JP4388610B2 - Conductive contact - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製品などの検査やソケットに用いられる導電性接触子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、プリント配線板の導体パターンや電子部品などの電気的検査(オープン・ショートテスト、環境テスト、バーインテストなど)を行うため、またはウェハテスト用などのコンタクトプローブや、半導体素子(LGA・BGA・CSP・ベアチップ)用ソケット(製品用も含む)及びコネクタに種々の構造の導電性接触子が用いられている。
【0003】
例えば上記半導体素子用ソケットに用いるものとして、互いに相反する方向に出没可能な一対の導電性針状体を設けると共に両導電性針状体間に圧縮コイルばねを介装し、両導電性針状体の各突出端をそれぞれ対応する各被接触体(端子など)に弾発的に衝当させて、両被接触体間に電気信号を伝達可能にしたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体素子に用いられる信号周波数が高速化され、数百MHzのものも使用されるようになっており、そのような高速で動作する半導体素子に使用されるソケットには、その導電部分である導電性接触子に低インダクタンス化及び低抵抗化をより一層促進することが要求されてきている。さらに、上記したような半導体素子用ソケットにあっては、上記低インダクタンス化及び低抵抗化の他に、接触子の比較的大きなストロークや、ソケット全体を薄くすることや、量産性などが要求される。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、低インダクタンス化及び低抵抗化を向上すると共に大ストロークを確保しかつホルダ長を短くし得ることなどを実現するために、本発明に於いては、互いに相反する向きに出没運動可能にホルダにより支持されかつ当該出没運動において被接触体に当接させる突出端と没入側部分とをそれぞれ有する一対の導電性針状体と、前記一対の導電性針状体を前記ホルダから互いに相反する方向に弾発的に突出させるように、前記ホルダに設けられたコイルばね支持孔内に受容された圧縮コイルばねとを有し、前記両導電性針状体を、前記コイルばね支持孔の中心に対して互いに点対称となるように配設しかつ前記各没入側部分同士を互いに対峙させるように前記コイルばね支持孔の軸線方向に延在させ、前記両導電性針状体の前記各没入側部分同士を前記圧縮コイルばね内にて互いに相手に対して衝当させて前記出没運動時に常に互いに摺接させるために、前記ホルダに、前記両導電性針状体の各中間部を前記コイルばね支持孔の中心に対して点対称位置で前記コイルばね支持孔の軸線方向に往復動自在に支持する一対の針状体支持孔を設け、前記両導電性針状体の各中間部を前記圧縮コイルばねにより弾発付勢しかつ当該各弾発付勢位置を前記コイルばね支持孔の中心に対して略点対称位置にすると共に、前記コイルばね支持孔の中心軸線を含みかつ前記各没入側部分同士の前記衝当させる方向に沿う面上で、前記コイルばね支持孔の軸心に前記各没入側部分が位置し、前記軸心から前記各突出端までの距離が、前記軸心から前記各弾発付勢位置までの距離よりも大きいとし、さらに、前記両導電性針状体の前記各没入側端部に前記圧縮コイルばねの弾発付勢力に抗して互いに係合し得る突部が形成され、該係合により前記両導電性針状体が突出方向に抜け止めされていると良く、また、前記導電性針状体が板材をプレス加工して形成されていると良い。
【0006】
このようにすることにより、信号伝達経路に圧縮コイルばねが介在することがなく、両導電性針状体間を直線的に進み得るため、低インダクタンス化及び低抵抗化を達成し得る。また、両導電性針状体の各没入側端部同士がホルダ内にて互いに摺接するように設けられていることから、それぞれのストロークが互いに相手と干渉することがないため、両導電性接触子の全ストロークが大きくなると共にそのストロークに対してソケット全体の厚さを薄くすることができる。また、両導電性針状体を同軸上に配置せずに、互いに点対称となるようにかつ互いに重ね合わされるように配設し、また導電性針状体に加わる没入方向荷重により、導電性針状体の没入端部を圧縮コイルばね内にて相手に対して半径方向に衝当させる向きのモーメントを発生させるようにすることにより、導電性針状体同士を好適に摺接させることができると共に、導電性針状体を板状に形成することができ、板材をプレス加工して形成することにより、量産化を向上し得る。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0008】
図1は、本発明が適用された半導体素子用ソケットの要部拡大側断面図であり、図2は図1の矢印II線から見た要部矢視図である。本ソケット1は、半導体素子としての例えばBGA2を基板3に結合する際に両者(2・3)間に介装されるものであり、図に示されるように、絶縁性支持部材として2枚の絶縁板4を互いに貼り合わせて一体化し、その一体化された両絶縁板4においてその厚さ方向に貫通する貫通孔を設けて本発明におけるホルダを形成している。
【0009】
本実施の形態におけるホルダは、両絶縁板4の厚さ方向中間部に設けられた円形断面のコイルばね支持孔5と、そのコイルばね支持孔5に対してその軸心を中心とする点対称位置にそれぞれ開口しかつ両絶縁板4の相反する各外面にそれぞれ開口する矩形断面の一対の針状体支持孔6とからなる。コイルばね支持孔5には、その内径よりも若干小径の圧縮コイルばね7が同軸的に受容されている。
【0010】
図における上下の各針状体支持孔6には、同一形状の両導電性針状体8の各中間部が軸線方向に往復動自在に支持されている。本導電性針状体8は、板材からプレス・ヘッダ加工により略T字形に打ち抜いて形成されるものであって良く、T字の縦棒に相当し没入側部分としての脚部8aと、T字の横棒に相当し縦長に形成された頭部8bとからなる。上記加工によれば、たとえば図3に示されるように複数の導電性針状体8を並列に連結された状態で製造し、それから個々に分断するようにして良い。
【0011】
両導電性針状体8は、コイルばね支持孔5の軸線方向に延在しかつコイルばね支持孔5の中心に対して互いに点対称となるように配設される。導電性針状体8の上記頭部8bが、針状体支持孔6により若干傾動自在にかつ出没方向(図における上下方向)に往復動自在に支持され、両導電性針状体8の各脚部8aと各頭部8bとの境界になる各段部8c間に、圧縮コイルばね7が組み付け時の自然状態で所定量圧縮された状態で介装されている。その圧縮コイルばね7内に各脚部8aが互いに対峙するように受容されていると共に、上記脚部8aの没入方向端部には相対する脚部8aに向けて凸状をなす没入側端部としての係合部8dが形成されている。
【0012】
さらに、頭部8bの幅方向中央部が頭部8bの厚さ方向に所定量偏倚する(図1参照)ように形成されていると共に、その偏倚した中央部の突出端部に、被接触体に衝当させるための先細り形状の針先部8eが形成されている。上記針先部8eの上記偏倚方向は段部8cに対してコイルばね支持孔5の半径方向外側であり、上記係合部8dの突出方向は段部8cに対してコイルばね支持孔5の軸心寄りである。
【0013】
本導電性針状体8の組み付け状態にあっては、図1及び図4に示されるように、コイルばね支持孔5の軸心に係合部8dが位置し、コイルばね支持孔5の軸心から段部8cまでの距離aよりも、コイルばね支持孔5の軸心から針先部8eまでの距離bの方が大きい。したがって、両導電性針状体8を圧縮コイルばね7内に互いに対向させて挿入し、両係合部8d同士を互いに係合させることにより、各段部8cを支点として各係合部8dを相対する係合部8d側に向かわせる向きのモーメントが働く。そのため、両係合部8d同士の係合状態が圧縮コイルばね7の弾発付勢力により保持される。
【0014】
なお、基板3内に組み付ける前に、両導電性針状体8を圧縮コイルばね7に組み付けても良く、その状態で両係合部8d同士を互いに係合させることにより、上記と同様に圧縮コイルばね7の弾発付勢力により係合状態が保持される。その状態では、図5に示されるように、両導電性針状体8と圧縮コイルばね7とを一体化することができる。その一体化された状態の両導電性針状体8を間にして軸線方向に挟むように両絶縁板4をはり合わせることにより、図1の組み付け状態にすることができ、組立時の取扱い性が向上する。
【0015】
たとえば図6に示されるように、針先部8eを被接触体に荷重Fで当接させた場合には、両導電性針状体8には、圧縮コイルばね7の弾発付勢力を受ける各段部8cを支点Sとするモーメントが生じ、それにより各係合部8dを互いに相対する脚部8aに接触圧Rをもって当接する。その各係合部8dの互いの接触点を介して、両導電性針状体8は電気的導通状態になる。
【0016】
さらに、上記した針先部8eと段部8cとの位置関係(図4参照)により、図7に示されるように、両針先部8eを絶縁板4内に埋没させるように被接触体であるBGA2の端子2aや基板3の配線パターン3aに当接させた場合には、圧縮コイルばね7が大きく圧縮されるため、このときモーメントはより一層大きく働くことになり、両係合部8d同士の接触圧がより高まる。
【0017】
したがって、組み付け時の自然状態から被接触体に対する弾発的接触状態に至る導電性針状体8の全ストロークにおいて、両係合部8dが、常に互いに接触圧をもって摺接することになる。このようにして、導電性針状体8に対する支点Sと荷重F及び接触圧Rの各位置関係で針状体摺接保持手段が構成されている。
【0018】
そして、両導電性針状体8間を通る電気信号の経路は、図7の矢印Aに示されるように両導電性針状体8のみを通るため、圧縮コイルばねの一部を導通経路とするものにおける経路の無駄がなく、ほぼ直線的になる。これにより、両係合部8d同士を互いに摺接させるための何らかの規制手段や付勢手段を必要とせず、部品点数が増えることなく、簡単な構成で、低インダクタンス化及び低抵抗化を大きく向上でき、伝達信号のより一層の高周波数化を可能にする。
【0019】
さらに、圧縮コイルばね7を信号伝達のために用いる必要がないことから、圧縮コイルばね7には、最も高速かつ大量に生産するのに適した切断長の短い単純な等ピッチコイルばねの仕様を適用することができる。したがって、量産化かつ低コスト化を向上し得る。
【0020】
本発明による針状体摺接保持手段にあっては、両係合部8d同士を常に互いに摺接させるべく両導電性針状体8に互いの係合部8dを相手に衝当させる向きのモーメントを発生させるようにするものであれば良く、例えば図8に示されるようにしても良い。この図8にあっては、前記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略するが、針先部8eの先端が出没方向に対して斜め方向に端子2aに当接するようになっている。すなわち、針先部8eの先端に対して端子2aの中心が側方にずれた状態で互いに当接するように両者が配設されていると共に、針先部8eの斜面8fが端子2aの中心に斜めに臨むようになっている。
【0021】
したがって、図8に示されるように端子2aと針先部8eとを当接させた場合に、導電性針状体8に対する没入方向荷重Fが針先部8eに対して図に示されるように斜めに加わる。それにより、段部8cの支点(S)に対して針先部8eが積極的に外方に変位させられるため、段部8cの支点(S)回りの図に示されるモーメントMが働き、係合部8dが常に互いにより確実な接触圧をもって相手に摺接することになる。
【0022】
ところで、本実施の形態における導電性針状体8は、板材から打ち抜いて形成でき、量産性が高い。また、頭部8bの中央部を偏倚させる加工や針先部8eの先細り加工も、上記打ち抜き時のプレス加工により同時に行うことができ、量産性をより一層高め得ると共に、製造コストを低廉化し得る。
【0023】
また、両導電性針状体8の各脚部8aを圧縮コイルばね7内で互いに干渉しないように設けているため、両者を同軸上に配置するものに対して、両者の変位量を大きくすることができる。したがって、ホルダからの各突出量を設定すると、同軸上に配置したものにあってはコイルばね支持孔の長さを両導電性針状体の各突出量の和の分を最低必要とするのに対して、本発明のものでは、コイルばね支持孔5の長さを導電性針状体8の一方の突出量を吸収し得る程度にすることができ、導電性接触子全体の長さを極力短くすることができる。
【0024】
本実施の形態のようにソケットに用いる場合には、その薄型化を向上し得るため、本ソケットが適用される装置におけるスペース効率を向上し得ると共に、圧縮コイルばね7が両導電性針状体8の両係合部8d同士の係合により両段部8c間に圧縮状態に保持されるため、その状態における圧縮コイルばね7のコイル長がコイルばね支持孔5の深さよりも若干短くなるように設定することにより、圧縮コイルばね7の弾発付勢力が絶縁板4に伝達することが無いため、絶縁板4の板厚を極力薄くしても絶縁板4にそりが生じることがない。したがって、絶縁板4を装置へ固定する場合に例えばねじ止めするような場合にはその本数を減らすことができる。
【0025】
【発明の効果】
このように本発明によれば、圧縮コイルばねを介すことなく両導電性針状体間に直線的に信号を伝達させることができるため、低インダクタンス化及び低抵抗化を達成し得るため、より一層の高周波数信号の伝達に適用できると共に、両導電性針状体の各没入側部分同士がホルダ内にて互いに摺接するように設けられていることから、それぞれのストロークが互いに相手と干渉することがないため、両導電性接触子による全ストロークが大きくなるため、ソケット全体の厚さを薄くすることができる。また、両導電性針状体を同軸上に配置せずに、互いに点対称となるようにかつ互いに重ね合わされるように配設することから、導電性針状体を板材からプレス加工して形成することにより、量産化を向上し得るため、導電性接触子の低コスト化を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された半導体素子用ソケットの要部拡大側断面図。
【図2】図1の矢印II線から見た要部矢視図。
【図3】導電性接触子の加工要領を示す図。
【図4】図1の矢印IV−IV線から見た上面図。
【図5】導電性接触子の組み付け要領の一例を示す斜視図。
【図6】本発明に基づく両導電性針状体の接触状態を示す説明図。
【図7】電気信号の導通経路を示す説明図。
【図8】本発明に基づく別の実施の形態を示す図7に対応する図。
【符号の説明】
1 ソケット
2 BGA
3 基板
4 絶縁板
5 コイルばね支持孔
6 針状体支持孔
7 圧縮コイルばね
8 導電性針状体
8a 脚部、8b 頭部、8c 段部、8d 係合部、8e 針先部
8f 斜面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive contact used for inspection of semiconductor products and sockets.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for conducting electrical inspection (open / short test, environmental test, burn-in test, etc.) of conductor patterns and electronic parts on printed wiring boards, or for contact probes for wafer tests, etc., and semiconductor elements (LGA / BGA / Conductive contacts of various structures are used for sockets (including products) for CSP / bare chips) and connectors.
[0003]
For example, as a semiconductor element socket, a pair of conductive needles that can be projected and retracted in opposite directions are provided, and a compression coil spring is interposed between the two conductive needles. There is a device in which each protruding end of the body is elastically hit against a corresponding contacted body (such as a terminal) to transmit an electric signal between the contacted bodies.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the signal frequency used in semiconductor elements has been increased, and several hundreds of MHz have been used. In a socket used for a semiconductor element that operates at such a high speed, a conductive portion thereof is used. There is a demand for a certain conductive contact to further promote a reduction in inductance and a reduction in resistance. Further, in the socket for a semiconductor element as described above, in addition to the low inductance and low resistance, a relatively large stroke of the contactor, a thin socket as a whole, and mass productivity are required. The
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and improve the reduction in inductance and resistance, as well as securing a large stroke and shortening the holder length, the present invention is mutually contradictory. A pair of conductive needles that are supported by a holder so as to be able to move in and out in a direction and have a protruding end and an immersion side portion that are brought into contact with the contacted body in the moving and moving operation, and the pair of conductive needles so as to protrude in elastically in opposite directions from the holder, and a compression coil spring received in the coil spring support hole provided in the holder, said two conductive needles body, wherein extend in the axial direction of the coil spring support holes so that by facing each other disposed vital each retracted portion between so as to be point-symmetric with respect to the center of the coil spring support hole, wherein both conductive needle To always sliding contact with one another when the retractable movement by strike against each other's said respective retracted portion between the body by the compression coil inner spring, the holder, each of the two conductive needle members A pair of needle-like body support holes for reciprocally supporting the intermediate portion in a point-symmetric position with respect to the center of the coil spring support hole in the axial direction of the coil spring support hole are provided, Each intermediate portion is elastically biased by the compression coil spring, and each of the elastic biasing positions is set to a substantially point-symmetrical position with respect to the center of the coil spring support hole, and the central axis of the coil spring support hole is contain and wherein on each immersion portion surface along the direction in which the strike between the then position the respective retracted portion to the axis of the coil spring support hole, the distance from the axis to the respective protruding end , Distance from each axis to each bullet energizing position Also larger Ri, further wherein said projection engageable with each other against the spring with onset force of the compression coil spring is formed in the respective retracted end portions of the two conductive needle members, the engagement Both the conductive needles may be prevented from coming off in the protruding direction, and the conductive needles may be formed by pressing a plate material.
[0006]
By doing in this way, since a compression coil spring does not intervene in a signal transmission path, and it can advance linearly between both conductive needle-like bodies, low inductance and low resistance can be achieved. In addition, since the immersive end portions of both conductive needles are provided so as to be in sliding contact with each other in the holder, the respective strokes do not interfere with each other. As the total stroke of the child increases, the thickness of the entire socket can be reduced with respect to the stroke. Also, the conductive needles are not arranged coaxially, but are arranged so as to be point-symmetric with each other and overlap each other, and the conductive needles are made conductive by the load in the immersion direction applied to the conductive needles. By generating a moment in the direction in which the immersive end of the needle-shaped body strikes the other end in the radial direction in the compression coil spring, the conductive needle-shaped bodies can be suitably brought into sliding contact with each other. In addition, the conductive needle-like body can be formed into a plate shape, and mass production can be improved by pressing the plate material.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0008]
FIG. 1 is an enlarged side cross-sectional view of a main part of a socket for a semiconductor element to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a main part arrow view taken along line II in FIG. The socket 1 is interposed between the two (2, 3) when, for example, a
[0009]
The holder in the present embodiment is a coil
[0010]
In the upper and lower needle-like
[0011]
Both the conductive needle-
[0012]
Furthermore, the center portion in the width direction of the
[0013]
In the assembled state of the
[0014]
In addition, before assembling in the board |
[0015]
For example, as shown in FIG. 6, when the
[0016]
Even more to the position relationship between the
[0017]
Therefore, in the entire stroke of the conductive needle-
[0018]
And since the path | route of the electrical signal which passes between both the electroconductive needle-
[0019]
Further, since it is not necessary to use the
[0020]
In the needle-like body sliding contact holding means according to the present invention, the direction in which the both engaging
[0021]
Therefore, when the terminal 2a and the
[0022]
By the way, the conductive
[0023]
Further, since the
[0024]
When used in a socket as in the present embodiment, the thickness can be improved, so that the space efficiency in the device to which the socket is applied can be improved, and the
[0025]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, since a signal can be transmitted linearly between both conductive needles without using a compression coil spring, low inductance and low resistance can be achieved. It can be applied to further transmission of high frequency signals, and since each immersive side portion of both conductive needles is provided in sliding contact with each other in the holder, the respective strokes interfere with each other. Therefore, since the entire stroke by both conductive contacts is increased, the thickness of the entire socket can be reduced. In addition, both conductive needles are not arranged coaxially, but are arranged so as to be point-symmetric with each other and overlap each other, so that the conductive needles are formed by pressing from a plate material. By doing so, since mass production can be improved, cost reduction of the conductive contact can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged side sectional view of a main part of a socket for a semiconductor element to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an arrow view of a main part as viewed from the line II of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a processing procedure of a conductive contact.
4 is a top view seen from the arrow IV-IV line in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a procedure for assembling conductive contacts.
FIG. 6 is an explanatory view showing a contact state of both conductive needles according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conduction path of an electric signal.
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 7 showing another embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1
3 Substrate 4
Claims (3)
前記両導電性針状体を、前記コイルばね支持孔の中心に対して互いに点対称となるように配設しかつ前記各没入側部分同士を互いに対峙させるように前記コイルばね支持孔の軸線方向に延在させ、
前記両導電性針状体の前記各没入側部分同士を前記圧縮コイルばね内にて互いに相手に対して衝当させて前記出没運動時に常に互いに摺接させるために、
前記ホルダに、前記両導電性針状体の各中間部を前記コイルばね支持孔の中心に対して点対称位置で前記コイルばね支持孔の軸線方向に往復動自在に支持する一対の針状体支持孔を設け、
前記両導電性針状体の各中間部を前記圧縮コイルばねにより弾発付勢しかつ当該各弾発付勢位置を前記コイルばね支持孔の中心に対して略点対称位置にすると共に、
前記コイルばね支持孔の中心軸線を含みかつ前記各没入側部分同士の前記衝当させる方向に沿う面上で、前記コイルばね支持孔の軸心に前記各没入側部分が位置し、前記軸心から前記各突出端までの距離が、前記軸心から前記各弾発付勢位置までの距離よりも大きいことを特徴とする導電性接触子。 A pair of conductive needles that are supported by a holder so as to be able to move in and out in opposite directions and have a protruding end and an immersion side portion to be brought into contact with the contacted body in the protruding and retracting motion, and the pair of conductive needles A compression coil spring received in a coil spring support hole provided in the holder so as to elastically project the state body from the holder in directions opposite to each other,
Axis of the both conductive acicular body, the coil spring support holes so that by facing each other disposed vital each retracted portion between so as to be point-symmetric with respect to the center of the coil spring support hole Extending in the direction,
The always for sliding contact with one another when the retractable movement by strike against each other's in both conductive needle members of the respective retracted portion between the compression coil in spring,
A pair of needle-like bodies that support the respective intermediate portions of the both conductive needle-like bodies on the holder so as to reciprocate in the axial direction of the coil spring support hole at a point-symmetrical position with respect to the center of the coil spring support hole. Providing support holes,
Each intermediate portion of the both conductive needles is elastically urged by the compression coil springs, and each of the elastic urging positions is substantially point symmetrical with respect to the center of the coil spring support hole,
Each immersive side portion is located on the axis of the coil spring support hole on a plane including the central axis of the coil spring support hole and along the direction in which the immersive portions collide with each other. The conductive contact is characterized in that the distance from the projecting end to each of the projecting ends is larger than the distance from the axial center to each of the bullet energizing positions .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19620798A JP4388610B2 (en) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Conductive contact |
Applications Claiming Priority (1)
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