Hintergrund der Erfindung:
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Das Gebiet dieser Erfindung ist das von Sockeln zur
Verwendung beim Anbringen und Verbinden elektrischer Komponenten
wie integrierter Schaltungschips (IC) in elektrischen
Schaltungen, und die Erfindung betrifft insbesondere solche
Sokkel zum Anbringen von IC-Chips in Testschaltungen während
eines Einbrenntestens der Chips.
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Integrierte Schaltungschips werden üblicherweise in Sockeln
auf einer Leiterplatte angebracht und in einer elektrischen
Testschaltung auf der Platte verbunden. Die Platte wird dann
in einem Ofen oder Brennofen angeordnet, wo der Chip in der
Schaltung unter den Brennofen-Temperaturbedingungen getestet
wird. Für diesen Zweck wurden verschiedene unterschiedliche
Typen von Sockeln verwendet. Ein in jüngster Zeit
entwickelter, in der US-A-5020998 gezeigter Sockel gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 gestattet es, daß ein IC-Chip leicht
in dem Sockel zum Testen durch die Bewegung eines hin- und
herbewegbaren Teils installiert und der Test automatisiert
werden kann. Es ist jedoch manchmal festzustellen, daß die
bei den in jüngster Zeit entwickelten Sockeln verwendeten
elektrischen Kontakte großen Armen ähnliche Formen besitzen,
die Schwingungen ausgesetzt sein können und dazu neigen, als
Antenne zu wirken. Die Armabmessungen neigen im Ergebnis
auch dazu, daß die Sockel weniger kompakt sind, als dies
erwünscht ist, so daß weniger Sockel auf einer Leiterplatte
oder in einem Brennofen während des Testens untergebracht
werden können.
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Die US-A-4 678 255 betrifft einen Sockel zur Verwendung
beispielsweise beim Testen eines IC-Chips in einem Einbrenn-
Test. Der beschriebene Sockel besitzt einen Hauptkörper, in
dem mehrere Kontakte angebracht sind, und einen oberen
Körper. Die Kontakte sind relativ groß und federnd, und sie
sind so geformt, daß dann, wenn der obere Teil nach unten
gegen den Hauptkörper gedrückt wird, eine Oberfläche an dem
oberen Teil an einem vorspringenden Teil des Kontaktes
anstößt. Das Drücken des oberen Teils gegen den Kontakt biegt
den Kontakt nach außen, um einen Freiraum im Hauptkörper für
einen zwischen die Kontakte einzusetzenden Chip zu belassen.
Ist der Chip eingesetzt, so wird der Druck von der Oberseite
genommen, und die Kontakte bewegen sich nach innen, wobei
sie sich an den Anschlüssen an den Seiten des Chips
abstützen.
Kurzfassung der Erfindung:
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Ein Ziel der Erfindung ist es, einen neuen und verbesserten
IC-Chip-Sockel zu schaffen; einen solchen Sockel zu
schaffen, der insbesondere zur Verwendung bei einem
Einbrenn-Testen angepasst ist; einen solchen Einbrenn-Testsockel zu
schaffen, der kompakter ist, um die Montagedichte während
des Einbrenntestens zu erhöhen; solche Sockel zu schaffen,
die eine einfachere Installation und ein einfacheres
Beseitigen von IC-Chips von dem Sockel bei einer geringeren
Gefahr einer Beschädigung der Sockelkontakte gestatten; und
solche Sockel zu schaffen, die ein verbessertes
Leistungsvermögen zeigen.
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Die Erfindung schafft einen Sockel zum Anbringen eines
elektrischen Bauteils zur Herstellung einer elektrischen
Verbindung zwischen einer Mehrzahl von Anschlüssen an dem
Bauteil und einer elektrischen Schaltung, mit einem
Sockelkörper, an dem Körper angebrachten Haltemitteln, um das in dem
Sockel aufgenommene elektrische Bauteil abnehmbar zu halten,
einer Mehrzahl von an dem Körper angebrachten Kontakten für
einen elektrischen Eingriff mit jeweiligen Anschlüssen an
dem elektrischen Bauteil mit ausgewählter Kraft, wenn das
elektrische Bauteil in dem Sockel gehalten wird, und mit
einer hin- und herbewegbaren Abdeckung, die an dem Körper so
angebracht ist, daß sie auf den Körper zu nach vorne und von
dem Körper weg zurückbewegbar ist, wobei die Kontakte und
die Haltemittel mit der Vorwärtsbewegung der hin- und
herbewegbaren Abdeckung bewegbar sind, um die Kontakte und die
Haltemittel für die Aufnahme des elektrischen Bauteils in
dem Sockel aus ihren ursprünglichen Lagen zu verlagern, und
mit der Rückbewegung der hin- und herbewegbaren Abdeckung
bewegbar sind, um die Kontakte und die Haltemittel für ein
ein Abnehmen zulassendes Halten des elektrischen Bauteils in
dem Sockel in ihre ursprünglichen Lagen zurückzuführen,
wobei die Kontakte mit der ausgewählten Kraft elektrisch mit
jeweiligen Anschlüssen des elektrischen Bauteils in Eingriff
treten, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein ein
untergeordnetes Element vorgesehen ist, das an dem Körper drehbar
angebracht ist, um mit der hin- und herbewegbaren Abdeckung
und den Kontakten in Eingriff gebracht zu werden, und daß
das untergeordnete Element mit der Bewegung der Abdeckung
bewegt wird, um dadurch die Kontakte zu verlagern.
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Der Sockelkörper kann aus einem steifen, elektrisch
isolierenden Material mit mehreren an dem Körper angebrachten
federnden elektrischen Kontakten bestehen. Die Haltemittel
können aus zwei U-förmigen Klammern oder Haltern bestehen,
die an dem Körper drehbar für eine Bewegung zwischen
ursprünglichen und verlagerten Positionen derselben angebracht
sind. Vorzugsweise belasten Federmittel die Haltemittel in
deren ursprüngliche Lagen. Vorzugweise sind auch die das
untergeordnete Element betreffenden Mittel wie zwei
untergeordnete Hebelelemente an dem Körper drehbar für eine
Bewegung zwischen ursprünglichen und verlagerten Positionen
angebracht. Vorzugsweise belasten Federmittel die
untergeordneten Hebelmittel in ihre ursprüngliche Lagen. Die
untergeordneten Hebelelemente sind so vorgesehen, daß sie mit den
Kontakten in Eingriff treten, wenn die Elemente in ihre
verlagerte Positionen zur Verlagerung der Kontakte entgegen
deren inhärenter Federkraft bewegt werden.
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Die hin- und herbewegbare Abdeckung ist für eine
Vorwärts- und eine Rückbewegung an dem Körper angebracht. Die hin- und
herbewegbare Abdeckung ist so vorgesehen, daß das
untergeordnete Hebelelement und die Haltemittel mit der
Vorwärtsbewegung des hin- und herbewegbaren Teils bewegbar sind, um
die Kontakte und die Haltemittel aus deren ursprünglichen
Lagen zur Aufnahme eines elektrischen Bauteils in dem Sockel
zu verlagern. Die hin- und herbewegbare Abdeckung ist auch
so ausgelegt, daß das untergeordnete Hebelelement und die
Haltemittel mit der Rückbewegung der hin- und herbewegbaren
Abdeckung zum Zurückführen der Kontakte und der Haltemittel
in deren ursprüngliche Lagen bewegbar sind, um das
elektrische Bauteil abnehmbar in dem Sockel zu halten und die
Kontakte mit ausgewählter Kraft elektrisch mit jeweiligen
Anschlüssen in dem elektrischen Bauteil in Eingriff zu
bringen. Bei dieser Anordnung wird die hin- und herbewegbare
Abdeckung leicht mit der Vorwärtsbewegung bewegt, um ein
elektrisches Bauteil ohne die Gefahr einer Beschädigung der
Sockelkontakte oder der Chip-Anschlüsse in dem Sockel
aufzunehmen. Wird die hin- und herbewegbare Abdeckung dann mit
der Rückbewegung bewegt, so kehren die Haltemittel und
Kontakte in ihre ursprüngliche Lage zurück, um dazwischen das
elektrische Bauteil zu halten. Das untergeordnete Element
bewegt die Kontakte zusammen, um die Gefahr einer
Beschädigung einzelner Kontakte zu verringern. Die Kontakte werden
leicht durch die untergeordneten Elemente bewegt, und sie
sind so vorgesehen, daß eine gewünschte Federkraft und
gewünschte Kontaktkräfte ohne das Erfordernis solcher
Kontaktarmlängen und dergleichen erzeugt werden, was zu
deutlichen Antenneneffekten und einem übermäßigen Bedarf an
Montageraum auf einer Schaltungskarte oder in einem Testofen
führen würde.
Kurzbeschreibung der Zeichnung:
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung
vorgeschlagener Ausführungsformen der Erfindung, wobei auf
die Zeichnung Bezug genommen wird. In dieser zeigen:
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Figur 1 eine teilweise geschnittenene Draufsicht einer
bevorzugten Ausführungsform des Sockels der Erfindung;
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Figur 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des
Sokkels der Figur 1, geschnitten entlang der Linie II-II der
Figur 1;
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Figur 3 eine teilweise geschnittene Endansicht des Sockels
der Figur 1;
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Figuren 4A-4D teilweise geschnittene Seitenansichten ähnlich
der Figur 2, die die Verwendung des Sockels zeigen;
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Figuren 5A-5B Schnittansichten entlang vertikaler Achsen
eines vorbekannten Einbrenntest-Sockels, die die Verwendung
des Sockels zeigen; und
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Figuren 6A-6B Teilschnittansichten entlang vertikaler Achsen
eines weiteren vorbekannten Einbrenntest-Sockels, die die
Verwendung des Sockels zeigen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:
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In der Zeichnung zeigen die Figuren 5A-5B einen vorbekannten
Einbrenntest-Sockel, der zur Aufnahme eines integrierten
Schaltungschips (IC) oder eines Chip-Gehäuses 50 in einem
Chip-Träger 30 vorgesehen ist, wobei der Chip mehrere Chip-
Anschlüsse 51 aufweist, die im Abstand voneinander entlang
gegenüberliegender Seiten des Chips angeordnet sind. Eine
große Anzahl von ausgestanzten Kontakten 20 ist mit
jeweiligen Zwischenräumen entlang der Seiten eines Sockelkörpers
(2) befestigt, um die jeweiligen Chip-Anschlüsse 51 auf
zunehmen und mit diesen elektrisch in Kontakt zu treten. Zwei
Klinken 60 sind einander gegenüberliegend drehbar an dem
Körper angebracht, um dazwischen den IC-Chip in seinem
Träger aufzunehmen. Wird der Träger wie in Figur 5A gezeigt, zu
dem Körper 2 hin, wie durch den Pfeil angegeben,
vorwärtsbewegt, so werden die Klinken 60 zwangsweise entgegen der
Belastung von Federn (nicht gezeigt) nach außen gedreht, und
die Chip-Anschlüsse treten mit den Kontakten 20 in Eingriff
und drücken diese nach unten, bis die Klinken in ihre
ursprüngliche Lage zurückkehren, wie in Figur 5B gezeigt, um
die Chip-Anschlüsse 51 elektrisch im Eingriff mit den
jeweiligen Kontakten 20 zu halten.
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Wird die den Träger 30 nach unten drückende Kraft beseitigt,
so drücken die Kontakte 20 aufgrund ihrer inhärenten
Federkraft nach oben, wobei dieser nach oben gerichteten Kraft
durch die Klinken entgegengewirkt wird, so daß eine
Kontaktkraft zwischen den Chip-Anschlüssen und den Kontakten
erzeugt wird.
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Bei einem solchen Sockel können jedoch solche Nachteile, wie
sie unten durch (1) bis (4) aufgezeigt sind, nicht vermieden
werden:
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(1) Da der Träger 30 dadurch installiert wird, daß er
unmittelbar nach unten gedrückt wird, bis die Kontakte 20
verformt werden, beträgt die zur Installation des Trägers
erforderliche, nach unten gerichtete Kraft gewöhnlich um 50
Gramm pro Kontakt 20, mit dem Ergebnis, daß eine Handhabung
durch Menschenhände dort schwierig ist, wo der Sockel die
üblicherweise große Anzahl von Kontakten aufweist.
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(2) Je nachdem, wie die Kraft zur Zeit der Installation
aufgebracht wird, wird das Gehäuse (oder der Träger) häufig
nicht bei vollständig horizontaler Ausrichtung installiert,
mit dem Ergebnis, daß die Anschlüsse 51 und die
Kontaktpunkte
20 ineinander verschoben sind. Daher neigen die IC-
Anschlüsse 51 und die Kontakte leicht dazu, verformt zu
werden, wenn die Klinken angelegt werden.
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(3) Da es nicht leicht ist, den Träger 30 anzubringen
oder abzunehmen, wird es schwierig, den Vorgang zu
automatisieren. In manchen Fällen ist es unmöglich, den Träger 30 zu
installieren, wenn die Genauigkeit des Installationsvorgangs
nicht sehr hoch ist.
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(4) Der Träger 30 und der Hauptsockelkörper 2 werden im
Vergleich zu dem IC-Gehäuse 50 relativ groß. Da z.B. die
Anzahl von Sockeln, die auf einer gedruckten Grundplatte,
usw., angeordnet werden müssen, kleiner wird, bedeutet dies,
daß die gedruckte Grundplatte selbst öfter ersetzt werden
muß, während große Mengen an IC-Chips getestet werden.
Folglich ergibt sich ein größerer Zeitverlust selbst dann,
wenn eine Automatisierung erfolgt.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile hat die jetzige Anmelderin
in der oben erwähnten parallelen Anmeldung bereits einen
neuen Sockel vorgeschlagen. Ein Beispiel dieser vorbekannten
Vorrichtung wird im Zusammenhang mit Figur 6 erläutert.
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Der in den Figuren 6A-6B gezeigte Kontakt 20 ist ist durch
ein pinförmiges oder ausgestanztes elektrisch leitendes
Material gebildet, und er enthält einen an dem Grundkörper 2
fest angebrachten Befestigungsanschluß 24, einen gekrümmten
Teil 23, der mit dem Befestigungsanschluß 24 verbunden und
bogenförmig gebogen ist, um dem Kontakt Elastizität oder ein
Federungsvermögen zu verleihen, einen Gleitteil 22, der mit
dem Ende des gekrümmten Teils 23 verbunden ist, und einen
Druckteil 21.
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Auf jeder Seite des Körpers 2 ist eine Klinke 40 als
Befestigungsteil vorgesehen, um den Träger 30 an dem Körper zu
befestigen und das IC-Gehäuse 50 an dem Grundkörper so zu
halten, daß es frei abnehmbar ist. Die Klinke oder das
Haltemittel
40 enthält einen Befestigungshebel 41 in Form eines
von einem Xniegelenkbolzen 43 nach oben ragenden U, welcher
Kniegelenkbolzen an dem Hauptsockelkörper 2 befestigt ist,
einen Verbindungsteil 44, der sich in Richtung eines rechten
Winkels zu diesem Befestigungshebel 41 erstreckt, und einen
vorspringenden Teil 42, der von der Seite des
Verbindungsteils 44 absteht. Eine Schraubenfeder 45 ist in einer in dem
Körper 2 ausgebildeten Austiefung angeordnet, und das obere
Ende der Feder 45 tritt mit dem unteren Ende des
Verbindungsteils 44 des Befestigungsteils 40 in Eingriff.
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Der Körper 2 besitzt einen Stift oder Fußteil 3 zum
Positionieren des Sockels auf einer gedruckten Grundplatte; und
der Körper besitzt ein Durchgangsloch 4, einen Gleit- oder
Führungsteil 5, der für eine hin- und hergehende Bewegung
des Abdeckteils 10 sorgt, eine Nut 6 zur Aufnahme der
Einrichtung der Kontakte 20 und eine Trennplatte 9 zum Führen
des Trägers 30 zu einer vorgeschriebenen Stelle. Die
Kontakte besitzen Anschlußfußteile 25.
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Die Abdeckung 10 besitzt eine Nut 14 zur Aufnahme des
Gleitteils 22 der zuvor genannten Kontakte 20, wobei die Nut 14
geneigte Oberflächen 12 und 13 besitzt, deren Neigungswinkel
unterschiedlich sind, um mit dem Gleitteil 22 in Eingriff zu
treten. Die Abdeckung besitzt ein Durchgangsloch 11. Wie in
Figur 6A gezeigt wird, das IC-Gehäuse 50 zusammen mit dem
Träger 30 an dem Hauptsockelkörper 2 durch die U-förmigen
Halter 40 befestigt, während der Befestigungshebel 41 wie in
Figur 6A gezeigt angeordnet wird. Die Druckteile 21 der
Kontakte 20 stehen mit jeweiligen Chip-Anschlüssen 51 in
Eingriff.
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Die Installation des IC-Gehäuses 50 auf dem
Hauptsockelkörper 2, wie in den Figuren 6A-6B gezeigt, wird weiter unten
erläutert. Wie in Figur 6B gezeigt wird die Abdeckung 10
durch eine externe Kraft (wie eine mechanisch oder manuell
aufgebrachte Kraft) aus der anfänglichen, in Figur 6B durch
gestrichelte Linien angedeuteten Lage in der durch einen
Pfeil 18 angedeuteten Richtung nach unten bewegt
(Vorwärtsbewegung). In diesem Augenblick bewegen sich die
Gleitteile 22 der Kontakte 20 in einer Richtung entgegen dem
Uhrzeigersinn (wie in Figur 6B zu sehen), während sie auf der
geneigten Oberfläche 12 gleiten. Zur gleichen Zeit bewegen
sich auch die Druckteile 21 der Kontakte in der gleichen
Richtung. In diesem anfänglichen Stadium ist eine relativ
hohe Kraft für die elastische Deformation der Kontakte 20
erforderlich. Wird die Abdeckung dann weiter nach unten
bewegt, so treten die Gleitteile 22 mit der geneigten
Oberfläche 13 in Eingriff, die einen steileren Neigungswinkel
als die geneigte Oberfläche 52 aufweist, wobei das untere
Ende der Abdeckung 10 mit dem vorspringenden Teil 42 eines
jeden Befestigungs- oder Halteteils 40 in Kontakt tritt.
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Bei einem weiteren Bewegen der Abdeckung 10 nach unten in
der durch ein Pfeilzeichen 18 angedeuteten Richtung wird der
vorspringende Teil 42 durch die Abdeckung 10 nach unten
gepreßt, und der Befestigungsteil 10 dreht sich im
Uhrzeigersinn entgegen der Kraft der Feder 45, wobei der Bolzen 43
als Hebeldrehpunkt verwendet wird. Auf diese Weise öffnet
sich der Hebel 40 so, daß der Träger 30 eingesetzt werden
kann.
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Wird die Abdeckung 10 weiter nach unten gedrückt, bis sie
mit dem Hauptsockelkörper 2 in Kontakt treten kann, so
verbleiben die Teile 40 (mit dem Hebel 41) in einem offenen
Zustand, um den Träger 30 aufzunehmen. Die feste Feder 45,
die zwischen dem Verbindungsteil 44 des Befestigungsteils 40
angeordnet ist, nimmt einen komprimierten Zustand an.
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Wie zuvor beschrieben wird das inhärente Federungsvermögen
der Rückstoßkraft der Kontakte 20 aufgrund des steileren
Winkels der geneigten Oberfläche 13 im Vergleich zu der
Kraft, mit der der Gleitteil 22 zuerst entgegen dem
Uhrzeigersinn bewegt wurde, geringer, was zur Folge hat, daß
der vorspringende Teil 42 des Befestigungsteils 40 leichter
entgegen der Federkraft der Feder 45 nach unten gedrückt
werden kann. Dementsprechend wird eine geringe
Kompressionskraft erforderlich sein. Daher kann die Operation
wiederholt auf sanfte Weise ausgeführt werden, ohne daß in
Verbindung mit ihrer Funktion eine unnötige Kraft erforderlich
ist. Hier kann die geneigte Oberfläche 13 auch eine
senkrechte Oberfläche sein. D.h. der Vorgang zum Bewegen des
Gleitteils 22 der Kontakte 20 ist zeitlich von dem Vorgang
zum Bewegen des vorspringenden Teils 42 der
Befestigungs- oder Halteteile 40 getrennt.
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Ist der Halteteil 40 hinreichend offen, so kann das auf dem
Träger 30 installierte IC-Gehäuse 50 leicht durch das Loch
11 in der Abdeckung 10 hindurch in der durch einen Pfeil 55
angedeuteten Richtung eingesetzt werden, wodurch das
IC-Gehäuse 50 an einer vorgeschriebenen Stelle auf dem
Hauptsokkelkörper 2 positioniert wird.
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Indem anschließend die Kraft, mit der die Abdeckung nach
unten gedrängt wird, zurückgenommen wird, bewegen sich der
Befestigungsteil 40, die Kontakte 22 und die Abdeckung 10 in
einer entgegengesetzten Richtung zu ihren ursprünglichen
Lagen hin.
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D.h. der Befestigungshebel 41 dreht sich aufgrund der
Rückstellkraft der komprimierten Feder 45 entgegen dem
Uhrzeigersinn, und er wird in seine ursprüngliche Lage
zurückgeführt. Die Abdeckung 10 wird durch die federnde
Rückstellkraft der Kontakte 20, die der Abdeckung durch die
Kontaktteile 22 auferlegt wird, in ihre ursprüngliche Lage
zurückgedrängt. Da der Befestigungsteil 40 und die Kontakte 20 in
Richtung auf ihre ursprüngliche Lage zurückgedrängt werden,
nehmen sie den in Figur 6A gezeigten Zustand an. In diesem
Moment liegt ein Zwischenraum d in einem Bereich zwischen
etwa 0,15 und 0,20 Millimeter zwischen der Unterseite des
Trägers 20 und dem Hauptsockelkörper 2 vor. D.h. die
Abdeckung ist von dem Hauptsockelkörper abgehoben.
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Auf diese Weise wird der IC-Chip (und der Träger 30) auf dem
Hauptsockelkörper gehalten, und die Kontakte 20 werden
federnd gegen die Chip-Anschlüsse 51 gepreßt.
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Es ist festzustellen, daß die Kontakte 20 und der Halteteil
40 anfänglich mit der nach unten gerichteten Bewegung
(Vorwärtsbewegung) der Abdeckung 10 aus ihren ursprünglichen
Lagen verlagert werden und das IC-Gehäuse 50 auf dem Träger
30 in den Sockel eingesetzt wird. Der Befestigungsteil 40
und die Kontakte 20 werden in Richtung auf ihre
ursprünglichen Lagen zurückgeführt, und das IC-Gehäuse 50 wird während
der Bewegung (Rückbewegung) der Abdeckung 10 in seiner
ursprünglichen Lage auf dem Sockel gehalten. Daher ist es
grundsätzlich möglich, das IC-Gehäuse 50 in dem Sockel durch
einen einfachen Vorgang zu befestigen, der die hin- und
hergehende Bewegung (Aufwärts- und Abwärtsbewegung bei diesem
Beispiel) der Abdeckung 10 mit sich bringt.
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Entsprechend wird die Möglichkeit geschaffen, den Träger
einzusetzen, während die Kontakte durch die Abdeckung
verlagert werden, mit dem Ergebnis, daß keinerlei Kraft für die
Installation des Trägers erforderlich ist, so daß sie
leichter zu bewerkstelligen ist. Da im Gegensatz zu früher kein
komplizierter Vorgang mehr auszuführen ist, ist es leicht
möglich, das IC-Gehäuse 50 selbst bei automatischen
Maschinen, usw., in einer frei abnehmbaren Weise in dem Sockel
zu installieren. Dies ist zur Erleichterung der
Automatisierung von großem Vorteil.
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Da die Belastung oder Verlagerung der Kontakte durch eine
gleichmäßige Kompressionskraft durch die Abdeckung erfolgen
kann, tritt keine seitliche Verschiebung zwischen den Chip-
Anschlüssen und den Sockelkontakten auf. Das
Verriegelungs- oder Haltemittel ist auch kompakter, so daß es einfacher
wird, den Sockel zu miniaturisieren. Es ist jedoch
festzustellen, daß die folgenden Probleme (1) und (2) anzutreffen
sind.
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(1) Angesichts des Umstandes, daß der Gleitteil 22 an
dem Kontakt 20 in einer armartigen Form etwas lang ist,
neigt dieser dazu, als Antenne zu wirken, mit dem Ergebnis,
daß zur Zeit eines Brenntestes leicht Störgeräusche in das
Ausgangssignal gelangen können; und
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(2) aufgrund der Größe des Gleitteils 22 nimmt die
Gesamtgröße der Kontakte zu, was zu Kosten und einer
geringeren Kompaktheit führt.
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Der Sockel der vorliegenden Erfindung besitzt einen Aufbau,
bei dem das Anbringen und Abnehmen eines elektrischen
Bauteils wie eines IC-Chips auf leichte Weise erfolgen kann.
Die zur Funktionsfähigkeit gehörenden Kräfte und der
Kontaktdruck sind jeweils zufriedenstellend. Eine
Miniaturisierung ist möglich, und der Sockel ist für eine
Automatisierung geeignet. Der Sockel ist auch bei geringerer Gefahr
des Einbringens eines Störgeräusches in das Ausgangssignal
betriebsfähig.
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Der Sockel der Erfindung enthält einen Kontakt, der in einem
federnd komprimierten Zustand elektrisch mit einem Anschluß
eines in dem Sockel installierten elektrischen Bauteils zu
verbinden ist, einen Befestigungs- oder Halteteil zum
lösbaren Halten des Bauteils in dem Sockel, einen hin- und
herbewegbaren Teil auf dem Sockelkörper und ein untergeordnetes
Element, das mit dem hin- und herbewegbaren Teil und dem
Kontakt in Eingriff steht. Eine Bewegung des untergeordneten
Elements ist mit der Vorwärtsbewegung des hin- und
herbewegbaren Teils gekoppelt, um den Kontakt aus seiner
ursprünglichen Lage zu verlagern. Auch der Befestigungs- oder
Halteteil wird in Verbindung mit der Vorwärtsbewegung des
hinund herbewegbaren Teils aus seiner ursprünglichen Lage
verlagert. Der elektrische Bauteil, wie ein IC-Chip, kann in
diesem Zustand leicht in den Sockel eingesetzt werden, und
der Befestigungsteil und der Kontakt sowie das
untergeordnete Element werden dann in ihre jeweilige ursprüngliche
Lage
zurückgeführt, um den Bauteil abnehmbar in dem Sockel zu
halten, wobei der Kontakt mit dem Bauteilanschluß elektrisch
in Eingriff tritt.
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In der Zeichnung zeigen die Figuren 1-3 den Sockel der
Erfindung, der für einen IC-Chip-Einbrenn-Test angepaßt ist.
Der Sockel enthält mehrere Kontakte 90, die aus federndem,
elektrisch leitendem Material ausgestanzt wurden. Jeder
Kontakt enthält einen Befestigungsanschluß 94,der an einem
elektrisch isolierenden Grundkörper 72 befestigt ist, einen
elastischen oder federnden gekrümmten Teil 93, der mit dem
Anschluß 94 verbunden ist, ein Anschlußende 95, einen
vorspringenden Teil 91 und einen Druckteil oder einen
Kontaktpunkt 91, der an dem Ende des gekrümmten Teils 93 angeordnet
ist. Die gekrümmtem Teile des Kontaktes sind, wie
dargestellt, relativ kurz.
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Eine Klinke 80 ist als Befestigungs- oder Haltemittel
vorgesehen, um den Träger 110 mit einem IC-Gehäuse 50 abnehmbar
auf dem Körper 72 zu halten. Der Halteteil enthält einen
Befestigungshebelteil 81, der in etwa die Form eines U
besitzt, das ausgehend von einem an dem Körper 72 befestigten
Kniegelenkbolzen 83 nach oben ragt, einen Verbindungsteil
84, der sich in Richtung eines rechten Winkels zu dem
Befestigungshebel 81 erstreckt und einen vorspringenden Teil 82,
der aus dem Verbindungsteil 84 an einer Seite des
Befestigungshebels 81 heraussteht. Ein Austiefungsteil 86 ist an
dem Sockelkörper 72 ausgebildet, um eine Schraubenfeder 85
aufzunehmen, und das obere Ende der Feder 85 ist so
angeordnet, daß es mit dem unteren Ende des Verbindungsteils 84 des
Befestigungsteils 8 in Eingriff tritt.
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Die Abdeckung 100 besitzt einen Führungsteil 75 zum Führen
einer hin- und hergehenden Gleitbewegung der Abdeckung an
dem Körper 72.
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Eine große Anzahl von Kontakten ist mit jeweiligem
gegenseitigen Zwischenraum entlang jeder der beiden Seiten des
Körpers
72 vorgesehen, und die jeweiligen Kontaktpunkte 91 sind
innerhalb von in dem Körper 92 gebildeten Schlitzen 76
angeordnet. Der vorspringende Teil 92 eines jeden Kontaktes ist
in eine entsprechende Ausnehmung, Schlitz oder Austiefung in
einem untergeordneten Hebel 111 eingesetzt und damit in
Eingriff, wobei der Hebel an dem Körper 72 um den
Hebeldrehpunkt 116 drehbar gelagert ist. Die Schlitze 112 sind mit
Zwischenraum entlang der Länge des Hebels vorgesehen, und
sie koppeln die Bewegung der Kontakte mit der Bewegung des
Hebels 111. Auch die Bewegung des untergeordneten Hebels 111
wird mit der Bewegung der hin- und herbewegbaren Abdeckung
100 gekoppelt, indem ein konkaver Teil 113 an der unteren
Oberfläche von beiden Seiten 100a der Abdeckung als
Nockenflächen angeordnet wird. Der untergeordnete Hebel 111 ist
belastet, um sich entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in Figur 2
zu sehen, und entgegen der Kraft einer an dem Körper 72
befestigten Druckfeder 114 zu bewegen.
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Die Nockenwirkung zwischen den vorspringenden Teilen 115 an
dem untergeordneten Hebelelement 111 und dem konkaven Teil
113 ist dafür angepaßt, den untergeordneten Hebel 111 im
Uhrzeigersinn während der nach unten gerichteten Bewegung
der Abdeckung 100 zu drehen, um die Kontakte 90 elastisch
zu deformieren (insbesondere den gekrümmten Teil 93).
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Zur Installation eines Chips 50 in dem Sockel wird die
Abdekkung 100, wie in Figur 4A gezeigt, durch eine äußere
Kraft in einer Richtung, die in Figur 4B durch ein
Pfeilzeichen 18 dargestellt ist, nach unten bewegt
(Vorwärtsbewegung). Die Vorspringenden Teile 115 des untergeordneten
Hebels 115 werden durch die untere Fläche der Abdekkung 100
nach unten gedrängt, um die Feder 114 etwas zu komprimieren.
Zur gleichen Zeit dreht sich der untergeordnete Hebel 111 im
Uhrzeigersinn um den Bolzen 116, wenn der Vorspringende Teil
115 an der unteren Fläche des Abdeckteils 100 gleitet.
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Demzufolge folgt jeder Kontakt 90 der Drehung des Hebels
111, und er wird elastisch verformt, so daß der gekrümmte
Teil 93 den Kontaktpunkt 91 nach unten zieht. Dann tritt der
vorspringende Teil 115 des untergeordneten Hebels 111 in den
konkaven Teil 113 an der unteren Fläche der Abdeckung 100
ein. Wird die Abdeckung 100 weiter nach unten gedrückt, so
tritt die untere Fläche der Abdeckung 100 mit den
Vorsprüngen 82 jedes Befestigungsteils (Klinke) 80 in Kontakt,
wodurch dieser nach unten gestoßen wird, mit dem Ergebnis, daß
auch die Klinke 18 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Bolzen
83 entgegen der Feder 85 gedreht wird. In diesem Moment
beginnt die Druckkraft des Abdeckungsteils 100 gegen den Hebel
100 kleiner zu werden, da die vorspringenden Teile 115 des
Hebels 111 in die konkaven Teile 113 der Abdeckung 100
eintreten. Die Abdeckung 100 wird dann nach unten gedrückt, bis
sie eng an der Basis 72 anliegt, mit dem Ergebnis, daß der
Hebelteil 111 nicht weiter durch die Abdeckung 100 abgesenkt
wird und der Kontaktpunkt 9.1 vollständig innerhalb des
Schlitzes in der Basis 72 angeordnet wird.
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Überdies ist die Klinke 80 so weit offen, so daß die
Installation des mit einem Träger versehenen IC-Chips möglich
ist. D.h. die Klinken 80 öffnen sich nach außen (nach rechts
und nach links), wodurch die Möglichkeit geschaffen wird,
einen Freiraum zum Einsetzen des Trägers 110 zu sichern.
Danach wird der IC 50, der in dem Träger 110 installiert
wurde, in die Abdeckung eingesetzt, die sich wie in Figur 4D
gezeigt, öffnet. Im Anschluß an dieses Einsetzen wird die
Kraft, mit der die Abdeckung 100 nach unten gedrückt wurde,
reduziert, so daß die Klinke 80 in einer kreisförmigen
Bewegung um den Bolzen 80 in der Richtung der Mitte des Sockels
angreift, wodurch die obere Fläche des Trägers 110
übergriffen wird. Wird die Kraft auf die Abdeckung weiter reduziert,
so wird der Hebel 111 möglicherweise durch die Kraft der
Feder 111 nach oben gedrängt. Im Anschluß daran dreht sich
der Hebel 111 in dem Sockel, und der Kontaktpunkt 91 eines
jeden Kontaktes 90 wird als Reaktion auf seine inhärente
elastische Rückstellkraft gesetzmäßig angehoben. Wie in
Figur 1 gezeigt tritt er mit einem Anschlußteil 51 des IC 50
in dem Träger 110 mit dem gewünschten Kontaktdruck in
Eingriff.
Auch der Abdeckteil 100 wird angehoben und in seine
ursprüngliche Lage zurückgestellt. In diesem Moment drückt
die Kraft der Kontakte 90 den IC 50 nach oben, und die
Klinken 80 wirken dieser Kraft entgegen, um die IC-Chip-
Anschlüsse in Eingriff mit den Sockelkontakten zu halten.
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Um den Träger 110 von dem Sockel zu entfernen, ist es
erforderlich, die Abdeckung 100 nochmals in der gleichen,
zuvor beschriebenen Weise, nach unten zu drücken, wodurch es
möglich wird, den Träger nach einem Reduzieren des Druckes
auf die Klinken 80 und die Kontaktpunkte 91 abzunehmen.
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Wie oben erläutert ist der Sockel der Erfindung so
aufgebaut, daß die untergeordneten Elemente 111, die Kontakte 90
und die festen Teile 80 aus ihren ursprünglichen Lagen in
Verbindung mit der Vorwärts- oder Abwärtsbewegung der
Abdeckung 100 durch eine äußere Kraft verlagert werden. Das
IC-Gehäuse 50 in dem Träger 110 wird in den Sockel
eingesetzt, und die Halter oder festen Teile 80 sowie die
Kontakte 90 und das untergeordnete Element 111 werden in ihre
ursprünglichen Lagen zurückgeführt, wodurch das abnehmbare
Anbringen und das elektrische Verbinden mit den IC-Gehäuse
50 während der Rückbewegung der Abdeckung 100 erfolgt.
Grundsätzlich wird daher die Möglichkeit geschaffen, das IC-
Gehäuse 50 durch einen äußerst einfachen Vorgang in dem
Sockel zu befestigen, welcher Vorgang die hin- und
hergehende Bewegung (Aufwärts- und Abwärts- oder Vorwärts- und
Rückbewegung) der Abdeckung 100 mit sich bringt.
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D.h. es wird die Möglichkeit geschaffen, den Träger
einzusetzen, während die Kontakte durch die Bewegung des
Abdeckteils niedergedrückt werden, so daß zum Einsetzen des
Trägers keine Kraft erforderlich ist.
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Angesichts des Umstandes, daß der Hebel 111 die
Kontaktpunkte 91 und die Klinke 80 durch bloßes Herunterdrücken des
Abdeckteils bewegt werden können, bringt dieser Vorgang nur
das Hinzufügen einer in einer geraden Linie aufgebrachten
Kraft mit sich, wobei der mit einem Träger versehene IC
entweder mechanisch oder manuell leicht installierbar ist. Da
überdies die Belastung der Kontakte durch eine gleichmäßige
Kompressionskraft durch den Abdeckteil verwirklicht werden
kann, tritt während des Einsetzens des Chips keine
Verschiebung zwischen den Anschlüssen und den Kontakten auf, so daß
keine Deformation der Anschlüsse oder Kontakte erfolgt.
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Da der Vorgang das Vorliegen eines Hebels 111 mit sich
bringt, wird der Bewegungsvorgang der Kontakte gleichmäßig.
Da die Kontakte auf der Basis des Hebelprinzips geschwenkt
werden, kann zum Bewegen der Kontakte eine kleinere Kraft
verwendet werden, als dies bei einer direkten Bewegung der
Fall wäre. Werden die Kontakte als erstes deformiert, wie in
Figur 4B gezeigt, und wird die Klinke 80, wie in Figur 4C
gezeigt, mit einer Zeitverschiebung zwischen diesen
Bewegungen gedreht, so wird der vorspringende Teil 115 des
Hebels 111 in dem konkaven Teil 113 des Abdeckteils 100
aufgenommen, und die Kraft, mit der der Abdeckteil 100 während
des letzten Teils dieser Bewegung gedrückt wird, muß
lediglich größer als die Kraft sein, die die Feder 85 der Klinke
80 dem entgegensetzt. Demnach kann eine kleinere
Kompressionskraft ohne Kraftverschwendung angewandt werden, um das
Ausführen einer gleichmäßigen Operation zu gestatten.
Dennoch wird durch die Kombination der Klinken 80, Kontakten 90
und der Hebel 111 der gewünschte Kontakt zwischen dem
Anschluß 51 und dem Kontaktpunkt 91 erzielt. Da ferner der
Hebel 111 in zufriedenstellender Weise vorgesehen ist, wird
der Freiraum innerhalb des Sockels effektiv genutzt, wodurch
die Möglichkeit geschaffen wird, einen Sockel mit kleinen
Abmessungen herzustellen.
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Im Vergleich mit dem in Figur 6 beschriebenen Sockel sind
die verschiedenen Teile des Kontaktelements 90 in der Größe
kompakt. Der Hebel 111 besteht vorzugsweise aus einem
elektrisch isolierenden Preßharz. Demzufolge sind die Kontakte
kompakt, jedoch leicht bewegbar. Daher sind die Kontakte in
geringerem Maße dem Störrauscheffekt ausgesetzt, um das
Test-Leistungsvermögen zu verbessern. Mit der Verringerung
der Größe der Kontakte werden auch die Kosten reduziert.
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Die Erfindung wurde oben in Form eines Beispiels
beschrieben; das oben beschriebene Beispiel kann jedoch im Rahmen
des technischen Konzepts der Ansprüche weiter abgewandelt
werden.
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Z.B. können die Formen, Materialien und Installationsstellen
des zuvor genannten Kontaktelements, Befestigungsteils und
des untergeordneten Hebels auf verschiedene Weise
abgewandelt werden, und die Form, das Material und der Aufbau des
Abdeckteils (hin- und herbewegbares Teil) sowie der Winkel
der geneigten Oberfläche können ebenfalls abgewandelt
werden.
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Zudem können die Materialien, Formen und Aufbauten des
Hauptsockel-Körpers und -Trägers in geeigneter Weise
ausgewählt werden. Überdies muß der IC-Chip nicht
notwendigerweise in einem Träger installiert werden, er kann vielmehr
unmittelbar in den Sockel eingesetzt werden.
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Obwohl die Abdeckung bei dem oben genannten Beispiel zum
Einsetzen des IC-Chips, usw., in den Sockel in der
Aufwärts- und Abwärtsrichtung verlagert wurde, kann sie auch für einen
Betrieb durch ein Verlagern in einer anderen Richtung als der
horizontalen Richtung vorgesehen sein.
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Das Befestigen des IC-Chips und das Zurückführen des
Abdeckungsteils in seine ursprüngliche Lage können
nacheinander oder gleichzeitig erfolgen. Überdies ist auch eine
Abwandlung hinsichtlich der Form, der Installationsverfahren
und der Art der Feder möglich, die zwischen dem festen Teil
und dem Hauptsockelkörper vorzusehen ist.
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Überdies können der Eingriffszustand und die
Eingriffsposition zwischen dem Kontaktelement und dem untergeordneten
Hebei
in Übereinstimmung mit der Form des untergeordneten
Hebels abgewandelt werden. Der untergeordnete Hebel kann
zusätzlich zu dem oben beschriebenen vom Drehtyp sein.
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Die Erfindung kann natürlich auch bei anderen elektrischen
Teilen als dem zuvor genannte IC-Chip angewandt werden.
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Gemäß der oben beschriebenen Erfindung werden das
untergeordnete Element und das Kontaktelement zuzüglich des
Befestigungsteils in Verbindung mit der Vorwärtsbewegung eines
hin- und herbewegbaren Teils aus den ursprünglichen Lagen
verlagert, um dadurch das Einsetzen des elektrischen
Bauteils in den Sockel zu gestatten; danach werden der
Befestigungsteil, das Kontaktelement und das untergeordnete
Element in ihre ursprüngliche Lagen zurückgeführt, um ein
abnehmbares Anbringen des Bauteils in dem Sockel durch eine
Rückbewegung des hin- und herbewegbaren Teils zu bewirken.
Daher wird die Möglichkeit geschaffen, ein elektrisches
Bauteil einzusetzen, während die Kontaktelemente durch das
hin- und herbewegbare Teil belastet sind, was zur Folge hat, daß
für die Installation eines elektrischen Teils keine Kraft
erforderlich ist und die Operation leichter durchzuführen
ist.
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Überdies wird eine Automatisierung durch Verwendung einer
automatischen Maschine, usw., erleichtert. Da ein Aufbau mit
einer hin- und hergehenden Bewegung unter Verwendung eines
hin- und herbewegbaren Teils vorgesehen ist, wird auch die
Möglichkeit geschaffen, den Sockel selbst zu
miniaturisieren. Soweit das untergeordnete Element unter Ausnutzung
des Freiraums in dem Sockel vorgesehen ist, wird die
Möglichkeit geschaffen, die Größe des Sockels zu verringern. Da
bei dem gegebenen Aufbau die Kontakte durch ein
untergeordnetes Element verlagert werden, können die Kontakte kompakt
hergestellt werden, so daß der Aufbau in geringerem Maße
Störgeräuschen ausgesetzt ist.