KR100615875B1 - 접속장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

특히, IC 등의 외부 접속부와 접촉하는 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 할 수 있는 접속장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
예를 들어, 도 4 의 (C) 와 같이 도전성 부재 (40) 의 상면, 하면 및 양 측면은 상기 보조 탄성부재 (41) 로 완전히 둘러싸여 있다. 상기 도전성 부재 (40) 는 상기 보조 탄성부재 (41) 보다도 비저항이 낮고, 상기 보조 탄성부재 (41) 는 도전성 부재 (40) 보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 재료이다. 이로 인해 스파이럴 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 향상시킬 수 있다.

Description

접속장치 및 그 제조방법 {CONNECTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1 은 전자 부품의 동작을 확인하기 위한 시험에 사용되는 검사장치를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 2-2 선에서의 단면도를 나타내며, 전자 부품이 장착된 상태의 단면도이다.
도 3 은 본 발명에서의 스파이럴 접촉자의 형상을 나타내는 확대사시도이다.
도 4 의 (A) 내지 (F) 는 각각 본 발명에서의 스파이럴 접촉자를 구성하는 각 턴마다의 접촉자편을 폭 방향과 평행한 방향으로부터 막두께 방향으로 절단하였을 때의 단면도이다.
도 5 는 기대의 상하면에 스파이럴 접촉자가 형성된 구조를 나타내는 부분단면도이다.
도 6 의 (A) 내지 (F) 는 본 발명에서의 제 1 제조방법을 나타내기 위한 각 공정도이다.
도 7 의 (A) 내지 (E) 는 본 발명에서의 제 2 제조방법을 나타내기 위한 각 공정도이다.
도 8 의 (A) 내지 (F) 는 본 발명에서의 제 3 제조방법을 나타내기 위한 각 공정도이다.
도 9 는 도 6 의 (F) 공정 후 무전해 도금법으로 밀착층, 보조 탄성부재의 도금 형성을 실시한 경우의 공정도이다.
도 10 은 도 6 의 (F) 공정 후 무전해 도금법으로 보조 탄성부재의 도금 형성을 실시한 경우의 공정도이다.
도 11 의 (A) 내지 (C) 는 도 6 내지 도 8 에 나타내는 공정 후에 실시되는 공정도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1：전자 부품 1a：구형 접촉자 (외부 접속부)
10：접속장치 11：기대 (基臺)
19, 46：이방성 도전접착제 20：스파이럴 접촉자
20a：접촉자편 21：기부
22：감기 개시단 23：감기 종료단
40：도전성 부재 41：보조 탄성부재
42：피막 부재 45：가이드 프레임
50, 60：기판 51, 61：레지스트
본 발명은, 예를 들어 IC (집적 회로) 등이 장착되는 IC 소켓인 접속장치에 관한 것으로, 특히 IC 등의 외부 접속부와 접촉하는 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 할 수 있는 접속장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 제 2002-175859 호에 기재되어 있는 반도체 검사장치는, 반도체를 외부의 회로기판 등에 전기적으로 임시 접속시키는 것이다. 반도체의 배면측에는 격자상 또는 매트릭스상으로 배치된 다수의 구형 접촉자가 형성되어 있고, 이것에 대향하는 절연기판 상에는 다수의 오목부가 형성되며, 이 오목부 내에 스파이럴 접촉자가 대향 배치되어 있다.
상기 반도체의 배면측을 상기 절연기판을 향해 가압하면, 상기 구형 접촉자의 외표면에 상기 스파이럴 접촉자가 나선형으로 감기도록 접촉되기 때문에, 개개의 구형 접촉자와 개개의 스파이럴 접촉자 사이의 전기적 접속이 확실하게 이루어지게 되어 있다.
그런데, 종래 상기 스파이럴 접촉자는 프레스 가공 등으로 형성되고 있었다. 그러나, 제품의 소형화에 따라 반도체 검사장치와 반도체 사이에서 미세한 범위에서의 전기적 접속을 확실하게 하기 위해서는 프레스 가공으로는 한계가 있어, 이후 상기 스파이럴 접촉자는 소형화의 촉진을 위해 프레스 가공을 대신하는 새로운 방법으로 형성할 필요가 있었다.
또한, 그러한 소형화의 촉진과 함께 스파이럴 접촉자에는 양호한 도전성과 스프링성이 요구된다.
그래서, 이러한 관점에서 상기 공보를 보면, 그 공보의 도 37 내지 도 39 에는 상기 스파이럴 접촉자를 형성하는 여러 가지 방법이 개시되어 있다.
그러나, 예를 들어 도 37 의 제조방법에서는 주로 니켈이 스파이럴 접촉자의 주체로서 도금 형성되어 있고, 이러한 스파이럴 접촉자를 사용한 미세 접점에서는 도체 저항이 너무 높아 검사 불량 또는 검사 불능이 되기 쉽다.
또한, 도 38 의 제조방법에서는, 스파이럴 접촉자를 구성하는 부재로서는 구리박 (4') 등 외에 기판 (63) 도 포함되어 있으며, 이러한 구성에서는 상기 스파이럴 접촉자의 스프링성이 저하하여 상기 반도체의 구형 접촉자의 형상에 맞춰 상기 스파이럴 접촉자가 양호하게 탄성 변형될 수 없어 접촉 불량을 일으키기 쉽다.
또한, 상기 공보에서는 스파이럴 접촉자의 도전성 및 스프링성의 쌍방을 적정하게 향상시키는 것에 관해 조금도 언급되어 있지 않다.
그래서, 본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 특히 IC 등의 외부 접속부와 접촉하는 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 하는 것이 가능한 접속장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 기대와, 상기 기대에 소용돌이형으로 형성된 복수의 스파이럴 접촉자를 가지며, 전자 부품의 복수의 외부 접속부가 상기 각 스파이럴 접촉자에 각각 접촉하는 접속장치에 있어서,
상기 스파이럴 접촉자를 구성하는 각 턴마다의 접촉자편을 폭 방향과 평행한 방향으로부터 막두께 방향으로 절단하였을 때, 어떤 단면에서도 상기 스파이럴 접촉자는 도전성 부재와 보조 탄성부재가 겹쳐 형성되며, 상기 도전성 부재는 상기 보조 탄성부재보다도 비저항이 낮고, 상기 보조 탄성부재는 상기 도전성 부재보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 것을 특징으로 하는 것이다.
이로 인해 상기 스파이럴 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 전자 부품의 접속단자의 형상에 맞춰 상기 스파이럴 접촉자가 적절히 변형하여 양호한 접속을 가능하게 하는 동시에 상기 전자 부품의 전기 특성의 검사를 양호하게 실시할 수 있다.
또, 본 발명에서는, 상기 스파이럴 접촉자를 구성하는 각 턴마다의 접촉자편을 폭 방향과 평행한 방향으로부터 막두께 방향으로 절단하였을 때, 어떤 단면에서도 상기 도전성 부재의 상면, 하면 및 양 측면이 상기 보조 탄성부재로 둘러싸여 있는 것이 바람직하다.
또는, 본 발명에서는, 상기 스파이럴 접촉자를 구성하는 각 턴마다의 접촉자편을 폭 방향과 평행한 방향으로부터 막두께 방향으로 절단하였을 때, 어떤 단면에서도 상기 보조 탄성부재의 상면, 하면 및 양 측면이 상기 도전성 부재로 둘러싸여 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 상기 보조 탄성부재는, Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 상기 도전성 부재는, Cu, Au, Ag 또는 Pd 또는 Cu 합금으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도전성 부재를 형성하는 상기 Cu 합금이 Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금인 것이 바람직하다.
Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금은 높은 전기 전도도와 높은 강도를 양립시킬 수 있는 재료이며, 스파이럴 접촉자의 재료에 적합하다.
특히, 상기 보조 탄성부재는 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택되고, 상기 도전성 부재가 Cu 합금일 때 상기 도전성 부재와 상기 보조 탄성부재 사이에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
복수의 원소가 혼재되어 있는 Cu 합금으로 이루어지는 도전성 부재의 표면에 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 직접 도금, 특히 무전해 도금하면 상기 보조 탄성부재가 불균일하게 형성되기 쉬워진다.
본 발명과 같이, 상기 도전성 부재와 상기 보조 탄성부재 사이에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층이 존재하고 있으면, Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 에 의해 형성된 상기 보조 탄성부재를 균일하게 막형성하는 것이 용이해진다.
상기 밀착층의 막두께는 0.01㎛ 내지 0.1㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명은, 기대와, 상기 기대에 소용돌이형으로 형성된 복수의 스파이럴 접촉자를 가지며, 전자 부품의 복수의 외부 접속부가 상기 각 스파이럴 접촉자에 각각 접촉하는 접속장치의 제조방법에 있어서,
복수의 상기 스파이럴 접촉자를 도전성 부재와 보조 탄성부재를 겹쳐 도금 형성하고, 이 때 상기 도전성 부재로는 상기 보조 탄성부재보다도 비저항이 낮고, 상기 보조 탄성부재로는 상기 도전성 부재보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 재료 를 각각 선택하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 도전성 부재와 상기 보조 탄성부재의 쌍방을 도금에 의해 형성함으로써 상기 스파이럴 접촉자의 소형화를 실현할 수 있는 동시에 상기 스파이럴 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에서는, 도전성 부재 또는 보조 탄성부재 중 어느 한 쪽을 금속박으로부터 스파이럴 형상으로 형성한 후, 그 위에 보조 탄성부재 또는 도전성 부재를 겹쳐 도금 형성해도 된다.
또한, 본 발명에서는, 상기 도전성 부재 또는 보조 탄성부재 중 어느 한 쪽으로부터 복수의 스파이럴 접촉자를 형성한 후, 상기 스파이럴 접촉자의 주위를 보조 탄성부재 또는 도전성 부재로 무전해 도금법에 도금하여 덮는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 도전성 부재를 Cu 합금을 사용하여 형성한 후, 상기 도전성 부재 상에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층을 형성하고, 이 밀착층 상에 상기 보조 탄성부재를 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
복수의 원소가 혼재되어 있는 Cu 합금으로 이루어지는 도전성 부재의 표면에 직접 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 도금, 특히 무전해 도금하면 상기 보조 탄성부재의 막두께가 불균일해지기 쉬워진다.
본 발명과 같이, 상기 도전성 부재 상에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층을 형성하면, Ni 또는 Ni-X ( 단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로 이루어지는 상기 보조 탄성부재를 균일하게 막형성하는 것이 용이해진다.
또는, 상기 보조 탄성부재를 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 사용하여 형성한 후, 상기 보조 탄성부재 상에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층을 형성하고, 이 밀착층 상에 상기 도전성 부재를 Cu 합금을 사용하여 형성해도 된다.
본 발명에 있어서, 상기 보조 탄성부재를 NiP 를 사용하여 형성할 때에는, 조성을 Ni100-xPx (단, x 는 at% 로 10 ≤x ≤30) 로 하는 것이 바람직하다.
보조 탄성부재에 사용하는 NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도를 10at% 이상으로 함으로써 니켈의 결정석출을 억제하여 스프링 물성 (기계 강도) 을 향상시킬 수 있다. 또한, 도금 응력 (특히, 압축 응력) 을 억제하여 도금 결함의 발생을 억제할 수 있다.
또한, NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도가 30at% 보다 커지면 Ni 와 P 의 각종 금속간 화합물이 석출된다. 이들 금속간 화합물은 매우 단단하여 깨지기 쉽기 때문에 스프링 물성이 열화된다.
NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도가 10 at% 이상 30at% 이하이면, 비정질의 존재에 의해 연성을 유지하면서 목적으로 하는 스프링 물성이 얻어진다. 목적으로 하는 스프링 물성의 구체예로서 인장 강도 1000MPa 이상이라는 기준이 있다.
상기 밀착층의 막두께는 0.01㎛ 내지 0.1㎛ 의 범위로 하는 것이 바람직하 다.
본 발명에서는, 상기 보조 탄성부재를 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 상기 도전성 부재를 Cu, Au, Ag 또는 Pd 또는 Cu 합금 중 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도전성 부재를 형성하는 상기 Cu 합금이 Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금인 것이 바람직하다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
도 1 은 전자 부품의 동작을 확인하기 위한 시험에 사용되는 검사장치를 나타내는 사시도, 도 2 는 도 1 의 2-2 선에서의 단면도를 나타내며, 전자 부품이 장착된 상태의 단면도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 검사장치 (10) 는 기대 (11) 와, 이 기대 (11) 의 한쪽 가장자리에 형성된 힌지부 (13) 를 통해 회전운동이 자유롭게 지지된 커버체 (12) 로 구성되어 있다. 상기 기대 (11) 및 커버체 (12) 는 절연성 수지 재료 등으로 형성되어 있으며, 상기 기대 (11) 의 중심부에는 도시한 Z2 방향으로 오목해지는 장전 영역 (기대；11A) 이 형성되어 있다. 그리고, 상기 장전 영역 (11A) 내에 반도체 등의 전자 부품 (1) 을 장착할 수 있게 되어 있다. 또한 기대 (11) 의 다른 쪽 가장자리부에는 피로크부 (14) 가 형성되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 이 검사장치 (10) 는 전자 부품 (1) 의 하면에 다수의 구형 접촉자 (외부 접속부；1a) 가 매트릭스상 (격자상 또는 바둑판 눈금 모양) 으로 배치된 것을 검사 대상으로 하는 것이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 상기 장전 영역 (기대；11A) 에는 소정 직경 치수로 이루어지고 장전 영역 (11A) 의 표면으로부터 기대 (11) 의 이면에 관통하는 복수의 오목부 (스루 홀；11a) 가 상기 전자 부품 (1) 의 구형 접촉자 (1a) 에 대응하여 형성되어 있다.
상기 오목부 (11a) 의 상면 (장전 영역 (11A) 의 표면) 에는 접촉자가 소용돌이형으로 형성된 복수의 스파이럴 접촉자 (20) 가 형성되어 있다.
도 3 은 상기 스파이럴 접촉자 (20) 의 사시도이다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 상기 스파이럴 접촉자 (20) 는 기대 (11) 에 도시 X 방향 및 Y 방향으로 소정 간격을 두고 복수 형성되어 있다.
상기 각 스파이럴 접촉자 (20) 는, 도 3 에서, 예를 들어 좌측 상방에 도시된 스파이럴 접촉자 (20) 와 같이 상기 오목부 (11a) 상방의 개구단의 가장자리부에 고정된 기부 (21) 를 가지며, 스파이럴 접촉자 (20) 의 감기 개시단 (22) 이 상기 기부 (21) 측에 형성되어 있다. 그리고, 이 감기 개시단 (22) 으로부터 소용돌이형으로 연장되는 감기 종료단 (23) 이 상기 오목부 (11a) 의 중심에 위치하게 되어 있다.
상기 오목부 (11a) 의 내벽면에는 도시하지 않는 도통부가 형성되어 있고, 도통부의 상단과 상기 스파이럴 접촉자 (20) 의 상기 기부 (21) 가 도전성 접착재 등으로 접속되어 있다. 또한 오목부 (11a) 하방의 개구단은 상기 도통부에 접속된 접속단자 (18) 로 막혀 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 상기 기대 (11) 의 하방에는 복수의 배선 패턴이나 기타 회로부품을 갖는 프린트기판 (30) 이 형성되고 있고, 상기 기대 (11) 는 이 프린트기판 (30) 상에 고정되어 있다. 상기 프린트기판 (30) 의 표면에는 상기 기대 (11) 의 저면에 형성된 접속단자 (18) 에 대향하는 대향전극 (31) 이 형성되어 있고, 상기 각 접속단자 (18) 가 각 대향전극 (31) 에 각각 접촉됨으로써 전자 부품 (1) 과 프린트기판 (30) 이 검사장치 (10) 를 통하여 전기적으로 접속된다.
한편, 검사장치 (10) 의 커버체 (12) 내면의 중앙 위치에는 전자 부품 (1) 을 도시 하방으로 누르는 볼록형 누름부 (12a) 가 상기 장전 영역 (11A) 에 대향하여 형성되어 있다. 또한 상기 힌지부 (13) 와 반대측이 되는 위치에는 로크부 (15) 가 형성되어 있다.
상기 커버체 (12) 의 내면과 누름부 (12a) 사이에는 상기 누름부 (12a) 를 커버체 (12) 의 내면에서 멀어지는 방향으로 힘을 가하는 코일 스프링 등으로 이루어지는 탄성지지부재가 형성되어 있다 (도시 생략). 따라서, 전자 부품 (1) 을 상기 오목부 (11a) 내에 장착하고 커버체 (12) 를 닫아 로크하면, 전자 부품 (1) 을 장전 영역 (11A) 의 표면에 접근하는 방향 (Z2 방향) 으로 탄성적으로 누르는 것이 가능해진다.
상기 기대 (11) 의 장전 영역 (11A) 의 크기는 상기 전자 부품 (1) 의 외형과 거의 같은 크기이고, 전자 부품 (1) 을 상기 장전 영역 (11A) 에 장착하여 커버체 (12) 를 로크하면, 전자 부품 (1) 측의 각 구형 접촉자 (1a) 와 검사장치 (10) 측의 각 스파이럴 접촉자 (20) 가 정확하게 대응하여 위치 결정할 수 있게 되어 있다.
커버체 (12) 의 로크부 (15) 가 기대 (11) 의 피로크부 (14) 에 로크되면, 전자 부품 (1) 이 상기 누름부 (12a) 에 의해 도시 하방으로 눌리기 때문에, 상기 각 구형 접촉자 (1a) 가 각 스파이럴 접촉자 (20) 를 오목부 (11a) 의 내부방향 (도시 하방) 으로 눌러내린다. 동시에, 스파이럴 접촉자 (20) 의 외형은 상기 감기 종료단 (23) 으로부터 감기 개시단 (22) 방향 (소용돌이의 중심에서 바깥 방향) 으로 눌러 확대되도록 변형하고, 상기 구형 접촉자 (1a) 의 외표면을 안도록 감겨, 각 구형 접촉자 (1a) 와 각 스파이럴 접촉자 (20) 가 접속된다.
상기 스파이럴 접촉자 (20) 를 구성하는 각 턴마다의 접촉자편 (20a) 을 폭 방향과 평행한 방향인 선 (4) 으로부터 막두께 방향으로 절단하여 그 절단면을 화살표 방향에서 보았을 때, 그 절단면은 도 4 와 같게 되어 있다.
도 4 의 (A) 에서는, 도전성 부재 (40) 상에 보조 탄성부재 (41) 가 겹쳐 형성되어 있다. 상기 도전성 부재 (40) 는 상기 보조 탄성부재 (41) 보다도 비저항이 낮은 재료로 형성되고, 상기 보조 탄성부재 (41) 는 상기 도전성 부재 (40) 보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 재료로 형성되어 있다.
도 4 의 (A) 와 같이, 도전성 부재 (40) 와 보조 탄성부재 (41) 를 겹쳐 형성함으로써 상기 스파이럴 접촉자 (20) 의 양호한 도전성은 도전성 부재 (40) 로 담보되며, 상기 스파이럴 접촉자의 양호한 스프링성은 상기 보조 탄성부재 (41) 로 담보된다.
도 4 의 (A) 에서는, 보조 탄성부재 (41) 상에 도전성 부재 (40) 가 겹쳐 형성된 것이어도 된다.
또한 도 4 의 (A) 에서 상기 도전성 부재 (40) 및 보조 탄성부재 (41) 의 쌍방이 도금으로 형성된 것이어도 되고, 하층측인 도전성 부재 (40)(혹은 하층측이 보조 탄성부재 (41) 이면 상기 보조 탄성부재 (41)) 가 금속박으로 형성되어 있고, 그 위에 상층측인 보조 탄성부재 (41)(혹은 상층측이 도전성 부재 (40) 이면 상기 도전성 부재 (40)) 가 도금 형성된 것이어도 된다.
도 4 의 (B) 에서는, 밑에서부터 도전성 부재 (40), 보조 탄성부재 (41) 및 피막 부재 (42) 의 순서로 적층 형성된 것이다. 여기서 상기 피막 부재 (42) 는 경도나 내마모성을 향상시키기 위해 형성된 것이다. 또한 상기 피막 부재 (42) 는 상기 보조 탄성부재 (41) 보다도 낮은 비저항을 갖는 재질로 형성되며, 전자 부품의 접촉자와의 접촉저항을 작게 하는 작용을 갖는 것이 바람직하다.
도 4 의 (C) 에서는, 도전성 부재 (40) 의 상면, 하면 및 양 측면이 상기 보조 탄성부재 (41) 로 완전히 둘러싸인 구성으로 되어 있다. 이와 같이 보조 탄성부재 (41) 에 의해 상기 도전성 부재 (40) 의 주위를 완전히 둘러싸는 구성이면 스파이럴 접촉자 (20) 의 스프링성을 보다 적절히 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또는 상기 보조 탄성부재 (41) 의 상면, 하면 및 양 측면이 상기 도전성 부재 (40) 로 완전히 둘러싸인 구조이어도 된다. 이러한 경우, 특히 고주파 대역에서의 사용시에 소용돌이 전류 손실을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있어 바람직하다. 이와 같이 상기 도전성 부재 (40) 또는 보조 탄성부재 (41) 가 축이 되 는 금속 부재의 주위를 완전히 덮도록 하기 위해서는, 예를 들어 상기 도전성 부재 (40) 또는 보조 탄성부재 (41) 를 무전해 도금법을 사용하여 도금 형성하면 된다.
도 4 의 (D) 는 도 4 의 (C) 의 응용예이며, 예를 들어 상기 도전성 부재 (40) 의 상면, 하면 및 양 측면을 완전히 보조 탄성부재 (41) 가 둘러싸고 있고, 또한 상기 보조 탄성부재 (41) 의 표면을 상기 피복 부재 (42) 가 덮고 있는 구성이다.
도 4 의 (E) 에서는, 상기 보조 탄성부재 (41) 와 상기 도전성 부재 (40) 사이에 밀착층 (70) 이 형성되어 있다.
도 4 의 (E) 에 나타내는 접촉자편에 있어서, 상기 도전성 부재 (40) 는 Cu 합금으로 형성되어 있고, 상기 보조 탄성부재 (41) 의 재료는 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택되어 있다. 또한, 밀착층 (70) 은 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료에 의해 형성되어 있다.
복수의 원소가 혼재되어 있는 Cu 합금으로 이루어지는 도전성 부재의 표면에 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 을 직접 도금, 특히 무전해 도금하면, 상기 보조 탄성부재 (41) 의 막두께가 불균일해지기 쉽다.
도 4 의 (E) 에 나타낸 바와 같이 상기 도전성 부재 (40) 와 상기 보조 탄성부재 (41) 사이에 상기 밀착층 (70) 이 존재하고 있으면, Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 에 의해 형성된 상기 보조 탄성부재 (41) 의 막두께를 균일하게 막형성하는 것이 용이해진다. 그 결과, 각 스파이럴 접촉자 의 스프링 물성을 안정화시킬 수 있다. 또한, 상기 보조 탄성부재 (41) 의 도금 밀착성도 향상된다. 상기 보조 탄성부재 (41) 의 막두께는 0.5㎛ 내지 10㎛ 이다.
상기 밀착층 (70) 의 막두께는 0.01㎛ 내지 0.1㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 도전성 부재 (40) 를 형성하는 상기 Cu 합금이 Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금인 것이 바람직하다.
Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금은 높은 전기 전도도와 높은 강도를 양립시킬 수 있는 재료이며, 스파이럴 접촉자의 재료에 적합하다.
본 실시형태에서는, 조성식이 Cu-Ni-Si-Mg 로 나타나는 콜슨 합금을 사용하였다. 조성비는 Cu 가 96.2질량%, Ni가 3.0질량%, Si가 0.65질량%, Mg 이 0.15질량% 이다.
이 조성비를 갖는 콜슨 합금의 20℃ 에서의 전기 전도도는 42 내지 53% IACS, 인장 강도는 607 내지 840N/㎟, 20℃ 에서의 고유저항은 38.3nΩ·m, 열전도도는 180W/mK, 열팽창계수는 17.6 ×10-6/K (20℃ 내지 300℃), 탄성계수는 131kN/㎟, 밀도는 8.82g/㎤ 이다.
또, 상기 보조 탄성부재 (41) 의 상면, 하면 및 양 측면이 밀착층 (70) 을 사이에 두고 상기 도전성 부재 (40) 로 완전히 둘러싸인 구조이어도 된다.
도 4 의 (F) 는 도 4 의 (E) 의 응용예이며, 예를 들어 상기 도전성 부재 (40) 의 상면, 하면 및 양 측면을 밀착층 (70) 을 사이에 세우고 완전히 보조 탄성부재 (41) 가 둘러싸고 있으며, 또한 상기 보조 탄성부재 (41) 의 표면을 상기 피막 부재 (42) 가 덮고 있는 구성이다. 상기 피막 부재의 막두께는 0.1㎛ 내지 3㎛ 의 범위이다.
본 발명에서는, 상기 도전성 부재 (40) 는 Cu, Au, Ag 또는 Pd 또는 Cu 합금으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한 상기 보조 탄성부재 (41) 는, Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한 상기 피막 부재 (42) 는 Au, Ag, Pd, Sn 에서 선택되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 보조 탄성부재 (41) 를 NiP 를 사용하여 형성할 때에는 조성을 Ni100-xPx (단, x 는 at% 로 10 ≤x ≤30) 로 하는 것이 바람직하다.
보조 탄성부재 (41) 에 사용하는 NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도를 10at% 이상으로 함으로써 니켈의 결정석출을 억제하여 스프링 물성 (기계 강도) 을 향상시킬 수 있다. 또한, 도금 응력 (특히, 압축 응력) 을 억제하여 도금 결함의 발생을 억제할 수 있다.
또, NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도가 30at% 보다 커지면 Ni 와 P 의 각종 금속간 화합물이 석출된다. 이들 금속간 화합물은 매우 단단하여 깨지기 쉽기 때문에 스프링 물성이 열화된다.
NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도가 10at% 이상 30at% 이하이면, 비정질의 존재에 의해 연성을 유지하면서 목적으로 하는 스프링 물성이 얻어진다. 목적으로 하는 스프링 물성의 구체예로서 인장 강도 1000MPa 이상이라는 기준이 있다.
도 5 는 도 2 에 나타내는 검사장치 (10) 의 변형예이며, 상기 검사장치 (10) 의 기대 (11) 의 일부를 확대하여 나타낸 부분단면도이다. 또 도 5 에서, 도 1 내지 도 3 과 동일한 부호가 붙여진 부재는 도 1 내지 도 3 과 동일한 부재를 나타내고 있다.
도 5 에서는, 기대 (11) 의 상하에 복수의 스파이럴 접촉자 (20) 가 형성되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기대 (11) 에는 상기 스파이럴 접촉자 (20) 가 대향하는 위치에 오목부 (11a) 가 형성되고, 그 오목부 (11a) 의 내주벽에는 도통부 (17) 가 형성되어 있다. 상기 도통부 (17) 는, 예를 들어 Cu 등으로 도금 형성된 것이다.
도 5 에 나타내는 바와 같이 상기 기대 (11) 는 상하로 분리 형성되어 있으며, 상기 기대 (11) 끼리는 그 대향면에 도포된 이방성 도전접착제 (19) 에 의해 접착 고정되어 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 평면 방향에 소정 간격으로 형성된 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 끼리는 폴리이미드 등으로 형성된 가이드 프레임 (45) 에 의해 이어지고, 상기 기부 (21) 및 가이드 프레임 (45) 은 상기 기대 (11) 의 표면에 도포된 이방성 도전접착제 (46) 에 의해 상기 기대 (11) 에 접착 고정된다.
도 6 및 도 7 을 사용하여 주로 본 발명에서의 스파이럴 접촉자 (20) 의 제 조방법에 관해 설명한다.
도 6 의 (A) 에 나타내는 부호 50 은 기판이다. 이 기판 (50) 은 절연성이어도 되지만, 도전성이라면 후속 공정에서 도금 하지층이 불필요해지므로 바람직하다. 예를 들어, 상기 기판 (50) 은 Cu 로 형성되고 두께는 70㎛ 이다.
도 6 의 (B) 에 나타내는 공정에서는, 상기 기판 (50) 상에 레지스트 (51) 를 도포하고, 다시 스파이럴 접촉자 (20) 의 형상으로 노광 현상하여 상기 레지스트 (51) 에 스파이럴 접촉자 (20) 의 패턴 (51a) 을 형성한다. 또 도 6 의 (B) 에 나타내는 좌측에 레지스트 (51) 에 형성된 스파이럴 접촉자 (20) 의 패턴 (51a) 의 평면도를 나타낸다. 도 6 의 (B) 의 좌측도에 있어서 사선 부분이 노광 현상 후에도 레지스트 (51) 로서 남겨져 있는 부분이며, 백색 부분이 노광 현상에 의해 레지스트 (51) 가 제거되어 형성된 패턴 (51a) 이다. 상기 레지스트 (51) 에 패턴 (51a) 을 노광 현상으로 형성한 후 열처리를 행하여 상기 레지스트 (51) 를 열경화시킨다.
도 6 의 (C) 에서는, 상기 패턴 (51a) 내에 노출된 기판 (50) 표면에 밑에서부터 도전성 부재 (40), 보조 탄성부재 (41) 및 피막 부재 (42) 의 순으로 도금 형성한다. 도금 방법은 일반적인 전해 도금법이다. 이로 인해 도 4 의 (B) 에서 나타낸 단면 형상의 스파이럴 접촉자 (20) 가 완성된다. 또 각 부재를 도금 형성할 때 물로 세정하여 도금 표면의 더러움을 제거한 후, 다음 부재의 도금 공정으로 이행한다.
또한, 예를 들어 도 6 의 (C) 에서 상기 기판 (50) 상에 도전성 부재 (40) 및 보조 탄성부재 (41) 의 2 층 구조를 도금 형성해도 된다. 이러한 경우, 도 4 의 (A) 에서 나타낸 단면 형상의 스파이럴 접촉자 (20) 가 완성된다.
그리고 도 6 의 (D) 의 공정에서 상기 레지스트 (51) 를 제거한다. 상기 레지스트 (51) 를 제거한 후, 물 세척 공정, 건조 공정을 실시한다.
다음에 도 6 의 (E) 의 공정에서는, 예를 들어 폴리이미드 등의 절연성 재료로 이루어지는 가이드 프레임 (45) 을, 상기 가이드 프레임 (45) 에 형성된 구멍부 (45a) 가 바로 각 스파이럴 접촉자 (20) 와 대면하며 상기 구멍부 (45a) 의 주연부 (45a1) 가 각 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 상에 겹쳐지도록 위치 결정한 후, 상기 가이드 프레임 (45) 을 상기 기부 (21) 상 및 상기 기부 (21) 사이의 기판 (50) 상에 부착한다. 도 6 의 (E) 의 좌측도는 상기 가이드 프레임 (45) 의 평면 형상이다.
도 6 의 (E) 의 좌측도에 나타낸 바와 같이 사선부가 상기 가이드 프레임 (45) 의 부분이고, 상기 가이드 프레임 (45) 에는 각 스파이럴 접촉자 (20) 와 대면하는 위치에 구멍부 (45a) 가 형성되어 있다.
상기 가이드 프레임 (45) 의 하면에는, 예를 들어 에폭시계 열경화 수지가 도포되어 있으며, 상기한 바와 같이 상기 가이드 프레임 (45) 을 위치 결정, 부착한 후 열처리하여 상기 열경화 수지를 열경화하고, 상기 가이드 프레임 (45) 을 상기 기부 (21) 상 및 상기 기부 (21) 사이의 기판 (50) 상에 접착 고정한다.
다음에 도 6 의 (F) 의 공정에서는, 상기 기판 (50) 을, 예를 들어 에칭 등의 방법을 사용하여 제거한다. 그 후 물 세척 공정 및 건조 공정을 실시한다.
도 6 의 (E) 공정에서 나타낸 바와 같이, 인접하는 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 끼리가 상기 가이드 프레임 (45) 에 의해 이어져 있기 때문에, 도 6 의 (F) 공정에서 기판 (50) 을 제거하더라도 각 스파이럴 접촉자 (20) 가 떨어지지는 않는다.
다음에 도 7 에 나타내는 제조방법에 관해 이하에 설명한다.
도 7 의 (A) 에서는, 예를 들어 폴리이미드 등의 절연성 수지로 형성된 기판 (60) 상에 금속박으로 형성된 본 발명에서의 도전성 부재 (40) 가 부착되어 있다. 상기 금속박은 본 발명에서의 보조 탄성부재 (41) 이어도 된다. 또 상기 기판 (60) 은 절연성의 부재가 아니어도 되지만, 절연성 수지 등으로 형성된 기판 (60) 을 사용하면, 후속 공정에서 상기 기판 (60) 을 도 6 의 (E) 공정에서 설명한 가이드 프레임 (45) 으로 사용할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 7 의 (B) 공정에서는, 상기 도전성 부재 (40) 상에 레지스트 (61) 를 도포하고, 이 레지스트 (61) 를 노광 현상하고, 스파이럴 접촉자 (20) 의 형상이 되는 레지스트 (61) 의 부분을 남기고, 그 이외 부분의 레지스트 (61) 를 제거한다. 요컨대, 상기 레지스트 (61) 에 형성되는 패턴 (61a) 은, 도 6 의 (B) 에서 설명한 레지스트 (51) 와는 반대로 도 6 의 (B) 의 좌측도에 있는 사선 부분이 상기 레지스트 (61) 에 형성된 패턴 (61a) 의 부분이며, 백색 부분이 레지스트 (61) 로서 남겨진다.
다음에 상기 패턴 (61a) 내에 노출되는 도전성 부재 (40a) 를, 예를 들어 에칭으로 제거하면, 상기 도전성 부재 (40) 는 상기 기판 (60) 상에 스파이럴 접촉자 (20) 의 형상으로서 남게 된다.
다음에 도 7 의 (C) 공정에서는, 상기 나머지 레지스트 (61) 를 제거한다. 그 후 각 스파이럴 접촉자 (20) 의 바로 기부 (21) 가 되는 사이에 형성된 기판 (60a) 부분을 남기고, 그 이외의 기판 (60) 의 부분을, 예를 들어 레이저 등을 사용하여 제거한다 (화살표로 나타낸 것이 레이저를 의미함).
도 7 의 (D) 에 나타내는 바와 같이, 각 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 사이가 상기 기판 (60a) 으로 이어져 있기 때문에 각 스파이럴 접촉자 (20) 는 떨어지지 않고, 상기 기판 (60a) 은 도 6 의 (E) 에서 설명한 가이드 프레임 (45) 과 같은 기능을 하는 것으로 되어 있다.
도 7 의 (E) 공정에서는, 무전해 도금법을 사용하여 각 스파이럴 접촉자의 각 턴마다의 접촉자편 (20a) 이나 기부 (21) 의 주변에 보조 탄성부재 (41) 를 도금 형성한다. 무전해 도금법은 달리 화학 도금법이라고도 불리며, 도금액의 환원물질과 금속이온을 반응시켜 화학반응만 이용하고 피도금물의 표면에 금속염을 석출시켜 도금하는 방법이다.
이 방법을 사용하면, 적절히 상기 도전성 부재 (40) 의 주위를 완전히 보조 탄성부재 (41) 에 의해 덮을 수 있다. 또 도 7 의 (A) 공정에서, 보조 탄성부재 (41) 의 금속박을 사용하여 스파이럴 접촉자 (20) 를 형성한 경우, 도 7 의 (E) 공정에서는 도전성 부재 (40) 를 무전해 도금법에 의해 상기 보조 탄성부재 (41) 의 주위에 도금 형성한다.
다음에 도 8 에 나타내는 제조방법에 관해 이하에 설명한다.
도 8 의 (A) 에서는, 예를 들어 폴리이미드 등의 절연성 수지로 형성된 기판 (60) 상에 금속박으로 형성된 본 발명에서의 도전성 부재 (40) 가 부착되어 있다.
상기 도전성 부재 (40) 는 Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금인 것이 바람직하다.
Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금은 높은 전기 전도도와 높은 강도를 양립시킬 수 있는 재료이고, 스파이럴 접촉자의 재료에 적합하다.
본 실시형태에서는, 조성식이 Cu-Ni-Si-Mg 으로 나타나는 콜슨 합금을 사용하였다. 조성비는 Cu 가 96.2질량%, Ni 가 3.0질량%, Si 가 0.65질량%, Mg 가 0.15질량% 이다.
이 조성비를 갖는 콜슨 합금의 20℃ 에서의 전기 전도도는 42 내지 53% IACS, 인장 강도는 607 내지 840N/㎟, 20℃ 에서의 고유저항은 38.3nΩ·m, 열전도도는 180W/mK, 열팽창계수는 17.6 ×10-6/K (20℃ 내지 300℃), 탄성계수는 131kN/㎟, 밀도는 8.82g/㎤ 이다.
또 상기 기판 (60) 은 절연성의 부재가 아니어도 되지만, 절연성 수지 등으로 형성된 기판 (60) 을 사용하면, 후속 공정에서 상기 기판 (60) 을 도 6 의 (E) 공정에서 설명한 가이드 프레임 (45) 으로 사용할 수 있으므로 바람직하다.
도 8 의 (B) 공정에서는, 상기 도전성 부재 (40) 상에 레지스트 (61) 를 도포하고, 이 레지스트 (61) 를 노광 현상하고, 스파이럴 접촉자 (20) 의 형상이 되는 레지스트 (61) 의 부분을 남기고, 그 이외 부분의 레지스트 (61) 를 제거한다. 요컨대, 상기 레지스트 (61) 에 형성되는 패턴 (61a) 은, 도 6 의 (B) 에서 설명한 레지스트 (51) 와는 반대로 도 6 의 (B) 의 좌측도에 있는 사선 부분이 상기 레지스트 (61) 에 형성된 패턴 (61a) 의 부분이고, 백색 부분이 레지스트 (61) 로서 남겨진다.
다음에 상기 패턴 (61a) 내에 노출되는 도전성 부재 (40a) 를, 예를 들어 에칭으로 제거하면, 상기 도전성 부재 (40) 는 상기 기판 (60) 상에 스파이럴 접촉자 (20) 의 형상으로서 남겨진다.
다음에 도 8 의 (C) 공정에서는, 상기 나머지 레지스트 (61) 를 제거한다. 그 후 각 스파이럴 접촉자 (20) 의 바로 기부 (21) 가 되는 사이에 형성된 기판 (60a) 부분을 남기고, 그 이외의 기판 (60) 의 부분을, 예를 들어 레이저 등을 사용하여 제거한다 (화살표로 나타낸 것이 레이저를 의미함).
도 8 의 (D) 에 나타내는 바와 같이, 각 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 사이가 상기 기판 (60a) 으로 이어져 있기 때문에 각 스파이럴 접촉자 (20) 는 떨어지지 않고, 상기 기판 (60a) 은 도 6 의 (E) 에서 설명한 가이드 프레임 (45) 과 같은 기능을 하는 것으로 되어 있다.
도 8 의 (E) 공정에서는, 각 스파이럴 접촉자의 각 턴마다의 접촉자편 (20a) 이나 기부 (21) 의 주변에 밀착층 (70) 을 도금 형성한다. 스파이럴 접촉자 (20) 의 주위에는 전해 도금법용 도금 하지층을 형성할 수 없기 때문에, 밀착층 (70) 의 도금 형성에는 무전해 도금법을 사용할 필요가 있다. 무전해 도금법은 달리 화학 도금법이라고도 불리며, 도금액의 환원물질과 금속이온을 반응시켜 화학 반응만 이용하여 피도금물의 표면에 금속염을 석출시켜 도금하는 방법이다.
또, 밀착층 (70) 의 도금막 형성 전에 무전해 도금의 환원반응의 촉매로서 작용하는 Pd 를 접촉자편 (20a) 이나 기부 (21) 의 주변에 부착시킨다. Pd 의 부착은 접촉자편 (20a) 이나 기부 (1) 의 주변을 염화 팔라듐 수용액 또는 황산 팔라듐 수용액에 침지시키고 Pd 를 석출시킴으로써 실시한다. Pd 의 부착 공정 전에 탈지 처리, 에칭에 의한 표면 처리 등의 전처리를 하는 것이 바람직하다.
밀착층 (70) 은 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료에 의해 형성된다. 상기 밀착층 (70) 의 막두께는 0.01㎛ 내지 0.1㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.
도 8 의 (F) 공정에서는, 무전해 도금법을 사용하여 밀착층 (70) 상에 보조 탄성부재 (41) 를 도금 형성한다. 상기 보조 탄성부재 (41) 의 막두께는 0.5㎛ 내지 10㎛ 이다.
무전해 도금의 도금액 조성을 이하에 나타낸다.
NiSO4ㆍH2O 0.1 mol/ℓ
NaH2PO2ㆍ6H2O 0.2 mol/ℓ
구연산 (citric acid) 0.5 mo//ℓ
(NH4)2SO4 0.5 mol/ℓ
콜슨 합금과 같이 Cu 이외의 원소 Si, Ni 등을 함유하고 있는 Cu 합금을 사용하여 도전성 부재 (40) 를 형성하면 도전성 부재 (40) 의 표면에 원소 Si 나 Ni 등이 나타나, 도전성 부재 (40) 표면의 조성분포가 불균일해진다. 이 불균일한 도전성 부재 (40) 의 표면에 직접 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 도금, 특히 무전해 도금하면, 상기 보조 탄성부재 (41) 의 막두께가 불균일하게 형성되기 쉬워진다.
도 8 의 (F) 에 나타나는 바와 같이, 보조 탄성부재 (41) 를 상기 밀착층 (70) 상에 도금 막형성하면, Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 에 의해 형성되는 상기 보조 탄성부재 (41) 의 막두께를 균일하게 막형성하는 것이 용이해진다. 그 결과, 각 스파이럴 접촉자의 스프링 물성을 안정화시킬 수 있다. 또, 상기 보조 탄성부재 (41) 의 도금밀착성도 향상된다.
이 방법을 사용하면, 적절히 상기 도전성 부재 (40) 의 주위를 완전히 보조 탄성부재 (41) 에 의해 덮는 것이 가능하다. 또 도 8 의 (A) 공정에서 보조 탄성부재 (41) 의 금속박을 사용하여 스파이럴 접촉자 (20) 를 형성한 경우, 보조 탄성부재 (41) 의 표면에 밀착층 (70) 을 무전해 도금법에 의해 막형성한 후 도전성 부재 (40) 를 무전해 도금법에 의해 밀착층 (70) 상에 도금 형성한다.
특히, 상기 보조 탄성부재 (41) 를 NiP 를 사용하여 형성할 때에는, 조성을 Ni100-xPx (단, x 는 at% 로 10 ≤x ≤30) 로 하는 것이 바람직하다.
보조 탄성부재 (41) 에 사용하는 NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도를 10at% 이상으로 함으로써 니켈의 결정석출을 억제하여 스프링 물성 (기계 강도) 을 향상시킬 수 있다. 또한, 도금 응력 (특히, 압축 응력) 을 억제하여 도금 결함의 발 생을 억제할 수 있다.
또한, NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도가 30at% 보다 커지면 Ni 와 P 의 각종 금속간 화합물이 석출된다. 이들 금속간 화합물은 매우 단단하여 깨지기 쉽기 때문에 스프링 물성이 열화된다.
NiP (니켈 인) 합금 중 인 농도가 10 at% 이상 30at% 이하이면 비정질의 존재에 의해 연성을 유지하면서 목적으로 하는 스프링 물성이 얻어진다. 목적으로 하는 스프링 물성의 구체예로서 인장 강도 1000MPa 이상이라는 기준이 있다.
또 도 9 는, 도 6 의 (C) 공정에서, 예를 들어 도전성 부재 (40) 를 전해 도금법으로 도금 형성하고 도 6 의 (D) 내지 (F) 공정을 거친 후, 상기한 무전해 도금법을 사용하여 상기 도전성 부재 (40) 주위에 밀착층 (70) 및 상기 보조 탄성부재 (41) 를 도금 형성한 경우이다.
또 도 10 은, 도 6 의 (C) 공정에서, 예를 들어 도전성 부재 (40) 를 전해 도금법으로 도금 형성하고 도 6 의 (D) 내지 (F) 공정을 거친 후, 상기한 무전해 도금법을 사용하여 상기 도전성 부재 (40) 주위에 상기 보조 탄성부재 (41) 를 도금 형성한 경우이다.
본 발명에서는, 상기한 바와 같은 제조방법을 사용하여 스파이럴 접촉자 (20) 를 형성한 후 도 11 공정을 실시한다. 도 11 공정에서 사용되는 스파이럴 접촉자 (20) 를 접합하기 위한 기대 (11) 는 도 5 에서 설명한 것과 동일한 것이다.
도 11 의 (A) 공정에서는, 바로 스파이럴 접촉자 (20) 와 대면하는 위치에 오목부 (11a) 가 형성되고 그 오목부 (11a) 의 내벽면 (11a1) 에, 예를 들어 도금 등이 실시되며, 또한 상기 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 가 대향하는 상기 오목부 (11a) 상방의 주연부 및 인접하는 주연부 사이에 이방성 도전접착제 (46) 가 도포된 기대 (11) 를 사용하여, 이 기대 (11) 에 상기 스파이럴 접촉자 (20) 의 기부 (21) 를 상기 이방성 도전접착제 (46) 를 사이에 두고 접착 고정한다.
도 11 의 (B) 공정에서는, 바로 오목부 (11a) 내에 하방으로부터 돌출 조정부재 (71) 를 통과시켜 각 스파이럴 접촉자 (20) 의 각 턴마다의 접촉자편 (20a) 을 상방으로 밀어낸다. 이 때, 안쪽에 있는 상기 접촉자편 (20a) 만큼 외측에 있는 접촉자편 (20a) 보다도 상방으로 밀어내도록 조정한다 (또, 도 11 의 (B) 나 도 11 의 (C) 에서 나타내는 점선은 복수 있는 각 접촉자편 (20a) 이 상기 점선을 따라 나란히 있는 것을 나타내는 것이다).
도 11 의 (B) 공정까지 실시된 기대 (11) 를 2 개 만들어, 도 11 의 (C) 공정에서 각 기대 (11) 의 저면 (11b) 끼리를 상기 이방성 도전접착제 (19) 를 사용하여 부착하여 접착 고정하면, 도 5 에 나타내는 구조의 접속장치가 완성된다.
본 발명에서의 스파이럴 접촉자 (20) 의 제조방법을 사용하면, 접속장치의 소형화에서도 매우 간단한 방법으로 소형화와 함께 도전성 및 스프링성이 우수한 스파이럴 접촉자 (20) 를 제조할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는, 스파이럴 접촉자의 각 턴마다의 접촉자편을 도전성 부재와 보조 탄성부재를 겹쳐 형성함으로써 상기 스파이럴 접촉자의 도전성과 스프링성의 쌍방을 양호하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 전자 부품의 접속단자의 형상에 맞춰 상기 스파이럴 접촉자가 적절히 변형하여 양호한 접속을 가능하게 하는 동시에 상기 전자 부품의 전기 특성의 검사를 양호하게 실시하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에서의 제조방법을 사용함으로써, 접속장치의 소형화에서도 매우 간단한 방법으로 소형화와 함께 도전성 및 스프링성이 우수한 스파이럴 접촉자를 제조할 수 있다.

Claims (19)

  1. 기대와, 상기 기대에 소용돌이형으로 형성된 복수의 스파이럴 접촉자를 가지며, 전자 부품의 복수의 외부 접속부가 상기 각 스파이럴 접촉자에 각각 접촉하는 접속장치에 있어서,
    상기 스파이럴 접촉자는 상기 기대에 지지되는 개시단과 자유 형태의 종료단 사이에서 스파이럴형으로 연장되는 접촉자편이 있고, 상기 접촉자편은 그 어느 단면에 있어서도 도전성 부재의 상면, 하면 및 양 측면이 보조 탄성부재로 둘러싸여 형성되고, 상기 도전성 부재는 상기 보조 탄성부재보다도 비저항성이 낮은 Cu 또는 Cu 합금의 밀착층으로 형성되고, 상기 보조 탄성부재는 상기 도전성 부재보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택된 Ni 합금으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접속장치.
  2. 삭제
  3. 기대와, 상기 기대에 소용돌이형으로 형성된 복수의 스파이럴 접촉자를 가지며, 전자 부품의 복수의 외부 접속부가 상기 각 스파이럴 접촉자에 각각 접촉하는 접속장치에 있어서,
    상기 스파이럴 접촉자는 상기 기대에 지지되는 개시단과 자유 형태의 종료단 사이에서 스파이럴형으로 연장되는 접촉자편이 있고, 상기 스파이럴 접촉자를 구성하는 각 턴마다의 접촉자편을 폭 방향과 평행한 방향으로부터 막두께 방향으로 절단하였을 때, 어떤 단면에서도 보조 탄성부재의 상면, 하면 및 양 측면이 도전성 부재로 둘러싸여 있으며, 상기 도전성 부재는 상기 보조 탄성부재보다도 비저항성이 낮은 Cu 또는 Cu 합금의 밀착층으로 형성되고, 상기 보조 탄성부재는 상기 도전성 부재보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택된 Ni 합금으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접속장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 탄성부재는 Ni-P 합금으로 형성되는 접속장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 부재는, Cu, Au, Ag 또는 Pd 또는 Cu 합금으로부터 선택되는 접속장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 도전성 부재를 형성하는 상기 Cu 합금이 Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금인 접속장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 탄성부재는 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택되고, 상기 도전성 부재는 Cu 합금이며, 상기 도전성 부재와 상기 보조 탄성부재 사이에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층이 형성되어 있는 접속장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 밀착층의 막두께는 0.01㎛ 내지 0.1㎛ 의 범위인 접속장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 Ni-P 합금은 Ni100-xPx (단, x 는 at% 로 10 ≤x ≤30) 로 형성되는 접속장치.
  10. 기대와, 상기 기대에 소용돌이형으로 형성된 복수의 스파이럴 접촉자를 가지며, 전자 부품의 복수의 외부 접속부가 상기 각 스파이럴 접촉자에 각각 접촉하는 접속장치의 제조방법에 있어서,
    상기 스파이럴 접촉자는 상기 기대에 지지되는 개시단과 자유 형태의 종료단 사이에서 스파이럴형으로 연장되는 접촉자편이 있고, 상기 접촉자편은 그 어느 단면에 있어서도 도전성 부재의 상면, 하면 및 양 측면이 보조 탄성부재로 둘러싸여 형성되고, 상기 도전성 부재는 상기 보조 탄성부재보다도 비저항성이 낮은 Cu 또는 Cu 합금의 밀착층으로 형성되고, 상기 보조 탄성부재는 상기 도전성 부재보다도 항복점 및 탄성계수가 높은 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 로부터 선택된 Ni 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 접속장치의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 도전성 부재를 금속박으로부터 스파이럴 형상으로 형성한 후, 보조 탄성부재를 도금 형성하는 접속장치의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 도전성 부재로부터 스파이럴 접촉자를 형성한 후, 상기 스파이럴 접촉자의 주위를 보조 탄성부재로 무전해 도금 형성하는 접속장치의 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 도전성 부재를 Cu 합금을 사용하여 형성한 후, 상 기 도전성 부재 상에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층을 형성하고, 이 밀착층 상에 상기 보조 탄성부재를 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 사용하여 형성하는 접속장치의 제조방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 보조 탄성부재를 Ni 또는 Ni-X (단, X 는 P, W, Mn, Ti, Be 중 어느 1 종 이상) 를 사용하여 형성한 후, 상기 보조 탄성부재 상에 Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir 또는 Pt 중에서 선택된 금속 재료로 이루어지는 밀착층을 형성하고, 이 밀착층 상에 상기 도전성 부재를 Cu 합금을 사용하여 형성하는 접속장치의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 밀착층의 막두께를 0.01㎛ 내지 0.1㎛ 의 범위로 하는 접속장치의 제조방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 보조 탄성부재를 Ni-P 합금으로 형성하는 접속장치의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 Ni-P 합금을 Ni100-xPx (단, x 는 at% 로 10 ≤x ≤30) 에 의해 형성하는 접속장치의 제조방법.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 도전성 부재를 Cu, Au, Ag 또는 Pd 또는 Cu 합금중 어느 하나로 형성하는 접속장치의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 도전성 부재를 형성하는 상기 Cu 합금으로서 Cu, Si, Ni 를 갖는 콜슨 합금을 사용하는 접속장치의 제조방법.
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