DE10235802A1

DE10235802A1 - Steckverbindung für einen integrierten Schaltkreis

Info

Publication number: DE10235802A1
Application number: DE10235802A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Suzuki; Yuji Nakamura
Original assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Current assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-06
Also published as: JP3822539B2; DE10235802B4; US20030032326A1; JP2003123921A; US6702609B2

Abstract

Es ist ein IC-Sockel vorgesehen, welcher einen gleichmäßigen Druck eines Kontakts mit einem IC-Gehäuse 20 über die gesamte Länge einer Reihe von Kontakten 2 realisiert und dadurch eine angemessene Bewertung von Charakteristiken des IC-Gehäuses 20 ermöglicht. Der auf einer Leiterplatte 13 montierte IC-Sockel umfasst: eine Sockelbasis 1 mit einer großen Anzahl von Kontakten 2, welche in einer Reihe angeordnet sind und in Kontakt mit Anschlussleitungen 21 eines IC-Gehäuses 20 gebracht werden; eine Abdeckung 6, welche auf den Kontakten 2 über einen elastischen Körper 5 aufliegt; und Befestigungsabschnitte 7 zum Befestigen der Abdeckung 5 an der Sockelbasis 1; wobei eine Kontaktfläche zwischen dem elastischen Körper und den Kontakten 2 an einer Längsrichtung gewölbt ist und die gewölbte Fläche 9 derart geformt ist, dass sie eine gleichmäßige Kontaktkraft zwischen den Kontakten 2 und den Anschlussleitungen 21 des IC-Gehäuses 20 erzeugt.

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen IC-Sockel, welcher als Kontaktmedium zwischen einem IC-Gehäuse und einer Leiterplatte dient, und insbesondere eine Technologie zum Verbinden von Anschlussleitungen des IC-Gehäuses mit entsprechenden Anschlüssen der Leiterplatte zum wirksamen Beurteilen von Charakteristiken des IC-Gehäuses.

Beschreibung des Standes der Technik

Da die Betriebssignalfrequenzen integrierter Schaltkreise in den vergangenen Jahren höher geworden sind, wurden eine Vielzahl von Arten von IC-Sockeln entwickelt, welche induktanzarme Kontakte aufweisen. Bei den IC-Sockeln mit verringerter Induktanz und verbesserten Hochfrequenzcharakteristiken ist es erforderlich, die Länge von Signalleitungen der Sockelkontakte weitestmöglich zu verkürzen. Gleichzeitig müssen die Kontakte eine Struktur aufweisen, welche diesen ermöglicht, die Anschlussleitungen des IC-Gehäuses mit einem bestimmten Druck zu kontaktieren. Jedoch bedeutet für Kontakte eines Typs, welcher bei Ausstanzen des Kontakts aus einem Metallplattenmaterial mit einem Federabschnitt ausgebildet ist, die Druckkontaktcharakteristik eine Begrenzung der Verringerung der Länge des Federabschnitts, das heißt, der Signalleitungslänge. Es ist daher schwierig, bei diesem Typ von Kontakten eine geforderte Verringerung der Induktanz zu erreichen.
Um dieses Problem zu überwinden, schlägt die japanische Offenlegungsschrift Nr. 10-050440 (1998) (Japanische Patentanmeldung Nr. 8-204994 (1996)) einen IC-Sockel vor, bei welchem ein elastischer Körper angeordnet ist zwischen einer Sockelabdeckung und Kontakten, welche zum Kontaktieren der Anschlussleitungen eines IC-Gehäuses dienen, um die Kontakte in einer Bereitschaftsstellung zu halten, und wobei eine elastische Wiederherstellkraft des elastischen Körpers verwendet wird zum Erzeugen eines Kontaktdrucks zwischen den Kontakten und den IC-Anschlussleitungen.
Bei diesem obigen IC-Sockel neigen jedoch, da ein elastischer Körper angeordnet ist zwischen den Kontakten und der Abdeckung und verteilte Befestigungsabschnitte zum Befestigen einer Sockelbasis und der Abdeckung vorgesehen sind, die Kontaktdrücke nahe den Befestigungsabschnitten dazu, höher zu werden als diejenigen anderer Abschnitte. Folglich sind die zwischen den Kontakten des IC-Sockels und den IC-Gehäuse-Anschlussleitungen erzeugten Kontaktdrücke nicht über die gesamte Länge einer Reihe von Kontakten gleichmäßig, so dass es möglich ist, dass ein Teil der Kontakte das IC-Gehäuse nicht kontaktiert. Dies führt zu einem Problem im Hinblick auf ein Festlegen eines Zustands für einen geeigneten Kontaktdruck.
Mit dem Ziel, dieses Problem, welches bei herkömmlichen IC- Sockeln auftritt, zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen IC-Sockel zu schaffen, welcher einen gleichmäßigen Kontaktdruck zwischen den Kontakten und dem IC- Gehäuse über die gesamten Kontakte realisieren kann, wodurch eine angemessene Bewertung von Charakteristiken eines im Test befindlichen IC-Gehäuses ermöglicht wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, umfasst ein auf einer Leiterplatte montierter IC-Sockel der vorliegenden Erfindung: eine Sockelbasis mit einer großen Anzahl von Kontakten, welche in einer Reihe angeordnet sind und in Kontakt mit Anschlussleitungen eines IC-Gehäuses gebracht werden; eine Abdeckung, welche über einen elastischen Körper auf den Kontakten durch einen elastischen Körper aufliegt; und Befestigungsabschnitte zum Befestigen der Abdeckung an der Sockelbasis; wobei eine Kontaktfläche zwischen dem elastischen Körper und den Kontakten in einer Längsrichtung gewölbt ist und die gewölbte Fläche derart geformt ist, dass sie eine gleichmäßige Kontaktkraft zwischen den Kontakten und den Anschlussleitungen des IC-Gehäuses erzeugt.
Die gewölbte Fläche kann gemäß einer vorbestimmten Kontaktkraftverteilungskurve ausgebildet sein.
Ferner kann die Kontaktkraftverteilungskurve erhalten werden durch gleichzeitiges Verschieben sämtlicher einer Anzahl von Kontakten, welche in einer Reihe angeordnet sind, um einen vorbestimmten Abstand und Messen einer Kontaktkraft jedes Kontakts in Aufeinanderfolge.
Die Kontaktfläche der Abdeckung mit dem elastischen Körper kann zu der Form der gewölbten Fläche ausgebildet sein.
Der elastische Körper kann eine Kontaktfläche mit der Abdeckung aufweisen, welche planar ausgebildet ist, und eine Kontaktfläche mit den Kontakten aufweisen, welche zur Form der gewölbten Fläche ausgebildet ist.
Der elastische Körper kann Gummi sein.
Ferner kann der elastische Körper ein hohler Schlauch sein.
Hier haben die Kontakte jeweils einen ersten Kontaktabschnitt, welcher einwärts vom IC-Sockel vorsteht und geeignet ist, eine der Anschlussleitungen des IC-Gehäuses zu kontaktieren; einen zweiten Kontaktabschnitt, welcher den Kontakt drehbar trägt und geeignet ist, eine von Verbindungsleitungen auf der Leiterplatte zu kontaktieren; und einen Druckabschnitt, welcher geeignet ist, den elastischen Körper bei Drehen des Kontakts zu drücken.
Der erste Kontaktabschnitt, der zweite Kontaktabschnitt und der Druckabschnitt können einstückig ausgebildet sein.
Bei dieser Erfindung kann eine ungleichmäßige Druckkraft, welche in ihrer Größe veränderlich ist in Abhängigkeit von den Positionen der Befestigungsabschnitte und angewandt wird auf die Kontakte durch den elastischen Körper, beseitigt werden durch Formen der Sockelabdeckung in Übereinstimmung mit der Kontaktkraftverteilungskurve. Es ist daher möglich, einen IC- Sockel vorzusehen, welcher in der Lage ist, eine gleichmäßige Druckkraft in den Kontakten zu erzeugen und dadurch eine angemessene Beurteilung von Charakteristiken des IC-Gehäuses ermöglicht.
Die obigen und weitere Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen davon in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines montierten IC-Sockels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des IC- Sockels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Detailabschnitts des IC-Sockels der vorliegenden Erfindung, welche eine Anordnung einer Sockelabdeckung und eines elastischen Körpers zeigt;
Fig. 4A ist eine Querschnittsansicht einer Form des IC- Sockels der vorliegenden Erfindung, welche eine Kontur einer Kontaktfläche zwischen einer Kontaktabdeckung und einem elastischen Körper entlang des Längsschnitts davon in Übereinstimmung mit der Kontaktkraftverteilungskurve zeigt, Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht einer Form des IC-Sockels der vorliegenden Erfindung, welche eine Kontur einer Kontaktfläche zwischen einem elastischen Körper und Kontakten entlang des Längsschnitts davon in Übereinstimmung mit der Kontaktkraftverteilungskurve zeigt;
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht eines Aufbaus eines von Kontakten des IC-Sockels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht einer Messlehre zum Bestimmen einer Kontaktkraftverteilungskurve des IC- Sockels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7A ist eine schematische Darstellung elastischer Körper, welche einen elastischen Körper bei Verschiebung lediglich eines Kontakts zeigt, Fig. 7B ist eine schematische Darstellung elastischer Körper, welche einen elastischen Körper bei Verschiebung einer gesamten Reihe von Kontakten zeigt; und
Fig. 8A ist ein Kontaktkraftverteilungskurvendiagramm, welches eine Verteilungskurve von Kontaktkräften darstellt, die in den Kontakten erzeugt werden, wenn die Sockelabdeckung flach ausgebildet ist, Fig. 8B ist ein Kontaktkraftverteilungskurvendiagramm, welche eine Verteilungskurve von Kontaktkräften darstellt, die in den Kontakten erzeugt werden, wenn die Sockelabdeckung eine gewölbte Form aufweist.

Genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genau beschrieben:
Was nachfolgend genau beschrieben ist, ist lediglich ein Beispiel der Erfindung und soll in keiner Weise einen technischen Anwendungsbereich dieser Erfindung einschränken.

(Ausführungsbeispiel)

Ein IC-Sockel dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, besteht der IC-Sockel aus einem isolierenden Material und hat eine annähernd viereckige Sockelbasis 1 mit einem in der Mitte davon ausgebildeten IC-Aufnahmeabschnitt 4 und einer großen Anzahl von Kontakten 2, welche angeordnet sind in zwei Reihen entlang in Längsrichtung gegenüberliegender Seiten des IC-Aufnahmeabschnitts 4. Zwischen jedem der Kontakte 2 ist eine isolierende Trennwand 3 angeordnet, welche auf der Sockelbasis 1 vorgesehen ist. Über den Kontakten 2 sind Sockelabdeckungen 6 angeordnet, welche in der Richtung von Reihen der Kontakte 2 verlaufen, wobei ein elastischer Körper 5 angeordnet ist zwischen jeder Sockelabdeckung 6 und der entsprechenden Reihe der Kontakte 2. Die Sockelabdeckungen 6 sind mittels Schrauben 7 an der Sockelbasis 1 befestigt. Dies ist genauer erläutert. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist eine Unterseite jeder Sockelabdeckung 6 ausgebildet mit einer in Längsrichtung verlaufenden Anbringungsvertiefung 8, in welcher ein oberer Abschnitt des elastischen Körpers 5 gehalten wird. Die beiden Sockelabdeckungen 6 sind dann starr an der Sockelbasis 1 angebracht, so dass sie entlang der Seiten des IC-Aufnahmeabschnitts 4 verlaufen. Bei dieser Anordnung sind die Kontakte 2 getragen durch die elastischen Körper 5, welche entlang der Unterseite der Sockelabdeckung 6 in Längsrichtung verlaufen und daraus vorstehen. Der elastische Körper 5 kann beispielsweise aus einem Gummistück oder einem Luftschlauch bzw. Flüssigkeitsschlauch mit kreisförmigem Querschnitt bestehen.
Ferner ist das Maß der Kontaktfläche mit dem elastischen Körper 5 jeder der Sockelabdeckungen 6 an jeder Kontaktposition entlang einem Längsschnitt derart eingestellt, dass Änderungen der Kontaktkraft minimiert sind, wie in Fig. 4A und 4B dargestellt. Das heißt, die Kontaktfläche ist derart gewölbt, dass die zwischen den Kontakten 2 und den Anschlussleitungen 21 eines IC-Gehäuses 20 erzeugten Kontaktkräfte über die gesamte Reihe der Kontakte gleichmäßig sind. Beispielsweise kann die Kontaktfläche der Sockelabdeckung 6 eine gewölbte Fläche 9 aufweisen, deren Kontur mit der Verteilungskurve von in den Kontakten erzeugten Kontaktkräften übereinstimmt, welche durch ein unten beschriebenes Verfahren bestimmt wird.
Diese gewölbte Fläche muss nicht notwendigerweise auf dem Abdeckungskörper ausgebildet sein, und die einzige Anforderung ist, dass eine Kontur einer Kontaktfläche zwischen dem elastischen Körper und den Kontakten entlang des Längsschnitts davon mit der Kontaktkraftverteilungskurve übereinstimmt. Beispielsweise kann, wie in Fig. 4B dargestellt, die Kontaktfläche zwischen der Abdeckung und dem elastischen Körper flach ausgebildet sein, und die Kontaktfläche zwischen dem elastischen Körper und den Kontakten kann derart konturiert sein, dass sie mit der Kontaktkraftverteilungskurve übereinstimmt.
Ferner hat jeder der Kontakte 2, wie in Fig. 5 dargestellt, einen Oberendkontaktabschnitt 10a bzw. einen ersten Kontaktabschnitt, auf welchem die entsprechende Anschlussleitung 21 des IC-Gehäuses angeordnet ist, einen Kontaktarm 10, welcher hin zur Innenseite des IC-Sockels nach vorne geneigt ist, und einen Unterendkontaktabschnitt 11 bzw. einen zweiten Kontaktabschnitt, welcher eine entsprechende Verbindungsleitung auf einer Leiterplatte 13 über ein in der Sockelbasis 1 ausgebildetes Durchgangsloch 1a kontaktiert. Ferner umfasst der Kontakt 2 ebenfalls ein Druckstück 12, welches nach hinten vom Kontaktarm 10 nahe eines Verbindungsabschnitts zwischen dem Unterendkontaktabschnitt 11 und dem Kontaktarm 10 vorsteht. Der Kontaktarm 10, der Unterendkontaktabschnitt 11 und das Druckstück 12 sind einstückig aus ein und demselben Metallmaterial gestanzt, um einen starren Kontakt 2 zu bilden. Der Kontakt 2 ist in Vertikalrichtung längs des Durchgangslochs 1a bewegbar und ferner in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung um den Unterendkontaktabschnitt 11 als Drehpunkt drehbar.
Bei dem wie oben aufgebauten und auf der Leiterplatte 13 montierten IC-Sockel wird, wenn das IC-Gehäuse 20 auf die Kontaktarme 10 der Kontakte 2 mit einem vorbestimmten Druck gesetzt wird, eine ungleichmäßige Druckkraft, deren Größe sich in Abhängigkeit von den Positionen der Befestigungsabschnitte 7 ändert, durch die elastischen Körper 5 einer gleichmäßigen Druckkraft überlagert, welche durch die elastischen Körper 5 auf die Kontakte 2 wirkt. Jedoch wird, da die überlagerte Druckkraft aufgehoben wird durch die gewölbte Fläche 9 des Sockelkörpers 6, welche die elastischen Körper 5 hält, lediglich die gleichmäßige Druckkraft in den Kontakten 2 erzeugt.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Bestimmung der Kontaktkraftverteilungskurve unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
Fig. 6 zeigt den Aufbau einer Kontaktkraftmesslehre, welche eine Kraftmessdose 30, eine Drucklehre 31, angeordnet auf der Unterseite der Kraftmessdose, und Presslehren 32 umfasst, welche auf beiden Seiten der Kraftmessdose 30 symmetrisch angeordnet sind. In einem unbelasteten Zustand befinden sich die Kontaktflächen der Drucklehre 31 und der Presslehren 32 mit den Kontakten 2 in Ausrichtung.
Unter Verwendung dieser Kontaktkraftdrucklehre wird die Kontaktkraft jedes der Kontakte nacheinander gemessen durch gleichzeitiges Verschieben sämtlicher der Kontakte in einer Reihe um einen vorbestimmten Abstand. Hier stellt Fig. 7A eine schematische Ansicht eines Zustands des elastischen Körpers bei Verschiebung lediglich eines Kontakts dar. Fig. 7B stellt eine schematische Ansicht eines Zustands des elastischen Körpers bei Verschiebung sämtlicher Kontakte in einer Reihe dar. Wie in Fig. 7A und 7B dargestellt, ist, wenn die gesamte Reihe der Kontakte beim Messen der Kontaktkraft jedes Kontakts verschoben wird, das Kompressionsvolumen des elastischen Körpers pro Kontakt kleiner als bei Verschiebung lediglich eines der Kontakte für die Messung, wodurch es möglich ist, die Kontaktkraft in einem realistischeren Zustand zu messen.
Fig. 8A und 8B zeigen Kontaktkraftmessungen, erhalten durch die oben beschriebene Kontaktkraftmesslehre. Fig. 8A zeigt Messungen, wenn die Kontaktfläche zwischen der Sockelabdeckung 6 und dem elastischen Körper 5 flach ist, und Fig. 8B zeigt Messungen, wenn die Kontaktfläche eine gewölbte Fläche 9 ist, welche derart konturiert ist, dass sie mit der Verteilungskurve der in den Kontakten 2 erzeugten Kontaktkraft übereinstimmt. In Fig. 8A ist erkennbar, dass die Kontaktkraft an beiden Enden der Reihe der Kontakte nahe den Befestigungsabschnitten 7 hoch ist, wohingegen in Fig. 8B zu sehen ist, dass die oben beschriebene ungleichmäßige Kontaktkraft durch Ändern der Form der Abdeckung annähernd gleichmäßig ist.
Durch Ausbilden der Kontaktfläche zwischen der Abdeckung 6 und dem elastischen 5 in einer derartigen Weise, dass deren Kontur mit der Verteilungskurve der gemessenen Kontaktkraft übereinstimmt, kann ein IC-Sockel vorgesehen werden, welcher eine gleichmäßige Kontaktkraft über die gesamte Reihe der Kontakte 2 erzeugt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele genau beschrieben, und es ist nun anhand obiger Ausführungen für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich, dass Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung in ihren weiteren Aspekten abzuweichen, und es ist daher beabsichtigt, in den beiliegenden Ansprüchen all diese Änderungen und Abwandlungen, die innerhalb des wahren Wesens der Erfindung liegen, abzudecken.

Claims

1. IC-Sockel, montiert auf einer Leiterplatte, umfassend:
eine Sockelbasis mit einer großen Anzahl von Kontakten, welche in einer Reihe angeordnet sind und in Kontakt mit Anschlussleitungen eines IC-Gehäuses gebracht werden;
eine Abdeckung, welche auf den Kontakten über einen elastischen Körper aufliegt; und
Befestigungsabschnitte zum Befestigen der Abdeckung an der Sockelbasis;
wobei eine Kontaktfläche zwischen dem elastischen Körper und den Kontakten in einer Längsrichtung gewölbt ist und die gewölbte Fläche derart geformt ist, dass sie eine gleichmäßige Kontaktkraft zwischen den Kontakten und den Anschlussleitungen des IC-Gehäuses erzeugt.

2. IC-Sockel nach Anspruch 1, wobei die gewölbte Fläche gemäß einer vorbestimmten Kontaktkraftverteilungskurve ausgebildet ist.

3. IC-Sockel nach Anspruch 2, wobei die Kontaktkraftverteilungskurve erhalten wird durch gleichzeitiges Verschieben sämtlicher einer Vielzahl von Kontakten, welche in einer Reihe angeordnet sind, um einen vorbestimmten Abstand und Messen einer Kontaktkraft jedes Kontakts in Aufeinanderfolge.

4. IC-Sockel nach Anspruch 2, wobei die Kontaktfläche der Abdeckung mit dem elastischen Körper zu der Form der gewölbten Fläche ausgebildet ist.

5. IC-Sockel nach Anspruch 2, wobei die Kontaktfläche des elastischen Körpers mit der Abdeckung eben ausgebildet ist und die Kontaktfläche des elastischen Körpers mit den Kontakten zu der Form der gewölbten Fläche ausgebildet ist.

6. IC-Sockel nach Anspruch 1, wobei der elastische Körper Gummi ist.

7. IC-Sockel nach Anspruch 6, wobei der elastische Körper im Querschnitt schlauchartig geformt ist.

8. IC-Sockel nach Anspruch 1, wobei die Kontakte jeweils
einen ersten Kontaktabschnitt, welcher einwärts aus dem IC-Sockel vorsteht und geeignet ist, eine der Anschlussleitungen des IC-Gehäuses zu kontaktieren;
einen zweiten Kontaktabschnitt, welcher den Kontakt drehbar trägt und geeignet ist, eine von Verbindungsleitungen auf der Leiterplatte zu kontaktieren; und
einen Druckabschnitt, welcher geeignet ist zum Drücken gegen den elastischen Körper bei Drehen des Kontakts, umfassen.

9. IC-Sockel nach Anspruch 8, wobei der erste Kontaktabschnitt, der zweite Kontaktabschnitt und der Druckabschnitt einstückig ausgebildet sind.