(본 발명에 의해 해결되어야 할 문제점)
그러나, 종래의 양단 접촉 프루브는 수형(male shaped) 접촉 부재로써 구성된 플런저(plunger)가 암형(female shaped) 접촉 부재로써 구성된 배럴(barrel)에 대하여 배럴 밖으로 떨어뜨리지 않고 미끄러짐 이동이 가능함을 보장하기 위해, 배럴에 플런저의 일 끝단을 삽입한 후, 또는 위치에 코일형 압출 스프링을 유지한 후, 배럴의 일 끝단의 직경을 변형하는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있었다.
소켓 등에 내장되는 종래의 양단 접촉 프루브에 있어서, 접촉부재로써 구성된 플런저는 접촉부재로써 구성된 배럴과 축대칭으로(axially) 배열된다. 코일형 압축 스프링은 플런저가 배럴과 적절한 접촉 압력으로 접촉하도록 하기 위해, 플런저 및 배럴 중 하나가 플런저 및 배럴의 다른 하나에 대하여 약간 기울어질 수 있도록 하기 위해 다듬어진 끝단을 가진다. 그러나, 플런저가 배럴과 적절한 접촉 압력으로 접촉하게 함과 동시에, 플런저가 배럴에 대하여 최적의 클리어런스(clearance)를 가지고 미끄러짐 이동이 가능하도록 하는 것은 어렵다. 따라서, 매우 높은 정밀도로 기계가공된 플런저는 매우 높은 정밀도로 기계가공된 배럴에 대하여 축방향으로(내부 및 외부 방향으로) 안정적으로 이동되는 것이 실패하는 경향이 있다. 비교적 긴 시간 동안 비교적 높은 온도에서 회로를 테스트하기 위한 장치에 내장되는 IC 소캣에 있어서, 상기 문제는 더 심각하다.
이 도전부재는 도전부재가 테스트 오브젝트와 반복적으로 접촉되더라도, 예컨대, IC 패키지 등과 같은 테스트 오브젝트와 전기접촉을 유지하기 위한 접촉부를 가지고 우수한 경도의 도전 재료로 만들어지는 것이 필수적이다.
그러므로, 생산성이 개선될 수 있고, 도전부재들이 도전부재 사이의 전기 전도를 유지함과 동시에, 서로에 대해 안정적으로 이동가능하도록 하는 양단 접촉 프루브를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
(문제 해결 방법)
앞서 언급한 문제점을 해결하기 위한, 양단 접촉 프루브로서,
(1) 전기 접촉부로써 구성된 제1 및 제2도전부재; 제1 및 제2도전부재 중 하나가 제1 및 제2도전부재의 다른 하나에 소정 거리 내로 접근할 때, 각각 서로 반대 방향으로 제1 및 제2도전부재를 가압하도록, 제1 및 제2도전부재 사이에 개재된 할로우형 형태로 만들어진 탄성부재; 및 탄성부재 내에 수용되고, 탄성부재의 중심축에 배치된 제3도전부재, 및 제3도전부재가 특정방향으로 포인팅되고, 그리고 각각의 제1 및 제2도전부재에 대하여 미끄러짐 이동이 가능하도록 제1 및 제2도전부재를 유지시키기 위한 중간부를 포함하는 양단 접촉 프루브가 제공된다.
그러므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 제3도전부재가 제1 및 제2도전부재에 개재하기 위해 탄성부재의 중간부에 의해 특정방향으로 유지되고 포인팅되게 함으로써, 제1 및 제2도전부재가 제1 및 제2도전부재 사이의 전기전도를 유지함과 동시에, 서로에 대하여 안정적으로 이동가능하도록, 그리고, 각각의 제1 및 제2도전부재에 관해 미끄러짐 이동이 가능하도록 할 수 있다. 탄성부재는 제1 및 제2도전부재를 유지시키기 위한 끝단부를 가지기 때문에, 각각의 제1 및 제2도전부재는 형상이 단순화될 수 있다. 그러므로, 기능적으로 분리된 제1 내지 제3도전부재는 특수한 특성을 가진 재료로부터 상대적으로 높은 정확도로 기계가공되지 않고 만들어지므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 기계가공성 및 재료 선택의 측면에서 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (2) 탄성부재는 중간부 외의 다른 부분보다 코일 피치가 작은 중간부를 가진 코일형 압축 스프링으로 구성되거나, 또는 (3) 탄성부재의 중간부는 조밀한 코일형 압축 스프링에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
그러므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 탄성부재의 중간부가 중간부 외의 부분보다 코일 피치가 짧기 때문에, 탄성부재의 중간부에 의해 유지되고 특정방향으로 포인팅되는 제3도전부재가 각각의 제1 및 제2도전부재에 대해 미끄러짐 이동이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (4)제1 및 제2도전부재는 각각 홀을 가지고, 제3도전부재는 제1 및 제2도전부재의 각각의 홀에 미끄러짐 가능하게 수용되는 끝단부, 및 각각의 끝단부 보다 직경이 큰 중간부를 가지고, 탄성부재는 각각의 제1 및 제2도전부재가 탄성부재에 의해 유지된 제3도전부재에 대해 미끄러짐 이동이 가능한 조건하에서, 탄성부재가 세로축 방향으로 압축될 때, 탄성부재에 의해 유지되는 제3도전부재의 끝단부가 제1 및 제2도전부재의 홀의 각각의 내부 측면에 닿도록, 그리고 제1 및 제2도전부재의 홀의 각각의 바닥면에 근접하거나, 닿도록 조절되어 있는 것이 바람직하다.
탄성부재에 삽입된 제3도전부재가 양단 접촉 프루브 어셈블링 공정에서 탄성부재의 일 끝단부(또는 다른 끝단부)에 의해 유지되는 제1도전부재(또는 제2도전부재)에 근접할 때, 탄성부재에 의해 유지되어진 제3도전부재의 일 끝단부(또는 다른 끝단부)는 제1도전부재(또는 제2도전부재)의 홀의 바닥면에 근접하거나, 닿는다. 이 공정에서, 제3도전부재는 탄성부재의 중간부에 의해 자동으로 유지된다. 그러므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 생산성에서 향상될 수 있고, 제조공정이 단순해질 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (5) 탄성부재는 그 중간부가 적어도 하나의 끝단부보다 직경이 작은 코일형 압축 스프링으로 구성되는 것이 바람직하다. 그러므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 양단 접촉 프루브 제조 공정에서 제3도전부재가 탄성부재에 삽입되기 용이하기 때문에, 생산성에서 향상될 수 있고, 제조공정이 단순해질 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, 탄성부재는 코일형 압축 스프링에 의해 구성될 수 있다. 제1 및 제2도전부재 중 하나는 코일형 압축 스프링의 일 끝단부에 닿는 플랜지(flange)부, 플랜지부의 일 끝단부에서부터 서로 반대방향 중 일 방향으로 돌출된(projected) 도전부, 서로 반대방향 중 다른 하나의 방향으로부터 돌출되어있고, 코일형 압축 스프링의 일 끝단에 수용되는 고정부, 및 고정부의 일 끝단으로부터 세로축으로 뻗은 홀을 갖추고 제1 및 제2도전부재의 다른 하나가 코일형 압축 스프링의 다른 끝단부에 닿는 플랜지부, 다른 방향으로 플랜지부의 일 끝단으로부터 돌출된 도전부, 일 방향으로 플랜지부의 일 끝단에서부터 돌출되어 있고 코일형 압축 스프링의 다른 끝단에 수용되는 고정부, 및 고정부의 일 끝단으로부터 세로축으로 뻗은 홀을 가진다.
본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 설계 단계에서 제1 및 제2도전부재의 홀의 깊이를 변경함으로써, 제1 및 제2도전부재의 축 변위(axial displacement) 측면에서 향상될 수 있고, 제1 및 제2도전부재가 제조공정에서 탄성부재에 의해 단단히 유지되기 때문에, 각각의 제1 및 제2도전부재가 탄성부재를 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있고, 제1 및 제2도전부재가 서로 동일한 형상인 조건하에서, 구조 측면에서 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (7) 제3도전부재는 제1도전부재보다 전기도전성이 더 높은 것이 바람직하다. 그러므로, 본 발명에 따른, 앞서 언급된 바와 같이 구성된 양단 접촉 프루브는 제3도전부재가 제1도전부재보다 전기적 통로가 더 길기 때문에, 전기적 특성 측면에서 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (8) 제3도전부재는 제1도전부재 보다 전기 도전성이 높고, 경도가 낮은 구리 금속으로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브는 전기적 특성, 내마모 특성, 및 내구 강도 측면에서 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (9) 제2도전부재는 제1도전부재보다 전기도전성이 더 높은 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브는 제2도전부재와 오브젝트를 테스트하기 위한 장치 사이의 전기적 전도를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (10) 각각의 제1 및 제2도전부재는 제3도전부재와 전기 도전성이 동일할 수 있다. 각각의 제1 내지 제3도전부재는 제1 내지 제3도전부재가 서로 동일한 재료이기 때문에, 전기적 요구사항 등을 충족시킬 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (11) 탄성부재는 일 끝단부와 중간부 사이에 개재되는 측스프링부, 및 다른 끝단부와 중간부 사이에 개재되는 측스프링부를 가진 코일형 압축 스프링으로 구성될 수 있고, 이 측스프링부는 서로 다른 자유길이(free length)를 가진다.
예를 들어, 코일형 압축 스프링의 측스프링부가 서로 (예컨대, 턴수에 따른 스프링 컨택트와 같은)스프링 특성이 다르고, 제1도전부재 측에 위치된 측스프링부가 제2도전부재 측에 위치된 측스프링부 보다 길이가 긴 조건하에서 제1도전부재가 테스트 오브젝트와 반복적으로 접촉하고 접촉을 유지할 때, 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브는 제2도전부재 측에 위치된 측스프링부가 특정방향으로 제3도전부재를 포인팅함과 동시에, 테스트 오브젝트로의 제1도전부재의 접촉 압력을 적절한 범위 내로 유지할 수 있고, 제1 및 제2도전부재 중 하나와 제1 및 제2도전부재의 다른 하나와의 변위 측면에서 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (12) 코일형 압축 스프링의 측스프링부는 코일 피치가 서로 동일할 수 있다. (13) 코일형 압축 스프링의 측스프링부는 코일 피치가 서로 다를 수도 있다. 서로 코일 피치가 다른 측스프링부가 직렬로 연결된 때, 코일형 압축 스프링은 비선형 하중-변위(non-linear load-displacement) 특성을 가지고 제1 및 제2도전부재에 작용한다. 한편, 서로 코일 피치가 동일한 측스프링부가 직렬로 연결된 때, 코일형 압축 스프링은 선형 하중-변위(linear load-displacement) 특성을 가지고 제1 및 제2도전부재에 작용한다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (14) 탄성부재는 일 끝단부와 중간부 사이에 개재되는 측스프링부, 및 다른 끝단부와 중간부 사이에 개재되는 측스프링부를 가진 코일형 압축 스프링으로 구성될 수 있고, 이 측스프링부는 코일 피치가 서로 다르다.
예를 들어, 코일형 압축 스프링의 측스프링부가 서로 스프링 특성(예컨대, 턴수에 따른 스프링 접촉과 같은 특성)이 다르고 제2도전부재 측에 위치된 측스프링부가 제1도전부재 측에 위치된 측스프링부 보다 턴수가 작은 조건하에서, 제1도전부재가 테스트 오브젝트와 반복적으로 접촉하고 접촉을 유지할 때, 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브는 제2도전부재 측에 위치된 측스프링부가 특정방향으로 제3도전부재를 포인팅함과 동시에, 테스트 오브젝트로의 제1도전부재의 접촉 압력을 적절한 범위 내로 유지할 수 있고, 제1 및 제2도전부재 중 하나와 제1 및 제2도전부재의 다른 하나와의 변위 측면에서 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (15) 코일형 압축 스프링의 측스프링부는 코일 피치가 서로 동일하거나, 또는 (16) 코일형 압축 스프링의 측스프링부는 코일 피치가 서로 다를 수 있다. 서로 코일 피치가 동일한 측스프링부가 직렬로 연결된 때, 탄성부재는 선형 하중-변위 특성을 가지고 제1 및 제2도전부재에 작용한다. 한편, 서로 코일 피치가 다른 측스프링부가 직렬로 연결된 때, 탄성부재는 비선형 하중-변위 특성을 가지고 제1 및 제2도전부재에 작용한다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, (17) 탄성부재는 중앙이 움푹한 형상을 가질 수 있고, 서로 동일한 내경의 측스프링부, 측스프링부 사이에 개재되는 중간부를 가지고, 이 중간부는 각각의 측스프링부 보다 내경이 작은 코일형 압축 스프링에 의해 구성될 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따라 구성된 양단 접촉 프루브의 제조방법에 있어서, 제3도전부재를 탄성부재에 삽입하는 것, 및 제1 및 제2도전부재와 탄성부재를 연결하는 것이 용이하다.
(본 발명의 이점)
본 발명의 목적은 제1 및 제2도전부재 사이의 전기 전도를 유지하기 위해 제3도전부재가 제1 및 제2도전부재 사이에 개재되고, 제1 및 제2도전부재 사이에 개재되는 탄성부재의 중간부에 의해 유지되고 특정 방향으로 포인팅되는 제3도전부재가 각각의 제1 및 제2도전부재에 대하여 미끄러짐 이동이 가능하기 때문에, 제1 및 제2도전부재 사이의 전기 전도를 유지함과 동시에 제1 및 제2도전부재가 서로에 대하여 안정적으로 이동가능하게 할 수 있는 양단 접촉 프루브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성부재의 오브젝트측 스프링부가 탄성부재의 리테이너측 스프링부보다 스프링 상수가 작기 때문에, 탄성부재의 리테이너측 스프링부가 특정방향으로 제3도전부재를 포인팅하게 함과 동시에 테스트 오브젝트로의 도전부재의 접촉 압력을 적절한 범위 내로 유지할 수 있고, 제1 및 제2도전부재 중 하나와 제1 및 제2도전부재의 다른 하나와의 변위 측면에서 향상될 수 있는 양단 접촉 프루브를 제공하는 것이다. 결국, 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브는 반복 사용에 대한 높은 내구력을 가짐으로써, 테스트 오브젝트로의 전기 전도를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 양단 접촉 프루브의 제1 내지 제4실시예가 도면과 함께 참조하여 지금부터 서술된다.
(제1실시예)
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브가 도시되어 있다.
먼저, 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브의 제1실시예의 구성이 도 1을 참조하여 지금부터 서술된다. 양단 접촉 프루브(또는 간략히 "접촉 프루브"로 불리어지는)는 오브젝트를 테스트하기 위한 장치에 설치된 (부분적으로 도시된) IC 소켓(20) 내에 내장되어 있고, 서로 평행하게 (도 1에 도시된 수평 방향으로 동등한 간격으로) 위치되어 있고, 각각의 보어에 수용되어 있고, 그리고, 칸막이부(23)를 통해 서로 분리(insulate)되어 있는 하나의 접촉 프루브로써, 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 양단 접촉 프루브는 전기 접촉 엘리먼트로써 구성된, 그리고 서로 축방향으로 배열된 끝단부로써 구성된 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 포함한다.
또한, 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 사이에 개재된 코일형 압축 스프링(13)을 포함한다. 코일형 압축 스프링(13)은 각각 서로 반대의 축방향으로 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 가압하도록, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 각각의 축방향으로 서로에 대하여 이동가능하게 하도록, 그리고, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 접촉부(11a 및 12a)가 IC 소캣(20)으로부터 각각의 축방향으로 돌출되도록 조절된다. 제1도전부재(11)는 코일형 압축 스프링(13)의 일 끝단면과 접촉되어지는 일 끝단면을 가지고, 접촉부(11a)보다 큰 직경의 플랜지부(11f), 플랜지(11f)의 일 끝단에서부터 안쪽 방향(축방향의 다른 방향)으로 돌출되어 있고, 코일형 압출 스프링(13)의 일 끝단부에 단단히 수용되는 고정부(11e), 및 플랜지부(11f)의 축과 축대칭으로 배열된 축을 가진 바닥의 홀(또는 쓰루 홀)(11c)을 가진다. 제2도전부재(12)는 코일형 압축 스프링(13)의 다른 끝단면과 접촉되어 지는 일 끝단면을 가지고, 접촉부(12a)보다 큰 직경의 플랜지부(12f), 플랜지(12f)의 일 끝단에서부터 안쪽 방향(축방향의 다른 방향)으로 돌출되어 있고, 코일형 압출 스프링(13)의 일 끝단부에 단단히 수용되는 고정부(12e), 및 플랜지부(12f)의 축과 축대칭으로 배열된 축을 가진 바닥의 홀(또는 쓰루 홀)(12c)을 가진다. 플랜지부(11f 및 12f)의 다른 끝단으로부터 바깥 방향으로 돌출된 도전부로 써 구성된 접촉부(11a 및 12a)가 IC 소켓(20)의 개구(21 및 22)에 각각 이동가능하게 수용되어 있다는 조건하에서, 제1 및 제2도전부재는 축방향으로 서로에 대하여 이동가능하다.
오브젝트와 빈번하게 계합되고 탈착되는 제1도전부재(11)는 티타늄(Ti) 계열, 탄소강(SK), 또는 전기 도전성 및 마찰 저항성이 우수한 다른 초경합금(hard metal)으로 만들어진다. 한편, 테스트를 위해 회로기판과 계합되는 제2도전부재(12)는 인청동, 황동, 베릴륨구리, 또는 전기 도전성 및 마찰 저항성이 제1도전부재(11)보다 낮은 다른 구리합금으로 만들어진다. 또한, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)는 쾌삭 재료(free-mechining material)로 만들어진다. 이러한 경우에, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)는 선반 등에서 쉽게 만들어질 수 있다.
코일형 압축 스프링(13)은 임의의 단면 형상을 가질 수 있고, 예컨대, 피아노 와이어, 스테인레스 강 와이어, 및 플라스틱과 같은 임의의 재료로 만들어 질 수 있고, 그리고 전기 도전성 및 마찰 저항성은 제1 및 제2도전부재(11 및 12)보다 낮을 수 있다. 이 실시예에서는, 탄성부재로 구성된 코일형 압축 스프링(13)은 할로우형 형태로 만들어지고, 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 중 하나가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 다른 하나에 소정 거리 내로 다가올 때, 서로 반대의 바깥 방향(도1에서의 위아래 방향)으로 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 가압하도록 조절된다. 여기서, 용어"탄성부재"는, 금속, 예컨대, 고무와 같은 탄성 재료, 플라스틱, 또는 합성 재료로 만들어진 탄성 오브젝트를 의미한다. 이 탄성부재는 반원으로 구부러지거나 휘어진 복수의 스트립형 세그먼트로 구성된 중간부를 가진 실린더 로 구성될 수 있다.
이 실시예에서, 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)는 코일 피치 측면에서 코일형 압축 스프링(13)의 각각의 끝단부(13a 및 13b)보다 우수하다. 특히, 코일형 압축 스프링(13)은 중앙이 움푹한 핸드 드럼 "쓰즈미(tsuzumi)"와 유사한 형상을 가진다. 즉, 코일형 압축 스프링(13)의 각각의 끝단부(13a 및 13b)는 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)보다 큰 직경을 가진다. 더 말할 필요도 없이, 코일형 압축 스프링(13)은 특정한 형상으로 제한되지 않는다. 코일형 압축 스프링(13)은 평범한 실린더, 원뿔 등과 같은 형상을 가질 수 있다. 코일형 압축 스프링(13)은 단면이 원으로 제한되지 않는다(예컨대, 코일형 압축 스프링(13)은 단면이 사각 형상을 가질 수 있다).
제1 및 제2도전부재(11 및 12)는 코일형 압축 스프링(13)에 수용되는 제3도전부재(14)를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 여기서, 제3도전부재(14)는 전기 도전성 측면에서 제1도전부재(11) 또는 제1 및 제2도전부재(11 및 12)보다 우수하다. 제3도전부재(14)는 무산소동, 베릴륨구리, 또는 다른 구리합금으로 만들어진다. 코일형 압축 스프링(13)에 의해 수용되고 지지되는 제3도전부재(14)는 코일형 압축 스프링(13)의 중심축과 대략적으로 평행 관계이거나, 일 방향(그 축방향과 매우 유사한; 축방향에 대하여 약간의 각으로 과장되게 기울어진 코일형 압축 스프링(13)이 도1에 도시되어 있다)으로 포인팅되고, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 홀(11c 및 12c)에 미끄러짐 가능하게 수용된다.
제3도전부재(14)는 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b)와 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b) 사이에 개재된 중간부(14c)를 가진다. 중간부(14c)는 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b)보다 직경이 크다. 이 실시예에서, 직경이 큰 중간부(14c)는 환형 측면, 또는 단면이 "<"형인 측면을 가진 디스크 형상을 가진다. 그러나, 디스크형 중간부(14c)는 완곡한 홈, 나선형 홈 등이 부분적으로 형성된 외끝단(peripheral end)을 가질 수 있다. 더 말할 필요도 없이, 본 발명은 중간부(14c)의 형상에 제한되지 않는다. 제3도전부재(14)는 제1도전부재(11)보다 경도가 약할 수 있다.
제3도전부재(14)가 쾌삭 재료로 만들어졌다면, 제3도전부재(14)는 종래의 접촉 프루브의 공정과 비교하여 기계공정 측면에서 간소화될 수 있다. 제3도전부재(14)가 연성이고 단련가능한(malleable) 재료로 만들어졌다면, 제3도전부재(14)는 종래의 접촉 프루브의 공정과 비교하여 프레셔 쉐이핑(pressure shaping) 스테이트 측면에서 간소화될 수 있다. 이 실시예에서, 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b)는 각각 중간부(14c)와 동일한 재료일 수 있다. 제3도전부재(14)는 기계가공 공정에 통합되어 기계가공된다. 그러나, 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b)는 각각 중간부(14c)와 다른 재료일 수도 있다. 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b) 및 중간부(14c)는 기계가공 공정에서 개별적으로 기계가공될 수 있다.
각각의 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13a 및 13b)는 내경이 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)의 직경보다 작다. 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13a 및 13b)는, 어셈블링 공정에서 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)가 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13a 및 13b)에 각각 단단히 수용될 때, 그들의 반지름 방향으로 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 의 고정부(11e 및 12e)를 조이도록 조절된다. 특히, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 코일형 압축 스프링(13)의 외부로 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 그리고, 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 자기 유지 기능(self-retaining function)을 가지고, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 코일형 압축 스프링(13)과 연결된 때 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 코일형 압축 스프링(13)에 의해 유지되기 때문에, 기계가공 등이 감소될 수 있다. 제1 및 제2도전부재(11 및 12)는 고정부(11e 및 12e)의 둘레끝으로 형성된, 그리고, 원둘레 홈, 헬리컬 홈, 서로 평행한 적어도 2개의 홈 등으로 형성된 오목부(11n 및 12n)를 가짐으로써, 자기 유지 기능이 개선될 수 있다. 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)는 원둘레의 파여진 에지를 가지고, 소정의 각으로 부분적으로 또는 전체적으로 가늘어진 형상을 가진다.
코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)는, 제3도전부재(14)가 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12)에 대하여 미끄러짐 이동이 가능함을 보장하기 위해, 제3도전부재(14)가 특정 방향으로 포인팅되도록 조절된다. 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)의 내경은 제3도전부재(14)의 중간부(14c)의 외경보다 약간 더 작다. 이것으로부터, 예컨대, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)의 바깥부분(peripheral part)이 조밀한 코일형 스프링(13c)에 의해 형성된 홈에 수용되고 조밀한 코일형 스프링(13c)의 내부면에 닿는 조건하에서, 제3도전부재(14)는 코일형 압출 스프링(13)에 대해 약간 기울어질 수 있다는 사실을 알 수 있다. 더 말할 필요없이, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)는 코일형 압출 스프링(13)의 중간부(13c)에 단단하 게 수용될 수도 있다.
지금부터, 아래 설명은 본 발명의 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브를 어셈블링하는 방법을 나타낼 것이다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 제2도전부재(12)는 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13b)에 단단히 수용되도록 제2도전부재(12)의 고정부(12e)를 적용하는 단계, 및 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13b)와 계합되도록 제2도전부재(12)의 플랜지부(12f)를 적용하는 단계를 통해, 코일형 압축 스프링(13)에 연결된다. 따라서, 코일형 압축 스프링(13)은 제2도전부재(12)를 떨어뜨리지 않고 유지하기 위해 지정된 목적지로 전달될 수 있고, 소정의 임계값 이상의 외부 힘에 의해 코일형 압축 스프링(13)으로부터 탈착될 수 있다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13b)의 코일 피치 "p2"는 코일형 압축 스프링(13)의 나머지 부분의 코일 피치 "p1"보다 작다.
제3도전부재(14)가 제2도전부재(12)의 축을 따라 이동되고, 제2도전부재(12)의 홀(12c)을 향하는 때, 제3도전부재(14)의 제2부(14b)는 제2도전부재(12)의 홀(12c)에 부분적으로 삽입된다(도 2(a) 및 도 2(b)참조). 이 순간에, (제2도전부재(12) 측상에 형성된) 코일형 압축 스프링(13)의 하반부는 압축된 상태, 예컨대, 코일형 압축 스프링(13)의 하반부의 권선 밀도가 증가된 상태, 및 조밀한 코일형 스프링과 같은 상태이다.
제3도전부재(14)의 제2끝단부(14b)를 제2도전부재(12)의 내부 바닥면 및 내부 측면, 그 내부 바닥면 및 내부 측면 각각에 부분적으로 형성되어 있는 홀(12c) 에 접촉시킬 때, 또는 제3도전부재(14)의 제2끝단부(14b)(또는, 제1끝단부(14a))가 제2도전부재(12)의 내부 측면 및 내부 바닥면 중 하나와 접촉하고, 제2도전부재(12)의 내부 측면 및 내부 바닥면의 다른 하나에 근접할 때, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)는 코일형 압출 스프링(13)의 중간부(13c)에 의해 수용되고 유지되어진다.
코일형 압축 스프링(13)의 선형성 및 형상, 및 홀(12c)의 깊이는 제3도전부재(14)의 절반 길이"Lp/2"가 코일형 압축 스프링(13)의 압축된 하반부의 길이 "h1"와, 도2(b)에 도시된 바와 같이, 제3도전부재(14)의 제2끝단부(14b)가 제2도전부재(12)의 내부 바닥면과 접촉한 때, 플랜지부(12f)의 (압축된 하반부 측에 마주한 끝단부와 접촉하는) 끝단부로부터의 홀의 내부 바닥면(접촉 포인트)까지의 깊이"h2"의 합"h1+h2"과 거의 같은 조건으로 설계 단계에서 결정된다.
제2도전부재(12)의 홀(12c)의 내경"d1"은 제3도전부재(14)의 제2끝단부(14b)의 외경"d2", 제3도전부재(14)의 중심축과 제2도전부재(12)의 중심축의 각"θ", 제2 및 제3도전부재(12 및 14)가 서로에 대해 미끄러짐 이동이 가능한 조건으로 적절하게 형성된 제2 및 제3도전부재(12 및 14) 사이의 갭"g", 식(d1≥d2/cosθ+g+e; 여기서, g>(d1+d2)sinθ)을 기초로, 각 엘리먼트의 치수 공차, 치수 허용치 등으로부터 계산되는 값"e"을 고려하여, 설계 단계에서 결정된다.
도2(c)에 도시된 바와 같이, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)가 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)에 연결되어 유지된 후, 제1도전부재(11)는 제1도전부재(11)의 고정부(11f)가 코일형 압축 스프링(13)의 제1끝단부(13a)에 단단히 수용 되도록 하는 단계, 및 제1도전부재(11)의 고정부(11f)가 코일형 압축 스프링(13)의 끝단면 중 하나와 연결되도록 하는 단계를 통해, 코일형 압축 스프링(13)에 연결되어 유지된다. 이 순간에, 제2도전부재(12)의 중심축과 제3도전부재(14)의 중심축의 각"θ"은 한정된 각보다 다소 더 크다. 그러나, 제2도전부재(12)의 중심축과 제3도전부재(14)의 중심축의 각"θ"은 제2도전부재(12)의 홀(11c)에 의해 소정의 범위 이내가 된다. 또한, 제3도전부재(14)의 제1끝단부(14a)는 제1도전부재(11)의 홀(11c)에 용이하게 삽입될 수 있고, 제2도전부재(12)는 제2도전부재(12)가 코일형 압출 스프링(13)의 끝단부(13b)에 연결되고 제3도전부재(14)가 코일형 압출 스프링(13)에 삽입될 때, 코일형 압출 스프링(13)에 의해 유지될 수 있고, 코일형 압출 스프링(13)의 측부(13a)가 그것의 축방향으로 압축되고, 조밀한 코일형 스프링과 같이, 권선 밀도가 증가되고, 제3도전부재(14)의 제1끝단부(14a)가 제2도전부재(12)의 내부 측면 및 내부 바닥면에 접촉한다.
지금부터, 본 발명의 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 작동에 대하여 아래에 설명된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1도전부재(11)의 접촉부(11a)는 IC 패키지, 웨이퍼 상에 제조된 집적 회로 등과 같은 오브젝트(30)의 연결 단자에 접촉된다. 한편, 제2도전부재(12)의 접촉부(12a)는 오브젝트(30)를 테스트하거나 진단하는 장치의 일부분을 형성하는 회로기판(40)의 연결 단자(41)에 연결된다. 코일형 압축 스프링(13)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 각각 허용범위 "S1" 및 "S2" 내에서 서로에 대해 이동가능하게 하고, 제1도전부재(11)가 오브젝트(30)의 연결단자와 적 절한 접촉 압력으로 접촉하게 함으로써 제1도전부재(11)와 오브젝트(30)의 연결 단자 사이의 전기 도전성을 유지하고, 제2도전부재(12)가 회로기판(40)의 연결 단자(41)에 적절한 접촉 압력으로 접촉하게 함으로써 제2도전부재(12)와 회로기판(40)의 연결 단자(41) 사이의 전기 도전성을 유지한다.
도 1 내지 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브가 시험 샘플 등을 테스트하기 위한 장치에 설치된 IC 소켓에 내장된 접촉 프루브 중 하나로써 도시되어 있다. (도시되지 않은) 다른 접촉 프루브는 각각 상술한 양단 접촉 프루브와 구조 측면에서 동일하고, 본 명세서에서 설명되지 않을 것이다.
제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)는 제3도전부재(14)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 여기서, 제3도전부재(14)는 전기 도전성이 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 보다 우수하다. 제3도전부재(14)는 제3도전부재(14)가 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)에 의해 유지되는 조건하에서 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12)에 대해 미끄러짐 이동이 가능하다. 앞서 서술한 내용으로부터, 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)사이의 전기도전성을 유지함과 동시에 서로에 대하여 중심축을 따라 이동가능하게 한다. 제1 내지 제3도전부재(11, 12, 및 14)의 적절한 전기적 특성, 마찰 저항 특성, 기계적 특성 등은 설계 단계에서 개별적으로 결정될 수 있고, 무연(lead-free) 재료로 만들어질 수 있다. 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브는, 깊이 측면에서, 종래의 접촉 프루브의 배럴과 비교 하여, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 홀은 절반일 수 있어, 제조단가 측면에서 개선될 수 있다.
제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)는 길이 측면에서 감소될 수 있고, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 각각 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13a 및 13b)에 의해 연결되고 유지되기 때문에, 종래의 접촉 프루브와 비교하여 형상 측면에서 단순해질 수 있다. (제3도전부재(14)의 슬라이드부와 접촉되고, 그 슬라이드부에 대해 슬라이딩 이동되는) 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 슬라이드부는 종래의 접촉 프루브와 비교하여 기계가공 정밀도 측면에서 감소될 수 있다.
제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브는, 제1도전부재(11)(또는 제2도전부재(12))가 코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13a)(또는 끝단부(13b))에 연결되고, 코일형 압축 스프링(13)으로 제3도전부재(14)가 삽입될 때, (예컨대, 제1도전부재(11)의 측상의) 코일형 압축 스프링(13)의 측부는 그것의 축방향으로 압축되고, 조밀한 코일형 스프링과 같이, 권선 밀도가 증가되고, 제3도전부재(14)의 제2끝단부(14b)(또는 제1끝단부(14a))는 제2도전부재(12)의 내부 측면 및 내부 바닥면과 접촉되고, 홀(12c)은 내부 측면 및 내부 바닥면의 각각에 의해 부분적으로 형성되어 있고, 또는 제3도전부재(14)의 제2끝단부(14b)(또는 제1끝단부(14a)가 제2도전부재(12)의 내부 측면 및 내부 바닥면 중 하나와 접촉되고, 제2도전부재(12)의 내부 측면 및 내부 바닥면의 다른 하나와 근접되고, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)는 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)에 수용되어 유지되기 때문에, 제조 측면 에서 감소되고 단순해질 수 있다.
코일형 압축 스프링(13)의 끝단부(13a 및 13b) 중 하나 또는 모두의 내경 "D1"이 코일형 압축 스프링(13)의 중간부(13c)의 내경 "D3"보다 크기 때문에, 제3도전부재(14)를 코일형 압축 스프링(13)에 삽입하는 것이 용이하다.
제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브에 있어서, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 요구되는 전체 변위 "S1+S2"는 홀(11c 및 12c)의 전체 깊이 "h2+h3"에 의해 조절될 수 있다. 또한, 각각의 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 자기 유지 기능이 있고, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 코일형 압축 스프링(13)에 연결된 때 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 코일형 압축 스프링(13)에 의해 유지되기 때문에, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 코일형 압축 스프링(13)으로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 제1 및 제2도전부재(51 및 52)는 공통부로써 표준화될 수 있다. 이러한 경우에, 공통부로써 표준화된 제1 및 제2도전부재(51 및 52)는 서로 동일한 형상이다.
(제2실시예)
도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 양단 접촉 프루브를 도시하는 단면도이다. 제1실시예에서, 제1및 제2도전부재의 접촉부는 서로 다른 형상이다. 그러나, 도4에 도시된 바와 같은 제2실시예에서, 제1 및 제2도전부재는 서로 같은 형상이고, 공통부로써 구성된다. 제1실시예에서, 탄성부재와 동일한 코일형 압축 스프링은 중앙이 움푹한 핸드 드럼 "쓰즈미(tsuzumi)"와 유사한 형상을 가진다. 반면, 제2실시예에서, 탄성부재와 동일한 코일형 압축 스프링은 실린더 형상을 가진다. 제2실시예에 따른 양측 접촉 프루브의 구성 엘리먼트는 제1 및 제2도전부재, 및 코일형 압축 스프링을 제외하고는 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트와 실질적으로 동일한 제2실시예에 따른 양측 접촉 프루브의 구성 엘리먼트는 서술되어 있지는 않지만, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트와 동일한 참조번호를 사용한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 양단 접촉 프루브는 제2실시예에서의 전기 접촉 부재로써 구성된 제1 및 제2도전부재(51 및 52)를 포함한다. 동일한 간격으로 IC 소켓(20)에 내장된 양단 접촉 프루브는 (도 4에서 수평 방향으로) 서로 평행한 관계이다.
또한, 양단 접촉 프루브는 실린더 형으로 만들어진 코일형 압축 스프링(53)을 포함하고, 이 코일형 압축 스프링(53)은 제1 및 제2도전부재(51 및 52) 사이에 개재된다. 코일형 압축 스프링(53)은 제1 및 제2도전부재(51 및 52)가 각각의 축방향으로 서로에 대해 이동가능하게 하도록, 그리고 제1 및 제2도전부재(51 및 52)의 접촉부(51a 및 52a)가 IC 소켓(20)으로부터 각각의 축방향으로 돌출되도록, 그리고 제1 및 제2도전부재(51 및 52)가 각각 서로 반대인 축방향으로 가압하도록 조절된다. 제1도전부재(51)는 접촉부(51a)보다 직경이 큰 플랜지부(51f)를 가지고, 끝면을 가진 플랜지부(51f)는 코일형 압축 스프링(53)의 끝면 중 하나에 접촉되고, 고정부(51e)는 플랜지부(51f)의 일 끝단에서부터 안쪽 방향(축방향의 다른 방향)으로 돌출되어 있고, 코일형 압축 스프링(53)의 끝단부 중 하나에 단단히 수용되고, 바닥의 홀(또는 쓰루홀)(51c)는 플랜지부(51f)의 축과 축대칭적으로 배열된 축을 가진다. 제2도전부재(52)는 접촉부(52a)보다 직경이 큰 플랜지부(52f)를 가지고, 끝면을 가진 플랜지부(52f)는 코일형 압축 스프링(53)의 끝면 중 하나에 접촉되고, 고정부(52e)는 플랜지부(52f)의 일 끝단에서부터 안쪽 방향(축방향의 다른 방향)으로 돌출되어 있고, 코일형 압축 스프링(53)의 끝단부 중 하나에 단단히 수용되고, 바닥의 홀(또는 쓰루홀)(52c)는 플랜지부(52f)의 축과 축대칭적으로 배열된 축을 가진다. 도전부로써 구성된 접촉부(51a 및 52a)가 IC 소켓(20)의 개구(21 및 22)에 대하여 이동가능하게 수용되어 있는 외부 방향으로 플랜지부(51f 및 52f)의 다른 끝으로부터 돌출되어 있는 조건 하에서 제1 및 제2도전부재(51 및 52)는 축방향으로 서로에 대해 이동가능하다.
할로우형 탄성부재로 구성된 코일형 압축 스프링(53)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 중 하나가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 다른 하나에 소정의 거리 내로 접근할 때, 각각 서로 반대의 바깥방향(도 4에서 위아래 방향)으로 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 가압하도록 조절된다. 코일형 압축 스프링(73)은 중앙이 움푹한 핸드 드럼 "쓰즈미(tsuzumi)"와 유사한 형상을 가진 중간부(73c), 또는, 실린더형 끝단부(73a 및 73b) 사이에 개재된 움푹한 중간부(73c)를 가지고, 실린더와 실질적으로 동일한 형상을 가진다. 이 중간부는 각각의 끝단부(73a 및 73b) 보다 코일 피치 및 내경이 작다. 코일형 압축 스프링(53)은 각각의 끝단부(53a 및 53b), 및 각각의 끝단부(53a 및 53b) 보다 코일 피치가 작고, 각각의 끝단부(53a 및 53b)와 내경이 실질적으로 동일한 중간부(53c)를 가지고(중간부(53c)는 각각의 끝단부(53a 및 53b)와 비교하여 내경이 약간 더 작을 수도 있다), 실린더 형상을 가진다. 부가적으로, 코일형 압축 스프링(53)은 실린더형 끝단부(53a 및 53b), 및 실린더형 끝단부(53a 및 53b) 사이에 개재되는 움푹한 중간부(53c)를 가질 수 있다. 특히, 움푹한 중간부(53c)는 각각의 실린더형 끝단부(53a 및 53b) 보다 내경이 더 작다. 실런더형 끝단부(53a 및 53b)의 내경은 서로 실질적으로 동일하다.
제1 및 제2도전부재(51 및 52)는 구리 합금 또는 높은 전기 전도성을 가진 다른 금속으로 만들어진 제3도전부재(14)를 통해, 서로 전기적으로 연결되어 있고, 코일형 압축 스프링(53) 내에 수용되어 있다. 여기서, 제2실시예에 따른 양단 접촉 프루브 어셈블링 공정에서, 제3도전부재(14)가 코일형 압축 스프링(53)에 쉽게 내장될 수 있음을 보장하기 위해, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)는 구형 측면을 가질 수 있다(제3도전부재(14)는 둥근 에지를 가진 중간부(53c)를 가질 수도 있다). 코일형 압축 스프링(53)에 의해 유지되고, (도4에 과장되게 도시된 바와 같이) 중심축에 대하여 약간의 각으로 기울어진 제3도전부재(14)의 제1 및 제2끝단부(14a 및 14b)는 제1 및 제2도전부재(51 및 52)의 각각의 홀(51c 및 52c)에 미끄러져 수용된다.
제1실시예와 같이, 코일형 압축 스프링(53)의 끝단부(53a 및 53b)의 내경은 각각 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)의 외경보다 작다. 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)가 코일형 압축 스프링(53)의 끝단부(53a 및 53b)에 각각 단단하게 수용된 때, 코일형 압축 스프링(53)의 끝단부(53a 및 53b)가 소정의 압력으로 그것의 반지름 방향으로 각각의 고정부(11e 및 12e)를 조이도록 조절된다. 즉, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 유지하기 위한 끝단부(53a 및 53b)를 가짐으로써, 코일형 압축 스프링(53)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 양단 접촉 프루브의 이동가능한 부분으로써 기능하게 하도록 조절된다. 부가적으로, 제1도전부재(51)가 코일형 압축 스프링(63)에 단단하게 연결되었음을 보장하기 위해, 제1도전부재(51)의 고정부(51a)는 도 4에서 가상선(phantom line)으로 도시된 바와 같은, 홈이 형성된 외둘레부(51n)를 가질 수 있다. 여기서, 제1 및 제2도전부재(51 및 52)는 둥근 에지 가진 고정부(51e 및 52e), 또는 부분적으로 또는 전체적으로 태퍼링된 고정부(51e 및 52e)를 각각 가질 수 있다.
코일형 압축 스프링(53)은 제3도전부재(14)가 제1 및 제2도전부재(51 및 52)에 대하여 미끄러짐 이동이 가능함을 보장하기 위해, 제3도전부재(14)를 유지하기 위한 중간부(53c)를 가진다.
앞서 설명한 내용으로부터, 제2실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(51 및 52)가 제3도전부재(14)를 통해 서로 전기적으로 연결되어 있고, 코일형 압축 스프링(53)이 제3도전부재(14)가 특정 방향으로 안정적으로 포인팅되어 있고, 각각의 제1 및 제2도전부재(51 및 52)에 대해 미끄러짐 이동이 가능하도록 조절되어 있으므로, 제1 및 제2도전부재(51 및 52)가 제1 및 제2도전부재(51 및 52)사이의 전기도전성을 유지함과 동시에 서로에 대하여 중심축을 따라 이동가능하게 한다. 제2실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(51 및 52)가 형상 측면에서 단순해지고, 길이 측면에서 짧아지도록 할 수 있고, 제1도전부재(51)가 코일형 압축 스프링(53)의 끝단부(53a 및 53b)에 의해 연결되고 유지되므 로, 제1 및 제2도전부재(51 및 52)로의 제3도전부재(14)의 슬라이드부가 높은 치수 정밀도로 엄격하게 기계가공되어야 하는 것으로부터 방지할 수 있다.
앞서 설명한 내용으로부터, 본 발명의 제2실시예에 따른 양단 접촉 프루브는, 제1 및 제2도전부재(51 및 52)의 홀(51 및 52) 각각의 깊이가 작으므로, 기계가공 측면에서 감소될 수 있고, 또한, 코일형 압축 스프링(53)이 제3도전부재(14)를 유지하고, 제1 및 제2도전부재(51 및 52)의 홀 각각의 깊이가 작더라도 제3도전부재(14)가 제1 및 제2도전부재(51 및 52)의 홀 깊이의 부가적인 값 내에서 미끄러짐 이동이 가능하도록 조절되어 있으므로, 제조 비용 측면에서 감소될 수 있다.
앞서 설명한 내용으로부터, 본 발명의 제2실시예에 따른 양단 접촉 프루브는, 또한, 제조 비용 측면에서 감소될 수 있고, IC 소켓(20)에 양단 접촉 프루브를 빌딩하는 공정 및 제1 및 제2도전부재가 형상이 서로 동일하고 공통부로써 구성되므로 이들 부분을 관리하는 공정 측면에서 단순해질 수 있음이 이해될 것이다.
(제3실시예)
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브를 도시하는 단면도이다. 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 탄성부재로써 구성된 코일형 압축 스프링은 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 탄성부재와 형상이 다르다. 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들은 코일형 압축 스프링을 제외하고는 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들과 실질적으로 동일하다. 그러므로, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들과 실질적으로 동일한 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들은 서술되지 는 않지만, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 참조번호와 동일한 참조번호를 사용한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 앞서 언급한 코일형 압축 스프링(13)을 대체하여 코일형 압축 스프링(63)을 포함한다.
코일형 압축 스프링(63)의 끝단부(63a 및 63b)의 내경은 각각 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)의 외경보다 더 작다. 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)가 코일형 압축 스프링(63)의 끝단부(63a 및 63b)에 각각 단단하게 수용될 때, 코일형 압축 스프링(63)의 끝단부(63a 및 63b)는 소정의 압력으로 그것의 반지름 방향으로, 고정부(11e 및 12e)를 각각 조이도록 조절된다. 즉, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 유지시키기 위한 끝단부(63a 및 63b)를 가짐으로써, 코일형 압축 스프링(63)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 양단 접촉 프루브의 이동가능한 부분으로써 기능하게 하도록 조절된다.
코일형 압축 스프링(63)은 제3도전부재(14)가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)에 대해 미끄러짐 이동이 가능함을 보장하기 위해, 제3도전부재(14)를 유지시키는 중간부(63c)를 가진다. 코일형 압축 스프링(63)의 중간부(63c)의 내경은 제3도전부재(14)의 중간부(14c)의 외경과 비교하여 소정값 만큼 작다.
할로우형 탄성부재로써 구성된 코일형 압축 스프링(63)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 중 하나가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 다른 하나에 소정의 거리 내로 접근한 때, 각각 서로 반대의 바깥 방향(도 5 및 6에서 위아래 방향)으로 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 가압하도록 조절되어 있다. 코일형 압축 스프링(63)은 중앙이 움푹한 핸드 드럼 "쓰즈미(tsuzumi)"와 유사한 형상을 가진 중간부(63c), 또는, 실린더형 끝단부(63a 및 63b) 사이에 개재된 움푹한 중간부(63c)를 가지고, 실린더와 실질적으로 동일한 형상을 가진다. 이 중간부는 각각의 끝단부(63a 및 63b)보다 코일 피치 및 내경이 작다.
코일형 압축 스프링(63)은 끝단부(63a)와 중간부(63c) 사이에 개재되는 측스프링부(63d), 및 끝단부(63b)와 중간부(63c) 사이에 개재되는 측스프링부(63e)를 가진다. 코일형 압축 스프링(63)은 중간부(63c)와 측스프링부(63d) 사이, 그리고 중간부(63c)와 측스프링부(63e) 사이, 각각의 경계에서 최소 내경을 가진다. 코일형 압축 스프링(63)은 끝단부(63a)와 측스프링부(63d) 사이, 그리고 끝단부(63b)와 측스프링부(63e) 사이, 각각의 경계에서 최대 내경을 가진다. 더 말할 필요도 없이, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)의 내경이 서로 다르다면, 코일형 압축 스프링(63)의 끝단부(63a 및 63b)는 외경이 서로 다를 수 있다. 코일형 압축 스프링(63)이 실질적인 실린더 형상이고, 움푹한 중간부(63c)을 가진다면, 끝단부(63a 및 63b)는 서로 동일한 내경일 수도 있다.
코일형 압축 스프링(63)의 측스프링부(63d 및 63e)의 자유 길이는 서로 다르다. 따라서, 측스프링부(63d 및 63e)의 길이(L1 및 L2)는 IC 소켓(20)에 내장된 양단 접촉 프루브에서 서로 다르다(길이(L1)>길이(L2)). 도 5에서, 측스프링부(63d 및 63e)는 서로 동일한 코일 피치이다. 그러나, 측스프링부(63d 및 63e)는 서로 다른 코일 피치일 수도 있다. 코일형 압축 스프링(63)이 움푹한 중간부(63c) 를 가진다면, 측스프링부(63d 및 63e)는 코일 피치는 서로 같고, 자유길이는 서로 다른 실린더 형상을 가질 수 있다.
앞서 설명한 내용으로부터, 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1실시예의 양단 접촉 프루브의 이점과 동일한 이점을 기대할 수 있음을 알 수 있다. 제1도전부재(11)가 도 6에 도시된 아래 방향으로 테스트 오브젝트(30)에 의해 반복적으로 압축될 때, 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 스프링부(63e) 보다 작은 스프링 상수를 가진 스프링부(63d)가 테스트 오브젝트(30)로의 제1도전부재(11)의 접촉 압력을 일정한 범위 내로 유지하도록 하고, 한편, 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브는, 코일형 압축 스프링(63)의 측스프링부(63d 및 63e)의 스프링 상수가 서로 다르고, 특히, 제1도전부재(11) 측에 위치된 측스프링부(63d)가 측스프링부(63e)보다 자유길이가 더 길기 때문에, 제2도전부재(12)가 회로기판(40)과 접촉을 유지하게 되어 있는 조건 하에서 스프링부(63d) 보다 큰 스프링 상수를 가진 스프링부(63e)가 특정 방향으로 제3도전부재(14)를 포인팅하게 한다. 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재 중 하나와 제1 및 제2도전부재의 다른 하나의 변위 측면에서 향상될 수 있고, 반복된 사용에 대한 높은 내구력을 가짐으로써 회로기판(40)과 테스트 오브젝트(30) 사이의 전기적 연결을 일정한 레벨로 유지한다.
서로 코일 피치가 같은 코일형 압축 스프링(63)의 측스프링부(63d 및 63e)가 직렬로 결합되어 있을 때, 코일형 압축 스프링(63)은 제1 및 제2 도전부재(11 및 12)에 선형 하중-변위 특성을 가지고 작용한다. 반면에, 서로 피치가 다른 코일형 압축 스프링(63)의 측스프링부(63d 및 63e)가 직렬로 결합되어 있을 때, 코일형 압축 스프링(63)은 제1 및 제2 도전부재(11 및 12)에 비선형 하중-변위 특성을 가지고 작용한다.
(제4실시예)
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 양단 접촉 프루브를 도시하는 단면도이다. 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브에서 탄성부재와 같이 구성된 코일형 압축 스프링은 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 코일형 압축 스프링과 다른 형상이다. 제3실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들은 코일형 압축 스프링을 제외하고, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들과 실질적으로 동일하다. 그러므로, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들과 실질적으로 동일한 제4실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 구성 엘리먼트들은 서술되지는 않지만, 제1실시예에 따른 양단 접촉 프루브의 참조번호와 동일한 참조번호를 사용한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 앞서 언급한 코일형 압축 스프링(13)을 대체하여 코일형 압축 스프링(73)을 포함한다.
제1실시예에서와 같이, 코일형 압축 스프링(73)의 끝단부(73a 및 73b)의 내경은 각각 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)의 외경보다 작다. 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 고정부(11e 및 12e)가 코일형 압축 스프링(73)의 끝단부(73a 및 73b)에 각각 단단하게 수용될 때, 코일형 압축 스프링(73)의 끝단부(73a 및 73b)는 소정의 압력으로 그것의 반지름 방향으로 고정부(11e 및 12e)를 각각 조이도록 조절된다. 즉, 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 유지하기 위한 끝단부(73a 및 73b)를 가짐으로써, 코일형 압축 스프링(73)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12)가 양단 접촉 프루브의 이동가능한 부분으로써 기능하게 하도록 조절된다.
코일형 압축 스프링(73)은 제3도전부재(14)가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)에 대하여 미끄러지는 이동이 가능함을 보장하기 위해 제3도전부재(14)를 유지시키기 위한 중간부(73c)를 가진다. 코일형 압축 스프링(73)의 중간부(73c)의 내경은 제3도전부재(14)의 중간부(14c)의 외경에 비해 소정값만큼 작다.
할로우형 탄성부재로써 구성된 코일형 압축 스프링(73)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 중 하나가 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 다른 하나로 소정 거리 내로 접근할 때, 각각 서로 반대의 바깥 방향(도 7에서 위아래 방향)으로 제1 및 제2도전부재(11 및 12)를 가압하도록 조절된다. 코일형 압축 스프링(73)은 중앙이 움푹한 핸드 드럼 "쓰즈미(tsuzumi)"와 유사한 형상을 가진 중간부(73c), 또는, 실린더형 끝단부(73a 및 73b) 사이에 개재된 움푹한 중간부(73c)를 가지고, 실린더와 실질적으로 동일한 형상을 가진다. 이 중간부는 각각의 끝단부(73a 및 73b) 보다 코일 피치 및 내경이 작다.
코일형 압축 스프링(73)은 끝단부(73a)와 중간부(73c) 사이에 개재되는 측스프링부(73d), 및 끝단부(73b)와 중간부(73c) 사이에 개재되는 측스프링부(73e)를 가진다. 코일형 압축 스프링(73)은 중간부(73c)와 측스프링부(73d) 사이, 그리고 중간부(73c)와 측스프링부(73e) 사이, 각각의 경계에서 최소 내경을 가진다. 이 최소 내경은 서로 실질적으로 동일하다. 코일형 압축 스프링(73)은 끝단부(73a)와 측스프링부(73d) 사이, 그리고 끝단부(73b)와 측스프링부(73e) 사이, 각각의 경계에서 최대 내경을 가진다. 이 최대 내경은 서로 실질적으로 동일하다. 측스프링부(73d 및 73e)의 코일피치는 서로 다르다.
특히, 측스프링부(73d 및 73e)는 IC 소켓(20)에 내장된 양단 접촉 프루브에서 대략 또는 실질적으로 서로 동일한 길이(길이(L3)=길이(L4)))이다. 그러나, 측스프링부(73d 및 73e)의 코일 피치는 서로 다르다. 즉, 측스프링부(73d)는 측스프링부(73e) 보다 코일 피치가 작다. 측스프링부(73d 및 73e)의 코일 피치가 서로 다르다는 조건 하에서, 측스프링부(73d)는 측스프링부(73e) 보다 코일 피치가 작은 것이 바람직하다. 부가적으로, 코일형 압축 스프링(73)이 실직적으로 실린더 형상을 가지고, 움푹한 중간부(73c)를 가진 조건 하에서는, 측스프링부(73d 및 73e)의 코일 피치가 서로 같은 것이 바람직하다.
앞서 설명한 내용으로부터, 제4실시예에 따른 코일형 압축 스프링은 제1실시예에 따른 코일형 압축 스프링의 이점을 기대할 수 있음이 이해될 것이다. 제1도전부재(11)가 아래 방향으로 테스트 오브젝트(30)에 의해 반복적으로 압축될 때, 제4실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 코일형 압축 스프링(73)의 측스프링부(73d 및 73e)의 스프링 상수가 서로 다르고, 특히, 제1도전부재(11) 측에 위치된 측스프링부(73d)가 측스프링부(73e) 보다 자유 길이가 길기 때문에, 제2도전부재(12)가 장치 또는 소켓의 회로기판(40)과 접촉을 유지하게 된 조건 하에서 스프링부(73d)보다 스프링 상수가 큰 스프링부(73e)가 제3도전부재(14)를 특정방향으로 포인팅함과 동시에 스프링부(73e)보다 스프링 상수가 작은 스프링부(73d)가 테스트 오브젝 트(30)로의 제1도전부재(11)의 접촉 압력을 적절한 범위내로 유지하게 할 수 있다. 제4실시예에 따른 양단 접촉 프루브는 제1 및 제2도전부재(11 및 12) 중 하나와 제1 및 제2도전부재(11 및 12)의 변위 측면에서 개선될 수 있고, 반복 사용에 대한 내구력을 가짐으로써, 회로기판(40)과 테스트 오브젝트(30) 사이의 전기 도전성을 적절한 레벨로 유지한다.
서로 피치가 같은 측스프링부(73d 및 73e)가 직렬로 결합되어 있을 때, 코일형 압축 스프링(73)은 제1 및 제2도전부재(11 및 12)에 선형 하중-변위 특성을 가지고 작용한다. 반면에, 서로 피치가 다른 측스프링부(73d 및 73e)가 직렬로 결합되어 있을 때, 코일형 압축 스프링(73)은 제1 및 제2 도전부재(11 및 12)에 비선형 하중-변위 특성을 가지고 작용한다.
각각의 실시예에서, 제3도전부재(14)의 중간부(14c)는 실린더 또는 디스크 형상을 가진다. 제3도전부재(14)의 각각의 끝단부는 원뿔형을 가진다. 그러나, 제3도전부재의 중간부는 외끝단, 원둘레 끝단 등을 포함하는 단일 표면을 가진 엘리먼트로 구성될 수 있고, 이 엘리먼트는 하나 이상의 서로 평행한 표면 쌍을 가지고, 금속 또는 플라스틱으로 만들어지고, 하나 이상의 돌출부, 또는 하나 이상의 원형 또는 구형의 돌출된 림을 가진다. 제3도전부재의 이 부분들(즉, 샤프트부 및 중간부)은 각각 분리된 부재들에 의해서 구성될 수 있다. 중간부는 특정 기능을 수행하기 위해 특정한 형상을 가진 둘 이상의 돌출부를 가진 프레싱된 엘리먼트(또는 몰딩된 엘리먼트)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 탄성부재는 제3도전부재를 유지시키기 위한 리테이너를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 제3도전부재는 직경면 에서 다소 크거나, 또는 작은 중간부를 가질 수 있다.
제3도전부재는 직경이 크고, 제1 및 제2도전부재를 터칭하기 위한 부분으로써 강조된 끝단부를 가질 수 있고, 또는 각각 원형의 할로우형 부분을 가질 수 있다. 제3도전부재가 각각의 끝단부와 축대칭적으로 배열된 중간부를 가지는 것이 필수적인 것은 아니다. 특히, 중간부는 편심지어 있고, 끝단부와 평행관계일 수 있다. 양단 접촉 프루브는 제3도전부재가 각각의 제1 및 제2도전부재에 대하여 미끄러짐 이동이 가능하게 함과 동시에, 편심진 중간부가 탄성부재의 중심충에 대하여 기울어지는 것을 방지하는 메카니즘을 가질 수 있다. 제1 및 제2도전부재가 제3도전부재에 접촉하게 하는 슬라이드 압력을 증가하기 위해서, 각각의 홀은 홀의 팁을 향해 약간 태퍼링될 수 있고, 제3도전부재는 제1 및 제2도전부재가 서로 근접한 때, 증가된 접촉 압력으로 제1 및 제2도전부재에 접촉한다. 더 말할 필요도 없이, 각각의 제1 및 제2도전부재는 각각의 제1 및 제2도전부재가 요구된 전기 특성 등(예컨대, 마찰 저항성, 인장 강도, 자유 기계가공 재료)을 가진 재료로 만들어지는 조건 하에서, 제3도전부재와 동일한 재료일 수 있다. 각각의 제1 및 제2도전부재가 제3도전부재와 동일한 재료이더라도, 본 발명에 따른 양단 접촉 프루브는 요구되는 전기적 및 기계적 특성을 가질 수 있다.
제3 및 제4실시예에서, 코일형 압축 스프링은 직렬로 결합된 코일형 압축 스프링으로 구성된다. 그러나, 코일형 압축 스프링은 소캣에 내장된 양단 접촉 프루브와 제1 및 제2도전부재의 간격이 비교적 큰 조건하에서 직렬로 결합된 코일형 압축 스프링들, 비선형 하중-변위 특성을 가지고 병렬로 결합된 코일형 압축 스프링 들에 의해 구성된다. 예를 들어, 제1도전부재의 변위가 소정의 임계 레벨보다 작은 때, 병렬로 결합된 코일형 압축 스프링 중 하나가 제1도전부재를 가압한다. 한편, 제1도전부재의 변위가 소정의 임계 레벨보다 큰 때, 병렬로 결합된 코일형 압축 스프링의 다른 것이 제1도전부재를 가압한다.