JP5903049B2

JP5903049B2 - 接続端子

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Publication number: JP5903049B2
Application number: JP2012544241A
Authority: JP
Inventors: 風間　俊男; 俊男風間; 一也相馬
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: WO2012067076A1; JPWO2012067076A1; TW201232934A

Description

本発明は、電気回路基板間等の接続に用いられる接続端子に関するものである。

従来、半導体集積回路等の検査対象の電気特性検査に関する技術分野において、半導体集積回路に対応して複数の接続端子を配設し、この接続端子を半導体集積回路に物理的に接触させることによって半導体集積回路と回路基板との間の電気的導通を確保する機能を有する接続端子ユニットに関する技術が知られている。かかる接続端子ユニットは、複数の接続端子と、接続端子を保持する接続端子ホルダとを少なくとも備えた構造を有する。

ここで、上述した接続端子は、両端に設けられる導電性の二つの接触部材同士が、一方が凹形状、他方が凸形状等をなす連結部で連結され、コイルばねによって接触部材の長手方向に付勢されている。接続端子は、このコイルばねによって半導体集積回路との接触に対して伸縮可能であって、接続部材と半導体集積回路および回路基板との接触の際の衝撃が緩和されるため、各回路上に形成された電極パッドへの衝撃を緩和することができる。また、コイルばねが接触部材に加える力によって接触部材と半導体集積回路とを確実に接触させることが可能である。

このような接続端子として、例えば、ばねの体積を削減することなく電気的な相互接続部の長さを拡大できる接続端子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００８−５４６１６４号公報

しかしながら、特許文献１が開示する従来の接続端子では、半導体集積回路等との接触部分が面状をなしているため、半導体集積回路等との接触が面接触または線接触となり、抵抗の増大を招いていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検査対象との抵抗が小さく、確実な導通を確保することができる接続端子を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、先細な先端形状を有する第１先端部および略柱状をなす第１基端部を同軸上に有する導電性の第１接触部材と、先細な先端形状を有する第２先端部、および長手方向に沿って互いに平行に延びる２つのアームを有し、前記第１基端部が前記２つのアーム間に進入して少なくとも一方のアームと接触する第２基端部を同軸上に有する導電性の第２接触部材と、前記第１および第２接触部材に取り付けられ、前記第１および第２接触部材を前記第１および第２先端部側にそれぞれ付勢するコイルばねと、を備え、前記第１または第２先端部の少なくとも一方が、先端に１または複数の頂点を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記１または複数の頂点は、切削加工によって形成されることを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記コイルばねは、少なくとも表面が絶縁性を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記コイルばねは、一端が前記第１接触部材に圧入されるとともに、他端が前記第２接触部材に圧入されることを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記第１接触部材は、前記第１先端部の基端側から延び、前記第１先端部の径と比して大きい径を有する第１フランジ部と、第１フランジ部の端部であって、前記第１先端部の連結側と異なる端部から延び、前記第１フランジ部の径と比して小さい径を有する第１ボス部と、を同軸上に有し、前記第２接触部材は、前記第２先端部の基端側から延び、前記第２先端部の径と比して大きい径を有する第２フランジ部と、該第２フランジ部の端部であって、前記第２先端部の連結側と異なる端部から延び、前記第２フランジ部の径と比して小さい径を有する第２ボス部と、を同軸上に有し、前記コイルばねは、前記第１および第２ボス部に圧入され、第１基端部は、前記第１ボス部の端部であって、前記第１フランジ部の連結側と異なる端部から延び、前記第１ボス部の径と比して小さい径を有し、前記第２基端部は、該第２ボス部の端部であって、前記第２フランジ部の連結側と異なる端部から延び、前記第２ボス部の径と比して小さい径を有することを特徴とする。

本発明にかかる接続端子は、長手方向に沿って互いに平行に延びる２つのアーム間に第１基端部が進入して、少なくとも一方のアームと接触するとともに、少なくとも一方の先端部が、先端に１または複数の頂点を有するようにしたので、検査対象回路間の確実な導電性を有するという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる接続端子の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す接続端子の構成を示す部分断面図である。図３は、図１に示す接続端子の要部の構成を示す分解斜視図である。図４は、本発明の実施の形態にかかる接続端子の構成を示す斜視図である。図５は、図４に示す接続端子の構成を示す部分断面図である。図６は、本発明の実施の形態の変形例にかかる接続端子の要部の構成を示す分解斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態にかかる接続端子の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す接続端子の構成を示す部分断面図である。また、図３は、図１に示す接続端子の要部の構成を示す分解斜視図である。図１〜３に示す接続端子１は、両端で各接続対象物と接触することで接続対象物間の電気的導通を行なうものである。

接続端子１は、導電性を有し、一方の端部が接続対象物と接触して電気的に接続可能な第１接触部材１０と、導電性を有し、一方の端部が接続対象物と接触して電気的に接続可能であるとともに、第１接触部材１０と接触可能な第２接触部材２０と、第１接触部材１０および第２接触部材２０の長手方向に対して付勢する伸縮可能なコイルばね３０とを有する。

第１接触部材１０は、先細な先端形状をなす複数の爪部１１ａを有する先端部１１（第１先端部）と、先端部１１の基端側から延び、先端部１１の径と比して大きい径を有するフランジ部１２と、フランジ部１２の先端部１１に連なる側と異なる端部から延び、フランジ部１２の径と比して小さい径を有するボス部１３と、ボス部１３のフランジ部１２の連結側と異なる端部から延び、ボス部１３の径と比して小さい径を有する基端部１４（第１基端部）と、を同軸上に有する。

爪部１１ａは、例えば、ロータリーカッターを用いた切削によって所定の形状に加工される。この際、各爪部１１ａの内側面と先端部１１の基軸とのなす角度は、このロータリーカッターの刃先に形成された錘形状の頂点の角度によって決められる。また、ロータリーカッターの頂点の角度を変えることによって、爪部１１ａの形成角度を調整することができる。

基端部１４は、ボス部１３の連結側と異なる端部に、第１接触部材２０の長手方向に沿って延びる略柱状の延在部１４ａと、延在部１４ａの径より大きく、先端部が曲面状をなして、第２接触部材２０と摺接する摺接部１４ｂと、を有する。なお、摺接部１４ｂの径は、後述するアーム２４ａ，２４ｂ間の距離以下である。また、延在部１４ａの径は、摺接部１４ｂの径以下であればよい。

第２接触部材２０は、先細な先端形状をなす先端部２１（第２先端部）と、先端部２１の基端側から延び、先端部２１の径と比して大きい径を有するフランジ部２２と、フランジ部２２の先端部２１に連なる側と異なる端部から延び、フランジ部２２の径と比して小さい径を有するボス部２３と、ボス部２３のフランジ部２２の連結側と異なる端部から延び、ボス部２３の径と比して小さい径を有する基端部２４（第２基端部）とを同軸上に有する。

基端部２４は、長手方向に沿って互いに平行に延びる２つのアーム２４ａ，２４ｂを有する。アーム２４ａ，２４ｂ間の距離は、摺接部１４ｂの径と同等である。摺接部１４ｂは、２つのアーム２４ａ，２４ｂ間に進入してアーム２４ａ，２４ｂの壁面と接触する。なお、摺接部１４ｂは、アーム２４ａ、２４ｂ間に進入した際に、少なくとも一方のアームと接触していればよく、アーム２４ａ，２４ｂがこれに対応して配置されていれば、アーム２４ａ，２４ｂ間の距離は摺接部１４ｂの径と同等でなくてもよい。

第１接触部材１０および第２接触部材２０は、貴金属または貴金属合金からなり、切削加工によって形成される。ここでいう貴金属とは、例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）などである。また、貴金属合金は、上述した貴金属のいずれかを含む合金である。なお、銅、銅合金または鉄で形成した第１接触部材１０および第２接触部材２０に対して上述した貴金属を被覆してもよい。

コイルばね３０は、図１，３に示すようにらせん状をなして巻回される線材からなる。この円の内周側の径は、基端部２４の径より大きくボス部１３，２３の径未満である。コイルばね３０は、図１，２に示すように、一端がボス部１３に圧入されるとともに、他端がボス部２３に圧入され、第１接触部材１０と第２接触部材２０とを係合した状態で基端部１４，２４を包囲する。また、コイルばね３０の一端側は、フランジ部１２に当接し、第１接触部材１０の先端部１１側に弾性力を加える。同様に、コイルばね３０の他端側は、フランジ部２２に当接し、第２接触部材２０の先端部２１側に弾性力を加える。

また、コイルばね３０は、少なくとも表面が絶縁性を有する。絶縁性の確保は、コイルばね３０の表面をエナメル等の絶縁性の樹脂で被覆すること、または絶縁性を有する樹脂やセラミックス、もしくは第１および第２接触部材より高抵抗の線材を用いてコイル状を形成することで実現される。コイルばね３０の表面全体を被覆することによって、コイルばね３０に電流が流れることによるコイルのインピーダンスに起因した発熱で許容電流が低下することを防止することが可能である。

ここで、接続端子１の両端から力が加えられた場合について、図４，５を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる接続端子の構成を示す斜視図である。図５は、図４に示す接続端子の構成を示す部分断面図である。図４，５に示す接続端子１の各先端部１１，２１に接続端子１の長手方向に沿って各基端部１４，２４を向く力Ｆ１（図４，５矢印方向）が加えられると、摺接部１４ｂは、アーム２４ａ，２４ｂに対して長手方向に沿って摺動する。このとき、コイルばね３０は、圧縮され、第１接触部材１０および第２接触部材２０に対して力Ｆ１の荷重方向とは逆の弾性力を加える。このように、コイルばね３０が外部からの力に対して収縮して衝撃を緩和するとともに、その力と逆方向の弾性力を加えることで、接続対象物との接触状態を確実なものとすることができる。

上述した本発明の実施の形態にかかる接続端子１は、各先端部１１，２１が接続対象物と接触した場合、コイルばね３０が縮むことで接触による荷重を吸収するとともに、コイルばね３０がフランジ部１２，２２を介して接続対象物から加わる力と逆方向の弾性力を接続対象物に加えることによって、接続対象物との接触を確実にすることができ、接続端子１の両端と接触する接続対象物間の電気的導通が可能となる。接続対象物と接触する先端部１１の先端は、爪部１１ａによって複数の頂点を有する構成となっており、接続対象物が球面状である場合や、接続対象物の表面に被膜を有する場合であっても、導通部分と確実に接触することが可能である。

また、第１接触部材１０と第２接触部材２０との間の電気的導通において、コイルばね３０と第１接触部材１０および第２接触部材２０との接触部分が絶縁されているため、コイルばね３０には導通せず、接触部材間の電気的導通を最短の経路で確実に実現することができる。

なお、第２接触部材２０の先端部２１が爪部を有する構成でもよいし、第１接触部材１０および第２接触部材２０の各先端部１１，２１が爪部を有する構成でもよい。また、本実施の形態では、爪部が４つの構成で説明したが、１つの爪部を有する構成であってもよいし、２以上の爪部で構成されるものであってもよい。爪部が１つの場合、接触部材の長手方向の中心軸上に頂点を有する錘状をなしていれば好ましい。

また、基端部１４は、基端部１４の幅（厚み）がアーム２４ａ，２４ｂ間の距離と同等であって、進入時にアーム２４ａ，２４ｂの少なくとも一方と接触可能であれば、摺接部１４ｂを有さない構成でもよい。

図６は、図１に示す接続端子１の変形例を示す分解斜視図である。なお、図１等で上述した接続端子１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図６に示す第２接触部材４０は、板厚が均一な平板状をなし、接続対象物と接触して電気的接続を行なう、先細な先端形状をなす先端部４１と、先端部４１の基端側から延び、先端部４１の幅と比して大きい幅を有するフランジ部４２と、フランジ部４２の先端部４１に連なる側と異なる端部から延び、フランジ部４２の幅と比して小さい幅を有するボス部４３と、ボス部４３のフランジ部４２の連結側と異なる端部から延び、ボス部４３の幅と比して小さい幅を有する基端部４４とを同軸上に有する。第２接触部材４０は、プレス加工または切削加工によって形成される。

基端部４４は、長手方向に沿って互いに平行に延びる２つのアーム４４ａ，４４ｂを有する。アーム４４ａ，４４ｂ間の距離は、摺接部１４ｂの径と同等である。アーム４４ａの先端側には、アーム４４ｂに向けて凸状をなして突出する凸部４４ｃが形成されている。また、アーム４４ｂの先端側には、アーム４４ａに向けて凸状をなして突出する凸部４４ｄが形成されている。この凸部４４ｃ，４４ｄ間の距離は、基端部１４の径以上、かつ摺接部１４ｂの径以下である。

凸部４４ｃ，４４ｄは、接続端子を組み立てる際に、摺接部１４ｂによってアーム４４ａ，４４ｂ間の距離が拡張され、基端部１４（摺接部１４ｂ）がアーム４４ａ，４４ｂ間に進入した後、延在部１４ａと摺接部１４ｂとによって形成された段差部分と係合する。

なお、摺接部１４ｂは、アーム４４ａ、４４ｂ間に進入した際に、少なくとも一方のアームと接触していればよく、アーム４４ａ，４４ｂがこれに対応して配置されていれば、アーム４４ａ，４４ｂ間の距離は摺接部１４ｂの径と同等でなくてもよい。

上述した変形例においても、第１接触部材の爪部の頂点によって接続対象物と接続し、摺接部１４ｂが、アーム４４ａ，４４ｂの各壁面と摺接することによって確実な導通を得ることができる。また、凸部４４ｃ，４４ｄは、摺接部１４ｂと係合することで基端部１４の抜止機能を有し、接続端子の構造を安定化させることが可能となる。

以上のように、本発明にかかる接続端子は、電気回路基板間等を接続して、電気的導通を行なう場合に有用である。

１接続端子
１０第１接触部材
１１，２１，４１先端部
１１ａ爪部
１２，２２，４２フランジ部
１３，２３，４３ボス部
１４，２４，４４基端部
１４ａ延在部
１４ｂ摺接部
２０，４０第２接触部材
２４ａ，２４ｂ，４４ａ，４４ｂアーム
４４ｃ，４４ｄ凸部
３０コイルばね

Claims

導電性の第１および第２接触部材、ならびに該第１および第２接触部材を伸縮自在に連結するコイルばねを備えた接続端子であって、
前記第１接触部材は、
先細な先端形状を有する第１先端部と、
円柱状をなして延びる延在部、および該延在部の径より大きく、前記第２接触部材と摺接可能な円柱状の摺接部を有する第１基端部と、
を同軸上に有し、
前記第２接触部材は、
先細な先端形状を有する第２先端部と、
長手方向に沿って互いに平行に延び、対向する面が互いに平面をなす２つのアームを有し、前記摺接部が前記２つのアーム間に進入して少なくとも一方のアームと接触する第２基端部と、
を同軸上に有し、
前記第１または第２先端部の少なくとも一方が、先端に１または複数の頂点を有することを特徴とする接続端子。
前記コイルばねは、少なくとも表面が絶縁性を有することを特徴とする請求項１に記載の接続端子。
前記コイルばねは、一端が前記第１接触部材に圧入されるとともに、他端が前記第２接触部材に圧入されることを特徴とする請求項１または２に記載の接続端子。
前記第１接触部材は、
前記第１先端部の基端側から延び、前記第１先端部の径と比して大きい径を有する円柱状の第１フランジ部と、
第１フランジ部の端部であって、前記第１先端部の連結側と異なる端部から延び、前記第１フランジ部の径と比して小さい径を有する円柱状の第１ボス部と、
を同軸上に有し、
前記第２接触部材は、
前記第２先端部の基端側から延び、前記第２先端部の径と比して大きい径を有する円柱状の第２フランジ部と、
該第２フランジ部の端部であって、前記第２先端部の連結側と異なる端部から延び、前記第２フランジ部の径と比して小さい径を有する円柱状の第２ボス部と、
を同軸上に有し、
前記コイルばねは、前記第１および第２ボス部に圧入され、
前記延在部は、前記第１ボス部の端部であって、前記第１フランジ部の連結側と異なる端部から延び、前記第１ボス部の径と比して小さい径を有し、
前記摺接部は、前記延在部の端部であって、前記第１ボス部の連結側と異なる端部から延び、前記第１ボス部の径と比して小さく、かつ前記延在部の径と比して大きい径を有し、
前記第２基端部は、該第２ボス部の端部であって、前記第２フランジ部の連結側と異なる端部から延びることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の接続端子。