JP2006234448A - Ｉｃソケット - Google Patents

Abstract

【課題】デバイスの製造ばらつき（公差）を考えて、デバイス外形ガイド部を大きくし過ぎるとデバイスのがたつきが大きく精度の高い位置合わせができず、小さすぎるとデバイスの落とし込みが不能となる。
【解決手段】コンタクトピン１０を有するソケット本体１に取り付けられ、デバイスＤを載置する凹部７を有する下部フローティングプレート２と、ソケット本体１に対して上下動可能な蓋体３に取り付けられた上部フローティングプレート４とを備え、上部フローティングプレート４の下面に、蓋体３を閉じたときデバイスＤの外形に当ってデバイスＤをソケット本体１のセンタに合わせるデバイス外形ガイド部１８を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイス等の電気検査を実施する際に使用するＩＣソケットに関する。

ＩＣパッケージ等の半導体デバイス（以下、デバイスと称す）の信頼性試験を実施する際に、デバイスをＩＣソケット本体に取り付けられているフローティングプレートと称される位置決め部材に搭載して位置決めを行い、ＩＣソケット本体のコンタクトピンとデバイスの端子を接触させるようにしている。従来、この種のフローティングプレートとして、デバイスを搭載する凹部の外周にガイド面を設けた構造のデバイス外形ガイド部を備えた構造のものがある。このフローティングプレートは、デバイスを着座させて、上部の蓋を閉め、デバイス外形ガイド部によりデバイス外形での位置合わせを行った後、検査をおこなうものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−７９２７５号公報

上記のように、ソケット本体のフローティングプレートにデバイス外形ガイド部を設ける場合、デバイスの製造ばらつき（公差）を考えて、全てのデバイスに対応するためには、デバイス公差の最大値でデバイス外形ガイドを製作する必要がある。例えば、デバイス外形寸法がＡ（基本寸法）±Ｂ（公差）の場合を考える。

図６（ａ）に示すように、このようなデバイス外形寸法の場合は、フローティングプレート２のデバイス外形ガイド部の大きさはＡ＋Ｂで設計することとなる。このため、デバイス外形が公差内で小さい場合（Ａ−Ｂ）、デバイス外形ガイド内でのがたつきが大きく精度の高い位置合わせができない。この場合のがたつき量は、ソケットのデバイス外形ガイドの大きさ（Ａ＋Ｂ）−デバイス外形サイズ（Ａ−Ｂ）＝２Ｂのがたつきが発生する。なお、ここでは説明を簡単にするため、デバイス挟み込み防止のためのクリアランスＣは除外しているが、実際の設計では、所定のクリアランスをプラスしての設計をとる場合も多く、その場合はがたつき量は２Ｂ＋Ｃとなる。

このような不都合を回避するために、デバイス外形ガイドの大きさを、（Ａ−Ｂ）で設計することが考えられるが、そうすると、図６（ｂ）に示すように、デバイス外形が公差内で大きい（Ａ＋Ｂ）である場合、デバイスが傾いて入る、あるいは落とし込み不能となる等の問題が発生する。このため、図６（ａ）に示すように、デバイス外形ガイドは公差含めたデバイス最大外形（Ａ＋Ｂ）で製作する必要があり、そのため、上記のようながたつきの問題が生じていた。

本発明によれば、
コンタクトピンを有するソケット本体と、
前記ソケット本体に取り付けられ、デバイスを載置する凹部を有する下部フローティングプレートと、
前記ソケット本体に対して上下動可能な蓋体と、
前記蓋体に取り付けられた上部フローティングプレートとを備え、
前記上部フローティングプレートが、その下面に、前記蓋体を閉じたとき前記デバイスの外形に当ってデバイスを前記ソケット本体のセンタに合わせるデバイス外形ガイド部を備えていることを特徴とするＩＣソケットが提供される。

蓋体に取り付けられた上部フローティングプレートに設けた位置あわせ専用の上部デバイス外形ガイドにより、デバイスの位置合わせが可能となるため、下部フローティングプレートにデバイスをラフに載置するだけでよく、従来のように、デバイスが落とし込めない、あるいはがたつきが生じる等の課題が解消される。

本発明によれば、上部フローティングプレートによりデバイスは最終的に高精度でＩＣソケットのセンタへ位置決めすることが可能となるとともに、ＩＣソケット本体がシンプルな構成となるため、ソケットの低価格化が可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明のＩＣソケット用のデバイス位置決め機構の第１実施形態を示す縦断側面図、図２（ａ）は上部フローティングプレートの下面図、図２（ｂ）は下部フローティングプレートの上面図である。

ＩＣソケット本体１に下部フローティングプレート２がばね（図示せず）により浮かされた状態で取り付けられ、上部の蓋体３には上部フローティングプレート４が、ばね（図示せず）により浮かされた状態で取り付けられている。

図１および図２（ｂ）に示すように、下部フローティングプレート２は、四角の基板５の中央部に、周囲の側壁６により囲まれた四角の凹部７が形成されている。凹部７の中央部には開口部８が形成され、開口部８の下方にＩＣソケット本体１に取り付けられたコンタクトピン１０が設けられている。側壁６の内面には、凹部７から垂直に立上がる垂直ガイド面１１が形成され、垂直ガイド面１１の上縁部には凹部７に向かって下り傾斜のテーパガイド面１２が形成されている。この側壁６の各辺の内側には、２個ずつガイド溝１３が下向きに形成されている。ガイド溝１３の底部には、凹部７の底部より若干えぐられた落込み部１４が形成されている。

図１および図２（ａ）に示すように、上部フローティングプレート４は、四角の基板１６の下面に、上記ガイド溝１３に対応したガイド突片１７が形成されたものである。ガイド突片１７の内面には、デバイスDの外形に当接する下広がりのテーパ面１８が形成されている。上部フローティングプレート４には、上下方向のガイド孔２０に上下動可能にプッシャ１９が設けられている。このプッシャ１９と上部フローティングプレート４は、蓋体３に対しばねで浮かされた状態であり、蓋体３がＩＣソケット本体１に対して押さえ込まれる際に、まず上部フローティングプレート４がデバイスＤに当たり、ばねが縮む間にデバイスＤが位置決めされ、その後プッシャ１９で押さえ込まれるようになったもので、この機構自体は周知のものである。

図１に示すように、ＩＣパッケージ等のデバイスＤは、基本寸法Ａ、公差±Ｂをもって製造されるとする。下部フローティングプレート２のデバイス外形ガイド寸法（垂直ガイド面１１間の寸法）は、従来と同様にデバイスの最大外形寸法（Ａ＋Ｂ）またはそれ以上の寸法に設定されている。

デバイスＤを押さえる上部フローティングプレート４のデバイス外形ガイド寸法（テーパ面１８の根元間の寸法）は、デバイスの最小外形寸法（Ａ−Ｂ）以下に設定されている。

次に、ＩＣソケットでの位置決めの動作を説明する。
図３（ａ）に示すように、デバイスＤが下部フローティングプレート２の凹部７に落とされたとき、デバイスＤは下部フローティングプレート２のデバイス外形ガイド（垂直ガイド面１１）で大まかな位置あわせが実施される。図３（ａ）では、デバイスＤのサイズが最小（Ａ−Ｂ）で位置が大きくずれた状態をしめしている。

次に、図３（ｂ）に示すように、検査のために蓋体３で押さえるときに、プッシャ１９がデバイスＤに接触する前に、上部フローティングプレート４のデバイス外形ガイドであるテーパ面１８で高精度位置あわせを実施する。上側のデバイス外形ガイドは、大きさが（Ａ−Ｂ以下）になるようにテーパ面１８により設定されており、蓋体３で押さえ込まれていくに従ってデバイスＤをセンタに位置合わせしていく。

最後に、図３（ｃ）に示すように、上部フローティングプレート４での位置あわせが完了した後、蓋体３のさらなる下降動作に伴ってプッシャ１９が下降し、デバイスＤを完全に押さえ込む。このとき、デバイスのコンタクトとＩＣソケット本体のコンタクトピン１０が完全接触する。

図４は、本発明の第２実施形を示す縦断側面図、図５（ａ）は下部フローティングプレートの下面図、図５（ｂ）は下部フローティングプレートの上面図である。

図４および図５（ｂ）に示すように、下部フローティングプレート２は、四角の基板の中央部に、周囲の側壁６により囲まれた四角の凹部７が形成されている。側壁６には、第１実施形態で示す垂直ガイド面１１およびテーパガイド面１２がなく、凹部７の底部には、底部より若干えぐられた落込み部１４のみ形成されている。図４および図５（a）に示すように、上部フローティングプレート４の構成は第１実施形態と同一である。検査のために蓋体３で押さえるときに、押さえ込まれていくに従ってデバイスＤをセンターに位置あわせしていく動作は、図３と同じであるので説明を省略する。

この第２実施形態では、ＩＣソケットの使用時に、例えば高精度のハンドラを用いて、デバイスの落とし込み位置が高い精度で出せる場合に、下部フローティングプレート２での位置合わせを行うことなく実施可能であり、下部フローティングプレート２にデバイス外形ガイドが不要となるので、構成がより簡略化される。

第１実施形態に係るＩＣソケットの要部の縦断側面図である。 （ａ）は図１の上部フローティングプレートの下面図、（ｂ）は下部フローティングプレートの上面図である。 デバイス位置合わせ動作を示す縦断側面図である。 第２実施形態に係わるＩＣソケットの要部の縦断側面図である。 （ａ）は図４の上部フローティングプレートの下面図、（ｂ）は下部フローティングプレートの上面図である。 従来のＩＣソケットにおけるフローティングプレートの縦断側面図である。

符号の説明

１ ソケット本体
２ 下部フローティングプレート
３ 蓋体
４ 上部フローティングプレート
５ 基板
６ 側壁
７ 凹部
８ 開口部
１０ コンタクトピン
１１ 垂直ガイド面
１２ テーパガイド面
１３ ガイド溝
１４ 落込み部
１６ 基板
１７ ガイド突片
１８ テーパ面（デバイス外形ガイド部）
１９ プッシャ
２０ ガイド孔

Claims (5)

1. コンタクトピンを有するソケット本体と、
   前記ソケット本体に取り付けられ、デバイスを載置する凹部を有する下部フローティングプレートと、
   前記ソケット本体に対して上下動可能な蓋体と、
   前記蓋体に取り付けられた上部フローティングプレートと
   を備え、
   前記上部フローティングプレートは、その下面に、前記蓋体を閉じたとき前記デバイスの外形に当って前記デバイスを前記ソケット本体のセンタに合わせるデバイス外形ガイド部を備えていることを特徴とするＩＣソケット。
2. 請求項１記載のＩＣソケットにおいて、
   前記下部フローティングプレートは、
   基板の中央部に周囲の側壁により囲まれた四角の凹部と、
   前記側壁の内面に形成された、前記凹部から垂直に立上がる垂直ガイド面と、
   前記側壁に形成された下向きのガイド溝およびこのガイド溝の底部に形成された、前記凹部より落ち込んだ落ち込み部と、を備え、
   前記上部フローティングプレートは、
   下面に前記ガイド溝および落ち込み部に嵌まるガイド突片が形成され、前記ガイド突片の内面にデバイスの外形に当る下広がりのテーパ面からなるデバイス外形ガイド部が形成されたものであることを特徴とするＩＣソケット。
3. 請求項１記載のＩＣソケットにおいて、
   前記下部フローティングプレートは、
   基板の中央部に周囲の側壁により囲まれた四角の凹部と、
   前記側壁の下端部に形成された、前記凹部より落ち込んだ落ち込み部と、を備え、
   前記上部フローティングプレートは、
   下面に前記落ち込み部に嵌まるガイド突片が形成され、前記ガイド突片の内面にデバイスの外形に当る下広がりのテーパ面からなるデバイス外形ガイド部が形成されたものであることを特徴とするＩＣソケット。
4. 請求項２記載のＩＣソケットにおいて、
   前記デバイスの外形寸法をＡ±Ｂ（Ａ：基本寸法、Ｂ：公差）とするとき、前記下部フローティングプレートの垂直ガイド面の外形寸法がＡ＋Ｂ以上、前記上部フローティングプレートの前記デバイス外形ガイド部の最上部の寸法がＡ−Ｂ以下に設定されたことを特徴とするＩＣソケット。
5. 請求項３記載のＩＣソケットにおいて、
   前記デバイスの外形寸法をＡ±Ｂ（Ａ：基本寸法、Ｂ：公差）とするとき、前記上部フローティングプレートの前記デバイス外形ガイド部の最上部の寸法がＡ−Ｂ以下に設定されたことを特徴とするＩＣソケット。

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