JP3786325B2

JP3786325B2 - Connector attachment / detachment device

Info

Publication number: JP3786325B2
Application number: JP34866497A
Authority: JP
Inventors: 修小幡
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2017-12-02
Also published as: KR100528124B1; KR19990062417A; JPH11160395A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の利用分野】
本発明は、対象物のコネクタを試験や熱処理等を行う装置のコネクタと接続して対象物に電源や信号等を供給して試験や熱処理等を行う装置に用いられるコネクタ着脱装置に関し、例えばＩＣ等の半導体製品中の潜在不良品を排除するために行うバーンインのための装置である恒温槽に好都合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
恒温槽等の環境試験装置には、試験室内にコネクタを装備し、被試験物を試験するときには、被試験物を試験室内に設置すると共に、そのコネクタを試験室内のコネクタと結合し、被試験物に電源や動作信号を与えつつ環境試験を行えるようにしたものがある。このような環境試験装置において人手でコネクタを着脱する場合には、試験室内が狭いために作業性が悪かったり、着脱操作に手間がかかったり、確実に着脱するのが難しい等という問題があった。
【０００３】
このようにコネクタを接続して試験を行う被試験物の典型である集積回路素子（ＩＣ）は、一般にバーンインボードと呼ばれるプリント配線基板に取り付けられた多数の試験用ソケットに装着され、バーンインボードと共に試験室に入れられ、バーンインボードを介して電源や信号を印加された動作状態で試験される。このため、バーンインボードには、通常、挿入方向の先端部にエッジが形成され、このエッジを試験室内に固定配置されたエッジコネクタに挿入することにより、バーンインボードと電源や信号発生源との電気的接続が図られる。
【０００４】
ＩＣのバーンインは、一般に、通常の使用状態よりも大きなストレスをＩＣに与えるため、バーンインチャンバーと称される恒温槽を用いて高温雰囲気下で実施される。そして、前記のエッジコネクタが槽内の奥側に多段に単列又は多列に配置され、バーンインテスト時には、多数のバーンインボードのエッジをこれらのエッジコネクタに挿入及び抜き出し（以下「挿抜」という）する。ところが、バーンインボードの数が多いことと、１つのバーンインボードのエッジ挿抜にも相当な力を要するため、人の操作でエッジを挿抜するには多大な労力を必要とする。特に、モニタバーンインテストやテストバーンインシステムにおいては、電源や信号の他、ＩＣの動作状態を計測するための電気的接続も必要になり、エッジコネクタが多極化し、これに比例してエッジの挿抜力も増大し、人力による挿抜は実質上困難な状況になって来ている。
【０００５】
このような問題に対し、機械力によってバーンインボードを挿抜させるようにした装置が提案されている（特開昭６１ー２６５５７９号、６１−２６５５８０号、６２−２１７６号、特開平２−２５１７７８号公報等参照）。しかしながら、これらの装置では、バーンインボードの挿抜の邪魔にならないように、その幅の外側に旋回運動をするアームや往復運動をするプッシャー等の機構を設けてバーンインボードに挿抜力を伝達するようにしているため、これらを配置できるように幅を広げる必要が生じ、バーンインチャンバーが大型化した。
【０００６】
直線動作だけの簡単な機構で多段のバーンインボードのコネクタを着脱できるような装置としては、恒温槽の背面に上下左右位置に４台のエアシリンダを配置して挿抜枠を往復動させると共に、１台のエアシリンダで挿抜枠を上下動させ、これらの動作を同期させることにより、ロの字型の動作をさせてコネクタを着脱させるようにした装置が提案されている（特開平８−１３６６１３号公報参照）。
【０００７】
しかしながら、この装置でも、エアシリンダ等の台数が多くコスト高であること、装置内における専有スペースが大きいため装置が大型化すること、動作制御やその調整が難しいこと、恒温槽背面にはシステム配線等が施工されるためエアシリンダ等の機械・機構の保守性が良くないこと、エアシリンダが装置の背面に配置されるため特殊な耐熱性仕様のものになること、取付工事の作業性が良くないこと、エアシリンダの背面装備によってシステム配線自体も制約を受けること、等の諸問題を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、占有スペースが小さく、駆動原動機の台数が少なく、動作制御や調整が簡単で、保守性が良く、取付工事の簡単なコネクタ着脱装置を提供することを課題とし、特に、恒温槽等を大型化させることなく対象物としての半導体製品のバーンインテストの省力化を図ることができるコネクタ着脱装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、一方側当接面及び他方側当接面の形成された係合部とコネクタとを備えた対象物の前記コネクタを固定されている固定コネクタに着脱するための着脱用部材であって爪面と反対面とを備えた着脱用部材が着脱方向に移動されることによって前記爪面又は反対面がそれぞれ前記一方側当接面又は他方側当接面に当接して前記コネクタが前記固定コネクタに着脱するようにされたコネクタ着脱装置において、
前記着脱方向にほぼ直角な方向に移動可能に案内される移動部材と、該移動部材を前記入出方向に往復移動させる移動手段と、前記移動部材及び前記着脱用部材をほぼ平行な関係に結合する複数のリンクと、前記ほぼ直角な方向の所定の幅であって前記爪面と前記一方側当接面とが係合可能になる位置と係合が解除される位置との間の幅の両端で前記着脱用部材を着脱方向に案内する一方側案内部及び他方側案内部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、上記に加えて、前記移動部材に対して前記リンクが形成する角度の拡大を抑制する抑制手段を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用したコネクタ着脱装置を高温恒温槽から成るバーンインチャンバに適用した例を示す。
このバーンインチャンバは、断熱壁１００、断熱扉１０１、これらで囲まれて形成された試験室１０２、図示していないが試験室内の空気を循環させる送風機や循環空気を加熱するヒータ等により構成され、内部には半導体製品を多数装着できるバーンインボード１が多段に配設される。試験室の奥側には、外部から電源や信号を供給するための固定コネクタとしてのエッジコネクタ２がコネクタ取付棒３を介して上下方向に多段に固定配設される。エッジコネクタ２は中継ボード４で外部と接続される。エッジコネクタ２が取り付けられたコネクタ取付棒３は、ねじ３ａによって試験室１０２の内壁１００ａに固定されている。
【００１２】
なお、上記では、コネクタと固定コネクタとの関係がエッジとエッジコネクタとである場合について示しているが、この反対に、コネクタがエッジコネクタであり固定コネクタがエッジである場合や、それぞれの関係がオスメスコネクタである場合など、他のコネクタ構造に対しても本発明を適用できることは勿論である。
【００１３】
上下方向に多段に挿入されるそれぞれのバーンインボード１には、図示の如く多数のＩＣソケット５が組み込まれていて、これらのＩＣソケット５に半導体製品であるＩＣ６が装着される。ＩＣ６は、ＩＣソケット５及びバーンインボード１の内部配線を介してエッジ７と電気的に接続される。従って、本例では、ＩＣ６の装着されたバーンインボード１及びエッジ７がそれぞれ対象物及び対象物に固定されたコネクタに相当する。
【００１４】
バーンインボード１は、試験室１０２内に立設された支持棒８の上下方向に多段に固定された溝部材９の溝によってコネクタを着脱するために結合する方向（本実施例では以下「挿入方向」という）及び切り離す方向（本実施例では以下「抜去方向」という）である矢印Ｙ−Ｙ´で示す着脱方向（本実施例では以下「挿抜方向」という）に移動可能に支持される。従って、支持棒８及び溝部材９が支持手段に相当する。符号１０は挿抜ユニットである。
【００１５】
バーンインボード１の構造部分は、その先端角部を下から見た図である図１（ｂ）に示す如く、相互に組み合わされた補強枠１ａ、１ｂに、上部のプリント基板１ｃ及び下板１ｄをビスで固定することにより形成されている。電気的接続を図るためのエッジ７は、プリント基板１ｃの先端側に形成され補強枠１ａから突出しているが、このような構造部分で固定支持されている。下板１ｄの一部分は切り欠かれていて、その切欠き部と補強枠との間に凹部１ｅが形成されている。図において補強枠１ａはバーンインボード挿入方向の先端側のものであり、補強枠１ｂは幅方向端のものである。このような構造において、補強枠１ａの内面１ａ₁及び外面１ａ₂は、それぞれ一方側当接面及び他方側当接面として形成されたコネクタ着脱用の係合部となる。
【００１６】
なお、バーンインボードには通常凹部１ｅが形成されていないが、本実施例のバーンインチャンバに用いるバーンインボードは、凹部を形成するように加工される。但し、このような加工はきわめて容易で殆ど余分なコストの発生はない。又、既存のバーンインボードを利用する場合であっても、このように改造容易で、費用の発生もごく僅かであるから、本発明を適用するに当たって何ら支障はない。更に、下板１ｄを有しないバーンインボードでは、そのままの状態で使用できる。
【００１７】
図２は、エッジコネクタ２に対する主としてバーンインボード１の挿抜ユニット１０部分の構造例を示す。なお、これらは図２（ａ）において左右対称に設けられているが、中心線Ｃの左側部分の図示を省略している。
挿抜ユニット１０は、着脱用部材としての爪付き板１１、移動部材としての昇降軸１２、移動手段としてのエアシリンダ１３、リンク１４、一方側及び他方側案内部としての上ガイド板１５ａ及び下ガイド板１５ｂ、等によって構成されている。又、本例では抑制手段の一例であるバネ１６が設けられている。符号１７は左右の爪付き板１１を連結して枠状にしている連結板である。このように連結板１７を設けると、爪付き板１１の剛性が増すと共に、左右の昇降軸１２の一方側だけの昇降が抑制され、誤動作時のバーンインボード１への影響が回避される。但し、それぞれを独立にして構造を簡素化するようにしてもよい。
【００１８】
爪付き板１１は、図３に示す如く、エッジ７をエッジコネクタ２に挿抜するための部材であり、爪面１１ａと反対面１１ｂとを備え、Ｙ−Ｙ´の挿抜方向に移動されることによって爪面１１ａ又は反対面１１ｂがそれぞれバーンインボード１の補強枠１ａの内面１ａ₁又は外面１ａ₂に当接してエッジ７が挿抜されるようになっている。爪付き板１１は、後述するようにＹ−Ｙ´及びＺ−Ｚ´方向に移動及び昇降されるため、リンク１４との接続用として、爪部１１ｃの他、中間板部１１ｄ及び取付部１１ｅで構成されている。本例では本例では爪が上方に向いているが、これを下方に向け、反対面１１ｂをその下方の位置にするようにしてもよい。又、これらの部分に緩衝部材を貼付するようにしてもよい。
【００１９】
昇降軸１２は、挿抜方向であるＹ−Ｙ´方向にほぼ直角な方向として本例では上下のＺ−Ｚ´方向に移動可能に案内される。符号１２ａは本体の構造体に固定された適当数のブラケットであり、これらにローラ、リニアガイド、摺動ガイド等の適当な機構が取り付けられ、昇降軸１２がＺ−Ｚ´方向だけに移動するように支持・案内される。
【００２０】
エアシリンダ１３は、断熱壁１００の外側の天井部に配置されていて、断熱壁を貫通して導設された昇降軸１２をＺ−Ｚ´方向に往復移動させる。本例では、左右の昇降軸１２のそれぞれに１基づつ独立して設けられている（左側は図示省略）。但し、中央に１基だけ設け、その動きをアーム等で両側に伝達するような構造にしてもよい。なお移動手段としては、エアシリンダに代えて、油圧や電動のもの、カム機構を利用したもの、モータで回転するねじ軸とナットとを組合せた機構、クランクとリンクとの組み合わせにより直線運動させる機構等、適当な各種直線往復駆動装置を用いることができる。
【００２１】
エアシリンダ１３は、工場等に配設された圧縮空気源から供給される圧縮空気により電磁弁等を介して作動される。電磁弁等には、必要に応じてエアシリンダのピストン速度を調整する機構が設けられる。このような圧縮空気の供給により、エアシリンダ１３に所定の動きを与え、昇降軸１２を所定のタイミング、位置及び速度で昇降・停止させることができる。又、バーンインボードが所定位置に設置されたことを検出してこのような動作を自動的に行わせるようにすることも可能である。
【００２２】
本例では、後述するようにエアシリンダのピストン１３ａの停止位置として下位置Ｐ₁、上位置Ｐ₂及び中間位置Ｐ₃の３段階を設け、これらのピストン位置を検出するようにセンサＳ₁、Ｓ₂及びＳ₃を配設している。なお本例では、移動部材が昇降軸である場合にエアシリンダ１３を天井配置にした例を示したが、装置本体の下部に機械室を設ける場合等には、エアシリンダ等の直線駆動手段をその部分に配置することも当然可能である。
【００２３】
リンク１４は、複数個として本例では上下に２個設けられていて、これらによって昇降軸１２及び爪付き板１１をほぼ平行な関係に結合している。この結合状態の一例を図２及び図４に示す。即ち、昇降軸１２とリンク１４の一端側１４ａとが、ピン１２ｂ及び止め輪１２ｃ、１４ｂにより、相互間が回転可能なように結合されていると共に、爪付き板１１の取付部１１ｅとリンク１４の他端側１４ｂとが、ピン１１ｆ及び止め輪１４ｃ、１１ｇ並びにスペーサ１４ｄにより、相互間が回転可能なように結合されていて、結局、爪付き板１１が昇降軸１２に対して平行に且つ距離ｙが可変なように結合されている。
【００２４】
上ガイド板１５ａは、爪付き板１１を挿抜方向であるＹ−Ｙ´方向に案内するが、本例ではリンク１４のうちの上端のリンク１４（１４−１）の他端側１４ｂを摺動案内している。但し、スペーサ１４ｄを回転自在なカラーリングにしてリンク１４から突出させ、この部分が回転し案内されるようにしてもよい。又、この反対に、スペーサ１４ｄの幅を広くすると共に小径にして、上ガイド板１５ａに突条を設け、これをスペーサ１４ｄに接触させるようにしてもよい。このような方法により、爪付き板１１は、リンク１４と結合されたピン１１ｆを介して上限位置をＹ−Ｙ´方向に案内される。
【００２５】
下ガイド板１５ｂは、図５に示す如く、上ガイド板１５ａと同様に爪付き板１１をＹ−Ｙ´方向に案内するが、本例では下端のリンク１４（１４−２）の他端側１４ｂ部分でピン１１ｆを延長してカラーリング１１ｈを設け、その下でこの部分を案内している。なお、スペーサ１４ｄの幅を広くして両側の止め輪１１ｇ、１４ｃをこれより大径にすると共に、下ガイド板１５ｂの上端を突条部分にして、これらの部分を接触させるようにしてもよい。このような方法により、爪付き板１１は、上端リンクの場合と同様にピン１１ｆを介して今度は下限位置でＹ−Ｙ´方向に案内される。
【００２６】
図５（ｂ）において、下リンク１４（１４−２）のうち実線で示すものより上に二点鎖線で示しているものは、図４（ｂ）のように上リンク１４（１４−１）が上ガイド板１５ａに接触して案内されているときの状態を示す。即ち、上下ガイド板１５ａ、１５ｂは、上下のＺ−Ｚ´方向に所定の幅ｚの両端でリンクの他端側１４ｂの位置を案内し、爪付き板１１の上下限位置を設定し且つ案内している。
【００２７】
図６は上下ガイド板１５ａ、１５ｂの他の例を示す。
本例のものでは、上下ガイド板１５ａ、１５ｂを一体化して１枚のガイド板１５で形成すると共に、これを上下の何れかのリンク１４の他端側１４ｂ部分に配設し、上下部分の間にカラーリング１１ｈを介装した構造にしている。又、本例のものでは更に、リンクの他端側１４ｂのＹ−Ｙ´方向への変位量が距離ｓになるようにリング１１ｈの動きを規制している。なお、同図（ａ）において二点鎖線で示す如く、リンク１４を昇降軸１２の両側に１４、１４´として配設するようにしてもよい。その場合には、リンク駆動力の合力が昇降軸の軸心と一致し、リンクの駆動動作をより円滑にすることができる。
【００２８】
なお、以上では上下ガイド板１５ａ、１５ｂでリンクの他端側を案内するようにしているが、爪付き板１１の上下端や中間位置に適当な被案内部を設け、この部分をガイド板で案内するようにしてもよい。
【００２９】
図２（ｂ）に示すバネ１６は、昇降軸１２に対してリンク１４が形成する角度の拡大を抑制する。即ち、昇降軸１２はＺ−Ｚ´方向のみに移動するように案内され、一方リンク１４はこれに対して適当な角度で結合されるが、リンク１４にはその他端側に爪付き板１１が結合されているので、図２のように爪付き板１１が昇降軸と平行して上下方向に向いている場合には、その自重によってリンク１４が図において時計方向に回転して角度が拡大しようとする。これに対してバネ１６は、その張力Ｔによって爪付き板１１を昇降軸１２側に引き寄せ、リンク１４にその一端側１４ａを中心としたモーメントＴＬcos θ（Ｌはリンクの中心間長さ、θは昇降軸１２とリンク１４との角度）を発生させ、この反時計方向モーメントによってリンクの角度拡大を抑制する。
【００３０】
バネ１６は、昇降軸１２及び爪付き板１１に取り付けられた支持ピン１６ａ、１６ｂに係止されている。この場合、図２（ｂ）の例では、昇降軸１２が昇降すると、その上下位置の変化により、バネ１６の長さが変化すると共に、支持ピンへの取り付け角度も変化する。従って、支持ピン１６ａ、１６ｂをバネ１６の角度変化に対応して回転可能なように取り付けたり、例えば図７に示す如く、支持ピンに対して、張力Ｔの作用方向に対応して回転可能なようにバネ端を係止することが望ましい。
【００３１】
図８はバネ１６の装着状態の他の例を示す。
この例では、リンクの一端側１４ａ部分において昇降軸１２に間隔を開けてバネ１６を２本係止し、それらの自由端側を加圧板１６ｃに係止し、バネの張力Ｔによって一端側１４ａに押圧力２Ｔを加えるようにしている。この場合には、リンクと加圧板との接触点１６ｄとリンクの支持中心１４ｉとの距離をｄとすると、２Ｔｄの回転抑制モーメントを発生させ、これをリンクに作用させることができる。
【００３２】
このモーメントは、昇降軸１２が上昇するとＴ及びｄが変化するために昇降軸１２の上昇に対応して変化するが、二点鎖線で示す位置に近づくと急速に小さくなり、最終的には０になる。従って、リンクが上昇すると、その他端側１４ｂの上昇方向が傾斜する傾向になり、他端側１４ｂの上昇速度がゆるやかになると共に上ガイド板１５ａへの衝突方向が９０°から傾いた方向になる。その結果、衝撃力が緩和されると共に、他端側のＹ−Ｙ´方向への動きも円滑になる効果が生ずる。
【００３３】
なお、図８の例ではバネ１６を引張バネにしているが、加圧板１６ｃのバネ１６とは反対側に、図示しないが対向加圧板を固定配置し、両加圧板の間にバネを介装させ、バネを圧縮バネとして使用するようにしてもよい。そのようにすれば、バネの長さやバネ力を自由に選定することができる。
【００３４】
又以上では、角度抑制手段がコイルバネ等の引っ張りや圧縮力を用いたバネである場合について説明したが、例えばリンクの一端側もしくは他端側又はこれらの両方部分に、昇降軸１２とリンク１４との間に介装・係止される捩じりバネ等を設けるようにしてもよい。更に、バネに代えて、昇降軸１２とリンク１４との間又はリンク１４とピン１２ｂもしくは１１ｆとの間に、リンクの角変位に対して摩擦力を付与してブレーキ作用をする適当な摺動部材を介装させるようにしてもよい。
【００３５】
なお、爪付き板１１は本来的に軽量であることが望ましいが、これがそのような材料でできていて、バーンインボード１の積載段数が少なく、横移動距離に比べて昇降距離を小さく設計するような場合には、リンクに不可避的に存在する摩擦トルク等を利用し、特別な角度抑制手段を省略することも可能である。又、例えばバーンインボードのような対象物を立てた状態で収納し、移動部材及び着脱用部材を横方向に延設するような装置では、角度抑制手段を省略することが可能である。
【００３６】
図９及び１０は、以上のようなバーンインチャンバにおけるバーンインボードのコネクタ挿抜方法を示す。なお、図９では、動作説明を分かり易くするために、バーンインボードのエッジ７及び爪付き板１１の爪部１１ｃを１枚だけ示すと共に、実際には昇降軸１２及び爪付き板の取付部１１ｅより紙面において奥側になっている爪部１１ｃ及びエッジ７を実線で表している。図９を中心に他の図を参照しつつ説明する。なお、この図のように、爪付き板１１とその取付部１１ｅとを別体にしてもよい。
【００３７】
溝部材９の全ての段にエッジ挿入直前の位置までバーンインボード１が挿入されると、そのエッジ７をエッジコネクタ２に挿入する操作が自動又は手動で行われる。図９（ａ）及び図１０（ｂ）の実線の爪部１１ｃの位置は、エッジ７をエッジコネクタ２に挿入する前の初期状態を示す。このときには、爪部１１ｃは、バーンインボード１のエッジ７をエッジコネクタ２に挿抜するときのバーンインボード１の移動範囲の下方に位置している。従ってバーンインボード１の挿入を妨げない。
【００３８】
なお、図示しないが爪部１１ｃは１段下のバーンインボードとも干渉しない位置にある。爪部１１ｃのＹ−Ｙ´方向の位置は、図示のようにエアシリンダ１３のピストン１３ａの下位置Ｐ₁、下ガイド板１５ｂの位置、これに当たっている爪付き板１１及びリンク１４の寸法によって定まる。この状態では、爪面１１ａ及びその先端と補強枠の内面１ａ₁（（ｂ）に示す）及びバーンインボードの下板１ｄとのそれぞれの距離はｐ及びｑになっている。
【００３９】
（ｂ）のようにエアシリンダ１３が作動して昇降軸１２が上昇すると、リンク１４が爪付き板１１を持ち上げて下ガイド板１５ｂから離すと共に、これを上昇させる。このとき、リンク１４はバネ１６で昇降軸１２との角度を保持する方向にモーメントを受け、その角度を維持して爪付き板１１を昇降軸１２側に引き寄せ、その状態でこれを上昇させる。このときの爪面１１ａの位置は、図１０（ｂ）では実線の上の二点鎖線の位置になっている。この状態では、爪面１１ａと枠内面１ａ₁とが係合可能な関係になる。
【００４０】
なお、バネ力Ｔによる前記モーメントＴＬcos θが、下ガイド板１５ｂから離れた爪付き板１１の自重ＷによるモーメントＷＬsin θより小さいときには、これらの差及び昇降軸１２の上昇速度に対応してリンク１４の角度が開きながら爪付き板１１が上昇する。しかし、爪部１１ｃの先端とバーンインボード１の凹部１ｅとの距離ｑは僅かであるから、爪部１１ｃは先端側の補強枠１ａに当たることはなく凹部１ｅ内に入り込む。
【００４１】
（ｂ）の状態からエアシリンダ１３が更に上昇すると、リンク１４の他端側１４ｂの部分が上ガイド板１５ａに案内され、バネ１６の張力に抗してリンク１４の回転角を拡大すると共に爪付き板１１を昇降軸１２から遠ざける方向に移動させる。そして、（ｃ）のようにエアシリンダのピストン１３ａが上位置Ｐ₂に到達すると、センサＳ₂がこれを検出してエアシリンダの作動を停止させる。この位置では、リンク１４がほぼ水平状態になる。
【００４２】
これにより、爪面１１ａがＹ方向にｐ＋ｐ´の距離だけ移動し、枠の内面１ａ₁を引き込んでエッジ７をエッジコネクタ２内にｐ´の距離だけ挿入する。このようにして、多段に挿入・支持された全てのバーンインボードのコネクタを機械力によって一度に結合することができる。そして、バーンインボード１と中継ボード４とが電気的に接続され、バーンイン試験の実施が可能になる。
【００４３】
なお、この動作中にリンク１４の角度が開いて爪付き板１１が昇降軸１２から離れて行くが、爪面と枠内面とが接触してエッジ７を押し込むときには、昇降軸１２が更に上昇すると共に両者間に強い圧接力に伴う摩擦力が生ずるため、両者間の接触が解除されて爪付き板１１が落下するようなことはない。
【００４４】
（ｃ）の状態からエアシリンダが反対方向に作動して昇降軸１２が下降を開始すると、（ｄ）の状態に到る前に、まずリンク１４が傾斜して爪付き板１１が昇降軸１２側に引き寄せられ、爪と枠との圧接状態が解除される。その結果、爪付き板１１の下降時に枠に対して何ら外力が加わることがない。従って、バーンインボードが変形してこれに形成された回路等が悪影響を受けるおそれがない。リンクの他端側１４ｂと共に爪付き板１１が下降すると、その下端が下ガイド板１５ｂによって支持される。図５等の例では、リンクの他端側が支持されることにより、そのピン１５ｆに結合された爪付き板１１が支持されることになる。
【００４５】
ピストンが下降して（ｄ）に示す中間位置Ｐ₃に到達すると、センサＳ₃がこれを検知してエアシリンダの作動を停止させる。このときには、爪付き板１１の爪部の反対面１１ｂの位置は、昇降軸１２の位置、下ガイド板１５ｂの位置、リンクの寸法等によって定まるが、本例では、バーンインボードの補強枠の外面１ａ₂の位置の直前位置になっている。又、爪部の先端位置もバーンインボードの凹部１ｅから下方に退避した位置になっている。
【００４６】
この状態では、必要に応じて任意のバーンインボードのコネクタ接続を解除し、これを取り出すことができる。その結果、バーンイン実行前に実施される事前チェックにおいて一部のバーンインボードにエラーが発生したような場合には、バーンインボードを一度抜き取ってエラー対策を施した後再挿入することができ、バーンインテスト上重要な機能の１つが満たされることになる。
【００４７】
所要のバーンイン時間が経過してバーンインボード１をチャンバから取り出すときには、手動又は自動的にエッジ７の抜去工程が実行される。即ち、（ｄ）の状態からピストンが更に下降する。これにより、リンク１４の角度が狭まって爪付き板１１が昇降軸１２の側に引き寄せられる。そして、センサＳ₁によって（ａ）に示す初期のピストン低位置Ｐ₁が検知されると、エアシリンダの作動が停止する。この間に、爪部の反対面１１ｂが枠の外面１ａ₂を押し、エッジ７をエッジコネクタ２から抜去する。そして（ａ）の初期状態に復帰する。このときには、爪部１１ｃが凹部１ｅから退避した位置にあり、次に試験されるＩＣを装着したバーンインボードの挿入が可能になっている。
【００４８】
本例のようなコネクタ着脱装置によれば、多段に設置されたバーンインボードを機械力により一度に着脱できるので、バーンインテストにおいて大幅な省力化を図ることができる。又、全段のコネクタの着脱が一様且つ確実に行われ、コネクタの接続不良等のトラブルが発生しない。そして、エアシリンダを断熱壁１００の外部天井部分に配置し、これから内部に昇降軸を導設すると共に、これにリンクやエッジ挿抜用の爪付き板を取り付け、全体を挿抜ユニットとして一体化しているので、取付工事が簡単であると共に、天井部分及び内部におけるエアシリンダや諸機構の点検や保守が容易である。
【００４９】
又、エアシリンダ等の駆動源を１台又は２台の最小台数で構成できるので、製品コストが安価であると共に、天井配置によって内部の設置スペースが不要になる。その結果、恒温槽等の内部スペースを有効活用することができ、内部に装着できるバーンインボードの数が最大になる。一方、バーンインボードの装備数を同じにした恒温槽を計画すれば、その高さを低くして装置を小型化することができる。
【００５０】
更に、エアシリンダを外部に配置しているため、これが恒温槽内部の２００℃にもなる高温環境に曝されることがない。その結果、耐熱性を備えた特殊なものでなく通常の市販されている安価なエアシリンダを採用することができる。又、これによってエアシリンダの信頼性も向上する。更に、エアシリンダの台数が最小であると共に、その動作がリンク機構を介して自動的にコネクタの挿抜動作に転換され、他の駆動源とのタイミング調整等が全く不要になるため、動作制御や調整が極めて簡単で、装置の作動面における信頼性も向上する。
【００５１】
なお以上では、コネクタ着脱装置をバーンインチャンバに適用した例を示した。その場合には、上記の如く本発明が極めて顕著な作用効果を発揮する。しかし本装置は、通常の環境試験装置や、その他の常温試験室においても、狭いスペースで対象物のコネクタを着脱しなければならなずその作業性が悪い場合や、着脱に大きな力を要する場合や、対象物の搬入、取り出し等を含めて試験システム全体を自動化する場合等には、きわめて有効に利用される。従って、本発明はバーンイン装置への適用のみに限定されなるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項１の発明においては、コネクタ着脱のための原動力を与える駆動源として、着脱方向が例えば横方向のときにこれにほぼ直角な方向として例えば上下方向に移動部材を往復移動させる移動手段が設けられる。この移動手段は、エアシリンダ等の直線移動の可能な簡単なものであればよい。又、例えばバーンインボードのようなコネクタ着脱の対象になる対象物は幅方向に一定の寸法を持っているので、通常その両端部分が移動される対象になる。そのための移動部材は、通常２組設けられる。従って、これらに対応するエアシリンダ等の移動手段は、多くても２台あれば足りるので、その数は最小である。
【００５３】
コネクタを着脱するための着脱用部材と上記移動部材とは、複数のリンクによってほぼ平行な関係に結合されるので、移動部材の前記上下方向の往復移動が、リンクによって方向を変えて着脱用部材に伝達される。このとき、一方側及び他方側案内部は上下方向の所定の幅の範囲内で、着脱用部材を着脱方向に案内するので、所定の上下幅を許容しつつ、移動部材の往復移動がリンクを介して着脱方向に着脱用部材を動かす。その結果、着脱用部材は、着脱方向である例えば横方向に往復移動されると共に、それらの間にそのほぼ直角方向として例えば上下方向の動作が加わえられる。
【００５４】
そして、所定の幅が、着脱用部材の爪面と対象物の一方側当接面とが係合可能になる位置と係合が解除される位置との間になるように定められているので、装着方向に着脱用部材が動いたときにはコネクタが結合される。一方、その反対である引き離し方向に着脱用部材が動くと、爪面と一方側当接面とは係合することなく、反対面と他方側当接面とが当然に係合することになるので、コネクタが引き離される。従って、最大２台のエアシリンダ等の直線駆動手段を設けるだけで、その動きをコネクタ着脱動作に変換することができる。
【００５５】
このようなコネクタ着脱装置によれば、例えば対象物として多段に設置されたバーンインボードを機械力により一度に着脱できるので、バーンインテストにおいて大幅な省力化を図ることができる。又、全段のコネクタの着脱が一様且つ確実に行われ、コネクタの接続不良等のトラブルが発生しない。
【００５６】
又、移動部材は往復移動するだけであるため、これが上下方向に配置されるときには、これを例えば恒温槽の断熱壁の上の天井部分に配置することが可能になる。そして、移動部材、リンク、着脱用部材をユニットとして一体化することができる。その結果、コネクタ着脱装置の取付工事が簡単であると共に、天井部分及び内部における移動手段やリンク等の諸機構の点検や保守が容易になる。
【００５７】
又、エアシリンダ等の駆動源を１台又は２台の最小台数で構成できるので、製品コストが安価であると共に、天井配置によって内部の設置スペースが不要になる。その結果、恒温槽等の内部スペースを有効活用することができ、内部に装着できるバーンインボード等の対象物の数が最大になる。一方、対象物の装備数を同じにした恒温槽等の装置を計画すれば、その高さを低くして装置を小型化することができる。
【００５８】
更に、移動手段としてのエアシリンダ等を外部に配置できるため、これが恒温槽内部のような高温環境に曝されることもなくなる。その結果、エアシリンダ等が耐熱性を備えた特殊なものでなく通常の市販されている安価な製品を採用することができる。又、これによってエアシリンダ等の信頼性も向上する。そして更に、移動手段の台数が最小であると共に、その動作がリンク機構を介して自動的にコネクタの挿抜動作に転換され、他の駆動源とのタイミング調整等が全く不要になるため、動作制御や調整が極めて簡単である。従って、装置の作動面における信頼性を向上させることができる。
【００５９】
請求項２の発明によれば、上記に加えて、リンクと移動部材とが形成する角度の拡大を抑制する抑制手段を設けるので、リンクや着脱用部材の動作を一層確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明を適用したコネクタ着脱装置を装備したバーンインチャンバの概略横断面図で、（ｂ）はバーンインボードの角部の斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は主として上記装置の挿抜ユニット部分の正面図及び側面図である。
【図３】上記装置の爪付き板の斜視図である。
【図４】上記装置の上部リンク部分の構造例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は側面図である。
【図５】上記装置の下部リンク部分の構造例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は側面図である。
【図６】上記装置のリンク部分の更に他の構造例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）はバネ係止用のピン部分の構造例を示す平面図である。
【図８】上記装置のリンク及びバネ部分の構造例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は側面図である。
【図９】（ａ）乃至（ｄ）は上記装置の動作の説明図である。
【図１０】バーンインボード角部と爪付き板の爪部との配置関係を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１バーンインボード（対象物）
１ａ₁ バーンインボード先端補強枠の内面（一方側当接面）
１ａ₂ バーンインボード先端補強枠の外面（他方側当接面）
２エッジコネクタ（固定コネクタ）
７エッジ（コネクタ）
１１爪付き板（着脱用部材）
１１ａ爪面
１１ｂ反対面
１２昇降軸（移動部材）
１３エアシリンダ（移動手段）
１４リンク
１５ａ上ガイド板（一方側案内部）
１５ｂ下ガイド板（他方側案内部）
１６バネ（角度抑制手段）
Ｙ−Ｙ´ 着脱方向
Ｚ−Ｚ´ 着脱方向にほぼ直角な方向[0001]
[Field of application of the present invention]
The present invention relates to a connector attaching / detaching apparatus used in an apparatus for connecting a connector of an object to a connector of an apparatus for performing a test, heat treatment, etc. and supplying a power, a signal, etc. to the object to perform the test, heat treatment, etc. It is advantageously used in a thermostatic chamber which is an apparatus for burn-in performed in order to eliminate potential defective products in semiconductor products.
[0002]
[Prior art]
Environmental test equipment such as a temperature chamber is equipped with a connector in the test chamber, and when testing the device under test, the device under test is installed in the test chamber and the connector is connected to the connector in the test chamber. There is one that can perform environmental tests while applying power and operation signals to objects. When manually attaching and detaching connectors in such an environmental test apparatus, there are problems that workability is poor because the test chamber is small, detachment operations are troublesome, and it is difficult to reliably attach and detach. .
[0003]
An integrated circuit element (IC), which is a typical DUT to be tested by connecting a connector in this way, is mounted on a large number of test sockets mounted on a printed wiring board, generally called a burn-in board, together with the burn-in board. It is put in a test room and tested in an operating state where power and signals are applied via a burn-in board. For this reason, burn-in boards usually have an edge formed at the tip in the insertion direction, and this edge is inserted into an edge connector fixedly arranged in the test chamber, so that the electrical connection between the burn-in board and the power source or signal source is achieved. Connection is made.
[0004]
In general, burn-in of an IC is performed in a high-temperature atmosphere using a thermostatic chamber called a burn-in chamber in order to give the IC a greater stress than in a normal use state. The edge connectors are arranged in a single row or multiple rows on the back side in the tank, and at the time of burn-in test, the edges of a large number of burn-in boards are inserted into and extracted from these edge connectors (hereinafter referred to as “insertion / removal”). To do. However, since the number of burn-in boards is large and a considerable amount of force is required for inserting / removing the edge of one burn-in board, a large amount of labor is required to insert / extract the edges by human operation. In particular, in the monitor burn-in test and test burn-in system, it is necessary to connect the power supply and signals as well as electrical connection for measuring the operating state of the IC, and the edge connector becomes multipolar, and the edge insertion / removal force is proportional to this. Increasingly, insertion and removal by human power is becoming a difficult situation.
[0005]
In order to solve such a problem, apparatuses for inserting and removing the burn-in board by mechanical force have been proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-265579, 61-265580, 62-2176, and Japanese Patent Laid-Open No. 2-251778. Etc.). However, in these devices, in order not to obstruct the insertion / extraction of the burn-in board, a mechanism such as an arm that performs a swiveling motion or a pusher that performs a reciprocating motion is provided outside the width to transmit the insertion / extraction force to the burn-in board. Therefore, it is necessary to increase the width so that these can be arranged, and the burn-in chamber is enlarged.
[0006]
As a device that can attach and detach the connector of the multi-stage burn-in board with a simple mechanism of only a linear operation, four air cylinders are arranged on the back of the thermostatic chamber at the top, bottom, left and right positions, and the insertion / removal frame is reciprocated. A device has been proposed in which a connector is attached and detached by moving the insertion / removal frame up and down with a base air cylinder and synchronizing these operations to perform a square-shaped operation (Japanese Patent Laid-Open No. 8-136613). See the official gazette).
[0007]
However, even with this device, the number of air cylinders and the like is high and the cost is high. The dedicated space in the device is large, so the size of the device is large, and it is difficult to control and adjust the operation. The maintenance of air cylinders and other machines / mechanisms is not good, and the air cylinders are placed on the back of the equipment so that they have special heat resistance specifications. There are various problems such as the absence of the air cylinder and the system wiring itself being restricted by the back of the air cylinder.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and provides a connector attaching / detaching device that occupies a small space, has a small number of driving prime movers, is easy to control and adjust, is easy to maintain, and is easy to install. In particular, it is an object of the present invention to provide a connector attaching / detaching device that can save labor in a burn-in test of a semiconductor product as an object without increasing the size of a constant temperature bath or the like.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that the connector of the object including the engagement portion formed with the one side contact surface and the other side contact surface and the connector is fixed. An attachment / detachment member for attaching / detaching to / from the fixed connector, wherein the attachment / detachment member having a claw surface and an opposite surface is moved in the attachment / detachment direction, whereby the claw surface or the opposite surface is the one-side contact surface, respectively. Alternatively, in the connector attaching / detaching device in which the connector is attached to and detached from the fixed connector in contact with the other contact surface,
A moving member guided so as to be movable in a direction substantially perpendicular to the attaching / detaching direction, a moving means for reciprocating the moving member in the entering / exiting direction, and the moving member and the attaching / detaching member are coupled in a substantially parallel relationship. And a predetermined width in the substantially perpendicular direction, the width between the position where the claw surface and the one-side contact surface can be engaged and the position where the engagement is released. It has one side guide part and the other side guide part which guide the said member for attachment or detachment in the attachment / detachment direction at both ends.
[0010]
In addition to the above, the invention according to claim 2 is characterized by further comprising suppression means for suppressing an increase in angle formed by the link with respect to the moving member.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example in which a connector attaching / detaching device to which the present invention is applied is applied to a burn-in chamber composed of a high-temperature thermostatic chamber.
This burn-in chamber is composed of a heat insulating wall 100, a heat insulating door 101, a test chamber 102 surrounded by them, a fan that circulates air in the test chamber (not shown), a heater that heats the circulating air, etc. Inside, multiple burn-in boards 1 on which many semiconductor products can be mounted are arranged. On the back side of the test chamber, edge connectors 2 as fixed connectors for supplying power and signals from the outside are fixedly arranged in multiple stages in the vertical direction via connector mounting rods 3. The edge connector 2 is connected to the outside by a relay board 4. The connector mounting rod 3 to which the edge connector 2 is mounted is fixed to the inner wall 100a of the test chamber 102 by screws 3a.
[0012]
In the above, the case where the relationship between the connector and the fixed connector is the edge and the edge connector is shown. On the other hand, when the connector is the edge connector and the fixed connector is the edge, Of course, the present invention can be applied to other connector structures such as a male-female connector.
[0013]
Each burn-in board 1 inserted in multiple stages in the vertical direction incorporates a large number of IC sockets 5 as shown in the figure, and ICs 6 as semiconductor products are attached to these IC sockets 5. The IC 6 is electrically connected to the edge 7 via the IC socket 5 and the internal wiring of the burn-in board 1. Therefore, in this example, the burn-in board 1 and the edge 7 on which the IC 6 is mounted correspond to the object and the connector fixed to the object, respectively.
[0014]
The burn-in board 1 is connected in a direction in which a connector is attached / detached by a groove of a groove member 9 fixed in multiple stages in the vertical direction of a support bar 8 erected in a test chamber 102 (hereinafter referred to as “insertion direction” in this embodiment). And an attaching / detaching direction (hereinafter referred to as “insertion / removal direction”) indicated by an arrow YY ′ which is a direction of separation (hereinafter referred to as “extraction direction” in the present embodiment). Accordingly, the support bar 8 and the groove member 9 correspond to support means. Reference numeral 10 denotes an insertion / extraction unit.
[0015]
As shown in FIG. 1 (b), which shows the structure of the burn-in board 1 as seen from below, the upper printed circuit board 1c and the lower plate 1d are combined with the reinforcing frames 1a and 1b combined with each other. Is fixed by screws. The edge 7 for electrical connection is formed on the front end side of the printed circuit board 1c and protrudes from the reinforcing frame 1a, and is fixedly supported by such a structural portion. A part of the lower plate 1d is notched, and a recess 1e is formed between the notch and the reinforcing frame. In the drawing, the reinforcing frame 1a is the tip side in the burn-in board insertion direction, and the reinforcing frame 1b is the one in the width direction end. In such a structure, the inner surface 1a of the reinforcing frame 1a. ₁ And outer surface 1a ₂ Are the connector attaching / detaching engaging portions formed as the one side contact surface and the other side contact surface, respectively.
[0016]
Although the burn-in board is not normally formed with the recess 1e, the burn-in board used in the burn-in chamber of this embodiment is processed so as to form the recess. However, such processing is extremely easy and almost no extra cost is generated. Further, even when an existing burn-in board is used, there is no problem in applying the present invention because the modification is easy and the cost is very small. Further, a burn-in board that does not have the lower plate 1d can be used as it is.
[0017]
FIG. 2 shows an example of the structure of the insertion / extraction unit 10 portion of the burn-in board 1 with respect to the edge connector 2. Although these are provided symmetrically in FIG. 2A, the left side portion of the center line C is not shown.
The insertion / removal unit 10 includes a claw plate 11 as a detachable member, a lifting shaft 12 as a moving member, an air cylinder 13 as a moving means, a link 14, an upper guide plate 15a and a lower guide as one side and the other side guide portions. It is comprised by the board 15b. Further, in this example, a spring 16 which is an example of a suppression unit is provided. Reference numeral 17 denotes a connecting plate that connects the left and right claw-attached plates 11 to form a frame shape. Providing the connecting plate 17 in this way increases the rigidity of the claw plate 11 and suppresses the elevation of only one side of the left and right elevating shafts 12, thereby avoiding the influence on the burn-in board 1 at the time of malfunction. However, each may be made independent to simplify the structure.
[0018]
As shown in FIG. 3, the claw-equipped plate 11 is a member for inserting and extracting the edge 7 into and from the edge connector 2, and includes a claw surface 11a and an opposite surface 11b, and is moved in the YY 'insertion / removal direction. Accordingly, the claw surface 11a or the opposite surface 11b becomes the inner surface 1a of the reinforcing frame 1a of the burn-in board 1 respectively. ₁ Or outer surface 1a ₂ The edge 7 is inserted and withdrawn. As will be described later, the claw-equipped plate 11 is moved and moved up and down in the YY ′ and ZZ ′ directions, so that the claw portion 11c, the intermediate plate portion 11d, and the attachment portion 11e are used for connection to the link 14. It consists of In this example, the claw is directed upward in this example, but this may be directed downward and the opposite surface 11b may be positioned below that. Moreover, you may make it affix a buffer member to these parts.
[0019]
In this example, the elevating shaft 12 is guided so as to be movable in the vertical ZZ ′ direction as a direction substantially perpendicular to the YY ′ direction which is the insertion / extraction direction. Reference numeral 12a denotes an appropriate number of brackets fixed to the structure of the main body. Appropriate mechanisms such as rollers, linear guides and sliding guides are attached to these brackets, and the elevating shaft 12 moves only in the ZZ ′ direction. Is supported and guided.
[0020]
The air cylinder 13 is disposed on the ceiling part outside the heat insulating wall 100 and reciprocates the lifting shaft 12 led through the heat insulating wall in the ZZ ′ direction. In this example, one is provided independently for each of the left and right lifting shafts 12 (the left side is not shown). However, a structure may be adopted in which only one unit is provided at the center and the movement is transmitted to both sides by an arm or the like. In addition, as a moving means, instead of an air cylinder, a hydraulic or electric one, a one using a cam mechanism, a mechanism combining a screw shaft and a nut rotated by a motor, a mechanism for linear movement by a combination of a crank and a link For example, various appropriate linear reciprocating drive devices can be used.
[0021]
The air cylinder 13 is operated via a solenoid valve or the like by compressed air supplied from a compressed air source disposed in a factory or the like. The solenoid valve or the like is provided with a mechanism for adjusting the piston speed of the air cylinder as necessary. By supplying such compressed air, the air cylinder 13 is given a predetermined movement, and the lifting shaft 12 can be lifted and stopped at a predetermined timing, position and speed. It is also possible to automatically perform this operation by detecting that the burn-in board is installed at a predetermined position.
[0022]
In this example, as will be described later, the lower position P is used as the stop position of the piston 13a of the air cylinder. ₁ , Upper position P ₂ And intermediate position P _Three The sensor S is provided so as to detect these piston positions. ₁ , S ₂ And S _Three Is arranged. In this example, the air cylinder 13 is arranged on the ceiling when the moving member is a lifting shaft. However, when a machine room is provided in the lower part of the apparatus main body, a linear drive means such as an air cylinder is provided. Of course, it is also possible to arrange in that part.
[0023]
In this example, two links 14 are provided in the vertical direction as a plurality of links 14, and the lifting shaft 12 and the claw plate 11 are coupled to each other in a substantially parallel relationship. An example of this combined state is shown in FIGS. That is, the elevating shaft 12 and one end side 14a of the link 14 are coupled to each other by a pin 12b and retaining rings 12c, 14b so as to be rotatable with each other, and the attachment portion 11e of the claw plate 11 and the link 14 are connected. Is connected to the other end side 14b by pins 11f, retaining rings 14c, 11g, and spacers 14d so that they can rotate with each other. The distance y is coupled so as to be variable.
[0024]
The upper guide plate 15a guides the claw plate 11 in the YY 'direction that is the insertion / extraction direction. In this example, the upper guide plate 15a slides on the other end side 14b of the upper link 14 (14-1) of the links 14. I am guiding you. However, the spacer 14d may be a rotatable coloring so as to protrude from the link 14, and this portion may be rotated and guided. On the other hand, the spacer 14d may be wide and small in diameter, and a protrusion may be provided on the upper guide plate 15a so as to contact the spacer 14d. By such a method, the claw plate 11 is guided in the YY ′ direction at the upper limit position via the pin 11 f coupled to the link 14.
[0025]
As shown in FIG. 5, the lower guide plate 15b guides the claw plate 11 in the YY 'direction in the same manner as the upper guide plate 15a. In this example, the other end side of the lower link 14 (14-2) is provided. The pin 11f is extended at the portion 14b to provide a color ring 11h, and this portion is guided below. The spacer 14d may be wider to make the retaining rings 11g and 14c on both sides larger in diameter, and the upper end of the lower guide plate 15b may be a protruding portion so that these portions come into contact with each other. . By such a method, the claw plate 11 is now guided in the YY ′ direction at the lower limit position via the pin 11f as in the case of the upper end link.
[0026]
In FIG. 5 (b), the lower link 14 (14-2) indicated by the two-dot chain line above the solid line is the upper link 14 (14-1) as shown in FIG. 4 (b). Shows a state in which is guided in contact with the upper guide plate 15a. That is, the upper and lower guide plates 15a and 15b guide the position of the other end side 14b of the link at both ends of a predetermined width z in the upper and lower Z-Z 'directions, set the upper and lower limit positions of the claw plate 11 and guide is doing.
[0027]
FIG. 6 shows another example of the upper and lower guide plates 15a and 15b.
In this example, the upper and lower guide plates 15a and 15b are integrated to form a single guide plate 15, and this is disposed on the other end side 14b portion of one of the upper and lower links 14, and It has a structure with a color ring 11h interposed therebetween. Further, in this example, the movement of the ring 11h is further regulated so that the displacement amount in the YY ′ direction of the other end side 14b of the link becomes the distance s. In addition, you may make it arrange | position the link 14 as 14 and 14 'on both sides of the raising / lowering axis | shaft 12, as shown with the dashed-two dotted line in the figure (a). In this case, the resultant force of the link driving force coincides with the axis of the lifting shaft, and the link driving operation can be made smoother.
[0028]
In the above description, the upper and lower guide plates 15a and 15b guide the other end of the link. However, appropriate guided portions are provided at the upper and lower ends and the middle position of the claw plate 11, and this portion is provided by the guide plate. You may make it guide.
[0029]
The spring 16 shown in FIG. 2B suppresses the expansion of the angle formed by the link 14 with respect to the lifting shaft 12. That is, the elevating shaft 12 is guided so as to move only in the ZZ ′ direction, while the link 14 is coupled to the link 14 at an appropriate angle. The link 14 has a claw plate 11 on the other end side. 2, when the claw plate 11 is oriented in the vertical direction parallel to the lifting shaft as shown in FIG. 2, the link 14 rotates clockwise in the drawing due to its own weight, so that the angle is increased. And On the other hand, the spring 16 pulls the claw plate 11 toward the lifting shaft 12 by its tension T, and the moment TLcos θ (L is the length between the centers of the links, θ is the link 14 centered on one end side 14a). The angle between the elevating shaft 12 and the link 14) is generated, and the increase in the link angle is suppressed by this counterclockwise moment.
[0030]
The spring 16 is locked to support pins 16 a and 16 b attached to the lifting shaft 12 and the claw-equipped plate 11. In this case, in the example of FIG. 2 (b), when the elevating shaft 12 moves up and down, the length of the spring 16 changes due to the change in the vertical position, and the attachment angle to the support pin also changes. Accordingly, the support pins 16a and 16b are attached so as to be rotatable corresponding to the change in the angle of the spring 16, or can be rotated corresponding to the direction of the action of the tension T with respect to the support pin, for example, as shown in FIG. Thus, it is desirable to lock the spring ends.
[0031]
FIG. 8 shows another example of the mounting state of the spring 16.
In this example, two springs 16 are locked with a space between the lifting shaft 12 at the one end side 14a portion of the link, their free ends are locked to the pressure plate 16c, and the one end side 14a is driven by the tension T of the spring. A pressing force 2T is applied to. In this case, if the distance between the contact point 16d between the link and the pressure plate and the support center 14i of the link is d, a rotation suppression moment of 2Td can be generated and applied to the link.
[0032]
This moment changes corresponding to the rise of the lift shaft 12 because T and d change when the lift shaft 12 is lifted. However, this moment decreases rapidly when approaching the position indicated by the two-dot chain line, and eventually becomes 0. become. Accordingly, when the link rises, the rising direction of the other end side 14b tends to be inclined, the rising speed of the other end side 14b becomes gentle, and the collision direction with respect to the upper guide plate 15a is inclined from 90 °. . As a result, the impact force is alleviated and the movement of the other end side in the YY ′ direction becomes smooth.
[0033]
Although the spring 16 is a tension spring in the example of FIG. 8, a counter pressure plate (not shown) is fixedly disposed on the opposite side of the pressure plate 16c from the spring 16, and the spring is interposed between the pressure plates. The spring may be used as a compression spring. By doing so, the length and spring force of the spring can be freely selected.
[0034]
In the above description, the case where the angle suppressing means is a spring using a tension or compression force such as a coil spring has been described. For example, the lifting shaft 12 and the link 14 are connected to one end side or the other end side of the link or both of them. You may make it provide the torsion spring etc. which are interposed and latched in between. Further, instead of the spring, an appropriate sliding which acts as a brake by applying a frictional force to the angular displacement of the link between the elevating shaft 12 and the link 14 or between the link 14 and the pin 12b or 11f. You may make it interpose a member.
[0035]
It is desirable that the claw plate 11 is inherently lightweight, but it is made of such a material, the number of loading stages of the burn-in board 1 is small, and the lifting distance is designed to be smaller than the lateral movement distance. In such a case, it is possible to omit the special angle suppression means by utilizing friction torque inevitably existing in the link. Further, in an apparatus in which an object such as a burn-in board is stored in an upright state and the moving member and the detachable member are extended in the lateral direction, the angle suppression means can be omitted.
[0036]
9 and 10 show a burn-in board connector insertion / extraction method in the burn-in chamber as described above. 9 shows only one edge 7 of the burn-in board and the claw portion 11c of the claw plate 11 for easy understanding of the operation, and actually, the lifting shaft 12 and the claw plate attachment portion 11e. The claw portion 11c and the edge 7 that are further on the back side in the drawing are shown by solid lines. Description will be made with reference to FIG. 9 and other drawings. In addition, as shown in this figure, the claw plate 11 and its mounting portion 11e may be separated.
[0037]
When the burn-in board 1 is inserted into all the steps of the groove member 9 to the position immediately before the edge insertion, the operation of inserting the edge 7 into the edge connector 2 is automatically or manually performed. The positions of the claw portions 11c shown by solid lines in FIGS. 9A and 10B show an initial state before the edge 7 is inserted into the edge connector 2. FIG. At this time, the claw portion 11c is positioned below the moving range of the burn-in board 1 when the edge 7 of the burn-in board 1 is inserted into and removed from the edge connector 2. Therefore, insertion of the burn-in board 1 is not hindered.
[0038]
Although not shown, the claw portion 11c is in a position where it does not interfere with the burn-in board one step below. The position of the claw portion 11c in the YY ′ direction is a lower position P of the piston 13a of the air cylinder 13 as shown in the figure. ₁ It is determined by the position of the lower guide plate 15b and the dimensions of the claw-attached plate 11 and the link 14 which are in contact therewith. In this state, the claw surface 11a and its tip and the inner surface 1a of the reinforcing frame ₁ The distance between the burn-in board and the lower plate 1d (shown in (b)) is p and q.
[0039]
When the air cylinder 13 is actuated as shown in (b) and the elevating shaft 12 is raised, the link 14 lifts the claw plate 11 away from the lower guide plate 15b and raises it. At this time, the link 14 receives a moment in the direction of holding the angle with the lifting shaft 12 by the spring 16, maintains the angle, pulls the claw plate 11 toward the lifting shaft 12, and lifts it in that state. The position of the claw surface 11a at this time is the position of the two-dot chain line on the solid line in FIG. In this state, the nail surface 11a and the frame inner surface 1a ₁ Can be engaged with each other.
[0040]
When the moment TLcos θ due to the spring force T is smaller than the moment WLsin θ due to the dead weight W of the claw plate 11 away from the lower guide plate 15b, the link 14 corresponds to these differences and the ascending speed of the elevating shaft 12. While the angle of is opened, the claw plate 11 rises. However, since the distance q between the tip of the claw portion 11c and the recess 1e of the burn-in board 1 is small, the claw portion 11c does not hit the reinforcing frame 1a on the tip side and enters the recess 1e.
[0041]
When the air cylinder 13 is further raised from the state of (b), the portion on the other end side 14b of the link 14 is guided to the upper guide plate 15a to increase the rotation angle of the link 14 against the tension of the spring 16, and The attached plate 11 is moved away from the lifting shaft 12. Then, as shown in (c), the piston 13a of the air cylinder is in the upper position P. ₂ Sensor S ₂ Detects this and stops the operation of the air cylinder. In this position, the link 14 is almost horizontal.
[0042]
As a result, the claw surface 11a moves in the Y direction by a distance of p + p ′, and the inner surface 1a of the frame ₁ And the edge 7 is inserted into the edge connector 2 by a distance of p ′. In this way, all burn-in board connectors inserted and supported in multiple stages can be coupled at once by mechanical force. Then, the burn-in board 1 and the relay board 4 are electrically connected, and a burn-in test can be performed.
[0043]
During this operation, the angle of the link 14 opens and the claw plate 11 moves away from the lifting shaft 12. However, when the claw surface contacts the inner surface of the frame and pushes in the edge 7, the lifting shaft 12 further rises. At the same time, a frictional force due to a strong pressure contact force is generated between the two, so that the contact between the two is not released and the claw plate 11 does not fall.
[0044]
When the air cylinder operates in the opposite direction from the state of (c) and the elevating shaft 12 starts to descend, before the state of (d) is reached, the link 14 is first inclined and the claw plate 11 is moved to the elevating shaft 12. Pulled to the side, the pressure contact state between the claw and the frame is released. As a result, no external force is applied to the frame when the claw plate 11 is lowered. Therefore, there is no possibility that the burn-in board is deformed and a circuit formed thereon is adversely affected. When the claw plate 11 is lowered together with the other end side 14b of the link, the lower end thereof is supported by the lower guide plate 15b. In the example of FIG. 5 and the like, by supporting the other end side of the link, the claw plate 11 coupled to the pin 15f is supported.
[0045]
The intermediate position P shown in FIG. _Three Sensor S _Three Detects this and stops the operation of the air cylinder. At this time, the position of the opposite surface 11b of the claw portion of the claw plate 11 is determined by the position of the elevating shaft 12, the position of the lower guide plate 15b, the size of the link, etc. In this example, the outer surface of the reinforcing frame of the burn-in board 1a ₂ It is the position immediately before the position of. In addition, the tip position of the claw portion is also a position retracted downward from the recess 1e of the burn-in board.
[0046]
In this state, the connector connection of any burn-in board can be released and taken out as necessary. As a result, if an error has occurred in some of the burn-in boards during the pre-checks performed before burn-in execution, the burn-in board can be extracted once, error-corrected, and re-inserted. One of the most important functions will be fulfilled.
[0047]
When the burn-in board 1 is taken out of the chamber after the required burn-in time has elapsed, the process of removing the edge 7 is executed manually or automatically. That is, the piston is further lowered from the state (d). Thereby, the angle of the link 14 is narrowed and the claw plate 11 is drawn toward the lifting shaft 12 side. And sensor S ₁ The initial piston low position P shown in FIG. ₁ When is detected, the operation of the air cylinder stops. During this time, the opposite surface 11b of the claw is the outer surface 1a of the frame. ₂ To remove the edge 7 from the edge connector 2. And it returns to the initial state of (a). At this time, the claw portion 11c is in a position retracted from the recess 1e, and the burn-in board with the IC to be tested next can be inserted.
[0048]
According to the connector attaching / detaching apparatus as in this example, burn-in boards installed in multiple stages can be attached / detached at a time by mechanical force, so that significant labor saving can be achieved in the burn-in test. In addition, the connectors of all stages are attached and detached uniformly and reliably, and troubles such as poor connector connection do not occur. And an air cylinder is arrange | positioned in the external ceiling part of the heat insulation wall 100, and while raising / lowering an axis | shaft from this inside, a link and the board with a nail | claw for edge insertion / extraction are attached to this, and the whole is integrated as an insertion / extraction unit. Therefore, the installation work is simple, and the inspection and maintenance of the air cylinder and various mechanisms in the ceiling portion and inside are easy.
[0049]
In addition, since a drive source such as an air cylinder can be configured with a minimum number of one or two, the product cost is low, and an internal installation space is not required due to the ceiling arrangement. As a result, an internal space such as a thermostatic chamber can be used effectively, and the number of burn-in boards that can be mounted inside is maximized. On the other hand, if a constant temperature bath with the same number of burn-in boards is planned, the height can be lowered and the apparatus can be downsized.
[0050]
Furthermore, since the air cylinder is arranged outside, it is not exposed to a high temperature environment of 200 ° C. inside the thermostatic bath. As a result, it is possible to employ a normal and inexpensive air cylinder that is commercially available, not a special one having heat resistance. This also improves the reliability of the air cylinder. In addition, the number of air cylinders is minimal, and the operation is automatically converted to the connector insertion / removal operation via the link mechanism, which eliminates the need for timing adjustment with other drive sources. Adjustment is extremely simple and reliability in the operation of the apparatus is improved.
[0051]
In the above, an example in which the connector attaching / detaching device is applied to a burn-in chamber has been shown. In that case, as described above, the present invention exhibits a very remarkable effect. However, this device is also used in normal environmental test equipment and other room temperature test rooms where the connector of the object must be attached and detached in a narrow space and its workability is poor or it requires a lot of force to attach and detach. It is also very effective when automating the entire test system including loading and unloading of objects. Therefore, the present invention is not limited to application to a burn-in apparatus.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the first aspect of the invention, as a drive source for providing a driving force for attaching / detaching a connector, when the attaching / detaching direction is, for example, a horizontal direction, the direction is substantially perpendicular to the moving direction. Moving means for reciprocating the member is provided. This moving means may be any simple means such as an air cylinder capable of linear movement. In addition, since an object to be attached / detached such as a burn-in board has a certain dimension in the width direction, both end portions thereof are usually objects to be moved. For that purpose, two sets of moving members are usually provided. Therefore, since at most two moving means such as air cylinders corresponding to these are sufficient, the number thereof is the minimum.
[0053]
The attachment / detachment member for attaching / detaching the connector and the moving member are coupled in a substantially parallel relationship by a plurality of links, so that the reciprocating movement of the moving member in the vertical direction changes direction by the links, and the attachment / detachment member Is transmitted to. At this time, the one-side and the other-side guide portions guide the detachable member in the attachment / detachment direction within a range of a predetermined width in the vertical direction, so that the reciprocating movement of the moving member moves the link while allowing the predetermined vertical width The detachable member is moved in the detachment direction via As a result, the attaching / detaching member is reciprocated in the attaching / detaching direction, for example, in the lateral direction, and an operation in the up / down direction, for example, is added as a substantially perpendicular direction therebetween.
[0054]
The predetermined width is determined to be between a position where the claw surface of the detachable member and the one-side contact surface of the object can be engaged and a position where the engagement is released. When the detachable member moves in the mounting direction, the connector is coupled. On the other hand, when the detachable member moves in the opposite pulling direction, the claw surface and the one-side contact surface are not engaged, and the opposite surface and the other-side contact surface are naturally engaged. So the connector is pulled apart. Therefore, the movement can be converted into the connector attaching / detaching operation only by providing linear driving means such as a maximum of two air cylinders.
[0055]
According to such a connector attaching / detaching device, for example, burn-in boards installed in multiple stages as objects can be attached / detached at a time by mechanical force, so that significant labor saving can be achieved in the burn-in test. In addition, the connectors of all stages are attached and detached uniformly and reliably, and troubles such as poor connector connection do not occur.
[0056]
Further, since the moving member only reciprocates, when it is arranged in the vertical direction, it can be arranged, for example, on the ceiling portion on the heat insulating wall of the thermostatic bath. And a moving member, a link, and the member for attachment / detachment can be integrated as a unit. As a result, the installation work of the connector attaching / detaching apparatus is simple, and the inspection and maintenance of various mechanisms such as the moving means and the link in the ceiling portion and inside are facilitated.
[0057]
In addition, since a drive source such as an air cylinder can be configured with a minimum number of one or two, the product cost is low, and an internal installation space is not required due to the ceiling arrangement. As a result, an internal space such as a thermostatic chamber can be effectively used, and the number of objects such as burn-in boards that can be mounted inside is maximized. On the other hand, if a device such as a constant temperature bath having the same number of objects is planned, the height can be lowered and the device can be downsized.
[0058]
Furthermore, since the air cylinder or the like as the moving means can be arranged outside, it is not exposed to a high temperature environment such as the inside of the thermostatic bath. As a result, the air cylinder or the like is not a special one having heat resistance, and a normal and commercially available inexpensive product can be employed. This also improves the reliability of the air cylinder and the like. In addition, the number of moving means is minimal, and the operation is automatically converted to the connector insertion / removal operation via the link mechanism, which eliminates the need for timing adjustment with other drive sources. And adjustment is extremely easy. Therefore, the reliability in the operation surface of the apparatus can be improved.
[0059]
According to the invention of claim 2, in addition to the above, since the suppression means for suppressing the expansion of the angle formed by the link and the moving member is provided, the operation of the link and the detachable member can be further ensured.
[Brief description of the drawings]
1A is a schematic cross-sectional view of a burn-in chamber equipped with a connector attaching / detaching device to which the present invention is applied, and FIG. 1B is a perspective view of a corner portion of a burn-in board.
FIGS. 2A and 2B are a front view and a side view, respectively, of an insertion / extraction unit portion of the apparatus.
FIG. 3 is a perspective view of a claw plate of the device.
FIGS. 4A and 4B show a structural example of an upper link portion of the apparatus, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a side view.
FIG. 5 shows an example of the structure of a lower link portion of the device, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view.
6A and 6B show still another structural example of the link portion of the apparatus, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a side view.
7A and 7B are plan views showing a structural example of a pin portion for spring locking.
FIG. 8 shows a structural example of a link and a spring part of the device, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view.
9A to 9D are explanatory diagrams of the operation of the apparatus.
FIGS. 10A and 10B show the positional relationship between the burn-in board corners and the claw portions of the claw plate, where FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a side view.
[Explanation of symbols]
1 Burn-in board (object)
1a ₁ Inner surface (one-side contact surface) of burn-in board tip reinforcement frame
1a ₂ The outer surface of the burn-in board tip reinforcement frame (the other side contact surface)
2 Edge connector (fixed connector)
7 Edge (connector)
11 Plate with claws (detachable member)
11a Nail surface
11b Opposite side
12 Lifting shaft (moving member)
13 Air cylinder (moving means)
14 links
15a Upper guide plate (one side guide)
15b Lower guide plate (other side guide)
16 Spring (Angle suppression means)
YY 'Detachment direction
Z-Z 'Direction almost perpendicular to the attachment / detachment direction

Claims

An attachment / detachment member for attaching / detaching the connector of the object having an engagement portion formed with the one side contact surface and the other side contact surface and a connector to a fixed connector, and a claw surface; When the detachable member having the opposite surface is moved in the attachment / detachment direction, the claw surface or the opposite surface comes into contact with the one-side contact surface or the other-side contact surface, respectively, and the connector is attached to or detached from the fixed connector. In the connector attaching / detaching device adapted to
A moving member guided so as to be movable in a direction substantially perpendicular to the attaching / detaching direction, a moving means for reciprocating the moving member in the entering / exiting direction, and the moving member and the attaching / detaching member are coupled in a substantially parallel relationship. And a predetermined width in the substantially perpendicular direction, the width between the position where the claw surface and the one-side contact surface can be engaged and the position where the engagement is released. A connector attaching / detaching device comprising: a first side guide portion and a second side guide portion that guide the attachment / detachment member in the attachment / detachment direction at both ends.

The connector attaching / detaching device according to claim 1, further comprising suppression means for suppressing an increase in an angle formed by the link with respect to the moving member.