JP2022064154A - 測定用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板に電子部品が接続された電子モジュールを測定対象とする場合に、フレキシブル基板の変形を抑制することができる測定用ソケットを提供すること。【解決手段】本発明の一態様は、フレキシブル基板に電子部品が接続された電子モジュールを測定対象とする測定用ソケットであって、電子モジュールを収容する凹部を有するベースと、ベースの凹部に収容された電子モジュールのフレキシブル基板を押圧する押圧部と、フレキシブル基板の端部を所定位置までガイドする傾斜ガイド面と、を備え、押圧部は、固定部分と、固定部分に対して進退可能に設けられる可動部分とを有し、押圧部でフレキシブル基板を押圧する際、可動部分がフレキシブル基板の端部と接触して、傾斜ガイド面に沿って移動するフレキシブル基板の端部とともに可動することを特徴とする測定用ソケットである。【選択図】図１

Description

本発明は、電子モジュールの導通検査や特性測定などを行う際に用いられる測定用ソケットに関する。

従来、ＩＣ等の電子部品の電気的な測定を行う際に用いられる測定用ソケット（以下、単に「ソケット」とも言う。）として、電子部品を一方向に押圧して位置決めするソケットが開示されている。例えば、特許文献１では、ＩＣパッケージの表面を押圧して位置決めを行う半導体装置用ソケットが開示される。

また、特許文献２には、ソケットカバーの電気部品を押圧する押圧動作に伴って操作され、収容部に収容された電気部品の位置決め部と反対側の隅角部にて直交する側面にそれぞれ点接触し、電気部品を位置決め部に対して片寄せする片寄せ手段を備えた電気部品用ソケットが開示される。

また、特許文献３には、ソケット本体に、電気部品が押圧部材で押圧される前に、載置部の周縁部の一部に設けられた固定ガイド部に当接される電気部品の側面と反対側の側面を固定ガイド部の方向に押し、電気部品を固定ガイド部に当接させて所定の載置位置に位置決めする手段を備えた電気部品用ソケットが開示される。

特開２０１１－０２３１６４号公報 特開２００５－０６１９４８号公報 特開２００４－２９６１５５号公報

電子モジュールとして、フレキシブル基板に電子部品が接続されたものを測定対象とする測定ソケットでは、電子モジュールを位置決めする際、電子部品の位置合わせとともにフレキシブル基板の位置も合わせる必要がある。フレキシブル基板を位置合わせする際には、押圧部によってフレキシブル基板を押さえながらフレキシブル基板を基準位置へ追い込み、位置固定している。この際、フレキシブル基板に不要な力を加えないようにして、フレキシブル基板を変形させない工夫が求められる。

本発明は、フレキシブル基板に電子部品が接続された電子モジュールを測定対象とする場合に、フレキシブル基板の変形を抑制しながら位置固定することができる測定用ソケットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、フレキシブル基板に電子部品が接続された電子モジュールを測定対象とする測定用ソケットであって、電子モジュールを収容する凹部を有するベースと、ベースの凹部に収容された電子モジュールのフレキシブル基板を押圧する押圧部と、フレキシブル基板の端部を所定位置までガイドする傾斜ガイド面と、を備え、押圧部は、固定部分と、固定部分に対して進退可能に設けられる可動部分とを有し、押圧部でフレキシブル基板を押圧する際、可動部分がフレキシブル基板の端部と接触して、傾斜ガイド面に沿って移動するフレキシブル基板の端部とともに可動することを特徴とする測定用ソケットである。

このような構成によれば、フレキシブル基板の端部が傾斜ガイド面に乗り上げて載置された場合でも、押圧部の可動部分によってフレキシブル基板の端部を傾斜ガイド面に沿って押していき、所定位置まで送り込むことができる。これにより、押圧部によってフレキシブル基板を押圧した際、端部を変形させてしまうことを防止できる。

上記測定用ソケットにおいて、傾斜ガイド面から可動部分が離れている状態で、可動部分は上下方向にみて傾斜ガイド面と重なる位置に配置され、可動部分が傾斜ガイド面と接触したあと、フレキシブル基板の端部を押圧する際、可動部分が傾斜ガイド面に沿いながら端部を所定位置まで送るように移動することが好ましい。これにより、フレキシブル基板の端部が傾斜ガイド面に乗り上げて載置された場合でも、可動部分がフレキシブル基板の端部と接触して、傾斜ガイド面に沿って所定位置まで送り込むことができる。

上記測定用ソケットにおいて、ベースに対して回動可能に支持されたカバーと、ベースとカバーとの間に設けられたセンターカバーをさらに備え、センターカバーには、センターカバーがベースに近づいた際に電子部品を基準壁に押圧するための位置決め部が設けられ、カバーには押圧部が設けられ、カバーおよびセンターカバーがベースに近づき、位置決め部によって電子部品を押圧した後に押圧部によってフレキシブル基板の押圧が行われるよう構成されていてもよい。これにより、電子部品を位置決めした状態でフレキシブル基板が押圧部によって所定位置に送られるため、電子部品の位置決めと、フレキシブル基板の位置合わせとの両立を図ることができる。

本発明によれば、フレキシブル基板に電子部品が接続された電子モジュールを測定対象とする場合に、フレキシブル基板の変形を抑制しながら位置固定することができる測定用ソケットを提供することが可能になる。

第１実施形態に係る測定用ソケットを例示する斜視図である。 測定対象の電子モジュールを例示する斜視図である。 押圧部を例示する斜視図である。 押圧部を例示する分解斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、押圧部の動作を例示する模式断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、押圧部の動作を例示する模式断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、参考例を示す模式断面図である。 第２実施形態に係るコンタクト装置を例示する模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る測定用ソケットを例示する斜視図である。
図２は、測定対象の電子モジュールを例示する斜視図である。
図３は、押圧部を例示する斜視図である。
図４は、押圧部を例示する分解斜視図である。

本実施形態に係る測定用ソケット１は、電子モジュール１００の特性（電気的特性や光学的特性など）を測定するソケットである。測定用ソケット１は、測定対象となる電子モジュール１００を搭載して位置決めし、電子モジュール１００との接続（電気的な接続や光軸合わせ）を行う。

本実施形態では、測定対象となる電子モジュール１００として、フレキシブル基板１０２に電子部品１０１およびコネクタ１０３が接続されたものが適用される。フレキシブル基板１０２には配線パターンが形成され、電子部品１０１とコネクタ１０３との間の通電がなされる。したがって、本実施形態の測定用ソケット１では、コンタクトピン（図示せず）をコネクタ１０３の端子と接触させることによって、電子部品１０１に対する電気的な導通を得ることができる。電子部品１０１の例には受光素子やレンズなどの光学要素が設けられていてもよい。また、電子部品１０１の例には、電磁波や音波などの信号を用いて測定を行う電磁波・音波等計測部品も含まれる。すなわち、電子部品１０１には、イメージングデバイスまたは距離測定デバイスの少なくとも一方が含まれていてもよい。電子モジュール１００の具体例としては、カメラモジュール、指紋読み取りモジュール、ＴｏＦ（Time of Flight）、レーダセンサモジュール、超音波センサモジュール等が挙げられる。

本実施形態に係る測定用ソケット１は、ベース１０と、第１カバー２０と、押圧部３０と、第２カバー４０と、傾斜ガイド面５０とを備える。なお、以下の説明において、ベース１０における電子モジュール１００を搭載する面と直交する方向をＺ方向、Ｚ方向と直交する方向の１つをＸ方向、Ｚ方向およびＸ方向と直交する方向をＹ方向ということにする。

ベース１０は、電子モジュール１００を搭載する凹部１１を有する。凹部１１は、電子部品１０１およびフレキシブル基板１０２の配置位置を決めるためのガイドの役目を果たす。凹部１１の開口側には、上に広がるテーパ部が設けられ、テーパ部の下方にはストレート部が設けられている。凹部１１に載置された電子モジュール１００はテーパ部で呼び込まれて、ストレート部に収容される。

第１カバー２０は、ベース１０に対して回動可能に取り付けられる。本実施形態では、ベース１０の一端に設けられたヒンジ８１を介して第１カバー２０が取り付けられる。第１カバー２０は、ヒンジ８１の軸８５を中心として開閉動作可能に設けられる。第１カバー２０はバネ８６によって開く方向に付勢される。バネ８６の付勢力に打ち勝って第１カバー２０を閉じて、爪２６をベース１０に設けられたラッチ２５に掛けることで閉じた状態で固体される。

押圧部３０は、ベース１０の凹部１１に収容された電子モジュール１００のフレキシブル基板１０２を押圧する部材である。押圧部３０の詳細については後述する。

第２カバー４０はセンターカバーである。第２カバー４０は、ベース１０と第１カバー２０との間に設けられる。本実施形態では、第２カバー４０はヒンジ８２を介して第１カバー２０の回動の軸８５に取り付けられる。すなわち、第１カバー２０および第２カバー４０は共通の軸８５に取り付けられる。第２カバー４０には、第２カバー４０がベース１０に近づいた際に電子部品１０１を押圧するための位置決め部４１が設けられる。電子部品１０１の位置決めにおいては、上記のような第２カバー４０に設けられた位置決め部４１によるものであってもよいし、別途の押圧機構（図示せず）によって第１カバー２０などの閉動作と連動して電子部品１０１を基準位置（基準壁など）に押圧するものであってもよい。

このような第２カバー４０が設けられていることで、位置決め部４１によって電子部品１０１を位置決めした状態で押圧部３０によってフレキシブル基板１０２を所定位置に送り込み固定する。したがって、電子部品１０１の位置決めと、フレキシブル基板１０２の位置合わせとの両立を図ることができる。

傾斜ガイド面５０は、フレキシブル基板１０２の端部を所定位置までガイドする傾斜面であり、ベース１０の凹部１１の一部に設けられる。電子モジュール１００が凹部１１に収容される際、フレキシブル基板１０２は傾斜ガイド面５０に沿って凹部１１に呼び込まれる。

（押圧部の構成）
押圧部３０は、固定部分３１と、固定部分３１に対して進退可能に設けられる可動部分３２とを有する。本実施形態では、押圧部３０は第１カバー２０に設けられる。凹部１１に電子モジュール１００を収容した状態で第１カバー２０および第２カバー４０を閉じることで、押圧部３０によってフレキシブル基板１０２が押圧され、凹部１１の所定の位置へフレキシブル基板１０２が追い込まれ、位置固定される。

押圧部３０の固定部分３１は第１カバー２０に固定されており、第１カバー２０と一体的に回動する。固定部分３１は第１カバー２０にネジなどで固定されていてもよい。例えば、固定部分３１と第１カバー２０との間にスペーサ（図示せず）を設けることで、第１カバー２０を閉じた際の押圧部３０とフレキシブル基板１０２との接触のタイミングを調整することができる。

押圧部３０による固定部分３１には穴３１ｈが設けられており、この穴３１ｈに軸３１ａおよびコイルバネ３１ｂが挿入される。可動部分３２には軸３１ａを通す孔３２ｈが設けられる。コイルバネ３１ｂを固定部分３１の穴３１ｈに挿入し、可動部分３２の孔３２ｈに軸３１ａを通した状態で、孔３２ｈから突出した軸３１ａを穴３１ｈに挿入する。軸３１ａは、例えば螺合によって固定部分３１の穴３１ｈ内に挿入した状態で固定される。

軸３１ａの固定によって可動部分３２は軸３１ａに沿って移動可能に取り付けられる。可動部分３２は、固定部分３１の穴３１ｈの前方に設けられた溝部３１ｃ内に配置され、コイルバネ３１ｂによって固定部分３１から離れる方向に付勢される。したがって、通常の状態では、可動部分３２はコイルバネ３１ｂによって付勢されて溝部３１ｃ内における穴３１ｈから最も離れた位置に配置される。可動部分３２に対して穴３１ｈの方向へ力が加わると、可動部分３２はコイルバネ３１ｂの付勢力に打ち勝つことで穴３１ｈに近づくように溝部３１ｃ内を移動（スライド）することになる。

（押圧部の動作）
図５（ａ）から図６（ｂ）は、押圧部の動作を例示する模式断面図である。
図５（ａ）に示すように、ベース１０の凹部１１に電子モジュール１００が載置される。この際、電子モジュール１００のフレキシブル基板１０２は凹部１１内に収容される場合もあれば、フレキシブル基板１０２の端部が凹部１１の傾斜ガイド面５０に引っ掛かって凹部１１内に完全に収容されない場合もある。図５（ａ）には、フレキシブル基板１０２の端部が傾斜ガイド面５０に引っ掛かっている状態が示される。

次に、図５（ｂ）に示すように、第１カバー２０および第２カバー４０を閉じる。本実施形態に係る測定用ソケット１では、押圧部３０が傾斜ガイド面５０から離れている状態で、上下方向（Ｚ方向）にみて可動部分３２が傾斜ガイド面５０と重なる位置に配置される。このため、第１カバー２０および第２カバー４０を閉じていくと、可動部分３２は傾斜ガイド面５０と接触したあと、傾斜ガイド面５０に沿いながら下っていく。

この際、可動部分３２は傾斜ガイド面５０に沿って下りながらコイルバネ３１ｂの付勢力に打ち勝って軸３１ａに沿ってスライドしていくことになる。可動部分３２が傾斜ガイド面５０に沿って下っていくと、傾斜ガイド面５０の途中に掛かるフレキシブル基板１０２の端部に対して傾斜ガイド面５０の上から斜め下に向けて近づいていくことになる。

次に、図６（ａ）に示すように、第１カバー２０および第２カバー４０をさらに閉じていくと、傾斜ガイド面５０に沿って下っていく可動部分３２がフレキシブル基板１０２の端部に到達する。

そして、さらに第１カバー２０および第２カバー４０を閉じていくことで、図６（ｂ）に示すように、可動部分３２がフレキシブル基板１０２の端部を傾斜ガイド面５０に沿って上から斜め下に向けて押しながらフレキシブル基板１０２を凹部１１まで送り込んでいく。フレキシブル基板１０２が凹部１１内に収容された状態で第１カバー２０が完全に閉じられる。これにより押圧部３０によってフレキシブル基板１０２が押圧され、凹部１１内の所定位置に固定されることになる。

このように、フレキシブル基板１０２の端部が傾斜ガイド面５０に乗り上げた状態で載置されていても、押圧部３０の可動部分３２がフレキシブル基板１０２の端部を傾斜ガイド面５０に沿って上から斜め下に押す。これにより、フレキシブル基板１０２を所定位置まで送ることができる。可動部分３２は傾斜ガイド面５０に沿ってフレキシブル基板１０２の端部を上から斜め下に押しながら軸３１ａに沿ってスライドするため、フレキシブル基板１０２の凹部１１に送り込むまでの間、フレキシブル基板１０２に対してＺ方向に不要な力を加えずに済む。したがって、押圧部３０によってフレキシブル基板１０２を押圧した際、フレキシブル基板１０２を変形させてしまうことを防止することができる。

（参考例）
図７（ａ）および（ｂ）は、参考例を示す模式断面図である。
図７（ａ）には電子モジュール１００を凹部１１に載置した状態が示され、図７（ｂ）には押圧部６０とフレキシブル基板１０２との接触位置の拡大図が示される。
参考例に係る押圧部６０には可動部分３２は設けられていない。

図７（ａ）に示すように、電子モジュール１００を凹部１１に載置した際、フレキシブル基板１０２の端部が傾斜ガイド面５０に乗り上げた状態で押圧部６０によってフレキシブル基板１０２を押圧すると、図７（ｂ）に示すように、押圧部６０はフレキシブル基板１０２の端部よりも僅かに内側をＺ方向に押圧することになる。この状態で押圧部６０を下げていく際、押圧部６０によってフレキシブル基板１０２が傾斜ガイド面５０に沿って凹部１１へ送られればよいが、傾斜ガイド面５０にフレキシブル基板１０２の端部が引っ掛かった状態のまま押圧部６０によってフレキシブル基板１０２を押圧してしまうと、フレキシブル基板１０２の端部を変形させてしまうことになる。

可動部分３２が設けられていない押圧部６０では、フレキシブル基板１０２をＺ方向に押圧するだけの構造のため、Ｚ方向にみて押圧部６０を傾斜ガイド面５０と重なる位置に配置できず、フレキシブル基板１０２を収容する凹部１１の上に配置せざるを得ない。このため、フレキシブル基板１０２が傾斜ガイド面５０に乗り上げていない状態であれば、押圧部６０によってフレキシブル基板１０２をＺ方向に押圧して凹部１１内に位置固定することができる。しかし、フレキシブル基板１０２の端部が傾斜ガイド面５０に引っ掛かったままの状態で押圧部６０によって押圧を行うと、押圧部６０によってフレキシブル基板１０２の端部を変形させてしまうことになる。

一方、本実施形態に係る測定用ソケット１では、押圧部３０に可動部分３２が設けられていることで、可動部分３２を傾斜ガイド面５０の上方に位置させておき、可動部分３２が傾斜ガイド面５０に接触した際には傾斜ガイド面５０に沿って上から斜め下に移動させることができる。したがって、フレキシブル基板１０２の端部が傾斜ガイド面５０に引っ掛かっていても、可動部分３２によってフレキシブル基板１０２の端部を傾斜ガイド面５０に沿って上から斜め下に押して凹部１１へ送り込むことができる。これにより、傾斜ガイド面５０に引っ掛かったままフレキシブル基板１０２を押圧することがなく、フレキシブル基板１０２の変形を抑制することができる。

（第２実施形態：コンタクト装置）
図８は、第２実施形態に係るコンタクト装置を例示する模式図である。
本実施形態に係るコンタクト装置５００は、先に説明した測定用ソケット１と同様に、ベース１０、第１カバー２０、押圧部３０および傾斜ガイド面５０を備える。コンタクト装置５００では、第１カバー２０がベース１０に対して上下動するよう構成される。

ベース１０には、電子モジュール１００を載置する凹部１１が設けられる。ベース１０には、例えば４箇所に支柱５１５が設けられている。第１カバー２０は、この支柱５１５によって支持され、支柱５１５に沿って上下動可能に設けられる。支柱５１５にはバネ５１７が設けられており、第１カバー２０を上方に付勢している。第１カバー２０は、図示しない駆動機構によってバネ５１７の付勢力を超えた力で押し込まれることにより、ベース１０の上に被せられる。

第１カバー２０を下降することで押圧部３０の可動部分３２が傾斜ガイド面５０に沿ってスライドし、フレキシブル基板１０２の端部を傾斜ガイド面５０に沿って凹部１１まで送り込み、位置固定を行う。したがって、フレキシブル基板１０２の端部が傾斜ガイド面５０に乗り上げていたとしても、押圧部３０の可動部分３２によってフレキシブル基板１０２の端部を傾斜ガイド面５０に沿って凹部１１内まで送り込むことができる。これにより、押圧部３０によってフレキシブル基板１０２を押圧した際、フレキシブル基板１０２の端部を変形させてしまうことを防止できる。

以上説明したように、実施形態に係る測定用ソケット１によれば、フレキシブル基板１０２に電子部品１０１が接続された電子モジュール１００を測定対象とする場合に、フレキシブル基板１０２の変形を抑制しながら位置固定することが可能となる。

なお、上記に本実施形態およびその具体例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、第１カバー２０に押圧部３０（固定部分３１）が固定されている例を説明したが、押圧部３０（固定部分３１）は第２カバー４０に固定されていてもよい。また、本発明の測定用ソケット１は、第２カバー４０を備えていない構成であってもよい。また、前述の実施形態またはその具体例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１…測定用ソケット
１０…ベース
１１…凹部
２０…第１カバー
２５…ラッチ
２６…爪
３０…押圧部
３１…固定部分
３１ａ…軸
３１ｂ…コイルバネ
３１ｃ…溝部
３１ｈ…穴
３２…可動部分
３２ｈ…孔
４０…第２カバー
４１…位置決め部
５０…傾斜ガイド面
６０…押圧部
８１，８２…ヒンジ
８５…軸
８６…バネ
１００…電子モジュール
１０１…電子部品
１０２…フレキシブル基板
１０３…コネクタ
５００…コンタクト装置
５１５…支柱
５１７…バネ

Claims (3)

1. フレキシブル基板に電子部品が接続された電子モジュールを測定対象とする測定用ソケットであって、
   前記電子モジュールを収容する凹部を有するベースと、
   前記ベースの前記凹部に収容された前記電子モジュールの前記フレキシブル基板を押圧する押圧部と、
   前記フレキシブル基板の端部を所定位置までガイドする傾斜ガイド面と、
   を備え、
   前記押圧部は、固定部分と、前記固定部分に対して進退可能に設けられる可動部分とを有し、
   前記押圧部で前記フレキシブル基板を押圧する際、前記可動部分が前記フレキシブル基板の前記端部と接触して、前記傾斜ガイド面に沿って移動する前記フレキシブル基板の前記端部とともに可動することを特徴とする測定用ソケット。
2. 前記傾斜ガイド面から前記可動部分が離れている状態で、前記可動部分は上下方向にみて前記傾斜ガイド面と重なる位置に配置され、
   前記可動部分が前記傾斜ガイド面と接触したあと、前記フレキシブル基板の前記端部を押圧する際、前記可動部分が前記傾斜ガイド面に沿いながら前記端部を前記所定位置まで送るように移動する、請求項１記載の測定用ソケット。
3. 前記ベースに対して回動可能に支持されたカバーと、前記ベースと前記カバーとの間に設けられたセンターカバーをさらに備え、
   前記センターカバーには、前記センターカバーが前記ベースに近づいた際に前記電子部品を基準壁に押圧するための位置決め部が設けられ、
   前記カバーには前記押圧部が設けられ、
   前記カバーおよび前記センターカバーが前記ベースに近づき、前記位置決め部によって前記電子部品を押圧した後に前記押圧部によって前記フレキシブル基板の押圧が行われる、請求項１記載の測定用ソケット。

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