WO2017195896A1 - 電気部品用ソケット - Google Patents

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貴史 森成
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    • H01R2201/20—Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes

Definitions

  • the present invention relates to an electrical component socket for electrically connecting an electrical component and a wiring substrate by accommodating the electrical component and being fixed to the wiring substrate, and particularly includes a temperature sensor for detecting the temperature of the electrical component.
  • the present invention relates to a socket for electrical parts.
  • Conventional sockets for electrical components include an IC socket that houses an IC (Integrated Circuit) package as an electrical component, electrically connects the IC package and a wiring board, and conducts an energization test at an elevated temperature. It is known (see, for example, Patent Document 1).
  • IC Integrated Circuit
  • the temperature controllable heat transfer member and the temperature sensor are brought into contact with the IC package, and the temperature of the heat transfer member is controlled according to the detected temperature of the IC package detected by the temperature sensor.
  • heat insulation between the temperature sensor and the heat transfer member is made. The material is interposed.
  • the temperature sensor can be thermally affected by the heat transfer member through a solid part included in the heat insulating material, there is a possibility that an error may occur between the temperature detected by the temperature sensor and the actual temperature of the IC package. is there.
  • an object of the present invention is to provide a socket for an electrical component that can cope with such problems and improve the accuracy of temperature detection of the electrical component by a temperature sensor.
  • the socket for electrical parts according to the present invention is attached to the socket body so as to be able to come into contact with the electrical part and to be brought into contact with the electrical part.
  • a temperature sensor in which the tip including the temperature sensing element extends in a rod shape toward the electrical component, and the tip contacts the electrical component together with the heat transfer member.
  • a support structure that supports the temperature sensor at a portion other than the tip of the temperature sensor, and is separated from the heat transfer member and the air layer with the tip in contact with the electrical component. is doing.
  • the socket for electric parts of the present invention heat transfer through the solid portion between the heat transfer member and the tip of the temperature sensor is reduced, so that the temperature sensing element at the tip is thermally affected by the heat transfer member. It becomes difficult to receive, and the detection accuracy of the temperature of the electrical component by a temperature sensor can be improved.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 regarding the IC socket.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 regarding the IC socket.
  • FIG. 4 is sectional drawing which shows the open state of FIG. 4 regarding the IC socket.
  • FIG. drawing which shows the whole accommodation unit of the IC socket.
  • It is a fragmentary sectional view which shows the detail of the accommodation unit of the IC socket.
  • the electrical component socket is an IC socket 1 that electrically connects the IC package 100 and the wiring substrate 200 by accommodating the IC package 100 that is an electrical component and being fixed to the wiring substrate 200, for example, a burn-in test.
  • the IC package 100 is used for an energization test under a temperature rise.
  • the IC package 100 accommodated in the IC socket 1 has a hemispherical terminal 100b in a matrix shape on the bottom surface 100a of the substantially rectangular package body in plan view as shown in FIG.
  • the IC package is a BGA (Ball Grid Array) format in which a plurality of arrays and the upper surface 100c of the package body are substantially flat.
  • the present invention is not limited to the BGA type IC package, and the present invention may be applied to other types of IC packages such as an LGA (Land Grid Array) type IC package in which a large number of planar electrode pads are arranged on the bottom surface of the package body. Can be applied.
  • the IC socket 1 includes a socket body 2 that houses the IC package 100 and is fixed to the wiring board 200, and a socket cover 3 that is rotatably attached to the socket body 2.
  • the heat transfer member 4 that transfers heat to and from the IC package 100 and the lock mechanism 5 that fixes the socket cover 3 are provided.
  • the socket body 2 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and when one surface is fixed facing the wiring substrate 200, the IC package 100 starts from the surface opposite to the surface facing the wiring substrate 200 (accommodating surface 2a). To accommodate.
  • the socket main body 2 is provided with a first rotation axis X1 at one end on the receiving surface 2a, and at the other end opposite to the one end, substantially parallel to the first rotation axis X1. Two rotation axes X2 are provided.
  • the socket body 2 is formed with a notch 2b penetrating in a direction from the accommodation surface 2a toward the wiring board 200 between the first rotation axis X1 and the second rotation axis X2, and this notch 2b.
  • the housing unit 10 disposed in the housing accommodates the IC package 100 with the upper surface 100c of the IC package 100 appearing on the housing surface 2a side of the socket body 2.
  • the accommodation unit 10 includes the floating plate 12 that accommodates the IC package 100 in order in the direction from the accommodation surface 2 a toward the wiring substrate 200 and can move in parallel with the wiring substrate 200. And a contact pin array 16 in which a plurality of conductive contact pins 14 are arrayed between the floating plate 12 and the wiring board 200.
  • the floating plate 12 is a plate-like electrical insulator that accommodates the IC package 100 so that the bottom surface 100a comes into contact therewith.
  • the floating plate 12 is formed with a through hole 12a toward the wiring substrate 200 at a position corresponding to the hemispherical terminal 100b, and the hemispherical terminal 100b protrudes into the through hole 12a.
  • the floating plate 12 is moved away from the wiring board 200 by the elastic member 12b interposed between the floating plate 12 and the contact pin array 16 when the parallel movement toward the wiring board 200 is started. Be energized.
  • the contact pin 14 has a first straight portion 14a whose tip contacts a predetermined hemispherical terminal 100b of the IC package 100, a second straight portion 14b whose tip contacts a predetermined electrode (not shown) of the wiring board 200, Between the 1 straight part 14a and the 2nd straight part 14b, it has the spring part 14c curved, for example in S shape.
  • the contact pin 14 is sandwiched between the hemispherical terminal 100b of the IC package 100 and a predetermined electrode of the wiring substrate 200, and a compressive force is applied, so that the first straight portion 14a and the first linear portion 14a
  • the two straight portions 14b approach each other and the spring portion 14c is elastically deformed.
  • the contact pin 14 is connected between the first straight portion 14a and the hemispherical terminal 100b of the IC package 100 and between the second straight portion 14b and a predetermined electrode of the wiring board 200 by a restoring force against the elastic deformation of the spring portion 14c.
  • the IC package 100 and the wiring board 200 are electrically connected while generating a predetermined range of contact pressure therebetween.
  • the contact pin 14 In the state where the compression force is not applied to the elastic member 12 b interposed between the floating plate 12 and the contact pin array 16, the contact pin 14 has the first straight portion 14 a connected to the hemispherical terminal 100 b of the IC package 100. Dimensions and shape are set so as not to touch.
  • the contact pin array 16 is formed of an electrically insulating material including a first facing surface 16a facing the floating plate 12 and a second facing surface 16b facing the wiring board 200, and the first facing surface 16a has a first straight line.
  • the first opposing surface 16a and the second opposing surface 16b The spring portion 14c is positioned in the space V between the two.
  • the first insertion hole 16c positions the first straight portion 14a so that the first straight portion 14a contacts the predetermined hemispherical terminal 100b of the IC package 100 through the through hole 12a.
  • the second insertion hole 16d positions the second straight portion 14b so that the second straight portion 14b contacts a predetermined electrode of the wiring board 200. Further, when the contact pin 14 is sandwiched between the hemispherical terminal 100b of the IC package 100 and a predetermined electrode of the wiring substrate 200 and a compressive force is applied, the first straight portion 14a is slid in the first insertion hole 16c. The second linear portion 14b is supported while sliding in the second insertion hole 16d.
  • the socket cover 3 has a base end portion 3a that is pivotally supported by the first rotation axis X1 of the socket body 2, and a tip end portion 3b extending from the base end portion 3a is Then, from the state in which the socket cover 3 is opened (hereinafter referred to as “open state”), the socket cover 3 is rotated around the first rotation axis X1 and tilted toward the socket body 2 (second rotation axis X2). In other words, when the socket cover 3 is closed (hereinafter referred to as “closed state”), it is configured to be engaged with a later-described latch member attached to the socket body 2.
  • the socket cover 3 has, for example, a configuration in which one end portion of the torsion spring 3c extrapolated to the first rotation axis X1 is locked to the socket cover 3 and the other end portion is locked to the socket body 2. When the socket cover 3 is closed, it is biased in the opposite direction, that is, in the opening direction.
  • the heat transfer member 4 is pivotally supported on the third rotation axis X3 so as to be attached to the socket cover 3, and when the socket cover 3 is closed, the heat transfer member faces the upper surface 100c of the IC package 100. It has a surface (contact surface) 4a.
  • the heat transfer surface 4 a is in contact with the upper surface 100 c of the IC package 100 in parallel with the heat transfer member 4 being rotatably attached to the socket body 2.
  • the heat transfer member 4 has a heater (not shown) whose output can be controlled by an external control device, and can be controlled in temperature by having a heat radiation fin 4b on the outer surface, and the heat transfer surface 4a is the upper surface of the IC package 100. When it comes into contact with 100c, heat is transferred to and from the IC package 100 through the heat transfer surface 4a.
  • the heater drive circuit may be provided in an external control device, the IC socket 1 or any other device.
  • the lock mechanism 5 includes a lever member 5a pivotally supported on the second rotation axis X2 and the socket body 2 so as to be locked to the tip 3b of the socket cover 3 when the socket cover 3 is closed.
  • a latch member that is attached to the other side end and is configured to move in a direction toward the socket body 2 via a cam mechanism (not shown) by rotating the lever member 5a around the second rotation axis X2. 5b.
  • the lock mechanism 5 is configured such that when the heat transfer member 4 is moved by the movement of the latch member 5b, the heat transfer member 4 presses the upper surface 100c of the IC package 100 and moves the floating plate 12 to a predetermined position. Further, the lock mechanism 5 restricts the operation of the lever member 5a and fixes the socket cover 3 when the heat transfer member 4 presses the upper surface 100c of the IC package 100 and moves the floating plate 12 to a predetermined position. Configured to be locked. That is, the lock mechanism 5 can change the socket cover 3 from a simple closed state to a locked state.
  • the heat transfer surface 4 a of the heat transfer member 4 faces the heat transfer surface 4 a and the upper surface 100 c of the IC package 100 in the closed state.
  • An opening 18 penetrating in the opposite direction is formed, and a temperature sensor 20 for detecting the temperature of the IC package 100 is disposed inside the opening 18.
  • the temperature sensor 20 includes a temperature sensing element 20a for detecting temperature and an electric conducting wire 20b connected to the temperature sensing element.
  • the temperature sensing element 20a is built in and fixed to a tip portion 20c of a linearly extending rod-like body. It is led out from the rear end 20d through the inside of the rod-shaped body.
  • various temperature detection means such as a resistance temperature detector using the temperature dependence of the electrical resistance of a metal, a thermocouple using the Seebeck effect, or a thermistor can be used. It should be noted that the temperature sensing element 20a of the temperature sensor 20 does not matter whether it is exposed on the tip end surface 20e of the rod-shaped body as long as it does not interfere with temperature detection of the IC package 100.
  • the rod-shaped body may be formed of any material such as metal, nonmetal, and resin.
  • the rod-shaped body is a concept that includes both solid bodies such as columns and prisms, and hollow bodies (tubular bodies) such as cylinders and square tubes.
  • the heat transfer member 4 has a support structure that supports the temperature sensor 20 at a portion other than the tip portion 20c of the temperature sensor 20.
  • a support structure is a fitting structure F in which the outer surface of a portion (for example, the rear end portion 20d) excluding the front end portion 20c of the temperature sensor 20 is slidably fitted in the axial direction of the temperature sensor 20 in this embodiment.
  • the heat transfer member 4 is configured as a separate cylindrical part 22.
  • the cylindrical component 22 is a heat insulating component made of a heat insulating material so as to cut off heat transfer between the portion excluding the tip 20c of the temperature sensor 20 and the heat transfer member 4 as much as possible.
  • a part of the temperature sensor 20 excluding the tip part 20 c is formed by retreating a part of the inner surface of the insertion hole 22 a that slides with the outer surface of the part excluding the tip part 20 c of the temperature sensor 20.
  • the heat transfer between the temperature sensor 20 and the heat transfer member 4 may be reduced by reducing the contact area between the temperature sensor 20 and the tubular part 22.
  • the temperature sensor 20 is formed to protrude from the outer surface of the temperature sensor 20 at a portion excluding the tip portion 20c and a sliding portion that slides on the inner surface of the insertion hole 22a of the cylindrical part 22, for example, a flange-shaped protrusion. It has a portion 20f. Then, when the temperature sensor 20 moves toward the IC package 100, the heat transfer member 4 has a step 4c that is locked by the protruding portion 20f and is restricted from moving from the cylindrical component 22 to the heat transfer surface 4a. On the inner surface of the opening 18.
  • the step 4 c is a step structure D that suppresses the temperature sensor 20 from falling off the opening 18.
  • the inner surface of the opening 18 and the protruding portion 20f are not in contact with the inner surface of the opening 18 and the protruding portion 20f except for the step 4c so as to cut off heat transfer between the temperature sensor 20 and the heat transfer member 4 as much as possible. Dimensions and shape are set.
  • the IC socket 1 accommodates the IC package 100 and is fixed to the wiring board 200. With this, the IC package 100 and the wiring board 200 are electrically connected to each other, for example, in a burn-in test or the like, An energization test is performed. In such an energization test, as shown in FIG. 11, the IC socket 1 is electrically connected to an external control device 300, and the external control device 300 inputs an output signal of the temperature sensor 20 and heat transfer member. An instruction signal can be output to the heater drive circuit of 4.
  • the bottom surface 100a of the IC package 100 is in contact with the socket cover 3 and the lever member 5a of the IC socket 1 being opened. Is housed in the floating plate 12 of the housing unit 10 (see FIGS. 7 and 8).
  • the arrangement of the temperature sensor 20 with respect to the opening 18 of the heat transfer member 4 is performed as follows. That is, in the state where the spring 24 is extrapolated from the rear end portion 20d of the temperature sensor 20 toward the projecting portion 20f, the temperature sensor is arranged with the tip end portion 20c first from the side opposite to the heat transfer surface 4a of the heat transfer member 4. 20 is inserted into the opening 18. Then, the tubular member 22 is mounted in the opening 18 in a state where the rear end portion 20 d of the temperature sensor 20 is fitted into the insertion hole 22 a of the tubular part 22 while passing the electric conductor 20 b of the temperature sensor 20. Thereby, the temperature sensor 20 is arranged with respect to the opening 18 of the heat transfer member 4.
  • the protrusion 20f of the temperature sensor 20 is locked to the step 4c of the step structure D, thereby preventing the temperature sensor 20 from dropping from the heat transfer surface 4a side of the opening 18. is doing.
  • the temperature sensor 20 is disposed inside the opening 18 of the heat transfer member 4, the protruding portion 20 f of the temperature sensor 20 is pressed against the step 4 c of the step structure D by the urging force of the spring 24 when the socket cover 3 is open.
  • the tip 20c of the temperature sensor 20 protrudes from the heat transfer surface 4a.
  • the lever member 5a of the lock mechanism 5 is rotated around the second rotation axis X2 to lock the socket cover 3, and the heat transfer member 4 causes the upper surface 100c of the IC package 100 to move.
  • the floating plate 12 is moved to a predetermined position (see FIGS. 2 and 5).
  • the tip portion 20c of the temperature sensor 20 protruding from the heat transfer surface 4a as shown in FIG.
  • the sensor 20 moves backward until the tip surface 20e of the temperature sensor 20 is flush with the heat transfer surface 4a against the elastic force of the spring 24 (see FIG. 12).
  • the front end surface 20e of the temperature sensor 20 comes into contact with the upper surface 100c of the IC package 100 with an appropriate pressure due to the restoring force of the spring 24, so that a temperature close to the actual temperature of the IC package 100 can be easily detected. Will improve.
  • the temperature sensor 20 retreats while the outer surface of the portion excluding the tip 20c of the temperature sensor 20 slides with the inner surface of the insertion hole 22a of the cylindrical part 22.
  • the axial direction of the temperature sensor 20 remains coincident with the facing direction in which the heat transfer surface 4a and the upper surface 100c of the IC package 100 face each other in the closed state. Therefore, when the temperature sensor 20 moves backward, the tip portion 20c hardly swings and remains separated from the inner surface of the opening 18, so that the air layer G is maintained between the inner surface of the opening 18 and the tip portion 20c. Has been.
  • the ambient temperature of the IC socket 1 is raised to the test temperature, and the IC package 100 and the wiring board 200 are energized through the IC socket 1.
  • the external control device 300 determines the actual temperature of the IC package 100 based on the detected temperature of the IC package 100 detected by the temperature sensor 20 through feedback control such as PID (Proportional-Integral-Differential) control.
  • PID Proportional-Integral-Differential
  • the output of the heater of the heat transfer member 4 is controlled so as to approach the temperature.
  • the electrical component socket accommodates the IC package 100 that is an electrical component and is fixed to the wiring board 200, thereby electrically connecting the IC package 100 and the wiring board 200.
  • the IC socket 1 ⁇ / b> A has a fitting structure F in which the outer surface of the portion (for example, the rear end portion 20 d) except the tip portion 20 c of the temperature sensor 20 is slidably fitted in the axial direction of the temperature sensor 20. It differs from the IC socket 1 of the first embodiment in that it is integrally molded. That is, in the IC socket 1 ⁇ / b> A, the portion excluding the tip end portion 20 c of the temperature sensor 20 is fitted, and the insertion hole 4 d through which the electric conductor 20 b of the temperature sensor 20 is inserted is directly formed in the heat transfer member 4. For example, the insertion hole 4d is formed by projecting the inner surface of the opening 18 opposite to the heat transfer surface 4a side inward.
  • the step structure D that suppresses this is formed by a tubular part 26 that is separate from the heat transfer member 4.
  • the cylindrical part 26 has an insertion hole 26a through which the temperature sensor 20 is inserted in the axial direction.
  • the circular outer periphery of the cylindrical part 26 is screwed into the circular inner periphery of the opening 18, and the like.
  • the temperature sensor 20 is attached to the inner surface of the opening 18 so as to coincide with the axial direction.
  • An end surface 26 b opposite to the heat transfer surface 4 a side of the cylindrical component 26 attached to the inner surface of the opening 18 forms a step structure D in the axial direction with respect to the inner surface of the opening 18.
  • the protruding portion 20 f of the temperature sensor 20 is locked to the end surface 26 b of the cylindrical part 26 from the insertion hole 4 d side, and the temperature The sensor 20 is prevented from dropping from the opening 18.
  • the inner surface of the insertion hole 26 a of the cylindrical part 26 is formed so as to be separated from the outer surface of the temperature sensor 20.
  • the arrangement of the temperature sensor 20 with respect to the opening 18 of the heat transfer member 4 is performed as follows. That is, in the state where the spring 24 is extrapolated from the rear end portion 20d of the temperature sensor 20 toward the protruding portion 20f, the temperature sensor 20 from the heat transfer surface 4a side of the heat transfer member 4 with the rear end portion 20d first. Is inserted into the opening 18, and the rear end portion 20 d is fitted into the insertion hole 4 d of the heat transfer member 4 through the electric conductor 20 b of the temperature sensor 20.
  • the temperature sensor 20 moves backward until the front end surface 20e is flush with the heat transfer surface 4a (the state shown in FIG. 13). Since the outer surface is supported while sliding with the inner surface of the insertion hole 4 d of the heat transfer member 4, the axial direction of the temperature sensor 20 is opposed to the heat transfer surface 4 a facing the upper surface 100 c of the IC package 100 in the closed state. It remains consistent with the direction. Therefore, when the temperature sensor 20 moves backward, the tip end portion 20c hardly swings and remains separated from the inner surface of the insertion hole 26a of the cylindrical component 26, so that there is no gap between the inner surface of the insertion hole 26a and the tip end portion 20c. The air layer G is maintained.
  • the heat transfer member 4 is integrally formed with the fitting structure F in which the outer surface of the portion excluding the tip 20c of the temperature sensor 20 is slidably fitted in the axial direction of the temperature sensor 20. ing.
  • the tubular part 26, which is separate from the heat transfer member 4 is formed as a step structure D that suppresses the drop-off of the temperature sensor 20 from the heat transfer surface 4 a side.
  • the inner surface of the insertion hole 26a of the cylindrical part 26 is formed so as to be separated from the outer surface of the temperature sensor 20 via the air layer G.
  • the electrical component socket according to the third embodiment accommodates the IC package 100 that is an electrical component and is fixed to the wiring board 200, so that the IC package 100 and the wiring board 200 are connected.
  • the IC socket 1B is electrically connected.
  • the IC socket 1B has a fitting structure F (cylindrical component 22) in which the outer surface of the portion excluding the tip 20c of the temperature sensor 20 is slidably fitted in the axial direction of the temperature sensor 20 and the tip surface 20e of the temperature sensor 20.
  • the two configurations of the first embodiment including the elastic body (spring 24) that urges the protruding portion 20f toward the IC package 100 in a state where the projection 20f is in contact with the upper surface 100c of the IC package 100 are made of, for example, a resin material or the like. It differs from 1st Embodiment by the point comprised by the one heat insulating spring 28 formed.
  • the heat insulating spring 28 extends through the opening 18 from one end fixed to the heat transfer member 4 with a fixing tool 30 such as a bolt to the other end contacting the protruding portion 20 f of the temperature sensor 20 disposed inside the opening 18. It extends without contacting the inner surface of the opening 18.
  • the heat insulating spring 28 is externally fitted to a portion of the temperature sensor 20 excluding the tip portion 20c, and biases the temperature sensor 20 toward the IC package 100.
  • the size and shape of the inner peripheral surface of the heat insulating spring 28 are set so as to be slidably fitted in the axial direction of the temperature sensor 20 with the outer surface of the temperature sensor 20 excluding the tip 20c.
  • the temperature sensor 20 moves backward until the front end surface 20e is flush with the heat transfer surface 4a, but the outer surface of the portion excluding the front end 20c of the temperature sensor 20 is the heat insulating spring 28. Therefore, the axial direction of the temperature sensor 20 remains coincident with the facing direction in which the heat transfer surface 4a and the upper surface 100c of the IC package 100 face each other in the closed state. Therefore, when the temperature sensor 20 moves backward, the tip portion 20c hardly swings and remains separated from the inner surface of the opening 18, so that the air layer G is maintained between the inner surface of the opening 18 and the tip portion 20c. Has been.
  • the fitting structure F in which the outer surface of the portion excluding the tip 20c of the temperature sensor 20 is slidably fitted in the axial direction of the temperature sensor 20 and the tip 20c of the temperature sensor 20 are provided.
  • the two heat-insulating springs 28 realize the two configurations of the first embodiment including the elastic body that urges the protruding portion 20 f toward the IC package in a state of being in contact with the IC package 100.
  • the tip portion 20c of the temperature sensor 20 is in contact with the IC package 100 and is separated via the heat transfer member 4 and the air layer G, the heat transfer member 4 and temperature Heat transfer due to contact with the tip 20c of the sensor 20 through the solid is reduced, and the temperature sensing element 20a of the tip 20c is less likely to be thermally affected by the heat transfer member 4. Accordingly, the temperature detection accuracy of the IC package 100 by the temperature sensor 20 can be improved while reducing the number of parts of the IC socket 1.
  • the fitting structure F is configured by the cylindrical part 22 that is separate from the heat transfer member 4, and the step structure D is directly formed as a step 4 c on the inner surface of the opening 18 of the heat transfer member 4.
  • the fitting structure F was directly formed in the heat-transfer member 4 as the insertion hole 4d, and the level
  • the fitting structure F is configured by a separate cylindrical part 22 from the heat transfer member 4, and the step structure D is formed separately from the heat transfer member 4. You may comprise by the cylindrical component 26.
  • the outer surface of the portion excluding the tip portion 20 c of the temperature sensor 20 is the axis of the temperature sensor 20.
  • the fitting structure F which is slidably fitted in the direction was used.
  • a portion excluding the front end portion 20c of the temperature sensor 20 (for example, the rear end portion 20d) is used as a support structure.
  • a structure that is fixed to the insertion hole 22a of the cylindrical part 22 or the insertion hole 4d of the heat transfer member 4 may be employed.
  • the temperature sensor 20 has a shaft inside the insertion hole 22 a of the tubular part 22, the insertion hole 4 d of the heat transfer member 4, or the heat insulating spring 28.
  • the protrusion 20f of the temperature sensor 20 may be formed intermittently around the axis instead of being continuously formed around the entire axis of the temperature sensor 20.
  • the step structure D is also provided on the inner surface of the opening 18 so that the protruding portion 20f formed intermittently around the axis is locked in the axial direction. It may be formed intermittently. Thereby, the heat transfer by the contact through the solid of the temperature sensor 20 and the heat-transfer member 4 can be reduced.

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Abstract

電気部品(100)と当接可能にソケット本体に取り付けられ、ソケット本体に収容された電気部品(100)と当接する当接面(4c)に貫通形成された開口(18)を有する伝熱部材(4)と、伝熱部材(4)の開口(18)の内部において、感温素子を含む先端部(20c)が電気部品(100)に向けて棒状に延び、先端部(20c)が伝熱部材(4)とともに電気部品(100)と当接する温度センサ(20)と、を備えるＩＣソケット(1)において、開口(18)には、温度センサ(20)の先端部(20c)を除く部分の外面が温度センサ(20)の軸方向で摺動自在に嵌合する挿通孔(22a)を備えた筒状部品(22)が取り付けられる。これにより、温度センサ(20)の軸方向における移動を可能にしつつ、温度センサ(20)の先端部(20c)が揺動して開口(18)の内面と接触しないように、温度センサ(20)を支持する。

Description

電気部品用ソケット
　本発明は、電気部品を収容して配線基板に固定されることで、電気部品と配線基板とを電気的に接続する電気部品用ソケットに関し、特に、電気部品の温度を検出する温度センサを備えた電気部品用ソケットに関する。
　従来の電気部品用ソケットには、電気部品として、例えばＩＣ（Integrated Circuit）パッケージを収容して、このＩＣパッケージと配線基板とを電気的に接続し、昇温下で通電試験を行うＩＣソケットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　かかるＩＣソケットでは、温度制御可能な伝熱部材と温度センサとをＩＣパッケージに接触させ、温度センサで検出されたＩＣパッケージの検出温度に応じて伝熱部材の温度を制御することで、ＩＣパッケージの実際の温度を所定温度に近づけて均一な試験条件となるようにしているが、温度センサが伝熱部材から受ける熱的影響を低減するために、温度センサと伝熱部材との間に断熱材を介在させている。
特開２００７－５２５６７２号公報
　しかしながら、温度センサは、断熱材に含まれる固体部分を介して伝熱部材から熱的影響を受け得るため、温度センサの検出温度とＩＣパッケージの実際の温度との間に誤差が生じる可能性がある。
　そこで、本発明は、このような問題点に対処し、温度センサによる電気部品の温度の検出精度を向上可能な電気部品用ソケットを提供することを目的とする。
　かかる課題を解決するために、本発明による電気部品用ソケットは、電気部品を収容するソケット本体と、電気部品と当接可能にソケット本体に取り付けられ、電気部品と当接する当接面に貫通形成された開口を有する伝熱部材と、伝熱部材の開口の内部において、感温素子を含む先端部が電気部品に向けて棒状に延び、先端部が伝熱部材とともに電気部品と当接する温度センサと、を備えるものであって、温度センサの先端部を除く部分で温度センサを支持する支持構造を有し、先端部が電気部品に当接した状態で伝熱部材と空気層を介して離間している。
　本発明の電気部品用ソケットによれば、伝熱部材と温度センサの先端部との間における固体部分を介した熱伝達が減少するため、先端部の感温素子が伝熱部材から熱的影響を受け難くなり、温度センサによる電気部品の温度の検出精度を向上させることができる。
本発明の第１実施形態に係るＩＣソケットの一例について、ソケットカバーの開状態を部分的に示す平面図である。 同ＩＣソケットの正面図である。 同ＩＣソケットの側面図である。 同ＩＣソケットに関する図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 同ＩＣソケットに関する図１のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 同ＩＣソケットに関する図４の開状態を示す断面図である。 同ＩＣソケットの収容ユニットの全体を示す断面図である。 同ＩＣソケットの収容ユニットの詳細を示す部分断面図である。 同ＩＣソケットにおける温度センサの配置構造を示す部分断面図である。 同ＩＣソケットにおける温度センサの嵌合構造の一例を示す部分平面図である。 同ＩＣソケットの通電試験における温度制御ブロック図である。 同ＩＣソケットに関する温度センサ及びＩＣパッケージの当接状態を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係るＩＣソケットの一例を示す部分断面図である。 本発明の第３実施形態に係るＩＣソケットの一例を示す部分断面図である。 同ＩＣソケットの断熱性スプリングの固定構造の一例を示す部分平面図である。 ＩＣパッケージの一例を示し、（ａ）正面図、（ｂ）底面図である。
　以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
　図１～図６は、第１実施形態に係る電気部品用ソケットの一例を示す。
　電気部品用ソケットは、電気部品であるＩＣパッケージ１００を収容して配線基板２００に固定されることで、ＩＣパッケージ１００と配線基板２００とを電気的に接続するＩＣソケット１であり、例えばバーンイン試験等、昇温下におけるＩＣパッケージ１００の通電試験に用いられる。
　なお、以下の説明において、ＩＣソケット１に収容されるＩＣパッケージ１００は、一例として、図１６に示されるように、平面視で略矩形のパッケージ本体の底面１００ａに半球状端子１００ｂがマトリックス状に複数配列され、パッケージ本体の上面１００ｃが略平坦なＢＧＡ（Ball Grid Array）形式のＩＣパッケージであるものとする。ただし、ＢＧＡ形式のＩＣパッケージに限らず、例えば、パッケージ本体の底面に多数の平面電極パッドを並べたＬＧＡ（Land Grid Array）形式のＩＣパッケージ等、他の形式のＩＣパッケージであっても本発明の適用が可能である。
　図１～図６に示されるように、ＩＣソケット１は、ＩＣパッケージ１００を収容して配線基板２００に固定されるソケット本体２と、ソケット本体２に回動自在に取り付けられたソケットカバー３と、ＩＣパッケージ１００との間で熱伝達を行う伝熱部材４と、ソケットカバー３を固定するロック機構５と、を備えている。
　ソケット本体２は、略直方体状の外形を有し、一面が配線基板２００に対向して固定されたときに、配線基板２００と対向する面の反対側の面（収容面２ａ）からＩＣパッケージ１００を収容する。ソケット本体２には、収容面２ａにおいて、一側端部に第１回動軸Ｘ１が設けられ、一側端部と反対側の他側端部に第１回動軸Ｘ１と略平行に第２回動軸Ｘ２が設けられている。
　また、ソケット本体２には、第１回動軸Ｘ１と第２回動軸Ｘ２との間において、収容面２ａから配線基板２００に向かう方向に貫通する切欠部２ｂが形成され、この切欠部２ｂに配設された収容ユニット１０により、ＩＣパッケージ１００の上面１００ｃがソケット本体２の収容面２ａ側に表れた状態で収容される。
　図７及び図８に示されるように、収容ユニット１０は、収容面２ａから配線基板２００に向かう方向で、順に、ＩＣパッケージ１００を収容して配線基板２００に対し平行移動可能なフローティングプレート１２と、フローティングプレート１２と配線基板２００との間に導電性の複数のコンタクトピン１４を配列したコンタクトピン配列体１６と、を含んでいる。
　フローティングプレート１２は、ＩＣパッケージ１００を底面１００ａが当接するように収容する板状の電気絶縁体である。フローティングプレート１２には、半球状端子１００ｂに対応する位置に配線基板２００に向かう貫通孔１２ａが形成され、この貫通孔１２ａの内部に半球状端子１００ｂが突出する。
　また、フローティングプレート１２は、配線基板２００に向けて平行移動を開始したときに、フローティングプレート１２とコンタクトピン配列体１６との間に介装された弾性部材１２ｂによって、配線基板２００から離れる方向へ付勢される。
　コンタクトピン１４は、ＩＣパッケージ１００の所定の半球状端子１００ｂに先端が接触する第１直線部１４ａと、配線基板２００の所定電極（図示省略）に先端が接触する第２直線部１４ｂと、第１直線部１４ａと第２直線部１４ｂとの間において、例えばＳ字状に湾曲したバネ部１４ｃと、を有している。コンタクトピン１４は、フローティングプレート１２が所定位置にあるときに、ＩＣパッケージ１００の半球状端子１００ｂと配線基板２００の所定電極とに挟まれて圧縮力を加えられて、第１直線部１４ａと第２直線部１４ｂとが互いに接近してバネ部１４ｃが弾性変形する。そして、コンタクトピン１４は、バネ部１４ｃの弾性変形に対する復元力によって、第１直線部１４ａとＩＣパッケージ１００の半球状端子１００ｂとの間及び第２直線部１４ｂと配線基板２００の所定電極との間に所定範囲の接触圧を生じさせつつ、ＩＣパッケージ１００と配線基板２００とを電気的に接続する。
　コンタクトピン１４は、フローティングプレート１２とコンタクトピン配列体１６との間に介装された弾性部材１２ｂに圧縮力が働いていない状態では、第１直線部１４ａがＩＣパッケージ１００の半球状端子１００ｂと接触しないように寸法・形状が設定されている。
　コンタクトピン配列体１６は、フローティングプレート１２に対向する第１対向面１６ａと配線基板２００に対向する第２対向面１６ｂとを含む電気絶縁材料で形成され、第１対向面１６ａには第１直線部１４ａが挿通する第１挿通孔１６ｃを有し、第２対向面１６ｂには第２直線部１４ｂが挿通する第２挿通孔１６ｄを有し、第１対向面１６ａと第２対向面１６ｂとの間の空間Ｖにバネ部１４ｃを位置させている。第１挿通孔１６ｃは、第１直線部１４ａがＩＣパッケージ１００の所定の半球状端子１００ｂと貫通孔１２ａを通して接触するように第１直線部１４ａを位置決めしている。第２挿通孔１６ｄは、第２直線部１４ｂが配線基板２００の所定電極と接触するように第２直線部１４ｂを位置決めしている。また、コンタクトピン１４がＩＣパッケージ１００の半球状端子１００ｂと配線基板２００の所定電極とに挟まれて圧縮力を加えられたとき、第１挿通孔１６ｃでは第１直線部１４ａが摺動しつつ支持され、第２挿通孔１６ｄでは第２直線部１４ｂが摺動しつつ支持される。
　再び図１～図６を参照して、ソケットカバー３は、ソケット本体２の第１回動軸Ｘ１に軸支される基端部３ａを有し、基端部３ａから延びた先端部３ｂは、ソケットカバー３が開いた状態（以下、「開状態」という）から、ソケットカバー３を第１回動軸Ｘ１周りに回動させてソケット本体２（第２回動軸Ｘ２）に向けて倒したときに、すなわち、ソケットカバー３を閉じたとき（以下、「閉状態」という）に、ソケット本体２に取り付けられた後述のラッチ部材と係止するように構成されている。
　ソケットカバー３は、例えば、第１回動軸Ｘ１に外挿されたトーションばね３ｃの一端部がソケットカバー３に係止され、他端部がソケット本体２に係止される等の構成により、ソケットカバー３を閉じたときに、反対方向すなわち開く方向に付勢される。
　また、ソケットカバー３は、基端部３ａと先端部３ｂとの間で伝熱部材４を取り付けるための枠構造３ｄを有し、この枠構造３ｄには、第１回動軸Ｘ１と略平行な第３回動軸Ｘ３が設けられている。
　伝熱部材４は、第３回動軸Ｘ３に回動自在に軸支されることでソケットカバー３に取り付けられ、ソケットカバー３を閉じたときに、ＩＣパッケージ１００の上面１００ｃと対向する伝熱面（当接面）４ａを有している。伝熱面４ａは、伝熱部材４がソケット本体２に回動自在に取り付けられていることで、ＩＣパッケージ１００の上面１００ｃと平行に当接する。
　また、伝熱部材４は、外部の制御装置によって出力制御可能なヒータ（図示省略）を有するとともに外面に放熱フィン４ｂを有することで温度制御可能であり、伝熱面４ａがＩＣパッケージ１００の上面１００ｃと当接したときに、伝熱面４ａを介してＩＣパッケージ１００との間で熱伝達を行う。なお、ヒータの駆動回路は、外部の制御装置若しくはＩＣソケット１又はその他のいずれに備えていてもよい。
　ロック機構５は、第２回動軸Ｘ２に回動自在に軸支されたレバー部材５ａと、ソケットカバー３を閉じたときにソケットカバー３の先端部３ｂに係止されるようにソケット本体２の他側端部に取り付けられ、レバー部材５ａを第２回動軸Ｘ２周りに回動させることで図示省略のカム機構を介してソケット本体２に向かう方向へ移動するように構成されたラッチ部材５ｂと、を備えている。
　ソケットカバー３をラッチ部材５ｂに係止した状態（閉状態）でレバー部材５ａを回動させたときに、ラッチ部材５ｂがソケット本体２に向けて移動することで、ソケットカバー３の微小回動とともに伝熱部材４がソケット本体２に向けてさらに移動する。ロック機構５は、ラッチ部材５ｂの移動による伝熱部材４の移動によって、伝熱部材４がＩＣパッケージ１００の上面１００ｃを押圧してフローティングプレート１２を所定位置まで移動するように構成される。また、ロック機構５は、伝熱部材４がＩＣパッケージ１００の上面１００ｃを押圧してフローティングプレート１２を所定位置まで移動したときに、レバー部材５ａの動作が制限されてソケットカバー３が固定されるロック状態となるように構成される。すなわち、ロック機構５によりソケットカバー３を単なる閉状態からロック状態まで変化させることができる。
　ここで、図１及び図４～６に加えて、特に図９を参照すると、伝熱部材４の伝熱面４ａには、閉状態で伝熱面４ａとＩＣパッケージ１００の上面１００ｃとが対向する対向方向に貫通する開口１８が形成され、この開口１８の内部に、ＩＣパッケージ１００の温度を検出するための温度センサ２０が配置される。
　温度センサ２０は、温度を検知する感温素子２０ａとこれに接続された電気導線２０ｂとを含み、直線的に延びる棒状体の先端部２０ｃに感温素子２０ａを内蔵固定し、電気導線２０ｂが棒状体の内部を通って後端部２０ｄから導出されて構成されている。温度センサ２０としては、例えば、金属の電気抵抗の温度依存性を利用した測温抵抗体、ゼーベック効果を利用した熱電対、又はサーミスタ等、種々の温度検出手段を用い得る。なお、温度センサ２０の感温素子２０ａは、ＩＣパッケージ１００の温度検出に支障がなければ、棒状体の先端面２０ｅに露出しているか否かは問わない。また、棒状体は、金属・非金属・樹脂等のいずれの材料で形成されてもよい。さらに、棒状体は、円柱、角柱等の中実体、及び円筒、角筒等の中空体（管状体）のいずれも含む概念である。
　温度センサ２０は、伝熱部材４の開口１８の内部において、先端面２０ｅがＩＣパッケージ１００の上面１００ｃに当接するように、先端部２０ｃをＩＣパッケージ１００に向け、かつ、後端部２０ｄをその反対方向に向けて配置される。すなわち、温度センサ２０は、伝熱部材４の開口１８の内部において、温度センサ２０の軸方向が伝熱面４ａ及び上面１００ｃの対向方向と一致するように配置される。
　伝熱部材４において、開口１８の大きさは、温度センサ２０が開口１８の内部に配置された状態で、温度センサ２０の軸方向と直交する方向において温度センサ２０の外面と開口１８の内面との間に隙間ができるように設定されている。特に、伝熱部材４は、開口１８の内面が温度センサ２０の先端部２０ｃの外面から離間して形成される。
　また、伝熱部材４は、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分で温度センサ２０を支持する支持構造を有している。かかる支持構造は、本実施形態において、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分（例えば後端部２０ｄ）の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造Ｆであり、伝熱部材４と別体の筒状部品２２として構成されている。
　筒状部品２２は、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分が嵌合し、温度センサ２０の電気導線２０ｂが挿通する挿通孔２２ａを軸方向に有し、例えば、筒状部品２２の円形外周を開口１８の円形内周に螺合させる等、伝熱部材４のうち伝熱面４ａと反対側から、温度センサ２０と軸方向を一致させて開口１８内に取り付けられる。挿通孔２２ａは、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面と温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合し、かつ、筒状部品２２が開口１８内に取り付けられた状態で、温度センサ２０の外面が開口１８の内面と離間するように、寸法・形状・位置が設定されている。これにより、筒状部品２２は、温度センサ２０の軸方向における移動を可能にしつつ、温度センサ２０の先端部２０ｃが揺動して開口１８の内面と接触しないように、温度センサ２０を支持している。
　なお、筒状部品２２は、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分と伝熱部材４との間の熱伝達を極力遮断すべく、断熱材で構成された断熱部品とすることが好ましい。
　また、図１０に示すように、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面と摺動する挿通孔２２ａの内面を一部外方に後退させて、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分と筒状部品２２との接触面積を減少させ、温度センサ２０と伝熱部材４との間における熱伝達を低減するようにしてもよい。
　温度センサ２０は、先端部２０ｃと、筒状部品２２の挿通孔２２ａの内面と摺動する摺動部と、を除く部分に、温度センサ２０の外面から突出形成された、例えばフランジ状の突出部２０ｆを有している。そして、伝熱部材４は、温度センサ２０がＩＣパッケージ１００に向けて移動したときに、突出部２０ｆが係止して移動が規制される段差４ｃを、筒状部品２２から伝熱面４ａまでの開口１８の内面に有している。段差４ｃは、温度センサ２０が開口１８から脱落することを抑制する段差構造Ｄである。
　ただし、開口１８の内面及び突出部２０ｆは、温度センサ２０と伝熱部材４との間の熱伝達を極力遮断すべく、開口１８の内面と突出部２０ｆとが段差４ｃ以外では接触しないように寸法・形状が設定されている。
　温度センサ２０の突出部２０ｆと筒状部品２２との間において、温度センサ２０にはスプリング２４が外挿され、このスプリング２４は、温度センサ２０の先端部２０ｃ（先端面２０ｅ）がＩＣパッケージ１００の上面１００ｃに当接すると、突出部２０ｆのうち筒状部品２２側の端面に当接するスプリング２４の一端が、筒状部品２２のうち突出部２０ｆ側の端面に当接するスプリング２４の他端に向けて圧縮され、その弾性変形による復元力によって突出部２０ｆをＩＣパッケージ１００に向けて付勢するように構成されている。
　なお、温度センサ２０の突出部２０ｆと筒状部品２２との間に介装され、温度センサ２０の先端部２０ｃがＩＣパッケージに当接した状態で突出部２０ｆをＩＣパッケージ１００に向けて付勢する弾性体のうち、弾性変形によって伝熱部材４の開口１８の内面と接触するものでなければ、前述のスプリング２４に限定されず、ゴム等の種々の弾性体を用い得る。また、スプリング２４は金属製に限らず、非金属や、熱伝達率の比較的低い樹脂材料等も用い得る。
　次に、ＩＣソケット１の使用方法について説明する。
　ＩＣソケット１はＩＣパッケージ１００を収容して配線基板２００に固定され、これによりＩＣパッケージ１００と配線基板２００とを電気的に接続した状態で、例えばバーンイン試験等、昇温下におけるＩＣパッケージ１００の通電試験が行われる。かかる通電試験において、図１１に示すように、ＩＣソケット１は外部の制御装置３００と電気的に接続され、外部の制御装置３００は、温度センサ２０の出力信号を入力し、かつ、伝熱部材４が有するヒータの駆動回路に対して指示信号を出力できるように構成されている。
　図１のうちＩＣパッケージ１００が表れている方、及び図２の破線で示すように、ＩＣソケット１のソケットカバー３及びレバー部材５ａを開いた状態で、ＩＣパッケージ１００を底面１００ａが当接するように収容ユニット１０のフローティングプレート１２に収容する（図７及び図８参照）。
　図９を参照して、伝熱部材４の開口１８に対する温度センサ２０の配置は、次のようにして行われる。すなわち、温度センサ２０の後端部２０ｄから突出部２０ｆに向けてスプリング２４を外挿した状態で、伝熱部材４のうち伝熱面４ａと反対側から、先端部２０ｃを先にして温度センサ２０を開口１８に挿入する。そして、筒状部品２２の挿通孔２２ａに温度センサ２０の電気導線２０ｂを通しつつ温度センサ２０の後端部２０ｄを嵌合させた状態で、筒状部材２２を開口１８内に取り付ける。これにより、伝熱部材４の開口１８に対して温度センサ２０が配置される。温度センサ２０を開口１８に挿入したとき、温度センサ２０の突出部２０ｆが段差構造Ｄの段差４ｃに係止することで、温度センサ２０が開口１８の伝熱面４ａ側から脱落することを抑制している。温度センサ２０を伝熱部材４の開口１８の内部に配置すると、ソケットカバー３が開いた状態では、スプリング２４の付勢力により温度センサ２０の突出部２０ｆが段差構造Ｄの段差４ｃに押し付けられて、温度センサ２０の先端部２０ｃが伝熱面４ａから突出している。
　フローティングプレート１２にＩＣパッケージ１００を収容した状態で、図６に示すように、ソケットカバー３を第１回動軸Ｘ１周りに回動させてソケット本体２に向けて倒し、先端部３ｂをソケット本体２のラッチ部材５ｂに係止させて、ソケットカバー３を閉状態とする。
　ソケットカバー３を閉状態にした後、ロック機構５のレバー部材５ａを第２回動軸Ｘ２周りに回動させてソケットカバー３をロック状態にし、伝熱部材４がＩＣパッケージ１００の上面１００ｃを押圧することで、フローティングプレート１２を所定位置まで移動させる（図２及び図５参照）。
　フローティングプレート１２が所定位置まで移動すると、伝熱部材４は、第１回動軸Ｘ１に略平行な第３回動軸Ｘ３に回動自在に軸支されているためＩＣパッケージ１００の上面１００ｃと平行に当接する。このため、伝熱部材４からＩＣパッケージ１００に加えられる押圧力の圧力分布の偏りを緩和できるので、ＩＣパッケージ１００と伝熱部材４との熱伝達効率を向上させることができる。
　また、フローティングプレート１２が所定位置まで移動すると、コンタクトピン１４は、ＩＣパッケージ１００の半球状端子１００ｂと配線基板２００の所定電極とに挟まれて圧縮力を加えられてバネ部１４ｃが弾性変形し、その復元力によって、第１直線部１４ａとＩＣパッケージ１００の半球状端子１００ｂとの間、及び第２直線部１４ｂと配線基板２００の所定電極との間に所定範囲の接触圧が生じる。これにより、第１直線部１４ａとＩＣパッケージ１００との間、及び第２直線部１４ｂと配線基板２００との間における電気抵抗を、試験結果に影響を与えない程度に抑制しつつ、ＩＣパッケージ１００と配線基板２００とが電気的に接続される。
　さらに、フローティングプレート１２が所定位置まで移動する際、ＩＣパッケージ１００の上面１００ｃには、図９に示すように伝熱面４ａから突出している温度センサ２０の先端部２０ｃが最初に接触し、温度センサ２０は、スプリング２４の弾性力に抗して、温度センサ２０の先端面２０ｅが伝熱面４ａと面一となるまで後退する（図１２参照）。そして、スプリング２４の復元力によって、温度センサ２０の先端面２０ｅがＩＣパッケージ１００の上面１００ｃと適切な圧力で当接するので、ＩＣパッケージ１００の実際の温度に近い温度を検出しやすくなって検出精度が向上する。
　また、図９及び図１２に示されるように、温度センサ２０は、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が筒状部品２２の挿通孔２２ａの内面と摺動しつつ後退するので、温度センサ２０の軸方向は、閉状態で伝熱面４ａとＩＣパッケージ１００の上面１００ｃとが対向する対向方向と一致したままである。したがって、温度センサ２０が後退する際、先端部２０ｃは殆ど揺動せずに開口１８の内面と離間したままであるので、開口１８の内面と先端部２０ｃとの間には空気層Ｇが維持されている。
　この状態でＩＣソケット１の周囲温度を試験温度まで昇温し、ＩＣソケット１を介してＩＣパッケージ１００と配線基板２００との間で通電を行う。
　そして、外部の制御装置３００は、温度センサ２０により検出されたＩＣパッケージ１００の検出温度に基づいて、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御等のフィードバック制御によって、ＩＣパッケージ１００の実際の温度が所定温度に近づくように伝熱部材４のヒータの出力を制御する。
　例えば、外部の制御装置３００は、温度センサ２０により検出されたＩＣパッケージ１００の検出温度が所定温度より低い場合に、伝熱部材４のヒータの出力を増大させ、伝熱部材４から伝熱面４ａを通してＩＣパッケージ１００の温度を上昇させる。一方、外部の制御装置は、温度センサ２０により検出されたＩＣパッケージ１００の検出温度が所定温度より高い場合に、伝熱部材４のヒータの出力を減少又は遮断するとともに、伝熱部材４がＩＣパッケージ１００の発熱を伝熱面４ａから受けて、放熱フィン４ｂを介して周囲空気中へ放熱する。
　このようなＩＣソケット１によれば、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分で温度センサ２０を支持し、温度センサ２０の先端部２０ｃがＩＣパッケージ１００に当接した状態で伝熱部材４と空気層Ｇを介して離間している。したがって、伝熱部材４と温度センサ２０の先端部２０ｃとの間における固体を介した接触による熱伝達が減少するため、先端部２０ｃの感温素子２０ａが伝熱部材４から熱的影響を受け難くなり、温度センサ２０によるＩＣパッケージ１００の温度の検出精度を向上させることができる。
　次に、図１３を参照して、第２実施形態に係る電気部品用ソケットの一例を示す。なお、第１実施形態と共通の構成については、同一の符号を付してその説明を極力省略する。以下の実施形態において同様である。
　第２実施形態に係る電気部品用ソケットは、第１実施形態と同様、電気部品であるＩＣパッケージ１００を収容して配線基板２００に固定されることで、ＩＣパッケージ１００と配線基板２００とを電気的に接続するＩＣソケット１Ａである。
　ＩＣソケット１Ａは、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分（例えば後端部２０ｄ）の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造Ｆを、伝熱部材４に一体成形している点で、第１実施形態のＩＣソケット１と異なる。すなわち、ＩＣソケット１Ａでは、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分が嵌合し、温度センサ２０の電気導線２０ｂが挿通する挿通孔４ｄが、伝熱部材４に直接形成されている。例えば、挿通孔４ｄは、開口１８の内面のうち伝熱面４ａ側と反対側を内方に向けて突出させることで形成される。第１実施形態と同様に、挿通孔４ｄは、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合し、かつ、開口１８の内面は、温度センサ２０の外面と離間するように、寸法・形状が設定されている。これにより、温度センサ２０の軸方向における移動を可能にしつつ、温度センサ２０の先端部２０ｃが揺動して開口１８の内面と接触しないように、温度センサ２０を支持している。
　ＩＣソケット１Ａは、開口１８の内部において温度センサ２０がＩＣパッケージ１００に向けて移動したときに、温度センサ２０の突出部２０ｆと軸方向で係止して、温度センサ２０が開口１８から脱落することを抑制する段差構造Ｄを、第１実施形態と異なり、伝熱部材４と別体の筒状部品２６により形成している。
　筒状部品２６は、軸方向に温度センサ２０が挿通する挿通孔２６ａを有し、例えば、筒状部品２６の円形外周を開口１８の円形内周に螺合させる等、伝熱部材４のうち伝熱面４ａ側から、温度センサ２０と軸方向を一致させて開口１８の内面に取り付けられている。そして、開口１８の内面に取り付けられた筒状部品２６のうち伝熱面４ａ側と反対側の端面２６ｂが、開口１８の内面に対し軸方向で段差構造Ｄを形成している。これにより、開口１８の内部において温度センサ２０がＩＣパッケージ１００に向けて移動したときに、温度センサ２０の突出部２０ｆが、筒状部品２６の端面２６ｂに挿通孔４ｄ側から係止し、温度センサ２０が開口１８から脱落することを抑制している。ただし、筒状部品２６の挿通孔２６ａの内面は、温度センサ２０の外面から離間するように形成される。
　伝熱部材４の開口１８に対する温度センサ２０の配置は、次のようにして行われる。すなわち、温度センサ２０の後端部２０ｄから突出部２０ｆに向けてスプリング２４を外挿した状態で、伝熱部材４のうち伝熱面４ａ側から、後端部２０ｄを先にして温度センサ２０を開口１８に挿入し、伝熱部材４の挿通孔４ｄに温度センサ２０の電気導線２０ｂを通して後端部２０ｄを嵌合させる。その後、筒状部品２６の挿通孔２６ａに先端部２０ｃを挿入させた状態で、伝熱部材４のうち伝熱面４ａ側から、筒状部品２６を開口１８の内面に取り付ける。これにより、伝熱部材４の開口１８に対して温度センサ２０が配置される。筒状部品２６を開口１８の内面に取り付ける際、温度センサ２０の突出部２０ｆが筒状部品２６の端面２６ｂに係止することで、温度センサ１８が開口１８から脱落することを抑制している。
　フローティングプレート１２が所定位置まで移動すると、温度センサ２０は、先端面２０ｅが伝熱面４ａと面一になるまで後退するが（図１３の状態）、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が伝熱部材４の挿通孔４ｄの内面と摺動しつつ支持されているので、温度センサ２０の軸方向は、閉状態で伝熱面４ａとＩＣパッケージ１００の上面１００ｃとが対向する対向方向と一致したままである。したがって、温度センサ２０が後退する際、先端部２０ｃは殆ど揺動せずに筒状部品２６の挿通孔２６ａの内面と離間したままであるので、挿通孔２６ａの内面と先端部２０ｃとの間には空気層Ｇが維持されている。
　このようなＩＣソケット１Ａによれば、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造Ｆを伝熱部材４に一体成形している。そして、温度センサ２０を開口１８の内部に配置可能にすべく、伝熱部材４と別体の筒状部品２６を温度センサ２０の脱落を抑制する段差構造Ｄとして伝熱面４ａ側から開口１８の内面に取り付けて、筒状部品２６の挿通孔２６ａの内面を、空気層Ｇを介して温度センサ２０の外面から離間して形成している。したがって、伝熱部材４と温度センサ２０の先端部２０ｃとの間における固体を介した接触による熱伝達が減少するため、先端部２０ｃの感温素子２０ａが伝熱部材４から熱的影響を受け難くなり、温度センサ２０によるＩＣパッケージ１００の温度の検出精度を向上させることができる。
　次に、図１４及び図１５を参照して、第３実施形態に係る電気部品用ソケットの一例を示す。
　第３実施形態に係る電気部品用ソケットは、第１実施形態と同様に、電気部品であるＩＣパッケージ１００を収容して配線基板２００に固定されることで、ＩＣパッケージ１００と配線基板２００とを電気的に接続するＩＣソケット１Ｂである。
　ＩＣソケット１Ｂは、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造Ｆ（筒状部品２２）と温度センサ２０の先端面２０ｅがＩＣパッケージ１００の上面１００ｃに当接した状態で突出部２０ｆをＩＣパッケージ１００に向けて付勢する弾性体（スプリング２４）とからなる第１実施形態の２つの構成を、例えば樹脂材料等で形成された１つの断熱性スプリング２８で構成している点で第１実施形態と異なる。
　断熱性スプリング２８は、伝熱部材４にボルト等の固定具３０で固定された一端から、開口１８の内部に配置された温度センサ２０の突出部２０ｆに当接する他端まで、開口１８内を開口１８の内面と接触せずに延びる。そして、断熱性スプリング２８は、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分に外嵌し、温度センサ２０をＩＣパッケージ１００に向けて付勢している。断熱性スプリング２８の内周面は、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面と温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合するように寸法・形状が設定されている。例えば、温度センサ２０が円柱状に形成されている場合、断熱性スプリング２８は円筒状に形成され、その内径が温度センサ２０の外径に対して僅かに大きくなるように設定される。これにより、温度センサ２０の軸方向における移動を可能にしつつ、温度センサ２０の先端部２０ｃが揺動しないように、温度センサ２０を支持している。
　伝熱部材４の開口１８に対する温度センサ２０の配置は、次のようにして行われる。すなわち、伝熱部材４のうち伝熱面４ａと反対側から、先端部２０ｃを先にして温度センサ２０を開口１８に挿入する。そして、断熱性スプリング２８の他端を温度センサ２０の電気導線２０ｂを通しつつ後端部２０ｄに嵌合させて突出部２０ｆまで移動させ、断熱性スプリング２８の一端を伝熱部材４（例えば、開口１８の周縁部）に固定することで行われる。温度センサ２０を開口１８に挿入したときに、温度センサ２０の突出部２０ｆが段差構造Ｄの段差４ｃに係止することで、温度センサ２０が開口１８の伝熱面４ａ側から脱落することを抑制している。
　フローティングプレート１２が所定位置まで移動すると、温度センサ２０は、先端面２０ｅが伝熱面４ａと面一になるまで後退するが、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が断熱性スプリング２８の内周面と摺動しつつ支持されているので、温度センサ２０の軸方向は、閉状態で伝熱面４ａとＩＣパッケージ１００の上面１００ｃとが対向する対向方向と一致したままである。したがって、温度センサ２０が後退する際、先端部２０ｃは殆ど揺動せずに開口１８の内面と離間したままであるので、開口１８の内面と先端部２０ｃとの間には空気層Ｇが維持されている。
　このようなＩＣソケット１Ｂによれば、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造Ｆと温度センサ２０の先端部２０ｃがＩＣパッケージ１００に当接した状態で突出部２０ｆをＩＣパッケージに向けて付勢する弾性体とからなる第１実施形態の２つの構成を１つの断熱性スプリング２８で実現している。そして、第１実施形態と同様に、温度センサ２０の先端部２０ｃがＩＣパッケージ１００に当接した状態で伝熱部材４と空気層Ｇを介して離間しているので、伝熱部材４と温度センサ２０の先端部２０ｃとの間における固体を介した接触による熱伝達が減少し、先端部２０ｃの感温素子２０ａが伝熱部材４から熱的影響を受け難くなる。したがって、ＩＣソケット１の部品点数を削減しつつ、温度センサ２０によるＩＣパッケージ１００の温度の検出精度を向上させることができる。
　なお、第１実施形態では、嵌合構造Ｆを伝熱部材４と別体の筒状部品２２で構成するとともに、段差構造Ｄを伝熱部材４の開口１８の内面に段差４ｃとして直接形成する一方、第２実施形態では、嵌合構造Ｆを伝熱部材４に挿通孔４ｄとして直接形成し、段差構造Ｄを伝熱部材４と別体の筒状部品２２で構成していた。これらの嵌合構造Ｆ及び段差構造Ｄの組み合せに代えて、嵌合構造Ｆを伝熱部材４と別体の筒状部品２２で構成するとともに、段差構造Ｄを伝熱部材４と別体の筒状部品２６で構成してもよい。
　第１実施形態及び第２実施形態において、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分で温度センサ２０を支持する支持構造として、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分の外面が温度センサ２０の軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造Ｆを用いていた。これに対し、伝熱面４ａと温度センサ２０の先端面２０ｅとを面一に寸法管理できる場合には、支持構造として、温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分（例えば後端部２０ｄ）を筒状部品２２の挿通孔２２ａ又は伝熱部材４の挿通孔４ｄに固定する構造を嵌合構造Ｆに代えて採用してもよい。温度センサ２０の先端部２０ｃを除く部分（例えば後端部２０ｄ）を筒状部品２２の挿通孔２２ａ又は伝熱部材４の挿通孔４ｄに固定する場合、スプリング２４、温度センサ２０の突出部２０ｆ及び段差構造Ｄは省略することができる。
　第１～３実施形態において、ソケットカバー３は第１回動軸Ｘ１周りに回動する構成としていたが、これに限定されず、例えば、ソケットカバー３がソケット本体２の収容面２ａに対し平行移動可能にソケット本体２に取り付けられる構成等、ソケットカバー３に取り付けられた伝熱部材４の伝熱面４ａがＩＣパッケージ１００の上面１００ｃと平行に当接できるように構成されていればよい。
　第１～３実施形態において、温度センサ２０の横断面が円形でない等、温度センサ２０が、筒状部品２２の挿通孔２２ａ、伝熱部材４の挿通孔４ｄ又は断熱性スプリング２８の内側で軸中心に殆ど回転できない場合には、温度センサ２０の突出部２０ｆを温度センサ２０の軸周り全周に連続的に形成せず、軸周りに断続的に形成してもよい。これに対し、温度センサ２０がＩＣパッケージ１００に向けて移動したときに、軸周りに断続的に形成された突出部２０ｆが軸方向で係止されるように、段差構造Ｄも開口１８の内面に断続的に形成してもよい。これにより、温度センサ２０と伝熱部材４との固体を介した接触による熱伝達を減少させることができる。
　第１～３実施形態において、電気部品用ソケットとして、電気部品であるＩＣパッケージ１００を収容するＩＣソケット１，１Ａ及び１Ｂを例示したが、これに限らず、他の電気部品を収容するものであってもよい。また、コンタクトピン１４に代えて、プローブピンを用いてもよい。
　１，１Ａ，１Ｂ…ＩＣソケット、２…ソケット本体、３…ソケットカバー、４…伝熱部材、４ａ…伝熱面、４ｃ…段差、４ｄ…挿通孔、１８…開口、２０…温度センサ、２０ａ…感温素子、２０ｃ…先端部、２０ｄ…後端部、２０ｅ…先端面、２０ｆ…突出部、２２…筒状部品、２２ａ…挿通孔、２４…スプリング、２６…筒状部品、２６ａ…挿通孔、２６ｂ…端面、２８…断熱性スプリング、１００…ＩＣパッケージ、１００ｃ…上面

Claims (12)

  1. 　電気部品を収容するソケット本体と、
    　前記電気部品と当接可能に前記ソケット本体に取り付けられ、前記電気部品と当接する当接面に貫通形成された開口を有する伝熱部材と、
    　前記開口の内部において、感温素子を含む先端部が前記電気部品に向けて棒状に延び、前記先端部が前記伝熱部材とともに前記電気部品と当接する温度センサと、
    を備えた電気部品用ソケットであって、
    　前記先端部を除く部分で前記温度センサを支持する支持構造を有し、前記先端部が前記電気部品に当接した状態で前記伝熱部材と空気層を介して離間している、電気部品用ソケット。
  2. 　前記支持構造は、前記温度センサの前記先端部を除く部分の外面が軸方向で摺動自在に嵌合する嵌合構造である、請求項１に記載の電気部品用ソケット。
  3. 　前記嵌合構造は、前記伝熱部材と別体の断熱部品で構成された、請求項２に記載の電気部品用ソケット。
  4. 　前記断熱部品は、該断熱部品の外周が前記伝熱部材のうち前記当接面と反対側から前記開口の内周に螺合して固定された、請求項３に記載の電気部品用ソケット。
  5. 　前記伝熱部材は、前記開口の内面において、前記温度センサの前記先端部を除く部分で前記温度センサの外面から突出形成された突出部が軸方向で係止される段差構造を有する、請求項３に記載の電気部品用ソケット。
  6. 　前記伝熱部材は、前記開口の内面において、前記温度センサの前記先端部を除く部分で前記温度センサの外面から突出形成された突出部が軸方向で係止される段差構造を有する、請求項４に記載の電気部品用ソケット。
  7. 　前記突出部と前記嵌合構造との間に介装され、前記先端部が前記電気部品に当接した状態で前記突出部を前記電気部品に向けて付勢する弾性体を更に備えた、請求項５に記載の電気部品用ソケット。
  8. 　前記突出部と前記嵌合構造との間に介装され、前記先端部が前記電気部品に当接した状態で前記突出部を前記電気部品に向けて付勢する弾性体を更に備えた、請求項６に記載の電気部品用ソケット。
  9. 　前記嵌合構造は、前記伝熱部材に一体成形された、請求項２に記載の電気部品用ソケット。
  10. 　前記伝熱部材と別体の部品を前記当接面から前記開口の内面に取り付けて、前記温度センサの前記先端部を除く部分で前記温度センサの外面から突出形成された突出部が軸方向で係止する段差構造を形成し、前記別体の部品と前記温度センサの前記突出部を除く部分とが離間している、請求項９に記載の電気部品用ソケット。
  11. 　前記断熱部品は、前記伝熱部材に固定された一端から、前記温度センサの前記先端部を除く部分で前記軸方向と直交する方向に突出形成された突出部に当接する他端まで延びて、前記温度センサの前記先端部を除く部分に摺動自在に外嵌し、前記温度センサを前記電気部品に向けて付勢可能なスプリングである、請求項３に記載の電気部品用ソケット。
  12. 　前記スプリングは樹脂材料で形成された、請求項１１に記載の電気部品用ソケット。
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