JP6445340B2

JP6445340B2 - 電気部品用ソケット

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Publication number: JP6445340B2
Application number: JP2015021721A
Authority: JP
Inventors: 雄生上山
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: CN107889560A; TW201637311A; WO2016125678A1; JP2016145710A; US20180011139A1; US10274535B2; TWI683488B; CN107889560B

Description

この発明は、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）などの電気部品に電気的に接続される電気部品用ソケットに関するものである。

従来、この種の電気部品用ソケットとしては、ソケット本体にコンタクトピンが配設されたＩＣソケットが知られている。このＩＣソケットは、配線基板上に配置されるとともに、検査対象であるＩＣパッケージが収容されるようになっており、このＩＣパッケージの端子と、配線基板の電極とが、そのコンタクトピンを介して電気的に接続されて、導通試験などの試験を行うようになっている。

このような試験では、作業効率を向上させるために、複数のＩＣソケットを並べて、各ＩＣソケットにそれぞれＩＣパッケージを収容し、同時に複数のＩＣパッケージの試験を行う場合がある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、試験中のＩＣパッケージを放熱するヒートシンクの押圧面（ペデスタル面）でＩＣパッケージを押圧する場合がある。

ここで、上述したように、複数のＩＣソケットを並べて同時に試験を行う場合、このヒートシンクは、すべてのＩＣソケットにそれぞれ設けられる。

特開２００７−７８５７６号公報

しかしながら、前記した特許文献１のように、複数のＩＣソケットを用いて同時に複数のＩＣパッケージの試験を行う際、試験を行うＩＣパッケージの数によっては、一部のＩＣソケットにＩＣパッケージが収容されない状態となる場合もある。このように、一部のＩＣソケットにＩＣパッケージが収容されていない状態でも、ヒートシンクはいずれも同じように動作する。そのため、ＩＣパッケージが収容されていないＩＣソケットにおいては、ヒートシンクの押圧面が直接コンタクトピンに接触してしまい、コンタクトピンが破損したり、押圧面が傷付いたりする恐れがあった。さらに、こうしてコンタクトピンが破損したり押圧面が傷付いたりした状態で、ＩＣパッケージを収容すると、ＩＣパッケージが破損してしまう場合もあった。

そこで、この発明は、ＩＣパッケージなどの電気部品が収容されていない状態でヒートシンクの押圧面で押圧しようとしても、この押圧面がコンタクトピンに接触することを防止することが可能な電気部品用ソケットを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、第１の電気部品が収容されるとともに、第２の電気部品上に配設されるソケット本体を有し、このソケット本体に配設されたコンタクトピンを介して前記第１の電気部品と前記第２の電気部品とが互いに電気的に接続される電気部品用ソケットであって、前記ソケット本体の上部には、前記第１の電気部品を収容するプレートが配設され、前記ソケット本体には、当該ソケット本体側に下降することにより、第１の電気部品を前記コンタクトピンに接触させる押圧機構が設けられ、前記押圧機構は、前記プレートの上方に位置するカバー部材と、このカバー部材に対して相対移動自在に設けられたヒートシンクとを有し、前記押圧機構が前記ソケット本体側に下降したときに、前記第１の電気部品が前記プレート上に収容されている場合には、前記ヒートシンクの押圧面が前記第１の電気部品に接触し、前記第１の電気部品が前記プレート上に収容されていない場合には、前記押圧機構の下降に伴って前記ヒートシンクが所定の押上部材によって押し上げられることにより、当該ヒートシンクが前記カバー部材に対して上昇して当該ヒートシンクの押圧面が前記コンタクトピンとの接触を回避するように構成されている電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記プレートは、前記ソケット本体の上部に上下動自在に支持されたフローティングプレートであることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記押上部材は、前記カバー部材に相対移動自在に設けられ、前記カバー部材に係合して当該押上部材の落下を阻止するフランジ部と、このフランジ部によって当該押上部材の落下が阻止された状態で前記カバー部材の下面から下向きに突出する押上部材本体とを有し、前記第１の電気部品が前記プレート上に収容されていない場合には、前記押圧機構が前記ソケット本体側に下降したときに、前記押上部材は、前記押圧機構の下降に伴って前記プレートに持ち上げられ、前記押上部材本体が上昇して前記フランジ部が前記ヒートシンクを押し上げるように構成されていることを特徴とする。

請求項１、２に記載の発明によれば、第１の電気部品がプレート（フローティングプレート）上に収容されていない状態でヒートシンクの押圧面で押圧しようとすると、押上部材がヒートシンクを押し上げ、ヒートシンクの押圧面がコンタクトピンとの接触を回避する。したがって、第１の電気部品がプレート（フローティングプレート）上に収容されていない状態でヒートシンクの押圧面で押圧しようとしても、この押圧面がコンタクトピンに接触することを防止することができる。その結果、コンタクトピンが破損したり、押圧面が傷付いたり、第１の電気部品が破損したりする事態の発生を未然に回避することが可能となる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、押上部材がプレートに持ち上げられたときに、押上部材本体が上昇してフランジ部がヒートシンクを押し上げるように構成されているので、上述した押上部材の押上動作を円滑に実行することができる。

この発明の実施の形態１に係る電気部品用ソケットの外観斜視図である。同実施の形態１に係る電気部品用ソケットの要部を示す断面図であって、（ａ）はフローティングプレート上にＩＣパッケージが収容されている場合の状態図、（ｂ）はフローティングプレート上にＩＣパッケージが収容されていない場合の状態図である。同実施の形態１に係る電気部品用ソケットのコンタクトピンを示す分解正面図である。同実施の形態１に係る電気部品用ソケットの押圧機構を示す斜視図である。同実施の形態１に係る電気部品用ソケットの押圧機構を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその底面図である。同実施の形態１に係る電気部品用ソケットにおいて、フローティングプレート上にＩＣパッケージが収容されている場合の押上部材の作動状態を示す断面図であって、（ａ）は押圧機構がＩＣパッケージに接触していない状態図、（ｂ）は押圧機構がＩＣパッケージに接触している状態図である。同実施の形態１に係る電気部品用ソケットにおいて、フローティングプレート上にＩＣパッケージが収容されていない場合の押上部材の作動状態を示す断面図であって、（ａ）は押圧機構がフローティングプレートに接触していない状態図、（ｂ）は押圧機構がフローティングプレートに接触している状態図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

［発明の実施の形態１］
図１乃至図７には、この発明の実施の形態１を示す。

この実施の形態１に係る「電気部品用ソケット」としてのＩＣソケット１０は、図１および図２に示すように、「第２の電気部品」としての配線基板１上に配置され、上面に「第１の電気部品」としてのＩＣパッケージ２が収容されて、配線基板１の電極（図示せず）とＩＣパッケージ２の端子４とを電気的に接続させるように構成されている。そして、このＩＣソケット１０は、例えばＩＣパッケージ２に対するバーンイン試験などの導通試験の試験装置などに用いられる。

このＩＣパッケージ２は、図２に示すように、略正方形状のパッケージ本体３を有しており、パッケージ本体３の下面には、略正方形の所定の範囲に複数の半球状の端子４がマトリックス状に配置されている。

また、ＩＣソケット１０は、図１および図２に示すように、配線基板１上に配置されるソケット本体２０を有しており、このソケット本体２０には、このソケット本体２０側に下降することにより、後述するコンタクトピン６０の第１接触部６５にＩＣパッケージ２を接触させる押圧機構３１が設けられている。この押圧機構３１は、図４および図５に示すように、ソケット本体２０に対してリンク機構（図示せず）を介して回動して開閉自在に取り付けられた一対のカバー部材３０と、これらのカバー部材３０に対して相対移動自在に設けられた一対のヒートシンク３２と、各ヒートシンク３２を各カバー部材３０側に弾性的に付勢する４本のコイルスプリング３７とを備えている。なお、図１においては、一対のヒートシンク３２のうち１つのヒートシンク３２の図示を省いている。

さらに、押圧機構３１には枠状の操作部材５０が取り付けられており、この操作部材５０を適宜操作することにより、一対のカバー部材３０および一対のヒートシンク３２を回動させて開閉することができるように構成されている。

各カバー部材３０にはそれぞれ、図５および図６に示すように、一対の貫通孔３０ａが上下方向に形成されており、各貫通孔３０ａにはそれぞれ、段付き丸棒状の押上部材３３が上下方向に相対移動自在に遊挿されている。各押上部材３３はそれぞれ、カバー部材３０に係合して押上部材３３の落下を阻止するフランジ部３４と、このフランジ部３４によって押上部材３３の落下が阻止された状態でカバー部材３０の下面から下向きに突出する押上部材本体３５とを有している。そして、後述するフローティングプレート４０によって一対の押上部材３３が持ち上げられたときに、これらの押上部材３３の押上部材本体３５が上昇してフランジ部３４がヒートシンク３２を押し上げるように構成されている。なお、ヒートシンク３２は、図４および図５に示すように、「押圧面」としてのペデスタル面３６が下向きに突設されている。

また、ソケット本体２０は、図１および図２に示すように、平面視において略四角形のコンタクトモジュール２２を備えている。このコンタクトモジュール２２には、図２に示すように、複数のコンタクトピン６０がマトリックス状に配設され、その上面側にＩＣパッケージ２が収容されるようになっている。なお、図２では、便宜的にコンタクトピン６０を１本のみ記載している。

また、このコンタクトモジュール２２は、図２（ｂ）に示すように、上側プレート２６、中央第１プレート２３、中央第２プレート２４、下側プレート２５およびフローティングプレート４０を備えている。ここで、上側プレート２６、中央第１プレート２３、中央第２プレート２４および下側プレート２５は、所定の間隔で固定保持されている。さらに、上側プレート２６の上方には、フローティングプレート４０が上下動自在に支持されている。このフローティングプレート４０は、図示省略のスプリングによって上方に付勢されており、図７に示すように、上面に略正方形状のパッケージ収容凹部４１が形成されている。このパッケージ収容凹部４１の深さＤ１は、図６に示すように、ＩＣパッケージ２の厚さＴ１より浅くなっている（Ｄ１＜Ｔ１）。

コンタクトピン６０は、図３に示すように、導電性の段付き円筒状の第１プランジャ６１と、導電性の段付き丸棒状の第２プランジャ６２と、コイルスプリング６３とを有している。

第１プランジャ６１は、コイルスプリング６３の外径よりも大きい内径の外筒部６４と、コイルスプリング６３の外径よりも小さい内径の第１接触部６５と、これらの外筒部６４、第１接触部６５間に位置する段付き部６６とが一体に連結されて構成されている。そして、この第１プランジャ６１は、図２（ｂ）に示すように、上側プレート２６の貫通孔２６ａに設けられた段部２６ｂに段付き部６６が当たることにより、上向きの移動が規制されている。また、この第１プランジャ６１は、後述するように、フローティングプレート４０が下降することにより、第１接触部６５がＩＣパッケージ２の端子４に接触可能となっている（図２（ａ）参照）。

第２プランジャ６２は、第１プランジャ６１の外筒部６４の内径よりも大きい外径の本体部６７と、この本体部６７の外径よりも小さい外径の第２接触部６８と、第１プランジャ６１の外筒部６４の内径よりも小さい外径の内部接触部６９とが一体に連結されて構成されている。ここで、内部接触部６９は第１プランジャ６１の外筒部６４内に上下動自在に挿入される。この内部接触部６９は、上端（第１プランジャ６１側の一端）から下端（本体部６７側の他端）に向かって拡径するテーパ形状で、下端の直径が上端の直径よりも大きくなっている。そして、この内部接触部６９が外筒部６４の内面に接触して両者が導通するように構成されている。また、ソケット本体２０の下面の所定位置に配線基板１が配置されることにより、第２プランジャ６２の第２接触部６８が、配線基板１の前記電極に接触するようになっている。

コイルスプリング６３は、第１プランジャ６１の外筒部６４内に挿入され、上端が第１プランジャ６１の段付き部６６に接触するとともに、下端が第２プランジャ６２の内部接触部６９の一端に接触した状態で縮設されており、第１プランジャ６１および第２プランジャ６２を互いに離れる方向（上下方向）に付勢している。

次に、このような構成を有するＩＣソケット１０の作用について、図２、図６および図７を用いて説明する。

すなわち、ＩＣパッケージ２に対するバーンイン試験などの導通試験を実施する際には、まず、操作部材５０を操作して、一対のカバー部材３０を開く。この状態で、ＩＣパッケージ２をフローティングプレート４０のパッケージ収容凹部４１に収容する。その後、操作部材５０を操作して、一対のカバー部材３０を閉じる。すると、図６（ａ）に示すように、ＩＣパッケージ２の上方にヒートシンク３２のペデスタル面３６が位置した状態になる。さらに、操作部材５０を操作して、一対のカバー部材３０および一対のヒートシンク３２を下降させる。すると、図６（ｂ）に示すように、これらのヒートシンク３２のペデスタル面３６がＩＣパッケージ２の上面に接触した後、ヒートシンク３２の押圧力によってＩＣパッケージ２が下降し、それに伴ってフローティングプレート４０も下降する。すると、ＩＣパッケージ２の端子４が、コンタクトピン６０の第１接触部６５に接触する。

次いで、操作部材５０を操作して、一対のカバー部材３０および一対のヒートシンク３２をさらに下降させる。すると、コンタクトピン６０の第１接触部６５は、図２（ａ）に示すように、ＩＣパッケージ２の端子４に押し下げられる形でコイルスプリング６３の付勢力に抗して下降する。その結果、コンタクトピン６０は、第１プランジャ６１の第１接触部６５がＩＣパッケージ２の端子４に所定の接圧で接触するとともに、第２プランジャ６２の第２接触部６８が配線基板１の前記電極に所定の接圧で接触した状態になる。

この状態で、このＩＣパッケージ２に対する導通試験を実施する。

一方、フローティングプレート４０のパッケージ収容凹部４１にＩＣパッケージ２を収容することなくカバー部材３０を閉じると、図７（ａ）に示すように、フローティングプレート４０のパッケージ収容凹部４１の上方にヒートシンク３２のペデスタル面３６が位置した状態になる。さらに、一対のカバー部材３０および一対のヒートシンク３２を下降させると、図７（ｂ）に示すように、一対のカバー部材３０の下面がフローティングプレート４０の上面に接触し、一対の押上部材３３がフローティングプレート４０に持ち上げられてヒートシンク３２を最上昇位置まで押し上げる。その結果、ヒートシンク３２のペデスタル面３６は、フローティングプレート４０のパッケージ収容凹部４１から上方へ退避した状態になる。

したがって、ヒートシンク３２のペデスタル面３６がコンタクトピン６０の第１接触部６５に接触することを防止することができる。その結果、コンタクトピン６０が破損したり、ペデスタル面３６が傷付いたりする事態の発生を未然に回避することが可能となる。さらに、コンタクトピン６０の破損やペデスタル面３６の傷に起因してＩＣパッケージ２が破損する事態の発生をも未然に回避することが可能となる。

しかも、押上部材３３は、上述したとおり、フローティングプレート４０によって一対の押上部材３３が持ち上げられたときに、これらの押上部材３３の押上部材本体３５が上昇してフランジ部３４がヒートシンク３２を押し上げるように構成されているので、上述した押上部材３３の押上動作を円滑に実行することができる。

なお、上述した実施の形態１では、カバー部材３０の貫通孔３０ａに段付き丸棒状の押上部材３３が遊挿された場合について説明した。しかし、ＩＣパッケージ２がフローティングプレート４０上に収容されていない場合に、押圧機構３１がソケット本体２０側に下降したときに、この押圧機構３１の下降に伴ってヒートシンク３２が押し上げられることにより、このヒートシンク３２がカバー部材３０に対して上昇してペデスタル面３６がコンタクトピン６０の第１プランジャ６１との接触を回避できるものである限り、この押上部材３３の形状や取付位置は特に限定されるわけではなく、例えば、略丸棒状の押上部材をヒートシンク３２の下面に設けてもよく、また、略円筒状の押上部材をフローティングプレート４０の上面に設けても構わない。

また、上述した実施の形態１では、ソケット本体２０にフローティングプレート４０を備えたＩＣソケット１０について説明したが、フローティングプレート４０を有しないＩＣソケット１０にこの発明を同様に適用することも可能である。

１……配線基板（第２の電気部品）
２……ＩＣパッケージ（第１の電気部品）
３……パッケージ本体
４……端子
１０……ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
２０……ソケット本体
３０……カバー部材
３１……押圧機構
３２……ヒートシンク
３３……押上部材
３４……フランジ部
３５……押上部材本体
３６……ペデスタル面（押圧面）
４０……フローティングプレート（プレート）
５０……操作部材
６０……コンタクトピン

Claims

第１の電気部品が収容されるとともに、第２の電気部品上に配設されるソケット本体を有し、このソケット本体に配設されたコンタクトピンを介して前記第１の電気部品と前記第２の電気部品とが互いに電気的に接続される電気部品用ソケットであって、
前記ソケット本体の上部には、前記第１の電気部品を収容するプレートが配設され、
前記ソケット本体には、当該ソケット本体側に下降することにより、第１の電気部品を前記コンタクトピンに接触させる押圧機構が設けられ、
前記押圧機構は、前記プレートの上方に位置するカバー部材と、このカバー部材に対して相対移動自在に設けられたヒートシンクとを有し、
前記押圧機構が前記ソケット本体側に下降したときに、前記第１の電気部品が前記プレート上に収容されている場合には、前記ヒートシンクの押圧面が前記第１の電気部品に接触し、前記第１の電気部品が前記プレート上に収容されていない場合には、前記押圧機構の下降に伴って前記ヒートシンクが所定の押上部材によって押し上げられることにより、当該ヒートシンクが前記カバー部材に対して上昇して当該ヒートシンクの押圧面が前記コンタクトピンとの接触を回避するように構成されていることを特徴とする電気部品用ソケット。
前記プレートは、前記ソケット本体の上部に上下動自在に支持されたフローティングプレートである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。
前記押上部材は、前記カバー部材に相対移動自在に設けられ、前記カバー部材に係合して当該押上部材の落下を阻止するフランジ部と、このフランジ部によって当該押上部材の落下が阻止された状態で前記カバー部材の下面から下向きに突出する押上部材本体とを有し、
前記第１の電気部品が前記プレート上に収容されていない場合には、前記押圧機構が前記ソケット本体側に下降したときに、前記押上部材は、前記押圧機構の下降に伴って前記プレートに持ち上げられ、前記押上部材本体が上昇して前記フランジ部が前記ヒートシンクを押し上げるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気部品用ソケット。