JP2013058425A - コンタクト組立体、ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】電気的悪影響を招くことなく確実な電気的な接触を確保できるコンタクト組立体とソケットを提供すること。
【解決手段】本発明によるコンタクト組立体１は、所定方向に伸縮自在な弾性部材２と、弾性部材２の一方端に固定される第一コンタクト３と、弾性部材２の他方端に固定される第二コンタクト４と、第一コンタクト３と第二コンタクト４とを相互に導通させる導通部５を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に試験を目的として基板と基板を接続するコネクタと、コネクタ内に含まれるコンタクト組立体に関する。

近年においては、半導体基板内の配線パターンは微細化しており、端子数の増加と端子の微細化の傾向が強い。これに伴い半導体基板の出荷形態もパッケージされていないチップのままとされる傾向があり、このような状況の下、半導体装置の試験を行うためには、微細化された配線パターンの一部として形成された多数の端子と確実に電気的な接触を行うコンタクタが必要となる。

特許文献１に記載のコンタクタにおいては、半導体装置の電極に接触する第一のコンタクト電極片と、試験基板の端子に接触する第二のコンタクト電極片と、第一のコンタクト電極片と第二のコンタクト電極片とを電気的に接続する接続部を有し、接続部が絶縁性を有する連結部材により連結され、さらに、第一のコンタクト電極片は第一のバネ定数を有し、第二のコンタクト電極片は第二のバネ定数を有している。

特開２００２−２３１３９９号公報

ところが、このようなコンタクタ第一のバネ定数を有する第一のコンタクト電極片のバネ部分と、第二のバネ定数を有する第二のコンタクト電極片のバネ部分はともに電気の導通の機能も有しており、バネ部分が有するインダクタンス、インピーダンスの影響が無視できない。特にバネ部分をコイルバネとした場合に、コイルバネの巻回態様が密でなくても、この影響は大きくなるため、適切な対策が必要となる。

本発明は、上記問題に鑑み、電気的悪影響を招くことなく確実な電気的な接触を確保できるコンタクト組立体とソケットを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係るコンタクト組立体は、
所定方向に伸縮自在な弾性部材と、当該弾性部材の一方端に固定される第一コンタクトと、前記弾性部材の他方端に固定される第二コンタクトと、前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させる導通部を含むことを特徴とする。

これによれば、前記弾性部材を前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを導通させる導通部材として用いないこととし、前記弾性部材による電気的悪影響を除外できる。

ここで、前記コンタクト組立体において、
前記第一コンタクトは前記他方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第一腕部を有し、前記第二コンタクトは前記一方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第二腕部を有し、前記導通部は前記第一腕部と前記第二腕部を介して前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させることとしてもよい。

これによれば、前記導通部による導通をより容易なものとすることができる。

上記課題を解決するため、本発明に係るソケットは、
請求項１又は２に記載のコンタクト組立体が収納される収納穴を一以上含む絶縁体を有し、前記導通部は前記収納穴の内周面に設置されることを特徴とする。

これによれば、前記導通部について前記絶縁体を利用して容易に構成できる。

ここで、前記ソケットにおいて、
前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記一方端側に位置する一方端部分は前記第一コンタクトの前記一方端側への移動を規制する一方規制部を有し、前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記他方端側に位置する他方端部分は前記第二コンタクトの前記他方端側への移動を規制する他方規制部を有することとしてもよい。

さらに、前記ソケットにおいて
前記第一コンタクトは前記一方規制部により規制される第一被規制部を有し、前記第二コンタクトは前記他方規制部により規制される第二被規制部を有することとしてもよい。

加えて、前記ソケットにおいて、
前記第一コンタクトは前記弾性部材の一方端に当接する第一当接部を有し、前記第二コンタクトは前記弾性部材の他方端に当接する第二当接部を有することとしてもよい。

これによれば、前記収納穴の前記一方側に突出する前記第一コンタクトと、前記他方側に突出する前記第二コンタクトの挙動を安定させることができる。

本発明によれば、前記弾性部材を導電性部材として用いる必要がないため、電気的悪影響を招くことなく確実な電気的な接触を確保できるコンタクト組立体とソケットを提供することができる。

本発明に係る実施例のコンタクト組立体１の一実施形態をコイルスプリングの伸縮可能な所定方向の一方端側から視て示す模式斜視図である。 実施例のコンタクト組立体１が含む第一コンタクト３の一実施形態を一方端側から示す模式斜視図である。 実施例のコンタクト組立体１が含む第一コンタクト３の一実施形態を他方端側から視て示す模式斜視図である。 実施例の複数のコンタクト組立体１の具体的な並列態様を示す模式斜視図である。 実施例のコンタクト組立体１を複数含むソケットＳの絶縁体及び収納穴、導電部の具体的態様を示す模式斜視図である。 実施例のソケットの一実施形態を接続対象となる基板を含んで示す模式斜視図である。 実施例のソケットの一実施形態を接続対象となる基板と接続した後の状態で示す模式斜視図である。 実施例のソケットの一実施形態をもう一つの接続対象となる基板を含んで示す模式斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように本実施例のコンタクト組立体１は、所定方向すなわち図１中の上下方向に伸縮自在なコイルバネ２（弾性部材）と、コイルバネ２の図１中上側の一方端に固定される第一コンタクト３と、コイルバネ２の図１中下側の他方端に固定される第二コンタクト４と、第一コンタクト３と第二コンタクト４とを相互に導通させるほぼ円筒形状のＡｕメッキ５（導通部）を含んでいる。なお、図１中においては、Ａｕメッキ５は図示の便宜上、コイルバネ２の軸線方向から外れた位置で示しているが、実際の配置態様はＡｕメッキ５の中心とコイルバネ２の軸線は一致する。また、コイルバネ２は弾性部材として機能する金属材料でも絶縁物でもよい。

第一コンタクト３は例えば銅系統の導電性材料からなる母材を、プレス加工、曲げ加工、エッチング加工を施して、製作可能なものであり、図２に示すように、平板状部材をほぼ円筒形状に折り曲げて、折り曲げた後の平板状部材の一対の端面を平行としてスリットをなす円筒状部分を有している。なお、図２中かっこ書きで示すように第二コンタクト４についても第一コンタクト３と同等の形態を有している。

第一コンタクト３は円筒状部分の図２中下方側の円環状の端面において、他方端つまり図２中下方に指向するとともにコイルバネ２ひいては円筒状部分の径方向外側に指向する第一カンチレバー３ａ（第一腕部）を周方向等間隔に有している。なお、第一カンチレバー３ａの自由端近傍は円筒状部分の軸方向に指向している。ここでは、第一カンチレバー３ａは周方向に等間隔に数カ所設けられる。

同様に、第二コンタクト４は一方端つまり図２中下方に指向するとともにコイルバネ２ひいては円筒状部分の径方向外側に指向する第二カンチレバー４ａ（第二腕部）を周方向等間隔に数カ所有している。第二カンチレバー４ａについても自由端近傍は円筒状部分の軸方向に指向している。

第一コンタクト３と第二コンタクト４は、図１に示すコンタクト組立体１においては、第一カンチレバー３ａと第二カンチレバー４ａがコイルバネ２の伸縮方向に相互に向かい合う形態を有しており、円筒形状のＡｕメッキ５の内周面は第一カンチレバー３ａと第二カンチレバー４ａの自由端と所定の接圧を有して接触するように相互の寸法関係が定められている。

すなわち、第一カンチレバー３ａと第二カンチレバー４ａが円筒状のＡｕメッキ５の内周面による拘束力を受けない状態における、自由端の円筒状部分の中心からの離隔距離は、Ａｕメッキ５の内周面の内径よりも大きめに設定されている。また、Ａｕメッキ５の軸方向長さは、第一カンチレバー３ａの自由端と第二カンチレバー４ａの自由端との軸方向距離の最大値よりも大きく設定される。Ａｕメッキ５は第一カンチレバー３ａと第二カンチレバー４ａを介して第一コンタクト３と第二コンタクト４とを相互に導通させる。

ここで、本実施例のソケットＳは、図４に示すように、コンタクト組立体１を例えば縦４行横４列の合計１６個を備えており、図５に示すように、それぞれのコンタクト組立体１が収納される収納穴６ｄを１６個含むハウジング６（絶縁体）を有している。

ここでは、図５に示すように、ハウジング６は、図５中上側の絶縁体部分６ａと、図５中上下方向中央近傍に位置する絶縁体中央部分６ｂと、図５中下側の絶縁体部分６ｃとを有する三ピース構造を有している。Ａｕメッキ５は収納穴６ｄのうち絶縁体中央部分６ｂにより形成される部分の内周面に設置されている。

収納穴６ｄのＡｕメッキ５が設置されない部分のうち図５の上側つまり一方端側に位置する部分は、絶縁体部分６ａにより構成されている。収納穴６ｄの絶縁体部分６ａにより構成される部分の一方端部分は、第一コンタクト３の一方端側への移動を規制する縮径部６ｄａ（一方規制部）を有している。収納穴６ｄのＡｕメッキ５が設置されない部分のうち図５の下側つまり他方端側に位置する他方端部分には、第二コンタクト４の他方端側への移動を規制する縮径部６ｄｃ（他方規制部）を有する。縮径部６ｄａ、６ｄｃは、Ａｕメッキ５が設置される部分の収納穴６ｄよりも小径に形成される。

第一コンタクト３は一方規制部６ｄａにより規制される第一被規制部として、円筒状部分の第一カンチレバー３ａよりの部分に、アウターディンプル３ｂを周上等間隔に数カ所有している。第二コンタクト４は他方規制部６ｄｃにより規制される第二被規制部として、円筒状部分の第二カンチレバー４ａよりの部分に、アウターディンプル４ｂを周上等間隔に数カ所有している。なお、アウターディンプル３ｂの周方向の設置箇所は、図５に示すように、周方向に隣接する第一カンチレバー３ａの間に設置してもよく、図２、３に示すように第一カンチレバー３ａと周方向位置を一致させてもよい。アウターディンプル４ｂについても同様である。

また、第一コンタクト３は図３に示すように、円筒状部分の内周面側に、コイルバネ２の一方端に当接するインナーディンプル３ｃ（第一当接部）を有し、第二コンタクト４も図３に示すように、円筒状部分の内周面側に、コイルバネ２の他方端に当接するインナーディンプル４ｃ（第二当接部）を有している。

以下に複数のコンタクト組立体１をハウジング６に組み込む態様について説明する。すなわち、図４に示すようにマトリクス状に配列されたコンタクト組立体１に対して、絶縁体中央部分６ｂの収納穴６ｄを挿通させて、収納穴６ｄの内周面に位置するＡｕメッキ５を第一カンチレバー３ａ及び第二カンチレバー４ａの自由端の外周側に接触させる。

この後、図５中上側から、絶縁体部分６ａを被せて、第一コンタクト３のアウターディンプル３ｂが一方規制部６ｄａに当たり一方側への移動が規制されるまで、第一コンタクト３の円筒状部分の頂面を絶縁体部分６ａの図５中の上面から突出させる。

ここで、インナーディンプル３ｃとコイルバネ２の一方端の当接作用とコイルバネ２の伸長作用により第一コンタクト３はコイルバネ２の一方側に常に付勢されるため、第一コンタクト３の円筒状部分の頂面は常時、図５中の上面から突出する方向に付勢されて、対向する基板の対応するパッドに接触する接触子を構成する。

同様に、図５中下側から、絶縁体部分６ｃを被せて、第二コンタクト４のアウターディンプル４ｂが他方規制部６ｄｃに当たり他方側への移動が規制されるまで、第二コンタクト４の円筒状部分の頂面を絶縁体部分６ｃの図５中の下面から突出させる。

ここで、インナーディンプル４ｃとコイルバネ２の他方端との当接作用とコイルバネ２の伸長作用により第二コンタクト４はコイルバネ２の他方側に常に付勢されるため、第二コンタクト４の円筒状部分の頂面は常時、図５中の下面から突出する方向に付勢されて、対向する基板の対応するパッドに接触する接触子を構成する。なお、ハウジング６を構成する絶縁体部分６ａ、絶縁体中央部分６ｂ、絶縁体部分６ｃ相互間の接合は接着剤等の適宜の手段による。

本実施例において述べたコンタクト組立体１を複数含むソケットＳは、図６に示すように例えば直方体状をなし、上面には第一コンタクト３の頂面が突出し、下面には図示は省略しているが、第二コンタクト４の頂面が突出している。

ここで、ソケットＳの下面側に対向する基板をＢ１とし、基板Ｂ１の第二コンタクト４に対応するパッドＰ１とする。このパッドＰ１は４行４列のコンタクト組立体１に対応するものであるので、やはり、４行４列の配列を有しており、図６においてソケットＳを基板Ｂ１に接近させて下面を基板Ｂ１に接触させると、図７に示すように、基板Ｂ１のパッドＰ１と対応するソケットＳの第二コンタクト４は相互に電気的に接触されて接続される。

また、図８に示すように、ソケットＳの上面側に対向する基板をＢ２とし、基板Ｂ２の第一コンタクト３に対応する図示しないパッドも４行４列の配列を有しているとする。図８において、ソケットＳを基板Ｂ２に接近させて上面を基板Ｂ２に接触させると、基板Ｂ２の図示しないパッドと対応するソケット４の第一コンタクト３は相互に電気的に接触されて接続される。

従来技術では、コイルバネ２を導電部材として用いており、この場合では、コイルバネ２が電気工学的な誘導成分を構成し、例えリアクトルのように密に巻回していなくても、インダクタンス及びインピーダンスの意図しない上昇を招くことがある。ところが、本実施例においては、基板Ｂ２側に対応する第一コンタクト３と基板Ｂ１側に対応する第二コンタクト４との間の電気的接続は、第一カンチレバー３ａ→Ａｕメッキ５→第二カンチレバー４ａの経路を使用し、コイルバネ２は使用しないこととしているので、インダクタンスやインピーダンスの増大を招くことはない。

このため、ソケットＳを使用しての基板Ｂ１と基板Ｂ２との接続を、より確実に行うことができる。特にこの接続が、基板の一方から他方に試験を目的としてデータを引き出すこと、基板の一方が例えば液晶パネルに属しており、既に製品に属している場合に検査を行うこと、を目的にしている場合において、電気的な接続をより確実なものとすることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例において第一コンタクト３とコイルバネ２との間、第二コンタクト４とコイルバネ２との間は、Ａｕメッキ５の電気抵抗がコイルバネ２に比して著しく低いため、特に絶縁処理等は行っていないが、絶縁処理を行うこととしてもよい。

また、上述した実施例においてはソケットＳそのものにより異なる基板を接続する形態を示したが、基板とプローブを接続することとしてもよい。

本発明は、コンタクト組立体及びこれを複数用いたソケットに関するものであり、コイルバネを導通部材として用いずコンタクトの外周側に位置する導通部を用いて一対のコンタクトを導通するため、インダクタンスやインピーダンスを適切な範囲に設定することができる。従って様々な半導体装置の試験に供して有益なものである。特にはメモリーテスタ、液晶パネル装置、基板検査用プローブ等に応用可能である。

Ｓ ソケット
１ コンタクト組立体
２ コイルバネ（弾性部材）
３ 第一コンタクト
３ａ 第一カンチレバー（第一腕部）
３ｂ アウターディンプル（第一被規制部）
３ｃ インナーディンプル（第一当接部）
４ 第二コンタクト
４ａ 第二カンチレバー（第二腕部）
４ｂ アウターディンプル（第二被規制部）
４ｃ インナーディンプル（第二当接部）
５ Ａｕメッキ（導通部）
６ ハウジング（絶縁体）
６ａ 絶縁体部分（一方側）
６ｂ 絶縁体中央部分
６ｃ 絶縁体部分（他方側）
６ｄ 収納穴
６ｄａ 縮径部（一方規制部）
６ｄｃ 縮径部（他方規制部）

Claims (6)

1. 所定方向に伸縮自在な弾性部材と、当該弾性部材の一方端に固定される第一コンタクトと、前記弾性部材の他方端に固定される第二コンタクトと、前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させる導通部を含むことを特徴とするコンタクト組立体。
2. 前記第一コンタクトは前記他方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第一腕部を有し、前記第二コンタクトは前記一方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第二腕部を有し、前記導通部は前記第一腕部と前記第二腕部を介して前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させることを特徴とする請求項１に記載のコンタクト組立体。
3. 請求項１又は２に記載のコンタクト組立体が収納される収納穴を一以上含む絶縁体を有し、前記導通部は前記収納穴の内周面に設置されることを特徴とするソケット。
4. 前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記一方端側に位置する一方端部分は前記第一コンタクトの前記一方端側への移動を規制する一方規制部を有し、前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記他方端側に位置する他方端部分は前記第二コンタクトの前記他方端側への移動を規制する他方規制部を有することを特徴とする請求項３に記載のソケット。
5. 前記第一コンタクトは前記一方規制部により規制される第一被規制部を有し、前記第二コンタクトは前記他方規制部により規制される第二被規制部を有することを特徴とする請求項４に記載のソケット。
6. 前記第一コンタクトは前記弾性部材の一方端に当接する第一当接部を有し、前記第二コンタクトは前記弾性部材の他方端に当接する第二当接部を有することを特徴とする請求項５に記載のソケット。