Соединитель с нулевым усилием сочленения для большой интегральной схемы

(57) Изобреэлектроникеется повыше можностей.электрическ СОЕДИНИТЕЛЬ С НУЛЕВЫМ НЕНИЯ ДЛЯ БОЛЬШОЙ ИНТ СИЛИЕМРАЛЬНОЙ тен тносит к радио елью изобретения явля чие эксплуатаци Соединитель сод ое основание 1,ных возжит дих 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Патент США М 4468072,кл. Н 01 К 13/62, 1984.Заявка Японии В 58-2871кл, Н 01 К 23/00, 19831 привода, содержащий П-образную скобуцилиндрические контакты 3, снабженные электропроводящими шариками 6,размещенными в боковых поверхностяхконтактов 3 и взаимодействующими свнутренней конусной поверхностью втулок 7, Втулка 7 выполнена с постоянным магнитом. Соединитель снабженсредством для позиционирования и соосного сочленения контактных пар.Указанное средство также обеспечивает полуавтоматический подъем корпусабольшой интегральной схемы (БИС) прирасчленении, а наличие в конструкции цилиндрических контактов эффектазаклинивания устраняет необходимостьв дополнительных элементах креплениякорпуса БИС с соединителем. 1 з.пф-лы, 4 ил.Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использованов устройствах контроля и для разъемного подключения большой интегральнойсхемы (БИС) к печатным платам,5Цель изобретения - понышение эксплуатационных возможностей.На фиг. 1 представлен соединительс ложементом в нижнем положении, 10общий вид, на фиг. 2 - соединитель врабочем положении, поперечное сечение, на фиг. 3 - соединитель передначалом процесса сочленения контактных пар, вид сбоку, на фиг, 4 - кон"тактное гнездо.Соединитель состоит из диэлектрического основания 1 и подвижной панели 2. В основании строго вертикально закреплены цилиндрические контакты 3, верхняя сепараторная часть 4каждого из них свободно размещенав ступенчатом отнерстии подвижнойпанели и имеет центральное отверстие5 для свободного захода вывода БИС 25при сочленении, В боковых отверстияхсепараторной части контакта подвижноразмещены один или несколько электропроводящих шариков 6, В зоне сепараторной части контакта концентрично З 0и подвижно установлена цилиндрическаявтулка 7 с внутренним конусом 8,который уширяется к основанию контакта и постоянно взаимодействует с шариками, При этом втулка выполненапостоянным магнитом. Между каждойвтулкой и нижней плоскостью подвижной панели расположен пружинный элемент 9, охватынающий контактное гнездое 40Имея свободное направление по контактам, между верхней плоскостью основания соединителя и нижней торцовойповерхностью втулок 7, подвижно смонтирована диэлектрическая пластина 10, .45выполняющая роль выключателя замкасочленения, поджатая пружиной 11. Механизм привода соединителя состоитиз П-образной скобы 12 с формовкой13. Концы скобы соединены с эксцентриками 14, а они, в свою очередь,имеют шарнирное присоединение к верхним участкам направляющих осей 15.Оси снабжены пружинами 16 сжатия иотличаются размерами по диаметрамдля единообразия сборки корпуса сое 55динителя, вертикально закрепленыв основании 1. Между эксцентрикамии подвижной панелью - опорная шайба 17. Подвижная панель может иметь зону 18 маркировки, Соединитель также снабжен прямоугольным ложементом для позиционирования БИС, который выполнен в виде выступающей над подвижной панелью 2, платформой 19 с открытой выемкой 20 под "ключ" БИС в зоне ассиметрично расположенного одного из заходных отверстий 21 подвижной панели 2 (фиг. 1), соосно выполненных относительно контактов 3. Платформа подпружинена пружиной 22 и соединена со штоком 23 квадратного сечения с элементом 24 ограничения хода. Шток установлен в корпусе соединителя с возможнсстью вертикального перемещения. Палец 25 - для направления пружины 22.Соединитель работает следующим образом.В исходном положении соединителя, предварительно установленного и распаянного на плате 2 б, скоба 12 механизма привода должна находитьсяв горизонтальном положении формовкой 13 вниз, а платформа 19 в это время находится в крайнем верхнем положении вследствие воздействия пружины 22. Корпус БИС 27 своей свободной от выводов 28 квадратной площадкой, ограниченной их крайними внутренними рядами, наводится и фиксируетсяна опорной горизонтальной поверхности платформы 19 с учетом ориентирования по выемке (" ключ" БИС) 20, ас" симетрично расположенного одного из выводов БИС. Это означает, что предварительное позиционированиеБИС обеспечивает также соосность и ориентацию по шагу всех выводов ее относительно соответствующих им контактных гнез до процесса сочлененияконтактных пар. Концы выводов приэтом зависают над верхней поверхностью подвижной панели 2 на некоторую величину Ь, равную максимально 1,0 мм,После этого скоба 12 переводитсяпримерно на 150 в промежуточное фикосируемое положение: формовкой 13 вниз. Фиксируемое положение обеспечивается, например, геометрическои формой эксцентриков 14, при воздействии рабочей поверхности которых на подвижную панель 2 через опорные шайбы 17, последняя принудительно опускается внизПодвижная панель 2 своей нижней плоскостью задает перемещение через упругие элементы (пру-.жины 9) всем втулкам 7, отжав темсамым пластину 10 (выключатель замкасочленения) вниз. Упомянутые переме 5щения рабочих частей обеспечиваютконцентричный охват внутренним конусом 8 каждой втулки 7 своих шариков 6, а перемещение втулки по образующей поверхности сепараторной 1 Очасти 4 контакта 3 синхронно сближает шарики друг к другу, но настолько, чтобы не препятствовать предстоящему процессу сочленения контактных пар, т.е. прохождению между шариками соответствующего вывода БИС,Легкое воздействие на БИС пальцаруки (фиг. 3), преодолевающее противодействие пружины 22 в штоке 23,вызывает перемещение платформы 19вниз,Касание БИС окантовки зоны 18маркировки означает окончание сопровождения процесса сочленения контактных пар с нулевым усилием и начало 25формирования условия замка сочленения. При снятии усилия с БИС шток 23остается в статическом положении независимо от воздействия пружины 22,так как электропроводящие шарики 6, 30размещенные в сепараторной части контакта, не препятствуя свободному перемещению вывода БИС по каналу центрального отверстия 5, при незначительной его подвижке вверх, заклини 35вается в замок (от взаимодействияконуса 8 втулки 7, шариков 6, вывода 28 БИС).Далее скоба 12 переводится в горизонтальное положение - формовкой 4 О13 вверх. Зто обеспечивает синхронное воздействие эксцентриков 14 наподвижную панель, незначительно отжав ее вниз. Тем самым пружины 9обеспечивают необходимую нагрузку на 45втулки 7, конусы которых входят врабочий электрический контакт с шариками. Шарики, в свою очередь, воспринимая усилие конуса, входят в электрический контакт с выводом БИС. Таким 50образом, электрическая цепь замыкается, а указанные взаимодействия рабочих частей обеспечивают условия невозможности непроизвольного расчленения БИС от соединителя,55При .эксплуатации электронных систем появляется необходимость заменыили контроля БИС, для чего требуется разъединить БИС от соединителя. Для этого скоба 12 переводится на 180 в исходное положение - формовкой вниз, Причем прохождение плоскосоти скобы отметки 30 будет началом независимо от внешнего воздействия полуавтома-ического подъема платформы 19 вместе с корпусом БИС до крайнего верхнего положения, контролируемого элементом 24 ограничения хода штока 23. Происходит расчленение контактных пар так же с нулевым усилием и концы выводов БИС вновь зависают над верхней поверхностью подвижной панели на величину Ь (фиг. 3). Возврат соединителя в исходное положение обусловлен тем, что присоединенные к скобе эксцентрики дают возможность поджатой пружинами 16 подвижной панели 2 несколько переместиться вверх от втулок 7, которые под воздействием подпружиненной пластины 10 также перемещаются вверх по контактам. Данное перемещение каждой втулки удаляет конус 8 от шариков, увлекая их за собой вследствие наличия у втулки постоянного магнитного поля, Для перемещения всех рабочих элементов соединителя необходимы весьма незначительные линейные величины. Эта особенность согласуется, прежде всего, с геометрически неизменяющимися элементами контактныхгнезд.Введенная в конструкцию соединителя подвижная платформа для позициони,сования БИС, конструктивно связанная с крайними внутренними рядами контактных гнезд, не только ориентирует выводы БИС по "ключу", но и принудительно обеспечивает необходимую их соосность относительно заходных отверстий контактов, обеспечивая удобство самого процесса сочленения контактных пар.Наличие в конструкции контактных гнезд эффекта заклинивания замка сочленения устраняет необходимость в дополнительных элементах крепления корпуса БИС с соединителем, т.е. замок сочленения не реагирует на допустимые вибрации в электронных системах различных машин и устройств.Улучшение эксплуатационных свойств соединителя заключается в том, что конструкция обеспечивает визуально- принудительное позиционирование БИС, в том числе и по ключу" БИС, исключая нежелательные перекосы выводовотносительно контактных гнезд еще доначала процесса сочленения. Крометого, при необходимости расчлененияконтактных пар платформа соединителя5осуществляет без внешнего воздействияна БИС полуавтоматический подъем ее,что повышает и культуру эксплуатациисоединителя.10Возможны и иные конструктивно- технологические варианты исполнения некоторых узлов и деталей соединителя. Особенность исполнения контактного гнезда (Фиг. 4) состоит в том, что в 15 сепараторной части 4 контакта 3 размещен только один шарик. В этом случае электрическое контактирование для прохождения сигнала обеспечивается непосредственным соприкосновением 20 вывода БИС с образующейповерхностью центрального отверстия 5 контакта. Этот вариант исполнения положительно сказывается на повышении надежности контактирования и не обязывает 25 шарик быть активным электропроводящим элементом, снимая тем самым необходимость в технологической операции по его электропроводному покрытию. При этом, кроме повышения надежности, 30 соединитель обеспечивает постоянство усилия сочленения, а работоспособность его существенно не зависит от количества рабочих циклов, что повышает гарантированный ресурс работы. формула изобретения1, Соединитель с нулевым усилием сочленения для большой интегральной схемы (БИС), содержащий механизм привода, контактные гнезда, установленные в диэлектрическом основании, оснащенном подвижной панелью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных возможностей, соединитель дополнительно снабжен подпружиненными относительно основания ложементом и диэлектрической пластиной, размещенной между подвижной панелью и основанием, в пластине выполнены отверстия под контактные гнезда, в каждом из которых выполнено по меньшей мере одно радиальное отверстие, в котором установлен шарик, в зазоре между панелью и пластиной на каждое контактное гнездо свободно установлены кольцевой упругий элемент, примыкающий к подвижной панели, и цилиндрическая втулка с коническим отверстием, взаимодействующим с шариком, радиальное отверстие на гнезде выполнено в зоне конуса втулки, а ложемент оснащен выемкой под ключ БИС и выполнен в виде платформы, выступающей над подвижной панелью.2. Соединитель по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что основание конуса втулки обращено к подвижной пластине, а втулка выполнена в виде постоянного магнита.1422273 Составитель В,БербасовТехред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец Редактор М.Бланар Т Подпи ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5