JP2007109534A - Ｉｃソケット - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣパッケージを正確に位置合わせでき、位置ずれが生じた場合であっても、位置ずれ量を容易に確認できるＩＣソケットを提供する。
【解決手段】ソケット３２に挿入されるＩＣパッケージを位置決めして固定するＩＣソケット１００であって、ＩＣパッケージの四隅のうち一方の対角線上の角部を固定する固定チャック部２５と、ＩＣパッケージの他方の対角線上の角部をＩＣパッケージの中心に向かって押し出す可動チャック部２７とを備えた。可動チャック部２７は、双方の角部に対して接近離反動する一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂを有し、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂが、クランプ軸３７と、クランプ軸３７に固定されて一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂに係合する一対のカム板３９ａ，３９ｂとを一体構造とされたガイド部材３５の動作で共に駆動するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、装着されたＩＣパッケージの位置決めを行ってセンター合わせをするＩＣソケットに関する。

ＩＣパッケージを装着するＩＣソケットは、４隅又は４辺にガイドをつけて位置決めを行う機構が一般的に知られている。これらの機構では、ＩＣパッケージの寸法ばらつき（公差）を考慮して、ばらつきが最大になる寸法でガイド位置が設計されるが、これでは位置精度に欠ける問題が生じる。このような不具合を解消するものに、例えば、特許文献１に開示されるＩＣソケットがある。

図６（ａ）に示すように、このＩＣソケット１は、４辺又は４隅のガイド３，５，７，９が中心に押し出し位置決めする機構である。すなわち、ＩＣパッケージ１１の４隅の角部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを位置決めするためにガイド３，５，７，９を有する位置決め機構が四隅にそれぞれ設けられている。ガイド３，５，７，９によってＩＣパッケージ１１の角部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのそれぞれに作用する力が合成され、ＩＣパッケージ１１の対角線方向に作用する力として中心に向って作用するので、四隅のガイド３，５，７，９によってＩＣパッケージ１１が四方向から均一な力で押される。これにより、力がバランスするＩＣソケット１の中央部の位置においてＩＣパッケージ１１が止まって、ＩＣパッケージがセンター合わせ状態となる。
特開２００４−１４４７０号公報

近年のＩＣパッケージの電極は、多ピン化、又は狭ピン化している。また、固体撮像素子パッケージについては、多画素化、単焦点化している。これらのトレンドに伴って、ＩＣパッケージの特性検査及び品質検査で使用するＩＣソケットに対しては、着実に電極が低電気抵抗で接触すること、固体撮像素子パッケージの場合は精密に光学中心に位置合わせされること、また自動搬送装置と組み合わせて自動化が可能であること等の要請がある。
しかしながら、上記した従来のＩＣソケット１は、押し出し機構がそれぞれ独立のため、ストロークが一致せず、正確なセンター出しができない。また、仮にガイドの摩耗、ストロークのずれ等が生じた場合、独立移動されるガイドが４方向から寄って来るため、図６（ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ１１が回転した状態で支持されることがあり、センターずれが発生してもその検出が困難である問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ＩＣパッケージを正確に位置合わせ（センター合わせ）することができるとともに、位置ずれが生じた場合であっても、位置ずれ量を容易に確認することができるＩＣソケットを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）ソケットに挿入されるＩＣパッケージを位置決めして固定するＩＣソケットであって、ＩＣパッケージの四隅のうち一方の対角線上の角部を固定する固定チャック部と、前記ＩＣパッケージの他方の対角線上の角部を前記ＩＣパッケージの中心に向かって押し出す可動チャック部と、を備えたことを特徴とするＩＣソケット。

このＩＣソケットによれば、まず、固定チャック部の間で概略の位置決めがなされた後、さらに可動チャック部が中心に向かって押し出し作動することで、ＩＣパッケージを正確に位置合わせ（センター合わせ）することができ、その際、駆動系の摩耗等により位置ずれが生じた場合でも、固定チャック部との距離（隙間量）を把握することで、４方向のチャック可動構造では把握不可能であった位置ずれ量が容易に確認可能となる。

（２）前記可動チャック部が、双方の角部に対して接近離反動する一対のクランプ爪を有し、該一対のクランプ爪が、クランプ軸と、該クランプ軸に固定されて前記一対のクランプ爪に係合する一対のカム板とを一体構造とされたガイド部材の動作で共に駆動するようにしたことを特徴とする（１）項記載のＩＣソケット。

このＩＣソケットによれば、一体構造とされたガイド部材により、一対のクランプ爪の双方を駆動するので、押し出しタイミングのずれがなく、ストロークも一致する。これにより、高精度な位置合わせ（センター合わせ）ができる。

（３）前記可動チャック部が、前記他方の対角線方向にスライド自在とするリニアガイド機構を備えたことを特徴とする（１）項又は（２）項記載のＩＣソケット。

このＩＣソケットによれば、可動チャック部の一対のクランプ爪が、それぞれに設けられたリニアガイド機構によって対角線方向の移動が案内され、ガタツキのないスライド移動が可能となって、高精度な位置合わせ（センター合わせ）ができる。

（４）前記固定チャック部及び前記可動チャック部により固定されたＩＣパッケージに対して電気的接続を行うコンタクト部を備えたことを特徴とする（１）項〜（３）項のいずれか１項記載のＩＣソケット。

このＩＣソケットによれば、固定チャック部及び可動チャック部によりＩＣパッケージがセンター位置に常に正確に、かつ確実に位置決めされ、このＩＣパッケージの外部端子である半田ボールがコンタクト部と接触して電気的に接続され、常にセンター合わせされた正確な位置においてＩＣパッケージの測定が可能となり、安定した測定が可能となる。

（５）前記ＩＣパッケージが固体撮像素子パッケージであることを特徴とする（１）項〜（４）項のいずれか１項記載のＩＣソケット。

このＩＣソケットによれば、固定チャック部及び可動チャック部によりＩＣパッケージがセンター位置に常に正確に、かつ確実に位置決めされ、例えば測定用の光照射手段からの光が、固体撮像素子パッケージの所望の受光領域に高精度に照射でき、常にセンター合わせされた正確な位置において固体撮像素子パッケージの測定が可能となり、高精度な受光測定が可能となる。

本発明に係るＩＣソケットよれば、ＩＣパッケージの四隅のうち一方の対角線上の角部を固定する固定チャック部と、他方の対角線上の角部をＩＣパッケージの中心に向かって押し出す可動チャック部とを備えたので、まず、固定チャック部の間で概略の位置決めがなされた後、さらに可動チャック部が中心に向かって押し出し作動することで、ＩＣパッケージを正確に位置合わせ（センター合わせ）することができる。また、その際に、駆動系の摩耗等により位置ずれが生じた場合であっても、固定チャック部との距離（隙間量）を把握することで、４方向のチャック可動構造では把握不可能であった位置ずれ量を容易に確認することができる。

以下、本発明に係るＩＣソケットの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るＩＣソケットの上方から見た平面図、図２は図１に示したＩＣソケットを下面側から見た平面図、図３は図１の側面図、図４は図１に示したリニアガイド機構の拡大斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態によるＩＣソケット１００は、基台２１の上面２１ａに、方形板状のＩＣパッケージＰ（図３参照）を位置決め保持するためのチャック２３を備える。チャック２３は、ＩＣパッケージＰの一方の対角線上の角部を位置決めする固定チャック部２５と、ＩＣパッケージＰの他方の対角線上の角部を位置決めする可動チャック部２７とを有する。

これら固定チャック部２５と可動チャック部２７とが四隅に配置された四角形状の各辺部には、ＩＣパッケージＰの周縁を載置する一対の短辺載置座２９ａ、２９ｂと、一対の長辺載置座３１ａ，３１ｂとが間隙を有して配設されている。このうち、固定チャック部２５と、一対の短辺載置座２９ａ、２９ｂ、一対の長辺載置座３１ａ，３１ｂとは、基台２１の上面２１ａに固定されている。固定チャック部２５、可動チャック部２７、短辺載置座２９ａ、２９ｂ、長辺載置座３１ａ，３１ｂ、及び内側の収容空間３２は、ソケット３４を構成している。

固定チャック部２５と可動チャック部２７は、一対のクランプ爪２５ａ、２５ｂと、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂを有する。これらクランプ爪２５ａ、２５ｂ、クランプ爪２７ａ、２７ｂには、ＩＣパッケージＰの角部を対角線方向外側に移動規制する方形状に欠切された載置段部３３がそれぞれ形成されている。

固定チャック部２５のクランプ爪２５ａ、２５ｂは、ＩＣパッケージＰの公差が最大となる寸法で離間配置されている。すなわち、固定チャック部２５の間には、公差内でばらつく全てのＩＣパッケージＰが装着可能となる一方、公差から外れたＩＣパッケージＰの装着を不能としている。ＩＣソケット１００は、これによって先ず、ＩＣパッケージＰが所定の公差内のものであるかが判別されるようになっている。

一方、可動チャック部２７は、ＩＣパッケージＰの他方の対角線方向に接近離反動自在となっている。ＩＣパッケージＰの装着時、当該可動チャック部２７は、固定チャック部２５の離間距離より大きく離間された退避位置に配置されている。すなわち、可動チャック部２７の一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂは、ＩＣパッケージＰの他方の対角線上の角部に対して接近離反動するようになっている。この接近離反動は、基台２１の下面側に設けられるガイド部材３５によって可能となる。

図２に示すように、ガイド部材３５は、基台２１の下面中央部に回動自在に設けられたクランプ軸３７と、このクランプ軸３７の外周から上記他方の対角線に沿って延出した一対のカム板３９ａ，３９ｂとを主要構成部材としてなる。

図４に示すように、可動チャック部２７のクランプ爪２７ａ、２７ｂは、リニアガイド機構４１によって上記の他方の対角線方向にスライド自在となっている。リニアガイド機構４１は、基台２１の上面に、上記他方の対角線方向に延在して固設された断面逆Ｔ字形状のレール部材４１ａと、それぞれのクランプ爪２７ａ、２７ｂの下面に形成されてレール部材４１ａに摺動自在に嵌合するガイド溝４１ｂとからなる。可動チャック部２７の一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂが、それぞれに設けられたリニアガイド機構４１によって対角線方向の移動が案内されることで、ガタツキのないスライド移動が可能となり、高精度な位置合わせ（センター合わせ）ができるようになっている。

また、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂの下面からは、図２，図３に示す係合ピン４３が垂設されている。係合ピン４３は、クランプ爪２７ａ、２７ｂの下面から突出し、基台２１を貫通して基台２１の下面から垂下する。なお、基台２１には、クランプ爪２７ａ、２７ｂのスライドに伴う係合ピン４３の移動を可能とする不図示の遊嵌穴が形成されている。

クランプ軸３７から延出した一対のカム板３９ａ、３９ｂの先端には、係合ピン４３が進入する長穴状の係合穴４５が形成されている。クランプ軸３７は、回動されることにより、一対のカム板３９ａ、３９ｂを回動させる。これにより、カム板３９ａ、３９ｂの先端の係合穴４５に進入している係合ピン４３は押圧される。可動チャック部２７の一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂは、この係合ピン４３の押圧力によって上記の他方の対角線方向にスライド駆動される。例えば、図２に示すクランプ軸３７を時計回りに回転させれば、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂが離反方向にスライドされ、反時計方向に回転させれば、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂが接近方向にスライドされることとなる。

このクランプ軸３７は、手動により、又は自動化装置のエアシリンダ、電動モータ等のアクチュエーターによって駆動される。

固定チャック部２５、可動チャック部２７、短辺載置座２９ａ、２９ｂ、長辺載置座３１ａ，３１ｂに包囲された基台２１の上面２１ａには、不図示の複数個のコンタクトが縦横に配設されている。また、基台２１上にはＩＣパッケージＰを上方から押下する不図示の押圧手段が配設されている。

本実施の形態では、ＩＣパッケージＰとして、例えばボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）タイプ等のＩＣパッケージＰが用いられる。この種のＩＣパッケージＰの下面には、半田ボール等の外部端子が形成される。なお、本発明において用いられるＩＣパッケージＰは、この種のＢＧＡタイプのＩＣパッケージＰ以外のＩＣパッケージＰであっても、同様の構造を有するものであれば好適に用いることができるのは勿論である。

したがって、固定チャック部２５、可動チャック部２７、短辺載置座２９ａ、２９ｂ、長辺載置座３１ａ，３１ｂに保持されたＩＣパッケージＰは、不図示の押圧手段によって上方より押下されることで、下面側の外部端子が、基台２１上に設けられた不図示の所定のコンタクトに接触して、電気的に接続されるようになっている。これにより、当該ＩＣソケット１００を備えたコンタクトユニットによるＩＣパッケージＰの測定が可能となる。

なお、このようなＩＣパッケージＰとして、例えば固体撮像素子パッケージを好適に挙げることができる。この場合、固定チャック部２５及び可動チャック部２７によりＩＣパッケージＰがセンター位置に常に正確に、かつ確実に位置決めされるので、例えば測定用の光照射手段からの光が、固体撮像素子パッケージの所望の受光領域に高精度に照射できるようになる。これにより、常にセンター合わせされた正確な位置において固体撮像素子パッケージの測定が可能となり、高精度な受光測定が可能となる。

次に、上記のように構成されたＩＣソケットの作用を説明する。
図５はＩＣパッケージ装着前の平面視を（ａ）、ＩＣパッケージ装着直後の平面視を（ｂ）、可動チャック部作動時の平面視を（ｃ）に示したＩＣパッケージ位置決め動作説明図である。
図５（ａ）に示すように、ＩＣパッケージＰの装着前では、クランプ軸３７が回転され、可動チャック部２７のクランプ爪２７ａ、２７ｂが離反方向に移動され、退避位置に配置されている。この状態で、先ず、固定チャック部２５のクランプ爪２５ａ、２５ｂの間に、図５（ｂ）に示すように、一方の対角線Ｌ１を一致させたＩＣパッケージＰが載置される。ＩＣパッケージＰは、角部Ｐａ，Ｐｂが、各載置段部３３に載置されることで支持される。

ＩＣパッケージＰは、最大公差の寸法で離間された固定チャック部２５のクランプ爪２５ａ、２５ｂの間に配置されることで、先ず、公差内の寸法であるかが判別される。すなわち、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂの間に装着完了すれば、当該ＩＣパッケージＰは、最大寸法公差内のＩＣパッケージＰであることが判明する。

続いて、図５（ｃ）に示すように、クランプ軸３７が回転されると、クランプ軸３７に設けられたカム板３９ａ、３９ｂが同方向に回転され、カム板３９ａ、３９ｂの係合穴４５に進入した係合ピン４３が押圧される。この係合ピン４３の押圧によって、クランプ爪２７ａ、２７ｂが他方の対角線Ｌ２方向で、接近方向にスライドされる。可動チャック部２７の一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂが接近方向にスライドされることで、既に固定チャック部２５に保持されていた状態のＩＣパッケージＰが、今度は、他方の対角線Ｌ２方向から可動チャック部２７によって挟持されることとなる。

この場合、一体構造とされたガイド部材３５により、一対のクランプ爪２７ａ、２７ｂの双方を駆動するので、押し出しタイミングのずれがなく、ストロークも一致する。これにより、高精度な位置合わせ（センター合わせ）が可能となる。

このように、固定チャック部２５の間で概略の位置決めがなされた後、さらに可動チャック部２７が中心に向かって押し出し作動することで、ＩＣパッケージＰを正確に位置合わせ（センター合わせ）することができ、その際、駆動系の摩耗等により位置ずれが生じた場合でも、固定チャック部２５のクランプ爪２５ａ、２５ｂと、ＩＣパッケージＰの角部Ｐａ，Ｐｂとの距離（例えば隙間量δ）を把握することで、４方向のチャック可動構造では把握不可能であった位置ずれ量が容易に確認可能となる。

この際の位置ずれ量δは、クランプ爪２５ａ、２５ｂと角部Ｐａ，Ｐｂとの間に、隙間ゲージを挿入することによって数量的な把握が可能となる。

固定チャック部２５及び可動チャック部２７によりＩＣパッケージＰがセンター位置に正確、かつ確実に位置決めされたなら、不図示の押圧手段が作動されることで、ＩＣパッケージＰの下面に形成された外部端子である半田ボールがコンタクト部と接触して電気的に接続される。これにより、センター合わせされた正確な位置において、ＩＣパッケージＰの測定が可能となり、安定した測定が可能となる。

したがって、本実施の形態によるＩＣソケット１００によれば、ＩＣパッケージＰの四隅のうち一方の対角線Ｌ１上の角部Ｐａ，Ｐｂを固定する固定チャック部２５と、他方の対角線Ｌ２上の角部Ｐｃ，ＰｄをＩＣパッケージＰの中心に向かって押し出す可動チャック部２７とを備えたので、まず、固定チャック部２５の間で概略の位置決めがなされた後、さらに可動チャック部２７が中心に向かって押し出し作動することで、ＩＣパッケージＰを正確に位置合わせ（センター合わせ）することができる。また、その際に、駆動系の摩耗等により位置ずれが生じた場合であっても、固定チャック部２５との距離（隙間量δ）を把握することで、４方向のチャック可動構造では把握不可能であった位置ずれ量を容易に確認することができる。

本発明に係るＩＣソケットの上方から見た平面図である。 図１に示したＩＣソケットを下面側から見た平面図である。 図１の側面図である。 図１に示したリニアガイド機構の拡大斜視図である。 ＩＣパッケージ装着前の平面視を（ａ）、ＩＣパッケージ装着直後の平面視を（ｂ）、可動チャック部作動時の平面視を（ｃ）に示したＩＣパッケージ位置決め動作説明図である。 四隅のガイドが独立駆動される概略構成を（ａ）、回転した状態で支持されたＩＣパッケージを（ｂ）に表した従来ＩＣソケットの説明図である。

符号の説明

２５ 固定チャック部
２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂ クランプ爪
３２ ソケット
２７ 可動チャック部
３５ ガイド部材
３７ クランプ軸
３９ａ，３９ｂ カム板
４１ リニアガイド機構
１００ ＩＣソケット
Ｌ１ 一方の対角線
Ｌ２ 他方の対角線
Ｐ ＩＣパッケージ
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ 角部

Claims (5)

1. ソケットに挿入されるＩＣパッケージを位置決めして固定するＩＣソケットであって、
   ＩＣパッケージの四隅のうち一方の対角線上の角部を固定する固定チャック部と、
   前記ＩＣパッケージの他方の対角線上の角部を前記ＩＣパッケージの中心に向かって押し出す可動チャック部と、
   を備えたことを特徴とするＩＣソケット。
2. 前記可動チャック部が、双方の角部に対して接近離反動する一対のクランプ爪を有し、
   該一対のクランプ爪が、クランプ軸と、該クランプ軸に固定されて前記一対のクランプ爪に係合する一対のカム板とを一体構造とされたガイド部材の動作で共に駆動するようにしたことを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。
3. 前記可動チャック部が、前記他方の対角線方向にスライド自在とするリニアガイド機構を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＩＣソケット。
4. 前記固定チャック部及び前記可動チャック部により固定されたＩＣパッケージに対して電気的接続を行うコンタクト部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のＩＣソケット。
5. 前記ＩＣパッケージが固体撮像素子パッケージであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のＩＣソケット。

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