JP2022530559A - スプリングコンタクト及びスプリングコンタクト内蔵ソケット - Google Patents
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Abstract
Description
図1乃至図3は従来技術のスプリングコンタクトを示しており、図4及び図5はスプリングコンタクトが内蔵されたソケットを示している。
図3を参照すると、上部接触ピン10と下部接触ピン20は、スプリング30が挿入されて長さ方向に弾性部14、24が互いに直交するように組み立てられる。具体的には、上部接触ピン10の係止突起15は、下部接触ピン20の遊動溝23aに挿入され、下部接触部20の係止突起24は、上部接触ピン10の遊動溝13aに挿入される。よって、スプリングコンタクトの長さ方向に外力が作用すると、各係止突起1525は遊動溝13a、23aに沿って移動しながら、上部接触ピン10と下部接触ピン20は一定の長さSだけ圧縮される。
図3の(b)を参照すると、このような上部接触ピン10と下部接触ピン20との間の最大変位Smaxはスプリングの圧縮前の状態で上部接触ピン10と下部接触ピン20の各係止突起15、25が対向する遊動溝13a、23aの先端に支持される位置(図の左側)と、スプリングの圧縮状態で上部接触ピン10と下部接触ピン20の各ボディ部13、23の端部13b、23bが互いに接する位置(図の右側)によって決定される。
図4及び図5を参照すると、従来技術のソケットは、上側プレート40と、この上側プレート40に組み立てられる下側プレート50とから構成され、上側プレート40と下側プレート50との間にスプリングコンタクト1が固定される。
上側プレート40と下側プレート50は、それぞれスプリングコンタクト1が固定されて位置する収納ホール41、51が設けられ、スプリングコンタクト1は、上側プレート40と下側プレート50との間の収納ホール41、51に位置して上側先端部と下側先端部が各収納ホール41、51の外側に突出して位置することにより、ICの端子とPCBのパッドを電気的に接続する。
したがって、このような第1収納ホール付きのフランジ部を有する薄板タイプのプレートは、合成樹脂で射出製作するが、加工費用が高く、プレートの厚さを1.0mm以下にするのに限界があって、40GHzまたはそれ以上の高速信号を処理するのための高速(high speed)用テストソケットを製作するのに困難がある。
このようなラバータイプのソケットは、絶縁性シリコーンと導電性パウダーが所定の割合で混合されたシリコーン混合物を金型内に入れ、導電性シリコーン部が形成される位置に強い磁場を形成させると、シリコーン混合物の導電性パウダーが磁場形成位置に集まり、最終的に溶融されたシリコーン混合物を固形化させて絶縁ボディに一定配列の導電性シリコーン部が形成される。
このようなラバータイプのソケットは、弾性感応速度がピンタイプのコンタクト(スプリングコンタクト)に比べて遅れ、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り、よって、使用回数が短く、頻繁な交換による費用増加が発生する。また、弾性持続性が時間の経過に伴って減少する特性により、長時間(1週間以上)の連続圧縮テストの際に弾性反発力がゼロ(zero)となるか、或いは著しく低くなって短絡が発生して長時間のテストには使用が難しい。
また、ラバータイプのソケットは、弾性特性が温度による影響を多く受けるという問題点があり、個別導電性シリコーン部の抵抗特性の均一性が低下するという欠点がある。
前記接触ピンは、両面のそれぞれに長さ方向に引き込まれた凹溝が設けられるが、前記凹溝は、一側端部が開口形成され且つ他側端部が段差形成されたフック係止段を有するボディ部と、前記ボディ部の左右側端に突設されて前記コイルスプリングを支持する一対の肩突起部と、前記ボディ部の上端に延設された第1先端接触部と、前記ボディ部の長さ方向に左右対称に延設され、各端部から内側に突出して互いに対面するガイド面を有する一対の弾性部と、前記弾性部のそれぞれの先端に突設された第2先端接触部と、を含み、前記弾性部同士の間に隣接したボディ部の下端縁は、傾斜を有する面取り傾斜面が形成され、前記第1先端接触部と前記第2先端接触部のそれぞれは、互いに異なる2つの曲面又は傾斜を有する接触面が接して形成されたエッジ線分(edge line)を含み、前記凹溝が設けられた区間での前記ボディ部の厚さt2は前記ガイド面同士の間の幅w3よりも小さいか同じであり、前記ガイド面同士の間の幅w3は前記ボディ部の厚さt1よりは小さく、前記第1先端接触部から前記ボディ部の下端までの長さL2よりも第2先端接触部を含む前記弾性部の長さL3がさらに長く形成されることにより、前記上部接触ピンの2つの弾性部と前記下部接触ピンの2つの弾性部との間が交差するように組み立てられ、前記上部接触ピンのガイド面は前記下部接触ピンの凹溝に沿って接触がなされ、前記下部接触ピンのガイド面は前記上部接触ピンの凹溝に沿って接触がなされることにより、前記コイルスプリングの圧縮の際に、全体長さは単一接触ピンの高さL1と同じであることを特徴とする。
したがって、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は、本発明の好適な一実施形態に過ぎないもので、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、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と変形例があり得ることを理解すべきである。
図6は本発明の実施形態によるスプリングコンタクトの分解斜視構成図であって、本実施形態のスプリングコンタクト100は、上部接触ピン110と、上部接触ピン110と交差するように組み立てられる下部接触ピン120と、上部接触ピン110及び下部接触ピン120を弾性支持するスプリング130と、を含む。
特に、本発明の上部接触ピン110と下部接触ピン120は、同じ大きさと形状を有する同一の接触ピンによって提供され、長さ方向に交差して組み立てられる二つの接触ピン110、120は、組立位置によって上部と下部に区分される。よって、以下の説明では、上部接触ピン110を中心に説明する。
スプリング130は、圧縮力に対して抵抗するコイル型の圧縮スプリングによって提供され、上部接触ピン110と下部接触ピン120との間に設けられ、上部接触ピン110と下部接触ピン120が長さ方向に圧縮される場合に元の位置に復帰するための復元力を提供する。
図7を参照すると、本実施形態の上部接触ピン110は、所定の長さL1、幅w1及び厚さt1を有する板状構造の接触ピンによって提供される。具体的には、上部接触ピン110は、両面にそれぞれ長さ方向に引き込まれた凹溝111が設けられたボディ部112と、ボディ部112の左右側端に垂直に突設された肩突起部113と、凹溝111を挟んで対称となるようにボディ部112の上端両側から一体に延設された一対の第1先端接触部114と、ボディ部112の長さ方向に左右対称となるように延設された一対の弾性部115と、弾性部115のそれぞれの先端に設けられた第2先端接触部116と、弾性部115の各端部から内側に突出して互いに対面するガイド面117と、を含む。
ボディ部112は、左右側端から延びて突設された一対の肩突起部113が設けられ、この肩突起部113は、スプリングを支持する。一方、上部接触ピン110の最大幅は、2つの肩突起部113の間の幅w1によって決定される。
したがって、各弾性部115のガイド面117同士の間の幅w3は、二つの弾性部115同士の間の幅w2よりは短い(w3<w2)。好ましくは、2つのガイド面117同士の間の幅w3は、ボディ部112の凹溝111区間の厚さt2と同じかそれより大きい(t2≦w3)。また、二つの弾性部115同士の間の幅w2は、ボディ部112の厚さt1と同じかそれより大きい(t1≦w2)。
上部接触ピンと下部接触ピンとが組み立てられると、上部接触ピンのガイド面117は、下部接触ピンの凹溝内に挿入され、下部接触ピンのガイド面は、上部接触ピンの凹溝111内に挿入され、各ガイド面は、凹溝の底面に接触して上部接触ピンと下部接触ピンとを通電させる役割を果たす。
好ましくは、第1先端接触部114からボディ部112の下端までの長さL2よりも、第2先端接触部116を含む弾性部115の長さL3がさらに長い(L2<L3)。
図8を参照すると、上部接触ピン110と下部接触ピン120は、各弾性部115、125が互いに交差するように長さ方向に組み立てられ、スプリング130は、上部接触ピン110と下部接触ピン120の肩突起部113、123によって支持され、上部接触ピン110と下部接触ピン120を伸張状態に維持する。
このように、伸張状態でのスプリングコンタクト100は、上部接触ピン110の第1先端接触部114がスプリング130の上端に露出した状態であるのに対し、下部接触ピン120の第2先端接触部126は、スプリング130の内側に位置する。逆に、下部接触ピン120の第1先端接触部124は、スプリング130の下端に露出した状態であるのに対し、上部接触ピン110の第2先端接触部116は、スプリング130の内側に位置する。
図9を参照すると、圧縮状態でのスプリングコンタクト100の全体高さL1は、単一接触ピンの高さL1(図7参照)と同じであり、この時、スプリングコンタクト100の上端部である上部接触ピン110の第1先端接触部114と下部接触ピン120の第2先端接触部126は、ICのボール端子1と互いに直角方向に4箇所114A、126Aで同時に接触がなされる。
同様に、スプリングコンタクト100の下端部も、上部接触ピン110の第2先端接触部116と下部接触ピン120の第1先端接触部124は同時にPCBの端子(図示せず)と接触がなされる。
このように、本発明のスプリングコンタクト100は、圧縮状態でボール端子1と4つの複数の位置で先端接触部と電気的な接触がなされ、また、スプリングコンタクトの長さL1の縮小設計が可能であって電気的抵抗を最小限に抑えることができる。
図10を参照すると、本実施形態のスプリングコンタクト200は、上部接触ピン210と、上部接触ピン210と交差するように組み立てられる下部接触ピン220と、上部接触ピン210と下部接触ピン120を弾性支持するスプリング230と、を含み、上部接触ピン210と下部接触ピン220は、一つの共通した接触ピンによって提供されるのは先立っての実施形態と同一である。
第1先端接触部214は、互いに異なる2つの傾斜を有する接触面同士が接して形成されたエッジ線分(edge line)を含み、このとき、接触面は、曲面によって提供できる。一方、肩突起部213からの第1先端接触部214の高さkは、ICの端子の高さを考慮して決定できる。
このように上部接触ピン210の第1先端接触部は、ICの端子に応じて、単一のエッジ線分または2つ以上のエッジ線分を含むことができる。
本実施形態において、スプリングコンタクト100は、先立って例示したスプリングコンタクトによって提供されることができ、ICの端子に応じて二種以上のスプリングコンタクトが使用されることができる。
下部フィルムプレート310は、上面に補強用プレート350をさらに含むことができ、補強プレート350は、ソケット組立用ホール351とソケットを定位置にガイドするためのガイドホール352が設けられることができる。補強用プレート350は、金属(SUS)または樹脂によって提供されることができる。
下部フィルムプレート310は、下面に第1調整プレート361が備えられて高さの調整が行われることができる。また、上部フィルムプレート330の上面にも、高さ調整のための第2調整プレート362が備えられることができる。
図14を参照すると、ソケット300の上部にIC3が装着位置し、この時、ソケット300内の各スプリングコンタクト100は、ボール端子1と接触して圧縮がなされ、上部接触ピン110の第1先端接触部114と下部接触ピン120の第2先端接触部126は、ICのボール端子1と同時に接触がなされる。また、上部接触ピン110の第2先端接触部116と下部接触ピン120の第1先端接触部124も、PCBの端子(図示せず)と同時に接触し、この時、スプリングコンタクト100の高さL1は、単一接触ピンの高さと同一である(図9参照)。
本実施形態のソケット400は、複合型デバイスの端子にタイプに応じて異種のスプリングコンタクト100、200を含むことを特徴とする。
本実施形態において、ボールタイプの端子4aの位置には、上部接触ピンが一対の第1先端接触部114を有する第1スプリングコンタクト100(図6~図9参照)が設けられ、ランドタイプ(land type)の端子4bの位置には、上部接触ピンが一つの第1先端接触部214を有する第2スプリングコンタクト200(図10参照)が設けられることを例示している。
110、210 上部接触ピン
111、211 凹溝
112、212 ボディ部
113、213 肩突起部
114、214 第1先端接触部
115、215 弾性部
116、216 第2先端接触部
117、217 ガイド面
120、220 下部接触ピン
130、230 スプリング
300、400 ソケット
310、410 下部フィルムプレート
320、420 中間プレート
330、430 上部フィルムプレート
Claims (10)
- 上部接触ピン、前記上部接触ピンと交差するように組み立てられ、相互線形操作が可能な下部接触ピン、及び前記上部接触ピンと前記下部接触ピンを弾性支持するコイルスプリングを含む複数のスプリングコンタクトと、
前記スプリングコンタクトのそれぞれが貫通位置する複数の第1貫通ホールが設けられた下部フィルムプレートと、
前記下部フィルムプレートの上部に備えられ、前記第1貫通ホールと対応する位置に第2貫通ホールが設けられた中間プレートと、
前記中間プレートの上部に備えられ、前記第2貫通ホールと対応する位置に第3貫通ホールが設けられた上部フィルムプレートと、を含む、ソケット。 - 前記中間プレートは、伸縮性を有するエラストマーであることを特徴とする、請求項1に記載のソケット。
- 前記スプリングコンタクトは、デバイスの端子と対応して互いに異なる高さを有することを特徴とする、請求項1に記載のソケット。
- 前記下部フィルムプレートまたは前記上部フィルムプレートは、高さを調整するための調整プレートがさらに備えられることを特徴とする、請求項1に記載のソケット。
- 前記下部フィルムプレートは、縁部の周りに補強用プレートがさらに備えられることを特徴とする、請求項1に記載のソケット。
- 前記下部フィルムプレートと前記補強用プレートは、貫通形成されたソケット組立用ホールが設けられることを特徴とする、請求項5に記載のソケット。
- 前記下部フィルムプレートと前記補強用プレートは、貫通形成されて組立位置をガイドするためのガイドホールが設けられることを特徴とする、請求項5に記載のソケット。
- 上部接触ピン、前記上部接触ピンと交差するように組み立てられる下部接触ピン、及び前記上部接触ピンと前記下部接触ピンを弾性支持するコイルスプリングを含むスプリングコンタクトにおいて、
前記上部接触ピンと前記下部接触ピンは、同じ形状を有し、長さ(L1)>幅(w1)>厚さ(t1)を満足する板状の接触ピンであって、
前記接触ピンは、
両面のそれぞれに長さ方向に引き込まれた凹溝が設けられ、前記凹溝は、一側端部が開口形成され且つ他側端部が段差形成されたフック係止段を有するボディ部と;
前記ボディ部の左右側端に突設されて前記コイルスプリングを支持する一対の肩突起部と;
前記ボディ部の上端に延設された第1先端接触部と;
前記ボディ部の長さ方向に左右対称に延設され、各端部から内側に突出して互いに対面するガイド面を有する一対の弾性部と;
前記弾性部のそれぞれの先端に突設された第2先端接触部と;を含み、
前記弾性部同士の間に隣接したボディ部の下端縁は、傾斜を有する面取り傾斜面が形成され、前記第1先端接触部と前記第2先端接触部のそれぞれは、互いに異なる2つの曲面又は傾斜を有する接触面が接して形成されたエッジ線分(edge line)を含み、
前記凹溝が設けられた区間での前記ボディ部の厚さ(t2)は前記ガイド面同士の間の幅(w3)よりも小さいか同じであり、前記ガイド面同士の間の幅(w3)は前記ボディ部の厚さ(t1)よりは小さく、前記第1先端接触部から前記ボディ部の下端までの長さ(L2)よりも第2先端接触部を含む前記弾性部の長さ(L3)がさらに長く形成されることにより、
前記上部接触ピンの2つの弾性部と前記下部接触ピンの2つの弾性部とが交差するように組み立てられ、前記上部接触ピンのガイド面は、前記下部接触ピンの凹溝に沿って接触がなされ、前記下部接触ピンのガイド面は、前記上部接触ピンの凹溝に沿って接触がなされることにより、前記コイルスプリングの圧縮の際に、全体長さが単一接触ピンの高さ(L1)と同じであることを特徴とする、スプリングコンタクト。 - 前記接触ピンの第1先端接触部は2つ以上であることを特徴とする、請求項8に記載のスプリングコンタクト。
- 前記一対の肩突起部同士の幅(w1)は前記コイルスプリングの外径よりもさらに大きいことを特徴とする、請求項8に記載のスプリングコンタクト。
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