JP3842048B2

JP3842048B2 - 電気部品用ソケット

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Publication number: JP3842048B2
Application number: JP2001026534A
Authority: JP
Inventors: 裕樹山岸
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: US6638091B2; US20020106925A1; JP2002231400A; MY122785A

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】
１ＩＣ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
５０ＩＣパッケージ

Claims

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。