JPH1019926A

JPH1019926A - 導電性接触子

Info

Publication number: JPH1019926A
Application number: JP8188199A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kazama; 俊男風間
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-23
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: US6043666A; JP3414593B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波数に対応するべく低インダクタンス化
及び低抵抗化可能な導電性接触子を提供する。【解決手段】コイルばね状導電性接触子３を同軸的に
受容する貫通孔２を軸線方向両端側に先細り部２ａを有
する形状に形成し、コイルばね状導電性接触子３を、貫
通孔２の中間部に受容されたコイルばね部４と、先細り
部２ａにより抜け止めされるテーパ形状にコイルばね部
４の両端側に密着巻きされた一対の電極ピン部５ａ・５
ｂとにより構成し、コイルばね部４に定常巻き部４ａと
比較的粗いピッチの粗巻き部４ｂとを設ける。【効果】構成を単純化して、コイルばね状導電性接触
子を容易に加工し得ると共に、コイルばね部に粗巻き部
を設けて巻き数を増やすことなくたわみ代を確保したこ
とから、低インダクタンス化及び低抵抗化を向上して高
周波数に対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子などの
検査やウェハテスト用のコンタクトプローブやプローブ
カード、あるいはＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）
・ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）・ＣＳＰ（チッ
プ・サイド・パッケージ）・ベアチップなどのソケット
や、コネクタなどに用いるのに適す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】

【発明が解決しようとする課題】例えば上記半導体素子
用ソケットに用いる場合には、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いる。したがって、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る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、高周波数に対応するべく低インダクタンス化及び低
抵抗化可能な導電性接触子を実現するために、本発明に
於いては、被接触体に弾発的に接触させるためのコイル
ばね状導電性接触子を絶縁性支持部材に設けた貫通孔に
同軸的に受容し、前記貫通孔を、その軸線方向両端側に
先細り部を有する形状に形成し、前記コイルばね状導電
性接触子が、前記貫通孔の中間部に受容されたコイルば
ね部と、前記先細り部により抜け止めされるテーパ形状
に前記コイルばね部の両端側に密着巻きされた一対の電
極ピン部とからなり、前記コイルばね部の一部に他の部
分よりも比較的粗いピッチの粗巻き部を設けたものとし
た。

【０００５】

【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。

【０００６】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る。本ソケットは、絶
縁性支持部材として２枚の絶縁板１を２層に積層して形
成されている。その両絶縁板１にはその厚さ方向に貫通
する貫通孔２が設けられており、その貫通孔２内には、
同軸的にコイルばね状導電性接触子３が受容されてい
る。

【０００７】貫通孔２は、その軸線方向中間部を所定の
長さにわたって同一径の円筒状に形成されているが、そ
の軸線方向両端側を、外方に臨む開口に向けて先細りの
テーパ孔状の先細り部２ａを形成されている。

【０００８】コイルばね状導電性接触子３は、同一の導
電性ばね材をコイル状に巻回して形成されており、上記
貫通孔２の円筒状中間部内に径方向にある程度の遊びを
もって受容されるコイルばね部４と、そのコイルばね部
４の軸線方向両端からテーパ状に密着巻きされた一対の
電極ピン部５ａ・５ｂとからなる。なお、電極ピン部５
ａ・５ｂのテーパ形状は、貫通孔２の先細り部２ａと概
ね補完的形状をなしている。

【０００９】上記コイルばね部４の自然長を貫通孔２の
円筒状中間部の軸線方向長さよりも長くしておき、両絶
縁板１を両者間にコイルばね状導電性接触子３を挟むよ
うにして重ね合わせて、コイルばね状導電性接触子３を
両絶縁板１に組み付ける。このとき、電極ピン部５ａ・
５ｂがテーパ形状になっていることから、その先端を各
絶縁板１の貫通孔２の開口の任意の位置で若干没入させ
るのみで、両絶縁板１を重ね合わせる作業で、貫通孔２
の先細り部２ａに案内されるようにして電極ピン部５ａ
・５ｂが先細り部２ａに収まるため、針状の電極ピンを
孔に通して組み付けるものに対して、組み付け作業を極
めて容易に行うことができる。そして、両絶縁板１を完
全に重ね合わせて例えばねじ止めにて固着することによ
り、コイルばね部４の弾発付勢力により各先細り部２ａ
のテーパ面に各電極ピン部５ａ・５ｂが衝当して、コイ
ルばね状導電性接触子３が抜け止めされる。

【００１０】テーパ状の電極ピン部５ａ・５ｂが先細り
部２ａに弾発的に衝当しているため、コイルばね状導電
性接触子３を並列に複数配設した場合における各電極ピ
ン部の突出端の位置のばらつきを好適に小さくすること
ができる。また、上記弾発的衝当による初期荷重を与え
ておくことにより、被接触体に弾発的に接触させた場合
の相手の高さの違いに対するたわみ量の変化による荷重
変化を好適に少なくすることができる。

【００１１】このようにして、貫通孔２に受容されたコ
イルばね状導電性接触子３の各電極ピン部５ａ・５ｂ
は、自然状態で貫通孔２の外方に各先端部を所定量突出
し得るようになっている。そして、それら各電極ピン部
５ａ・５ｂを、基板６の配線パターン６ａと、半導体素
子としての例えばＢＧＡ７の半田球からなる端子７ａと
に接触させて、本ソケットを使用する。

【００１２】従って、本ソケットの導電性接触子にあっ
ては、コイルばね状導電性接触子３のみを介して電気信
号が伝達されることになり、基板６とＢＧＡ７との間に
何ら不必要な半田付けなどの結合部がないため、電気的
抵抗が安定化している。

【００１３】ところで、コイルばねを導体とする場合、
その巻き数ＮとインダクタンスＨとの間には、係数をＡ
とし、ばね長さをＬとすると、Ｈ＝Ａ・Ｎ²／Ｌの関係
があり、低インダクタンス化のためにはＮを極力少なく
することが重要である。しかしながら、弾発的に接触さ
せて使用する場合にはある程度のたわみ代も必要であ
り、数巻きから十数巻き必要であることが実験から知ら
れている。

【００１４】本発明によれば、前記コイルばね部４を、
比較的ピッチの細かい定常巻き部４ａと、その定常巻き
部４ａに対して比較的ピッチの粗い粗巻き部４ｂとを設
けるように巻回して形成している。ここで、定常巻き部
４ａよりも粗巻き部４ｂのばね状数が大きい。

【００１５】従って、ばねを圧縮した場合には、例えば
一方の電極ピン部５ａを配線パターン６ａに接触させる
べく図２に示されるように基板６に対して両絶縁板１か
らなる絶縁性支持部材を近接状態に図示されないブラケ
ットにて固定した場合には、まず定常巻き部４ａがたわ
んで密着状態になる。次に、他方の電極ピン部５ｂを端
子７ａに接触させるべく図３に示されるようにＢＧＡ７
を図示されない固定具により固定した場合には、粗巻き
部４ｂがたわむようになる。

【００１６】この粗巻き部４ｂのたわみ代を前記したよ
うに被接触体の高さの違いに対するたわみ量を吸収し得
る程度に設定することにより、コイルばね部４の実質の
巻き数を極力少なくすることができる。図３に示される
ように、端子７ａ側の形状の不良や取付高さの違いに対
して好適に対処し得る。

【００１７】このようにして、巻き数を多くすることな
く、必要なたわみ代を確保したコイルばね状導電性接触
子３を用いることができ、低インダクタンス化及び低抵
抗化を好適に達成し得る。なお、電極ピン部５ａ・５ｂ
にあっては、密着巻きされていることから、巻線の軸線
方向に接触している部分を介して略軸線方向に電気が伝
わり得るため、電極ピン部５ａ・５ｂにおける巻き数が
電気的性能に影響することはない。

【００１８】図４には、本発明に基づく変形された実施
の形態が示されており、前記図示例と同様の部分には同
一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この図４
のものでは、被接触体が正常に形成されている場合にコ
イルばね部４が密着状態になるように設計されている。

【００１９】上記図示例と同様に端子７ａ側の形状の不
良や取付高さの違いをたわみにより吸収する必要がある
場合には、電極ピン部５ａ・５ｂの一部をコイルばね部
４内にずれ込ませて行う。そのため、電極ピン部５ａ・
５ｂのコイルばね部４に隣接する部分に素線を小径化し
た小径巻線部８を設けている。

【００２０】図５は、一方の電極ピン部５ａを配線パタ
ーン６ａに接触させるべく図示されないブラケットにて
固定した場合であり、前記図２に対応する図である。そ
して、前記図３と同様にＢＧＡ７を図示されない固定具
により固定した場合には、図６に示されるように、正常
に取り付けられた端子７ａに対しては上記したようにコ
イルばね部４が互いに密接し、各密接部を介して電気が
伝わり得るため、インダクタンスに大きく影響する巻き
数が０とみなすことができ、パイプ状の導体に電気を通
す場合に相当し、より一層電気的特性を向上し得る。ま
た、図６の右側部分に示したように正常状態よりも高く
取り付けられたものに対しては、上記したように小径巻
線部８のコイルばね部４内へのずれ込みにより吸収し得
る。

【００２１】また、本発明にあっては、図７に示される
ように、電極ピン部５ａ・５ｂの各突出部分にストレー
ト形状の円筒部９を形成しても良い。このようにするこ
とにより、電極ピン部５ａ・５ｂの各突出部分の平面上
の位置を比較的高精度に位置決めし得る。また図８に示
されるように、貫通孔を先細り部２ａのみにしても良
い。この場合には、貫通孔の加工を簡素化でき、製造コ
ストを低廉化し得る。

【００２２】さらに、図９には本発明に基づく他の実施
の形態が示されており、前記図示例と同様の部分には同
一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この図示
例では、コイルばね部４を、その軸線方向中間部に設け
られた密着巻き部４ｃと、密着巻き部４ｃの軸線方向の
一端側に設けられた定常巻き部４ａと、密着巻き部の軸
線方向の他端側に定常巻き部４ａよりも比較的粗いピッ
チで設けられた粗巻き部４ｂとにより構成している。こ
のようにすることにより、コイルばね状導電性接触子３
の単体使用時のからみを防止する対策とすることができ
る。

【００２３】

【発明の効果】このように本発明によれば、コイルばね
形状のみで弾発力を発生させるコイルばね部とテーパ状
に密着巻きした電極ピン部を形成してコイルばね状導電
性接触子としたことにより、構成を単純化して、コイル
ばね状導電性接触子を容易に加工し得ると共に、コイル
ばね部に粗巻き部を設けて巻き数を増やすことなくたわ
み代を確保したことから、低インダクタンス化及び低抵
抗化を向上して高周波数に対応できる。

【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】一方の電極ピン部５ａを配線パターン６ａに接
触させた状態を示す図１に対応する図。

【図３】ソケットの使用状態を示す要部拡大側断面図。

【図４】本発明に基づく変形例を示す図１に対応する
図。

【図５】本発明に基づく変形例を示す図２に対応する
図。

【図６】本発明に基づく変形例を示す図３に対応する
図。

【図７】電極ピン部の変形例を示す図。

【図８】貫通孔の変形例を示す図。

【図９】本発明に基づく他の実施の形態を示す図１に対
応する図。

【符号の説明】

１絶縁板２貫通孔２ａ先細り部３コイルばね状導電性接触子４コイルばね部４ａ定常巻き部４ｂ粗巻き部４ｃ密着巻き部５ａ・５ｂ電極ピン部６基板６ａ配線パターン７ＢＧＡ７ａ端子８小径巻線部９円筒部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被接触体に弾発的に接触させるためのコ
イルばね状導電性接触子を絶縁性支持部材に設けた貫通
孔に同軸的に受容し、前記貫通孔を、その軸線方向両端側に先細り部を有する
形状に形成し、前記コイルばね状導電性接触子が、前記貫通孔の中間部
に受容されたコイルばね部と、前記先細り部により抜け
止めされるテーパ形状に前記コイルばね部の両端側に密
着巻きされた一対の電極ピン部とからなり、前記コイルばね部の一部に他の部分よりも比較的粗いピ
ッチの粗巻き部を設けたことを特徴とする導電性接触
子。
【請求項２】前記コイルばね部が、その軸線方向中間
部に設けられた密着巻き部と、前記密着巻き部の軸線方
向の一端側に設けられた定常巻き部と、前記密着巻き部
の軸線方向の他端側に前記定常巻き部よりも比較的粗い
ピッチで設けられた粗巻き部とからなることを特徴とす
る請求項１に記載の導電性接触子。