KR101043118B1 - 반도체 장치용 전기 접속 장치 및 그것에 사용되는 콘택트 - Google Patents

반도체 장치용 전기 접속 장치 및 그것에 사용되는 콘택트 Download PDF

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야마이치덴키 가부시키가이샤
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Abstract

반도체 장치와 접촉하는 플런저의 접점의 위치 정밀도를 높임과 함께, 반도체 장치와의 안정된 접촉을 가능하게 하는 전기 접속 장치 및 콘택트를 제공한다. 플런저와 해당 플런저를 그 위에 지지하는 코일 스프링 유닛으로 이루어지는 콘택트로서, 플런저는, 상단부에 복수의 접점을 갖는 상방 접촉편, 폭광부, 및 각각이 하단부에 접점을 갖는 2개의 접촉편을 갖는 하방 접촉편을 포함하고 있고, 코일 스프링 유닛은, 스프링부 및 유입부와 하단부에 접점을 갖는 세권부를 포함하는 깔때기형상의 밀착권부분을 포함하고 있고, 상방 접촉편에 마련된 복수의 접점은, 평면적인 넓어짐을 갖도록 간격을 두어 배치되고, 하방 접촉편의 2개의 접촉편에 마련된 접점은, 서로에 대해 탄성 변형 가능하게 형성되어 있다.
반도체 장치용 전기 접속 장치, 콘택트

Description

반도체 장치용 전기 접속 장치 및 그것에 사용되는 콘택트{ELECTRICAL CONNECTING DEVICE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE AND CONTACT USED IN THE SAME}
본 발명은, 반도체 웨이퍼, 베어 칩, 집적회로 패키지, 액정 표시 패널 등의 제 1의 피접촉물로서의 반도체 장치와 제 2의 피접촉물로서의 배선 기판과의 사이를 전기적으로 접속하고, 전기적으로 검사를 행하기 위해 사용되는 반도체 장치용 전기 접속 장치 및 그것에 사용되는 콘택트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 베어 칩, 집적회로 패키지(「IC 패키지」라고도 한다), 액정 표시 패널(「LCD 패널」이라고도 한다) 등의 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 해당 반도체 장치의 불량의 유무를 검사하기 위해, 여러 가지의 시험이 행하여지고 있다. 그들의 시험의 하나로서, 테스트 신호를 피검사물인 반도체 장치에 주고, 반도체 장치의 전기적 특성을 체크하는 검사가 알려져 있다. 통상, 이와 같은 시험은, 피검사물과 테스트 보드와 같은 배선 기판을 전기적으로 접속하는 반도체 장치용 전기 접속 장치(이하, 단지, 「IC 소켓」이라고 한다)를 통하여 행하여진다. 그들의 IC 소켓으로서, 예를 들면, 일본국 특개2004-152495호 공보에 개시된 IC 소켓이 알려져 있다.
일본국 특개2004-152495호 공보에 개시되는 IC 소켓에서는, 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 소정 형상으로 타발(打拔)된 플런저와, 해당 플런저를 탄성적으로 가세하는 코일 스프링을 갖는 콘택트가 사용된다. 플런저는, IC 소켓의 소켓 기판을 구성하는 절연 기판에 형성된 경소부(徑小部)와 경대부(徑大部)를 갖는 관통구멍 내를 상하이동할 수 있도록 관통구멍 내에 수용되어 있다. 플런저는, 또한, 반도체 장치의(통상, 솔더 볼로서 형성되어 있다) 외부 접점에 접촉하는 단자부를 가지며, 해당 플런저의 단자부 선단이 관통구멍보다 상방으로 돌출하도록, 관통구멍 내에 수용되어 있다.
그런데, 특개2004-152495호 공보에 개시되는 바와 같이, 콘택트를 구성하는 플런저는, 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 소정 형상으로 타발되어 있는데 지나지 않다. 따라서 해당 플런저는, 평판형상으로 형성되어 있고, 판두께 방향을 규제하는 구조를 갖고 있지 않다. 또한, 피접촉물로서의 반도체 장치와 접촉한 단자부도, 해당 반도체 장치의 대응하는 외부 접점과 2개소에서 접촉하도록 형성되어 있다.
콘택트를 구성하는 플런저는, 이와 같이 형성되어 있기 때문에, IC 소켓을 구성하는 절연 기판에 형성되어 있는 관통구멍에 대해 경사되기 쉽고, 플런저의 단자부의 위치 정밀도가 안정되지 않는다. 즉, IC 소켓에 탑재된 반도체 장치와 콘택트가 접촉한 때, 콘택트의 플런저가 경사한 상태에서 가압되고, 해당 플런저를 지지하는 코일 스프링을 압축한다. 이 경우, 플런저가 경사함에 의해, 플런저의 단자부와 반도체 장치의 외부 접점과의 접촉 위치가 불안정하게 될 우려가 있다. 이 때 문에, 소정의 접촉 위치에서 접촉하지 않는 경우, 콘택트의 변위량이 부족하고, 단자부와 외부 접점과의 사이에서 소정의 접촉 압력을 얻을 수가 없게 될 우려가 생긴다. 그로 인해, 본래 정상적인 결과가 얻어저야 할 IC 패키지의 전기적 특성에 관한 검사 결과가 불량이 되어, IC 패키지의 수율을 저하시킨다.
또한, 예를 들면, 피접촉물로서의 반도체 장치가 BGA(Ball Grid Array)형의 IC 패키지인 경우, 플런저가 관통구멍에 대해 경사함에 의해, 플런저의 단자부가 IC 패키지의 외부 접점인 볼(ball)형상 단자(「솔더 볼」이라고도 한다)의 측면에 접촉하는 것이 생길 수 있다. 이와 같은 플런저의 솔더 볼에의 측면 접촉에 의해, 해당 솔더 볼의 측면에 플런저의 접촉흔적이 생길 우려도 있다. 솔더 볼의 측면에 플런저의 접촉흔적이 생김으로써, 반도체 장치의 외관 검사에 있어서 본래 정상이라고 판단되어야 할 IC 패키지가 불량으로 판단되고, 이 경우도 IC 패키지의 수율을 저감시킨다.
또한, 소정 위치가 아닌 개소, 특히 IC 패키지의 솔더 볼의 정상면(頂面)에 접촉흔적이 생기는 경우, 각 솔더 볼의 높이가 다르게 될 우려가 있다. 그 때문에, IC 패키지를 전자 기기에 실장할 때에, 올바르게 실장되지 않게 될 우려가 있다.
플런저의 경사를 방지하기 위해, 상기 특개2004-152495호 공보에 시사되는 바와 같이, 절연 기판의 관통구멍의 단면 형상을 직사각형 형상으로 하는 것도 생각된다. 그러나, 근래, IC 패키지와 같은 반도체 장치에 형성되는 복수의 외부 접점 사이의 피치가 미세화되는 경향에 있어서, 직사각형 형상의 관통구멍을 형성하는 것은 매우 곤란하다.
본원 발명의 목적은, 이와 같은 문제점을 감안하여, 피접촉물로서의 반도체 장치와 접촉하는 플런저의 단자부의 위치 정밀도를 높임과 함께, 반도체 장치와의 안정된 접촉을 가능하게 하는 반도체 장치용 전기 접속 장치 및 그것에 사용되는 콘택트를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본원 발명에 관한 반도체 장치용 전기 접속 장치에 이용하는 콘택트는, 금속 박판으로 이루어지는 플런저와 해당 플런저를 그 위에 지지하는 금속선으로 이루어지는 코일 스프링 유닛으로 이루어지는 콘택트로서, 플런저는, 상단부에 적어도 3개의 접점을 갖는 적어도 하나의 상방 접촉편, 해당 상방 접촉편의 폭보다 큰 폭을 갖는 폭광부, 및 해당 폭광부의 폭보다 작은 폭을 갖는, 각각이 하단부에 접점을 갖는 2개의 접촉편을 갖는 적어도 하나의 하방 접촉편을 포함하고 있고, 코일 스프링 유닛은, 상하 방향으로 신축 자유롭게 탄성 변형할 수 있는 스프링부, 및 유입부(誘入部) 및 하단부에 접점을 가지며, 스프링부의 외경 및 내경보다 그 외경 및 내경이 작게 설정되어 있는 세권부(細卷部)를 갖는 깔때기형상의 밀착권(密着卷) 부분을 포함하고 있고, 적어도 하나의 상방 접촉편에 마련되는 적어도 3개의 접점은, 평면적인 퍼짐을 갖도록 간격을 두어 배치되고, 적어도 하나의 하방 접촉편의 2개의 접촉편에 마련되는 2개의 접점은, 서로 대향하도록 간격을 두어 배치되고, 서로에 대해 탄성 변형 가능하게 형성되고, 그 간격이 스프링부의 내경보다 작고, 세권부의 내경보다 크게 설정되어 있고, 플런저가 하방을 향하여 압하되면, 코일 스프링 유닛의 스프링부가 압축되고, 하방 접촉편의 상기 2개의 접점은, 세권부의 내주면에 탄성적으로 접촉하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원 발명에 관한 반도체 장치용 전기 접속 장치는, 제 1의 피접촉물로서의 반도체 장치와 제 2의 피접촉물을 전기적으로 접속하는 반도체 장치용 전기 접속 장치로서, 반도체 장치가 수용되는 재치 오목부 및 복수의 제 1 관통구멍을 갖는 제 1의 베이스 부재와, 해당 제 1의 베이스 부재를 수용하는 수용 오목부 및 복수의 제 1 관통구멍에 각각 대응하여 형성되어 있는 복수의 제 2 관통구멍을 갖는 제 2의 베이스 부재와, 제 1 관통구멍 및 상기 제 2 관통구멍으로 형성되는 복수의 콘택트 수용 공간 내에 각각 압축된 상태에서 지지되는 상기 콘택트를 구비하고, 제 1 관통구멍은, 소경부분, 어깨부분(견부분(肩部分) 및 대경부분을 가지며, 제 2 관통구멍은, 대경부분, 어깨부분 및 소경부분을 가지며, 콘택트의 플런저의 폭광부가 제 1 관통구멍의 어깨부분에 맞닿고, 콘택트의 코일 스프링 유닛이 유입부가 제 2의 관통구멍의 어깨부분에 맞닿음으로써, 콘택트가 콘택트 수용 공간에 지지되고, 콘택트의 플런저의 상방 접촉편에 마련된 접점은, 제 1의 피접촉물의 외부 접점에 접촉하고, 콘택트의 코일 스프링 유닛의 세권부에 마련된 접점은, 제 2의 피접촉물의 외부 접점에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 등은 첨부 도면과 관련된 이하의 실시예에 대한 설명으로부터 더 자명하게 될 것이다.
본원 발명에 관한 콘택트는, 플런저의 하방 접촉편에 2개의 탄성 변형 가능한 접촉편을 마련함에 의해, 플런저가 압하되면, 해당 2개의 접촉편이 코일 스프링 유닛의 세권부 내 주면(周面)에 확실하게 접촉할 수 있다. 따라서 이와 같은 콘택트가 전기 접속 장치에 조립된 경우, 콘택트에 전기적으로 단락한 경로가 형성되고, 해당 경로의 저항을 작게 할 수 있음과 함께, 신호의 고속 전송이 가능해지고, 신뢰할 수 있는 전기 접속 장치를 제공할 수 있다.
또한, 플런저의 상방 접촉편의 상단에 적어도 3개의 접점이 평면적인 퍼짐을 갖도록 간격을 두어 배치되어 있기 때문에, 해당 적어도 3개의 접점은, 제 1의 피접촉물로서의 반도체 장치에 외부 접점에 대해 확실하게 전기적으로 접속할 수 있다. 또한, 상방 접촉편이 상단에 적어도 3개의 접점을 평면적인 퍼짐을 갖도록 간격을 두어 배치되도록 구성됨에 의해, 콘택트가 전기 접속 장치에 조립된 때, 해당 콘택트의 경사가 억제된다. 그로 인해, 상방 접촉편의 적어도 3개의 접점의 위치 정밀도가 향상하고, 해당 접점이 접촉하는 제 1의 피접촉물의 외부 접점과의 접촉을 확실하게 함과 함께, 해당 외부 접점을 손상시키는 일도 없다.
또한, 콘택트를 구성하는 플런저는, 금속 박판를 타발하고, 굽힘 가공하는 것만으로 형성할 수 있기 때문에, 제조가 용이하고, 따라서 전기 접속 장치의 제조 비용을 낮게 억제하는 것이 가능해진다.
이하, 도면을 이용하여 본원 발명에 관한 반도체 장치용 전기 접속 장치(IC 소켓) 및 그것에 사용되는 콘택트의 몇가지의 바람직한 실시예에 관해 설명한다.
(제 1의 실시예)
최초, 본원 발명에 관한 IC 소켓의 제 1의 실시예에 관해 설명한다. 도 5에, 본원 발명에 관한 IC 소켓의 개략도가 도시되어 있다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 본원 발명에 있어서의 IC 소켓(10)은, 개략, 제 1 베이스 부재(20), 제 2 베이스 부재, 및 복수의 콘택트(40)를 구비하고 있다. 또한, 80은, IC 소켓(10)의 콘택트(40)에 접촉하는 제 2의 피접촉물로서, IC 소켓(10)이 부착된 테스트 보드와 같은 배선 기판이다. 90은, IC 소켓(10)의 콘택트(40)에 접촉하는 제 1의 피접촉물로서, IC 소켓(10)에 탑재되는 IC 패키지이다. 제 1의 피접촉물로서의 IC 패키지(90)는, IC 소켓(10)을 통하여 제 2의 피접촉물로서의 배선 기판(80)에 전기적으로 접속된다. 본 실시예에서는, 제 1의 피접촉물로서의 IC 패키지(90)는, 몰드 본체(91) 및 외부 접점으로서 매트릭스형상으로 배열된 복수의 솔더 볼(92)을 구비하는 것으로 한다.
제 1 베이스 부재(20)는, 전기적으로 절연성의 합성수지 재료로 성형되고, 개략 직육면체를 이루고 있고, 제 2 베이스 부재(30)에 형성되는 수용 오목부(31) 내에 수용된다. 제 1 베이스 부재(20)의 윗면(20a)은, 그것으로 한정되는 것은 아니지만, IC 소켓(10)으로서 조립되고, 수용 오목부(31) 내에 수용될 때, 제 2 베이스 부재(30)의 윗면(30a)과 거의 같은면이 되는 것이 바람직하다.
제 1 베이스 부재(20)의 윗면(20a)의 중앙 부분에는, 상방을 향하여 개구하는 재치 오목부(21)가 형성되고, 해당 재치 오목부(21) 내에 IC 패키지(90)가 수용되고, 지지된다. 재치 오목부(21)는, 수용되는 IC 패키지(90)의 수평 단면(斷面) 형상(통상적으로는, 직사각형 형상이다)과 상사(相似)의 수평 단면을 갖는다. 재치 오목부(21)는, 4개의 측면(21a, 21b) 및 저면(21c)을 포함하고 있다. 재치 오목부(21)의 4개의 측면은, 각각, 경사면(21b) 및 수직면(21a)을 포함하고 있다. 보다 상세하게는, 측면의 상방 부분은, IC 패키지(90)의 수용을 용이하게 안내하기 위해, 해당 재치 오목부(21)가 상방을 향하여 확개(擴開)하도록 경사면(21b)으로서 형성되고, 재치 오목부(21)의 하방부분은, 수직면(21a)으로서 형성된다. 또한, 21d는, 재치 오목부(21)의 하방부분으로서 인접하는 측면이 교차하는 부분에 마련된 릴리프부를 나타내고, 전부 4개 형성되고, IC 패키지(90)의 대응한 4구석에 각각 배치된다.
제 1 베이스 부재(20)의 하면(20b)과 재치 오목부(21)의 저면(21c) 사이에는, 탑재되는 IC 패키지(90)에 마련되어 있는 복수의 솔더 볼(92)에 대응하여, 복수의 제 1 관통구멍(25)이 형성된다. 제 1 관통구멍(25)은, 후술하는 제 2 베이스 부재(30)에 마련된, 대응하는 제 2 관통구멍(35)과 함께, 후술하는 콘택트(40)를 수용하는 콘택트 수용 공간을 형성한다. 복수의 제 1 관통구멍(25)은, IC 패키지(90)의 복수의 솔더 볼(92)의 배열과 같게 매트릭스형상으로 배열되어 있다.
제 1 관통구멍(25) 각각은, 도 6A에 도시되는 바와 같이, 위로부터, 원통형상의 소경부분(25a), 어깨부분(25b) 및 원통형상의 대경부분(25c)을 갖는다. 소경부분(25a)은, 콘택트(40)를 구성하는 플런저(41)의 2개의 상방 접촉편(42, 43)을 수용한다. 따라서 소경부분(25a)은, 해당 상방 접촉편(42, 43) 각각의 폭(W1) 또는 해당 상방 접촉편(42, 43)의 간격(W5)보다 약간 큰 직경(D1)을 갖는다. 또한, 소경 부분(25a)의 길이(L9)는, 콘택트(40)를 구성하는 플런저(41)의 상방 접촉편(42, 43)의 길이보다 짧아지도록 설정된다. 대경부분(25c)은, 콘택트(40)를 구성하는 플런저(41)의 2개의 폭광부(44, 45) 및 콘택트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)의 스프링부분(53)을 수용한다. 따라서 대경부분(25c)은, 폭광부분(44, 45) 각각의 폭(W2) 및 코일 스프링 유닛(51)의 외경(D5)보다 약간 큰 직경(D2)을 갖는다. 소경부분(25a)과 대경부분(25c) 사이에는, 어깨부분(25b)이 형성되고, 따라서 해당 소경부분(25a)과 대경부분(25c)은, 어깨부분(25b)을 통하여 계단형상으로 연속하고 있다. 어깨부분(25b)은, 평탄하고, 관통구멍(25)의 중심선(O-O)에 대해 직교하는 평면 내에, 따라서 제 1 베이스 부재(20)의 하면(20b) 및 재치 오목부(21)의 저면(21c)에 평행한 평면 내에 연재된다. 어깨부분(25b)은, 도 5에 도시되는 바와 같이 IC 소켓(10)으로서 조립된 때, 콘택트(40)의 플런저(41)가 폭광부(44, 45)에 맞닿고, 콘택트(40)를 약간 압축한 상태에서 콘택트 수용 공간 내에 지지한다.
또한, 27은, 하방을 향하여 개구하는, 위치결정 핀(60)의 일부를 수용하기 위한 위치결정용 구멍이고, 적당한 위치에 복수 형성된다. 위치결정 구멍(27)은, 제 2 베이스 부재(30)에 형성되는 대응한 위치결정 구멍(37)과, 각각의 중심축을 같게 함과 함께, 위치결정 구멍(37)과 개략 같은 지름을 갖는다. 또한, 위치결정 구멍(27)과 위치결정 구멍(37)은, 개략 같은 지름으로 한하지 않고 다른 지름이라도 좋다.
제 2의 베이스 부재(30)는, 제 1의 베이스 부재와 마찬가지로, 전기적으로 절연성의 합성수지 재료로 성형되고, 개략 직육면체를 하고 있다. 제 2의 베이스 부재(30)의 윗면(30a)의 중앙 부분에는, 상방을 향하여 개구하고, 4개의 측면(31b) 및 저면(31c)을 포함하는 직육면체형의 수용 오목부(31)가 형성된다. 해당 수용 오목부(31) 내에는 상술한 바와 같이 제 1의 베이스 부재(20)가 수용되고, 볼트 등의 고정부재를 이용하여 고정된다. 수용 오목부(31)의 측면(31b)의 높이는, 제 1의 베이스 부재(20)의 높이와 거의 동등하고, 저면(31c)의 크기(면적)는, 제 1의 베이스 부재(20)의 크기(바닥 면적)와 거의 동등하다.
제 2의 베이스 부재(30)의 하면(30b)과 수용 오목부(31)의 저면(31c) 사이에는, 수용되는 제 1의 베이스 부재(20)에 마련되어 있는 복수의 제 1 관통구멍(25)에 대응하여, 복수의 제 2 관통구멍(35)이 형성된다. 제 2 관통구멍(35)은, 상술한 바와 같이, 제 1의 베이스 부재(20)에 마련된, 대응하는 제 1 관통구멍(25)과 함께, 콘택트(40)를 수용하는 콘택트 수용 공간을 형성한다. 따라서 제 2 관통구멍(35)은, 대응하는 제 1 관통구멍(25)과 그 중심선을 같게 함과 함께, 복수의 제 2 관통구멍(35)은, 매트릭스형상으로 배열되어 있다.
제 2 관통구멍(35) 각각은, 도 6A에 도시되는 바와 같이, 위로부터, 원통형상의 대경부분(35a), 어깨부분(35b) 및 원통형상의 소경부분(35c)을 갖는다. 대경부분(35a)은, 대응하는 제 1 관통구멍(25)의 대경부분(25c)과 개략 같은 직경(D1)을 가지며, 대강, 콘택트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)의 스프링부분(53)의 하방부분 및 밀착권(密着卷)부분(55)의 유입부(誘入部)(55a)를 수용한다. 또한, 대경부분(35a)과 대경부분(25c)은, 개략 같은 지름으로 한하지 않고 다른 지름이라도 좋다. 소경부분(35c)은, 콘택트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)의 세권 부(細卷部)(55b)를 수용한다. 따라서 소경부분(35c)은, 해당 세권부(55b)의 외경(D6)보다 약간 큰 직경(D4)을 가지며, 그 길이(L10)는, 세권부(55b)의 길이(밀착권부분(55)의 길이(L5) - 유입부(55a)의 길이)보다 짧아지도록 설정된다. 대경부분(35a)과 소경부분(35c) 사이에는, 어깨부분(35b)이 형성되고, 따라서, 해당 대경부분(35a)과 소경부분(35c)은, 어깨부분(35b)을 통하여 계단형상으로 연속하고 있다. 제 2 관통구멍(35)의 어깨부분(35b)은, 제 1 관통구멍(25)의 어깨부분(25b)과 마찬가지로 평탄하고, 관통구멍(35)의 중심선(O-O)에 대해 직교하는 평면 내에, 따라서, 제 2의 베이스 부재(30)의 하면(30b) 및 수용 오목부(31)의 저면(31c)에 평행한 평면 내에 연재된다. 제 2 관통구멍(35)의 어깨부분(35b)은, 도 5에 도시되는 바와 같이 IC 소켓(10)으로서 조립된 때, 콘택트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)의 밀착권부분(55)의 유입부(55a)에 맞닿아, 콘택트(40)를 콘택트 수용 공간 내에 지지한다.
또한, 37은, 제 2의 베이스 부재(30)의 하면(30b)과 수용 오목부(31)의 저면(31c) 사이를 관통하는, 위치결정 핀(60)의 일부를 수용하기 위한 위치결정용 구멍이고, 제 1의 베이스 부재(20)에 마련된 위치결정용 구멍에 대응하여 복수 형성된다. 따라서, 해당 위치결정 구멍(37)은, 상술한 바와 같이, 제 1의 베이스 부재(20)에 형성되는 대응하는 위치결정 구멍(27)과, 각각의 중심축을 같게 함과 함께, 위치결정 구멍(27)과 개략 같은 지름을 갖는다. 또한, 38은, 배선 기판(80)에 마련된 관통구멍(81) 내에 삽입되고, IC 소켓(10)의 배선 기판(80)상의 위치결정을 하는 위치결정 핀이고, 제 2의 베이스 부재(30)의 하면(30b)으로부터 하방을 향하 여 돌출하도록 적당한 위치에 마련되어 있다.
제 2의 베이스 부재(30)에는, 또한, 도시되어 있지 않지만, 제 1의 베이스 부재(20)의 재치 오목부(21) 내에 수용되는 IC 패키지(90)를 콘택트(40)에 대해 가압하는 가압체를 포함하는 커버 부재가 마련된다. 또한, 제 2의 베이스 부재(30)에는, 해당 커버 부재를 지지하는 누름부재나 IC 소켓(10)을 배선 기판(80)에 고정하기 위한 부착 부재 등이 마련될 수 있다.
다음에, 본원 발명의 주요부인 콘택트(40)의 하나의 실시예에 관해 도 1 내지 11B를 이용하여 설명한다. 도 1은, 본원 발명에 관한 콘택트의 하나의 실시예의 사시도이고, 도 2A, 2B, 2C 및 2D는, 도 1의 콘택트의 상세도이고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도이다. 도 3은, 도 2(b)의 점선(Ⅲ)으로 둘러싸여진 부분의 부분 확대도이고, 도 4A, 4B 및 4C는, 콘택트가 자신이 자세를 수정할 수 있음을 설명하기 위한 도면으로서, 각각, 콘택트가 자유의 상태에 있는 것을 도시하는 도 2D의 점선(Ⅳ)으로 둘러싸여진 부분의 부분 확대도, 콘택트가 압하되어 있는 도중에 있는 것을 도시하는 도 2A와 같은 부분의 부분 확대도, 및, 콘택트가 자세를 수정하여 올바르게 압하된 상태에 있는 것을 도시하는 도 2A와 같은 부분의 부분 확대도이다. 도 5는, 도 1에 도시되는 콘택트가 조립되어 있는 본원 발명에 관한 IC 소켓의 개략 단면도이다. 도 6A 및 6B는, 도 5에 도시된 IC 소켓의 부분 확대 단면도이고, 각각, 도 5와 같은 단면도, 및 도 6A와 직교하는 방향에서 본 단면도이다. 도 7A 및 7B는, IC 소켓이 배선 기판에 부착된 상태의 IC 소켓의 부분 확대 단면도를 도시하고, 각각, 도 6A와 같은 단면도, 및, 도 6B와 같은 단면도이 다. 도 8A, 8B는, 도 7A, 7B의 상태에서 또한 IC 패키지가 장착된 상태의 IC 소켓의 부분 확대 단면도이고, 각각, 도 6A와 같은 단면도, 도 6B와 같은 단면도이다. 도 9A 및 9B는, 본원 발명의 콘택트와 종래의 콘택트의 경사에 관한 설명을 하기 위한 도면이고, 각각, 종래의 콘택트의 도 6A와 같은 부분 확대 단면도, 및 본원 발명의 콘택트의 도 6A와 같은 부분 확대 단면도이다. 도 10A, 10B 및 10C는, 본원 발명의 콘택트와 종래의 콘택트의 하방 접촉편과 코일 스프링 유닛과의 접촉에 관한 설명을 하기 위한 도면이고, 각각, 종래의 콘택트의 도 10B와 같은 부분 확대 단면도, 본원 발명의 콘택트의 도 8A의 X-X선에 따른 부분 확대 단면도, 및, 본원 발명의 콘택트의 변형례의 도 10B와 같은 부분 확대 단면도이다. 도 11A 및 11B는, 도 1에 도시되는 콘택트의 변형례를 도시하는 도면이고, 각각, 그 측면도, 정면도이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 콘택트(40)는, 플런저(41) 및 코일 스프링 유닛(51)을 구비하고 있다. 콘택트(40)는, 도 5에 도시되는 바와 같이 IC 소켓(10)으로서 조립된 때, 콘택트 수용 공간 내에 그 대부분이 수용된다.
본 실시예에서의 플런저(41)는, 위로부터 상방 접촉편(42), 폭광부(44) 및 하방 접촉편(47)을 구비하는 제 1의 부분, 마찬가지로 위로부터 상방 접촉편(43), 폭광부(45) 및 하방 접촉편(48)을 갖는 제 2의 부분, 및 제 1의 부분과 제 2의 부분을 연결하는 연결부(46)를 구비하고 있다. 연결부(46)는, 본 실시예에서는, 폭광부(44와 45)와 거의 같은 길이(L2)를 가지며, 이들의 사이를 연결하고 있다. 플런저(41)를 구성하는 2개의 상방 접촉편(42 및 43)은, 같은 길이(L1), 같은 폭(W1)을 가지며, 2개의 폭광부(44 및 45)는, 같은 길이(L2), 같은 폭(W2)을 가지며, 2개의 하방 접촉편(47 및 48)도, 같은 길이(L3), 같은 폭(W4)을 갖는다.
플런저(41)는, 전개(展開) 상태에서는, 상기 제 1의 부분과 제 2의 부분이 연결부(46)를 중심으로 좌우 대칭으로 배치되고, 예를 들면, 구리합금으로 이루어지는, 두께(t)의 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 타발된다. 플런저(41)는, 도 2A 내지 2D에 도시되는 바와 같이, 타발된 부재를, 연결부(46)를 저변으로 하여 개략 ㄷ자형상으로 절곡되어, 제 1의 부분과 제 2의 부분이 간격(W5)을 갖고서 배치됨으로써 형성된다. 즉, 제 1의 부분과 제 2의 부분은, 서로 평행하게 또한 서로 마주보고 배치된다.
본 실시예에서는, 플런저(41)를 구성하는 2개의 상방 접촉편(42 및 43)은, 상술한 바와 같이, 일부가 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a) 내에 배치되고, 상방 부분은 해당 소경부분(25a)으로부터 상방으로 돌출한다. 따라서 플런저(41)를 구성하는 2개의 상방 접촉편(42 및 43)의 길이(L1)는, 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a)의 길이(L9)보다 크게 설정된다. 2개의 상방 접촉편(42 및 43)은, 각각, 도 2B에서 좌우에, 2개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)을 가지며, 따라서 콘택트(40)로서는 4개의 접점을 갖는 것이 된다. 2개의 상방 접촉편(42 및 43)의 상단에 형성되는 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)은, 재치 오목부(21) 내에 수용되는 IC 패키지(90)의 대응하는 하나의 솔더 볼(92)에 접촉한다. 도 2A로부터 이해되는 바와 같이, 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)은, 종래예와 같이 선형상(線狀)으로 배치되어 있는 것은 아니고, 전후좌우로 넓어짐을 갖고서 배치되어 있다. 따라서 본 실시 예에서는, 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)은, 솔더 볼(92)의 구형상면(球狀面)을 포위하도록 하여 해당 솔더 볼(92)에 접촉한다. 또한, 플런저(41)를 구성하는 2개의 상방 접촉편(42 및 43)은, 각각, 보강용으로 외측에 향하여(도 2D에 있어서, 좌우 방향을 향하여) 돌출하는 돌조부(突條部)(42c 및 43c)가 마련되어도 좋다.
도 8A 및 8B에 도시되는 바와 같이, 본 실시예에서는, 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)으로, 하나의 구면을 갖는 솔더 볼(92)에 접촉하기 때문에, 보다 확실한 전기적 접속을 얻을 수 있다. 또한, 도 9B에 도시되는 바와 같이, 플런저(41)의 2개의 상방 접촉편(42 및 43)이 간격을 두어 배치되기 때문에, 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a) 내에서의 자유도가 적다. 따라서 본 실시예에서의 플런저(41)는, 도 9A에 도시되는 종래예와 같이 판두께 방향으로 기울어지는 것이 억제되고, 그로 인해 솔더 볼과의 접촉이 불안정하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 9A에 도시되는 종래의 콘택트(40')에서는, 기울어진 플런저(41')의 상방 접촉편(42')은, IC 패키지(90)가 접촉을 위해 강제적으로 압하된 때, 하방으로 압입되고, 경우에 따라서는, く자형상으로 절곡될 우려도 있다. 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이 경사가 억제되기 때문에 그와 같은 절곡도 일어나는 일이 없다. 또한, 2개의 상방 접촉편(42 및 43)은, 도 8A 또는 8B에 도시되는 바와 같이, IC 패키지(90)의 솔더 볼(92)과 소정의 접압(接壓)으로 접촉한다. 이 때, 피접촉물로서의 IC 패키지(90)가 제 1의 베이스 부재(20)와 서로 간섭하지 않도록 2개의 상방 접촉편(42 및 43)의 길이(L1)가 설정된다.
본 실시예에서의 플런저(41)를 구성하는 2개의 폭광부(44 및 45)는, 각각, 좌우에 윗어깨부(44a, 44b 및 45a, 45b)를 가지며, 따라서 플런저(41)는, 합계 4개의 윗어깨부(44a, 44b, 45a, 45b)를 갖는다. 그들 4개의 윗어깨부(44a, 44b, 45a, 45b)를 통하여 대응하는 상방 접촉편(42 및 43)에 계단형상으로 연속하고 있다. 2개의 폭광부(44 및 45) 각각의 좌우의 윗어깨부(44a, 44b 및 45a, 45b)는, IC 소켓(10)으로서 조립된 때, 제 1 관통구멍(25)의 어깨부분(25b)에 맞닿고, 콘택트(40)를 콘택트 수용 공간 내에 지지하고 있다.
또한, 본 실시예에서의 플런저(41)를 구성하는 2개의 폭광부(44 및 45)는, 각각, 좌우에 아래어깨부(44c, 44d 및 45c, 45d)를 가지며, 따라서 플런저(41)는, 합계 4개의 아래어깨부(44c, 44d, 45c, 45d)를 갖는다. 그들 4개의 아래어깨부(44c, 44d, 45c, 45d)를 통하여 대응하는 하방 접촉편(47 및 48)에 계단형상으로 연속하고 있다. 2개의 폭광부(44 및 45) 각각의 좌우의 아래어깨부(44c, 44d 및 45c, 45d)는, IC 소켓(10)으로서 조립된 때, 코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 스프링부분(53)의 지지부(52)에 맞닿는다. 이렇기 때문에, 2개의 폭광부(44, 45)의 폭(W2)은, 스프링부분(53)의 내경(d5)보다 크게 설정된다. 아래어깨부(44c, 44d 및 45c, 45d)가 지지부(52)에 접합한 것으로, 플런저(41)는, 콘택트 수용 공간 내를 상하이동 자유롭게 코일 스프링 유닛(51)에 지지된다. 이렇기 때문에, 2개의 폭광부(44, 45)의 폭(W2)은, 스프링부분(53)의 외경(D5)과 거의 같은 것이 바람직하다.
본 실시예에서의 플런저(41)를 구성하는 2개의 하방 접촉편(47 및 48)은, 코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 스프링부분(53) 내에 배치된다. 플런저(41)를 구성하는 2개의 하방 접촉편(47 및 48)은, 각각의 접점(47a 및 48a)이 존재하는 하방부 분에 있어서, 전후 방향(도 2D에서 좌우 방향)으로 탄성 변위 가능하다. 하방 접촉편(47 및 48) 각각의 접점(47a 및 48a)은, 도 8A에 도시되는 바와 같이, 플런저(41) 전체가 압하되면, 코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 밀착권부분(55)의 세권부(55b) 내주면에 탄성적으로 접촉한다. 그로 인해, 플런저(41)는, IC 패키지(90)의 솔더 볼(92)과 배선 기판(80)의 외부 접점 사이에, 스프링부분(53)의 나선형상 경로를 우회하여, 전기적으로 단락한 전기 경로(신호 회로)를 형성한다.
따라서 본 실시예에서의 플런저(41)를 구성하는 2개의 하방 접촉편(47 및 48)의 각각의 길이(L3)는, 이하와 같이 설정된다. IC 소켓(10)에 IC 패키지(90)가 장착된 때의 플런저(41)의 변위량을 S라고 하면(도 8A, 8B 참조), 코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 스프링부분(53)의 길이(L4)로부터 해당 변위량(S)을 뺀 길이보다 크게 설정될 필요가 있다. 또한, 도 11A, 11B에 도시하는 변형례와 같이, 하방 접촉편(47 및 48)의 하단부가 밀착권부분(55)이 유입부(55a)에 걸리는 위치가 되도록, 하방 접촉편(47 및 48)의 길이(L3)를 설정하여도 좋다. 하방 접촉편(47 및 48)을 도 11A, 11B와 같이 구성함에 의해, 콘택트(40)의 상하 방향의 길이를 단축할 수 있고, IC 소켓의 저배화(低背化)를 도모할 수 있다. 또한, 하방 접촉편(47 및 48)의 하단이 스프링부(53)의 선재 사이로 들어가는 일이 없고, 후술하는 콘택트(40)의 자세의 자기(自己) 수정이 보다 원활히 행하여진다.
또한, 상술한 바와 같이, 플런저(41)는, 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 타발되어 있지만 절곡되어 형성되어 있다. 그 때문에, 접점(47a, 48a)이 형성되는 면은, 도 10B에 도시되는 바와 같이, 프레스에 의한 전단면(剪斷面)이 아니 고, 금속 박판 자체가 매끈한 표면으로 형성된다. 따라서 접점(47a, 48a)의 상하이동에 의해, 세권부분(55b)의 내주면을 손상시키는 일이 없다. 즉, 도 10A에 도시되는 바와 같이, 금속 박판의 단순한 타발에 의한 플런저이면, 그 접점(47a', 48a')은, 프레스에 의한 전단면에 형성된다. 이 경우, 버르 등을 포함하는 거칠어진 전단면이 세권부분(55b)의 내주면에 따라 상하로 활주하여, 해당 내주면을 손상시킬 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서의 플런저(41)의 하방 접촉편(47 및 48)의 접점(47a 및 48a)은, 그와 같은 문제가 생기는 일이 없다. 또한, 도 10C에 도시되는 바와 같이, 접점(47a 및 48a)의 모서리부에 테이퍼면이 형성되도록 눌러 찌부림에 의해, 접점(47a, 48a)을 보다 원활히 세권부분(55b)의 내주면에 따라 활주시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에서의 플런저(41)를 구성하는 2개의 하방 접촉편(47 및 48)은, 스프링부분(53) 내에 배치되기 때문에, 당연한 일이지만 그 폭(W4)은, 스프링부분(53)의 내경(d5)보다 작게 설정된다. 그러나, 2개의 하방 접촉편(47 및 48)이 각각 폭광부(44 및 45)에 접속하는 접속부분(47b 및 48b)의 폭(W3)(도 3 참조)은, 스프링부분(53)의 내경(d5)과 거의 같거나 그보다 약간 작은 정도로 설정한 것이 바람직하다. 또한, 접속부분(47b 및 48b)의 상단의 전후(도 2B에서, 좌우)에는, 스프링부(53)의 지지부(52)가 끼여 들어가는 오목부를 마련하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 스프링부분(53)의 지지부(52)는, 플런저(41)를 안정하게 지지할 수 있음과 함께, 콘택트(40)로서 조립한 때, 플런저(41)는, 코일 스프링 유닛(51)으로부터 빠지는 일이 없다.
또한, 2개의 하방 접촉편(47 및 48)은, 도 4A에 상세히 도시되는 바와 같이, 각각의 접점(47a 및 48a)의 부근인 하단부가 하방을 향하여 두께가 얇아지도록 테이퍼형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 2개의 하방 접촉편(47 및 48)을 그와 같이 구성함에 의해, 도 4B에 도시되는 바와 같이, 가령 플런저(41)가 경사하였다고 하여 도, 하방 접촉편(47 및 48)의 하단부가 스프링부분(53)이나, 밀착권부분(55)에 걸리는 일이 거의 없다. 플런저(41)가 더욱 압하되면, 하방 접촉편(47 및 48)의 하단부의 테이퍼면이 밀착권부분(55)의 경사한 유입부(55a)에 안내되고, 그로 인해, 플런저(41) 자신의 자세가 올바르게 수정된다.
다음에, 콘택트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)은, 예를 들면, 스테인리스나 피아노선으로 형성되고, 개략, 스프링부분(53) 및 밀착권부분(55)을 포함하고 있다.
코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 스프링부분(53)은, 그 상단에 형성된 지지부(52)로 플런저(41)를 상하이동 자유롭게 지지한다. 해당 플런저(41)를 안정하게 지지하기 위해, 스프링부분(53)의 지지부(52)는, 그것으로 한정되는 것은 아니지만, 도 2B 및 2D에 도시되는 바와 같이, 개략 2둘레 정도 밀착형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 스프링부분(53)은, 압축 코일 스프링으로서 신축 가능하고, 도 5에 도시되는 바와 같이 IC 소켓(10)으로서 조립된 때, 콘택트 수용 공간 내에서 압축되고, 플런저(41)를 상방을 향하여 가세함과 함께, 밀착권부분(55)을 하방으로 가세한다. 본 실시예에서는, 스프링부(53)의 길이(부하가 걸려지지 않은 자유로운 상태에 있는 때의 길이)(L4)는, 플런저(41)를 구성하는 2개의 하방 접촉편(47 및 48)의 길이(L3)보다 길게 형성되어 있다. 그러나, 스프링부(53)의 길이(L4)는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 도 11A 및 11B에 도시되는 본 실시예의 변형례와 같이, 플런저(41)의 하방 접촉편(47 및 48)의 길이(L3)와 거의 같은 길이라도 좋다.
코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 밀착권부분(55)은, 스프링부분(53)에 연속하여 형성되고, 코일이 나선형상으로 밀착하여 감겨져 있고, 스프링으로서는 기능하지 않는 부분이다. 밀착권부분(55)은, 개략 깔때기형상을 하고 있고, 원추형상이 유입부분(55a)과 원통형상의 세권부(55b)를 포함하고 있다.
유입부분(55a)은, 스프링부(53)의 지름(D5)부터 세권부분(55b)의 지름(D6)까지 원추형상으로 축경(縮徑)하고 있는 부분이다. 상술한 바와 같이, 유입부분(55a)은, 제 2 관통구멍(35)의 어깨부분(35b)에 맞닿고, 코일 스프링 유닛(51)을 콘택트 수용 공간 내에 지지함과 함께, 해당 공간으로부터의 코일 스프링 유닛(51)의 빠짐을 방지한다. 유입부분(55a)은, 또한, 플런저(41)가 압하된 때, 그 압하 동작에 수반하여 플런저가 경사한 경우, 플런저(41)의 자세를 수정하는 기능을 갖는다.
세권부(55b)는, 제 2의 베이스 부재(30)의 제 2 관통구멍(35)의 소경부분(35c) 내에 수용되고, 그 하단부는, 접점(55c)으로서 배선 기판(80)의 외부 접점과 전기적으로 접속된다. 세권부(55b)의 접점(55c)을 구성하는 말단 부분은, 도 2B 및 2D에 도시되는 바와 같이, 약간 상방으로 감아올려저 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 세권부(55b)의 말단부에 생기는 절단면이 배선 기판(80)의 외부 접점에 접촉한 때, 이것을 손상시키는 일이 없다.
밀착권부분(55)의 길이(L5)는, 제 2 관통구멍(35)의 소경부분(35c)의 길 이(L10)보다 크게 설정된다. 또한, 밀착권부분(55)의 세권부분(55b)의 외경(D6)은, 제 2 관통구멍(35)의 소경부분(35c)의 지름(D4)보다 약간 작게 설정되고, 그 세권부분(55b)의 내경(D6)은, 플런저(41)의 제 1 및 제 2 부분의 간격(W5)보다 약간 작게 설정된다.
도 5에 도시되는 IC 소켓(10)으로서 조립된 상태에 있어서, 제 1 관통구멍(25) 및 제 2 관통구멍(35)은, 제 1의 베이스 부재(20)의 재치 오목부(21)의 저면(21c)부터 제 2의 베이스 부재(30)의 하면(30b)까지 관통하는 연속한 하나의 관통구멍을 형성한다. 그리고, 이 하나의 관통구멍이 콘택트(40)를 수용하는 콘택트 수용 공간으로서 기능한다. 콘택트(40)는, 도 6A, 6B에 상세히 도시되는 바와 같이, 그 코일 스프링 유닛(51)의 스프링부분(53)이 약간 압축된 상태에서 이 관통구멍 내에 배치된다. 따라서 제 1 관통구멍(25)의 대경부분(25c)과 제 2 관통구멍(35)의 대경부분(35a)을 더한 길이는, 콘택트(40)의 플런저(41)의 폭광부분(44 또는 45)의 길이에 스프링부분(53)의 길이와, 스프링부분(53)부터 유입부분(55a)의 제 2 관통구멍(35)의 어깨부분(35b)에 맞닿는 부분의 길이(L15)를 더한 길이보다 짧아지도록 설정된다. 즉, L7+L8=L6<L2+L4+L15가 되도록 각각의 길이가 설정된다.
이상의 구성을 갖는, 제 1의 실시예에 관한 IC 소켓(10)의 조립 및 IC 패키지(90)가 배선 기판(80)과 전기적으로 접속되는 동작에 관해 이하 간단히 설명한다.
IC 소켓(10)의 조립에 관해서는, 우선, 플런저(41)의 2개의 하방 접촉편(47 및 48)을 코일 스프링 유닛(51)의 지지부(52)로부터 스프링부(53) 내에 감입(嵌入) 함으로써, 콘택트(40)를 도 1에 도시되는 바와 같이 조립한다.
다음에, 제 1 베이스 부재(20)를 도 5에 도시되는 상태와 상하 역으로 한 상태로 하고, 플런저(41)의 2개의 상방 접촉편(42 및 44)을 아래로 하여, 콘택트(40)를 삽입한다. 이 때, 2개의 상방 접촉편(42 및 44)은, 제 1의 베이스 부재(20)의 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a) 내에 삽입되어 있다. 계속해서, 제 2의 베이스 부재(30)를 도 5에 도시되는 상태와 상하 역으로 한 상태에 하여, 제 1의 베이스 부재(20)를 제 2의 베이스 부재(30)의 수용 오목부(31) 내에 수용한다. 이 때, 코일 스프링 유닛(51)의 세권부(55b)는, 제 2의 베이스 부재(30)의 소경부분(35c) 내에 삽입된다. 그 후, 볼트 등의 고정부재를 이용하여 제 1의 베이스 부재(20) 및 제 2의 베이스 부재를 고정함으로써, 도 5 또는 도 6A 및 6B에 도시되는 바와 같이, IC 소켓(10)이 조립된다.
도 6B에 도시되는 바와 같이, 콘택트(40)는, 코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 스프링부(53)가 약간 압축된 상태에서, 일부를 제외하고 콘택트 수용 공간 내에 수용되어 있다. 구체적으로는, 플런저(41)를 구성하는 2개의 상방 접촉편(42 및 43)은, 제 1의 베이스 부재(20)에 마련되어 있는 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a) 내에 상하이동 자유롭게 수용되어 있다. 그러나, 2개의 상방 접촉편(42 및 43)의 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)을 포함하는 상방 부분은, 소경부분(25a)으로부터 상방으로 돌출하고 있다. 또한, 코일 스프링 유닛(51)을 구성하는 밀착권부분(55)의 세권부(55b)는, 제 2의 베이스 부재(30)에 마련되어 있는 제 2 관통구멍(35)의 소경부분(35c) 내에 상하이동 자유롭게 수용되어 있다. 그러나, 세권 부(55b)의 접점(55c)을 포함하는 하방부분은, 소경부분(35c)으로부터 하방으로 돌출하고 있다. 또한, 플런저(41)의 2개의 폭광부(44 및 45)의 4개의 윗어깨부(44a, 44b 및 45a, 45b)는, 제 1 관통구멍(25)의 어깨부분(25b)에, 코일 스프링 유닛(51)의 유입부(55a)는, 제 2 관통구멍(35)의 어깨부분(35b)에 각각 맞닿아 있다. 그로 인해, 콘택트(40)는, 제 1의 베이스 부재(20)의 제 1 관통구멍 및 제 2의 베이스 부재(30)의 제 2 관통구멍(35)으로 형성되는 콘택트 수용 공간 내에 지지되어 있다.
도 7A 및 7B에는, IC 소켓(10)이 테스트 보드와 같은 배선 기판(80)에 부착된 상태가 도시되어 있다. 이 상태에서, 콘택트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)의 세권부분(55b)은, 그 접점(55c)이 배선 기판(80)의 외부 접점(부도시)에 접촉함과 함께, 배선 기판(80)에 의해 상방으로 압상되고, 스프링부(53)를 더욱 약간 압축시키고 있다.
다음에, 도 8A 및 8B에는, 도 7A 및 7B에 도시되는 바와 같이 배선 기판(80)에 부착된 IC 소켓(10)의 재치 오목부(21)에 IC 패키지(90)가 장착된 상태가 도시되어 있다. 이 상태에서, 콘택트(40)상에 안내된 IC 패키지(90)는, 상방으로부터 도시되지 않은 가압체에 의해 콘택트(40)를 향하여 소정량(S)만큼 하방으로 압하되어 있다. 콘택트(40)를 구성하는 플런저(41)의 2개의 상방 접촉편(42 및 43)의 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)이 IC 패키지(90)의 외부 접점인 솔더 볼(92)의 하방부분을 둘러싸도록 4개소에서 접촉하고 있다. 콘택트(40)를 구성하는 플런저(41)는, IC 패키지(90)가 압하량에 상당하는 거리(S)만큼 하방으로 변위하고, 콘택 트(40)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)의 스프링부(53)를 압축한다. 코일 스프링 유닛(51)의 스프링부(53)가 압축됨으로써, 해당 스프링부(53)의 반발력에 의해, 4개의 접점(42a, 42b 및 43a, 43b)과 솔더 볼(92)과의 접촉 압력 및 접점(55c)과 배선 기판(80)의 외부 접점과의 접촉 압력이 결정된다. 또한, 플런저(41)를 구성하는 하방 접촉편(47 및 48)의 접점(47a 및 48)이, 도 8A에 도시되는 바와 같이, 코일 스프링 유닛(51)의 세권부(55b)의 내주면에 탄성적으로 접촉하여, 짧은 전기 경로(신호 회로)를 형성한다. 그로 인해, 배선 기판(80)과 IC 패키지(90) 사이에서 신호를 고속으로 전송하는 것이 가능해진다.
(그 밖의 실시예)
도 12A 내지 14D에는, 본원 발명의 제 2 내지 4의 실시예에 관한 콘택트가, 각각 도시되어 있다. 이들의 콘택트는, 상기 제 1의 실시예에 관한 콘택트(40)에 비하여, 실질적으로, 플런저의 구성이 다를 뿐이고, 코일 스프링 유닛은 같은 구성을 갖는다. 또한, 이들의 콘택트를 장비한 IC 소켓의 구조도 같다.
이하, 각각의 실시예에 관해 설명한다. 도 12A, 12B, 12C 및 12D는, 본 발명의 제 2의 실시예에 관한 콘택트를 도시하고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도이다. 도 13A, 13B, 13C 및 13D는, 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 콘택트를 도시하고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도이다. 도 14A, 14B, 14C 및 14D는, 본 발명의 제 4의 실시예에 관한 콘택트를 도시하고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도이다.
도 12A 내지 12D에 도시되는 제 2의 실시예로서의 콘택트(140)는, 플런 저(141)와 코일 스프링 유닛(51)을 구비한다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 관한 콘택트(140)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)은, 제 1의 실시예와 같기 때문에, 그 설명을 생략하다. 또한, 이들의 콘택트를 장비하는 IC 소켓의 구조도 같기 때문에, 그 설명도 생략한다.
본 실시예에 관한 콘택트(140)를 구성하는 플런저(141)는, 제 1의 실시예와 달리, 판두께(t)의 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 타발되고, 굽힘 가공됨으로서 형성된다. 플런저(141)는, 상방 접촉편(142), 폭광부(143) 및 2개의 접촉편(145 및 146)을 포함하는 하방 접촉편을 구비하고 있다.
플런저(141)를 구성하는 상방 접촉편(142)은, 또한, 상단부에 각각 접점을 갖는 3개의 접촉편(142a, 142b 및 142c)으로 분할된다. 양측부에 배치되는 2개의 접촉편(142a 및 142c)은, 도 12D에 도시되는 바와 같이, 전(前) 또는 후의 방향으로서 같은 방향으로 거의 L자형상으로 굽힘 가공된다. 다른한편, 한가운데에 배치되는 접촉편(142b)은, 2개의 접촉편(142a 및 142c)과는 반대의 방향으로, 간격(W14)을 두고, 이들과 대향하도록 L자형상으로 굽힘 가공된다. 따라서 본 실시예에서도, 3개의 접촉편(142a, 142b 및 142c) 각각의 상단에 위치하는 합계 3개의 접점은, 제 1의 실시예와 같이 평면적으로 전후좌우로 넓어짐을 갖고서 배치된다. 이와 같이 구성함에 의해, 상기 제 1의 실시예와 마찬가지로, 3개의 접촉편(142a, 142b 및 142c) 각각의 상단에 위치하는 합계 3개의 접점은, IC 패키지(90)의 솔더 볼(92)의 하방부분을 둘러싸도록 접촉하는 것이 가능해진다. 또한, 3개의 접촉편(142a, 142b 및 142c)의 하방부분이 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a)에 수용 되도록, 그들의 폭(W11), 길이(L11) 및 간격(W14)을 충분히 크게 설정함으로써, 플런저(141)의 경사를 억제하는 것도 가능하다.
플런저(141)를 구성하는 폭광부(143)는, 개략, 상기 제 1의 실시예와 마찬가지로, 윗어깨부(143a, 143b) 및 아래어깨부(143c, 143d)를 갖고 있다. 폭광부(143)의 윗어깨부(143a, 143b)는, 제 1 관통구멍(25)의 어깨부분(25b)에 맞닿고, 아래어깨부(143c, 143d)는, 코일 스프링 유닛(51)의 상단부에 형성된 지지부(52)에 맞닿는다. 본 실시예에서의 폭광부(143)의 폭(W12)은, 제 1의 실시예와 마찬가지로, 제 1 관통구멍(25)의 대경부분(25c)의 지름보다 약간 작고, 코일 스프링 유닛(51)의 외경(D5)과 거의 같게 설정된다.
플런저(141)를 구성하는 하방 접촉편은, 접속부(144) 및 폭방향(도 12B에서 좌우 방향)에 배치되는 2개의 접촉편(145 및 146)을 갖는다. 2개의 접촉편(145 및 146)은, 서로 평행하게 형성됨과 함께, 전후 방향(도 12D에서 좌우 방향)으로 서로 대향하도록 원호형상 접점(145a 및 146a)을 갖는다. 2개의 원호형상 접점(145a 및 146a)은, 서로 향하여 탄성 변형 가능하게 형성되어 있다. 2개의 접촉편(145 및 146)의 폭(W13)은, 코일 스프링 유닛(51)의 스프링부(53)의 내경(d5)보다 작게 설정되고, 2개의 원호형상 접점(145a 및 146a)의 정점 사이의 폭(W15)은, 코일 스프링 유닛(51)의 세권부(55b)의 내경(D6)보다 약간 크게 설정된다. 하방 접촉편을 이와 같이 구성함에 의해, 2개의 원호형상 접점(145a 및 146a)의 세권부(55b)의 내주면에 접촉하는 부분은, 제 1의 실시예와 마찬가지로, 금속 박판의 타발에 의한 전단면이 아니라 금속 박판의 표면측에 형성된다. 따라서 2개의 원호형상 접점(145a 및 146a)이 세권부(55b)의 내주면을 활주하여도, 그 내주면에 걸리고, 이것을 손상시키고, 전기적 접촉을 불량에 하거나 하는 일은 없다.
도 13A 내지 13D에 도시되는 제 3의 실시예로서의 콘택트(240)는, 플런저(241)와 코일 스프링 유닛(51)을 구비한다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 관한 콘택트(240)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)은, 상기 제 1 및 제 2의 실시예와 같기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예에서도, 이들의 콘택트를 장비하는 IC 소켓의 구조도 같기 때문에, 그 설명도 생략한다.
본 실시예에 관한 콘택트(240)를 구성하는 플런저(241)는, 상기 제 2의 실시예와 마찬가지로, 판두께(t)의 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 타발되고, 굽힘 가공됨으로서 형성된다. 플런저(241)는, 상방 접촉편(242), 폭광부(243) 및 2개의 접촉편(245 및 246)을 포함하는 하방 접촉편을 구비하고 있다.
본 실시예에 관한 플런저(241)는, 상기 제 2의 실시예에 관한 플런저(141)에 비하여, 상방 접촉편(242)의 구조가 다를 뿐이고, 그 밖의 구조는 제 2의 실시예에 관한 플런저(141)의 구조와 완전히 같다. 여기서는, 플런저(241)의 상방 접촉편(242)의 구조만 설명하고, 그 나머지의 설명은 생략한다.
본 실시예에서의 플런저(242)를 구성하는 상방 접촉편(242)은, 폭광부(243)로부터 연속하는 평탄한 금속판을, 굽힘 가공에 의해 원통형상으로 가공함으로써 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 원통형상으로 형성된 상방 접촉편(242)의 상단의 원주(圓周)에 따라 4개의 접점(242a)이 형성되어 있다. 따라서 본 실시예에서도, 4개의 접점(242a)은, 제 1의 실시예와 같이 평면적으로 전후좌우로 넓어짐을 갖고서 배치되어 있다. 상방 접촉편(242)의 직경(D11)은, 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a)의 지름(D1)보다 약간 작게 설정된다. 그로 인해, 상기 제 1의 실시예와 마찬가지로, 플런저(241)의 경사를 억제할 수 있다.
도 14A 내지 14D에 도시되는 제 4의 실시예로서의 콘택트(340)는, 플런저(341)와 코일 스프링 유닛(51)을 구비한다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 관한 콘택트(340)를 구성하는 코일 스프링 유닛(51)은, 상기 제 1 내지 제 3의 실시예와 같기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예에서도, 이들의 콘택트를 장비하는 IC 소켓의 구조도 같기 때문에, 그 설명도 생략한다.
본 실시예에 관한 콘택트(340)를 구성하는 플런저(341)는, 상기 제 2 및 제 3의 실시예와 마찬가지로, 판두께(t)의 금속 박판으로부터 프레스 가공에 의해 타발되고, 굽힘 가공됨으로서 형성된다. 플런저(341)는, 상방 접촉편(342), 폭광부(343) 및 2개의 접촉편(345 및 346)을 포함하는 하방 접촉편을 구비하고 있다.
본 실시예에 관한 플런저(341)는, 상기 제 2의 실시예에 관한 플런저(141)에 비하여, 상방 접촉편(342)의 구조가 다를 뿐이고, 그 밖의 구조는 제 2의 실시예에 관한 플런저(141)의 구조와 완전히 같다. 여기서는, 플런저(341)의 상방 접촉편(342)의 구조만 설명하고, 그 나머지의 설명은 생략한다.
본 실시예에서의 플런저(342)를 구성하는 상방 접촉편(342)은, 폭광부(343)로부터 연속하는 평탄한 금속판을, 굽힘 가공에 의해 위에서 보아 개략 L자형으로 가공함으로써 형성되어 있다. 즉, 본 실시예의 상방 접촉편(342)은, 폭광부(343)에 연속하면서 이것에 평행한 제 1 편(342a) 및 해당 제 1 편(342a)으로부터 직각 또 는 예각으로 절곡되고, 상하 방향으로 연재되는 제 2 편(342b)으로 형성된다. 또한, 본 실시예에서는, L자형으로 형성된 상방 접촉편(342)의 상단에 3개의 접점(342c)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 이것으로 한정되는 것은 아니지만, 제 1 편(342a)의 상단에 2개, 제 2 편(342b)의 상단에 하나 마련되어 있다. 따라서, 본 실시예에서도, 3개의 접점(342c)은, 제 1의 실시예와 같이 평면적으로 전후좌우로 넓어짐을 갖고서 배치되어 있다. 상방 접촉편(342)의 제 1 편(342a) 및 제 2 편(342b)의 폭(W16)은 같고, 제 1 관통구멍(25)의 소경부분(25a)의 지름(D1)보다 작게 설정된다. 그로 인해, 상기 제 1의 실시예와 마찬가지로, 플런저(341)의 경사를 억제할 수 있다. 또한, 제 1 편(342a) 및 제 2 편(342b)의 폭은 같아도 아니여도 좋다. 요컨대, 플런저(341)의 경사를 억제할 수 있는 크기로 설정되면 좋다.
이상 본 발명을 상기 실시예에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예의 구성에만 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위의 각 청구항의 발명의 범위 내에서 당업자라면 행할 수 있는 각종 변형, 수정을 포함하는 것은 물론이다.
도 1은, 본원 발명에 관한 콘택트의 1개의 실시예의 사시도.
도 2A, 2B, 2C 및 2D는, 각각, 도 1의 콘택트의 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도.
도 3은, 도 2B의 점선(Ⅲ)으로 둘러싸여진 부분의 부분 확대도.
도 4A, 4B 및 4C는, 콘택트가 자신이 자세를 수정할 수 있음을 설명하기 위한 도면으로서, 각각, 콘택트가 자유의 상태에 있는 것을 도시하는 도 2D의 점선(Ⅳ)으로 둘러싸여진 부분의 부분 확대도, 콘택트가 압하되어 있는 도중에 있는 것을 도시하는 도 2A와 같은 부분의 부분 확대도, 및, 콘택트가 자세를 수정하여 올바르게 압하된 상태에 있는 것을 도시하는 도 2A와 같은 부분의 부분 확대도.
도 5는, 도 1에 도시되는 콘택트가 조립되어 있는 본원 발명에 관한 IC 소켓의 개략 단면도.
도 6A 및 6B는, 도 5에 도시된 IC 소켓의 부분 확대 단면도로서, 각각, 도 5와 같은 단면도, 및, 도 6A와 직교하는 방향에서 본 단면도.
도 7A 및 7B는, IC 소켓이 배선 기판에 부착된 상태의 IC 소켓의 부분 확대 단면도를 도시하고, 각각, 도 6A와 같은 단면도, 및, 도 6B와 같은 단면도.
도 8A 및 8B는, 도 7A 또는 7B의 상태에서 또한 IC 패키지가 장착된 상태의 IC 소켓의 부분 확대 단면도이고, 각각, 도 6A와 같은 단면도, 및, 도 6B와 같은 단면도.
도 9A 및 9B는, 본원 발명의 콘택트와 종래의 콘택트의 경사에 관한 설명을 하기 위한 도면이고, 각각, 종래의 콘택트의 도 6A와 같은 부분 확대 단면도, 및, 본원 발명의 콘택트의 도 6A와 같은 부분 확대 단면도.
도 10A, 10B 및 10C는, 본원 발명의 콘택트와 종래의 콘택트의 하방 접촉편과 코일 스프링 유닛과의 접촉에 관한 설명을 하기 위한 도면이고, 각각, 종래의 콘택트의 도 10(b)와 같은 부분 확대 단면도, 본원 발명의 콘택트의 도 8A의 X-X선에 따른 부분 확대 단면도, 및, 본원 발명의 콘택트의 변형례의 도 10B와 같은 부분 확대 단면도.
도 11A 및 11B는, 도 1에 도시되는 콘택트의 변형례를 도시하는 도면이고, 각각, 그 측면도, 및 정면도.
도 12A, 12B, 12C 및 12D는, 본 발명의 제 2의 실시예에 관한 콘택트를 도시하고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도.
도 13A, 13B, 13C 및 13D는, 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 콘택트를 도시하고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도.
도 14A, 14B, 14C 및 14D는, 본 발명의 제 4의 실시예에 관한 콘택트를 도시하고, 각각, 그 상면도, 정면도, 하면도, 및 측면도.

Claims (8)

  1. 금속 박판으로 이루어지는 플런저; 및
    금속선으로 이루어지며, 위쪽에서 상기 플런저를 지지하는 코일 스프링 유닛을 포함하는 콘택트에 있어서,
    플런저는, 상단부에 적어도 3개의 접점을 갖는 적어도 하나의 상방 접촉편, 해당 상방 접촉편의 폭보다 큰 폭을 갖는 폭광부, 및 해당 폭광부의 폭보다 작은 폭을 갖는, 각각이 하단부에 접점을 갖는 2개의 접촉편을 갖는 적어도 하나의 하방 접촉편을 포함하고 있고,
    코일 스프링 유닛은, 상하 방향으로 신축 자유롭게 탄성 변형할 수 있는 스프링부, 및 유입부 및 하단부에 접점을 가지며, 상기 스프링부의 외경 및 내경보다 그 외경 및 내경이 작게 설정되어 있는 세권부를 갖는 깔때기형상의 밀착권부분을 포함하고 있고,
    상기 적어도 하나의 상방 접촉편에 마련되는 상기 적어도 3개의 접점은, 평면적인 넓어짐을 갖도록 간격을 두어 배치되고,
    상기 적어도 하나의 하방 접촉편의 상기 2개의 접촉편에 마련되는 상기 2개의 접점은, 서로 대향하도록 간격을 두어 배치되고, 서로에 대해 탄성 변형 가능하게 형성되고, 그 간격이 상기 스프링부의 내경보다 작고, 상기 세권부의 내경보다 크게 설정되어 있고,
    상기 플런저가 하방을 향하여 압하되면, 상기 코일 스프링 유닛의 스프링부가 압축되고, 상기 하방 접촉편의 상기 2개의 접점은, 상기 세권부의 내주면에 탄성적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저는, 각각이 같은 크기의 상방 접촉편, 폭광부 및 하방 접촉편을 갖는 2개의 부분 및 연결부를 가지며, 해당 연결부를 중심으로 하여 상기 2개의 부분이 서로 평행하게 또한 서로 대향하여 배치되도록 절곡되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저는, 상방 접촉편이 하나이고, 해당 상방 접촉편은, 또한, 각각이 상단에 접점을 갖는 3개의 접촉편으로 분할되고, 양측의 접촉편이 전후 방향으로 돌출하도록 L자형으로 절곡되고, 한가운데의 접촉편이 양측의 접촉편에 대향하여 간격을 두어 배치되도록, 상기 양측의 접촉편과 반대의 방향으로 돌출하도록 L자형으로 절곡되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저는, 상방 접촉편이 하나이고, 해당 상방 접촉편은, 또한, 원통형상으로 형성되고, 상기 상방 접촉편의 상단 원주를 따라 적어도 3개의 접점이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저는, 상방 접촉편이 하나이고, 해당 상방 접촉편은, 또한, 위에서 보아 L자형에 절곡되어 형성되고, 그 L자형 상단에 적어도 3개의 접점이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  6. 제 1항에 있어서,
    위쪽에서 상기 플런저를 지지하는 상기 코일 스프링 유닛을 구성하는 스프링부의 상단부분은, 밀착 감기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 스프링 유닛을 구성하는 세권부분의 하단부 말단은, 상방으로 감겨올려저 있는 것을 특징으로 하는 콘택트.
  8. 제 1의 피접촉물로서의 반도체 장치와 제 2의 피접촉물을 전기적으로 접속하는 반도체 장치용 전기 접속 장치로서,
    상기 반도체 장치가 수용되는 재치 오목부 및 복수의 제 1 관통구멍을 갖는 제 1의 베이스 부재와,
    해당 제 1의 베이스 부재를 수용하는 수용 오목부 및 상기 복수의 제 1 관통구멍에 각각 대응하여 형성되어 있는 복수의 제 2 관통구멍을 갖는 제 2의 베이스 부재와,
    상기 제 1 관통구멍 및 상기 제 2 관통구멍으로 형성되는 복수의 콘택트 수용 공간 내에 각각 압축된 상태에서 지지되는, 복수의 제 1항에 기재된 콘택트를 포함하고,
    상기 제 1 관통구멍은, 소경부분, 어깨부분 및 대경부분을 가지며,
    상기 제 2 관통구멍은, 대경부분, 어깨부분 및 소경부분을 가지며,
    상기 콘택트의 상기 플런저의 상기 폭광부가 상기 제 1 관통구멍의 어깨부분에 맞닿고, 상기 콘택트의 상기 코일 스프링 유닛의 상기 유입부가 상기 제 2의 관통구멍의 어깨부분에 맞닿음으로써, 상기 콘택트가 상기 콘택트 수용 공간에 지지되고,
    상기 콘택트의 상기 플런저의 상기 상방 접촉편에 마련된 상기 접점은, 상기 제 1의 피접촉물의 외부 접점에 접촉하고, 상기 콘택트의 상기 코일 스프링 유닛의 상기 세권부에 마련된 상기 접점은, 상기 제 2의 피접촉물의 외부 접점에 접촉하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 전기 접속 장치.
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