JP3842048B2 - 電気部品用ソケット - Google Patents
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Description
【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収容する電気部品用ソケットに関し、特に、ICパッケージ本体へ開閉部材を押さえつける方向に付勢する付勢部材の付勢力を効果的に作用させることのできる構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の「電気部品用ソケット」としては、例えば「電気部品」であるICパッケージを収容するICソケットがあり、その一例として図6乃至図8に示したようなものが提案(現時点では未公開)されている。
【0003】
図6はこのICソケットの平面図であり、その上半分は開閉部材を開いた状態を示し、その下半分は開閉部材を閉じた状態を示している。図7は図6のA−A矢視の断面図であり、開閉部材を閉じた状態を示している。図8は図6のB−B矢視の断面図であり、開閉部材を開いた状態を示している。
【0004】
このICソケットを用いてICパッケージのテストを行う際には、図6乃至図8に示したように、ICパッケージ本体部を押さえると共にICパッケージで発生する熱を取り去るために、ヒートシンク40を有する開閉部材41をソケット本体42に回動軸43を介して回動自在に取り付け、ICパッケージ50をICソケット44の載置面部45に載置した後、ヒートシンク40をICパッケージ50の上面に当接させてICパッケージ50の本体部を所定の押圧力で押圧しつつ放熱を行うようにしていた。
【0005】
ソケット本体42とヒートシンク40を有する開閉部材41との間には、開閉部材41を閉じる方向に付勢する付勢部材であるねじりコイルバネ46が装備されている。つまり、ねじりコイルバネ46の棒状部46aの先端部が開閉部材41の回動軸43から離れた位置の開閉部材41の端部に係止され、ねじりコイルバネ46のコイル部46bが回動軸43に巻回され、その端部が回動軸43に係止されて回り止めされることで、開閉部材41を閉じる方向に付勢している。
【0006】
そして、ICパッケージ50を装着するために開閉部材41を開く際には、図8に示したように、ねじりコイルバネ46の付勢力に抗して回動軸43を中心にして開閉部材41の端部を展開するようにしていた。
【0007】
このICソケット44にあっては、開閉部材41の展開する動きに伴ってねじりコイルバネ46の棒状部46aが開閉部材41の回動角度θ1(変形量)と同じだけ回動することとなっていた(図7参照)。
【0008】
他方、ヒートシンク40をICパッケージ本体部に押しつける接触圧を確保するためには、開閉部材41を付勢しているねじりコイルバネ46のコイル部46bの巻き数を増やしたり、平均径を大きくすることで対応することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、巻き数を増やしたり平均径を大きくして、ねじりコイルバネ46の付勢力を増すと、開閉部材41を開くのに必要な力が増大し、ねじりコイルバネ46を設置するスペースを大きくしなければならず、更には、ねじりコイルバネ46の棒状部46aの回動角度θ1(変形量)が大きいため、ねじりコイルバネ46の作動耐久性能が悪化することとなる。
【0010】
そこで、この発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、開閉部材をICパッケージ等の電気部品本体部に押しつける接触圧を所定の値に保ちつつも、その接触圧を発生する付勢部材の付勢力を小さくして開閉部材を開く力を低減させることができ、かつ装置の小型化と付勢部材の作動耐久性能の向上を図ることができる電気部品用ソケットを提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、電気部品を収容するソケット本体に回動自在に取り付けられた開閉部材と、該開閉部材を閉じる方向に付勢する、コイル部と該コイル部から延出する一端部と他端部とを有するねじりコイルバネと、前記ソケット本体に対して上下動可能な操作部材とを有し、該操作部材を押し下げることにより前記ねじりコイルバネの付勢力に抗して前記開閉部材を開くようにした電気部品用ソケットにおいて、前記ねじりコイルバネの前記コイル部を前記開閉部材の回動軸に巻回させるように配設し、前記ねじりコイルバネの前記一端部を前記開閉部材の回動中心から離れた部位に係止させると共に、前記ねじりコイルバネの前記他端部を前記操作部材に係止させ、前記操作部材には前記ねじりコイルバネの前記他端部が係止された係止部を形成すると共に、該係止部の外側に逃げ部を形成し、前記操作部材を下降させると、前記他端部の係止位置が前記係止部から前記逃げ部に変位することにより、前記開閉部材が開いた状態における前記ねじりコイルバネの付勢力は前記開閉部材が閉じた状態における前記ねじりコイルバネの付勢力よりも小さくなるようにしたことを特徴とする。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成に加えて、前記ソケット本体と前記操作部材との間に該操作部材を上方に付勢する補助付勢部材を設けたことを特徴としている。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2の構成に加えて、前記開閉部材には、前記電気部品の上面に接触して放熱を行うヒートシンクを設けたことを特徴としている。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項3の構成に加えて、前記ヒートシンクには、該ヒートシンクを前記電気部品の上面に接触する方向に付勢する付勢力調整部材を設けたことを特徴としている。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項4の構成に加えて、前記付勢力調整部材を複数個分散させて配設したことを特徴としている。
【0018】
【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。
【0019】
図1乃至図5は、この発明の実施の形態に係るICソケットを示している。
【0020】
図1はこの発明の実施の形態に係るICソケットの平面図であり、その上半分は開閉部材を開いた状態を示し、その下半分は開閉部材を閉じた状態を示している。図2は図1のA−A矢視の断面図であり、開閉部材を閉じた状態を示している。図3は図1のB−B矢視の断面図であり、開閉部材を開いた状態を示している。
【0021】
図4は、この発明の実施の形態を示した、図1のC−C矢視の断面図である。
【0022】
まず、その構成を説明すると、ICパッケージ50のテストを行うICソケット1は、基板P上に装着されるソケット本体2を有し、このソケット本体2には、ICパッケージ50のピン状端子(図示せず)に接触されるコンタクトピン3が配設されている。
【0023】
このソケット本体2には、コンタクトピン3を弾性変形させる移動板32が横方向にスライド自在に配設され、この移動板32の上側には、ソケット本体2に固定されたトッププレート33が設けられ、このトッププレート33上にICパッケージ50が載置されて収容されるようになっている(図3参照)。
【0024】
また、このソケット本体2には、ICパッケージ50を押圧する一対の開閉部材4,4がいわゆる観音開きをするように開閉自在に設けられている。
【0025】
そして、この開閉部材4を開閉させると共に移動板32をスライドさせる操作部材18がソケット本体2に上下動自在に配設されている。
【0026】
開閉部材4は、向かい合う一対の回動アーム7,7と、この一対の回動アーム7,7の上部を掛け渡すように繋ぐ平面部8とで略門形に形成されている。回動アーム7は、ソケット本体2に回動軸5を介して回動自在に配設されると共に、ねじりコイルバネ17により閉じる方向に付勢されている。
【0027】
開閉部材4の平面部8には、ICパッケージ50の本体部に当接してこの部分の熱を放散させるヒートシンク9が配設されている。このヒートシンク9は、例えばアルミダイキャスト製で、熱伝導率が良好なものである。
【0028】
ヒートシンク9は、開閉部材4の平面部8に形成した雌ネジ(図示せず)に止ネジ10の雄ネジ部11を螺合して取り付けられる。ヒートシンク9の止ネジ10が入る箇所に当たるヒートシンク9の放熱フィン12を削除することで、後述する付勢力調整部材16の座部13を形成するようにしている。止ネジ10は、雄ネジ部11に続く軸部14を設けて頭部フランジ15を形成し、雄ネジ部11の先端から頭部フランジ15までの高さをヒートシンク9の放熱フィン12の高さとほぼ等しくしている。
【0029】
そして、ヒートシンク9を開閉部材4に取り付ける際には、座部13と頭部フランジ15の間にヒートシンク9を平面部8側に付勢する付勢力調整部材16を介在させるようにしている。このため、付勢力調整部材16の付勢力を調整することにより、ヒートシンク9がICパッケージ50の本体部に接触する接触圧を調整することができる。
【0030】
ここで、止ネジ10は少なくとも1本使用すればよいが、複数本使用してもよい。止ネジ10を複数本使用する場合には、全ての止ネジ10に付勢力調整部材16を取り付けると共に、ヒートシンク9の全面に渡って分散して配置するとよい。この場合には、複数の付勢力調整部材16によりヒートシンク9がICパッケージ50の本体部に接触する接触圧を調整することができるので、比較的大きなICパッケージ50であってもヒートシンク9を全面に渡って密着させることが可能となり、熱の放散効率が向上する。
【0031】
操作部材18は、ICパッケージ50が挿入可能な大きさの開口18aを有し、この開口18aを利用してICパッケージ50が挿入されて、ソケット本体2の載置面部27上の所定の位置に載置されるようになっている。また、この操作部材18は、ソケット本体2に対して上下動自在に配設され、補助スプリング28により上方に付勢されると共に、回動アーム7に設けた被押圧部7aに係合して一対の開閉部材4,4を回動させる作動凸部18bが形成されている。
【0032】
そして、操作部材18と開閉部材4との間には、開閉部材4を閉じる方向に付勢するねじりコイルバネ17が配設されている。
【0033】
ねじりコイルバネ17は、ソケット本体2に配設された回動軸5を囲むように、そのコイル部17bを遊嵌して取り付けられており、このコイル部材17bから一方に延びる「一端部」としての長尺棒状部17aの先端部が回動アーム7の先端部の被係止部7cに係止されている。
【0034】
また、そのコイル部17bから他方に延びる「他端部」としての短尺棒状部17cは、操作部材18の上部四隅部に設けた係止部としての係止凸部29に係止されており、この係止凸部29には、操作部材18を押し下げたときにその下降動作に伴ってねじりコイルバネ17の短尺棒状部17cが回動できる逃げ部30を形成している。
【0035】
また、この操作部材18の上下動により移動板32をスライドさせるX字形リンク部材19が配設されている(図4参照)。
【0036】
X字形リンク19は、ソケット本体2の対峙する2辺に1つずつ配設されている。具体的には、X字形リンク19は、図4に示したように、ほぼ同じ長さの第1リンク部材20と第2リンク部材21とを有し、これらが中央連結ピン22にて回動自在に連結されている。
【0037】
そして、この第1リンク部材20の下端部20aが、ソケット本体2の隅部の一端部に下端連結ピン22にて回動自在に連結される一方、第2リンク部材21の下端部21aが同じくソケット本体2の隅部の他端部に下端連結ピン23にて回動自在に連結されている。また、これら第1リンク部材20と第2リンク部材21の上端部20b,21bが操作部材18にそれぞれ上端連結ピン24,25にて回動自在に連結されている。この第1リンク部材20の上端部20bには軸線方向の長孔20cが設けられ、この長孔20cを介して、上端連結ピン24により、操作部材18に連結されている。また、第2リンク部材21の下端部21aに取り付けられた下端連結ピン23はソケット本体2の隅部の他端部に設けられている水平方向に平行な長孔26に係合し、この長孔26を下端連結ピン23がスライドできるようになっている。
【0038】
次に、以上のように構成されたICソケット1の使用時の動作について説明する。
【0039】
まず、ICパッケージ50をICソケット1にセットするには、操作部材18を下方に押し下げる。すると、X字形リンク19の第1リンク部材20と第2リンク部材21とが中央連結ピン22を中心にして折り畳まれるように変形していくが、ソケット本体2の対峙する2辺に1つずつ配置されているこのX字形リンク19の作用により、操作部材18がソケット本体2に対して水平を保ちながら下降していく。
【0040】
また、操作部材18を下方に押し下げると、四隅部の作動凸部18bが回動アーム7の被押圧部7aに接触しこの被押圧部7aを押し下げることとなり、その結果回動アーム7が回動軸5を中心として回動し、ねじりコイルバネ17の付勢力に抗して開閉部材4が開かれることとなる。
【0041】
図5は、実施の形態の付勢部材の要部動作説明図であり、(a)は開閉部材が閉じている状態を示し、(b)は開閉部材が全開している状態を示している。
【0042】
図5に示したように、補助スプリング28の付勢力に抗して操作部材18を下降させていくと、操作部材18の作動凸部18bが回動アーム7の被押圧部7aを押し下げることとなり、回動アーム7が回動軸5を中心として回動し、回動アーム7と一体である開閉部材4が開く方向に回動する。そして、開閉部材4が全開になる状態にあっては、回動アーム7の先端部の被係止部7cに係止しているねじりコイルバネ17の長尺棒状部17aが、図5(a)に示したように、角度θ2だけ回動(変形)する。
【0043】
他方、ねじりコイルバネ17の短尺棒状部17cは、操作部材18を下降させていくと、図5(b)に示したように、係止凸部29から外れて逃げ面30に導かれるようにして角度θ3だけ回動する。
【0044】
したがって、実際のねじりコイルバネ17の変形量は、見かけの回動角度θ2から短尺棒状部17cの回動角度θ3を減じた値(θ2−θ3)となる。つまり、この発明に係る実施の形態にあっては、ねじりコイルバネのコイル部の端部を回動アームの回動軸に固定したものに比べて、回動角度つまり変形量が少ない状態で、開閉部材4が全開状態に達することができることとなる。ということは、同じ付勢力を保つ場合では、コイル部17bの巻き数を減らしたり、平均径を小さくすることができると共に、コイルバネ17の耐久性が向上する。
【0045】
さらに、この発明の実施の形態の場合には、開閉部材4が閉じた状態では、ねじりコイルバネ17の短尺棒状部17cが係止凸部29に乗り上げる位置にあるため、コイル部17bの内側と回動軸5との接触部31を支点として長尺棒状部17aを開閉部材が閉じる方向に回動させる力が作用することとなり、ヒートシンク9をICパッケージ本体部50に押圧する押圧力を高めることができる。
【0046】
次に、ICパッケージ50のソケット本体2へのセットが完了したら、操作部材18の下方への押圧力を解除することになるが、すると、補助スプリング28の付勢力により操作部材18は上昇する。これに伴い、作動凸部18bによる回動アーム7の被押圧部7aへの押圧力が解除されるため、ねじりコイルバネ17の付勢力により、開閉部材4は、図3に示す状態から閉じる方向に回動していく。
【0047】
そして、全開状態から略90度回動することにより、ヒートシンク9がICパッケージ50の上面に当接される。この状態でICパッケージ50の電気テストをすれば、ICパッケージ50から熱が放散されることとなり、ICパッケージ50のテストを正常な状態で実行できる。
【0048】
また、ソケット本体2と操作部材18との間には、操作部材18を上方に付勢する補助スプリング28を設けたので、開閉部材4を閉じる方向に直接付勢するねじりコイルバネ17の付勢力を加担することとなる。このため、補助スプリング28の付勢力を調整することにより、ヒートシンク9をICパッケージ50に押しつける接触圧を調整することができるから、ICパッケージ50からヒートシンク9への放熱性を一層良好にすることができる。
【0049】
図示した実施の形態では、開閉部材4を閉じる方向に直接付勢する付勢部材としてねじりコイルバネ17を示したが、これに限らず付勢部材の一端部が開閉部材に係止し他端部が操作部材に係止できるものであれば板バネ等その他の付勢力を発揮できるものであってもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項に記載の発明によれば、付勢部材は、コイル部と該コイル部から延出する一端部と他端部とを有するねじりコイルバネを使用しねじりコイルバネのコイル部を開閉部材の回動軸に巻回させるように配設したので、ねじりコイルバネのコイル部の内側と回動軸との接触部を支点として、ねじりコイルバネによって開閉部材が閉じる方向に回動させる力が作用することとなり、ヒートシンクを電気部品本体部に押圧する押圧力を高めることができる。
【0051】
また、請求項1に記載の発明によれば、上記効果に加えて、ねじりコイルバネの一端部を開閉部材の回動中心から離れた部位に係止させると共に、ねじりコイルバネの他端部を操作部材に係止させたので、この操作部材を押し下げる動作に伴って、ねじりコイルバネの他端部も下降して逃げ、またその分だけ付勢力の弱いねじりコイルバネを使用してもヒートシンクをICパッケージ本体部に押しつける接触圧を所定の荷重に保ちつつも、その接触圧を発生するねじりコイルバネの付勢力を小さくして開閉部材を開く力を低減させることができ、かつ装置の小型化とねじりコイルバネの作動耐久性能の向上を図ることができるICソケットを提供することができる。
【0052】
また、請求項1に記載の発明によれば、上記効果に加えて、操作部材にはねじりコイルバネの他端部が係止された係止部を形成すると共に、係止部の外側に逃げ部を形成し、操作部材を下降させると、他端部の係止位置が係止部から逃げ部に変位することにより、開閉部材が開いた状態におけるねじりコイルバネの付勢力は開閉部材が閉じた状態におけるねじりコイルバネの付勢力よりも小さくなるようにしたので、ねじりコイルバネの他端部が操作部材の逃げ部に導かれて一定角度回動することとなるため、ねじりコイルバネの回動角度が少ない状態で開閉部材が全開状態に達することができる。そのため、ねじりコイルバネの他端部を固定したものに比べて、同じ付勢力を保つ場合では、ねじりコイルバネを小さくすることができるから装置の小型化が図れる。
【0053】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加えて、ソケット本体と操作部材との間に操作部材を上方に付勢する補助付勢部材を設けたので、開閉部材を閉じる方向に直接付勢する付勢部材の付勢力を加担することとなり、開閉部材をICパッケージ等の電気部品本体部に押しつける接触圧を調整することができるから、ICパッケージ等の電気部品の放熱性を良好にすることができる。
【0054】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加え、開閉部材に電気部品の上面に接触して放熱を行うヒートシンクを設けたので、電気部品が異常に高温となることが防止でき、電気部品のテストを正常に行うことができる。
【0055】
請求項4記載の発明によれば、請求項3の効果に加え、ヒートシンクには電気部品の上面に接触する方向に付勢する付勢力調整部材を設けたので、ヒートシンクをICパッケージ等の電気部品本体部に押しつける接触圧を調整することができるから、ICパッケージ等の電気部品の放熱性を良好にすることができる。
【0056】
請求項5記載の発明によれば、請求項4の効果に加え、付勢力調整部材を複数個分散させて配設したので、複数の付勢力調整部材によりヒートシンクがICパッケージ等の電気部品本体部に接触する接触圧を調整することができるので、比較的大きなICパッ ケージであってもヒートシンクを全面に渡って密着させることが可能となるから、ICパッケージの放熱性を一層良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るICソケットの平面図であり、その上半分は開閉部材を開いた状態を示し、その下半分は開閉部材を閉じた状態を示している。
【図2】同実施の形態を示した図1のA−A矢視の断面図であり、開閉部材を閉じた状態を示している。
【図3】同実施の形態を示した図1のB−B矢視の断面図であり、開閉部材を開いた状態を示している。
【図4】同実施の形態を示した、Xリンク部材の要部断面図である(図1のC−C矢視の断面図)。
【図5】同実施の形態の付勢部材の要部動作説明図であり、(a)は開閉部材が閉じている状態を示し、(b)は開閉部材が全開している状態を示している。
【図6】過去に提案されたICソケットの平面図であり、その上半分は開閉部材を開いた状態を示し、その下半分は開閉部材を閉じた状態を示している。
【図7】同ICソケットを示した図6のA−A矢視の断面図であり、開閉部材を閉じた状態を示している。
【図8】同ICソケットを示した図6のB−B矢視の断面図であり、開閉部材を開いた状態を示している。
【符号の説明】
1 ICソケット
2 ソケット本体
4 開閉部材
5 回動軸
7 回動アーム
9 ヒートシンク
10 止ネジ
16 付勢力調整部材
17 ねじりコイルバネ(付勢部材)
17a 長尺棒状部
17b コイル部
17c 短尺棒状部
18 操作部材
28 補助スプリング(補助付勢部材)
29 係止部
30 逃げ部
50 ICパッケージ
Claims (5)
- 電気部品を収容するソケット本体に回動自在に取り付けられた開閉部材と、該開閉部材を閉じる方向に付勢する、コイル部と該コイル部から延出する一端部と他端部とを有するねじりコイルバネと、前記ソケット本体に対して上下動可能な操作部材とを有し、該操作部材を押し下げることにより前記ねじりコイルバネの付勢力に抗して前記開閉部材を開くようにした電気部品用ソケットにおいて、
前記ねじりコイルバネの前記コイル部を前記開閉部材の回動軸に巻回させるように配設し、
前記ねじりコイルバネの前記一端部を前記開閉部材の回動中心から離れた部位に係止させると共に、前記ねじりコイルバネの前記他端部を前記操作部材に係止させ、
前記操作部材には前記ねじりコイルバネの前記他端部が係止された係止部を形成すると共に、該係止部の外側に逃げ部を形成し、前記操作部材を下降させると、前記他端部の係止位置が前記係止部から前記逃げ部に変位することにより、前記開閉部材が開いた状態における前記ねじりコイルバネの付勢力は前記開閉部材が閉じた状態における前記ねじりコイルバネの付勢力よりも小さくなるようにしたことを特徴とする電気部品用ソケット。 - 前記ソケット本体と前記操作部材との間に該操作部材を上方に付勢する補助付勢部材を設け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。
- 前記開閉部材には、前記電気部品の上面に接触して放熱を行うヒートシンクを設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気部品用ソケット。
- 前記ヒートシンクには、該ヒートシンクを前記電気部品の上面に接触する方向に付勢する付勢力調整部材を設けたことを特徴とする請求項3に記載の電気部品用ソケット。
- 前記付勢力調整部材を複数個分散させて配設したことを特徴とする請求項4に記載の電気部品用ソケット。
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