KR101310672B1 - 접촉자 및 전기적 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기적 접촉성을 개선하여, 내구성을 향상시키고, 비용의 절감을 도모하기 위한 것이다.
본 발명의 접촉자는, 한쪽 부재에 접촉하는 판상의 제1 플런저와, 판상의 제2 플런저로서, 상기 제1 플런저와 서로 겹쳐진 상태에서 다른쪽 부재에 접촉하여 상기 제1 플런저와 협동하여 상기 한쪽 부재와 다른쪽 부재와의 사이를 전기적으로 전류를 흐르게 하는 제2 플런저와, 제1 플런저와 제2 플런저를 서로 그 접촉 편을 반대방향 상태로 결합하는 부재로서, 상기 제1 플런저 및 제2 플런저의 결합부의 외주를 덮고, 각 플런저의 스프링 받음부에 각각 접촉하여 각 플런저를 상대적으로 슬라이드 가능하게 지지하는 압축 코일 스프링을 갖추어 구성했다. 전기적 접속장치에는 상기 접촉자를 넣었다.

Description

접촉자 및 전기적 접속장치{Contactor and Electrical Connection Device}

본 발명은, 배선기판이나 반도체 집적회로 등에 갖춰진 전극에 접촉되는 접촉자 및 전기적 접속장치에 관한 것이다.

마주보고 설치된 배선기판의 전기회로 등을 서로 전기적으로 접속하는 접촉자는 일반적으로 알려져 있다. 이러한 접촉자의 예로는, 예를 들어 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 기재된 것이 있다.

특허문헌 1의 접촉자(1)는, 도2, 3에 나타나 있듯이, 같은 형상의 2개의 접촉 핀(2)과, 코일 스프링(3)으로 구성되어 있다.

접촉 핀(2)은 주로, 걸림돌기(4), 걸림구멍(5), 플랜지부(6), 핀 선단부(2A)로 구성되어 있다. 걸림돌기(4)는, 마주보고 2개 설치되고, 가요성이 있는 지지봉부(4A)로 지지되어 있다. 이에 의해, 2개의 걸림돌기(4)는, 서로 근접 이간하도록 되어 있다. 걸림구멍(5)은, 걸림돌기(4)가 결합하는 구멍으로, 걸림돌기(4)의 폭에 맞춰서 장방형 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 2개의 접촉 핀(2)이 90도 어긋나서 서로 마주보고 결합함으로써, 걸림구멍(5)의 개구(開口)에, 2개의 걸림돌기(4)가 각각 걸려서 서로 빠지지 않도록 되어 있다. 플랜지부(6)는, 코일 스프링(3)이 접촉되는 부분이다. 2개의 접촉 핀(2)이 각각 코일 스프링(3)에 삽입된 상태에서 90도 어긋나서 서로 결합함으로써, 코일 스프링(3)의 양단이 각 플랜지부(6)에 접촉하여 접촉자(1)가 쌓아 올려진다. 2개의 접촉 핀(2)이 서로 결합한 상태에서 쌓아 올려진 접촉자(1)의 양 단부(端部)는 전극 등에 접촉하여 전기적으로 접속되는 핀 선단부(2A)가 된다.

또한, 특허문헌 2의 접촉자(7)는, 도4에 나타나 있듯이, 플런저(8)와, 스프링(9)으로 구성되어 있다.

플런저(8)는, 가늘고 긴 판상으로 형성되고, 그 상부에 스프링(9)을 받는 폭 광부(幅廣部)(8A)가 설치되고, 이 폭 광부(8A)의 상부에 전극과 접촉하는 단자부(8B)가 형성되어 있다. 폭 광부(8A)의 하부에는, 스프링(9) 내에 상하운동이 자유롭게 삽입되는 심봉부(心捧部)(8C)가 형성되어 있다. 스프링(9)은, 심봉부(8C)를 상하운동이 자유롭게 삽입할 수 있는 내경(內徑)에 형성되어 있다. 스프링(9)의 하단부는, 좁게 좁혀져 전극 등에 접촉된다.

또한, 특허문헌 3과 같은 구조의 것도 있다. 특허문헌 3의 전기부품용 소켓에서는, 전기부품의 단자에 접촉하는 접촉부재, 도전성을 갖는 판재에 의해 형성되어 프린트 회로기판에 접속되는 기판 도통(道通)부재, 상기 접촉부재 및 상기 기판 도통부재의 사이에 설치되어 그 양자에 전기를 흐르게 하는 코일 스프링을 갖는다. 접촉부재와 기판 도통부재는, 서로 접촉되지 않고, 이들 사이는 코일 스프링으로 접속되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허 특표2008-516398호 공보

특허문헌 2: 일본 공개특허 특개2004-152495호 공보

특허문헌 3: 일본 공개특허 특개평11-317270호 공보

그런데, 상기 특허문헌 1의 접촉자(1)에서는, 한쪽 접촉 핀(2)의 걸림돌기(4)가 다른쪽 접촉 핀(2)의 걸림구멍(5)에 결합한 상태에서, 접촉자(1)의 신축에 따라 걸림돌기(4)가 걸림구멍(5)의 가장자리에 몇 번이고 접촉하면, 걸림돌기(4)나 지지봉부(4A)가 마모 등으로 손상되는 경우가 있어, 내구성이 떨어진다.

또한, 각 접촉 핀(2)은, 그 걸림돌기(4)가 상대쪽 걸림구멍(5)에 결합할 뿐으로, 서로의 접촉면적이 작기 때문에, 전기적 접속을 주로 담당하는 것은 코일 스프링(3)이 된다. 그러나, 걸림돌기(4)나 지지봉부(4A) 부분은, 코일 스프링(3) 안에 삽입된 상태에서, 넓어져서 상대쪽 걸림구멍(5)에 결합할 필요가 있기 때문에, 코일 스프링(3)이 접촉 핀(2)을 조일 정도의 내경으로 하는 것은 어렵다. 더욱이, 코일 스프링(3)은 압축 스프링으로, 접촉 핀(2)과의 접촉점도 적기 때문에, 각 접촉 핀(2)과 코일 스프링(3)과의 사이는 밀착성이 약해진다. 이 때문에, 각 접촉 핀(2)의 플랜지부(6)와 코일 스프링(3)과의 접촉부분이 중심적인 전기가 흐르는 통로가 되지만, 접촉면적이 좁아 마모, 부식 등을 일으키기 쉽고, 전기적 접촉성이 나쁘다. 이 때문에, 접촉 불량을 일으키기 쉽고, 내구성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 2의 접촉자(7)에서는, 스프링(9)의 내경이, 플런저(8)의 심봉부(8C)를 상하운동이 자유롭게 삽입할 수 있는 치수로 설정되어 있기 때문에, 플런저(8)와 스프링(9)이 서로 접촉하거나 하지 않거나 하여 전기적 접촉성이 나쁘다. 이 때문에, 플런저(8)와 스프링(9)을 전기적으로 접속하는 것은 주로, 플런저(8)의 폭 광부(8A)와 스프링(9)의 상단부와의 접점이 된다. 이 때문에, 접촉면적이 좁아 마모, 부식 등에 의해 접촉 불량을 일으키기 쉽고, 전기적 접촉성이 나빠 내구성이 떨어지는 문제가 있다.

또, 특허문헌 3의 경우, 플런저끼리의 접촉이 없이, 스프링으로 서로 전기적으로 접촉되어 있을 뿐이기 때문에, 전기적 접촉성이 나쁘다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 생각하여 이루어진 것으로, 전기적 접촉성을 개선하여 내구성을 향상시킨 저비용의 접촉자 및 이 접촉자를 이용한 전기적 접속장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 접촉자는 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 한쪽 부재에 접촉하는 판상의 제1 플런저와, 판상의 제2 플런저로서, 상기 제1 플런저와 겹쳐진 상태로 다른쪽 부재에 접촉하여 상기 제1 플런저와 협동하여 상기 한쪽 부재와 다른쪽 부재와의 사이를 전기적으로 도통(道通)시키는 제2 플런저와, 제1 플런저와 제2 플런저를 결합하는 부재로서, 상기 제1 플런저 및 제2 플런저의 결합부의 바깥둘레를 덮고, 각 플런저의 스프링 받음부에 각각 접촉하여 각 플런저를 상대적으로 슬라이드 가능하게 지지하는 압축 코일 스프링을 갖추어 구성했다.

또한, 본 발명에 따른 전기적 접속장치는, 피검사체의 전극에 접촉하여 시험하는 전기적 접속장치에 있어서, 상기 피검사체의 각 전극에 대응하는 위치에 설치되고 그 각 전극에 접촉하여 도통하는 접촉자를 갖추고, 상기 접촉자로서 상술한 접촉자를 이용하였다.

본 발명에 따른 접촉자 및 전기적 접속장치에 있어서는, 제1 플런저의 결합부와 제2 플런저의 결합부가 서로 겹쳐져 전기적으로 도통된 상태에서, 이들 상기 제1 플런저와 제2 플런저가 협동하여 상기 한쪽 부재와 다른쪽 부재와의 사이를 전기적으로 도통시킨다. 이에 의해, 전기적 접촉성이 개선되고, 내구성이 향상된다. 게다가, 부품 수가 줄어 비용 절감을 도모한다.

도1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자를 나타낸 정면도이다.
도2는 제1 종래의 접촉자를 나타낸 사시도이다.
도3은 제1 종래의 접촉자를 나타낸 분해 사시도이다.
도4는 제2 종래의 접촉자를 나타낸 사시도이다.
도5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전기적 접속장치를 나타낸 단면도(도7의 A-A선 단면도)이다.
도6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전기적 접속장치를 나타낸 단면도(도7의 B-B선 단면도)이다.
도7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전기적 접속장치를 나타낸 평면도이다.
도8은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 접촉자 장착부분을 나타낸 요부 확대 단면도이며, 피검사체의 전극에 접촉하지 않은 상태를 나타낸 정면 단면도와, 측면 단면도이다.
도9는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 접촉자 장착부분을 나타낸 요부 확대 단면도이며, 피검사체의 전극에 접촉하고 있는 상태를 나타낸 정면 단면도와, 측면 단면도이다.
도10은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자를 나타낸 측면도이다.
도11은 도1의 C-C선 단면도이다.
도12는 도1의 D-D선 단면도이다.
도13은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자의 제1 플런저를 나타낸 정면도이다.
도14는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자의 제2 플런저를 나타낸 정면도이다.
도15는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자의 압축 코일 스프링을 나타낸 정면도이다.
도16은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자의 접촉 편(片)의 돌기가 범프 전극에 파고들어 있는 상태를 나타낸 사시도이다.
도17은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉자의 접촉 편(片)의 돌기가 범프 전극에 파고든 자국을 나타낸 평면도이다.
도18은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 접촉자 장착부분을 나타낸 요부 확대 단면도이다.
도19는 도18의 E-E선 단면도이다.
도20은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자를 나타낸 정면도이다.
도21은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자를 나타낸 측면도이다.
도22는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자의 제2 플런저를 나타낸 정면도이다.
도23은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자의 접촉 편의 돌기가 범프 전극에 파고들어 있는 상태를 나타낸 사시도이다.
도24는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자의 접촉 편의 돌기가 범프 전극에 파고들어 어긋나는 방향을 나타낸 평면도이다.
도25는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자의 제2 플런저의 변형예를 나타낸 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 접촉자 및 전기적 접속장치에 대해서, 첨부도면을 참조하면서 설명한다.

[제1 실시형태]

먼저, 도5∼9에 근거하여, 본 실시형태의 전기적 접속장치(11)를 설명한다. 전기적 접속장치(11)는, 피검사체(12)의 통전(通電)시험 등에 이용되는 장치이다.피검사체(12)는, 집적회로 등의 반도체 디바이스이다. 피검사체(12)는, 그 아래쪽 면에 복수의 범프 전극(13)(도8 참조)이 설치되어 있다. 이 범프 전극(13)은, 피검사체(12)의 아래쪽 면에 설치된 전극이다. 각 범프 전극(13)은, 피검사체(12)의 아래쪽 면에, 1열, 복수 열, 매트릭스 형상 또는 다른 배열로 갖추어져 있다.

전기적 접속장치(11)는 주로, 배선기판(15), 아래쪽 하우징(16), 위쪽 하우징(17), 프레임(18), 가이드 판(19), 접촉자(20)(도8 참조)를 갖추어 구성되어 있다.

배선기판(15)은, 아래쪽 하우징(16), 위쪽 하우징(17) 등을 지지하는 판상의 배선기판이다. 이 배선기판(15)의 배선은 피검사체를 시험하는 테스터 본체(도시하지 않음)의 배선에 접속되어 있다. 배선기판(15)은, 테스터 본체 쪽의 전극을 구성하는 부재로서, 접촉자(20)의 하단부가 배선기판(15)의 윗면에 설치된 컨택트 패드(22)에 접촉하여 전기적으로 도통된다.

아래쪽 하우징(16)은, 상기 위쪽 하우징(17)과 맞춰진 상태로 접촉자(20)를 지지하기 위한 부재이다. 아래쪽 하우징(16)에는, 접촉자(20)의 하단부가 삽입되는 제1 지지구멍(16A)이 접촉자(20)의 외경보다도 조금 큰 직경으로 설치되어 있다. 상기 제1 지지구멍(16A)은, 피검사체(12)의 아랫면의 각 범프 전극(13)에 대응한 위치에 각각 설치되어 있다. 제1 지지구멍(16A) 안에는, 접촉자(20)를 받아 지지하는 아래쪽 받음부(16B)가 형성되어 있다. 아래쪽 받음부(16B)는, 제1 지지구멍(16A)의 하단부의 내경을 작게 하여 형성되어 있다. 이 아래쪽 받음부(16B)에 후술하는 접촉자(20)의 아래쪽 지지 어깨부(73)가 걸리고, 접촉자(20)의 하단부가 관통하도록 아래쪽 받음부(16B)의 내경이 설정되어 있다. 이 아래쪽 받음부(16B)에 접촉자(20)의 아래쪽 지지 어깨부(73)가 걸림으로써, 접촉자(20)가 아래쪽 받음부(16B)로 지지되도록 되어 있다.

아래쪽 하우징(16)은, 배선기판(15)의 위쪽에 겹쳐져 있다. 배선기판(15)의 위쪽 면에는, 상기 제1 지지구멍(16A)에 대응하는 위치에 테스터 본체에 배선으로 접속된 컨택트 패드(22)가 설치되어 있다. 각 컨택트 패드(22)에는, 제1 지지구멍(16A)에 삽입된 접촉자(20)의 하단부가 눌려 전기적으로 접촉된다.

아래쪽 하우징(16)에는, 핀 머리부 결합구멍(23)(도5 참조)이 설치되어 있다. 이 핀 머리부 결합구멍(23)은, 후술하는 가이드 핀(37)의 머리부(39)가 결합하기 위한 구멍이다. 핀 머리부 결합구멍(23)의 내경은, 이 가이드 핀(37)의 머리부(39)의 외경과 거의 같은 치수로 설정되어, 가이드 핀(37)의 머리부(39)가 여유가 없이 결합하도록 되어 있다.

위쪽 하우징(17)은, 아래쪽 하우징(16)과 협동하여, 접촉자(20) 전체를 지지하기 위한 부재이다. 위쪽 하우징(17)은, 아래쪽 하우징(16)에 겹쳐져, 이 아래쪽 하우징(16)과 위쪽 하우징(17)으로, 접촉자(20)를 자유롭게 신축할 수 있는 상태로 지지하도록 되어 있다. 위쪽 하우징(17)에는, 아래쪽 하우징(16)의 제1 지지구멍(16A)에 대응하는 위치에, 제2 지지구멍(17A)이 설치되어 있다. 상기 제2 지지구멍(17A)은, 제1 지지구멍(16A)의 위쪽 개구와 같은 내경(접촉자(20)의 외경보다도 조금 큰 직경)으로 형성되어, 내부에 접촉자(20)를 슬라이드 가능하게 수납하여 지지한다. 제2 지지구멍(17A)은, 피검사체(12)의 아래쪽 면에 갖추어진 각 범프 전극(13)에 대응하는 위치에 각각 설치되어, 각 접촉자(20)의 상단부가 각 범프 전극(13)에 전기적으로 접촉되도록 되어 있다.

제2 지지구멍(17A) 안에는, 접촉자(20)를 위쪽에서 지지하는 위쪽 받음부(17B)가 형성되어 있다. 이 위쪽 받음부(17B)는, 제2 지지구멍(17A)의 상단부의 내경을 작게 하여 형성되어 있다. 이 위쪽 받음부(17B)에 후술하는 접촉자(20)의 위쪽 지지 어깨부(79)가 걸리고, 접촉자(20)의 상단부가 관통함으로써, 접촉자(20)가 위쪽 받음부(17B)로 지지되도록, 위쪽 받음부(17B)의 내경이 설정되어 있다.

그리고, 상기 제1 지지구멍(16A)과 제2 지지구멍(17A)으로, 접촉자(20) 전체를 받아들여 지지하는 접촉자 지지구멍(27)이 구성되어 있다. 접촉자(20)가, 접촉자 지지구멍(27)에 받아들여진 상태에서, 접촉자(20)는 예압이 걸린 상태(오그라든 상태)에 있고, 접촉자(20)의 하단부는 배선기판(15)의 윗면에 설치된 컨택트 패드(22)를 누른 상태가 된다.

위쪽 하우징(17)에는, 핀 축부(軸部) 결합구멍(28)(도5 참조)이 설치되어 있다. 이 핀 축부 결합구멍(28)은, 후술하는 가이드 핀(37)의 축부(軸部)(40)가 결합하기 위한 구멍이다. 핀 축부 결합구멍(28)의 내경은, 이 가이드 핀(37)의 축부(40)의 외경과 거의 같은 치수로 설정되어, 가이드 핀(37)의 축부(40)가 여유가 없이 결합하도록 되어 있다.

프레임(18)은, 배선기판(15), 아래쪽 하우징(16) 및 위쪽 하우징(17)을 일체로 고정하여 지지함과 동시에, 가이드 판(19)을 상하로 움직일 수 있게 지지하기 위한 부재이다. 프레임(18)은, 바깥 틀부(31), 고정용 플랜지부(32), 상하운동 지지용 플랜지부(33)로 구성되어 있다.

바깥 틀부(31)는, 아래쪽 하우징(16), 위쪽 하우징(17) 및 가이드 판(19)의 가장자리를 둘러싸도록, 사각형의 틀 형상으로 형성되어 있다. 바깥 틀부(31)의 아래쪽 면에는, 위치 결정용 핀 또는 위치 결정용 구멍(모두 도시하지 않음)이 설치되고, 배선기판(15)의 위쪽 면에는, 바깥 틀부(31) 쪽의 위치 결정용 핀 또는 위치 결정용 구멍에 대응하여, 위치 결정용 구멍 또는 위치 결정용 핀(모두 도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이에 의해, 바깥 틀부(31)의 아래쪽 면의 위치 결정용 핀 또는 위치 결정용 구멍이, 배선기판(15)의 위쪽 면의 위치 결정용 구멍 또는 위치 결정용 핀에 서로 끼워져, 바깥 틀부(31)와 배선기판(15)이 정확하게 위치 결정되어 지지되도록 되어 있다. 바깥 틀부(31)의 네 모퉁이에는, 고정 나사(35)(도7 참조)가 설치되어 있다. 이 고정 나사(35)는, 바깥 틀부(31)의 네 모퉁이의 관통구멍(도시하지 않음)을 통하여 배선기판(15)의 나사구멍(도시하지 않음)에 삽입되어, 이들 바깥 틀부(31)와 배선기판(15)을 고정하고 있다.

고정용 플랜지부(32)는, 사각형의 바깥 틀부(31)의 개구부와 마주보는 변(틀)의 안쪽 면에, 서로 마주보고 2개 설치되어 있다. 각 고정용 플랜지부(32)는, 서로 안쪽으로 수평하게 연장한, 거의 반원 판상으로 형성되어 있다. 각 고정용 플랜지부(32)의 아랫면의 높이(배선기판(15)으로부터의 높이)는, 아래쪽 하우징(16) 및 위쪽 하우징(17)을 겹친 높이와 거의 같은 값으로 설정되어 있다. 이에 의해, 배선기판(15) 상에 겹쳐진 아래쪽 하우징(16) 및 위쪽 하우징(17)을, 각 고정용 플랜지부(32)와 배선기판(15)으로 끼워서 지지하도록 되어 있다. 구체적으로, 고정용 플랜지부(32)의 아래에 위쪽 하우징(17)과 아래쪽 하우징(16)을 넣었을 때에, 아래쪽 하우징의 아랫면이 바깥 틀부(31)의 아랫면과 같게 된다.

각 고정용 플랜지부(32)의 중앙에는, 가이드 핀(37)이 결합하는 핀 구멍(38)이 형성되어 있다. 핀 구멍(38)의 내경은, 가이드 핀(37)의 축부(40)의 외경과 거의 같은 치수로 설정되어 있다.

여기서, 가이드 핀(37)은, 머리부(39)와 축부(40)로 구성되어 있다. 머리부(39)는, 아래쪽 하우징(16)의 핀 머리부 결합구멍(23)의 내경과 거의 같은 외경의 원반 형상으로 형성되어 있다. 축부(40)는, 위쪽 하우징(17)의 핀 축부 결합구멍(28) 및 고정용 플랜지부(32)의 핀 구멍(38)의 내경과 거의 같은 외경의 원형 봉 형상으로 형성되어 있다.

상기 아래쪽 하우징(16)의 핀 머리부 결합구멍(23), 상기 위쪽 하우징(17)의 핀 축부 결합구멍(28), 상기 각 고정용 플랜지부(32)의 핀 구멍(38)은, 이것들에 가이드 핀(37)이 통과됨으로써, 동일 축심 상에 설치되어 있다.

이에 의해, 가이드 핀(37)의 머리부(39)가 아래쪽 하우징(16)의 핀 머리부 결합구멍(23)에 결합하고, 축부(40)가 위쪽 하우징(17)의 핀 축부 결합구멍(28) 및 고정용 플랜지부(32)의 핀 구멍(38)에 결합하여, 이들 아래쪽 하우징(16), 위쪽 하우징(17) 및 프레임(18)의 위치 결정을 하고 있다. 더욱이, 아래쪽 하우징(16) 및 위쪽 하우징(17)을, 프레임(18)의 각 고정용 플랜지부(32)의 아랫면과 배선기판(15)으로 상하에서 끼워서 프레임(18)의 개구 내에 지지함으로써, 이들 배선기판(15), 아래쪽 하우징(16), 위쪽 하우징(17) 및 프레임(18)이, 서로 정확하게 위치 결정되어 일체로 고정되도록 되어 있다.

상하운동 지지용 플랜지부(33)는, 가이드 판(19)을 상하로 움직일 수 있게 프레임(18)의 개구 내에 지지하기 위한 부분이다. 상하운동 지지용 플랜지부(33)는, 사각형의 틀 형상의 프레임(18)의 개구부의 네 모퉁이에 각각 형성되어 있다. 각 상하운동 지지용 플랜지부(33)는, 판부(板部)(42), 가이드 나사구멍(43), 스프링 구멍(44)으로 구성되어 있다.

판부(42)는, 프레임(18)의 바깥 틀부(31)의 네 모퉁이에 비스듬히 걸쳐진 판재이다. 판부(42)의 아래쪽 면의 높이는, 고정용 플랜지부(32)의 아래쪽 면과 같은 높이가 되도록 설정되어 있다. 판부(42)의 위쪽 면의 높이는, 이 판부(42)의 위쪽 면과 가이드 판(19)의 플랜지부(54)의 아래쪽 면이 서로 접촉함으로써, 피검사체(12)의 범프 전극(13)과 접촉자(20)의 상단부가 최적으로 접촉하도록 설정되어 있다. 구체적으로, 피검사체(12)의 범프 전극(13)과 접촉자(20)의 상단부가 접촉하여, 접촉자(20)가 눌려 오그라드는 상태(도9의 상태)가 되도록, 판부(42)의 위쪽 면의 높이가 설정되어 있다.

판부(42)에는, 가이드 나사구멍(43)과 스프링 구멍(44)이 설치되어 있다. 가이드 나사구멍(43)은, 가이드 나사(46)를 삽입하기 위한 나사구멍이다. 이 가이드 나사구멍(43)은, 각 판부(42)의 중앙(도7 참조)에 1개 설치되어 있다. 스프링 구멍(44)은, 스프링(47)을 지지하기 위한 구멍이다. 이 스프링 구멍(44)은, 각 가이드 나사구멍(43)의 양쪽에 2개씩 설치되어 있다.

가이드 나사(46)는, 가이드 판(19)의 프레임(18)의 개구 내에서의 위치 결정을 하고, 그리고 가이드 판(19)의 상하 움직임을 허용하기 위한 나사이다. 가이드 나사(46)는, 머리부(48), 가이드부(49), 나사 봉부(50)로 구성되어 있다.

머리부(48)는, 가이드 판(19)을 눌러 빠짐을 방지하는 부분이다. 머리부(48)의 위쪽 면에는, 마이너스 드라이버가 결합하는 마이너스 홈(51)이 형성되어 있다.

가이드부(49)는, 가이드 판(19)의 상하 움직임을 안내하는 부분이다. 가이드부(49)는, 머리부(48)와 나사 봉부(50)의 사이에 설치되고, 가이드 판(19)의 가이드 구멍(59)에 결합하여, 가이드 판(19)의 상하 움직임을 안내한다. 가이드부(49)의 길이(높이)는, 상기 머리부(48)의 아랫면이 가이드 판(19)과 접촉하여 지지된 상태(가이드 판(19)이, 스프링(47)으로 밀어 올려진 상태)로, 접촉자(20)의 상단부가, 가이드 판(19)의 축소부(57)에 받아들여지도록(도8의 상태가 되도록), 설정되어 있다.

나사 봉부(50)는, 판부(42)에 가이드 나사(46)를 고정하기 위한 부분이다. 나사 봉부(50)는, 판부(42)의 가이드 나사구멍(43)에 삽입되어, 가이드 나사(46)를 판부(42)에 고정하고 있다.

스프링(47)은, 가이드 판(19)을 탄성적으로 지지하기 위한 부재이다. 스프링(47)은, 판부(42)의 스프링 구멍(44)에 장착되고, 가이드 판(19)의 플랜지부(54)의 뒷면에 접촉되어 있다. 이에 의해, 합계 8개의 스프링(47)이, 4개의 가이드 나사(46)의 가이드부(49)에 상하로 움직일 수 있게 지지된 가이드 판(19)을 아래쪽에서 힘을 가하고 있다. 이에 의해, 가이드 판(19)의 플랜지부(54)가 가이드 나사(46)의 머리부(48)의 아랫면에 접촉할 때까지 위쪽으로 밀어 올려져, 컨택트 전의 대기 상태로 되어 있다.

가이드 판(19)은, 피검사체(12)를 전기적 접속장치(11)에 장착할 때에, 이 피검사체(12)를 위치 결정하여 지지함과 동시에, 피검사체(12)의 각 범프 전극(13)과 각 접촉자(20)를 정합시키기 위한 부재이다. 가이드 판(19)은, 수용 요부(凹部)(53)와 플랜지부(54)로 구성되어 있다.

수용 요부(53)는, 피검사체(12)를 받아들여 지지하는 부분이다. 수용 요부(53)는, 거의 사각형의 접시 형상으로 형성되어 있다. 수용 요부(53)의 안쪽 저부는, 사각형으로 형성되고, 그 치수는 피검사체(12)보다도 약간 크게 설정되어 있다. 또한 여기에서는, 피검사체(12)가 사각형이기 때문에, 수용 요부(53)의 안쪽 저부도 사각형으로 형성되어 있지만, 피검사체(12)가 다른 형상인 경우에는, 수용 요부(53)의 안쪽 저부도 피검사체(12)에 맞춘 형상이 된다.

이에 의해, 피검사체(12)가 수용 요부(53)의 안쪽 저부에 장착된 상태로, 피검사체(12)의 위치 결정이 이루어지도록 되어 있다. 수용 요부(53)의 바닥판부(底板部)(55)에는, 다수의 가이드 구멍(56)이 설치되어 있다. 이 가이드 구멍(56)은, 피검사체(12)의 각 범프 전극(13)을 안내하여 받아들이기 위한 개구이다. 각 가이드 구멍(56)은, 범프 전극(13)보다도 약간 크게 형성되어, 범프 전극(13)을 용이하게 받아들일 수 있도록 되어 있다. 즉, 피검사체(12)가 수용 요부(53)에 받아들여짐으로써, 피검사체(12)의 각 범프 전극(13)이, 각 가이드 구멍(56)에 그 위쪽부터 용이하게 끼워넣을 수 있도록 되어 있다.

가이드 구멍(56)의 하단부에는, 범프 전극(13)을 지나지 않고, 접촉자(20)의 상단부를 받아들이는 축소부(57)가 형성되어 있다. 이 축소부(57)는, 접촉자(20)의 상단부를 받아들임과 동시에 관통하는 것을 허용하여, 접촉자(20)가 범프 전극(13)과 접촉하는 것을 가능하게 한다.

수용 요부(53)의 위쪽 개구(53A)의 아래쪽에는, 경사면(53B)이 형성되어 있다. 이 경사면(53B)은, 피검사체(12)를 안내하여 수용 요부(53)의 저부로 유도하기 위한 면이다.

플랜지부(54)는, 수용 요부(53)의 4각의, 프레임(18)의 상하운동 지지용 플랜지부(33)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 각 플랜지부(54)에는, 가이드 나사(46)의 머리부(48)가 접촉하는 볼트머리 홈부(58)가 설치되어 있다. 이 볼트머리 홈부(58)에는, 가이드 나사(46)의 가이드부(49)에 상하로 움직일 수 있게 결합하는 가이드 구멍(59)이 설치되어 있다. 이에 의해, 플랜지부(54)의 가이드 구멍(59)이 가이드 나사(46)의 가이드부(49)에 결합하여 상하운동이 가능하게 되고, 스프링(47)으로 가이드 판(19)이 위쪽으로 힘이 가해져 있다. 이 상태로, 피검사체(12)를 수용 요부(53)에 장착하여 아래쪽으로 누름으로써, 가이드 판(19)이 눌려 내려가, 피검사체(12)의 범프 전극(13)과, 접촉자(20)의 상단부가 접촉하여 검사가 행해지도록 되어 있다.

접촉자(20)는, 도1, 10∼15에 나타나 있듯이, 제1 플런저(62), 2개의 제2 플런저(63), 압축 코일 스프링(64)으로 구성되어 있다.

제1 플런저(62)는, 한쪽 부재로서의 전극들(여기에서는 배선기판(15)의 컨택트 패드(22))에 접촉하기 위한 판상의 플런저이며, 도전성 재료에 의해 절삭가공, 프레스 가공 등에 의해, 또는, 포토리소그래피 기술을 이용한 도금 등에 의해 제작된다. 제1 플런저(62)는 1개 설치되어 있다. 제1 플런저(62)는, 결합부(66), 스프링 받음부(67), 접촉 편(68)으로 구성되어 있다(도13 참조). 제1 플런저(62)의 길이는, 전기적 접속장치(11)에 장착된 때에, 배선기판(15)의 컨택트 패드(22)에서 위쪽 하우징(17)의 윗면의 높이 치수와 거의 같게 되어 있다.

결합부(66)는, 제1 플런저(62)와 2개의 제2 플런저(63)가 서로 결합될 때에 직접 겹쳐져, 제1 플런저(62)와 제2 플런저(63)를 전기적으로 접촉하기 위한 부분이다. 결합부(66)는, 결합 봉부(69), 선단 삽입부(70), 탈락 방지부(71)로 구성되어 있다.

결합부(66)는, 긴 판상으로 형성되어, 제2 플런저(63)가 되도록 넓은 면적으로 안정하여 접촉시킬 수가 있다. 결합 봉부(69)는, 후술하는 압축 코일 스프링(64)에 지지되기 위한 부분이며, 압축 코일 스프링(64)보다도 조금 긴 치수로 설정되어 있다.

결합 봉부(69)의 폭 치수는, 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부(小徑部)(84)의 내경과 거의 같은 치수로 설정되어 있다. 즉, 결합 봉부(69)의 단면 형상의 네 모퉁이 부분이 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부(84)의 내경부에 접하는 상태이며, 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부(84)의 내경부가 결합 봉부(69)의 외접원이 되어 약간 조이는 상태로 장착된다(도11, 12 참조).

선단 삽입부(70)는, 조립시에 결합 봉부(69)의 압축 코일 스프링(64) 안으로의 삽입을 안내하기 위한 부분이다. 선단 삽입부(70)는, 결합 봉부(69)의 선단부(도13 중의 상단부)에 형성되어 있다. 선단 삽입부(70)는, 끼우는 방향에 대하여, 장해가 되지 않도록, 완만하게 구부러진 경사면을 가지고, 압축 코일 스프링(64) 안으로 용이하게 삽입할 수 있도록 되어 있다. 게다가, 결합부(66)의 두께 치수는, 장착된 때에 선단 삽입부(70)가 후술하는 2개의 제2 플런저(63)의 접촉 편(77) 사이에 위치하여, 접촉 편(77)의 돌기(77A)의 간격을 안정시키도록 설정되어 있다.

탈락 방지부(71)는, 선단 삽입부(70)가 압축 코일 스프링(64) 내에 삽입된 때, 상기 선단 삽입부(70)가 압축 코일 스프링(64)으로부터 빠지지 않도록 하기 위한 부분이다. 탈락 방지부(71)는, 선단 삽입부(70)의 기단부(基端部)(결합 봉부(69)와 선단 삽입부(70)의 경계부분)에 설치되어 있다. 즉, 탈락 방지부(71)는, 스프링 받음부(67)와 반대 단부에 형성되어 있다. 탈락 방지부(71)는, 선단 삽입부(70)의 기단부를 양쪽으로 돌출시켜서 형성되어 있다. 이 양쪽으로 돌출한 탈락 방지부(71)의 폭은, 압축 코일 스프링(64)의 단부의 밀착 소경부(84)의 내경보다도 조금 비어져 나오도록 설정되어 있다(도11 참조).

스프링 받음부(67)는, 압축 코일 스프링(64)을 받기 위한 부분이다. 스프링 받음부(67)는, 결합부(66)와 접촉 편(68)과의 경계부분에 설치되어 있는 단차(段差)이다. 결합부(66)의 폭과 비교하여 접촉 편(68)은 폭이 넓게 형성되어, 이들 경계의 단차 부분이 스프링 받음부(67)가 되어 있다. 이 스프링 받음부(67)에 압축 코일 스프링(64)의 단부의 밀착 소경부(84)가 접촉함으로써, 압축 코일 스프링(64)에 의해 제1 플런저(62)가 접촉자(22)에서 탄성적으로 지지되도록 되어 있다.

접촉 편(68)은, 한쪽 부재(배선기판(15)의 컨택트 패드(22))에 접촉하여 전기적으로 접속하기 위한 부재이다. 접촉 편(68)은, 결합부(66)의 기단쪽(도13의 아래쪽)에 이어져서 일체로 설치되어 있다. 접촉 편(68)은, 그 폭 치수가 아래쪽 하우징(16)의 제1 지지구멍(16A) 및 위쪽 하우징(17)의 제2 지지구멍(17A)의 내경보다도 조금 작은 치수인 거의 장방형 판상부와, 이것에 이어서 아래쪽 하우징(16)의 아래쪽 받음부(16B)를 관통하는 장방형 판상부보다 폭이 작은 치수의 선단부로 형성되어 있다. 접촉 편(68)의 선단부는 만곡하여 형성되어, 평탄면 형상의 배선기판(15)의 컨택트 패드(22)에 안정하여 접촉하도록 되어 있다. 접촉 편(68)에는, 장방형 판상부와 선단부의 경계에 아래쪽 지지 어깨부(73)가 형성되어 있다. 이 아래쪽 지지 어깨부(73)는, 아래쪽 하우징(16)의 아래쪽 받음부(16B)에 걸려, 접촉 편(68)이 제1 지지구멍(16A)에서 빠지지 않도록 되어 있다. 아래쪽 지지 어깨부(73)가 아래쪽 하우징(16)의 아래쪽 받음부(16B)에 걸린 상태에서, 접촉 편(68)의 단부(도8, 9의 하단부)가 제1 지지구멍(16A)에서 아래쪽으로 돌출하도록 되어 있다.

제2 플런저(63)는, 제1 플런저(62)와 협동하여 한쪽 부재(배선기판(15)의 컨택트 패드(22))와 다른쪽 부재(범프 전극(13))와의 사이를 전기적으로 도통시키기 위한 판상의 플런저이며, 도전성 재료에 의해 절삭가공, 프레스 가공 등에 의해, 또는 포토리소그래피 기술을 이용한 도금 등에 의해 제작된다. 제2 플런저(63)는, 결합부(75), 스프링 받음부(76), 접촉 편(77)으로 구성되어 있다 (도14 참조).

제2 플런저(63)는, 2개 설치되어, 제1 플런저(62)를 끼워서 압축 코일 스프링(64)에 의해 장착되어 있다. 2개의 제2 플런저(63)의 각 결합부(75)가 마주보는 상태에서, 제1 플런저(62)의 결합부(66)를 끼워 넣고 있다. 이에 의해, 1개의 제1 플런저(62)와 2개의 제2 플런저(63)가 전기적으로 접속하여 도통된 상태로, 각 플런저(62, 63)가 컨택트 패드(22)와 범프 전극(13)에 각각 접촉하여, 이들 사이를 전기적으로 도통시킨다.

2개의 제2 플런저(63)는, 같은 형상으로 구성되어 있다. 같은 형상의 플런저를 대향시켜 구성함으로써 접촉하는 부재(범프 전극(13))에의 양호한 접촉을 할 수 있다. 각 제2 플런저(63)는, 상기 제1 플런저(62)를 끼운 상태에서 서로 독립하여 슬라이드하도록 되어 있다. 이것은, 접촉하는 부재(범프 전극(13))의 형상이 불균일한 경우에, 또 접촉하는 부재(범프 전극(13))가 볼 형상인 경우에, 그 형상에 따라 전기적 접촉을 확실하게 하도록 하기 위해서이다.

결합부(75)는, 제1 플런저(62)와 제2 플런저(63)가 서로 결합될 때에, 제1 플런저(62)의 결합부(66)와 겹쳐져 전기적으로 접촉하기 위한 부분이다. 즉, 제1 플런저(62)의 결합부(66)를 2개의 제2 플런저(63)의 결합부(75)가 양쪽에서 끼우도록 서로 겹쳐져, 이들 제1 플런저(62)와 제2 플런저(63)를 전기적으로 접촉하도록 되어 있다. 결합부(75)는, 결합 봉부(80), 선단 삽입부(81), 탈락 방지부(82)로 구성되어 있다.

결합부(75)는, 긴 판상으로 형성되어, 제1 플런저(62)의 결합부(66)와 넓은 면적에서 접촉시킬 수 있다.

결합 봉부(80)는, 제1 플런저(62)의 결합부(66)와 서로 겹쳐져 압축 코일 스프링(64)에 지지되기 위한 부분이며, 압축 코일 스프링(64)보다도 조금 긴 치수로 설정되어 있다.

결합 봉부(80)의 단면 치수(폭, 두께 치수)는, 2개의 결합 봉부(80)가 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)를 양쪽에서 끼운 상태로, 1개의 결합 봉부(69)와 그것을 끼우는 2개의 결합 봉부(80)의 단면 형상의 8개의 모퉁이 부분(도11 참조)이, 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부(84)의 내경부에 접하는 상태의 치수로 되어 있다. 즉, 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부(84)의 내경이 결합 봉부(80, 69, 80)가 결합된 단면 형상의 외접원이 되는 치수로 설정되어 약간 조이는 상태로 장착되어 있다(도11, 12 참조).

결과적으로, 결합 봉부(80)의 폭 치수는, 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)의 폭 치수보다도 좁은 치수로 된다.

선단 삽입부(81)는, 결합 봉부(80)의 압축 코일 스프링(64) 안으로의 삽입을 안내하기 위한 부분이다. 선단 삽입부(81)는, 결합 봉부(80)의 선단부(도14 중의 하단부)에 형성되어 있다. 선단 삽입부(81)는, 끼우는 방향에 대하여, 장해가 되지 않도록, 완만하게 구부러진 경사면을 가지고, 압축 코일 스프링(64) 안으로 부드럽게 삽입할 수 있도록 되어 있다. 이에 의해, 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)의 한쪽에 한쪽 결합 봉부(80)가 겹쳐진 상태에서, 즉, 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)와 한쪽 제2 플런저(63)의 결합 봉부(80)가 코일 스프링(64) 안으로 미리 삽입된 상태에서, 마지막으로 다른쪽 제2 플런저(63)의 결합 봉부(80)가 코일 스프링(64) 안으로 삽입되기 위해서, 다른쪽 결합 봉부(80)의 선단 삽입부(81)가 압축 코일 스프링(64) 안으로 부드럽게 삽입할 수 있도록 되어 있다.

탈락 방지부(82)는, 선단 삽입부(81)가 압축 코일 스프링(64) 안으로 삽입되었을 때, 이 선단 삽입부(81)가 압축 코일 스프링(64)으로부터 빠지지 않도록 하기 위한 부분이다. 탈락 방지부(82)는, 선단 삽입부(81)의 기단부(결합 봉부(80)와 선단 삽입부(81)의 경계부분)에 설치되어 있다. 탈락 방지부(82)는, 선단 삽입부(81)의 기단부를 양쪽으로 돌출시켜 형성되어 있다. 이 양쪽으로 돌출한 탈락 방지부(82)의 폭 치수는, 쌓아 올렸을 때에, 압축 코일 스프링(64)의 단부의 밀착 소경부(84)의 내경보다도 약간 비어져 나오도록 설정되어 있다(도12 참조). 즉, 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)의 양쪽에 2개의 결합 봉부(80)가 겹쳐진 상태에서, 결합 봉부(69)의 양쪽에 겹쳐지는 2개의 탈락 방지부(82)의 바깥쪽에 위치하는 4개의 모퉁이 부분(도12에 나타낸, 탈락 방지부(82)의 바깥쪽에 위치하는 각 2개의 모퉁이 부분)이, 압축 코일 스프링(64)의 단부의 밀착 소경부(84)의 내경보다도 약간 비어져 나오도록 설정되어 있다.

스프링 받음부(76)는, 압축 코일 스프링(64)을 받기 위한 부분이다. 스프링 받음부(76)는, 결합부(75)와 접촉 편(77)과의 경계부분에 설치된 단차이다. 결합부(75)의 폭과 비교하여 접촉 편(77)은 폭이 넓게 형성되어, 이들 경계의 단차 부분이 스프링 받음부(76)로 되어 있다. 이 스프링 받음부(76)에 압축 코일 스프링(64)의 단부의 밀착 소경부(84)가 접촉함으로써, 압축 코일 스프링(64)에 의해 제2 플런저(63)가 접촉자(22)에서 탄성적으로 지지되도록 되어 있다.

접촉 편(77)은, 다른쪽 부재(범프 전극(13))에 접촉하여 전기적으로 접속하기 위한 부재이다. 접촉 편(77)은, 결합부(75)의 기단쪽(도14의 위쪽)에 이어져서 일체로 설치되어 있다. 접촉 편(77)은, 폭 치수가 위쪽 하우징(17)의 제2 지지구멍(17A)의 내경보다도 조금 작은 치수의 거의 장방형 판상부와, 그보다 폭 치수가 작아 위쪽 하우징(17)의 위쪽 받음부(17B)를 관통하여, 가이드 판(19)의 축소부(57)에 들어가는 폭 치수의 선단부로 형성되어 있다. 접촉 편(77)에는, 장방형 판상부와 선단부의 경계에 위쪽 지지 어깨부(79)가 형성되어 있다. 이 위쪽 지지 어깨부(79)는, 위쪽 하우징(17)의 위쪽 받음부(17B)에 걸려, 접촉 편(77)이 제2 지지구멍(17A)으로부터 빠져나오지 않도록 되어 있다. 위쪽 지지 어깨부(79)가 위쪽 하우징(17)의 위쪽 받음부(17B)에 걸린 상태에서, 접촉 편(77)의 상단부(도14 참조)가 제2 지지구멍(17A)에서 위쪽으로 돌출하도록 되어 있다.

각 접촉 편(77)의 상단부 선단은, 2개의 돌기 형상으로 형성되어 있다. 즉, 접촉 편(77)의 선단의 중앙이 U자형으로 패여 요부(凹部)로 형성되고, 그 양쪽에 2개의 돌기(77A)가 형성되어 있다. 더욱이, 돌기(77A)에는, 테이퍼 면(77B)(도10 참조)이 형성되어 있다. 이에 의해, 2개의 돌기(77A)는, 2개의 칼끝 형상으로 형성되어 있다. 상기 요부와 마주보는 2개의 테이퍼 면(77B)이 만드는 공간은, 범프 전극(13)의 정수리 부분(頂部)을 받아들이는 공간으로서 작용한다. 이에 의해, 범프 전극(13)과, 제2 플런저(63)와의 접촉 시에, 범프 전극(13)의 정수리 부분은, 상기 공간에 받아들여져 제2 플런저(63)의 선단면에 접촉하여 눌려 부서지는 것이 방지된다. 이 테이퍼 면(77B)은, 2개의 제2 플런저(63)가 제1 플런저(62)를 끼워 마주봤을 때에, 위쪽으로 향해서 서로 열리는 방향으로 배설된다(도10, 16 참조). 이에 의해, 위쪽으로 향해서 서로 열리는 방향으로 배설된 2개씩의 돌기(77A)가, 도16과 같이, 범프 전극(13)에 확실하게 접촉하고, 도17에 나타나 있듯이, 4개의 접촉점(S)에서 범프 전극(13)에 각각 찔려, 전기적으로 확실하게 접촉하도록 되어 있다.

게다가, 테이퍼 면(77B)은, 이하의 기능을 발휘하도록 되어 있다. 2개씩의 돌기(77A)가 범프 전극(13)에 접촉하려고 하면, 돌기(77A)는 범프 전극의 구면 위를 원주방향으로 미끄러지려고 하여, 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 힘이 작용한다. 그 힘은 제2 플런저의 돌기(77A)와는 반대쪽에 위치하는 결합부(75), 특히 선단 삽입부(81)를, 제1 플런저(62)로 내리누르는 힘으로서 작용한다. 이때, 각 돌기(77A)가 범프 전극(13)에 내리눌려짐으로써, 제2 플런저(63)는 아래쪽으로 벗어난다. 이에 의해, 제1 플런저(62)와 제2 플런저(63)는, 서로 결합부(66, 75)에서 상대적으로 내리눌려지면서 스쳐 미끄러져, 확실하게 접촉하도록 되어 있다.

압축 코일 스프링(64)은, 도15에 나타나 있듯이, 상기 제1 플런저(62) 및 제2 플런저(63)의 결합 봉부(69, 80)의 외주(外周)를 덮고, 각 스프링 받음부(67, 76)에 각각 접촉하여 각 플런저(62, 63)를 탄성적으로 지지하고 상기 각 플런저(62, 63)와의 사이를 전기적으로 도통시키기 위한 부재이다. 압축 코일 스프링(64)의 양단부에, 상기 제1 플런저(62) 및 제2 플런저(63)의 결합부(66, 75)가 겹쳐 쌓여서 지지된다.

압축 코일 스프링(64)은, 그 중간부를 큰 직경, 즉 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)와, 이것을 끼워넣은 2개의 제2 플런저(63)의 결합 봉부(80)가 만드는 단면 형상이 접촉하지 않은 크기(도11 참조)로 형성되어 압축 코일 스프링을 구성하고 있다. 중간부의 외경은, 제1 플런저(62) 및 제2 플런저(63)의 최대 폭 치수보다 조금 크게 설정되어 있다. 압축 코일 스프링(64)의 양 단부는 작은 직경의 밀착 소경부(84)가 형성되어 있다. 밀착 소경부(84)의 내경은, 제1 플런저(62)의 결합 봉부(69)와, 이것을 끼워 넣은 2개의 제2 플런저(63)의 결합 봉부(80)가 만드는 단면 형상에 외접하는 외접원의 직경보다도 약간 작게 설정되어 있다.

이에 의해, 접촉자(20)는, 1개의 제1 플런저(62)와 2개의 제2 플런저(63)를, 서로 그 접촉 편(68, 77)을 반대로 향한 상태로, 결합부(66, 75) 부분을 서로 겹쳐서, 압축 코일 스프링(64)에 의해 일체가 되고, 각 스프링 받음부(67, 76)의 위치에서 압축 코일 스프링(64)을 걸어서 이간 불가능하게 지지하고, 서로 슬라이드 가능하게 조립되어 있다.

이상과 같이 구성된 접촉자(20)는, 다음과 같이 하여 사용된다.

먼저, 전기적 접속장치(11)에 피검사체(12)가 장착된다. 이때, 피검사체(12)는, 가이드 판(19)의 수용 요부(53)에 장착된다. 즉, 피검사체(12)는, 위쪽 개구(53A)의 경사면(53B)을 따라 위치 결정되면서 바닥판부(55)에 장착된다. 이에 의해, 피검사체(12)의 범프 전극(13)이 바닥판부(55)의 가이드 구멍(56)에 받아들여진다. 또한, 접촉자(20)의 접촉 편(77)의 상단부는, 축소부(57)에 받아들여져 있다.

이 상태에서, 피검사체(12)가 눌려 내려지면, 도8의 상태에서 도9의 상태와 같이, 각 범프 전극(13)이 각 2개의 제2 플런저(63)의 돌기(77A)에 접촉하여, 각 접촉자(20)가 눌려 오그라든다.

2개의 제2 플런저(63)의 2개의 접촉 편(77)의 선단의 돌기(77A)가 범프 전극(13)에 접촉하려고 할 때, 돌기(77A)는 범프 전극의 구면 위를 원주방향으로 미끄러지려고 하여, 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 힘이 작용하고, 각 결합 봉부(69, 80)가 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부에 지지되어 있음과 더불어, 그 힘은 제2 플런저의 돌기(77A)와는 반대쪽에 위치하는 결합부(75), 특히 선단 삽입부(81)를, 제1 플런저(62)에 내리누르는 힘으로서 작용한다. 이에 의해, 제1 플런저(62)와 제2 플런저(63)와의 사이가, 상대적으로 내리눌려지면서 스쳐 미끄러져, 전기적으로 확실하게 접촉된다. 더욱이 이때, 압축 코일 스프링(64)은 그 양단의 밀착 소경부(84)가, 제1 플런저(62)의 스프링 받음부(67)와, 제2 플런저(63)의 스프링 받음부(76)에 각각 압접(壓接)하여, 이들 사이도 전기적으로 확실하게 접촉된다.

또한, 2개의 제2 플런저(63)는 독립하여 슬라이드하도록 되어 있기 때문에, 범프 전극(13)이 변형해 있는 경우 등, 2개의 제2 플런저(63)의 돌기(77A)에의 접촉 부분의 높이가 다른 경우에도, 2개의 제2 플런저(63)가 그 형상에 따라 어긋나면서 접촉한다.

이에 의해, 각 부재(배선기판(15)과 범프 전극(13)) 사이가 접촉자(20)로 전기적으로 확실하게 접속된다. 이 상태에서, 접촉자(20)를 통하여 각 부재 사이에 전기신호 등이 전송된다.

이상과 같이, 제1 플런저(62)와 제2 플런저(63)와의 사이가 전기적으로 확실하게 접촉됨과 동시에, 압축 코일 스프링(64)과 각 플런저(62, 63)와의 사이도 전기적으로 도통한 상태가 유지되기 때문에, 각 부재(배선기판(15)과 범프 전극(13)) 사이의 전기적 접촉성이 큰 폭으로 향상된다.

또한, 접촉자(20)는 부품 수가 적고 구조가 간단하기 때문에, 고장의 요인이 적으므로, 내구성이 향상된다. 각 플런저는, 판상으로 구성한 것부터 프레스 가공 등으로 용이하게 제작하는 것이 가능하고, 더욱이, 접촉자(20)의 구조가 간단하고, 부품 수가 적기 때문에, 비용 절감을 도모할 수가 있다.

또, 전기적 접속장치(11)에 피검사체(12)를 용이하고 정확하게 장착할 수 있고, 그리고 피검사체의 전극을 파손하는 일이 없기 때문에, 검사 작업성이 향상됨과 동시에, 검사 정밀도도 향상된다.

접촉자(20)는, 부품 수가 적어 구조가 간단하기 때문에, 전기적 접촉성을 장기간 양호한 상태로 유지할 수 있음과 동시에, 내구성이 향상된다. 이 결과, 접촉자(20) 및 전기적 접속장치(11)에 대한 신뢰성이 향상된다.

[제2 실시형태]

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 접촉자에 대해서 설명한다. 본 실시형태의 접촉자는, 상기 제1 실시형태의 접촉자(20)에 대하여, 제1 플런저를 2개 설치하고, 켈빈 컨택트를 구성한 것이다. 본 실시형태의 접촉자의 전체 구성은, 상기 제1 실시형태의 접촉자(20)와 거의 같다. 즉, 본 실시형태의 접촉자(86)는, 도18, 19에 나타나 있듯이, 제1 플런저(87)가 다른 구조로 되어 있는 것, 압축 코일 스프링(64)의 재질이 절연성을 갖는 것을 제외하고, 다른 부재는 상기 제1 실시형태와 같다. 이 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 접촉자(86)에는, 제1 플런저(87)가, 제2 플런저(63)와 같이 2개 설치되어 있다. 2개의 제1 플런저(87)는 동일한 형상을 가지고, 각 제1 플런저(87)의 사이에는 절연체(88)가 설치되어 있다. 절연체(88)는, 2개의 제1 플런저(87)의 사이를 절연(絶緣)할 수 있는 판상의 부재면 된다. 이 절연체(88)에 의해, 2개의 제1 플런저(87) 및, 각 제1 플런저(87)에 각각 접촉한 2개의 제2 플런저(63)를, 각각 절연한다. 이들은, 압축 코일 스프링(64)에 의해 절연된 상태로, 일체로 지지되어 있다. 제1 플런저(87) 및 제2 플런저(63)의 치수는, 도19에 나타나 있듯이, 제1 실시형태의 접촉 편(68)이나 탈락 방지부(71)에 대응하는 부분이, 탈락 방지를 위해, 압축 코일 스프링(64)의 밀착 소경부(84)보다도 조금 크게 설정되어 있다.

밀착 소경부(84)는 그 내경부가, 절연체(88), 2개의 제1 플런저(87) 및 2개의 제2 플런저(63)가 겹쳐진 상태로, 이들에 외접하는 외접원이 되도록 설정되어 있다. 밀착 소경부(84)와, 제1 플런저(87) 및 제2 플런저(63)는, 서로 절연되어 있다. 이에 맞춰서, 배선기판(15)의 컨택트 패드(89)도 2개로 되어 있다.

압축 코일 스프링(64)은, 세라믹, 엔지니어 플라스틱 등의 절연재료로 제작되어 있다. 또한, 통상의 금속제의 스프링재(材)에 절연성의 코팅을 실시해도 좋다.

이에 의해, 한쪽 제1 플런저(87)와 한쪽 제2 플런저(63)가 전기적으로 접속되고, 다른쪽 제1 플런저(87)와 다른쪽 제2 플런저(63)가 전기적으로 접속되어, 2계통으로 신호를 전달하도록 되어 있다.

각 계통으로, 상기 제1 실시형태와 동일하게 작용하여, 전기적 접촉성이 큰 폭으로 향상된다. 그리고, 확실하게 켈빈 컨택트를 행할 수 있다.

[제3 실시형태]

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 접촉자 및 전기적 접속장치에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태의 전기적 접속장치는, 제1 실시형태의 전기적 접속장치와 같은 구성을 가지기 때문에, 여기에서는 접촉자를 중심으로 설명한다.

본 실시형태에 따른 접촉자는, 상기 제1 실시형태의 접촉자(20)의 제2 플런저(63)의 접촉 편(77)을 개량하여, 상기 범프 전극(13)에 접촉하는 4개의 돌기를 서로 방사(放射)방향 등으로 자유롭게 근접 이간 가능하게 지지하는 구성으로 한 것이다. 또한, 본 실시형태의 접촉자의 전체 구성은, 상기 제1 실시형태의 접촉자(20)와 거의 같기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 접촉자(90)의 제2 플런저(91)의 접촉 편(92)은, 도20∼23에 나타나 있듯이, 2개의 돌기(92A)를 갖추고 있다. 이 돌기(92A)는, 상기 제1 실시형태의 돌기(77A)와 같이 구성되어, 테이퍼 면(92B)을 갖추고 있다. 더욱이, 접촉 편(92)에는, 슬릿(93)이 설치되어 있다. 이에 의해, 접촉 편(92)은 양 갈래 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 접촉 편(92)의 2개의 돌기(92A)의 중간에 슬릿(93)이 설치되어 있다. 이 슬릿(93)은, 2개의 돌기(92A)의 중간에서 접촉 편(92)의 긴 방향으로, 접촉 편(92)의 거의 전체 길이에 걸쳐서 설치되어 있다. 슬릿(93)의 안쪽 단부에는, 응력의 집중에 의한 균열을 방지하기 위한 원형의 관통구멍인 스토핑 홀(94)이 설치되어 있다.

이에 의해, 접촉 편(92)은, 슬릿(93)에 의해 양 갈래 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 양 갈래의 각 부분이, 각 돌기(92A)를 선단부에 각각 설치한 2개의 돌기 봉부(92C, 92D)로 되어 있다. 이에 의해, 2개의 돌기 봉부(92C, 92D)는, 스토핑홀(94) 부분을 중심으로 개폐하도록 휘어, 2개의 돌기(92A)를 분리하도록, 즉 2개의 돌기(92A)를 서로 근접 이간시키도록 되어 있다.

제2 플런저(91)는, 제1 플런저(62)를 끼우도록 그 양쪽에 배설된다. 이에 의해, 각 제2 플런저(91)의 접촉 편(92)은, 서로 마주보고 배설된다. 이에 의해, 각 접촉 편(92)의 2개씩의 돌기(92A)(합계 4개의 돌기(92A))는, 자유롭게 근접 이간 가능하게 지지되어 있다. 즉, 개별로 휘는 4개의 돌기 봉부(92C, 92D)로 각각 지지된 4개의 돌기(92A)는, 서로 방사방향 등으로 자유롭게 근접 이간 가능하게 지지되어 있다.

이상의 구성에 의해, 도24에 나타나 있듯이, 범프 전극(13)에 4개의 돌기(92A)가 4개의 접촉점(S)에서 접촉하면, 반구형의 범프 전극(13)에 의해 4개의 돌기(92A)가 서로 방사방향으로 벌어지도록 이간한다. 제1 실시형태에서는, 도17에 나타나 있듯이, 간격이 변화하지 않는 2개씩의 돌기(77A)의 접촉점(S)이 2조(組) 있고, 각 조(組)의 사이가 좌우로 벌어지도록 이간한다. 이에 대하여 본 실시형태의 경우는, 상술한 바와 같이, 4개의 접촉점(S)이 서로 방사방향으로 벌어지도록 이간한다.

그 결과, 4개의 돌기(92A)가, 방사방향으로 벌어지도록 이간하면서, 범프 전극(13)에 각각 찔려, 전기적으로 확실하게 접촉시킬 수 있게 된다.

또한, 4개의 돌기(92A)가 범프 전극(13)에 접촉하는 각도에 따라서는, 테이퍼 면(92B)이 범프 전극(13)에 압접(壓接)되는 경우도 있다. 이것은, 제1 실시형태에서도 동일하다.

또한, 접촉자(90)와 범프 전극(13)이, 서로 어긋난 위치(예를 들어 도23의 X방향이나 Y방향으로 어긋난 위치)에서 접촉한 경우는, 돌기 봉부(92C, 92D)가 휘어 그 어긋남을 흡수한다. 구체적으로는, 접촉자(90)와 범프 전극(13)이, 서로 어긋난 위치(예를 들어 도23 중의 오른쪽 방향으로 어긋난 위치)에서 접촉하면, 범프 전극(13)이 접촉자(90)에 대하여 어긋난 방향(이하 「어긋난 방향」이라 한다)의 전방(도23 중의 오른쪽 방향의 전방)에 위치하는 돌기 봉부(92D)가 그 어긋난 방향으로 크게 휜다. 한편, 어긋난 방향 뒤쪽에 위치하는 돌기 봉부(92D)는, 별로 휘지 않는다. 이에 의해, 4개의 돌기 봉부(92C, 92D)로 지지된 4개의 돌기(92A)가, 범프 전극(13)에 확실하게 접촉한다. 즉, 접촉자(90)와 범프 전극(13)이 서로 어긋난 경우, 돌기 봉부(92C, 92D)가 휘어서 그 어긋남을 흡수한다.

이에 의해, 접촉자(90)를 범프 전극(13)에, 전기적으로 확실하게 접촉시킬 수 있게 된다.

[변형예]

상기 제1 실시형태에서는, 압축 코일 스프링(64)은, 중앙부가 큰 직경으로, 그 양 단부에 작은 직경의 밀착 소경부(84)를 형성했지만, 압축 코일 스프링(64)은, 중앙부가 큰 직경으로, 양단을 향해서 조금씩 작은 직경이 되도록 형성되어, 그 양 단부에 가장 작은 직경의 밀착 소경부(84)를 형성한 원통형의 통 형상이어도 좋고, 또 다른 형상이어도 좋다.

상기 제1 실시형태에서는, 밀착 소경부(84)의 내경을, 제1 플런저(62) 및 제2 플런저(63)의 각 결합부를 겹친 상태의 단면 형상에 외접하는 외접원의 직경보다도 약간 작게 설정했지만, 외접원의 직경과 같게 설정해도 좋다. 또한, 밀착 소경부(84)의 내경을, 외접원의 직경보다도 큰 폭으로 작게 설정해도 좋다. 제1 플런저(62) 및 제2 플런저(63)를, 도전성을 가지고 상대적으로 슬라이드 가능하게 지지할 수 있는 직경이면 된다.

상기 제1 실시형태에서는, 제2 플런저(63)를 2개, 제1 플런저(62)를 1개 설치했지만, 제2 플런저(63) 및 제1 플런저(62)를 1개씩 설치해도 좋다. 이 경우, 압축 코일 스프링(64)의 양단의 밀착 소경부(84)로, 1개씩의 제2 플런저(63) 및 제1 플런저(62)를 지지하여 접촉자를 구성한다. 또한, 제2 플런저(63)를 1개, 제1 플런저(62)를 2개 설치하여도 좋다. 이들의 경우도, 상기 제1 실시형태와 같은 작용, 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 이 형태는, 제3 실시형태의 접촉자(90)에 있어서도 동일하다.

상기 제3 실시형태에서는, 접촉 편(92)에 홈의 폭이 좁은 슬릿(93)을 설치했지만, 홈의 폭의 넓이는, 돌기(92A)를 지지하는 힘 등의 모든 조건에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 도25에 나타나 있듯이, 홈의 폭이 넓은 U자형의 슬릿(95)을 설치해도 좋다. 슬릿(95)의 안쪽 단부는 반원 형상으로 형성되어, 응력의 집중을 방지하고 있다. 이에 의해, 상기 제3 실시형태의 슬릿(93)에 비해, 약한 힘으로 돌기 봉부(92C, 92D)를 휘게 할 수 있다. 슬릿(95)의 폭은, 범프 전극(13)의 크기, 경도 등의 모든 조건에 따라 적절하게 설정한다. 이에 의해서도, 상기 제3 실시형태와 같은 작용, 효과를 나타낼 수 있다.

또한, 상기 제3 실시형태나 상기의 변형예에서는, 슬릿(93, 95)은, 제2 플런저(91) 쪽에 설치했지만, 제1 플런저(62) 쪽에 설치해도 좋다. 접촉하는 전극이 구부러져 있는 등의 조건에 의해, 슬릿(93, 95)을 설치한 편이 좋은 경우는, 제1 플런저(62) 쪽에 돌기(92A)와 슬릿(93, 95)을 설치해도 좋다.

또, 상기 제3 실시형태나 상기의 변형예에서는, 돌기(92A)를 2개 설치하고, 슬릿(93, 95)을 1개 설치했지만, 돌기(92A)를 3개 이상, 슬릿(93, 95)을 2개 이상 설치해도 좋다. 범프 전극(13)의 크기 등의 모든 조건에 따라 적절하게 설정한다.

본 발명의 접촉자는, 배선기판이나 반도체 집적회로 등에 갖춰진 전극에 접촉되는 장치 전반에 이용할 수 있다.

전기적 접속장치는, 본 발명의 접촉자를 이용할 수 있는 모든 장치에 적용할 수 있다.

11: 전기적 접속장치 12: 피검사체
13: 범프 전극 15: 배선기판
16: 위쪽 하우징 16A: 제1 지지구멍
16B: 아래쪽 받음부 17: 위쪽 하우징
17A: 제2 지지구멍 17B: 위쪽 받음부
18: 프레임 19: 가이드 판
20: 접촉자 22: 컨택트 패드
23: 핀 머리부 결합구멍 27: 접촉자 지지구멍
28: 핀 축부(軸部) 결합구멍 31: 바깥 틀부
32: 고정용 플랜지부 33: 상하운동 지지용 플랜지부
35: 고정 나사 37: 가이드 핀
38: 핀 구멍 39: 머리부(頭部)
40: 축부(軸部) 42: 판부(板部)
43: 가이드 나사구멍 44: 스프링 구멍
46: 가이드 나사 47: 스프링
48: 머리부 49: 가이드부
50: 나사 봉(棒)부 51: 마이너스 홈
53: 수용 요부(凹部) 53A: 위쪽 개구
53B: 경사면 54: 플랜지부
55: 바닥판부(底板部) 56: 가이드 구멍
57: 축소부(縮小部) 58: 볼트머리 홈부
62: 제1 플런저 63: 제2 플런저
64: 압축 코일 스프링 66: 결합부
67: 스프링 받음부 68: 접촉 편(片)
69: 결 합봉부 70: 선단 삽입부
71: 탈락 방지부 73: 아래쪽 지지 어깨(肩)부
75: 결합부 76: 스프링 받음부
77: 접촉 편(片) 77A: 돌기
77B: 테이퍼 면 79: 위쪽 지지 어깨(肩)부
80: 결합 봉부 81: 선단 삽입부
82: 탈락 방지부 84: 밀착 소경(小徑)부
86: 접촉자 87: 제1 플런저(plunger)
88: 절연체 89: 컨택트 패드
90: 접촉자 91: 제2 플런저
92: 접촉 편(片) 92A: 돌기
92B: 테이퍼 면 92C, 92D: 돌기 봉부
93: 슬릿 94: 스토핑 홀
95: 슬릿

Claims (11)

1. 한쪽 부재에 접촉하는 판상의 제1 플런저;
   판상의 제2 플런저로서, 상기 제1 플런저와 판끼리 서로 겹쳐진 상태로 넓은 면적에서 다른쪽 부재에 접촉하여 상기 제1 플런저와 협동하여 상기 한쪽 부재와 다른쪽 부재와의 사이를 전기적으로 도통시키는 제2 플런저; 및
   제1 플런저와 제2 플런저를 서로 그 접촉 편을 반대방향으로 한 상태로 결합하는 부재로서, 상기 제1 플런저 및 제2 플런저의 결합부의 외주를 덮고, 그리고 각 플런저의 스프링 받음부에 각각 접촉하여 각 플런저를 상대적으로 슬라이드 가능하게 지지하는 압축 코일 스프링;
   을 갖추어 구성되고,
   상기 제1 플런저 및 제2 플런저 중 어느 한쪽을 1개, 다른 쪽을 2개 갖추어, 한쪽의 1개의 플런저의 판상의 결합부를 다른 쪽의 2개의 플런저의 판상의 결합부에 끼워 구성되고, 한쪽의 1개의 플런저의 결합부의 폭 치수는, 다른 쪽 2개의 플런저의 결합부의 폭 치수보다 크게 구성되고,
   상기 압축 코일 스프링의 양 단부의 내경이, 상기 제1 플런저 및 제2 플런저의 각 결합부를 서로 겹친 상태의 단면 형상에 외접하는 외접원의 직경과 같거나 또는 작게 설정된 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1의 플런저 및 제2 플런저는, 상기 결합부와, 상기 결합부보다 폭 치수가 큰 상기 접촉 편으로 구성되고, 상기 스프링 받음부는, 결합부와 접촉 편의 경계부분에 설치된 단차인 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 압축 코일 스프링은, 그 중간부가 큰 직경의 압축 코일 스프링이며, 양 단부가 작은 직경의 밀착 코일 스프링인 밀착 소경부로 구성된 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 다른쪽의 2개의 플런저가, 상기 한쪽의 1개의 플런저를 끼운 상태로 서로 독립하여 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 다른쪽의 2개의 플런저의 접촉 편의 선단이, 서로 벌어지는 방향에 테이퍼 면을 갖춘 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 다른쪽의 2개의 플런저의 접촉 편의 선단에는 요부(凹部)가 설치되고, 2개의 칼끝 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 플런저 및 제2 플런저의 결합부는, 스프링 받음부와 반대쪽 단부에 탈락 방지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 플런저 또는 제2 플런저의 접촉 편에, 복수의 돌기가 설치됨과 동시에, 각 돌기를 분리하도록 그들 사이에 슬릿이 설치된 것을 특징으로 하는 접촉자.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 슬릿에 의해, 각 돌기를 선단부에 각각 설치한 복수의 돌기 봉부가 형성되고, 각 돌기 봉부가, 각 돌기를 지지하여 자유롭게 휘는 것을 특징으로 하는 접촉자.
    
11. 피검사체의 전극에 접촉하여 시험을 행하는 전기적 접속장치에 있어서,
    상기 피검사체의 각 전극에 대응하는 위치에 배설되고 상기 각 전극에 접촉하여 통전하는 접촉자를 갖추고,
    상기 접촉자로서 상기 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제10항의 어느 한 항에 기재된 접촉자를 이용한 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.

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