ITUB20155988A1 - Un dispositivo riscaldante per effettuare test in temperatura su componenti elettronici riposti entro il socket - Google Patents

Description

UN DISPOSITIVO SCALDANTE PER EFFETTUARE TEST IN

TEMPERATURA SU COMPONENTI ELETTRONICI RIPOSTI ENTRO IL

SOCKET

Ambito dell'invenzione

La presente invenzione riguarda il settore tecnico inerente i componenti elettronici in genere ed in particolare quei dispositivi elettronici, quali ad esempio il Socket, i quali vengono impiegati al fine di poter testare altri componenti elettronici.

L'invenzione si riferisce dunque ad un innovativo dispositivo di riscaldamento che in modo semplice e versatile consente di effettuare test in temperatura su componenti elettronici riposti nell'apposito Socket,

Brevi cenni alla tecnica nota

Il Socket è un noto dispositivo di test per testare altri componenti elettronici (i così detti DUT ''Device Under Test") , In particolare il "Socket" è una sorta di culla che viene fissata ad una scheda elettronica denominata con 1'acronimo P.C.B,, ovvero Printed Circuit Board. Tale culla ha contatti elettrici posti in comunicazione con la P.C.B. ed è fatta in modo tale da formare una sede entro si poggia il componente elettronico da testare (ad esempio una ulteriore scheda elettronica o un processore). La sede prevede altri contatti elettrici che si collegano con il componente da testare in modo che il segnale emesso dalla P.C.B. possa essere trasferito al componente da testare attraverso appunto il socket su cui il componente è alloggiato. Il P.C.B. invia tutti i segnali elettrici da test necessari ed in tal maniera si verifica il corretto funzionamento del componente elettronico, a seconda del tipo di test da effettuare, E' noto che molti test standard devono essere effettuati a predeterminate temperature ben superiori alle temperature ambienti e tale temperatura va mantenuta per un predeterminato numero di ore.

A tal scopo sono previsti appositi armadietti che fungono da forni e dunque forniti di apposito sistema scaldante. Entro tali armadietti sono posti i vari Socket su cui predisporre i componenti da testare.

E' ovvio che tale soluzione risulta particolarmente complessa e costosa in quanto richiede strutture di riscaldamento ingombranti con costi di gestione e mantenimento non indifferenti.

Sintesi dell'invenzione

È quindi scopo della presente invenzione fornire un dispositivo che risolva i suddetti inconvenienti tecnici.

In particolare è scopo della presente invenzione fornire un dispositivo scaldante il quale consente di condurre un test in modo economico e senza richiedere l'uso di complessi ed ingombranti forni o armadi.

Questi e altri scopi sono dunque ottenuti con il presente dispositivo per scaldare un componente elettronico (200) da testare all'interno di un Socket (2), in accordo alla rivendicazione 1.

Tale dispositivo è configurato per risultare inseribile all'interno del Socket (2).

In questo modo il calore che produce si irradia nel volume del Socket portando a temperatura il componente da testare.

Proprio allo scopo di produrre calore con un dispositivo compatto, dunque inseribile nel Socket stesso, e costruttivamente semplice, il dispositivo (10) comprende un materiale (25) elettricamente conduttivo.

In tal maniera è possibile far passare corrente attraverso tale materiale e dunque produrre calore per effetto Joule.

Questa soluzione risolve agevolmente tutti i problemi tecnici enunciati.

In particolare non sono più necessari speciali armadi scaldanti entro cui riporre il Socket con il componente da testare. E' adesso possibile semplicemente inserire tale dispositivo nel Socket e causare un passaggio di corrente per produrre calore.

Vantaggiosamente detto materiale elettricamente conduttivo è un metallo, ad esempio rame.

Vantaggiosamente il dispositivo suddetto prevede mezzi elettrici (31, 33) per generare corrente attraverso detto materiale elettricamente conduttivo.

Vantaggiosamente, in una forma realizzativa, tali mezzi elettrici (31, 33) comprendono una resistenza (33).

Tale resistenza può vantaggiosamente essere in forma di un percorso (33), ad esempio una serpentina, inciso nel materiale elettricamente conduttivo.

Vantaggiosamente il dispositivo può essere in forma di un multistrato.

Vantaggiosamente sono previsti due o più strati (25) in materiale elettricamente conduttivo tra cui risulta interposto, tra uno strato conduttore ed il successivo, uno strato di materiale (30) elettricamente isolante.

Vantaggiosamente è previsto un elemento (40) atto a consentire di monitorare la temperatura generata da detto dispositivo.

Inoltre, vantaggiosamente, possono essere previste forature passanti attraverso l'intero spessore.

In tal modo è favorita la diffusione di calore verso 1'esterno.

E' anche qui descritto un Socket (2) per effettuare un test su di un componente elettronico (200), il Socket (2) comprendendo una sede (42) atta ad accogliere il componente elettronico (200) su cui effettuare il test, il Socket (2) comprendendo ulteriormente un dispositivo (10) come descritto.

E' anche qui infine descritto un metodo per effettuare un test in temperatura su di un componente elettronico (200), detto metodo prevedendo l'inserimento di un dispositivo (10) come descritto all'interno del Socket e la predisposizione, sempre all'interno del Socket al di sopra di detto dispositivo (10), del componente da testare e il successivo azionamento che determina il passaggio di corrente nel dispositivo (10) il quale produce calore per effetto duole.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e i vantaggi, secondo 1'invenzione, risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di alcune sue forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

- La figura 1 mostra un Socket entro cui è posto o è riponibile il dispositivo scaldante 10 in accordo all'invenzione;

- La figura 2 mostra una vista dall'alto della scheda stampata 100 su cui è fissato il Socket provvisto del dispositivo scaldante 10, in accordo all'invenzione;

- La figura 3 è una sezione che evidenzia la struttura multistrato con cui può essere realizzato tale dispositivo scaldante;

- La figura 4 è una vista dall'alto di uno strato conduttore su cui è ricavata una pista di passaggio di corrente;

- La figura 5 mostra un connettore connesso ad uno strato conduttore e attraverso cui è rilevabile e controllabile il calore generato;

- La figura 6 mostra una sezione di un Socket in accordo alla presente invenzione;

- La figura 7 mostra in vista assonometrica tale dispositivo scaldante 10 e il componente da testare che in uso si sovrappone ed esso entro il Socket.

Descrizione di alcune forme realizzative preferite La figura 1 mostra un Socket 1 di arte nota ed evidenzia una parte superiore 2' atta ad accogliere il componente elettronico da testare. La parte superiore forma a tal scopo una sede ricevente provvista di aghi metallici per il contatto elettrico con il componente da testare (non visualizzati in figura per semplicità). La parte sottostante 2 prevede anche essa aghi metallici 3 per la connessione elettrica con la scheda stampata (P.C.B).

La figura 2 è una vista dall'alto per meglio evidenziare l'alloggiamento 2' entro cui è riposto il dispositivo scaldante 10, in accordo all'invenzione. Inoltre la figura per completezza mostra anche la scheda stampata 100 a cui il Socket si collega.

Ciò premesso, in accordo all'invenzione, all'interno dell'alloggiamento ove viene predisposto il componente da testare è previsto un ulteriore alloggiamento sottostante per tale elemento scaldante 10 (vedi ad esempio anche figura 6).

Tale elemento scaldante, come meglio dettagliato nel seguito, prevede una resistenza attraverso cui viene fatta passare della corrente elettrica tale per cui esso si riscalda per effetto Joule e dunque produce il calore necessario a scaldare il componente da testare posto sopra di esso, sempre all'interno dell'alloggiamento 2' del Socket.

Regolando opportunamente il passaggio di corrente è facilmente ottenibile e controllabile la temperatura desiderata.

Più in dettaglio, come mostrato nella sezione di figura 3, tale elemento scaldante 10 è realizzato attraverso una pluralità di strati (25, 30) sovrapposti (preferibilmente sei strati conduttori).

In particolare sono previsti degli strati conduttori 25, preferibilmente in rame, interposti a strati isolanti 30, preferibilmente polyamide.

Lo strato isolante ha il compito di evitare che cortocircuitino tra loro detti strati conduttori, per cui isolandoli l'uno dall'altro.

Ogni strato forma dunque una superficie di predeterminato spessore e tra loro sovrapposti come da sezione di figura 3.

La conformazione può essere qualsiasi, ad esempio piastrina quadrata, rettangolare o circolare.

Gli spessori sono molto ridotti e nel complesso si parla appunto di spessori intorno al millimetro.

Come poi evidenziato nella sezione di figura 4, su uno o più strati conduttori si ricava una pista 33 conduttrice, ad esempio asportando e dunque incidendo lo strato secondo la geometria desiderata (generalmente una sorta di serpentina), In questo modo si crea una resistenza attraverso cui passa la corrente e la quale dunque riscalda la piastra per effetto Joule,

Il primo e l'ultimo strato in rame sono preferibilmente rivestiti o placcati in oro per proteggerli dalla corrosione. Su di essi, preferibilmente, ma non necessariamente, non viene ricavata la resistenza e la loro funzione, essendo comunque metallici, è quella di diffondere meglio il calore verso l'esterno.

Sono poi previsti una pluralità di micro-fori passanti attraverso l'intero spessore. Tali micro-fori sono internamente rivestiti di metallo e la loro funzione è quella di favorire ulteriormente la diffusione del calore. In questo modo il calore si irradia verso il sovrastante componente da testare in modo ulteriormente più efficace.

Come poi mostrato in figura 3, sono previsti i contatti 31 attraverso cui si collega tale elemento ad una tensione per generare il passaggio della corrente. Il contatto 31 si collega dunque ad un contatto complementare previsto nel Socket. I contatti sono preferibilmente ricavati sulla prima piastrina metallica 31 la quale, come detto, può non prevedere la pista di resistenza.

Inoltre, affinché possa passare corrente attraverso tutti gli strati forniti di pista, questi sono tra loro connessi attraverso uno o più condotti in cui passa un filo elettrico che appunto collega fisicamente tra loro tutti gli strati in rame per iniettare il voltaggio di passaggio della corrente.

Il vantaggio di realizzare un elemento multi-strato è quello per cui è possibile mantenere delle dimensioni estremamente ridotte pur ottenendo un elevato calore. Infatti su ogni strato può essere ricavata una pista di passaggio di corrente e, dunque, più strati si hanno e maggiore sarà il calore prodotto, pur mantenendo gli ingombri assolutamente contenuti (la struttura cresce dunque in altezza ma non in larghezza).

Questo fa sì che tale dispositivo possa essere miniaturizzato a piacimento a seconda della sede di Socket ove va alloggiato e anche a seconda dell'energia che deve produrre,

Come schematizzato in figura 5, è poi possibile prevedere su uno degli strati conduttori, preferibilmente su uno dei due esterni, un contatto con un cablaggio elettrico 40 collegabile ad un dispositivo di controllo esterno (ad esempio un PC). In questo modo è facilmente monitorizzabile la temperatura raggiunta e si può facilmente regolare e variare a seconda delle esigenze aumentando o riducendo il passaggio di corrente.

La figura 6 mostra infine come viene modificato un Socket affinché questo possa alloggiare tale elemento 10, In particolare, al di sotto della normale sede 42 ove viene poggiato il componente da testare (in contatto elettrico con il Socket) è prevista una ulteriore sede 41 su cui appoggiare l'elemento 10. Ovviamente saranno opportunamente previsti i contatti elettrici tale da poterlo alimentare elettricamente per ottenere passaggio di corrente.

Inoltre l'eventuale scavo sottostante alla sede 41 è utile nel caso 1'elemento 10 sia fornito di un componente quale il contatto 40 necessario a monitorarne la temperatura prodotta.

La figura 7 mostra una vista assonometrica dell'elemento scaldante 10 su cui si sovrappone entro il Socket il componente da testare.

La figura, per meglio chiarire la funzionalità, ha rappresentato il componente da testare 200 e il sottostante elemento scaldante 10 distanziati tra loro e posti al di fuori del Socket,

E' ovvio che, in uso, saranno riposti entro il Socket in modo sovrapposto, preferibilmente a contatto o quasi a contatto tra loro.

La figura mostra dunque i micro-fori passanti che aiutano la diffusione del calore prodotta per passaggio di corrente. La figura mostra infatti in linea tratteggiata sottile le line di calore che vanno dunque ad investire il componente da testare 200.

La figura mostra infine la tensione V applicata all'elemento scaldante proprio per provocare un passaggio di corrente e dunque la produzione di calore per effetto Joule .

Il Socket può nascere con tale elemento 10 ad esso integrato oppure tale elemento può essere amovibile e applicabile al Socket volta per volta a seconda delle esigenze .

In uso, dunque, è sufficiente riporre tale dispositivo scaldante 10 entro il Socket nella sua sede 41, in modo tale che i suoi contatti 31 siano posizionati correttamente per potervi iniettare corrente. Al di sopra di esso si applica il componente da testare 200 nella sua sede 42.

A questo punto è sufficiente generare la tensione che porta dunque alla circuitazione di corrente nelle piste per produrre calore e condurre il test previsto.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo (10) per scaldare un componente elettronico (200) da testare all'interno di un Socket (2), detto dispositivo essendo configurato per risultare inseribile all'interno del Socket (2), il dispositivo (10) comprendendo un materiale (25) elettricamente conduttivo in modo tale da consentire il passaggio di una corrente per produrre calore.
2. 2. Un dispositivo, secondo la rivendicazione 1, in cui detto materiale elettricamente conduttivo è un metallo.
3. 3. Un dispositivo, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto materiale elettricamente conduttivo è rame.
4. 4. Un dispositivo, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui sono previsti mezzi elettrici (31, 33) per generare corrente attraverso detto materiale elettricamente conduttivo.
5. 5. Un dispositivo, secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi elettrici (31, 33) comprendono una resistenza (33).
6. 6. Un dispositivo, secondo la rivendicazione 5, in cui detta resistenza (33) è in forma di un percorso (33) inciso nel materiale elettricamente conduttivo.
7. 7. Un dispositivo, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui detto dispositivo è in forma di un multistrato.
8. 8. Un dispositivo, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui sono previsti due o più strati (25) in materiale elettricamente conduttivo tra cui risulta interposto, tra uno strato conduttore ed il successivo, uno strato di materiale (30) elettricamente isolante.
9. 9. Un dispositivo, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui è previsto un elemento (40) atto a consentire di monitorare la temperatura generata da detto dispositivo.
10. 10, Un Socket (2) per effettuare un test su di un componente elettronico (200), il Socket (2) comprendendo una sede (42) atta ad accogliere il componente elettronico (200) su cui effettuare il test, il Socket (2) comprendendo ulteriormente un dispositivo (10) come da una o più delle precedenti rivendicazioni dalla 1 alla 9.