JP4813567B2 - 高温両端開放型ゼロ挿入力（ｚｉｆ）試験ソケット - Google Patents

Description

本発明は、一般に、電気集積回路の試験に関し、特に、パッケージ化された集積回路を、試験に際して受け入れるソケットに関する。

パッケージ化集積回路は、通例、半導体チップのためのポリマまたはセラミックのハウジングを備えており、パッケージからはリードが伸び、それらは半導体チップに電気的に結合されている。デュアル・インライン・パッケージ（ＤＩＰ）では、リードは、２本の平行な列として配列されており、それらのリードは、ハウジングの底部から伸びている。

米国特許Ｎｏ．６，１７９，６４０には、平面を有する少なくとも２つの部材を備えた試験ソケットが開示されており、それらの部材は、それら２つの部材の間の相対的な横移動が可能なように構成されている。一方の部材は、パッケージの支持体であり、集積回路パッケージのリードを受け入れるために、部材を貫通する複数の穴を有している。各穴は、最小限の力で、または、力を掛けずに、リードを受け入れるのに十分なサイズを有する。第２の部材は、接点の支持体であり、パッケージが、支持部材に挿入される時、または、支持部材から取り外される時に、パッケージのリードと並ぶような間隔で配列された複数の接点を有する。それら接点は、パッケージが挿入された後に、パッケージのリードと接触するように摺動可能になっている。

好ましい実施形態では、複数の接点は、第２の部材の溝の中に配置されたワイヤを備えており、それらの溝は、第１の部材の穴に揃えて配列されている。２つの部材は、平行移動を行う装置（カム機構など）によって結合されており、それにより、２つの平面を横方向に移動させて、パッケージのリードをワイヤ接点に対して接触および離脱させることが可能になる。

その試験ソケットは、パッケージ化集積回路の試験に有用であることが分かっているが、本発明は、試験ソケットの改良を目的とする。

本発明の試験ソケットは、両端が開いており、幅およびピン数の異なるパッケージ化素子の挿入が可能である。さらに、異なるパッケージ化素子を、直列に（前後に）配置して、同時に試験を行うことができる。

そのソケットは、摺動案内を備えた２つのプレートのための支持フレームを備えており、ソケットの２つのプレートの間の相対的な摺動が可能になっている。フレームは金属であることが好ましく、プレートはセラミックであることが好ましい。

上部プレートは、パッケージ化素子のリードを受け入れるための穴を有し、下部プレートは、ワイヤなどの接点を有する。素子が上部プレートに取り付けられて、２つのプレートが互いに対して摺動されると、接点とリードが接触する。

プレートを摺動させるための作動装置は、より大きいレバーまたはハンドルを備えており、それによって、リードと接点とを接触させるための物理的な力が低減される。好ましい実施形態では、材料の摩擦および劣化を低減または排除するために、レバー固定点に、軸受けが設けられている。

本発明と、その目的および特徴については、図面と併せて、以下の詳細な説明と添付の特許請求の範囲とを参照することで、容易に明らかになる。

図１ないし３は、本発明の一実施形態に従って、２つのパッケージ化素子を試験のために出し入れするための開位置にある試験ソケットの斜視図と、素子の試験を行うための閉位置にある試験ソケットの斜視図と、閉位置の底面斜視図と、をそれぞれ示している。図４は、図１の試験ソケットの分解斜視図である。

ここで、デュアル・インライン・リード・集積回路パッケージ（ＤＩＰ）など、被試験素子（ＤＵＴ）を保持するための試験ソケットの分解斜視図である図４を参照する。ソケットは、ＤＩＰのリードを受け入れるための複数の穴１２を有する上部プレート１０を備える。穴は、異なる幅のＤＩＰを収容するために、複数の列に配列されている。底部プレート１４は、複数のワイヤ１６を備えており、それらのワイヤ１６は、動作時に、試験装置に相互接続されると共に、ＤＩＰのリードと接触する。ワイヤは、上部プレート１０を貫通して伸びるリードを収容するプレート１４の溝を横切って配置されている。

好ましい実施形態では、プレート１０および１４は、セラミックであってよく、試験ソケットの金属フレームに取り付けられる。バー１８およびネジ２０が、上部プレート１０を支持フレームの平行なレール２２に固定しており、レール２２は、摺動案内を規定するフランジ２４、すなわち、底部プレート１４のフランジ２５を受けるフランジ２４を備える。フレーム２６は、フレーム２６の穴３０を貫通して伸びるネジ２８によって、底部プレート１４に固定される。

ハンドルまたはレバー３２は、底部プレート１４に固定されたピボット軸受３６への取り付けのための穴３４を備える。フレーム２６のスロット４０が、レール２２に固定されたシャフト４２に取り付けられており、フレーム２６に対してレール２２が横移動できるようになっている。カム従動子軸受４４が、ハンドル３２のカム面４６と係合した時にレール２２を横移動させるために、シャフト４２に取り付けられている。

ソケットは、より長くて広い作動レバーまたはハンドルを提供することで、使用の際にソケットを係合させる（開閉を行う）ためにハンドルを操作するのにユーザが必要とする末端部での力を大幅に低減する。カム従動子軸受４４は、レバー固定点として提供され、各利用の際の材料の摩擦および劣化を排除する。

動作の際、底部プレートは、いくつかの有利に配置されたネジによって、それを受け入れるプリント基板に直接、取り付け、または、固定されてよい。底部プレートの目立たない接点ワイヤは、ソケットが基板に取り付けられた時に、プリント基板の露出した接点パッドに接触することができる。上部プレート１０は、ＤＵＴを受け入れ、レバーまたはハンドルが操作された時に横移動されることにより、ＤＵＴのピンを、対応する接点ワイヤに向かって押し付ける。この動作により、ＤＵＴがソケットの接点ワイヤに対して電気的に接触する。

図１は、ハンドル３２がＤＵＴ５０を出し入れするための開位置にある状態の試験ソケットを示している。カム従動子軸受４４のシャフトと、ピボット軸受３６のシャフトとの間には、反発バネ４８が備えられており、上部プレート１０がＤＵＴを出し入れするための全開位置に戻るように付勢するため、ユーザが下部プレートを開位置に手動で移動させる必要がない。

ソケットは、受け入れ可能なパッケージサイズを拡張できるよう、端部が開いていることに注目されたい。上部プレートの差し込み穴の各列は、ソケットの上部プレートの両端まで途切れていない（連続的に設けられている）。このＺＩＦソケットの独特の特徴により、ピン数に関わらず、任意の３００または６００ミル幅のパッケージ化素子を、このソケットで試験することができる。さらに、図１に示すように、異なるパッケージ化素子を前後に直列に配置して、同時に試験することも可能である。また、パッケージ化素子は、並列に取り付けられてもよいが、かかる配置は、この実施形態では、３００ミル幅のパッケージに限定される。このソケットは、ソケットの設計に基づくピン数までのパッケージサイズに対応する従来のＺＩＦソケット設計とは対照的である。拡張すなわち特別に長いパッケージサイズには、従来の設計は対応していない。

図２は、ハンドル３２が閉位置にある図１のソケットを示しており、カム面４６が、カム従動子軸受４４に係合して、ＤＵＴのリードがソケットの接点ワイヤに接触するよう上部プレート１０を横移動させている。

図３は、図２の閉位置状態の試験ソケットの底面図である。

本発明の試験ソケットの金属フレームおよびプレート摺動案内は、高温時の機械的応力、および、ユーザの操作によって、ソケットのセラミック部品またはプレートが損傷する危険性を最小限に抑える。従来の設計は、高温応力およびユーザの操作によるセラミック部品の損傷および歪みを受けやすかった。また、新しい作動機構は、高温下での使用中に時間と共に劣化することでソケットの接点ワイヤから試験対象のパッケージ化ＩＣ素子のピンへの電気的接触の切断によるソケットの欠陥を引き起こしうる構成要素または材料には依存していない。従来の設計は、高温下での試験中に、ソケットの接点ワイヤとＤＵＴのピンとの間に必要な圧力を維持するために、バネ機構を利用していた。

本発明は、具体的な実施形態を参照しつつ説明されているが、その説明は、本発明の例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとっては、添付の請求項の範囲によって規定される本発明の真の趣旨および範囲から逸脱せずに、様々な変形例および応用例を実施することが可能である。

試験のために、パッケージ化素子を出し入れする際、開位置にある本発明の一実施形態に従った試験ソケットを示す斜視図。 素子の試験を行うための閉位置にある図１の試験ソケットを示す斜視図。 図１の試験ソケットにおいて、ワイヤ接点を有する下部プレートと、試験素子を支持するための上部プレートとの間の相対的な摺動を可能にする摺動案内を備えたフレームを示す底面斜視図。 図１の試験ソケットの分解斜視図。

Claims (10)

1. 複数のリードが伸びたパッケージ化集積回路素子の試験に用いるソケットであって、
   ａ）集積回路パッケージを受け入れるための第１の部材であって、前記パッケージから伸びるリードを受け入れ、かつ保持するための複数の穴を有する第１の部材と、
   ｂ）前記リードと接続するための複数のワイヤ接点を有する第２の部材と、
   ｃ）前記第１および第２の部材のための支持フレームと
   を備え、
   前記第１および第２の部材は、前記第１の部材と前記第２の部材の間での相対的な横移動が可能になるように構成されており、
   前記支持フレームは、素子のリードが前記ワイヤに接触しない素子の出し入れ位置から、素子のリードが前記ワイヤに接触する素子試験位置まで、前記第１の部材と前記第２の部材との間の相対的な横移動を可能とするための案内を備え、さらに、前記第１の部材と物理的に係合する第１の部分と、前記第２の部材と物理的に係合する第２の部分と、前記第２の部分に旋回可能に取り付けられて前記第１の部分に接触することで、前記第１の部材と前記第２の部材との間の前記相対的な横移動を可能とする横移動レバーとを備え、
   前記支持フレームの前記第１の部分は、２つのレールを備え、前記第１の部材が前記２つのレールに取り付けられており、前記レールには、前記第２の部材を摺動可能に受け入れるための前記案内が形成され、
   前記横移動レバーはカム面を有し、前記２つのレールは、前記第１の部材と前記第２の部材との間の相対的な横移動が行われた時に、前記カム面と係合するカム従動子を有するソケット。
2. 請求項１に記載のソケットであって、前記第１および第２の部材はセラミックプレートであるソケット。
3. 請求項２に記載のソケットであって、前記支持フレームは金属であるソケット。
4. 請求項１に記載のソケットであって、前記支持フレームは金属であるソケット。
5. 請求項１に記載のソケットであって、前記カム従動子として軸受を備えるソケット。
6. 請求項１に記載のソケットであって、前記ソケットの両端は、様々な長さ、および、様々な数のリードを有するパッケージの挿入を可能にするよう開いているソケット。
7. 請求項６に記載のソケットであって、複数のパッケージ化素子が挿入可能であるソケット。
8. 請求項１に記載のソケットであって、さらに、前記支持フレームの前記第１の部分と前記第２の部分との間に接続されて、前記カム従動子が係合されていない時に、開位置に戻るように、前記フレームの前記第１の部分を付勢するバネを備えるソケット。
9. 請求項１に記載のソケットであって、前記第２の部材の前記ワイヤは、前記ソケットを取り付け可能なプリント基板状の電気リードと電気的に接触するよう構成されているソケット。
10. 請求項１に記載のソケットであって、前記第１の部材の前記穴は、デュアル・インライン・集積回路パッケージからのリードを受け入れるために、平行な列として配列されているソケット。

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