JP2990539B2 - 電気コンタクト部材 - Google Patents

電気コンタクト部材

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JP2990539B2
JP2990539B2 JP3016753A JP1675391A JP2990539B2 JP 2990539 B2 JP2990539 B2 JP 2990539B2 JP 3016753 A JP3016753 A JP 3016753A JP 1675391 A JP1675391 A JP 1675391A JP 2990539 B2 JP2990539 B2 JP 2990539B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/10Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets
    • H05K7/1015Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having exterior leads
    • H05K7/103Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having exterior leads co-operating by sliding, e.g. DIP carriers
    • H05K7/1046J-shaped leads
    • HELECTRICITY
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
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    • H01R12/712Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
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    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【0001】本発明は電気コンタクト部材、特に集積回
路( 以下ICという)チップ用バーンインコネクタに使用
する改良したエッジコンタクト部材に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】製造工程の一部としてIC
チップは一般にバーンイン試験の工程を通る。この試験
の実施には特別のバーンインコネクタが用いられる。一
般にこのコネクタは、複数のICチップの挿抜サイクルを
多数回経る。従って、コネクタ構造及び特定のコンタク
ト部材は多数回のサイクルに耐えるように設計されねば
ならない。
【0003】ICチップは一般に錫めっきされた複数の導
線を用いて製造される。これにより接触の物性上、即ち
治金学上の問題を生じる。異種の2金属を摩擦接触させ
ると、より軟質金属の薄い層はより硬質金属に付着する
ことが知られている。従って、コネクタのコンタクトが
金めっきされていれば、ICチップの第 1回目の挿入時に
チップの導線から少量の錫が コネクタのコンタクトの
金表面に極めて薄い層として移動するであろう。本来、
この種の薄い層は大きな応力を受けている。そこで、錫
は周囲にある気体と反応してその応力状態を減じようと
する。この気体は一般には酸素であるが、硫黄、ヨウ
素、塩素等であってもよい。この反応は、一般に「酸化
膜」と称される化合物を生じる。その正確な化学組成と
は関係なく、この層もまた非導電体又は半導体であり、
結果としてそのコンタクトの電気抵抗は数ミリオームか
ら数百ミリオームあるいはそれ以上変化する。従って金
は、ここに記載する性格のコンタクト用としては好まし
い表面材料ではない。このコンタクト用の一般的な代用
表面材料はニッケル及びその上にした錫めっきである。
しかし、このようなコンタクトは侵食され( 即ち、錫の
如き軟質材料上に層を形成する応力腐食) 、コンタクト
の抵抗を増大させる。従って本発明の主な目的は、前記
の問題を生じないICチップ用のバーンインコネクタに使
用する改良した電気コンタクト部材を提供することであ
る。
【0004 】前述の及び他の目的は本発明の原理に従っ
て端縁の画定した領域に沿って少なくとも比較的柔い材
料で形成されたその接触面を有する導線(導体) と電気
的接続をする為に使用されるコンタクト部材を提供する
ことにより達成され、コンタクト部材は少なくとも良好
な弾性特性を有する第1の材料の一層( 第1層) 、及び
軟質金属と固溶体を形成しない特性を有する第2の材料
の少なくとも一層(第2層) から形成される積層板を具
える。第1の材料の複数の層の端部は少なくとも画定し
た端縁領域に沿う第2の複数の層の接触端縁に対して後
退している。
【0005】本発明の前記の及び他の目的はまた少なく
とも比較的柔い金属で形成された接触部を有する導線と
その端縁の画定した領域に沿う電気的接続を付与する為
に使用されるコンタクト部材を製造する方法を提供する
ことにより達成され、第1の材料の少なくとも1つの層
及び第2の材料の少なくとも1つの層の積層板として形
成されるコンタクト部材のブランクを形成する過程を有
し、第1の材料は良好な弾性特性を有し、及び第2の材
料は導線の接触面の軟質材料と固溶体を形成しない特性
を有し、且つ少なくとも画定された端縁領域に沿う第2
の材料の複数の層に対し第1の材料の複数の層を隠蔽す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による電気コンタ
クト部材は、比較的軟質金属の接触面を有する相手方導
体と接触する端縁の画定した領域に沿って接続する電気
コンタクト部材において、 前記コンタクト部材は、良
好な弾性を有する少なくとも1つの第1層と、前記相手
方導体と固溶体を形成しない少なくとも1つの第2層と
の積層体とし、前記第1層の端部は少なくとも前記端縁
の前記画定した領域で前記第2層の前記接触端縁より後
退した構成である。
【0007】
【実施例】以下、添付図を参照して本発明の電気コンタ
クト部材の実施例を詳細に説明する。
【0008】図1はプリント板12に取り付けられたコネ
クタ組立体10を示し、その中に本発明によるコンタクト
が使用される。コネクタ組立体10はICチップのバーンイ
ン試験に使用される種類のものであり、概略本体部分1
4、ヒンジ止めされたカバー部材16、及びカバー部材16
を本体部分14へ取り外し可能に閉位置に固定する為のラ
ッチ部材18を含む。本体部分14は複数のキャビティ20か
ら形成され、各キャビティ20には1個の電気コンタクト
部材22を保持する。複数のキャビティ20は中央のポケッ
ト24の囲を取り囲んで配設されておりICチップパッケー
ジ26を受容する大きさである。ポケット24の底内には、
ばね部材28が配設されておりカバー部材16の開口時にパ
ッケージ26が部分的に突出するようにパッケージ26に弾
性を付勢している。パッケージ26にはその周辺に複数の
導線30が形成している。上述した如く複数の導線30は一
般には錫めっきされる。錫めっきにより多数回の挿抜に
よりコンタクト部材22の端縁に形成される酸化膜を生じ
ることがある。
【0009】図2はコネクタ組立体10に使用されるコン
タクト部材22を示す。本発明は図2に示す特定のコンタ
クト部材の構造及び形状に限定されるものではなく、図
2は単に説明用としてのものであることを理解すべきで
ある。重要なことは、コンタクト部材22は略平板状であ
り、画定した領域内にある端縁に沿ってICチップパッケ
ージ26の導線30と接触する。画定した領域は図2におい
てAと表示した点からBと表示した点へ延びると考えて
よい。
【0010】上述した如く、ある種の材料は錫めっきし
た複数の導線と多数回の挿抜摩擦接触をすることに対し
ては不適当である。例えば、ステンレス鋼又はワット型
ニッケルの如き特定の硬質金属は錫の層がその上に付着
し難いということが判明した。このようにこれらの複数
の材料は、軟質の錫と固溶対を形成しない。しかし、こ
れらのより硬質材料は、コンタクト部材22に必要とされ
る固有の弾性を有しない為、図2に示すようなコンタク
ト部材を製造する材料にはそれ自体適さない。従って、
本発明は複合材料( 即ち積層板) からコンタクト部材を
形成することを意図し、その複合材料は少なくとも1つ
の層は、例えばベリリウム銅又はベリリウムニッケルの
如き良好な弾性特性を有する材料から成り、少なくとも
1つの層は例えばステンレス鋼の如き耐付着材料であ
る。
【0011】図3は本発明の第1の実施例を示し、コン
タクト部材22は対向する表面上に耐付着材料のクラッド
34、36を具えた良好な弾性特性を有する材料のコア部材
32の種層板として形成されている。本発明によれば、図
3に示す如く、コア部材32は少なくともA点及びB点間
に画定される領域に沿うクラッド34、36から隠れてい
る。これにより、クラッド材料の露出した端縁38、40を
残し、電気コンタクトとして作用し、コア部材32はコン
タクト部材22に対し必要な弾性特性を付与する。金に関
する前記の錫の移動の問題はクラッド材料としてニッケ
ル又はステンレス鋼の場合は極めて小さいが、それはこ
れらの材料への金属転移効果、又は冷間溶触はわずかで
あるという事実によるものである。従って複数の挿抜サ
イクルの間ぬぐいの程度はいかなるものであっても錫転
移効果は無視できるものであろう。この複合材料の最初
の接触抵抗は錫又は金のそれより高いものとなるが安定
した抵抗となる為、バーンイン工程にははるかに受け入
れられるものである。
【0012】図3に示すコンタクト部材を製造する為
に、最初にコア部材32上にクラッドの積層板を形成しな
ければならない。前述した如く、コア部材32は良好な弾
性特性を有し、説明上ベリリウム銅又はベリリウムニッ
ケルでもよい。クラッド材料は複数のICチップ導線の軟
質金属と固溶体を形成しない特性を有しなければならな
い。ICチップパッケージの複数の導線が錫めっきなら
ば、300 あるいは400 シリーズのステンレス鋼あるいは
カーペンタ合金#20 が、適切なクラッド材料である。ベ
リリウムニッケル又はベリリウム銅の上にステンレス鋼
を被冠することは複数の材料をサンドイッチにすること
により既知の方法で実施でき、そのサンドイッチの接触
する表面は所望の厚さを得るまでサンドイッチが研摩さ
れ、圧延され且つアニールされよう。クラッドの厚さ
は、0.025mm 乃至0.13mmである。前述に加えて、コア材
料の両面をワットタイプニッケルで電気めっきしてクラ
ッドを形成することができ、それはビッカース硬度600
の硬さに製造することができる。このようにして複合材
料の平板は形成され、次にそれからコンタクト部材のブ
ランクが型抜きされる。
【0013】コア部材をクラッドから隠す為に、コンタ
クト部材ブランクは、エッチング溶液に浸すかあるいは
噴霧される。エッチング溶液はクラッド材料を傷めずに
コア材料のみを侵食する特性を有していなければならな
い。説明上ベリリウムニッケル又はベリリウム銅のコア
上のステンレス鋼クラッドに用いるエッチング溶液は、
塩化第二鉄、過硫酸アンモニウム及びクロム酸である。
エッチングは、コア金属が型抜きされた端面から少なく
とも0.013mm から0.13mmの距離だけ後退するまで許容さ
れる。本発明によれば、コア材料は接触がなされる端縁
の画定した領域( 即ち、A点及びB点間 ) に沿って後
退すべきことが必要なだけである。端部がどの程度後退
するかはコンタクト部材がどの程度エッチング溶液に浸
されるかあるいは噴霧されるかによって決まる。
【0014】図4はコンタクト部材22の他の実施例を示
す。この例ではコア部材( 第1層 )32はその片面にクラ
ッド36を有しているのみである。図4に示すコンタクト
部材を形成する為の材料及び製造工程はクラッド34が除
去されていることを除き図3に示すコンタクト部材を形
成するのに用いられるものと同一である。
【0015】図5はコンタクト部材22の更に別の実施例
を示す。図5に示す実施例では、コンタクト部材のブラ
ンクは弾性材料の2つの層( 第1層)44、46で狭持され
た耐付着材料42の層が形成されている。図5に示す実施
例では、コンタクト部材のブランク形状は弾性材料上の
耐付着材料の層42の電気めっきが不可能な場合に限られ
る。従って、図5に示す実施例の製造には、上述した圧
延及びアニールの工程が好ましい。他の製造工程は同一
である。
【0016】従って、改良した複数のエッジコンタクト
部材及びその製造方法を述べた。本発明の図示した実施
例をここに開示したが当該技術分野の通常の知識を有す
る者にとって、これらの実施例に対し種々の変更及び応
用が可能で、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定
されることは明白であろう。本発明はこのように積層板
として形成されたコンタクト部材を意図し、複数の層の
数及び順序は個々の用途に合致するように選択してよ
い。
【0017】
【発明の効果】本発明は複数の金のコンタクト上の非導
電層の形成を除去し、それにより低い接続抵抗を維持す
るものである。錫めっきされたコンタクトの場合は、微
動摩耗の問題は除去され、それによって低い接続抵抗を
維持する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理に従って構成される電気コンタク
ト部材が使用できる説明上のコネクタ組立体の断面図で
ある。
【図2】図1に示され、本発明の原理に従って構成され
る組立体に使用される電気コンタクト部材の拡大図であ
る。
【図3】図2の3−3線に沿って切り取った拡大断面図
である。
【図4】図2の3−3線に沿って切り取った他の実施例
の拡大断面図である。
【図5】図2の3−3線に沿って切り取ったさらに他の
実施例の拡大断面図である。
【符号の説明】
A、B 画定した領域 22 コンタクト部材 30 導線( 導体 ) 32、44、46 第 1層 34、36、42 第 2層 38、40 端縁( 接触端縁)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01R 33/76 H01R 33/76 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01R 13/11 G01R 31/26 H01L 23/32 H01R 13/03 H01R 33/76

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 比較的軟質金属の接触面を有する相手方
    導体と接触する端縁の画定した領域に沿って接続する電
    気コンタクト部材において、 前記コンタクト部材は、良好な弾性を有する少なくとも
    1つの第1層と、前記相手方導体と固溶体を形成しない
    少なくとも1つの第2層との積層体とし、 前記第1層の端部は少なくとも前記端縁の前記画定した
    領域で前記第2層の前記接触端縁より後退していること
    を特徴とする電気コンタクト部材。
JP3016753A 1990-01-19 1991-01-18 電気コンタクト部材 Expired - Lifetime JP2990539B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US46772090A 1990-01-19 1990-01-19
US07/467720 1990-01-19

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JPH0689754A JPH0689754A (ja) 1994-03-29
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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NL8601567A (nl) * 1986-06-17 1988-01-18 Du Pont Nederland Werkwijze voor het aanbrengen van veredelde contactvlakken op een substraat, en aldus van contactvlakken voorzien substraat.
US4855868A (en) * 1987-01-20 1989-08-08 Harding Ade Yemi S K Preformed packaging arrangement for energy dissipating devices
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Publication number Publication date
DE69012980D1 (de) 1994-11-03
EP0443275B1 (en) 1994-09-28
JPH0689754A (ja) 1994-03-29
EP0443275A1 (en) 1991-08-28
DE69012980T2 (de) 1995-05-11

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