JP3719003B2 - Ｉｃソケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣデバイスの電気的特性の試験を行うために、ＩＣソケットが着脱可能に載置されて、ＩＣテスタと電気的に接続するためのＩＣソケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣデバイスの電気的特性の試験を行うためのＩＣテスタには、多数の電極を設けたソケットを装着したテストヘッドを有し、ＩＣデバイスは、このソケットに接続されて、このＩＣデバイスのリードと電極とを電気的に接続し、ＩＣテスタとの間で通電させるようにする。ＩＣデバイスの試験を効率的に行うために、多数のＩＣデバイスを同時にＩＣテスタに接続する構成とする。このために、ＩＣテスタには多数のソケットを設けると共に、このＩＣテスタのソケットの数と同数のＩＣデバイスを収容するキャリアを用い、ＩＣデバイスはキャリアに載置した状態で各ソケットに接続させる。
【０００３】
ところで、ＩＣデバイスとしては、近年、多種多様のパッケージ方式のものが開発され、また同じパッケージ方式のものであっても、サイズが異なる複数種類のものが存在する。これら品種及びサイズが異なるＩＣデバイスに対応するために、ＩＣテスタにおけるソケットは交換可能に構成するのが一般的である。このために、ＩＣテスタのマザーボードにインターフェースボードをワイヤリング等の手段で接続し、このインターフェースボードに所定数のソケットを取り付けたソケットボードを着脱可能に接続するように構成する。ソケットボードとインターフェースボードとの間の接続は、ソケットボードにおけるソケットを取り付けた側とは反対側の面に所定の配線パターンと共に所定数の電極を形成し、インターフェースボード側には接点ピンをばねで付勢したスプリングコネクタを装着する。これによって、ソケットボードをインターフェースボードに接続した時にはスプリングコネクタの接点ピンがソケットボードの電極と当接し、かつ接点ピンに作用するばねが撓められて、ソケットボードを構成する各ソケットとインターフェースボードとが電気的に接続される。
【０００４】
一方、ソケットボードに設けたソケットにＩＣデバイスを接続するために、ソケットにはＩＣデバイスのリードに接離するコンタクト部材が設けられる。そこで、図７にコンタクト部材の概略構成を示す。同図から明らかなように、コンタクト部材Ｃは概略Ｕ字状に曲成したばね性を有する部材で構成され、このコンタクト部材Ｃを外方に突出させるようにしてソケットＳに組み付ける。従って、ＩＣデバイスＤをソケットＳに対して押圧して、そのリードＬをこのコンタクト部材Ｃに圧接させると、コンタクト部材Ｃが撓んでリードＬに圧接され、もってリードＬとコンタクト部材Ｃとが確実に電気的に接続されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多数のＩＣデバイスを同時にコンタクト部材と接続するに当って、リードの形状やコンタクト部材の寸法，形状等に多少でもばらつきがあると、部分的に接触不良を生じるおそれがある。そこで、リード及びコンタクト部材の寸法精度のばらつき等を吸収させるために、コンタクト部材の撓み代を大きく取ることによって、コンタクト部材のリードに対する圧接力を大きくするようになし、もってＩＣデバイスの押圧によるリードとコンタクト部材との間の電気的な接続をより確かなものとする必要がある。このように、コンタクト部材の撓み代、つまり付勢力を大きくするには、コンタクト部材の全長を長くしなければならない。このために、コンタクト部材が外方に大きく突出して余分なスペースを取ることから、ソケットのサイズが大きくなる。近年においては、ＩＣデバイスを効率的に試験するために、多数のソケットをソケットボードに設けると共に、多数のＩＣデバイスをデバイスキャリアに載置して、デバイスキャリアをソケットボードに向けて押圧することにより各ＩＣデバイスを同時にソケットに接続するが、ソケットのサイズが大きくなると、その分だけソケットボード及びデバイスキャリアのサイズも大きくしなってしまい、試験装置全体の構成が著しく大型化する等の問題点がある。
【０００６】
また、試験をより高速で行うには、高周波電流を流すようにするが、このためにはインダクタンスを低くする必要がある。ここで、リードとソケットボードの電極との間はコンタクト部材により電気的に接続するようにしているから、低インダクタンス化を図るには、コンタクト部材における電気信号の伝送経路をできるだけ短くしなければならず、コンタクト部材とリードとの接続を安定させるために、コンタクト部材の長さを長くすると、その分だけインダクタンスが大きくなってしまう。従って、試験の高速化を図るために、測定時の周波数を高くするのには限度がある等といった問題点もある。
【０００７】
本発明は以上のような従来技術の欠点なり、課題なりを解決するためになされたものであって、その目的とするところは、コンタクト部材のコンパクト化を図ると共に、このコンタクト部材における信号伝送路をできるだけ短縮することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、ＩＣデバイスが着脱可能に設置されるソケット本体と、このソケット本体に設けた多数の電極と、前記ＩＣデバイスの各リードと各電極との間を電気的に接続させるためのコンタクト部材とを備え、このコンタクト部材にばね性を持たせることによって、前記ＩＣデバイスを加圧した時に、コンタクト部材の撓みによって、このコンタクト部材を介して前記リードと電極とを電気的に接続する構成としたものであって、前記コンタクト部材は、コンタクト部とばね部とから構成され、前記コンタクト部は、実質的に弾性変形しないものであって、前記電極の上部に配置した第１の接合部片と、前記リードに接離する第２の接合部片と、前記第１の接合部片の前記電極への当接部を中心として上方に向けて回動可能なガイド部片とを有し、前記ソケット本体に円弧状のガイド面を有する隔壁を設けて、前記ガイド部片の先端をこのガイド面に沿って摺動可能となし、また前記ばね部は前記コンタクト部から前記隔壁の表面に沿って下方に延在させ、途中でこの隔壁の裏面側に移行させて上方に向くように曲成させ、このばね部の端部を隔壁の裏面に当接させる構成としたことをその特徴とするものである。
【０００９】
ここで、ソケット本体に設けた各電極は、ソケット本体に装着した基板に形成し、この基板には、各電極に中継用コンタクト部材に当接させて設け、この中継用コンタクト部材にコンタクト部材の第１の接合部片を当接させる構成し、さらにこの中継用コンタクト部材は加圧力により電極に圧接する方向に弾性変形する弾性部材で形成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、図１にＩＣデバイスの電気的特性の試験装置の概略構成を示す。図中において、１はＩＣテスタであって、ＩＣテスタ１はテストヘッド２を有し、このテストヘッド２には多数のＩＣデバイスＤを載置して、それらの電気的特性の試験を同時に行えるようにしている。
【００１１】
このために、ＩＣデバイスＤを搬送するための治具としてデバイスキャリア３が用いられる。デバイスキャリア３は、縦横に多数のデバイス収容部３ａを形成したものであり、これら各デバイス収容部３ａにはローダ部でＩＣデバイスＤを載置した後に、図１にあるように、ＩＣテスタ１のテストヘッドが設けられている部位にまで搬送させる。そして、この位置で、デバイスキャリア３を図示しないプッシャで押し上げることによって、テストヘッド１ａに接続される。この状態で、ＩＣテスタ１に定められた手順でＩＣデバイスＤに通電することによって、その電気的特性の試験が行われる。試験が終了すると、デバイスキャリア３はテストヘッド２から離脱させて、アンローダ部に移行し、このアンローダ部において、試験結果に基づく品質毎に分類される。
【００１２】
図２及び図３にテストヘッド２の概略構成を示す。まず、図２から明らかなように、テストヘッド２はマザーボード１０を有し、このマザーボード１０に対して所定の間隔をもってインターフェースボード１１が対面するように配置されている。インターフェースボード１１には所定数のコネクタ１２が設けられ、コネクタ１２とマザーボード１０との間は多数の同軸線１３で接続されている。１４はソケットボード、１５はこのソケットボード１４に装着したソケットであって、ソケットボード１４には、ソケット１５から延在された基板１６が貫通してインターフェースボード１１側に延在されている。そして、基板１６には接続コネクタ１７が同軸線１８を介して接続されており、この接続コネクタ１７がインターフェースボード１１の接続部１２に着脱可能に接続される。
【００１３】
接続コネクタ１７と接続部１２とは分離可能となっているので、ソケットボード１４はテストヘッド２から取り外すことができることになる。この結果、試験を行うＩＣデバイスの種類は寸法等が異なる場合に、ソケットボード１４を適宜交換することができ、これによってＩＣテスタ１を複数種類のＩＣデバイスの測定を行うために使用できるようになる。
【００１４】
ここで、ソケットボード１４とインターフェースボード１１との接続は、基板１６及び同軸線１３，１８を介して行うようになっているから、信号の伝送路に同軸性を確保される。また、接続コネクタ１７と接続部１２との接続は、接続コネクタ１７及び接続部１２にそれぞれ同軸ピン１９，２０を設けて、これら同軸ピン１９，２０により接続する構成とすることによって、完全な同軸性が確保される。この結果、インピーダンスの整合が図られる。また、ソケットボード１４には基板１６が、このソケットボード１４の板面に対して直交する方向に延在されており、この基板１６には、例えばチップコンデンサ２１，ブースタ抵抗２２（またはＬＲモジュール等）の電子部品を搭載できる。しかも、これらの電子部品はソケット１５に極めて近い位置に配置されることから、測定精度を向上させることができ、高周波測定が可能になる。
【００１５】
次に、図３及び図４にＩＣデバイスＤとソケットボード１４に設けたソケット１５との接続機構の構成を示す。これらの図において、３０はソケット本体を示し、このソケット本体３０は有底枠状の部材からなり、合成樹脂等の電気絶縁部材で形成されている。ソケット本体３０は、ソケットボード１４に固定的に保持されており、その左右の側壁部３０ａ，３０ａには基板挿通部３１が形成されている。基板１６はソケットボード１４に設けた基板取付用の貫通孔１４ａを貫通してソケット本体３０の基板挿通部３１内に臨んでいる。ここで、基板１６は貫通孔１４ａに固定的に保持されており、基板挿通部３１内では遊嵌状態となっている。そして、基板１６はその配線パターンを形成した部位が内向きとなるようにして装着される。
【００１６】
ソケット本体３０には第１のコンタクト部材３２と、第２のコンタクト部材３３とが、ＩＣデバイスＤのリードＬの数だけ設けられている。第１のコンタクト部材３２はリードＬに接離されるものであり、また第２のコンタクト部材３３は第１のコンタクト部材３２及び基板１６に設けた電極（図示せず）と当接するようになっている。ソケット本体３０にはこれら第１，第２のコンタクト部材３２，３３を保持するための多数のスリット３４が形成されている。
【００１７】
第２のコンタクト部材３３はばね性のある導電部材からなり、水平部３３ａと鉛直部３３ｂとからなる概略Ｌ字状の部材からなり、水平部３３ａにはソケット本体３０に設けたストッパ部３５に挿嵌される突出部３３ｃが形成されている。また、鉛直部３３ｂの基板１６に対面する側には接点部３３ｄが外方に突出する状態に設けられており、この接点部３３ｄが基板１６に設けた電極に当接することになる。さらに、鉛直部３３ｂの上端部は、第１のコンタクト部材３２が当接する受け部３３ｅが形成される。接点部３３ｄは常時には基板１６と当接しており、これによって第２のコンタクト部材３３は基板１６と電気的に接続されている。そして、接点部３３ｄを基板１６側に向けて突出させているのは、第２のコンタクト部材３３に押圧力が作用した時に、この接点部３３ｄを基板１６に確実に当接させるためのものである。従って、多数設けられる第２のコンタクト部材３３の形状に多少のばらつきがあったり、変形したりしても、少なくとも押圧力が作用した時には、この第２のコンタクト部材３３は基板１６と確実に接続されることになる。
【００１８】
一方、第１のコンタクト部材３２はコンタクト部３２ａとばね部３２ｂとから構成される。この第１のコンタクト部材３２も、第２のコンタクト部材３３と同様に、導電性を有し、かつばね性を有する部材からなるが、コンタクト部３２ａはコンタクト時には実質的に弾性変形しない程度の幅寸法を有するものであり、ばね部３２ｂは細長く、しかも概略ループ状に曲成している。この第１のコンタクト部材３２は、コンタクト部３２ａを上方に配置され、ばね部３２ｂは下方に向けて延在されており、途中で上方に向くように曲成されている。ソケット本体３０には、その側壁３０ａの内面に当接するように隔壁３６が設けられており、この隔壁３６の下部側には側壁３０ａに形成したスリット３４に対応する挿通路３６ａが形成されている。そして、第１のコンタクト部材３２は、そのコンタクト部３２ａがスリット３４内に挿入され、ばね部３２ｂの下端部から曲成された部位が隔壁３６の挿通路３６ａ内に挿通されて、この隔壁３６の裏面側に回り込んだ後に上方に延在させ、かつこのばね部３２ｂの端部は押動部３７となって隔壁３６に当接しており、これによってばね部３２ｂの端部は動きが制限されることになる。
【００１９】
第１のコンタクト部材３２のコンタクト部３２ａは、図５からも明らかなように、３箇所にわたって突出する形状となっている。まず、上方に突出する部位はＩＣデバイスＤのリードＬと当接する第１の当接部片３８であり、外向きに突出する部位は第２の当接部片３９で、第２のコンタクト部材３３における受け部３３ａと当接している。さらに、内向きにも突出する部位が形成されており、この突出部位はガイド部片４０である。ガイド部片４０は隔壁３６に形成した円弧状のガイド面３６ｂに沿って摺動するようになっており、このガイド面３６ｂの上端側はストッパ部３６ｃとなっている。そして、ばね部３２ｂの端部を構成する押動部３７が所定のばね力で隔壁３６に圧接されており、この結果ガイド部片４０がストッパ部３６ｂに押し当てられると共に、その反力により第２の当接部片３９が第２のコンタクト部材３３の受け部３３ｅに圧接されることになり、これによって第１のコンタクト部材３２は所定の位置に安定的に保持される。
【００２０】
以上のように構成することによって、コンタクトボード３の各デバイス収容部３ａにそれぞれＩＣデバイスＤを収容させて水平方向に搬送して、ＩＣテスタ１に対面する位置にまで搬送する。そして、コンタクトボード３をＩＣテスタ１のソケットボード１４に近接する方向に移動させると、コンタクトボード３に載置した各ＩＣデバイスＤがソケットボード１４のソケット１５に接続される。このＩＣデバイスＤとソケット１５との接続は、ＩＣデバイスＤのリードＬが第１のコンタクト部材３２におけるコンタクト部３２ａを構成する第１の当接部片３８に当接させることにより行われる。ここで、コンタクトボード３に載置した全てのＩＣデバイスＤにおける全てのリードＬをソケット１５の第１のコンタクト部材３２に当接させ、かつ確実に電気的に接続できるようにする必要がある。このためには、リードＬで第１のコンタクト部材３２を押圧した時には、この第１のコンタクト部材３２に付勢力を作用させて、両者間を確実に接続しなければならない。
【００２１】
図６に示したように、リードＬは第１のコンタクト部材３２を構成するコンタクト部３２ａにおける第１の当接部片３８に圧接すると、この第１のコンタクト部材３２に押圧力が作用する。第２の当接部片３９は第２のコンタクト部材３３における受け部３３ｅに当接しているから、第２の当接部片３９は固定的に保持され、従って図５に矢印ａで示したように、コンタクト部３２ａは第２の当接部片３９を支点として下方に回動変位する。この結果、ガイド部片４０は隔壁３６のガイド面３６ｂに沿って摺動変位することになり、第１のコンタクト部材３２全体が下方に回動しようとする。コンタクト部３２ａにはばね部３２ｂが連設されており、このばね部３２ｂの端部は押動部３７として隔壁３６に当接することにより規制されていることから、第１のコンタクト部材３２に作用する力によりばね部３２ｂが矢印ｂで示した方向に弾性変形して、図５に仮想線で示した状態になる。
【００２２】
ここで、ばね部３２ｂの端部における押動部３７は隔壁３６に当接しているだけであるから、この隔壁３６に沿って矢印ｃ方向に摺動するが、ばね部３２ｂに働く力は矢印ｂ方向であるから、このばね部３２ｂのループが開く方向に弾性変形することになる。従って、この時の反力が矢印ｄで示したように、第１の当接部片３８に作用する結果、この第１の当接部片３８はＩＣデバイスＤのリードＬに圧接されて、その間の電気的接続が確実に行われる。また、第１の当接部片３８がリードＬにより動きが規制されることから、ばね部３２ｂの弾性変形に対する反力は矢印ｅで示したように、第１のコンタクト部材３２を構成する第２の当接部片３９にも作用して、この第２の当接部片３９と第２のコンタクト部材３３の受け部３３ｅとの間の電気的な接続がより安定する。さらに、第２のコンタクト部材３３が受承する押圧力により、矢印ｆで示したように、その接点部３３ｄを基板１６に押し付ける方向に作用するようになって、接点部３３ｄと基板１６の電極との間も確実に電気的に接続されることになる。
【００２３】
以上のように、リードＬと第１のコンタクト部材３２とを圧接させることによってリードＬと基板１６との電気的な接続を確実に行うが、そのための付勢力としては、この第１のコンタクト部材３２の下方に向けて延在させたばね部３２ｂの弾性変形により作用させるようにしているので、その付勢力を大きくするために、ばね部３２ｂを長尺化させても、ソケット１５の幅方向に大きく突出することがない。従って、ソケットボード１４に設けられるソケット１５のピッチ間隔を短くすることができるようになり、その分だけ小型のソケットボード１４で多数のソケット１５を設けることができる。
【００２４】
ＩＣデバイスＤのリードＬが第１のコンタクト部材３２の第１の当接部片３８に圧接されると、ＩＣデバイスＤと基板１６との間で電気信号を授受することによって、このＩＣデバイスＤの電気的特性の試験が行われる。ここで、ＩＣデバイスＤのリードＬと基板１６の電極との間における電気信号の伝送経路としては、第１のコンタクト部材３２の第１の当接部片３８及び第２の当接部片３９との間と、第２のコンタクト部材３３において、第２の当接部片３９との当接部である受け部３３ｅから基板１６への接点部３３ｄから構成される。そして、リードＬとの接続を確実にするための付勢力が作用するばね部３２ｂは電気信号の伝送経路として機能しないことから、付勢力を大きくするために、ばね部３２ｂを長尺化させたとしても、信号伝送経路が長くなることはない。この結果、ＩＣテスタ１とＩＣデバイスＤとの間の通電特性が著しく向上し、低インダクタンス化が図られて、高周波測定が可能になり、試験の高速化が図られる。
【００２５】
また、ＩＣデバイスＤをソケット１５から離脱させると、第１のコンタクト部材３２が復元することになり、図５に実線で示した位置に復帰する。ここで、仮想線の位置から実線の位置に復帰する際には、ばね部３２ｂにおける押動部３７が隔壁３６に沿って摺動することから、ばね部３２ｂには、この摺動が可能な程度の付勢力を作用させるようにする。これによって、繰り返しＩＣデバイスＤをソケット１５にコンタクトさせても、常に安定した電気的接続を確保できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、コンタクト部材のコンパクト化を図ると共に、このコンタクト部材における電気信号の伝送経路を短縮でき、試験時における通電特性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣデバイスの電気的特性試験装置の概略構成図である。
【図２】接続コネクタと接続部との間を分離した状態で示すテストヘッドの要部構成図である。
【図３】ソケットの断面図である。
【図４】ソケットのＩＣデバイスが接続される側からの平面図である。
【図５】第１のコネクタ部材におけるコネクタ部の構成説明図である。
【図６】ソケットにＩＣデバイスを接続した状態の断面図である。
【図７】従来技術によるソケットの構成説明図である。
【符号の説明】
１ ＩＣテスタ ２ ＩＣハンドラ
３ コンタクトボード １０ マザーボード
１１ インターフェースボード １４ ソケットボード
１５ ソケット １６ 基板
３０ ソケット本体 ３２ 第１のコンタクト部材
３２ａ コンタクト部 ３２ｂ ばね部
３３ 第２のコンタクト部材 ３３ａ 水平部
３３ｂ 鉛直部 ３３ｄ 接点部
３３ｅ 受け部 ３５ ストッパ部
３６ 隔壁 ３６ａ ガイド面
３６ｂ ストッパ部 ３７ 押動部
３８ 第１の当接部片 ３９ 第２の当接部片
４０ ガイド部片 Ｄ ＩＣデバイス
Ｌ リード

Claims (3)

1. ＩＣデバイスが着脱可能に設置されるソケット本体と、このソケット本体に設けた多数の電極と、前記ＩＣデバイスの各リードと各電極との間を電気的に接続させるためのコンタクト部材とを備え、このコンタクト部材にばね性を持たせることによって、前記ＩＣデバイスを加圧した時に、コンタクト部材の撓みによって、このコンタクト部材を介して前記リードと電極とを電気的に接続する構成としたＩＣソケットにおいて、
   前記コンタクト部材は、コンタクト部とばね部とから構成され、
   前記コンタクト部は、実質的に弾性変形しないものであって、前記電極の上部に配置した第１の接合部片と、前記リードに接離する第２の接合部片と、前記第１の接合部片の前記電極への当接部を中心として上方に向けて回動可能なガイド部片とを有し、
   前記ソケット本体に円弧状のガイド面を有する隔壁を設けて、前記ガイド部片の先端をこのガイド面に沿って摺動可能となし、また前記ばね部は前記コンタクト部から前記隔壁の表面に沿って下方に延在させ、途中でこの隔壁の裏面側に移行させて上方に向くように曲成させ、このばね部の端部を隔壁の裏面に当接させる
   構成としたことを特徴とするＩＣソケット。
2. 前記各電極は、前記ソケット本体に装着した基板に形成し、この基板の各電極に中継用コンタクト部材に当接させて設け、この中継用コンタクト部材に前記コンタクト部材の第１の接合部片を当接させる構成としたことを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。
3. 前記中継用コンタクト部材は加圧力により前記電極に圧接する方向に弾性変形する弾性部材で形成したことを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。

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