JP2020524288A - 半導体デバイステスト用コンタクト及びテストソケット装置 - Google Patents

半導体デバイステスト用コンタクト及びテストソケット装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、半導体デバイスをテストするためのコンタクト及びソケット装置に関し、本発明のコンタクトは、金属板材を打ち抜きし、曲げて一体に構成されたスプリングコンタクトであって、一定のパターンの多様なストリップからなる弾性部と、弾性部の両端にそれぞれ設けられた尖端部とを含み、好ましくは、空間体積内に導電性と弾性を有するフィラーが充填されることにより、耐久性と電気的特性に優れる。また、本発明に係るテストソケットは、上述したコンタクトを採用したラバータイプであって、ファインピッチ用デバイスのテストに適するという効果がある。【選択図】図23

Description

本発明は、半導体デバイスをテストするためのコンタクト及びソケット装置に関し、より詳細には、ICをテストするためのテストソケットに内蔵され、ICの端子(lead)とPCBのパッド(pad)とを電気的に接続したり、パーソナルコンピュータ(PC)や携帯電話などの電子製品の内部にあるPCBとCPUなどのICの端子同士を電気的に接続させたりするように、接点、端子同士間の電気的接続のためのコンタクト及びソケット装置に関する。
テストソケットは、半導体後工程の段階において半導体デバイスの不良を検査するための部品であって、最終端でデバイスと接触し、テスト工程中にテスト装置とテストボードを介して伝達される信号をデバイスへ伝達するための部品である。
テストソケットは、個別デバイスが正確な位置へ移動してテストボードとの正確な接触が行われる機械的接触、及び信号伝達の際に接触点で信号歪みなく伝達することができるように安定した電気的接触特性が求められる。
このようなテストソケットは、反復的なテスト工程によって機械的、電気的特性が低下する消耗部品であるため、その寿命を延長して使用可能な回数を増やすことにより、テスト工程のコスト削減が切実に求められる。
一方、テストソケットの寿命を決定する最大の原因としては、二つが挙げられる。第一の原因として、機械的部分での不安定な接触によりソケットが破損してしまうという問題があり、第二の原因として、持続的な接触により接触部位の汚染が接触抵抗を上昇させて電気的特性を不安定にするという問題がある。
一般に使用されるテストソケットは、半導体デバイスとテスト装置とを接続する導電性手段の形態によって、ピン(pin)タイプとラバー(rubber)タイプに区分される。
図1の(a)、(b)はそれぞれ、一般的なピンタイプとラバータイプのテストソケットの断面構成図である。
図1の(a)を参照すると、ピンタイプのテストソケット10は、屈曲形成されて弾性を有する多数のコンタクトピン12が設けられたソケット本体11と、ソケット本体11の上部に設けられ、上下遊動可能なカバー13と、カバー13の上下移動と連動してデバイス20の固定または固定解除が行われるように、ソケット本体11に回動自在に組み立てられるラッチ14とを含む。
コンタクトピン12は、上下方向に弾性を有し、デバイスの端子とテスト装置のパッドとを電気的に接続する役割を果たし、デバイスの端子とテスト装置のパッドの材質と形状に応じて様々なコンタクトピンが提案されており、例えば、プランジャー、バレル及びスプリングからなるポゴピンがある。
ラッチ14にはガイドスロット14aが設けられ、このガイドスロット14aにはガイドピン15aが締結され、このガイドピン15aは、一端がカバー13とヒンジ締結される駆動リンク15に固定される。カバー13は、コイルバネ16によって弾性支持される。
このように構成されたピンタイプのテストソケット10は、カバー13を押すと、ラッチ14が外側に広がりながらデバイス20のロードが可能であり、カバー13を放すと、コイルバネ16の弾性復元力によってラッチ14がデバイス20の上部を押圧して固定が行われる。
しかし、このようなピンタイプのテストソケットは、コンタクトピン12が弾性を有するために螺旋型または曲線型の構造を持つことにより、通電路(電流パス、current path)が長くなり信号損失の問題があるだけでなく、超高周波帯域で不利な構造である。また、ファインピッチのテストソケットでは、コンタクトピン12が収納されるハウジング構造の製造過程が複雑になり、コストが大幅に増加するという問題点がある。
次に、図1の(b)を参照すると、ラバータイプのテストソケット30は、絶縁性シリコン粉末が固形化されて伸縮性を有するコネクタ本体31と、デバイス20の半田ボール(端子)21に対応してコネクタ本体31に垂直に貫通形成される導電性シリコン部32とを含む。導電性シリコン部32は、コネクタ本体31を垂直に貫通して略円筒状をする。
このようなラバータイプのテストソケットの製造方法を説明すると、絶縁性粉末と導電性粉末とが所定の割合で混合されたシリコン混合物を金型内に入れて溶融させた後、導電性シリコン部32が形成されるべき位置に通電をさせると、シリコン混合物の導電性粉末が通電位置に集まるようになり、最終的に、溶融されたシリコン混合物を固形化させて導電性シリコン部32の形成されたテストソケット30を得る。
このように製作されたテストソケット30は、テスト装置が下部に位置して、導電性シリコン部32の下端はパッドに接触し、導電性シリコン部32の上端はデバイス20が上端から所定の圧力で加圧されて半田ボール21と電気的に接触する。
このようなラバータイプのテストソケット30は、ソフトな素材で弾性を有するため、導電性シリコン部32の上面は半田ボール21を包みながら、安定した電気的接触が行われる。この時、導電性シリコン部32は、中心部分が凸状に膨張する。
しかし、このようなラバータイプのテストソケット30は、反復的なテスト過程で弾性力が失われて使用寿命が著しく低下するという欠点がある。よって、使用回数が短く頻繁な交換によるコスト増加が発生する。
特にラバータイプのテストソケットは、ファインピッチのデバイスにおいて隣接する導電性シリコン部32間の十分な絶縁距離Lの確保が容易ではないため、ショートが発生する可能性が高い。
具体的には、ファインピッチのデバイス用テストソケットでは、導電性シリコン部32間の距離が非常に短くなる場合に導電性シリコン部32間の十分な絶縁距離Lの確保が非常に重要である。
しかし、前述したように、ラバータイプのテストソケット30は、絶縁性粉末と導電性粉末とが混合されたシリコン混合溶融物に電圧を印加して通電路(current path)に沿って導電性粉末が集まって導電性シリコン部32を形成する。よって、通電路に沿って集まる導電性粉末は正確に定義されたサイズd内に分布せず、導電性粉末の密度Dは連続的に減少する区間δを有する。
したがって、ラバータイプのテストソケット30は、導電性シリコン部32が正確に定義された直径dではない一定の減衰区間δを有し、隣接する導電性シリコン部32間の絶縁距離Lは相当短くなるという問題点がある。これは、ファインピッチ用テストソケットに使用するには相当不利である。
また、ラバータイプのテストソケットは、製造プロセス中にシリコン混合溶融物に電圧を印加して通電路に沿って十分な導電性粉末の密度を得るためには相当の時間の間に電圧を印加しなければならないので、製作工程が長くなるという欠点がある。
そこで、本発明者は、従来技術のピン(pin)タイプとラバー(rubber)タイプの欠点を補完し利点を組み合わせることができる新しいタイプのハイブリッドコンタクトとテストソケット装置を開発し、これを特許出願しようとするのである。
韓国公開特許公報第10−2006−0062824号(公開日:2006年6月12日)
本発明は、かかる従来技術の問題点を改善するためのもので、特に、従来技術のピンタイプとラバータイプのテストソケット装置の欠点を補完して電気的特性に優れ且つ使用寿命を延長することができるファインピッチのデバイスに適したテストソケット装置を提供しようとする。
また、本発明は、このようなファインピッチのデバイス用テストソケット装置に適した構造を持つコンタクトを提供しようとする。
本発明の一形態に係るコンタクトは、金属板材を打ち抜きし、円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトであって、上方に突出する上側尖端部が設けられ、円筒状からなる上側頭部と、前記上側頭部から側下方に傾斜をもって延び、らせん状の円筒形状に曲げられたストリップからなり、前記上側頭部と同一軸上に設けられる弾性部と、下方に突出する下側尖端部が設けられ、前記弾性部の下側先端から垂直に延びて前記弾性部と同一軸上に設けられる下側頭部とを含む。
本発明の他の形態に係るコンタクトは、金属板材を打ち抜きし、円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトであって、複数の同一サイズの閉ループストリップが第1ノードによって直列に連結され、円筒状に曲げられた第1弾性部と、前記閉ループストリップと同じサイズを有する複数の閉ループストリップが第2ノードによって直列に連結され、円筒状に曲げられた第2弾性部と、前記第1ノードと前記第2ノードよりもさらに長い幅及び長さを有し、前記第1弾性部と前記第2弾性部のそれぞれの最下端と最上端の閉ループストリップを直列に連結する折曲ノードと、上方に突出する上側尖端部が設けられ、前記第1弾性部の最上端から延びて円筒状に曲げられる上側頭部と、下方に突出する下側尖端部が設けられ、前記第2弾性部の最下端から延びて円筒状に曲げられる下側頭部とを含む。
本発明の別の形態によるコンタクトは、金属板材を打ち抜きし、円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトであって、水平ストリップと、前記水平ストリップの一端から垂直に延び、前記水平ストリップよりは長さが短い垂直ストリップとからなる単位ストリップがジグザグ状に連結されて円筒状に曲げられる第1弾性部と、前記第1弾性部と同じ構造及びサイズを持つ単位ストリップがジグザグ状に連結されて円筒状に曲げられる第2弾性部と、前記第1弾性部と前記第2弾性部を構成する垂直ストリップよりもさらに長い幅及び長さを有し、前記第1弾性部と前記第2弾性部のそれぞれの最下端と最上端の水平ストリップの中央を垂直に連結する折曲ノードと、上方に突出する上側尖端部が設けられ、前記第1弾性部の最上端から延びて円筒状に曲げられる上側頭部と、下方に突出する下側尖端部が設けられ、前記第2弾性部の最下端から延びて円筒状に曲げられる下側頭部とを含む。
好ましくは、少なくとも前記上側頭部と前記下側頭部との間のコイル部区間に円筒状に充填され、導電性と弾性を有するフィラーをさらに含む。
また、本発明に係るテストソケットは、上述したコンタクトを含むテストソケットに関するもので、デバイスの端子と対応して、前記コンタクトが収納位置する複数の貫通孔が設けられたマウント部と、前記コンタクトを前記マウント部と一体に固定する弾性を有する絶縁体部とを含む。
本発明のコンタクトは、金属板材を打ち抜きし、曲げて一体に構成されたスプリングコンタクトであって、一定のパターンの単一または閉ループストリップからなる弾性部と、弾性部の両端にそれぞれ設けられた尖端部とを含み、好ましくは、空間体積内に導電性と弾性を有するフィラーが充填されることにより、従来技術のピンタイプとラバータイプのテストソケット装置のそれぞれの欠点を補完し、電気的特性が優れるうえ、使用寿命を延長することができるという効果がある。
また、本発明に係るテストソケットは、上述したコンタクトを採用したラバータイプであって、従来技術のラバータイプのテストソケット装置の欠点を補完し、特にファインピッチ用デバイスのテストに適するという効果がある。
(a)及び(b)はそれぞれ、一般なピンタイプとラバータイプのテストソケットの断面構成図である。 本発明の第1実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第1実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第2実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第2実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第3実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第3実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第4実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第4実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第5実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第5実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第6実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第6実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第7実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第7実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第8実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第8実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第9実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第9実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第10実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第10実施形態に係るコンタクトを示す図である。 本発明の第1実施形態に係るテストソケットを示す図である。 本発明の第2実施形態に係るテストソケットを示す図である。
まず、本明細書及び請求の範囲に使用された用語又は単語は、通常的且つ辞典的な意味に限定されてはならず、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
よって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の好適な一つの実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではない。このため、本出願時点においてこれらを代替することができる様々な均等物及び変形例があり得ることを理解すべきである。
本発明は、金属板材を打ち抜きして形成されたストリップを円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトと、このコンタクトを基材にして円筒状の構造内に充填される導電性の弾性充填部からなるハイブリッドタイプのコンタクトを技術上の特徴とする。
以下、本発明の好適な実施形態に係るコンタクトを添付図面に基づいて詳細に説明する。
(第1実施形態)
図2及び図3は本発明の第1実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図2の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図及び正面図であり、図3の(a)はローリングして加工されたコンタクトの斜視図、(b)は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの平面図および正面図である。
図2の(a)(b)および図3の(a)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト100の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部111が設けられた上側頭部110と、上側頭部110から側下方に傾斜をもって延びるストリップ状の弾性部120と、下方に突出する下側尖端部131が設けられ、弾性部120の下側先端から延びる下側頭部130とを含む。
コンタクトは、主にベリリウム銅(BeCu)、銅合金、またはステンレススチール(SUS)などを素材とする板材を打ち抜きして一定のパターンで製作し、これを円筒状に曲げて製作することができ、表面に金、パラジウム(Pd)、パラジウムニッケル(PdNi)またはパラジウムコバルト(PdCo)などがメッキできる。
上側頭部110は、板状パターンを円筒状にローリングして構成される。この時、上側尖端部111は、複数の歯形から構成でき、上側頭部110の縁に沿って上方に突出する。
弾性部120は、一定の幅を有するストリップであって、螺旋状の円筒形状に曲げられ、上側頭部110と同一軸C上に設けられる。本実施形態において、弾性部120は、延長区間中に折曲ノード123を有し、このとき、折曲ノード123は、互いに異なる方向を有するストリップが連結される区間を意味する。このような折曲ノード123は、ストリップの一部の区間中に幅が大きくなる或いは小さくなる形態で提供され、円筒状へのロール(roll)加工時にローリングの中心となる作用点の役割を果たす。
本実施形態において、弾性部120は、折曲ノード123を基準にして上側頭部110から延びる第1弾性部121と、折曲ノード123を基準にして下側頭部130から延びる第2弾性部122とを含み、第1弾性部121と第2弾性部122は、折曲ノード123を基準にして上下対称に互いに反対方向に延び、第1弾性部121の巻取り方向と第2弾性部122の巻取り方向とは互いに反対方向である。
下側頭部130は上側頭部110と同一軸Cに設けられ、上側頭部110、弾性部120及び下側頭部130は一つの軸C上に位置する。
次に、図3の(b)に例示されているように、このように構成されたコンタクト100は、導電性と弾性を有するフィラー140が円筒状の内部に充填できる。ちなみに、本発明において、フィラーが充填されたコンタクトを特にハイブリッドコンタクトに区分して称する。
本実施形態において、フィラー140は、導電性を有する粒子が混入された絶縁部材であり得る。例えば、導電性の粉末と絶縁性のシリコン粉末との混合物を円筒状のコンタクト内に充填し、これを溶融した後に固形化することにより、導電性と弾性を有するフィラー140が備えられたハイブリッドコンタクトを得ることができる。
一方、混合物の溶融、固形化過程でモールドが使用できる。モールドは、収納ホールが設けられ、曲げ加工されたコンタクトが挿入位置し、コンタクトが挿入された収納ホール内に混合物を入れ、これを溶融、固形化した後、モールドから分離してハイブリッドコンタクトを得ることができる。
導電性を有する粒子は、金属物質の粒子であるか、或いは金属または非金属粒子の表面に金、銀、パラジウム(Pd)、パラジウムニッケル(PdNi)またはパラジウムコバルト(PdCo)などをメッキした粒子であるか、或いはカーボンナノチューブなどが混入できる。
フィラー140を構成する絶縁性を有する主基材としては、弾性高分子物質が使用でき、代表的にはシリコンが使用できるが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態において、フィラー140は、上側尖端部111から下側尖端部131まで円筒状に充填が行われることを例示しているが、必要に応じては、上側頭部110と下側頭部130の区間を除いて、相対的に大きい電気抵抗が発生するコイル部(弾性部)120の区間にのみ円筒状に充填が行われることもある。
(第2実施形態)
図4及び図5は本発明の第2実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図4の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図及び正面図であり、図5は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの平面図及び正面図である。
図4の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト200の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部211が設けられた上側頭部210と、上側頭部210から側下方に傾斜をもって延びるストリップ状の弾性部220と、下方に突出する下側尖端部231が設けられ、弾性部220の下側先端から延びる下側頭部230とを含む。
上側頭部210は、板状パターンを円筒状にローリングして構成され、上側尖端部211は、複数個から構成され、上側頭部210の縁に沿って上方に突出する。
弾性部220は、一定の幅を有するストリップであって、螺旋状の円筒状に曲げられて上側頭部210と同一軸C上に設けられる。特に、本実施形態において、弾性部220は、延長区間中に継ぎ合わせノード223を有し、このような継ぎ合わせノード223は、ストリップの一部区間中に幅が大きくなるか小さくなる形態で提供され、円筒状へのロール(roll)加工時に作用点の役割を果たす。
本実施形態において、弾性部220は、継ぎ合わせノード223を基準に上側頭部210から延びる第1弾性部221と、継ぎ合わせノード223を基準にして下側頭部230から延びる第2弾性部222とを含み、第1弾性部221と第2弾性部222は、同じ傾斜角をもって延び、第1弾性部221の巻取り方向と第2弾性部222の巻取り方向とは同じ方向である。
下側頭部230は上側頭部210と同一軸Cに設けられ、上側頭部210、弾性部220及び下側頭部230は一つの軸C上に位置する。
次に、図5に例示されているように、このように構成されたコンタクト200は、導電性と弾性を有するフィラー240が円筒状の内部に充填されてハイブリッドコンタクトを得ることができる。
フィラー240は、先立って第1実施形態で説明したように、導電性の粉末と絶縁性のシリコン粉末との混合物をコンタクト200内に充填して固形化することにより製作でき、また、本発明の実施形態において、コンタクトとフィラーの素材及び充電区間は、先立っての第1実施形態と同様なので、以下重複する説明は省略する。
(第3実施形態)
図6及び図7は本発明の第3実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図6の(a)は左側から板状パターンの平面図と左側面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトであり、図7は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの正面図と平面図である。
図6の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト300の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部311が設けられた上側頭部310と、上側頭部310から側下方に傾斜をもって延びるストリップ状の弾性部320と、下方に突出する下側尖端部331が設けられ、弾性部320の下側先端から延びる下側頭部330とを含む。
上側頭部310は、板状パターンを円筒状にローリングして構成され、上側尖端部311は、複数個から構成され、上側頭部310の縁に沿って上方に突出する。
弾性部320は、一定の幅を有するストリップであって、らせん状の円筒状に曲げられて上側頭部310と同一軸C上に設けられる。上側頭部310と弾性部320は、同じサイズの円筒状を有する。
一方、図6の(b)に例示されているように、本実施形態において、円筒状に曲げられた上側頭部310と弾性部320は同じサイズの円筒状であることを例示しているが、上側頭部310と弾性部320のサイズは互いに異なってもよい。
本実施形態において、弾性部320は、先立っての実施形態とは異なり、別途のノードなしに一定の幅と傾斜角で延びて一つの巻取り方向をもって螺旋状に曲げ加工される。
下側頭部330は上側頭部310と同一軸Cに設けられ、上側頭部210、弾性部220及び下側頭部230は一つの軸C上に位置する。
特に、本実施形態において、下側頭部330は、先立っての実施形態とは異なり、円筒状ではなく板状であり得る。この時、下側頭部330は、弾性部320の幅よりはやや大きく設定される。このため、板材パターンを有する弾性部を円筒状にロール(roll)加工するとき、下側頭部330は作用点の役割をする。
図7に例示されているように、このように構成されたコンタクト300は、導電性と弾性を有するフィラー340が円筒状の内部に充填されてハイブリッドコンタクトを得ることができる。好ましくは、フィラー340の下端は下側尖端部331と同じ高さまで位置し、同様に、フィラー240の上端は上側尖端部と同じ高さまで位置することにより、コンタクト300によって定義される空間体積にはフィラー340が充填される。
(第4実施形態)
図8及び図9は本発明の第4実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図8の(a)は板状パターンの平面図と左側面図、(b)は上端からロール加工された形態のコンタクトの平面図及び正面図であり、図9の(a)はローリングして加工されたコンタクトの斜視図、(b)は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの正面図と平面図である。
図8の(a)(b)及び図9の(a)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト400の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部411が設けられた上側頭部410と、上側頭部410からジグザグ状に延びるストリップ状の弾性部420と、下方に突出する下側尖端部431が設けられ、弾性部420の下側先端から延びる下側頭部430とを含む。
上側頭部410は、板状パターンを円筒状にローリングして構成され、上側尖端部411は、複数個から構成され、上側頭部410の縁に沿って上方に突出する。
本実施形態において、弾性部420は、上側頭部410からジグザグ状に延びるストリップであって、上側頭部410から側下方に傾斜をもって延びる第1弾性部411と、第1弾性部411の先端から上下対称的に傾斜をもって延びる第2弾性部412と、第2弾性部412から折曲ノード415をもって延び、第2弾性部412及び第1弾性部411と上下対称に設けられる第3弾性部413及び第4弾性部414を含む。
好ましくは、第1弾性部411と第2弾性部412とは曲線状の第1曲線ノード416aによって連結され、第3弾性部413と第4弾性部414とも第2曲線ノード416bによって連結される。
したがって、円筒状に曲げ加工された弾性部420における、第1弾性部411と第3弾性部413とは同じ方向に巻き取られ、また、第2弾性部412と第4弾性部414とも同じ方向に巻き取られる。一方、第1弾性部411及び第3弾性部413の巻取り方向と、第2弾性部412及び第4弾性部414の巻取り方向とは互いに反対方向である。
ちなみに、本発明では、ストリップ状の弾性部は、区間中に様々な形態のノードが形成でき、ノードの形状に応じてストリップの区間中に局所的に角度が連続的に変わるものは「曲線ノード」といい、ストリップの角度が不連続的に変わるものを「折曲ノード」といい、ストリップが同じ角度で延びるものの、所定の段差を有するものを「継ぎ合わせノード」ということができる。
このようなノードは、前にも説明したように、ストリップの長さ方向に幅の違いを持つことができ、板材パターンを有する弾性部を円筒状にロール加工するときに力が作用する作用点の役割をすることができ、或いはノードを基準に隣接の弾性部の巻取り方向を変えることができ、或いはコイル状の弾性部区間中にピッチ変化を与えることができる。したがって、本発明において、弾性部は、このようなノードによって様々な変形例が可能であって、コンタクトに要求される様々なストリング特性を実現することができる。
下側頭部430は上側頭部410と同一軸Cに設けられ、上側頭部410、弾性部420及び下側頭部430は一つの軸C上に位置する。
図9の(b)に例示されているように、このように構成されたコンタクト400は、導電性と弾性を有するフィラー440が円筒状の内部に充填されてハイブリッドコンタクトを得ることができる。
(第5実施形態)
図10及び図11は本発明の第5実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図10の(a)は左側から板状パターンの平面図と左側面図、(b)は上端からロール加工された形態のコンタクトの平面図及び正面図であり、図11はフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの正面図と平面図である。
図10の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト500の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部511が設けられた上側頭部510と、上側頭部510からジグザグ状に延びるストリップ状の弾性部520と、下方に突出する下側尖端部531が設けられ、弾性部520の下側先端から延びる下側頭部530とを含む。
特に、本実施形態において、弾性部520は、直線のストリップの一部区間中に幅の異なる継ぎ合わせノード521aを含み、このような継ぎ合わせノード521aは、円筒状への曲げ加工時にコイル状の弾性部520でピッチ(pitch)の異なる区間(a1≠a2)を持つようにして、より多様なスプリング特性を実現することができる。
また、弾性部520は、先立って実施形態で説明したように、延びるストリップの方向転換が行われる区間中に折曲ノード522を有することができる。
下側頭部530は上側頭部510と同一軸Cに設けられ、上側頭部510、弾性部520及び下側頭部530は一つの軸C上に位置する。
図11に例示されているように、このように構成されたコンタクト500は、導電性と弾性を有するフィラー540が円筒状の内部に充填されてハイブリッドコンタクトを得ることができる。
(第6実施形態)
図12及び図13は本発明の第6実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図12の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図、正面図および底面図であり、図13は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの平面図、正面図および底面図である。
図12の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト600の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部611が設けられた上側頭部610と、上側頭部610から側下方に傾斜をもって延びるストリップ状の弾性部620と、下方に突出する下側尖端部631が設けられ、弾性部620の下側先端から延びる下側頭部630とを含む。
上側頭部610は、板状パターンを円筒状にローリングして構成される。この時、上側尖端部111は、複数個から構成され、上側頭部110の縁に沿って上方に突出する。
弾性部620は、一定の幅を有するストリップであって、らせん状の円筒状に曲げられて上側頭部610と同一軸C上に設けられる。
特に、本実施形態において、下側頭部630は、板状パターンの平面Pに対して一定の角度θ1の傾斜を有し、円筒形の中心に曲げ加工されて下側頭部630は円錐形状を有することを特徴とする。
図13を参照すると、このように構成されたコンタクト600は、導電性と弾性を有するフィラー640が円筒状の内部に充填できる。
(第7実施形態)
図14及び図15は本発明の第7実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図14の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図及び正面図であり、図15は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの平面図および正面図である。
図14の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト700の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部711が設けられた上側頭部710と、上側頭部710から側下方に傾斜をもって延びるストリップ状の弾性部720と、下方に突出する下側尖端部731が設けられ、弾性部720の下側先端から延びる下側頭部730とを含む。
特に、本実施形態において、上側尖端部711は、複数の歯形から構成され、板状パターンの平面Pに対して一定の角度θ2の傾きを有する。よって、円筒形の中心に曲げられ、上側尖端部711は円錐形状を有する。また、下側尖端部731も、複数の歯形から構成され、板状パターンの平面Pに対して一定の角度θ3の傾斜を有し、円筒形の中心に曲げられて円錐形状を有する。
図15を参照すると、このように構成されたコンタクト700は、導電性と弾性を有するフィラー740が円筒状の内部に充填できる。
(第8実施形態)
図16及び図17は本発明の第8実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図16の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図及び正面図であり、図17の(a)はフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの斜視図、(b)は上端から順次平面図及び正面図を示している。
図16の(a)(b)と図17の(a)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト800の板状パターンは、上方に突出する上側尖端部811が設けられた上側頭部810と、上側頭部810から側下方に傾斜をもって延びるストリップ状の弾性部820と、下方に突出する下側尖端部831が設けられ、弾性部820の下側先端から延びる下側頭部830とを含む。
特に、本実施形態において、上側尖端部811と下側尖端部831は、複数の歯形から構成される。この時、上側頭部810と下側頭部830はぜんまい状(spiral)に1回転以上巻き取られ、平面視において、上側尖端部811と下側尖端部831はぜんまい状に巻き取られた構造を持つ。
図17を参照すると、このように構成されたコンタクト800は、導電性と弾性を有するフィラー840が円筒状の内部に充填できる。
(第9実施形態)
図18及び図19は本発明の第9実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図18の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図及び正面図であり、図19は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの平面図及び正面図である。
図18の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト900の板状パターンは、複数の同一サイズの閉ループストリップ911が第1ノード912によって直列に連結される第1弾性部910と、閉ループストリップ911と同じサイズを有する複数の閉ループストリップ921が第2ノード922によって直列に連結される第2弾性部920と、第1ノード912及び第2ノード922よりもさらに長い幅及び長さを有し、第1弾性部910と第2弾性部920のそれぞれの最下端と最上端の閉ループストリップを直列に連結する折曲ノード930と、上方に突出する上側尖端部941が設けられ、第1弾性部910の最上端から延びて円筒状に曲げられる上側頭部942と、下方に突出する下側尖端部951が設けられ、第2弾性部920の最下端から延びて円筒状に曲げられる下側頭部952とを含む。
本実施形態において、第1弾性部910と第2弾性部920を構成する閉ループストリップ911、921は、いずれも同じサイズであって、略長方形(rectangular)の形状を有し、隣接する閉ループストリップ911、921は、単一ノード912、922によって直列状に連結される。本実施形態において、第1ノード912と第2ノード922は、同じ長さの幅を有することを例示しているが、その長さと幅は互いに異なってもよい。
また、本実施形態において、第1弾性部910と第2弾性部920を構成する閉ループストリップの個数は同一であって、折曲ノード930を基準に上下対称な構造を例示しているが、各弾性部を構成する閉ループストリップの個数は互いに異なってもよい。
本実施形態において、上側頭部942と下側頭部952は、弾性部910、920と同じ単位ストリップ(閉ループストリップ)構造を持つものと例示しているが、これに限定されず、閉ループストリップではない長方形のストリップのように、その形状は様々であり得る。
上側尖端部941と下側尖端部951は、複数の歯形から構成でき、また、上側尖端部と下側尖端部は、複数の歯形が円錐形状を有することができる(第6実施形態、図12を参照)。
第1弾性部910と第2弾性部920は、折曲ノード930を基準作用点として円筒状に曲げられる。この時、上側頭部942と下側頭部952は、弾性部910、920の幅よりもさらに長く、1回転以上巻き取られてぜんまい状に巻き取られた構造であり得る(第8実施形態、図16参照)。
図19を参照すると、このように構成されたコンタクト900は、導電性と弾性を有するフィラー960が円筒状の内部に充填できる。
(第10実施形態)
図20及び図21は本発明の第10実施形態に係るコンタクトを示す図であって、図20の(a)は左側から板状パターンの展開された状態の左側面図及び平面図、(b)は上端からロール加工されたコンタクトの平面図及び正面図であり、図21は上端からフィラーが充填されたハイブリッドタイプのコンタクトの平面図及び正面図である。
図20の(a)(b)を参照すると、本実施形態に係るコンタクト1100の板状パターンは、水平ストリップ1111と垂直ストリップ1112からなる単位ストリップ1111、1112がジグザグ状に連結される第1弾性部1110と、第1弾性部1110と同じ構造及びサイズを持つ単位ストリップ1121、1122がジグザグ状に連結される第2弾性部1120と、第1弾性部1110と第2弾性部1120を構成する垂直ストリップ1112、1122よりもさらに長い幅及び長さを有し、第1弾性部1110と第2弾性部1120のそれぞれの最下端と最上端の水平ストリップの中央を垂直に連結する折曲ノード1130と、上方に突出する上側尖端部1141が設けられ、前記第1弾性部1110の最上端から延びて円筒状に曲げられる上側頭部1142と、下方に突出する下側尖端部1151が設けられ、前記第2弾性部1120の最下端から延びて円筒状に曲げられる下側頭部1152とを含む。
第1弾性部1110は、水平ストリップ1111と、水平ストリップ1111の一端から垂直に延び、水平ストリップ1111よりは長さが短い垂直ストリップ1112とからなる単位ストリップ1111、1112を含み、複数の単位ストリップ1111、1112は、ジグザグ状に連結される。
第2弾性部1120も、第1弾性部1110と同じ構造及びサイズをもってジグザグ状を有する。
折曲ノード1130は、第1弾性部1110と第2弾性部1120を構成する垂直ストリップ1112、1122よりもさらに長い幅及び長さを有し、第1弾性部1110と第2弾性部1120のそれぞれの最下端と最上端の水平ストリップの中央を垂直に連結する。このような折曲ノード1130は、弾性部1110、1120のロール(roll)加工時に基準作用点の役割をする。
本実施形態において、上側頭部1142と下側頭部1152は、弾性部1110、1120の水平ストリップ1111、1121と同一であると例示しているが、これに限定されるものではなく、幅と長さが異なってもよい。
上側尖端部941と下側尖端部951は、複数の歯形から構成でき、また、上側尖端部と下側尖端部は、複数の歯形が円錐形状を有することができる(第6実施形態、図12を参照)。
第1弾性部1110と第2弾性部1120は、折曲ノード1130を基準作用点として円筒状に曲げられ、この時、上側頭部1142と下側頭部1152は、弾性部1110、1120の幅よりもさらに長く、1回転以上巻き取られてぜんまい状に巻き取られた構造であり得る(第8実施形態、図16参照)。
図20を参照すると、このように構成されたコンタクト1100は、導電性と弾性を有するフィラー1160が円筒形状の内部に充填できる。
以下、このようなコンタクトを採用したテストソケットについて詳細に説明する。
(第1実施形態)
図22は本発明の第1実施形態に係るテストソケットを示す図であって、(a)は平面図、(b)はA−A線に沿った断面図である。
図22を参照すると、本実施形態に係るテストソケット2100は、デバイス20の端子21と対応して、コンタクト2110が収納位置する複数の貫通ホール2121が設けられたマウント部2120と、コンタクト2110をマウント部2120と一体に固定する弾性を有する絶縁体部2130とを含む。
マウント部2120は、絶縁性のプレートであって、デバイス20の端子21と対応する複数の貫通ホール2121が設けられ、コンタクト2110の下端の一部が挿入され、上面に絶縁体部2130が備えられる。
図面符号2122は、ガイドホールであって、テストソケットの組立位置を案内する役割をし、図面符号2123は、テストソケットを装着するためのスクリューホールである。
本実施形態において、コンタクト2110は、先立って例示した円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトが使用される。
絶縁体部2130は、弾性を有する絶縁性部材であって、コンタクト2110とマウント部2120とを一体に固定し、上面にデバイス20が装着される。
このような絶縁体部2130は、絶縁性のシリコン液によって提供できる。例えば、マウント部2120の貫通ホール2121にコンタクト2110が仮組立され、絶縁体部2130を成形するためのモールドを用いてシリコン液をモールド内に投入した後、これを硬化させ、モールドを除去することにより、マウント部2120とコンタクト2110とを一体に固定する絶縁体部2130が完成できる。
好ましくは、コンタクト2110は、下側尖端部が一定の長さb1だけ貫通ホール2121の外側に突出位置して、テスト装置のパッドとの接触性を向上させることができる。一方、コンタクト2110の上側尖端部も、デバイス20と対面する絶縁体部2130の上面の外側に一定の長さだけ突出して、デバイス20の端子21との接触性を向上させることができる。
(第2実施形態)
図23は本発明の第2実施形態に係るテストソケットを示す図であって、(a)は平面図、(b)はB−B線に沿った断面図である。
図23を参照すると、本実施形態に係るテストソケット2200は、デバイス20の端子21と対応して、ハイブリッドコンタクト2210が収納位置する複数の貫通ホール2121が設けられたマウント部2220と、ハイブリッドコンタクト2210をマウント部2220と一体に固定する弾性を有する絶縁体部2230とを含む。
マウント部2220は、絶縁性のプレートであって、デバイス20の端子21と対応する複数の貫通ホール2221が設けられ、ハイブリッドコンタクト2210の下端の一部が挿入され、上面に絶縁体部2230が設けられる。
特に、本実施形態において、ハイブリッドコンタクト2210は、先立って例示した円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクト内に、導電性と弾性を有するフィラーが充填されたコンタクトが使用されることを特徴とする。
絶縁体部2230は、弾性を有する絶縁性部材であって、ハイブリッドコンタクト2210とマウント部2220とを一体に固定し、上面にデバイス20が装着される。
先立って実施形態で説明したように、絶縁体部2230は、絶縁性のシリコン液を硬化してマウント部2120とハイブリッドコンタクト2110とを一体に固定する。
好ましくは、コンタクト2110は、下側尖端部が一定の長さb1だけ貫通ホール2121の外側に突出位置して、テスト装置のパッドとの接触性を向上させることができる。一方、コンタクト2110の上側尖端部も、デバイス20と対面する絶縁体部2130の上面の外側に一定の長さだけ突出して、デバイス20の端子21との接触性を向上させることができる。
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって、本発明の技術思想と以降に記載される請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは、当たり前である。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1100、2110 コンタクト
110、210、310、410、510、610、710、810 上側頭部
120、220、320、420、520、620、720、820、910、920、1110、1120 弾性部
130、230、330、430、530、630、730、830 下側頭部
111、211、311、411、511、611、711、811、941、1141 上側尖端部
131、231、331、431、531、631、731、831、951、1151 下側尖端部
123、415、522、930、1130 折曲ノード
2100、2200 テストソケット
2210 ハイブリッドコンタクト
2120、2220 マウント部
2130、2230 絶縁体部

Claims (34)

  1. 金属板材を打ち抜きし、円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトであって、
    上方に突出する上側尖端部が設けられ、円筒状からなる上側頭部と、
    前記上側頭部から側下方に傾斜をもって延び、らせん状の円筒形状に曲げられたストリップからなり、前記上側頭部と同一軸上に設けられる弾性部と、
    下方に突出する下側尖端部が設けられ、前記弾性部の下側先端から垂直に延びて前記弾性部と同一軸上に設けられる下側頭部とを含む、コンタクト。
  2. 前記弾性部は、延長区間中に少なくとも一つのノードを有することを特徴とする、請求項1に記載のコンタクト。
  3. 前記弾性部は、
    前記ノードを基準に前記上側頭部から延びる第1弾性部と、
    前記ノードを基準に前記下側頭部から延びる第2弾性部とを含む、請求項2に記載のコンタクト。
  4. 前記第1弾性部と前記第2弾性部は同一方向に延び、前記第1弾性部の巻取り方向と前記第2弾性部の巻取り方向とは同じ方向であることを特徴とする、請求項3に記載のコンタクト。
  5. 前記第1弾性部と前記第2弾性部は互いに異なる方向に延び、前記第1弾性部の巻取り方向と前記第2弾性部の巻取り方向とは互いに反対方向であることを特徴とする、請求項3に記載のコンタクト。
  6. 前記弾性部は、前記ストリップの区間中に局所的に角度が不連続的に変わりながら前記ストリップの長さ方向に沿って幅の差を有する折曲ノードを含む、請求項1に記載のコンタクト。
  7. 前記弾性部は、前記ストリップの区間中に局所的に角度が連続的に変わる曲線ノードを含む、請求項1に記載のコンタクト。
  8. 前記弾性部は、前記ストリップが同一方向に延びる区間中に段差をもって前記ストリップの長さ方向に沿って幅の差を有する継ぎ合わせノードを含む、請求項1に記載のコンタクト。
  9. 前記下側頭部は、前記弾性部の下側先端から一体に延びて円筒形状であることを特徴とする、請求項1に記載のコンタクト。
  10. 前記上側尖端部は、上方に突出する複数の歯形からなることを特徴とする、請求項1に記載のコンタクト。
  11. 前記上側尖端部は、前記複数の歯形が円錐形状を構成することを特徴とする、請求項10に記載のコンタクト。
  12. 前記上側尖端部は、ぜんまい状に1回転以上巻き取られた円筒形状であることを特徴とする、請求項10に記載のコンタクト。
  13. 前記下側尖端部は、下方に突出する複数の歯形からなることを特徴とする、請求項9に記載のコンタクト。
  14. 前記下側尖端部は、前記複数の歯形が円錐形状を構成することを特徴とする、請求項13に記載のコンタクト。
  15. 前記下側尖端部は、ぜんまい状に1回転以上巻き取られた円筒形状であることを特徴とする、請求項14に記載のコンタクト。
  16. 金属板材を打ち抜きし、円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトであって、
    複数の同一サイズの閉ループストリップが第1ノードによって直列に連結され、円筒状に曲げられた第1弾性部と、
    前記閉ループストリップと同じサイズを有する複数の閉ループストリップが第2ノードによって直列に連結され、円筒状に曲げられた第2弾性部と、
    前記第1ノードと前記第2ノードよりもさらに長い幅及び長さを有し、前記第1弾性部と前記第2弾性部のそれぞれの最下端と最上端の閉ループストリップを直列に連結する折曲ノードと、
    上方に突出する上側尖端部が設けられ、前記第1弾性部の最上端から延びて円筒状に曲げられる上側頭部と、
    下方に突出する下側尖端部が設けられ、前記第2弾性部の最下端から延びて円筒状に曲げられる下側頭部とを含む、コンタクト。
  17. 前記上側尖端部は、上方に突出する複数の歯形からなることを特徴とする、請求項16に記載のコンタクト。
  18. 前記上側尖端部は、前記複数の歯形が円錐形状を構成することを特徴とする、請求項17に記載のコンタクト。
  19. 前記上側頭部は、ぜんまい状に1回転以上巻き取られた円筒形状であることを特徴とする、請求項16に記載のコンタクト。
  20. 前記下側尖端部は、下方に突出する複数の歯形からなることを特徴とする、請求項16に記載のコンタクト。
  21. 前記下側尖端部は、前記複数の歯形が円錐形状を構成することを特徴とする、請求項20に記載のコンタクト。
  22. 前記下側頭部は、ぜんまい状に1回転以上巻き取られた円筒形状であることを特徴とする、請求項16に記載のコンタクト。
  23. 金属板材を打ち抜きし、円筒状にローリングして一体に構成されたコンタクトであって、
    水平ストリップと、前記水平ストリップの一端から垂直に延び、前記水平ストリップよりは長さが短い垂直ストリップとからなる単位ストリップがジグザグ状に連結されて円筒状に曲げられる第1弾性部と、
    前記第1弾性部と同じ構造及びサイズを持つ単位ストリップがジグザグ状に連結されて円筒状に曲げられる第2弾性部と、
    前記第1弾性部と前記第2弾性部を構成する垂直ストリップよりもさらに長い幅及び長さを有し、前記第1弾性部と前記第2弾性部のそれぞれの最下端と最上端の水平ストリップの中央を垂直に連結する折曲ノードと、
    上方に突出する上側尖端部が設けられ、前記第1弾性部の最上端から延びて円筒状に曲げられる上側頭部と、
    下方に突出する下側尖端部が設けられ、前記第2弾性部の最下端から延びて円筒状に曲げられる下側頭部とを含む、コンタクト。
  24. 前記上側尖端部は、上方に突出する複数の歯形からなることを特徴とする、請求項23に記載のコンタクト。
  25. 前記上側尖端部は、前記複数の歯形が円錐形状を構成することを特徴とする、請求項24に記載のコンタクト。
  26. 前記上側頭部は、ぜんまい状に1回転以上巻き取られた円筒形状であることを特徴とする、請求項23に記載のコンタクト。
  27. 前記下側尖端部は、下方に突出する複数の歯形からなることを特徴とする、請求項23に記載のコンタクト。
  28. 前記下側尖端部は、前記複数の歯形が円錐形状を構成することを特徴とする、請求項27に記載のコンタクト。
  29. 前記下側頭部は、ぜんまい状に1回転以上巻き取られた円筒形状であることを特徴とする、請求項23に記載のコンタクト。
  30. 少なくとも前記上側頭部と前記下側頭部との間のコイル部区間に円筒状に充填されて導電性と弾性を有するフィラーをさらに含む、請求項1乃至29のいずれか一項に記載のコンタクト。
  31. 請求項1乃至29のいずれか一項に記載のコンタクトを含むテストソケットであって、
    デバイスの端子と対応して、前記コンタクトが収納位置する複数の貫通ホールが設けられたマウント部と、
    前記コンタクトを前記マウント部と一体に固定する弾性を有する絶縁体部とを含む、テストソケット。
  32. 前記コンタクトは、前記下側尖端部が前記貫通ホールの外側に突出位置し、前記上側尖端部が前記デバイスと対面する前記絶縁体部の上面の外側に突出位置することを特徴とする、請求項31に記載のテストソケット。
  33. 請求項30に記載のコンタクトを含むテストソケットであって、
    デバイスの端子と対応して、前記コンタクトが収納位置する複数の貫通ホールが設けられたマウント部と、
    前記コンタクトを前記マウント部と一体に固定する弾性を有する絶縁体部とを含む、テストソケット。
  34. 前記コンタクトは、前記下側尖端部が前記貫通ホールの外側に突出位置し、前記上側尖端部が前記デバイスと対面する前記絶縁体部の上面の外側に突出位置することを特徴とする、請求項33に記載のテストソケット。
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