DE102010026621A1 - Device i.e. zero insertion force socket, for e.g. powerless insertion of image sensor in spectral sensor applications, has plate spring for creating return force and arranged between upper and center parts for affecting center part - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kraftlosen Einsetzen, Entnehmen und Justieren von optoelektronischen Bauelementen. Im Besonderen dient die Erfindung der Realisierung von Justage- und Montageprozessen bei gleichzeitiger Gewährleistung der Funktion dieser Bauelemente.The present invention relates to a device for powerless insertion, removal and adjustment of optoelectronic devices. In particular, the invention serves the realization of adjustment and assembly processes while ensuring the function of these components.
Die erwähnten Justage- und Montageprozesse sind z. B. für die Ausrichtung eines Bildsensors (optoelektronisches Bauelement) zur optischen Achse in üblicherweise sechs Freiheitsgraden – horizontale Verschiebung, vertikale Verschiebung, horizontale Neigung, vertikale Neigung, Verdrehung und Verschiebung entlang der optischen Achse – erforderlich. Ein besonderes Anwendungsgebiet bildet dabei der Bereich der Spektralsensorik, da hier üblicherweise eine Justierung in Bezug zu einer optischen Baueinheit vorgenommen werden muss, bei der durch Klebung eine dauerhafte optische Verbindung erzeugt werden muss. Darüber hinaus ist die Erfindung in allen Bereichen der Präzisionsmontage und der Justage von elektronischen und optoelektronischen Bauelementen anwendbar. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass erfindungsgemäß die Betriebsmodi „geöffnet” und „geschlossen” signalisiert werden.The mentioned Justage- and assembly processes are z. As for the alignment of an image sensor (optoelectronic device) to the optical axis in usually six degrees of freedom - horizontal displacement, vertical displacement, horizontal tilt, vertical tilt, rotation and displacement along the optical axis - required. A special field of application is the field of spectral sensor technology, since here usually an adjustment with respect to an optical unit has to be made, in which a permanent optical connection has to be produced by gluing. Moreover, the invention is applicable in all areas of precision assembly and adjustment of electronic and optoelectronic devices. It is particularly advantageous that according to the invention the operating modes "open" and "closed" are signaled.
Vorrichtungen zum Halten optoelektronischer Bauelemente (Bildwandler, Bildsensoren, etc.) mit kraftlosem Einsetzen und Entnehmen dienen der Festhaltung und Kontaktierung elektronischer Bauelemente. Kennzeichen dieser auch als Nullkraftsockel (engl. ZIF Zero Insertion Force) bezeichneten Haltvorrichtung ist die Eigenschaft, dass für die Kontaktierung und Festhaltung der Bauelemente eine bestimmte Kraft wirken muss, jedoch beim Einsetzen und Entnehmen der Bauelemente keine Kraft auf die Anschlüsse des Bauelementes ausgeübt wird.Devices for holding optoelectronic components (image converters, image sensors, etc.) with powerless insertion and removal are used for holding and contacting electronic components. Characteristic of this holding device, also referred to as ZIF Zero Insertion Force (ZIF Zero Insertion Force), is the property that a certain force must act for contacting and holding the components, but no force is exerted on the terminals of the component when inserting and removing the components.
Nullkraftsockel (engl. ZIF – Zero Insertion Force Socket) sind elektromechanische Funktionsgruppen die dazu dienen, elektronische Bauelemente zu Kontaktieren und durch Einbringen in einen elektronischen Funktionsbereich zu testen oder zu betreiben. Beim Befestigen und Lösen des Bauelementes dürfen dabei keine mechanischen Belastungen in Form von Zug- oder Druckkräften auf die Anschlüsse ausgeübt werden. Je nach Sockelart bestehen große Unterschiede in ihrer konstruktiven Ausführung.Zero Insertion Force Sockets (ZIF) are electro-mechanical functional groups that serve to contact electronic components and to test or operate them by introducing them into an electronic functional area. When attaching and detaching the component while no mechanical stresses in the form of tensile or compressive forces may be exercised on the connections. Depending on the base type, there are great differences in their structural design.
Optoelektronische Sensoren haben üblicherweise einen zweireihigen Anschluss (DIL – Dual in-line package) im Rastermaß von 1,27 mm. Ein Dual in-line package ist größtenteils rechteckig ausgebildet, wobei sich je eine Reihe von Anschlussstiften auf zwei gegenüberliegenden Seiten befinden. Die Anschlussstifte haben eine längliche Form und stehen über das Gehäuse hinaus. Dadurch ist es möglich, diese Bauelemente in dafür vorgesehenen Löchern oder Durchbrüchen zu verlöten (Durchsteckmontage). Optoelektronische Bauelemente werden ebenfalls nach dem Durchstecken eingelötet.Optoelectronic sensors usually have a double row (DIL - dual in-line package) with a pitch of 1.27 mm. A dual-in-line package is largely rectangular, with each row of pins on two opposite sides. The pins have an elongated shape and protrude beyond the housing. This makes it possible to solder these components in holes or openings intended for this purpose (push-through installation). Optoelectronic components are also soldered after insertion.
Es existieren aber auch Steckfassungen, bei denen die Anschlussstifte mittels konischer Kontakttrichter sicher kontaktiert werden. Dabei sind jedoch bereits beim Einsetzen hohe Kräfte erforderlich. Das Entfernen erfordert außerdem einen extrem hohen Kraftaufwand und ist ohne Spezialwerkzeug (Zange, Hebel) nicht sicher zu bewältigen. Justierungen gehen dabei jedoch vollständig verloren.But there are also jacks in which the pins are contacted securely by means of conical contact funnel. However, high forces are already required when inserting. The removal also requires an extremely high force and can not be handled safely without special tools (pliers, levers). However, adjustments are completely lost.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Nullkraftsockel für optoelektronische Bauelemente bekannt. So ist z. B. in
In
Auch aus den Druckschriften
In der Druckschrift
Daraus schlussfolgernd stehen für den Testbetrieb und den Einsatz optoelektronischer Bauelemente bisher keine geeigneten Nullkraftsockel zur Verfügung. Die Gründe dafür sind in den besonderen Anforderungen an derartige Nullkraftsockel zu suchen. So bedingt die Miniaturisierung der optoelektronischen Bauelemente auch Nullkraftsockel mit kleinem Bauraum und realisierbare Rastermaße mit geringstem Abstand. Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass bei optoelektronischen Bauelementen der lichtempfindliche Sensorbereich nicht abgedeckt sein darf, da sonst kein Funktionstest (Bildwandlung) erfolgen kann.As a result, no suitable zero-force socket is available for test operation and the use of optoelectronic components. The reasons for this are to be found in the special requirements for such zero-force pedestals. Thus, the miniaturization of the optoelectronic components also requires zero-force base with a small installation space and feasible grid dimensions with the shortest distance. Another special feature is that in optoelectronic components, the photosensitive sensor area must not be covered, since otherwise no functional test (image conversion) can take place.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zum kraftlosen Einsetzen, Entnehmen und Justieren von optoelektronischen Bauelementen bereitzustellen, die durch einen geringen Bauraum und kleinste realisierbare Rastermaße gekennzeichnet ist, wobei die Funktionsfähigkeit der optoelektronischen Bauelemente selbstverständlich nicht beeinträchtigt werden darf.The object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device for powerless insertion, removal and adjustment of optoelectronic components, which is characterized by a small space and smallest feasible grid dimensions, wherein the operability of the optoelectronic devices Of course, it must not be impaired.
Erfindungsgemäße gelingt die Lösung dieser Aufgabe mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches.Inventive achieves the solution of this problem with the features of the first claim.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the device according to the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
A – geschlossener Sockel
B – geöffneter Sockel
A - closed socket
B - open socket
A – geschlossener Sockel
B – geöffneter Sockel
A - closed socket
B - open socket
In
In
In
Das Oberteil (
Bedingt durch die Relativbewegung des Sockelmittelteils, werden die im Rastermaß von 1,27 mm (0,05'') angeordneten Pinklemmen (
Um die Festhaltung des Bildsensors im Nullkraftsockel im geschlossenen Zustand zu gewährleisten, muss dauerhaft eine Rückstellkraft auf das Mittelteil (
Eine weitere konstruktive Ausführungsform für die Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft ist in
Durch die Relativbewegung des Sockelmittels (
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es bei freier optischer Zugänglichkeit zum lichtempfindlichen Sensorbereich insbesondere möglich, optoelektronische Bauelemente mit einem Rastermaß von 1,27 mm (0,05'') und einem zweireihigen Sockel (DIL Dual Inline Package) zu fassen, ohne dass beim Lösen und Befestigen des Sensors Zug- oder Druckkräfte aufgebracht werden müssen. Bei einem Rastermaß von 0,05'' kann aufgrund des geringeren Bauraumes die Rückstellkraft nicht über die Federkraft der Pinklemmen aufgebracht werden. Dieses Problem wurde durch die Verwendung zweier Blattfedern, die gegen das Mittelteil des Sockels drücken und die erforderliche Rückstellkraft aufbringen, gelöst. Außerdem dienen die Blattfedern gleichzeitig als Verschlusskontaktierung, die in Verbindung mit einer Elektronik den Betriebszustand des Sockels anzeigen. Es werden die Modi „geöffnet” und „geschlossen” durch einen vorzugsweise optischen Kontakt signalisiert.With the device according to the invention, with free optical accessibility to the photosensitive sensor region, it is possible, in particular, to form optoelectronic components with a pitch of 1.27 mm (0.05 ") and a double row socket (DIL Dual Inline Package) without being released and attaching the sensor tensile or compressive forces must be applied. With a grid size of 0.05 ", the restoring force can not be applied via the spring force of the Pinklemmen due to the smaller space. This problem was solved by the use of two leaf springs, which press against the central part of the base and apply the required restoring force. In addition, the leaf springs simultaneously serve as a closure contact, which indicate the operating state of the socket in conjunction with an electronic system. The modes "open" and "closed" are signaled by a preferably optical contact.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Oberteil des SockelsTop part of the base
- 22
- teilweise exzentrischer Hebelpartly eccentric lever
- 33
- Einlegeblättcheninsertable labels
- 44
- y-förmige Pinklemmeny-shaped pink-lipped
- 55
- Blattfederleaf spring
- 66
- optische Kontaktanzeigeoptical contact display
- 77
- Mittelteil des SockelsMiddle part of the base
- 88th
- Unterteil des SockelsLower part of the base
- 99
- Mutter für die SchraubverbindungNut for the screw connection
- 1010
- Blattfederleaf spring
- 11 11
- Befestigungsmittel (z. B. Schraubverbindung)Fastening means (eg screw connection)
- 1212
- Durchbruch im Oberteil des SockelsBreakthrough in the top of the base
- 1313
- optoelektronisches Bauelementoptoelectronic component
- 1414
- Durchbruch im Mittelteil des SockelsBreakthrough in the middle part of the base
- 1515
- Durchbruch im Unterteil des SockelsBreakthrough in the lower part of the base
- 1616
- Elektrode am Mittelteil des SockelsElectrode at the middle part of the base
- 1717
- Blattfeder mit angeschlossener ElektrodeLeaf spring with connected electrode
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 6179640 B1 [0009, 0009] US 6179640 B1 [0009, 0009]
- US 2003/0003791 A1 [0009, 0010] US 2003/0003791 A1 [0009, 0010]
- US 617964081 [0010] US 617964081 [0010]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R016 | Response to examination communication | ||
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Effective date: 20120421 |