明者】

【氏名】井上 昌士

(72)【発明者】

【氏名】田口 季位

【審査官】高橋 裕一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６４６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７４０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０１－５０１９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４１７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１４８８５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ３３／００－３３／９７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配列された多数のスルーホールを有する平板状ハウジング、
１つのスルーホールに対応する広がりを持つ第１の基部と、
前記第１の基部から下方に延びて前記スルーホールに挿し込まれた第１の圧入部と、
互いの間に間隔を空けて前記第１の基部から斜め上方に延びる複数の第１のサブビーム、該複数の第１のサブビームどうしを該第１の基部から延びた先で繋ぐ第１の梁、および該第１の梁から延び搭載された電子部品の下面に形成された接触パッドに接触する第１の接点が形成された第1の接触ビームと、
を有する第１のコンタクト、並びに
複数のスルーホールに対応する広がりを持つ第２の基部と、
前記第２の基部から下方に延びて前記複数のスルーホールに挿し込まれた複数の第２の圧入部と、
互いの間に間隔を空けて前記第２の基部から斜め上方に延びる、前記第１のサブビームよりも多い本数からなる複数の第２のサブビーム、該複数の第２のサブビームどうしを該第２の基部から延びた先で繋ぐ第２の梁、該第２の梁から延び搭載された電子部品の下面に形成された接触パッドに接触する、前記第２の圧入部よりも多数個の複数の第２の接点が形成された第２の接触ビームと、
を有する第２のコンタクトを含むことを特徴とするソケット。

【請求項2】

前記第２のコンタクトの前記接触ビームが、前記第１のコンタクトの前記接触ビームと比べ２倍以上の幅寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のソケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品が装着されるソケットに関する。

【背景技術】

【0002】

大規模な電子部品は、回路基板に搭載する際にその回路基板に直接に半田付けするのではなく、ソケットを介して実装されることが多い。すなわち、ソケットが回路基板に半田付けされ、そのソケットに電子部品が装着されることが多い。そのソケットには、電子部品の底面に配列された接触パッドの各々に接触する多数のコンタクトが、平板状のハウジングの第１面から突き出るようにして配列されている。また、そのハウジングの第２面には、第１面の多数のコンタクトそれぞれに対応する多数の半田ボールが配置される。

【0003】

近年では、底面に２次元的に、例えば１ｍｍピッチで５０００個もの接触パッドが配列された大規模なＣＰＵ等の電子部品が登場してきている。また、さらに多数個の接触パッドを持った電子部品が提案されている。

【0004】

このような大規模な電子部品搭載用のソケットにおいて、１本あたりのコンタクトの接触圧を従来と同じレベルに維持しようとすると、配列されたコンタクトに、全体として極めて大きな圧力で電子部品を押し当てる必要がある。このため、コンタクト１本あたりの接触圧を低減することが要求されている。

【0005】

１本あたりの接触圧を低減するには、低い圧力で容易に撓むコンタクトとする必要がある。しかしながら、低い圧力で容易に撓むコンタクトは、それと同時に抵抗値が増加する。このため、信号伝送用としては使用可能であるが、電力伝送用としては、不向きなコンタクトとなる。大きな抵抗値のコンタクトを使って必要な電力を伝送しようとすると、電力伝送用として多数本のコンタクトを必要とし、コンタクトの本数がさらに増え、さらに大型化するとともに、全体としての接触圧を増加させる結果となる。

【0006】

ここで、特許文献１には、縁に沿った位置に高電流を流すことができる側端子を設けたソケットが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００３－１９７３３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上掲の特許文献１に開示されたソケットの場合、そのソケットに搭載される電子部品として、側面に電力部を配置するという特殊仕様の電子部品とする必要がある。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑み、全体としての接触圧を抑えつつ、電子部品底面の接触パッドと接触させて信号伝送および電力伝送の双方を行うことができる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】

【0010】

上記目的を達成する本発明のソケットは、
配列された多数のスルーホールを有する平板状ハウジング、
１つのスルーホールに対応する広がりを持つ第１の基部と、
第１の基部から下方に延びてスルーホールに挿し込まれた第１の圧入部と、
互いの間に間隔を空けて第１の基部から斜め上方に延びる複数の第１のサブビーム、複数の第１のサブビームどうしを第１の基部から延びた先で繋ぐ第１の梁、および第１の梁から延び搭載された電子部品の下面に形成された接触パッドに接触する第１の接点が形成された第1の接触ビームと、
を有する第１のコンタクト、並びに
複数のスルーホールに対応する広がりを持つ第２の基部と、
第２の基部から下方に延びて複数の前記スルーホールに挿し込まれた複数の第２の圧入部と、
互いの間に間隔を空けて第２の基部から斜め上方に延びる、第１のサブビームよりも多い本数からなる複数の第２のサブビーム、複数の第２のサブビームどうしを第２の基部から延びた先で繋ぐ第２の梁、第２の梁から延び搭載された電子部品の下面に形成された接触パッドに接触する、第２の圧入部よりも多数個の複数の第２の接点が形成された第２の接触ビームと、
を有する第２のコンタクトを含むことを特徴とする。

【0011】

本発明のソケットを構成している第２のコンタクトは、第１のコンタクトと比べると、概ね、特定の方向に隣接する複数の第１のコンタクトが接続された形状を有する。このため、第２のコンタクトは、１つの圧入部を有するばらばらなコンタクトを複数個集めた場合と比べ、抵抗値を低減させることができる。一方、接触圧については、第２のコンタクトは、複数個分の接触圧にとどまる。したがって、この第２のコンタクトは、電力伝送に適したコンタクトとなる。

【0012】

ここで、本発明のソケットにおいて、第２のコンタクトの接触ビームが、第１のコンタクトの接触ビームと比べ２倍以上の幅寸法を有することが好ましい。

【0013】

隣接する２本の第１のコンタクトは、互いに離間している必要がある。この２本の第１のコンタクトが繋がった形状の第２のコンタクトを考える。この第２のコンタクトの場合、２本の第１のコンタクトにおける、互いに離間している部分を埋めた形状の接触ビームとすることができる。すなわち、この場合、１本の第１のコンタクトの幅の２倍あるいはそれ以上の幅広の第２のコンタクトが実現する。このように、第１のコンタクトの接触ビームと比べ２倍以上の幅寸法の接触ビームを有する第２のコンタクトとすることにより、抵抗値をさらに低減し、電力伝送にさらに適したコンタクトとなる。

【発明の効果】

【0014】

以上の本発明のソケットによれば、全体としての接触圧を抑えつつ、電子部品底面の接触パッドに接触させて信号伝送および電力伝送の双方が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態のソケットを構成するコンタクトのうちの信号コンタクトの斜視図である。

【図2】本実施形態のソケットの、図１に示した信号コンタクトを備えた一部分を示した図である。

【図3】本実施形態のソケットの、図２と同じ一部分を示した側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、および図２（Ｂ）に示す矢印Ｘ－Ｘに沿う断面図（Ｃ）である。

【図4】比較例としての電力コンタクトの斜視図である。

【図5】本実施形態のソケットを構成する電力コンタクトの斜視図（Ａ）と、ソケットの、その電力コンタクトを備えた一部分を示した斜視図である。

【図6】本実施形態のソケットの構成要素として使用可能な電力コンタクトの２つの変形例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施形態のソケットについて説明する。

【0017】

以下に説明するソケットは、平板状ハウジングと、その平板状ハウジングに配列された多数のコンタクトとを有する。そして、それら多数のコンタクトは、電気信号伝送用の信号コンタクトと電力伝送用の電力コンタクトとの２種類のコンタクトで構成されている。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態のソケットを構成するコンタクトのうちの信号コンタクトの斜視図である。

【0019】

この信号コンタクト１０は、基部１１と、接触ビーム１２と、圧入部１３とを有する。接触ビーム１２は、基部１１から斜め上方に延びている。本実施形態における接触ビーム１２は、互いの間に隙間１２１を有する２本のサブビーム１２２で形成されている。これら２本のサブビーム１２２は、先端部の梁１２３で互いに繋がっていて、その梁１２３の先に接点１２４が１つ形成されている。この接点１２４は、本実施形態のソケットに搭載される電子部品（不図示）の下面に形成された接触パッドに接触して、その電気部品と電気的に導通する。また、圧入部１３は、基部１１から下方に延びている。この圧入部１３は、平板状ハウジング２０に形成されているスルーホール２１（図３（Ｃ）参照）に挿し込まれる。ここで、その圧入部１３には孔１３１が形成されている。この圧入部１３は、スルーホール２１に挿し込まれるにあたっては、その孔１３１を狭くしながらスルーホール２１に圧入される。この信号コンタクト１０は、本発明にいう第１のコンタクトの一例に相当する。

【0020】

図２は、本実施形態のソケットの、図１に示した信号コンタクトを備えた一部分を示した図である。ここで、図２（Ａ），（Ｂ）は、その一部分の、それぞれ斜視図（Ａ）および平面図（Ｂ）である。

【0021】

また、図３は、本実施形態のソケットの、図２と同じ一部分を示した側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、および図２（Ｂ）に示す矢印Ｘ－Ｘに沿う断面図（Ｃ）である。

【0022】

平板状ハウジング２０には、図３（Ｃ）に示すような多数のスルーホール２１が配列されている。それらのスルーホール２１の内壁面は、導電性金属のめっきで形成された導電層を有する。

【0023】

信号コンタクト１０は、その基部１１がその平板状ハウジング２０の第１面（上面）２０Ａに沿うように配置されている。そして、その基部１１の一端から、斜め上方に向かって接触ビーム１２が延びている。基部１１の他端からは、キャリア（図示せず）から切り離された切離し片１１１が上向きに延びている。これらの切離し片１１１は、電子部品の底面に当接して接触ビーム１２の過剰な撓みを防ぐアンチオーバーストレスとして機能する。また、圧入部１３は、基部１１から下方に延び、スルーホール２１内に挿し込まれている。そして、その圧入部１３は、スルーホール２１の内壁面の導電層と電気的に導通している。これらの信号コンタクト１０は、平板状ハウジング２０の第１面２０Ａに対面するように搭載される電子部品（不図示）の底面に配列された接触パッドのうちの信号伝送用の接触パッドに接触して電気的に導通する。

【0024】

また、平板状ハウジング２０の第２面（下面）２０Ｂには、コンタクト３０の各々に対応する半田ボール８０が配列されている。これらの半田ボール８０は、対応するスルーホール２１の内壁面の導電層と電気的に導通している。これにより、各スルーホール２１内の導電層を介して各コンタクト３０と各半田ボール８０が電気的に導通している。このソケット１は、回路基板（不図示）上に搭載され、半田ボール８０による半田付けにより回路基板と電気的に導通した状態となる。

【0025】

図４は、比較例としての電力コンタクトの斜視図である。

【0026】

図４（Ａ）に示す電力コンタクト３０Ａは、図１に示した信号コンタクト１０と同様、基部３１と、接触ビーム３２と、圧入部３３とを有する。接触ビーム３２は、基部３１の一端から斜め上方に延びている。この図４（Ａ）に示す電力コンタクト３０Ａの接触ビーム３２は、互いの間に隙間３２１を有する２本のサブビーム３２２で形成されている。これら２本のサブビーム３２２は、先端部の梁３２３で互いに繋がっていて、その梁３２３の先に接点３２４が１つ形成されている。この比較例の電力コンタクト３０Ａをソケットに採用したとすると、接点３２４は、本実施形態のソケットに搭載される電子部品（不図示）の下面に形成された接触パッドのうちの電力伝送用の接触パッドに接触して、その電気部品に電力を供給する。図４（Ａ）に示す電力コンタクト３０Ａの圧入部３３は、基部３１から下方に延びている。この圧入部３３は、信号コンタクト１０の圧入部１３と同様、平板状ハウジング２０に形成されているスルーホール２１（図３（Ｃ）参照）に挿し込まれる。ここで、そのこの圧入部３３には孔３３１が形成されている。この圧入部３３は、スルーホール２１に挿し込まれるにあたっては、その孔３３１を狭くしながらスルーホール２１に圧入される。

【0027】

ここで、この比較例としての電力コンタクト３０Ａは、図１の信号コンタクト１０と比較したとき、２本のサブビーム３２２どうしを繋ぐ梁３２３の高さ方向の幅が広く、また接点３２４の横幅が広い。したがって、その分、信号コンタクト１０よりも抵抗値が低く、この電力コンタクト３０Ａは、信号コンタクト１０よりも電力の伝送に有利なコンタクトとなっている。

【0028】

また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の電力コンタクト３０Ａの変形例としての電力コンタクト３０Ｂである。この電力コンタクト３０Ｂも比較例の１つである。

【0029】

この図４（Ｂ）の電力コンタクト３０Ｂの、図４（Ａ）の電力コンタクト３０Ａとの相違点は、接点３２５が２つ形成されている点である。

【0030】

この図４（Ｂ）の電力コンタクト３０Ｂは、接点３２５が２つ形成されていることから、図４（Ａ）の電力コンタクト３０Ａよりも電子部品底面の接触パッドとの間の接触抵抗が下がる。このため、この図４（Ｂ）の電力コンタクト３０Ｂは、図４（Ａ）の電力コンタクト３０Ａよりも電力伝送に有利なコンタクトとなっている。

【0031】

以下では、電力伝送にさらに有利な、本実施形態の電力コンタクトについて説明する。

【0032】

図５は、本実施形態のソケットを構成する電力コンタクトの斜視図（Ａ）と、ソケットの、その電力コンタクトを備えた一部分を示した斜視図である。

【0033】

この図５に示す電力コンタクト４０Ａは、図１に示した信号コンタクト１０あるいは図４（Ａ）に示した電力コンタクト３０Ａを２つ繋げたのと類似した形状を有する。このため、２つのつなぎ部分の金属材料が増え、その分、ばらばらな２つのコンタクトと比べ、電力伝送に有利な形状となっている。

【0034】

この図５に示す電力コンタクト４０Ａは、基部４１と、接触ビーム４２と、圧入部４３とを有する。接触ビーム４２は、基部４１の一端から斜め上方に延びている。この図５（Ａ）に示す電力コンタクト４０Ａの接触ビーム４２は、互いの間に隙間４２１を有する４本のサブビーム４２２で形成されている。これら４本のサブビーム４２２は、先端部の梁４２３で互いに繋がっていて、その梁４２３の先に接点４２４が４つ形成されている。これらの接点４２４は、本実施形態のソケットに搭載される電子部品（不図示）の下面に形成された接触パッドのうちの電力伝送用の接触パッドに接触して、その電気部品に電力を供給する。基部４１の他端からは、キャリア（図示せず）から切り離された切離し片４１１が上向きに延びている。これらの切離し片４１１も、接触ビーム４２のためのアンチオーバーストレスとして機能する。また、図５（Ａ）に示す電力コンタクト４０Ａには、２つの圧入部４３が形成されている。これらの圧入部４３は、基部３１から下方に延びている。これら２つの圧入部４３は、平板状ハウジング２０に形成されている、互いに隣接する２つのスルーホール２１（図３（Ｃ）参照）にそれぞれ挿し込まれる。各圧入部４３には孔４３１が形成されている。これらの圧入部４３は、スルーホール２１に挿し込まれるにあたっては、その孔４３１を狭くしながらスルーホール２１に圧入される。

【0035】

そして、平板状ハウジング２０の第２面には、この電力コンタクト４０Ａの２つの圧入部４３に対応して、このこの電力コンタクト４０Ａに電気的に接続された２つの半田ボール８０が備えられている。

【0036】

なお、図示は省略するが、図４（Ｂ）のように、各接点４２４の各々を２つずつの接点に分けて、合計８つの接点を備えてもよい。

【0037】

この図５に示した電力コンタクト４０Ａは、図４に示した比較例の電力コンタクト３０Ａよりも抵抗値が低く、電力伝送に有利なコンタクトとなっている。

【0038】

本実施形態のソケットには、１枚の平板状ハウジング２０に、図１に示した信号コンタクト１０および図５（Ａ）に示した電力コンタクト４０Ａの双方が配列されている。この電力コンタクト４０Ａは、本発明にいう電力コンタクトの一例に相当する。

【0039】

図６は、本実施形態のソケットの構成要素として使用可能な電力コンタクトの２つの変形例を示した図である。この図６においても、図５に示した電力コンタクト４０Ａの各要素に対応する要素には、図５において付した符号と同じ符号を付して示す。

【0040】

図６（Ａ）に示す電力コンタクト４０Ｂは、基部４１と、接触ビーム４２と、圧入部４３とを有する。接触ビーム４２は、基部４１の一端から斜め上方に延びている。この電力コンタクト４０Ｂの接触ビーム４２は、互いの間に隙間４２１を有する６本のサブビーム４２２で形成されている。これら６本のサブビーム４２２は、先端部の梁４２３で互いに繋がっていて、その梁４２３の先に接点４２４が６つ形成されている。これらの接点４２４は、本実施形態のソケットに搭載される電子部品（不図示）の下面に形成された接触パッドのうちの電力伝送用の接触パッドに接触して、その電気部品に電力を供給する。基部４１の他端からは、切離し片４１１が上向きに延びている。また、図６（Ａ）に示す電力コンタクト４０Ｂには、３つの圧入部４３が形成されている。これらの圧入部４３は、基部３１から下方に延びている。これら３つの圧入部４３は、平板状ハウジング２０に形成されている、順次に隣接する３つのスルーホール２１（図３（Ｃ）参照）にそれぞれ挿し込まれる。各圧入部４３には孔４３１が形成されている。これらの圧入部４３は、スルーホール２１に挿し込まれるにあたっては、その孔４３１を狭くしながらスルーホール２１に圧入される。

【0041】

そして、図示は省略するが、平板状ハウジング２０の第２面２０Ｂには、このこの電力コンタクト４０Ｂに電気的に接続された３つの半田ボール８０が備えられる。

【0042】

また、これも図示は省略するが、この電力コンタクト４０Ｂにおいても、図４（Ｂ）のように、各接点４２４の各々をさらに２つずつの接点に分けて、合計１２個の接点を備えてもよい。

【0043】

図６（Ｂ）に示す、もう１つの変形例としての電力コンタクト４０Ｃは、図５（Ａ）の電力コンタクト４０Ａが２つ繋がった形状を有している。これにより、この電力コンタクト４０Ｃは、８本のサブビーム４２２で形成された接触ビーム４２と８つの接点４２４を備えている。また、この電力コンタクト４０Ｃは、４つの圧入部４３を備えている。これに対応して、平板状ハウジング２０の第２面２０Ｂには、この電力コンタクト４０Ｃに電気的に接続された４つの半田ボール８０が備えられる。

【0044】

なお、上記と同様、図示は省略するが、この電力コンタクト４０Ｃにおいても、図４（Ｂ）のように、各接点４２４の各々をさらに２つずつの接点に分けて、合計１６個の接点を備えてもよい。

【0045】

この図６に示した電力コンタクト４０Ｂ，４０Ｃは、図４に示した比較例の電力コンタクト３０Ａだけでなく図５に示した電力コンタクト４０Ａよりも抵抗値が低く、電力伝送にさらに有利なコンタクトとなっている。

【0046】

なお、本発明のソケットは、この図６に示した電力コンタクト４０Ｂ，４０Ｃよりもさらに多数の接点４２４や圧入部４３を備えた電力コンタクトを採用したものであってもよい。

【符号の説明】

【0047】

１０ 信号コンタクト（第１のコンタクト）
１１ 基部
１２ 接触ビーム
１２４ 接点
１３ 圧入部
２０ 平板状ハウジング
２１ スルーホール
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 電力コンタクト（第２のコンタクト）
４１ 基部
４２ 接触ビーム
４２４ 接点
４３ 圧入部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】