(57)【要約】【課題】  恒温槽に入れて複数のＩＣについて同時に動作寿命試験をする場合に、各ＩＣ間のＩＣの温度を同一に揃えるために熱抵抗を微調節できるＩＣソケットを実現する。【解決手段】  基台にＩＣを装着すると共に、このＩＣの熱を放熱器を介して放熱するＩＣソケットにおいて、前記ＩＣの熱を前記放熱器に伝える熱伝導手段を備え、この熱伝導手段における熱抵抗を可変にすることにより、各ＩＣ間のＩＣの温度を同一に揃えるために熱抵抗を微調節できるＩＣソケットを実現することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台にＩＣを装着すると共に、このＩＣの熱を放熱器を介して放熱するＩＣソケットにおいて、
前記ＩＣの熱を前記放熱器に伝える熱伝導手段を備え、
この熱伝導手段における熱抵抗を可変にすることを特徴とするＩＣソケット。
【請求項２】
前記熱伝導手段は、前記ＩＣ上に接触する第一の熱伝導体と前記放熱器に接触する第二の熱伝導体とから構成され、
前記第一の熱伝導体と前記第二の熱伝導体の接触面積を変化させることにより、その熱抵抗を変化させることを特徴とする請求項１記載のＩＣソケット。
【請求項３】
前記第一の熱伝導体と前記第二の熱伝導体の接触面は、不導体と導体から構成されることを特徴とする請求項２記載のＩＣソケット。
【請求項４】
前記熱伝導手段は、前記第一および前記第二の熱伝導体を回転、または、ずらすことを特徴とする請求項２または３に記載のＩＣソケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣを装着するＩＣソケットに関し、特に、高消費電力ＩＣの検査工程などで使用する放熱効果をもつＩＣソケットに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＩＣソケットについて、図３を参照して説明する。先ず、図３に示すように、ＩＣソケット１０１は、基台１１２を有しており、この基台１１２には接触子１１１が取り付けられている。また、基台１１２は、ヒンジ１１３を介して蓋１１４が回転自在に結合されている。蓋１１４は回転することで基台１１２に対して着脱自在になっている。蓋１１４にはヒートシンク１０２が前記基台１１２に対して接近・後退する方向（図３の紙面上下方向）に躍動移動自在に取り付けられている。
【０００３】
図３ではＩＣソケット１０１にＩＣユニット１１０が装着（実装）されている。即ち、ＩＣユニット１１０が基台１１２に載置されており、前記蓋１１４は該基台１１２上のＩＣユニット１１０を覆う形で閉じられている。基台１１２のうち前記ヒンジ１１３と反対側には、蓋１１４と係合・係合解除自在なフック１１５が設けられており、前記閉じられた蓋１１４の一端側はこのフック１１５により基台１１２側と係合されて固定されている。
【０００４】
一方、ヒートシンク１０２のフィン１０２Ａは蓋１１４の外部（図３の紙面上側）に突出されており、ヒートシンク１０２の突出端１０２Ｂは、前記ＩＣユニット１１０を包囲する形で断面逆凹字状に形成された前記蓋１１４内部（図３の紙面下側）に突出している。ＩＣユニット１１０のパッケージ表面との接触熱抵抗を低減するために、突出端１０２Ｂの端面には熱伝導性弾性部材１０２Ｄを取り付けている。そして、熱伝導性弾性部材１０２Ｄを介して、突出端１０２Ｂの端面がＩＣユニット１１０を面圧している。
【０００５】
また、ヒートシンク１０２の突出端１０２Ｂ付近には、横方向（図３紙面手前奥方向）に突出する形で２個のピン１０２Ｃが対称的に形成配置されている（図３では手前側の１個だけが示されている）。更に、蓋１１４とＩＣユニット１１０との間には、該蓋１１４により包囲されると共に該ＩＣユニット１１０を包囲する形で断面逆凹字型に形成された凹字体１０３が、蓋１１４と基台１１２との間で上下移動自在に設けられている。凹字体１０３には２個の長穴１３１が対称的に形成されており（図３では手前側の１個だけが示されている）、各ピン１０２Ｃが各長穴１３１にそれぞれ挿入係合されている。これにより凹字体１０３は、ヒートシンク１０２の突出端１０２Ｂ側と遊動自在に連結されている。
【０００６】
凹字体１０３と蓋１１４の間には弾性体からなる波形ばね１０４が介在されている。凹字体１０３の突出端部１０３ａがＩＣユニット１１０のリード１１０ａを接触子１１１へ押す力を、波型ばね１０４は付勢している。
【０００７】
次に、ＩＣソケット１０１の作用を図４と図５により説明する。図４は、ＩＣソケット１０１にＩＣユニットを実装する前の状態図である。図４において、凹字体１０３は自重で突出端部１０３ａを接触子１１１に当接させている。ヒートシンク１０２のフィン１０２Ａ側は蓋１１４の上面に載置されている。
【０００８】
フック１１５を外し、蓋１１４を開くと、ヒートシンク１０２と凹字体１０３が互いに接続した状態で前記蓋１１４と共に上方に移動する。その後、ＩＣユニット１１０を基台１１２に載置し、蓋１１４を閉じると図５の状態となる。
【０００９】
図５では、波形ばね１０４により凹字体１０３を下方に付勢しており、これにより該凹字体１０３の突出端部１０３ａがＩＣユニット１１０のリード１１０ａを接触子１１１に押圧している。一方、ばね１０６の力でヒートシンク１０２が下方に付勢されており、これによりヒートシンク１０２がＩＣユニット１１０のパッケージを押圧している。
【００１０】
つまり、このＩＣソケット１０１によると、ＩＣユニット１１０のパッケージの厚さおよびリード１１０ａ成型形状にばらつきが生じていても、そのばらつきが波型ばね１０４および蓋１１４の上部に設置されたばね１０６の有効可動範囲内である限りは、ＩＣユニット１１０のリード１１０ａの電気接触安定性およびヒートシンク１０２とパッケージ表面との接触安定性を確保できる。
【００１１】
次に、図６に示すように、ＩＣソケット１は、ＩＣ２と、ＩＣ２を載せる基台６と、放熱器９から構成されている。ＩＣ２の表面と放熱器９の表面は密着している。
【００１２】
ＩＣ２の発熱は、ＩＣ２の表面と放熱器９の表面の接触による熱抵抗Ｒ１と、放熱器９の空気中への放熱作用による熱抵抗Ｒ２を介して放熱する。恒温槽内の気温をＴａ、ＩＣ２の温度をＴｊ，ＩＣ２の発熱量をＷとすると以下の関係式が成り立つ。
Ｔｊ−Ｔａ＝Ｗ×（Ｒ１＋Ｒ２）              ・・・（１）
熱抵抗Ｒ１は、ＩＣ２と放熱器９が固定されているため、通常一定値である。放熱器９の周りの風量が一定ならばＲ２は一定値である。
【００１３】
そして、恒温槽に入れて複数のＩＣ２について同時に動作寿命試験をする場合、放熱器９のフィンにあたる風を遮るように放熱器９にテープを巻くことにより、放熱器９の空気中への放熱作用による熱抵抗Ｒ２を変化させてＩＣ２の温度を制御することができる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−２８１２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、恒温槽に入れて複数のＩＣについて同時に動作寿命試験をする場合、各ＩＣのストレス条件として、ＩＣの温度を同一に揃える必要がある。通常、ＩＣには個体差があり発熱量が異なるので、恒温槽内の温度と風量が一定ならば各ＩＣの温度は揃わないという問題がある。
【００１６】
また、従来技術の方法では、放熱器の空気中への放熱作用による熱抵抗を１/２、１/４のように大まかにしか変化させることができず、ＩＣの温度を±数℃以内に揃えるような微調節は難しいという問題がある。
【００１７】
本発明は、恒温槽に入れて複数のＩＣについて同時に動作寿命試験をする場合に、各ＩＣ間のＩＣの温度を同一に揃えるために熱抵抗を微調節できるＩＣソケットを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のような目的を達成するために本発明は、請求項１においては、基台にＩＣを装着すると共に、このＩＣの熱を放熱器を介して放熱するＩＣソケットにおいて、前記ＩＣの熱を前記放熱器に伝える熱伝導手段を備え、この熱伝導手段における熱抵抗を可変にすることを特徴とする。
【００１９】
請求項２では、請求項１記載のＩＣソケットにおいて、前記熱伝導手段は、前記ＩＣ上に接触する第一の熱伝導体と前記放熱器に接触する第二の熱伝導体とから構成され、前記第一の熱伝導体と前記第二の熱伝導体の接触面積を変化させることにより、その熱抵抗を変化させることを特徴とする。
【００２０】
請求項３では、請求項２記載のＩＣソケットにおいて、前記第一の熱伝導体と前記第二の熱伝導体の接触面は、不導体と導体から構成されることを特徴とする。
【００２１】
請求項４では、請求項２または３記載のＩＣソケットにおいて、前記熱伝導手段は、前記第一および前記第二の熱伝導体を回転、または、ずらすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を説明すれば下記の通りである。
【００２３】
本発明により、本発明のＩＣソケットは、恒温槽内の温度と風量が一定な場合においても、熱伝導体を回転、または、ずらすことによって熱抵抗を変化させることでＩＣの温度を制御することができる。ＩＣの温度を制御できることにより、各ＩＣ間のＩＣの温度を同一に揃えることができる。
【００２４】
すなわち、本発明のＩＣソケットは、各ＩＣ間のＩＣの温度を同一に揃えるために熱抵抗を微調節できるＩＣソケットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を用いて、本発明のＩＣソケットを説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明のＩＣソケットの一実施例を示す断面図である。図において、前記図６と同様のものは同一符号を付して示す。
【００２７】
図１に示すように、ＩＣソケット１は、ＩＣ２と、ＩＣ２を載せる基台６と、ＩＣ２に設置する熱伝導手段３と、ソケット周囲部７が付属されている放熱器８により構成されている。また、熱伝導手段３は、ＩＣ２の熱を放熱器８に伝える。そして、熱伝導手段３は、ソケット周囲部７によって保持されているため、動かない。
【００２８】
次に、図２は、熱伝導手段３の詳細図である。図２に示すように、熱伝導手段３は、第一の熱伝導体４と、第二の熱伝導体５により構成されている。また、第一の熱伝導体４と第二の熱伝導体５の接触面は、不導体と導体から構成されている。そして、ＩＣ２上に第一の熱伝導体４が設置され、この第一の熱伝導体４の上に第二の熱伝導体５が設置される。
【００２９】
第一の熱伝導体４は、導体４ａと不導体４ｂを貼り合わせて構成されている。また、導体４ａは熱伝導性の高い金属、例えば銅でできており、不導体４ｂは熱伝導性の低い樹脂、例えばＰＥＩ樹脂からでできている。
【００３０】
同様に、第二の熱伝導体５は、不導体５ａと導体５ｂを貼り合わせて構成されている。また、不導体５ａは熱伝導性の低い樹脂、例えばＰＥＩ樹脂でできており、導体５ｂは熱伝導性の高い金属、例えば銅からできている。
【００３１】
また、第一の熱伝導体４は、第一の熱伝導体５と、ＩＣ２に密着している。一方、第二の熱伝導体５は、第一の熱伝導体４と、図１で示した放熱器８に密着している。
【００３２】
そして、第二の熱伝導体５を回転するために、第二の熱伝導体５の中心にある軸の上面に、マイナスドライバーを入れて回転することができるように凹部１０が形成されている。
【００３３】
図１で示した放熱器８の外から、第二の熱伝導体５の中心にある軸の上面にある凹部１０に、マイナスドライバーを入れて、第二の熱伝導体５を第一の熱伝導体４と図１で示した放熱器８に密着したまま滑るように回転することができる。
【００３４】
また、ＩＣ２の発熱は、第一の熱伝導体４及び第二の熱伝導体５及び図１で示した放熱器８の熱抵抗を介して放熱する。
【００３５】
そして、ＩＣ２の表面と第一の熱伝導体４の表面との接触により生じる熱抵抗を熱抵抗Ｒ３とする。第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗を熱抵抗Ｒ４とする。第二の熱伝導体５の表面と図１で示した放熱器８の表面との接触により生じる熱抵抗を熱抵抗Ｒ５とする。図１で示した放熱器８の空気中への放熱作用による熱抵抗を熱抵抗Ｒ６とする。恒温槽の気温をＴａ、ＩＣ２の温度をＴｊ、ＩＣ２の発熱量をＷとすると、以下の関係がある。
Ｔｊ−Ｔａ＝Ｗ×（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６）  ・・・（２）
【００３６】
ＩＣ２の表面と第一の熱伝導体４の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ３と、第二の熱伝導体５の表面と図１で示した放熱器８の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ５は、通常一定値である。
【００３７】
そして、図１で示した放熱器８の周りの風量が一定ならば、図１で示した放熱器８の空気中への放熱作用による熱抵抗Ｒ６は、一定値となる。
【００３８】
次に、第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４は、第二の熱伝導体５の熱伝導性の高い部分導体５ｂと、第一の熱伝導体４の熱伝導性の高い部分導体４ａが接触している面積Ｓに比例して変化する。
Ｒ４  ∝  Ｓ（第二の熱伝導体５の回転量）        ・・・（３）
【００３９】
つまり、第二の熱伝導体５の熱伝導性の高い部分である導体５ｂと、第一の熱伝導体４の熱伝導性の高い部分である導体４ａが接触している面積Ｓが、広ければ広いほど、第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４の値が低くなる。
第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４の値が低くなることにより、ＩＣ２の温度Ｔｊも低くなる。
【００４０】
逆に、第二の熱伝導体５の熱伝導性の高い部分である導体５ｂと、第一の熱伝導体４の熱伝導性の高い部分である導体４ａが接触している面積Ｓが、狭ければ狭いほど、第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４の値が高くなる。
第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４の値が高くなることにより、ＩＣ２の温度Ｔｊも高くなる。
【００４１】
以上のことより、マイナスドライバーを使用して第二の熱伝導体５を手動で回転することにより、第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４を微調節することができる。
第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４を微調節することができることにより、ＩＣ２の温度Ｔｊを±数℃以内に揃えるような微調節を容易にすることができる。
【００４２】
そして、第二の熱伝導体５をマイナスドライバーによって回転することにより、第一の熱伝導体４の表面と第二の熱伝導体５の表面との接触により生じる熱抵抗Ｒ４を変化させることができるため、恒温槽内の気温Ｔａと風量が一定の場合においても、任意にＩＣ２の温度Ｔｊを制御することができる。
このことにより、各ＩＣ２間のＩＣ２の温度Ｔｊを同一にすることができる。
各ＩＣ２間のＩＣ２の温度Ｔｊを同一にできることにより、複数のＩＣ２について同時に動作寿命試験をする場合に、ＩＣソケット１を使用することができる。
【００４３】
そして、第一の熱伝導体４及び第二の熱伝導体５のどちらを回転してもＩＣ２の温度を変えることができる。また、第一の熱伝導体４及び第二の熱伝導体５を両方回転してもＩＣ２の温度を変えることができる。
【００４４】
また、第一の熱伝導体４を固定し、第二の熱伝導体５をずらすことによって、ＩＣ２の温度を変えることもできる。
【００４５】
さらに、第一の熱伝導体４及び第二の熱伝導体５は、導体と不導体を貼り合わせて構成されている。導体の例として銅、不導体の例としてＰＥＩ樹脂を挙げたが、導体は熱伝導性の高い金属、不導体は熱伝導性の低い材質であればこれ以外の材質を使用しても良い。
【００４６】
なお、ＩＣソケット１は、温度評価特性試験をする場合にも使用することができる。ＩＣソケット１は、ＩＣ２の電気的特性、例えば出力電圧を測定する際に用いることができる。温度を変化させることにより、ＩＣ２の出力電圧の温度特性をみることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本発明のＩＣソケットの一実施例を示す断面図である。
【図２】図２は熱伝導手段の詳細図である。
【図３】図３は従来のＩＣソケットの一例を示す構成図である。
【図４】図４は図３の状態変化図である。
【図５】図５は図４の状態変化図である。
【図６】図６は従来のＩＣソケットの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１            ＩＣソケット
２            ＩＣ
３            熱伝導手段
４            第一の熱伝導体
４ａ          導体
４ｂ          不導体
５            第二の熱伝導体
５ａ          不導体
５ｂ          導体
６            基台
７            ソケット周囲部
放熱器
１０          凹部
１０１        ＩＣソケット
１０２        ヒートシンク
１０２Ａ      放熱部（フィン）
１０２Ｂ      接触部（突出端）
１０２Ｃ      ピン
１０２Ｄ      熱伝導性弾性部材
１０３        押圧体(凹字体）
１０３ａ      突出端部
１０４        付勢手段（波形ばね）
１０６        ヒートシンク付勢手段（圧縮コイルばね）
１１０        ＩＣユニット
１１０ａ      リード
１１１        接触子
１１２        基台
１１３        ヒンジ
１１４        蓋
１１５        フック
１３１        長穴
【図１】
2009069072.tif 000003
【図２】
2009069072.tif 000004
【図３】
2009069072.tif 000005
【図４】
2009069072.tif 000006
【図５】
2009069072.tif 000007
【図６】
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