JP7169899B2 - ソケット - Google Patents

Description

本開示は、被検査部材の電気的特性を検査する際に用いられるソケットに関する。

従来、ＩＣパッケージなどの被検査部材の検査（例えば、バーンイン試験）を行う際、被検査部材と配線基板とを電気的に接続するために、ソケットが用いられている。

特許文献１には、ＩＣパッケージが収容されるソケット本体にヒーターを設け、該ヒーターによりＩＣパッケージを加熱した状態で検査が行われるように構成されたソケットが記載されている。

特開２００７－０２４７０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のソケットは、ヒーターに電力を供給する電力線がヒーターと常時接続された構成のため、例えばＩＣパッケージがソケット本体に収容されていない場合にも、ヒーターに電力が供給され、ヒーターが加熱されることがある。

本開示の目的は、被検査部材の非検査時にヒーターが加熱されることを防止することができるソケットを提供することである。

本開示の一態様に係るソケットは、ソケット本体と、前記ソケット本体に支持されたコンタクトピンと、前記コンタクトピンの上側に設けられ、被検査部品が載置されるとともに、前記コンタクトピンと接触することで電源から電力が供給されて昇温するヒーターと、前記ソケット本体と前記ヒーターとの間に設けられ、前記ヒーターが載置される第１載置面を有し、上端位置と下端位置との間で上下方向に移動するフローティングと、を備え、前記フローティングが前記上端位置にある第一状態において、前記コンタクトピンの上端部は前記載置面よりも下側に位置して前記ヒーターと上下方向に離間し、前記フローティングが下方向へ移動することで、前記上端部は前記ヒーターと接触する、ソケットである。

本開示によれば、被検査部材の非検査時にヒーターが加熱されることを防止することができる。

図１は、実施形態に係るソケットを示す斜視図である。 図２は、ソケットの断面図である。 図３は、ソケットの断面図である。 図４は、ソケットの断面図である。 図５は、ソケットの断面図である。 図６は、ソケットの断面図である。 図７は、ソケットの断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。なお、以下の実施形態では、便宜的に、ソケットは、ソケット本体が下側に配置され、カバーがソケット本体の上側に配置されているものとして説明を行う。すなわち、ソケット本体からカバーに向かう方向（図２～７における上方向）がソケットにおける上方向であり、カバーからソケット本体に向かう方向（図２～７における下方向）がソケットにおける下方向である。ただし、ソケット本体およびカバーの配置がそのような配置に限られないことはいうまでもない。

図１は、実施形態に係るソケット１を示す斜視図である。図２は、ソケット１の断面図である。図３は、ソケット１の断面図であり、図２とは異なる断面を示している。

ソケット１は、被検査部材２を収容し、収容した被検査部材２と、ソケット１の下側に取り付けられた配線基板（不図示）とを電気的に接続するための装置である。被検査部材２は、例えば、ＩＣパッケージなどの電子部品である。

ソケット１に収容され、配線基板に電気的に接続された被検査部材２に対して、各種検査が行われる。例えば、被検査部材２の実際の使用環境と同じ環境、または、実際の使用環境よりも負荷のかかる環境において、被検査部材２が適正に動作するか否かが調べられる。

ソケット１は、ソケット本体１０と、カバー２０と、電源供給ピン３０（「コンタクトピン」の一例）と、フローティング４０と、ヒーター５０と、を有する。

（ソケット本体１０）
ソケット本体１０は、底板１１と、枠体１２と、を備える。底板１１は、ソケット本体１０の外形を画定する。底板１１には、図２に示すように、複数のコンタクトピン６０が固定される。なお、本実施形態では、ソケット本体１０は、底板１１と枠体１２とが、別体である例を示したが、底板１１と枠体１２を一体として形成してもよい。

コンタクトピン６０は、導電性および弾力性を有する板材から形成されている。コンタクトピン６０は、底板１１に横方向から圧入されて底板１１を上下から挟み込む固定部６１と、固定部６１から下方に延在し、配線基板と電気的に接続されるリード部６２と、を有する。

また、コンタクトピン６０は、固定部６１から上方に延在する弾性部６３と、弾性部６３の先端側に設けられ、被検査部材２の端子の上面に接触する上側接触部６４と、上側接触部６４からさらに上方に延在し、カバー２０の押圧面２１（後述する）によって押圧されることで外側方向に傾動可能な延長部６５と、を有する。

さらに、コンタクトピン６０は、固定部６１から横方向および上方に延在し、被検査部材２の端子の下面に接触する下側接触部６６を有する。被検査部材２の端子は、上側接触部６４と下側接触部６６とに挟まれることで、コンタクトピン６０と電気的に接続される。

底板１１の中央部には、上下方向に貫通する穴１３が形成されている。穴１３には、電源供給ピン３０の固定部３１（後述する）が圧入される。また、底板１１の中央部には、上方に突出する載置部１４が設けられている。載置部１４の機能については後述する。

枠体１２は、底板１１の上面に固定される。枠体１２は、被検査部材２と対向する上面１５を有する。枠体１２の開口を規定する内側面は、フローティング４０の案内面として機能する。

（カバー２０）
カバー２０は、中央部に開口を有する枠形状をなす。カバー２０は、ソケット本体１０の上方に配設される。カバー２０は、バネ３によりソケット本体１０から離れる方向（すなわち、上方向）に付勢されている。

カバー２０は、上端位置と下端位置との間で上下方向に移動可能である。カバー２０は、下方を向き、内側から外側に向かうにつれて上方に向かって傾斜する押圧面２１を有する。上述のとおり、押圧面２１は延長部６５を押圧する。

（電源供給ピン３０）
電源供給ピン３０は、上述のコンタクトピン６０と同様、導電性および弾力性を有する板材から形成されている。電源供給ピン３０は、穴１３に圧入されてソケット本体１０に固定される固定部３１と、固定部３１から下方に延在し、配線基板と電気的に接続されるリード部３２と、を有する。

また、電源供給ピン３０は、固定部３１から上方および横方向に延在する弾性部３３（「連結部」の一例）と、弾性部３３の先端から上方に延在し、ヒーター５０の下面に接触する接触部３４（「上端部」の一例）と、を有する。接触部３４の上端は、電源供給ピン３０の上端である。

（フローティング４０）
フローティング４０は、平面視で略矩形形状をなす。フローティング４０は、ソケット本体１０の中央部の上方に配設される。フローティング４０は、バネ４によりソケット本体１０から離れる方向（すなわち、上方向）に付勢されている。フローティング４０は、上端位置と下端位置との間で上下方向に移動可能である。

フローティング４０は、絶縁性を有する樹脂で形成されている。フローティング４０は、ヒーター５０が載置される載置面４１を有する本体部４２と、本体部４２から上方に突出した係合爪４３と、を有する。係合爪４３の機能については後述する。

本体部４２には、上下方向に貫通する穴４４、穴４５および穴４６が形成されている。穴４４には、ソケット本体１０の載置部１４が挿通される。穴４５には、電源供給ピン３０の接触部３４が挿通される。穴４６には、電源供給ピン３０の弾性部３３が挿通される。穴４４と穴４５とは、壁４７（「押圧部」の一例）により区画されている。図３に示すように、壁４７の下方を向く接触面４７ａは、円弧面である。

なお、詳細は省略するが、ソケット１は、カバー２０の下降に連動してフローティング４０の載置面４１を下方向に押圧することでフローティング４０を下降させる爪５を有している。そのため、フローティング４０は、カバー２０の下降に連動して下降する。

（ヒーター５０）
ヒーター５０は、平面視で略矩形形状をなす。ヒーター５０の上面には、被検査部材２の本体部が接触する。ヒーター５０の下面には、上述のとおり、電源供給ピン３０の接触部３４が接触可能である。

ヒーター５０の下面に接触部３４が接触することで、ヒーター５０に電源（不図示）から電力が供給され、ヒーター５０の温度が上昇する。ヒーター５０の側面には、フローティング４０の係合爪４３と係合可能な凹部５１が設けられている。係合爪４３と凹部５１との係合により、ヒーター５０がフローティング４０から脱落することが防止されている。

（作用・効果）
図２および図３は、被検査部材２がセットされていない状態で、カバー２０に対して下向きの外力が作用しておらず、カバー２０がバネ３の弾性力によって上向きに付勢されて上端位置にある状態を示している。以下、図２および図３に示す状態を、初期状態または第一状態という。

初期状態では、フローティング４０に対しても下向きの外力は作用していない。そのため、フローティング４０は、バネ４の弾性力によって上向きに付勢されて上端位置にある。また、ヒーター５０の下面は、フローティング４０の載置面４１に接触している。

初期状態では、コンタクトピン６０に対しても外力（延長部６５を傾動させる力）は作用していない。そのため、コンタクトピン６０の上側接触部６４と下側接触部６６とは互いに接触している。

初期状態では、ソケット本体１０の載置部１４の上面と、ヒーター５０の下面とは、隙間を介して対向している。

初期状態では、電源供給ピン３０に対して外力は作用しておらず、電源供給ピン３０は自然状態である。電源供給ピン３０の接触部３４の上端と、ヒーター５０の下面とは、隙間を介して対向している。電源供給ピン３０の弾性部３３と、フローティング４０の壁４７とは、隙間を介して対向している。

初期状態から、カバー２０に対して下向きの外力が作用すると、カバー２０はバネ３の弾性力に抗して下降する。カバー２０の下降に伴い、カバー２０に連動して動くフローティング４０も下降する。

フローティング４０が下降することで、フローティング４０の載置面４１に載置されたヒーター５０も下降し、ヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４との隙間が小さくなる。

フローティング４０が下降を続けると、ヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４とが接触する。このとき、フローティング４０の壁４７と電源供給ピン３０の弾性部３３との間には、隙間が残っている。

ヒーター５０はフローティング４０の載置面４１に載置されているだけであり、フローティング４０に対して固定されていない。そのため、ヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４とが接触した後、電源供給ピン３０には、ヒーター５０の自重のみがかかる。

なお、電源供給ピン３０の弾性部３３の弾性力は、ヒーターの自重により弾性部３３にかかる圧力より大きく設定されているため、ヒーターの自重による弾性部３３の変形は起こらない。そのため、電源供給ピン３０の接触部３４に対する負荷を低減することができる。

さらにフローティング４０が下降を続けると、フローティング４０の壁４７と電源供給ピン３０の弾性部３３とが接触し、ヒーター５０の下面とフローティング４０の載置面４１との間に隙間が生じる。このとき、ヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４は接触したままである。

さらにフローティング４０が下降を続けると、ヒーター５０の下面とヒーター５０の下面がソケット本体１０の載置部１４に接触し、ヒーター５０が載置部１４に載置される。このとき、ヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４との間に隙間が生じる。

上述のように、ヒーター５０がフローティング４０に固定されずに載置されることにより、導通検査時以外において、電源供給ピン３０の接触部３４への接触荷重が低減できる。また、ヒーター５０がソケット本体１０の載置部１４に載置されると、ヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４との間に隙間が生じるため、電源供給ピン３０の回動運動による接触部３４とヒーター５０の下面との接触による擦れを回避することができる。その結果、電源供給ピンに対する負荷を低減することができる。

なお、上述のとおり、フローティング４０の壁４７の下方を向く接触面４７ａは、円弧面である。そのため、フローティング４０が下降する際に、接触面４７ａと電源供給ピン３０の弾性部３３との接触点が移動する。そのため、接触面４７ａと弾性部３３との接触点が一点である場合に比べ、フローティング４０および電源供給ピン３０に対する負荷を低減することができる。

図４および図５は、カバー２０が下端位置まで押し下げられた状態を示している。以下、図４および図５に示す状態を、第二状態という。

第二状態では、コンタクトピン６０の延長部６５がカバー２０の押圧面２１に押圧されて外側に傾動している。そのため、コンタクトピン６０の上側接触部６４と下側接触部６６とは接触していない。

ヒーター５０は、ソケット本体１０の載置部１４に載置された状態となっている。ヒーター５０の上面は、ソケット本体１０の上面１５よりも下側に位置している。ヒーター５０の下面と、フローティング４０の載置面４１とは、隙間を介して対向している。

電源供給ピン３０の弾性部３３は、フローティング４０の壁４７によって下方に押圧されている。電源供給ピン３０の接触部３４と、ヒーター５０の下面とは、隙間を介して対向している。

この状態で、被検査部材２がソケット本体１０の上面１５に載置される。被検査部材２が上面１５に載置された後、カバー２０を下方へ押し下げる力が除去されると、カバー２０はバネ３の弾性力によって上昇する。なお、カバー２０が下降するときは、フローティング４０もカバー２０と連動して下降したが、カバー２０が上昇するときは、フローティング４０はカバー２０と連動しない。

カバー２０の上昇に伴い、コンタクトピン６０の延長部６５を外側へ傾動させる力が除去され、被検査部材２の端子がコンタクトピン６０の上側接触部６４および下側接触部６６によって挟持される。これにより、被検査部材２は上下方向に位置決めされる。

カバー２０に対する下向きの外力が除去されることで、フローティング４０はバネ４の弾性力によって上昇する。フローティング４０が上昇することにより、ヒーター５０の下面に電源供給ピン３０の接触部３４が接触し、フローティング４０の壁４７と電源供給ピン３０の弾性部３３とが離間する。

さらにフローティング４０が上昇することで、電源供給ピン３０の接触部３４がヒーター５０に接触し、以降、ヒーター５０はヒーター５０の上面が、位置決めされた披検査部材２の下面と接触するまで、接触部３４と共に上昇する。また、その後、ヒーター５０の下面にフローティング４０の載置面４１が接触し、ヒーター５０と被検査部材２を上方向に押圧する。

図６および図７は、ヒーター５０の上面が被検査部材２の下面と接触した状態を示している。この状態で、被検査部材２への通電（すなわち、被検査部材２の導通検査）が行われる。以下、図６および図７に示す状態を、第三状態という。

第三状態では、カバー２０は上端位置に戻っている。一方、フローティング４０は、上端位置までは戻らず、上端位置と下端位置との間の位置にある。

ヒーター５０は、フローティング４０に載置された状態（ヒーター５０の下面とフローティング４０の載置面４１とが接触した状態）となり、ヒーター５０の下面には電源供給ピン３０の接触部３４が接触している。

ヒーター５０の下面とソケット本体１０の載置部１４とは、隙間を介して対向している。また、フローティング４０の壁４７と電源供給ピン３０の弾性部３３とは、隙間を介して対向している。

この状態で、電源から電源供給ピン３０を介してヒーター５０に電力が供給されるとともに、コンタクトピン６０を介して被検査部材２に電力が供給され、バーンイン試験が行われる。

以上説明したように、本実施形態に係るソケット１は、ソケット本体１０と、ソケット本体１０に支持された電源供給ピン３０と、電源供給ピン３０の上側に設けられ、被検査部材２が載置されるとともに、電源供給ピン３０と接触することで電源から電力が供給されて昇温するヒーター５０と、ソケット本体１０とヒーター５０との間に設けられ、ヒーター５０が載置される載置面４１を有し、上端位置と下端位置との間で上下方向に移動するフローティング４０と、を備え、フローティング４０が上端位置にある第一状態において、電源供給３０の接触部３４は載置面４１よりも下側に位置してヒーター５０と上下方向に離間し、フローティング４０が下方向へ移動することで、接触部３４はヒーター５０と接触する、ソケット１である。

これにより、被検査部材２がソケット本体１０の上面１５に載置されていない初期状態において、電源供給ピン３０とヒーター５０とを確実に離間させることができる。そのため、被検査部材２の非検査時にヒーター５０が加熱されることを防止することができる。

なお、上述の実施形態では、第二状態においてヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４との間に隙間が存在するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。第二状態でヒーター５０の下面と電源供給ピン３０の接触部３４とが接触していてもよい。

その場合、ヒーター５０の下面がフローティング４０の載置面４１に接触している必要は必ずしもなく、ヒーター５０の下面とフローティング４０の載置面４１との間に隙間が存在していてもよい。

また、上述の実施形態では、フローティング４０の載置面４１にヒーター５０が載置されるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、フローティング４０の中央部に、上下方向に貫通する貫通部を設け、当該貫通部にヒーター５０を配置してもよい。その場合、初期状態において、電源供給ピン３０の接触部３４の上端と、ヒーター５０の下面とが、隙間を介して対向するように、ヒーター５０がバネにより下から支持されてもよい。

本開示は、被検査部材の電気的特性を検査する際に使用するソケットに広く利用可能である。

１ ソケット
２ 被検査部材
３ バネ
４ バネ
５ 爪
１０ ソケット本体
１１ 底板
１２ 枠体
１３ 穴
１４ 載置部
１５ 上面
２０ カバー
２１ 押圧面
３０ 電源供給ピン
３１ 固定部
３２ リード部
３３ 弾性部
３４ 接触部
４０ フローティング
４１ 載置面
４２ 本体部
４３ 係合爪
４４ 穴
４５ 穴
４６ 穴
４７ 壁
４７ａ 接触面
５０ ヒーター
５１ 凹部
６０ コンタクトピン
６１ 固定部
６２ リード部
６３ 弾性部
６４ 上側接触部
６５ 延長部
６６ 下側接触部

Claims (5)

1. ソケット本体と、
   前記ソケット本体に支持されたコンタクトピンと、
   前記コンタクトピンの上側に設けられ、被検査部材が載置されるとともに、前記コンタクトピンと接触することで電源から電力が供給されて昇温するヒーターと、
   前記ソケット本体と前記ヒーターとの間に設けられ、前記ヒーターが載置される第１載置面を有し、上端位置と下端位置との間で上下方向に移動するフローティングと、を備え、
   前記フローティングが前記上端位置にある第一状態において、前記コンタクトピンの上端部は前記載置面よりも下側に位置して前記ヒーターと上下方向に離間し、
   前記フローティングが下方向へ移動することで、前記上端部は前記ヒーターと接触する、
   ソケット。
2. 前記フローティングが前記下端位置にある第二状態において、前記ヒーターは前記ソケット本体に設けられた第２載置面に載置され、前記上端部は前記ヒーターと上下方向に離間する、
   請求項１に記載のソケット。
3. 前記コンタクトピンは、前記ソケット本体に固定される固定部と、前記固定部と前記上端部とを連結し、横方向に延在する連結部と、を有し、
   前記フローティングが下方向へ移動することで、前記フローティングに設けられた押圧部が、前記連結部を下方向に押圧し、前記上端部が下方向へ移動する、
   請求項１または２に記載のソケット。
4. 前記押圧部の表面は、前記フローティングの上下方向への移動に伴って前記連結部との接触箇所が変化する曲面形状をなす、
   請求項３に記載のソケット。
5. 前記コンタクトピンが前記ヒーターと接触した状態で、前記被検査部材への通電が行われる、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のソケット。

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