JP2551485B2 - チップ担持体ソケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はチップ担持体（チップキャリア）ソケット
および該ソケットに収容された端子に関する。特に、こ
の発明は、製造許容誤差の結果としてのチップ担持体の
寸法変動にもかかわからず、端子が変形かもめ翼形（以
下ガルウイングという）リード線に適正な接触力を及ぼ
すことに関する。

通常、集積回路は該集積回路から導体が到達する側面
を有する絶縁材料胴部を持つチップ担持体に接続され
る。従来、端子パッドがチップ担持体胴部の側面に備え
られ、該パッドが集積回路をセラミック基板または回路
基板のような基板上の導体に接続する。通常、チップ担
持体上の端子パッドはチップ担持体ソケットによって接
触する。該ソケットはチップ担持体を受承する凹部を有
するソケット胴部と該凹部の周囲にある接触端子を含有
し、該チップ担持体が該凹部に配置される時に接触端子
が該チップ担持体の端子パッドと接触する。

チップ担持体ソケットおよび該ソケット中の接触端子
が比較的小さいにもかかわらず、各端子は、接触端子と
チップ担持体上の端子パッドとの間を、特に該端子パッ
ドが金めっきではなく錫めっきされる場合に、良好に電
気接続するためには該端子パッドに充分な接触力を作用
させうることが必要である。さらに決定的なこととし
て、チップ担持体およびチップ担持体ソケットは、製造
許容誤差に由来する大量生産されたすべての諸部品に寸
法変動があり、以上に略述した形状および性能の要請
は、「最悪」条件においてさえ満足させる必要がある。
例えば、接触端子に係合する特別な端子パッドが許容誤
差範囲の下限にあり、同様に接触端子が諸部品に対する
許容誤差範囲の下限にあるにせよ、各接触について要求
される最低200グラムの接触力を満足させなければなら
ない。

しかしながら、新たに出現した一群の変形ガルウイン
グ形チップ担持体に対しては従来周知以上の新規なソケ
ットが必要である。前述した接触力その他は、正しい電
気接続を確実に保持するために、不変でなければならな
い。

前述の記載から分るように、従来の多くの形式の接触
端子は、変形ガルウイング形方式について使用されるチ
ップ担持体ソケットに使用するには不適当である。本発
明は、特に、改良されたチップ担持体ソケットおよび前
述した要請を満足できる接触端子を提供しようとするも
のである。

新たに問題となった一群の変形ガルウイング形チップ
担持体に対しては、特に、決定的に重要な寸法が大きく
変動するチップ担持体は該チップ担持体のリード線を均
一に配置できないので、新規なチップ担持体ソケットが
必要である。従って、チップ担持体ソケットの端子がリ
ード線の位置変動を補償できることが必要である。

本発明の一つの構成によれば、本発明は集積回路チッ
プ担持体用のチップ担持体ソケットを含有する。チップ
担持体は反対向きの第１および第２の主面と外向きのチ
ップ担持体側壁とを有する胴部を含有する。このチップ
担持体側壁は前記両主面間に延在する。互いに離隔した
接触リード線がチップ担持体の各側壁から下方に該側壁
に対して傾斜して延びる。リード線の自由端は、チップ
担持体の第２主面と本質的に平行な面を有するように湾
曲する。

前記ソケットは、反対向きの第１および第２の主面と
外向きのソケット胴部側面とを持つ胴部を有する。第１
主面にチップ担持体を受承する凹部が形成される。この
凹部は第１主面から内方に延びる凹部側面を有する。ソ
ケット胴部は前記凹部の周囲に接触子受承空洞を備え
る。各空洞は、隣接凹部側面から内方へ延びる対向側壁
と前記凹部側面から離隔した内端面とを有する。

各空洞に１個の端子が配置される。各端子はチップ担
持体上の各リード線と接触するチップ担持体接触部分
と、チップ担持体ソケットが基板の１面上に接続される
場合に該基板上の導体と接触する接続部分とを有する。
基板接触部分はチップ担持体ソケットの第２主面に近接
する。

各端子は第１弾性アームおよび第２弾性アームを突出
させた脚部分を有する。この脚部分は第２主面に近接す
る。前記両アームは互いに離隔するとともに脚部分から
第１主面へ向って延びる。

第２弾性アームは第１主面に近接する自由端部分を有
する。該自由端部分は引込み面を備え、該引込み面は本
質的にチップ担持体ソケットの凹部に対向する。

第１弾性アームは前記空洞の内端面に近接して自由端
区分を有する。該自由端区分はチップ担持体接触面を備
え、該接触面は第２弾性アームの自由端部分に本質的に
対面する。

第１主面に近接してスペーサ部材が設けられる。この
スペーサ部材はチップ担持体のリード線と協働するスロ
ットを有する。従って、チップ担持体を前記凹部に配置
すると、端子のチップ担持体接触面が接触子リード線に
係合するとともにスペーサ部材が前記引込み面に係合す
る。このため第１および第２の弾性アームが互いに相対
的に離隔運動して各端子に接触力（接圧）が与えられ
る。

端子およびスペーサは、チップ担持体のリード線の挿
入時に該リード線が端子の接触面と確実にぬぐい（ワイ
ピング）係合する形状を有する。従って、確実に積極的
電気接続が得られる。

第１弾性アームおよび第２弾性アームは、該両弾性ア
ームに作用する側方力の大部分が端子の接続部分に伝達
されないように脚部分に接続される。従って、有害な応
力がはんだ接合部に伝達されることが防止されて接合部
の損壊が防止される。第１および第２の弾性アームは脚
部分の周りに運動することができ、もってチップ担持体
ソケット内でのチップ担持体の寸法変動を調節すること
ができる。

次に、本発明の実施例について添付図面を参照して例
示する。

第１図は本発明のチップ担持体ソケットおよび分離し
た端子の斜視図である。

第２図は本発明のカバーおよび分離したチップ担持体
の斜視図である。

第３図はカバーとチップ担持体との組立体を挿入する
前のチップ担持体ソケットの部分断面図である。

第４図は、カバーチップ担持体との組立体を挿入した
後のチップ担持体ソケットを示す第３図と同様な部分断
面図である。

第５図はチップ担持体がカバーの凹部に保持されたこ
とを示す、第６図の５−５線に沿う断面図である。

第６図はカバーの凹部に挿入されたチップ担持体の部
分的頂面図である。

第１図は、第２図のチップ担持体８の接触子リード線
６に係合するとともに基板10（第３図）上または該基板
内の導体にはんだ付け、すなわち、接続される端子４を
含むチップ担持体ソケット２を示す。まず各端子４を説
明し、次にチップ担持体ソケット２および該ソケットと
協働して使用されるカバー12の詳細構造を説明する。

各端子４は一般的に金属を食刻または打抜きによって
作成されて両側の主面と該主面間の端縁部分とを有する
形式の平面状の、すなわち、平坦な部材である。該端子
の厚さは特定状況の要請に応じて変化する。

第１図に明示されるように、各端子４は可撓性の脚部
分16を突出させる弾性部分14を含有する。弾性部分14は
２個の弾性アーム18,20から成る丸味を持ったＵ字形状
を有する。第１の弾性アーム18および第２の弾性アーム
20は、互いに離隔するとともに端子４が応力を受けた時
に互いに離れる方向に撓む自由端22,24を有する。第３
図および第４図に明示されるように、弾性アーム20は弾
性アーム18よりも僅かに長い。

各端子４の第１弾性アーム18は接触アームにして、第
３図において右方に面する接触面26を有し、該接触面は
チップ担持体８の対応リード線６と協働する。第２弾性
アーム20はカバー12を所定位置へ案内する助けとなる左
向き引込み面28を有する。引込み面28の下方に固定面す
なわち肩部30が位置し、該肩部30はカバー12と協働して
カバー12を所定位置に保持する。第３図に示すように、
端子４が応力を受けない第１位置にある時は、弾性アー
ム18,20の自由端22,24も他のどの部分も、ソケット２の
端子受承空洞34の側面32と係合しない。

Ｕ字形状の弾性部分14は脚部分16上に枢動可能に取付
けられる。このため、Ｕ字形弾性部分14は、チップ担持
体８がソケット２に挿入される時に、チップ担持体８の
寸法変動や不整合に順応できる。チップ担持体８の寸法
変動や不整合があるとチップ担持体８のリード線６の位
置が変動する。従って、各端子４のＵ字形弾性部分14が
自由に枢動することによって変動リード線の位置を補償
することは重要である。このように、ソケット２の端子
４がチップ担持体８のリード線６の変動位置に適応でき
るので、各リード線６と対応端子４との間で確実な電気
接続が行われかつ維持される。

各端子４の脚部分16は水平の棒状部分36に一体的に取
付けられ、該棒状部分から複数の接続部分38が、第１図
に示すように、下方へ延出する。第３図および第４図に
示すように、接続部分38は１本を除いてすべてを所定の
端子４から除去されて基板10の孔40と整合する所望の足
を形成する。

各水平棒状部分36は上方へ脚部分16と同一方向へ延出
する２個の支持部分42を有する。これらの支持部分42は
ソケット２のハウジング52と協働して端子受承空洞34の
側面32に対する支持体となる。

端子４が、基板10に接続されたチップ担持体ソケット
２内に収容され、かつチップ担持体８がチップ担持体ソ
ケット２のチップ担持体受承凹部44内に配置された時、
リード線６およびカバー12の一部分が、第４図に示すよ
うに、弾性アーム18,20の自由端22,24の間に延入する。
このため、端子４の弾性アームの自由端に力が作用す
る。この力の作用の結果として、弾性アーム18,20がば
ね装置として作用して互いに相対的に離隔する方向に撓
む。この力のために端子４に誘起される応力が主として
アーム18,20に集中し、この力のうちの微少部分のみが
脚部分16を通って水平の棒状部分36および接続部分38に
伝達される。もし大きな力が接続部分38に伝達される
と、比較的に弱いはんだ付け接合部に応力が発生するの
で、上述した特性は非常に望ましい。これらの応力は接
続部を損傷させよう。従って、大きな応力が接続部分38
に伝達されないようにすることが非常に重要である。

再び第２図において、前述したチップ担持体８はこの
実施例においては上主面48、下主面50および側面51を有
するほぼ方形のチップ担持体胴部46を含有する。側面51
は第１主面48と第２主面50との間に延在する。側面51
は、第３図および第４図に明示されるように、僅かに湾
曲する。リード線６が胴部46内に延びて内部の集積回路
チップ（明示せず）に接続される。これらのリード線６
は、第４図に示すように、胴部46の側面51からほぼ変形
ガルウイング形に延びる。リード線６の端部分53は底面
が下主面50に平行に近づくように曲げられる。

チップ担持体８は隅部から突出する突起55を有する。
突起55は第１主面48から第２主面50まで延びる。突起55
の側壁は側面51と同じ湾曲形状を有する。

第１図において、チップ担持体ソケット２は、第１主
面54と、第２主面56と、側面58とを有するソケット胴部
52を含有する。側面58は第１主面54の近くに、以下に説
明するように、カバー12と協働するように形成された段
落部分60を有する。チップ担持体受承凹部44は第１主面
54から第２主面56に向って延びるとともに、ソケット２
の第２主面56に延びる端子受承空洞34の側壁32に対応す
る凹部側面を有する。端子受承空洞34は凹部44内に形成
されるとともに第１主面54から第２主面56へ延在する。
各空洞34は凹部44の隅部近くから凹部の隣接隅部の近く
へ延びる。各空洞34はほぼ直方体形状を有する。第２弾
性アーム20に近い側壁32は第１主面54に近接して凹み部
分67を有する。凹み部分67は自由端24と協働するように
形成されて自由端24が必要に応じて自由端22から遠のく
方向へ運動するに十分な余地を与える。並列したスロッ
ト68が側壁32に形成される。これらのスロット68はそれ
ぞれの端子４と協働して端子４を適正位置に整合させ
る。第１図に示すように、端子４はスロット68内に位置
決めされて端子４が互いに係合せずかつ短絡しないよう
に防止される。チップ担持体８をチップ担持体受承凹部
44に挿入するために、内側壁32が第１主面54まで延びな
いことに注意すべきである。

各端子４は、第１図に示すように、各スロット68内に
配置される。第３図および第４図に明示されるように、
端子４は、該端子４が応力を受けない位置にある時は、
両側壁32に接触しない。しかしながら、両側壁32間の間
隔は、端子４が応力を受ける時に、該両側壁32が過剰応
力手段として機能するような、すなわち、該両側壁32は
端子４が永久変形される以上に大きく曲げられないよう
に防止する寸法を有する。従って、端子受承空洞34の側
壁32は端子４が永久変形して電気接続が無効となるのを
防止する。側壁32に端子４の過剰応力を防止するに十分
な支持力を与えるために、端子４の水平棒状部分36から
突出する支持部分42がチップ担持体ソケット２のハウジ
ング52内に配置される。端子４のかかる配置によって、
金属端子４の支持力プラスチックハウジング52の支持力
を補強することができ、もって側壁32に、端子４の過剰
応力を防止するに必要な支持力を供する。

端子４の接続部分38はチップ担持体ソケット２の第２
主面56から突出する。保護帯片69が接続部分38の端部近
くに取付けられる。この取付け状態においては、第１図
に示すように、保護帯片69は接続部分38と協働して該接
続部分38を適正位置に維持するとともに接続部分38が湾
曲するのを防止する。チップ担持体ソケット２が回路基
板10に挿入されると、保護帯片69は接続部分38に沿って
第２主面56の近くまで移動し、もって接続部分38が回路
基板10に挿入されるようになる。

第２図において、カバー12はチップ担持体８と協働し
て該チップ担持体８のリード線６が損傷を受けるのを防
止する。カバー12は第１主面70と、第２主面72と、これ
らの主面間に延びる側面74とから成る。チップ担持体受
承凹部76がカバー12内に形成される。チップ担持体受承
凹部76は第１主面70から第２主面72まで延びる。

第３図および第４図に示すように、チップ担持体８の
リード線６と協働するチップ担持体保護アーム78が凹部
76内へ延入する。チップ担持体８の各リード線６はアー
ム78のスロット80内に配置される。これらのスロット80
は、リード線６が互いに電気的接触（短絡）するのを防
止するために形成されるとともにリード線６を保護し、
チップ担持体８がチップ担持体ソケット２内に挿入され
る時に、該リード線６が損傷を受けるのを防止する。

第３図および第４図に明示されるように、保護アーム
78は第２弾性アーム20と協働する面82を有する。引込み
（リードイン）面84および肩部86が第２主面72に近いア
ーム78上に形成される。

チップ担持体８がカバー12内に第２主面72を通って挿
入される。チップ担持体８のこの挿入は、リード線６の
先導面88がスロット80の面90に係合するまで続行する。
この係合によってチップ担持体８がカバー12内に更に挿
入されないように阻止される。チップ担持体８は、第５
図および第６図に明示されるように、チップ担持体８の
隅部の突起55とカバー12の固定アーム92との協働によっ
てカバー12内に保持される。第５図に示すように、弾性
固定アーム92がチップ担持体８の突起55の各面に係合す
る。これらの各面は、第５図に示すように、湾曲する。
その結果、チップ担持体８がカバー12内に挿入される時
に、弾性固定アーム92は充分に摩擦係合しもってチップ
担持体８がカバー12の凹部76から落ち抜けないように防
止される。

操作を説明するに、チップ担持体８が、前述したよう
に、カバー12に挿入されて該カバー12内に保持される。
次に、チップ担持体８とカバー12との副組立体がチップ
担持体ソケット２に挿入される。第３図は挿入直前の各
種部材を示す。図示のように、チップ担持体ソケット２
の端子４は応力を受けていない位置にある。チップ担持
体８とカバー12との副組立体をチップ担持体ソケット２
に挿入するのに必要な下方力をカバーに加えることに注
目されたい。この挿入が生ずると、チップ担持体８のリ
ード線６が押圧されて、第４図に示すように、カバー12
のスロット８の形状に順応する。このため、リード線６
はカバー12と係合し、もって弾性アーム18がリード線６
に作用した力はカバー12によって確実に吸収されよう。
その結果、挿入時に、極めて微小な力しかリード線に作
用しないので、チップ担持体８の折れ易いリード線６が
損傷を受けない。

挿入時に、リード線６および保護アーム78が端子４の
弾性アーム18,20の間に挿入される。しかしながら、リ
ード線６および保護アーム78の幅は弾性アーム18,20の
自由端22,24間の距離よりも長いので、弾性アーム18,20
は押し拡げられる。この押し拡げ力のために、挿入が続
行するにつれて、リード線６は弾性アーム18の接触面26
に摩擦係合する。換言すると、挿入時に接触ぬぐい（ワ
イピング）作用が生ずる。

挿入が続行するにつれて、保護アーム78の引込み面84
は弾性アーム20の引込み面28を通過し、もって該弾性ア
ーム20が応力を受けない位置へ向って運動することがで
きる。このため、肩部30,86が協働してカバー12をソケ
ット12上の所定位置に確実に保持する。

弾性アーム20は応力を受けない位置へ向って移動する
けれども、保護アーム78およびリード線６が端子４内に
挿入される時に、該端子４は応力を受けない位置に決し
て到達しないことに注意することは重要である。従って
リード線６と端子４の接触面26との間には常に力が存在
して確実な電気接続が維持される。

また、カバー12はチップ担持体ソケット２の作動に必
須のものではないことに注意しなければならない。カバ
ー12の代りに、スペーサ部材を備えてもよい。このスペ
ーサ部材はリード線６および端子４と、前述したのと同
じ態様で、協働しよう。しかしながら、スペーサ部材は
保護作用部材として機能することはない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グラーブ、ディミトリー・ジー アメリカ合衆国17057ペンシルバニア州 ミドルタウン、ローズデル・アベニュー 2160

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側面から斜め外方に延出する多数のリード
   線を有する集積回路チップ担持体の前記リード線を回路
   基板に接続するチップ担持体ソケットにおいて、 中央に前記チップ担持体を受承するチップ担持体受承凹
   部を有するハウジングと、 該ハウジングの前記チップ担持体受承凹部の外側に形成
   された多数のスロット内に挿入保持された多数の端子と
   を具え、 該各端子は水平棒状部分、該棒状部分に形成され前記ハ
   ウジングへの支持部分及び前記棒状部分に脚部分を介し
   て固定される略Ｕ字形の１対の弾性アームが形成された
   弾性部分を有し、 前記端子の前記弾性部分に前記チップ担持体の前記リー
   ド線をスペーサ部材と共に挿入して接続するよう構成し
   たことを特徴とするチップ担持体ソケット。
2. 【請求項２】側面から斜め外方に延出する多数のリード
   線を有し、四隅から対角線方向に延びる突起が形成され
   た集積回路チップ担持体の前記リード線を回路基板に接
   続するチップ担持体ソケットにおいて、 中央に前記チップ担持体に対応する凹部、該凹部の外側
   のスペーサ部材及び前記凹部の四隅部の弾性固定アーム
   を有し、前記チップ担持体を挿入担持するカバーと、 中央に前記チップ担持体を受承するチップ担持体受承凹
   部及び該凹部の外側に形成された多数の端子挿入スロッ
   トを有するハウジングと、 該ハウジングの前記スロット内に挿入保持され、水平棒
   状部分、前記ハウジングへの支持部分、略Ｕ字形の１対
   の弾性アーム及び前記回路基板への接続部分を有する多
   数の端子とを具え、 前記カバーに前記チップ担持体を挿入保持して副組立体
   とし、該副組立体を前記端子が挿入保持された前記ハウ
   ジングに押込み、前記端子の前記弾性アーム間に前記チ
   ップ担持体の前記リード線及び前記カバーの前記スペー
   サ部材が圧入保持されることを特徴とするチップ担持体
   ソケット。