JP5936619B2 - 電気コネクタを形成する方法 - Google Patents

Description

本出願は、その内容が参照することで本明細書中に組み込まれている２０１０年１２月２日に出願された米国特許出願第１２／９５９，０３８に基づく優先権を主張する。

本開示は、一般に、電気コネクタに係り、より詳細には、埋め込みシェル層を有する電気コネクタの製造及び使用に向く材料、部品、及び方法に関する。

エレクトロニクスや半導体産業では、製造過程において集積回路（ＩＣ）チップをテストし分類するために使用されるシステムは、従来から、「テストシステム」と呼ばれている。図１はテストシステム１００を示している。テストシステム１００は、ＩＣチップ１１０とプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０の間へ電気的接続を提供するための電気コネクタを含む。電気コネクタは、ソケット本体１３０、複数のバネプローブ１４０、及びソケット保持具１５０を含み得る。

図２及び図３はバネプローブ１４０を示している。バネプローブ１４０はシェル２４１、一対のプランジャ２４３、及びバネ３４４を含み得る。シェル２４１は管状でありニッケルや金によって被覆された銅合金で形成することができる。プランジャ２４３及びバネ３４４はシェル２４１内で摺動可能に配設することができる。シェル２４１は、シェル２４１内にプランジャ２４３とバネ３４４とを保持するために両端２４２がかしめられ、バネ３４４はシェル２４１の外方へプランジャ２４３を付勢することができる。このように、バネ３４４はシェル２４１から外方のプランジャ２４３に対して力を印加することが可能であり、プランジャ２４３はバネ３４４に対して内方へ向かう力を受けるとシェル２４１の内方へ押下げられる。

バネプローブ１４０はアレイ内のソケット本体１３０及びソケット保持具１５０内の対応するキャビティに挿通され保持されることができる。図４及び図５は、ソケット本体１３０及びソケット保持具１５０に形成されたソケットキャビティ４３１へ挿入された、バネプローブ１４０を示している。ソケット本体１３０及びソケット保持具１５０は、バネプローブ１４０のプランジャ２４３を、バネプローブ１４０の第１の端部におけるプランジャ２４３がＩＣチップ１１０上の導電パッドに電気的に接続し、バネプローブ１４０の第２の端部におけるプランジャ２４３がＰＣＢ１２０上の導電パッドに電気的に接続するように、位置決めすることができる。

テストシステム１００において、バネプローブ１４０の外側表面は、バネプローブ１４０をソケット本体１３０内のソケットキャビティ４３１に挿入させるように、ソケットキャビティ４３１の内側表面の直径より小なる直径にて形成されている。これによって、図５に示すように、第１のギャップ５６０をソケットキャビティ４３１の内側表面とシェル２４１の外側表面との間で形成することができる。

また、テストシステム１００において、シェル２４１内部のプランジャ２４３の外側表面は、プランジャ２４３をシェル２４１内へ挿入させるように、シェル２４１の内側表面の直径より小なる直径にて形成されている。これによって、図５に示すように、第２のギャップ５７０をシェル２４１の内側表面とプランジャ２４３の外側表面との間で形成することができる。

本発明の一態様は、電気コネクタを形成する方法に関する。この方法は、少なくとも一つの層がコアの外側表面の少なくとも一部と同形を成すように少なくとも一つの層をコアに貼着させるステップと、ソケットキャビティが内側表面を含むソケット本体部分内のソケットキャビティへ少なくとも一つの層を有するコアを圧入するステップと、を含む。また、この方法は、層が前記ソケットキャビティの内側表面に貼着されたシェル層を形成するようにこの層の少なくとも一部を残しながらソケットキャビティからコアを除去するステップを含み、シェル層は内側シェル表面を有するシェルキャビティを含む。また、この方法は少なくとも一つのプランジャの尾部がシェルキャビティ内に摺動可能に受容され、かつ付勢デバイスが少なくとも一つのプランジャの先端をシェルキャビティの内側表面から間隔をとって付勢するように少なくとも一つのプランジャと付勢デバイスとをシェルキャビティ内へ挿入するステップを含む。

本発明の他の態様よれば、本開示は電気コネクタを形成する方法に関する。この方法は、シェル層がソケットキャビティ内に圧入によって取り付けられるようにソケット本体部分内のソケットキャビティ内にシェル層を形成するステップを含み、シェル層がシェルキャビティを含む。また、この方法は、少なくとも一つのプランジャの尾部がシェルキャビティ内に摺動可能に受容されかつ付勢デバイスが少なくとも一つのプランジャの先端をシェルキャビティから間隔をとって付勢するように、少なくとも一つのプランジャと付勢デバイスをシェルキャビティ内へ挿入するステップと、シェルキャビティ内の少なくとも一つのプランジャと付勢デバイスの少なくとも一つの摺動動作を制限するために保持具を用いてシェルキャビティの開口端を少なくとも部分的に閉成するステップと、を含み得る。

本発明の更なる態様によれば、本開示は電気コネクタに関する。この電気コネクタは、本体を介して延出している内側ソケット表面を有するソケットキャビティを有する本体と、シェルキャビティと内側ソケット表面の少なくとも一部と同形でありかつ内側ソケット表面の少なくとも一部に層として貼着されている外側シェル表面とを有している少なくとも一つのシェル層と、を含むソケットシェルを含むことができ、少なくとも一つのシェル層が第１のシェル材料を含み得る。この電気コネクタはまた、シェルキャビティ内に摺動可能に受容されかつシェルキャビティの第１の端部の第１の開口を介して延出している少なくとも一つのプランジャと、少なくとも一つのプランジャに付勢力を印加するように構成されている付勢デバイスと、を含むコンタクトプローブを含み得る。

更なる特徴及び利点は開示されている実施形態の説明又はその実施によって明確になり又は習得されることに照らした記載に於いてその一部が説明されているにすぎない。本発明の特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲において具体的に取り上げた要素や組み合わせによって実現されかつ取得できる。以上の一般的な説明と以下の詳細な説明は共に例示し説明するために提供されており特許請求の範囲において請求しているように、本発明の実施形態の範囲を限定するものではないことを理解されたい。

本明細書に組み込まれこれを構成する添付図面は本発明のいくつかの実施形態を例示しておりその記載とともに本発明の基本原理を説明するのに役立つ。

プリント回路基板に集積回路チップを接続する電気コネクタを含むテストシステムを示す断面図。 図１の電気コネクタのバネプローブを示す側面図。 図２のバネプローブを示す断面図。 図１の電気コネクタ内のバネプローブを示す断面図。 図１の電気コネクタ内のバネプローブを示す断面図。 本発明の例示的な実施形態による、電気コネクタを示す断面図。 本発明の例示的な実施形態による、電気コネクタを示す断面図。 電気コネクタを形成するために使用されるコアを示す側面図（図８から図１４は他の例示的な実施形態による電気コネクタを形成するための方法を示している）。 電気コネクタのソケット本体を示す断面図である。 複数の層を有する図８のコアを示す断面図である。 図９のソケット本体に圧入された図１０の層を有するコアを示す断面図。 図９のソケット本体に圧入された図１０の層を有するコアを示す断面図。 図１１及び図１２の層を有するコアとソケット本体によって形成されたソケットシェルを示す断面図。 図１３のソケットシェルで形成された電気コネクタを示す断面図。 図８のコアを形成するためのワイヤを示す側面図。 電気コネクタを形成するために使用されるコアを示す側面図である（図１６から図２１更なる例示的な実施形態による電気コネクタを形成するための方法の実施態様を示している）。 電気コネクタのソケット本体を示す断面図。 複数の層を有する図１６のコアを示す断面図。 図１７のソケット本体へ圧入された図１８の層を有するコアを示す断面図である。 図１９の層を有するコアとソケット本体によって形成されたソケットシェルを示す断面図。 図２０のソケットシェルで形成された電気コネクタを示す断面図。 図１６のコアを形成するためのワイヤを示す側面図である。

ここで、実施例を添付図面において例示した本発明の例示的な実施形態を詳細に参照する。可能な限り、図面の全体を通して同一又は同様の要素には同じ参照番号を使用する。

図６及び図７は、例示的な実施形態による電気コネクタを示している。電気コネクタは、各種のデバイス間、例えば、ＩＣチップとＰＣＢやマザーボードとの間へ電気信号を送信するように構成されているインターコネクタであってよい。本明細書中に開示されている電気コネクタは、以下に制限されないが、例えば、エレクトロニクスや半導体のアプリケーション等の様々なアプリケーションに使用することができる。例えば、例示的な実施形態によれば、電気コネクタは、ＩＣチップをテストするためのテストシステムにおいて提供することができる。このようなテストシステムにおいて、電気コネクタはＩＣチップをテストするために使用されるＰＣＢにＩＣチップを電気的に接続することができる。

電気コネクタは、ソケット本体６３０、一つ以上のコンタクトプローブ６４０、及び保持具６５０を含み得る。ソケット本体６３０と保持具６５０は共に略平面状に配設することができ、例えば、これらは略水平に延在させて互いに隣り合うように配置することができる。例えば、ソケット本体６３０は、図６に示すように保持具６５０の上部に置いてもよいし、保持具６５０をソケット本体６３０の上部に置いてもよい。

ソケット本体６３０は、一以上のソケットキャビティ６３１を含むことができ、保持具６５０はソケットキャビティ６３１に位置合わせされた一以上の保持具キャビティ６５１を含み得る。コンタクトプローブ６４０は、個々のソケットキャビティ６３１内及び対応する保持具キャビティ６５１内に配置することができる。例えば、電気コネクタがＩＣチップをＰＣＢに電気的に接続する実施形態において、ソケットキャビティ６３１と保持具キャビティ６５１の各位置合わせされた対は、ソケットキャビティ６３１と保持具キャビティ６５１の各位置合わせされた対におけるコンタクトプローブ６４０がＩＣチップとＰＣＢの相互に対応するパッドと電気的に接続するように、ＩＣチップ上の対応するパッドとＰＣＢ上の対応するパッドに位置合わせされる。

コンタクトプローブ６４０の数（及びソケットキャビティ６３１と保持具キャビティ６５１の対応する数）は、例えば、所望されるデータ処理速度、ＩＣチップの構造、ＰＣＢ、又は電気コネクタによって電気的に接続されている他のデバイス等に依存し得る。例えば、下は１０個未満、上は千個以上のコンタクトプローブ６４０を提供することができる。

コンタクトプローブ６４０は、シェル層６４１と接触し、かつ、一対のプランジャ６４３と付勢デバイス６４４を含み得る。シェル層６４１は管状であってよく、例えば、ニッケル及び／又は金等のめっき合金等の導電性材料で形成することができる。シェル層６４１の断面形状は円形、楕円形、正方形、長方形又は他の形状とすることができる。シェル層６４１は、異なる断面形状及び／又は大きさを有する複数の区画を含み得る。プランジャ６４３と付勢デバイス６４４はシェル層６４１内で摺動可能である。

プランジャ６４３は、一端が先端６４５を含み反対端が尾部６４６を含み得る。シェル層６４１及び／又はソケット本体６３０は、このシェル層６４１及び／又はソケット本体６３０内で尾部６４６及び付勢デバイス６４４を受ける端部を含むことができ、シェル層６４１及び／又はソケット本体６３０の端部は開口を含むことができ、この開口を介して尾部６４６がシェル層６４１内で摺動するとき先端６４５も摺動する。先端６４５は、電気コネクタに電気的に接続される装置上の対応するパッド、例えば、ＩＣチップやＰＣＢ上の対応するパッドに接触するように形付けられることができる。尾部６４６は、同尾部６４６の外側表面とシェル層６４１の内側表面との間に殆ど又は全く隙間を生じずにシェル層６４１に摺動可能に受容される断面を有することができる。

付勢デバイス６４４は一つ又は二つのプランジャ６４３に付勢力を印加してシェル層６４１から外方へプランジャ（複数可）６４３を付勢することが可能なバネ又は他のデバイスであってよい。図６及び図７に示した例示的な実施形態において、両方のプランジャ６４３に付勢力を印加するために単一の付勢デバイス６４４が提供されてよい。或いは、プランジャ６４３に個別に付勢力を加えるために二つの付勢デバイス６４４が提供されてよい。付勢デバイス６４４は、シェル層６４１の内側表面の形状に対応するように形付けられた断面を有することができる。

プランジャ先端６４５とプランジャ尾部６４６は導電性の材料から形成されてプランジャ６４３とシェル層６４１との間、例えば、ＩＣチップとＰＣＢとの間の電気的な接続を可能にすることができる。よって、例示的な実施形態において、プランジャ尾部６４６とシェル層６４４との間の電気的な接続を助けるためにシェル層６４１の内側表面とプランジャ尾部６４６の外側表面は互いの表面間に隙間を生じないように互いに接触することができる。例えば、プランジャ尾部６４６は、シェル層６４４の内部断面とほぼ同じ断面形状及び大きさで形成することができる。よって、プランジャ尾部６４６の外側表面の少なくとも一部をシェル層６４４の内側表面に同形を成すように形成することができる。付勢デバイス６４４はまた、導電性材料で形成することができるとともにＩＣチップとＰＣＢとの間の電気的な接続を可能にすることもできる。

プランジャ６４３は付勢デバイス６４４に対して内向きの力を受けてシェル層６４１の内方へ押し下げられる（収縮される）。例えば、電気コネクタがＩＣチップをＰＣＢへ電気的に接続させる実施形態において、ＩＣチップとＰＣＢの間にソケット本体６３０、シェル層６４１、コンタクトプローブ６４０、及び保持具６５０を挟むことができる。この構成において、ＩＣチップとＰＣＢは、プランジャ６４３をシェル層６４１の内方へ押下げさせる各々のプランジャ先端６４５へ力を印加することができる。よって、各々のコンタクトプローブ６４０の一端上のプランジャ先端６４５はＩＣチップ上の各々のパッドに接触し、各々のコンタクトプローブ６４０の反対端上のプランジャ先端６４５はＰＣＢ上の各々のパッドに接触する。シェル層６４１に対して拡大したり縮小したりするプランジャ６４３の機能はＩＣチップの大きさのばらつきを補うことができる。また、プランジャ６４３を外方に付勢することによってプランジャ６４３と各々のＩＣチップやＰＣＢの間でより確実な接続が可能となる。

シェル層６４１は、同シェル層６４１の外側又は外側表面の少なくとも一部がソケットキャビティ６３１の内側表面に同形を成すようにソケットキャビティ６３１内に形成することができる。例示的な実施形態において、シェル層６４１は、以下に詳述するように、ソケットキャビティ６３１の内部に直接形成することができる。コンタクトプローブ６４０もまた、ソケット本体６３０のソケットキャビティ６３１の内部に直接組み立てることができる。シェル層６４１及びコンタクトプローブ６４０はソケット本体６３０とは別体で組み立てられないので、ソケット本体６３０の外側でこれらの部品を取り扱うことによってシェル層６４１及び／又はコンタクトプローブ６４０を破壊するリスクが軽減される。例えば、以下に記載するように、シェル層６４１を壊したり曲げたりするリスクを高める可能性のある、シェル層６４１自体をソケットキャビティ６３１内へ摺動させる必要もなくなる。

図８〜図１４は例示的な実施形態による電気コネクタを形成するための方法を示している。図８に示すように、コア８００を形成することができる。コア８００は、以下に記載するように、例えば、化学エッチング等によって、溶解されるか、又は、化学的に除去されることが可能な材料で形成することができる。例えば、コア８００は、アルミニウム合金から形成することができる。コア８００は、本体部分８０１、肩部８０２、及び首部８０３を含み得る。図８に示したように、本体部分８０１は首部８０３より大なる断面積（例えば、より大なる外径）を有することができ、肩部８０２は、本体部分８０１と首部８０３との間の移行部を形成することができる。或いは、コア８００は他の形状を有してもよい。例えば、肩部８０２を省略して、本体部分８０１が直接首部８０３へ移行することもできる。

図９に示すように、ソケットキャビティ６３１をソケット本体６３０に形成することができる。図９に示すように、ソケットキャビティ６３１は、ソケット本体６３０の深さを貫通して全体的に延出することができる。ソケットキャビティ６３１は、本体部分９３２、肩部９３３、及び首部９３４を含み得る。図９に示すように、本体部分９３２は、首部９３４より大なる断面積（より大なる内径）を有することができ、肩部９３３は本体部分９３２と首部９３４の間に移行部を形成することができる。或いは、ソケットキャビティ６３１は他の形状を有することもできる。例えば、肩部９３３を省略して、本体部分９３２が首部９３４へ直接移行することもできる。ソケット本体６３０の深さ、すなわち、ソケットキャビティ６３１が延出する大きさはコア８００の長さより短くてよい。

図１０に示したように、コア８００は一以上の層で貼着又はコーティングすることができる。例示的な実施形態において、コア８００は、最初に、コア８００の外側表面のほぼ全体を第１の層１０００で、その後、第１の層１０００の外側表面のほぼ全体を第２の層１００１で、コーティングすることができる。或いは、コア８００は、単一層又は二以上の層でコーティングすることができる。また、例示的な実施形態において、第１の層１０００をコア８００上にめっき合金でめっきすることができ、第２の層１００１を第１の層１０００上に他のめっき合金でめっきすることができる。例えば、第１の層１０００を金で形成することができ、約０．５μｍ（マイクロメートル又はミクロン）〜３μｍの膜厚を有することができる。第２の層１００１はニッケルから形成することができ、約３μｍ〜１０μｍ以上の膜厚を有することができる。或いは、第１の層１０００はニッケル又は他のめっき合金で形成することができ、第２の層１００１は金又は他のめっき合金で形成することができる。各々の層のめっき合金材料や膜厚は具体的な用途に基づいて決定することができる。

次に、図１１に示したように、図１０に示した層１０００、１００１を有するコア８００はソケットキャビティ６３１に圧入することができる。例えば、層１０００、１００１を有するコア８００は、この層１０００、１００１を有するコア８００の本体部分８０１、肩部８０２、及び首部８０３の外側表面がソケットキャビティ６３１の対応する本体部分９３２、肩部９３３、及び首部９３４の内側表面に近位配設されかつ接触するように、ソケットキャビティ６３１へ圧入されることができる。これによって、層１０００、１００１はソケットキャビティ６３１に圧入又は圧縮されて、第２の層１００１の外側表面をソケットキャビティ６３１の内側表面へ貼着することができる。

図１１に示すように、層１０００、１００１を有するコア８００がソケットキャビティ６３１に圧入されるときにコア８００と層１０００、１００１との端部のいずれか一端及び両端がソケット本体６３０から外方に延出するようにソケット本体６３０の深さは層１０００、１００１を有するコア８００の長さより短くすることができる。図１２は、ソケット本体６３０から外方に延出するコア８００と層１０００、１００１との端部が除去される任意のステップを示している。コア８００と層１０００、１００１との端部を除去するか又は切削するために任意の方法を使用することができる。図１２に示すように、コア８００と層１０００、１００１との端部は、層１０００、１００１及びコア８００がソケット本体６３０の端部と面一になるように除去することができる。これによって、コア８００は端部の少なくとも一つから露出される。図８〜図１４に示した態様による方法は、例えば、図１６〜図２１に関連して以下に記載するように、特定の実施形態においては必要とされない場合もある。

図１３に示したように、コア８００は、シェルキャビティ１３４０を有するソケットシェル１３００を形成するために除去することができる。例示的な実施形態において、コア８００と層１０００、１００１との端部を除去してコア層８００の端部を露出した後、コア８００は、例えば、化学エッチングによって溶解されるか及び／又は化学的に除去されることができる。化学エッチング処理中、化学溶剤が（例えば、ソケット本体６３０を化学溶剤に浸漬することによって）コア８００に塗布されることで、層１０００、１００１又はソケット本体６３０を除去せずにコア８００を除去することができる。例えば、例示的な実施形態において、化学溶剤は、例えば、コア８００を形成するために使用されるアルミニウム合金や他の材料を除去するが、層１０００、１００１を形成するために使用されるニッケル、金、又は他のめっき合金やソケット本体６３０を形成するために使用される材料を除去しない水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）や他の溶液等の塩基溶液であってよい。従って、コア８００を除去した後、層１０００、１００１及びソケット本体６３０は残留してソケットシェル１３００を形成し、第１の層１０００の内側表面はソケットシェル１３００内にシェルキャビティ１３４０を形成する。

層１０００、１００１はシェル層６４１を形成し、同シェル層６４１は、図１１に関連して上記したように、ソケット本体６３０内に埋め込まれかつシェルキャビティ６３１内に層１０００、１００１を有するコア８００を圧入することによってソケットキャビティ６３１の内側表面に貼着される。シェル層６４１の外側表面全体（又はその一部）は、ソケット本体６３０内のソケットキャビティ６３１の内側表面に対面しておりかつ同形であり、ソケットキャビティ６３１に対面しているシェル層６４１の外側表面（又はその一部）とソケットキャビティ６３１の対応する内側表面は、両表面間に隙間が生じないように相互に接触することができる。

図１４に示したように、プランジャ６４３及び付勢デバイス６４４はソケットキャビティ１３４０に挿入され、保持具６５０はプランジャ先端６４５に外挿される。例示的な実施形態において、第１のプランジャ６４３は、プランジャ先端６４５がソケットキャビティ首部９３４よって形成されたシェルキャビティ１３４０の一部に挿通されそのプランジャ尾部６４６がソケットキャビティ本体部分９３２によって形成されたシェルキャビティ１３４０の一部の内部に摺動可能に配置されるように、挿入される。その後、付勢デバイス６４４及び第２のプランジャ６４３はシェルキャビティ１３４０に挿入されることができる。付勢デバイス６４４は二つのプランジャ６４３の各々のプランジャ尾部６４６同士の間に位置決めすることができ、第２のプランジャ６４２のプランジャ尾部６４６はソケットキャビティ本体部分９３２によって形成されたシェルキャビティ１３４０の一部の内部に摺動可能に配置される。次に、保持具６５０は、第２のプランジャ６４３のプランジャ先端６４５が保持具キャビティ６５１に挿通されるように、ソケットシェル１３００に対して位置決めされる。保持具６５０はソケットシェル１３００におけるプランジャ６４３及び付勢デバイス６４４の摺動動作を保持し制限するはたらきをする。両プランジャ６４３のプランジャ尾部６４６はその外側表面の少なくとも一部がシェルキャビティ１３４０の内側表面と同形を成し、各プランジャ尾部６４６の外側表面とシェルキャビティ１３４０の内側表面は両表面間に隙間が生じないように相互に接触することができる。

図８及び図１０に関連して上記したように、コア８００は個別に切削され、その後、第１及び第２の層１０００、１００１でめっきすることができる。或いは、図１５に示したように、図８に示したコア８００はワイヤ１５００から形成することができる。ワイヤ１５００はほぼ一定した断面を有し、その後、図１５に示すように、各々が本体部分８０１、肩部８０２、及び首部８０３を含むコア８００の連結された連続体を形成するようにスタンピングすることができる。コア８００は、図８に示したコア８００を形成するためにワイヤ１５００から個別に切削することができる。コア８００は、図１０に示したように、第１及び第２の層１０００、１００１で更にめっきすることができる。

図９及び図１１〜１４はソケット本体６３０内の単一のソケットキャビティ６３１を示しているが、複数のソケットキャビティ６３１を単一のソケット本体６３０内に形成することができる。数多くのコア８００は、図８、図１０、図１５に関連して上記した実施形態と同様に形成され層状に作ることができ、図１１に関連して上記した実施形態と同様に、単一ソケット本体６３０の各々のソケットキャビティ６３１に圧入することができる。各コア１６００と各ソケットキャビティ６３１は一対一で対応している。層１０００、１００１を有する数多くのコア８００の端部は、図１２に関連して上記したように、除去することができ、ソケット本体６３０は全体を化学溶剤に浸漬することができる。化学溶剤は、図１３に関連して上記した実施形態と同様に、単一のソケット本体６３０内のすべてのコア８００を除去して、数多くのシェルキャビティ１３４０を有するソケットシェル１３００を形成することができる。その後、一つの付勢デバイス６４４と一対のプランジャ６４３は各シェルキャビティ１３４０に挿入することができ、保持具６５０は、図１４に関連して上記した実施形態と同様に、プランジャ先端６４５が保持具６５０の各々の保持具キャビティ６５１に挿通することができるようにソケットシェル１３００に対して位置決めすることができる。

図１６〜図２１は、他の例示的な実施形態による電気コネクタを形成するための方法を示している。図１６に示したように、コア１６００が形成される。コア１６００は、例えば、化学エッチング等によって、溶解されるか又は化学的に除去されることが可能な材料から形成される。例えば、コア１６００はアルミニウム合金から形成することができる。図１６に示したように、コア１６００は一定の断面を有することができる。例えば、コア１６００の断面は、円形、楕円形、正方形、長方形等を有することができる。或いは、コア１６００は他の形状を有することもできる。コア１６００は、図１６に示すように、ソケットキャビティ６３１の本体部分９３２の深さにほぼ等しい長さを有するように形成することができる。

図１７に示したように、ソケットキャビティ６３１はソケット本体６３０に形成されている。図９に関連して上記したように、ソケットキャビティ６３１はソケット本体６３０に形成することができる。図１６〜図２１に示した例示的な実施形態において、以下に記載するように、ソケット本体６３０の深さ、すなわち、これに沿ってソケットキャビティ６３１が延出する大きさはコア１６００の長さより長くすることができる。

図１８に示すように、コア１６００は一以上の層で貼着するか又はコーティングすることができる。例示的な実施形態において、コア１６００の外側側面、即ち、ソケットキャビティ６３１の内側表面に対面する外側表面をコーティングすることができる。コア１６００は最初に第１の層１８００で次に第２の層１８０１でコーティングすることができる。或いは、コア１６００は単一層又は二以上の層でコーティングすることができる。また、例示的な実施形態において、第１の層１８００はめっき合金でコア１６００へめっきすることができ、第２の層１８０１は別のめっき合金で第１の層１８００へめっきすることができる。例えば、第１の層１８００は金で形成され約０．５μｍ〜３μｍの厚さを有することができる。第２の層１８０１はニッケルで形成され約３μｍ〜１０μｍ以上の厚さを有することができる。或いは、第１の層１８００はニッケル又は他のめっき合金から形成され、第２の層１８０１は金又は他のめっき合金で形成することができる。各々の層のめっき合金材料及び膜厚は、具体的な用途に基づいて決定することができる。

図１９に示したように、層１８００、１８０１を有するコア１６００は、図１８に示したように、ソケットキャビティ６３１に圧入することができる。例えば、層１８００、１８０１を有するコア１６００は、第２の層１８０１の外側表面がソケットキャビティ６３１の本体部分９３２の内側表面に近位配設されかつ接触するようにソケットキャビティ６３１に圧入することができる。ソケット本体６３０の深さは層１８００、１８０１を有するコア１６００の長さより長くかつコア１６００の端部が露出している（層１８００、１８０１で覆われてない）ので、図１２に関連して説明したようなコア１６００と層１８００、１８０１との端部を除去する必要がない。これによって、層１８００、１８０１がソケットキャビティ６３１に圧入され又は圧縮されることにより、第２の層１８０１の外側表面がソケットキャビティ６３１の内側表面に貼着される。

図２０に示すように、コア１６００はシェルキャビティ２０４０を有するソケットシェル２０００を形成するために除去することができる。例示的な実施形態において、コア１６００は、例えば、化学エッチングによって、溶解されるか及び／又は化学的に除去されることができる。化学エッチング処理中、化学溶剤は（例えば、ソケット本体６３０を化学溶剤に浸漬することによって）コア１６００に塗布されて、層１８００、１８０１又はソケット本体６３０を除去せずに、コア１６００を除去することができる。例えば、例示的な実施形態において、化学溶剤は、例えば、コア１６００を形成するために使用されるアルミニウム合金や他の材料を除去するが、層１８００、１８０１を形成するために使用されるニッケル、金、又は他のめっき合金又はソケット本体６３０を形成するために使用される材料を除去しない、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）や他の溶液等の塩基溶液であってよい。従って、コア１６００を除去した後、層１８００、１８０１及びソケット本体６３０は残留してソケットシェル２０００を形成し、第１の層１８００の内側表面はソケットシェル２０００内にシェルキャビティ２０４０を形成する。

層１０００、１００１はシェル層６４１を形成し、同シェル層６４１は、図１９に関連して上記したように、ソケット本体６３０内に埋め込まれかつソケットキャビティ６３１内に層１０００、１００１を有するコア１６００を圧入することによってソケットキャビティ６３１の内側表面に貼着される。シェル層６４１の外側表面全体（又はその一部）は、ソケット本体６３０内のソケットキャビティ６３１の内側表面に対面しておりかつ同形であり、ソケットキャビティ６３１に対面しているシェル層６４１の外側表面（又はその一部）とソケットキャビティ６３１の対応する内側表面は、両表面間に隙間が生じないように相互に接触することができる。

図２１に示すように、プランジャ６４３及び付勢デバイス６４４はソケットキャビティ２０４０に挿入され、保持具６５０はプランジャ先端６４５に外挿される。例示的な実施形態において、第１のプランジャ６４３は、そのプランジャ先端６４５がソケットキャビティ首部９３４よって形成されたシェルキャビティ２０４０の一部に挿通され、そのプランジャ尾部６４６がソケットキャビティ本体部分９３２によって形成されたシェルキャビティ１３４０の一部の内部に摺動可能に配置されるように、挿入される。その後、付勢デバイス６４４及び第２のプランジャ６４３はシェルキャビティ２０４０に挿入されることができる。付勢デバイス６４４は二つのプランジャ６４３の各々のプランジャ尾部６４６同士の間に位置決めすることができ、第２のプランジャ６４２のプランジャ尾部６４６はソケットキャビティ本体部分９３２によって形成されたシェルキャビティ２０４０の一部の内部に摺動可能に配置される。次に、保持具６５０は、第２のプランジャ６４３のプランジャ先端６４５が保持具キャビティ６５１に挿通されるように、ソケットシェル２０００に対して位置決めされる。保持具６５０は、ソケットシェル２０００におけるプランジャ６４３及び付勢デバイス６４４の摺動動作を保持し制限するはたらきをする。両プランジャ６４３のプランジャ尾部６４６はその外側表面の少なくとも一部がシェルキャビティ２０４０の内側表面と同形を成し、各プランジャ尾部６４６の外側表面とシェルキャビティ２０４０の内側表面は両表面間に隙間が生じないように相互に接触することができるよう、形成されることができる。

図１６及び図１８に関連して上記したように、コア１６００は個別に切削され、その後、第１及び第２の層１８００、１８０１で個別にめっきすることができる。或いは、図２２に示したように、図１６に示したコア１６００はワイヤ２２００から形成することができる。ワイヤ２２００はほぼ一定した断面を有することができる。コア１６００は、例えば、図１６に示したコア１６００等の所定の長さのコア１６００を形成するために、ワイヤ２２００から個別に切削することができる。その後、ワイヤ２２００からコア１６００を切削した後、コア１６００は、図１８に示したように、第１及び第２の層１８００、１８０１でめっきすることができる。或いは、ワイヤ２２００は、同ワイヤ２２００からコア１６００を切削する前に第１及び第２の層１８００、１８０１でめっきすることができる。ワイヤ２２００からコア１６００を切削する前にワイヤ２２００がめっきされる場合、図１８に示したようにコア１６００を個別にめっきする工程は省略することができる。

図１７及び図１９〜２１はソケット本体６３０内の単一のソケットキャビティ６３１を示しているが、数多くのソケットキャビティ６３１を単一のソケット本体６３０内に形成することができる。数多くのコア１６００は、図１６、図１８、図２２に関連して上記した実施形態と同様に、形成され層状に作ることができ、図１９に関連して上記した実施形態と同様に、単一ソケット本体６３０の各々のソケットキャビティ６３１に圧入することができる。各コア１６００と各ソケットキャビティ６３１は一対一で対応している。ソケット本体全体６３０は化学溶剤に浸漬することができる。化学溶剤は、図２０に関連して上記した実施形態と同様に、単一のソケット本体６３０内のすべてのコア１６００を除去して、数多くのシェルキャビティ２０４０を有するソケットシェル２０００を形成することができる。その後、一つの付勢デバイス６４４と一対のプランジャ６４３は各シェルキャビティ２０４０に挿入することができ、保持具６５０は、図２１に関連して上記した実施形態と同様に、プランジャ先端６４５が保持具６５０の各々の保持具キャビティ６５１に挿通することができるようにソケットシェル２０００に対して位置決めすることができる。

上記したように、コア８００（又は１６００）は、ソケットシェル１３００（又は２０００）を形成するために使用することができる。コア８００（又は１６００）は、ソケットキャビティ６３１に挿入されるときにコア８００（又は１６００）に掛かる圧縮等の印加される力に耐えられるだけ強力に形成することができる。例えば、コア８００（又は１６００）は、これらの力に耐えるほど強くかつ化学的に除去することを可能にすることを確実にするように、特定の材料から及び／又は特定の形状で形成することができる。

層１０００、１００１（又は１８００、１８０１）を有するコア８００（又は１６００）をソケットキャビティ６３１に圧入又は圧縮することによって、ソケットシェル１３００（又は２０００）は、ソケット本体６３０と、層１０００、１００１（又は１８００、１８０１）によって形成された埋め込まれたシェル層６４１と、の間に隙間を生じずに及び／又は隙間嵌めによって形成することができる。シェル層６４１の外側表面の少なくとも一部はソケットキャビティ６３１の内側表面に同形である。これによって、（プランジャ６４３及び付勢デバイス６４４によって形成された）シェル層６４１及び／又はコンタクトプローブ６４０がソケット本体６３０に挿入され支持されたときに変形する危険性が低減される。

また、上記したように、シェル層６４１はソケット本体６３０内に直接形成することができるので、従来のバネプローブを形成する時に典型的に実行される各コンタクトプローブのシェルの端部を圧着する必要がある等のいくつかの工程を回避することができる。

本発明のシステム及びプロセスにおいて様々な変更及び変形が本発明の範囲を逸脱することなく実行可能であることは当業者にとって明確であろう。即ち、本発明の明細書や実施を理解することによって他の実施形態が可能であることは当業者にとって明確であろう。明細書及び実施例は例示目的のみを意図しており、真の範囲は以下のクレームとその均等物によって示している。

６３０ ソケット本体
６３１ ソケットキャビティ
６４１，６４４ シェル層
６４３ プランジャ
６４４ 付勢デバイス
８００，１６００ コア
１０００，１００１，１８００，１８０１ 層

Claims (10)

1. 電気コネクタを形成する方法であって、
   少なくとも一つの層がコアの外側表面の少なくとも一部と同形を成すように前記コアに前記少なくとも一つの層を貼着させるステップと、
   前記少なくとも一つの層を有している前記コアをソケットシェルのソケット本体のソケットキャビティへ挿入するステップであって、前記ソケットキャビティが内側ソケット表面を含む、ステップと、
   前記少なくとも一つの層が前記ソケットキャビティの前記内側ソケット表面に貼着された少なくとも一つのシェル層を形成するように、前記少なくとも一つの層の少なくとも一部を残しながら前記ソケットキャビティから前記コアを除去し、前記少なくとも一つのシェル層は、前記内側ソケット表面の少なくとも一部と同形でありながら前記内側ソケット表面の前記少なくとも一部に層として貼着され外側シェル表面を有するシェルキャビティを含み、前記少なくとも一つのシェル層は第１のシェル材料を備えるステップと、
   前記少なくとも一つのプランジャが前記シェルキャビティ内に摺動可能に受容されると共に前記シェルキャビティの第１の端部の第１の開口を介して突出し、付勢デバイスが前記少なくとも一つのプランジャに付勢力を印加し、かつ前記少なくも一つのプランジャの尾部が前記少なくとも一つのシェル層に摺動可能に受容されると共に接触するように、少なくとも一つのプランジャと前記付勢デバイスを前記シェルキャビティ内へ挿入し、前記少なくとも一つのプランジャと前記付勢デバイスがコンタクトプローブを構成するステップと
   を含む、方法。
2. 前記シェルキャビティにおける前記少なくとも一つのプランジャと前記付勢デバイスの少なくとも一つの摺動動作を制限するために、保持具を用いて前記シェルキャビティの開口端を少なくとも部分的に閉成し、前記保持具は前記ソケットシェルと接触し、前記少なくも一つのプランジャの摺動動作を制限し、前記付勢デバイスは、前記少なくとも一つのプランジャを一つのプランジャの前記尾部が前記保持具と前記少なくとも一つのシェル層に接触する位置に位置するように、前記少なくとも一つのプランジャに付勢力を印加するように構成されている、ステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのプランジャの摺動を制限するために前記少なくとも１つのプランジャが保持具キャビティを介して延出するように、前記保持具キャビティを有する保持具を前記ソケットシェルに貼着することを更に含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つのプランジャと前記付勢デバイスを挿入することには、尾部が前記保持具と前記少なくとも１つのシェル層に接触し、前記付勢デバイスが前記少なくとも１つのプランジャに付勢力を印加するように、前記少なくとも１つのプランジャの前記尾部を前記シェルキャビティ内へ挿入することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記内側ソケット表面は、本体部と、前記内側ソケット表面の前記本体部の断面寸法よりも小さな断面寸法を有する首部と、前記内側ソケット表面の前記本体部を前記内側ソケット表面の前記首部に接続する肩部とを含み、
   前記外側シェル表面は、前記内側ソケット表面の前記本体部と同形の本体部と、前記内側ソケット表面の前記首部と同形の首部と、前記内側ソケット表面の前記肩部と同形で前記外側シェル表面の前記本体部を前記外側シェル表面の前記首部に接続する肩部とを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのプランジャと前記付勢デバイスを挿入することには、前記付勢デバイスにより第１のプランジャを第２のプランジャから離すように、前記シェルキャビティの前記第１の端部の前記第１の開口を介して前記第１のプランジャを挿入することと、前記シェルキャビティの第２の端部の第２の開口を介して前記第２のプランジャを挿入することを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記電気コネクタは、集積回路チップをプリント回路基板に電気的に接続するためのインターコネクタであり、前記第１のプランジャは前記集積回路チップに電気的に接続するように構成されており、前記第２のプランジャは前記プリント回路基板に電気的に接続するように構成されている、請求項６に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの層を前記コアに貼着することには、前記少なくとも１つのシェル層が第１のめっき合金を有する第１の層と第２のめっき合金を有する第２の層とを含むように、前記第１のめっき合金を前記コアに貼着することと、次いで前記コアに前記第１のめっき合金とは異なる前記第２のめっき合金を貼着することとを含む、請求項１に記載の方法。
9. 複数のソケットキャビティの一つにそれぞれ配置された複数のコンタクトプルーブを形成するために何度も前記方法を繰り返すことを更に含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記複数のコンタクトプローブのそれぞれは、複数のコンタクトプローブのうちの他の前記コンタクトプローブによる集積回路チップとプリント回路基板との間の電気的接続から離れた、前記集積回路チップと前記プリント回路基板との間の電気的接続を設ける、請求項９に記載の方法。

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