KR101593572B1 - 절연 부재를 구비한 전기 커넥터 - Google Patents

절연 부재를 구비한 전기 커넥터 Download PDF

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지아춘 주
카이윤 양
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인터커넥트 디바이시즈, 아이엔씨.
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Abstract

컨택트 프로브 및 이를 형성하는 방법이 제공되며, 컨택트 프로브는 쉘 캐비티를 가진 쉘을 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 쉘 캐비티에 슬라이딩 가능하게 수용되며 쉘의 적어도 일 단부에 있는 적어도 하나의 개구를 통해 연장되는 적어도 하나의 플런저를 또한 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 적어도 하나의 플런저 및 절연 소재를 포함하는 적어도 하나의 절연 부재에 바이어싱 힘을 가하는 바이어싱 장치를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 절연 부재는 쉘 및 적어도 하나의 플런저 중 적어도 하나의 외면의 적어도 일부상에 배치될 수 있다.

Description

절연 부재를 구비한 전기 커넥터{ELECTRICAL CONNECTOR WITH INSULATION MEMBER}
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것으로, 상세하게는 절연 부재를 구비한 전기 커넥터의 제조와 이용에 관련된 소재, 컴포넌트, 및 방법에 관한 것이다.
전자 및 반도체 산업에 있어서, 제조 공정 동안 집적 회로 칩(IC chips)를 테스트하고 검사하기 위해 사용되는 시스템을 통상적으로 “테스트 시스템(test systems)”이라고 한다. 도 1 및 도 2는 테스트 시스템(100)을 나타낸다. 테스트 시스템(100)은 IC 칩(이하에서는 “Device Under Test” 또는 “DUT”라 함)(110)과 인쇄 회로 기판(PCB)(120) 사이의 전기적 연결을 제공하기 위한 전기 커넥터를 포함한다.
테스트 시스템(100)은 복수의 캐비티(121)를 구획(define)하는 소켓 바디(120)를 포함한다. 복수의 캐비티(121) 각각은 복수의 스프링 프로브(130) 중 하나를 수용할 수 있다. 테스트 시스템(100)은 소켓 리테이너(124)도 포함할 수 있다.
도 3 내지 5는 스프링 프로브(130)를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스프링 프로브(130)는 쉘(331), 제1 플런저(340), 및 제2 플런저(350)를 포함할 수 있다. 쉘(331)은 튜브 형상일 수 있으며, 제1 플런저(340) 및 제2 플런저(350)의 적어도 일부는 쉘(331) 내에 배치될 수 있다. 소켓 바디(120)와 소켓 리테이너(124)는 제1 플런저(340)가 IC 칩(110) 상의 전도 패드에 전기적으로 연결되고, 제2 플런저(350)가 PCB 상의 전도 패드에 전기적으로 연결되도록 스프링 프로브(130)를 위치시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 플런저(340)는 쉘(331)로부터 연장된 팁부(441)를 포함할 수 있다. 힘이 제1 플런저(340)에 쉘(331) 방향으로 인가될 때 제1 플런저(340)와 쉘(331)이 함께 움직이도록 플랜지(443)가 쉘(331)의 단부를 누를 수 있게 제1 플런저(340)는 쉘(331)의 단부에 인접하는 플랜지(443)를 더 포함할 수 있다. 제2 플런저(350)는 쉘(331)로부터 외측으로 연장된 팁부(451)를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 플런저(340)와 쉘(331)은 함께 움직이도록 제1 플런저(340)는 쉘(331)에 삽입되어 (예를 들어, 접착제를 이용하여) 쉘(331)에 부착된 테일부(542)를 더 포함할 수 있다. 플랜지(443)는 팁부(441)와 테일부(542) 사이에 배치될 수 있다. 제2 플런저(350)는 쉘(331)에 삽입된 테일부(552)를 더 포함할 수 있다. 테일부(552)가 쉘(331) 내에서 슬라이딩할 수 있도록 제2 플런저(350)를 수용하는 쉘(331)의 단부는 압착(crimped)되어 쉘(331) 내에 제2 플런저(350)의 테일부(552)를 유지할 수 있다. 팁부(451)는 테일부(552)로부터 쉘(331)의 외측으로 연장된다.
스프링(560)은 두 플런저(340, 350) 사이에 배치될 수 있다. 스프링(560)은 각 플런저(340, 350)에 힘을 가해서 제2 플런저(350)를 제1 플런저(340)로부터 쉘(331)로부터 외측으로 바이어스할 수 있다. 제2 플런저(350)는 스프링(560)에 대해 내측으로 향하는 힘에 의해 쉘(331) 내측으로 압축될 수도 있다. 따라서, 제1 플런저(340)는 쉘(331)에 연결되어 쉘(331)과 함께 움직일 수 있으며, 제2 플런저(350)는 쉘(331)에 대해 슬라이딩할 수 있다.
도 6 및 7은 쉘(331)에 대해 두 플런저가 슬라이딩할 수 있는 스프링 프로브(630)를 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스프링 프로브(630)는 쉘(631), 제1 플런저(640), 및 제2 플런저(350)를 포함할 수 있다. 쉘(631)은 튜브 형상이며, 제1 플런저(640) 및 제2 플런저(350)의 적어도 일부는 쉘(331) 내에 배치된다. 스프링 프로브(630)는 제1 플런저(640)가 IC 칩(110) 상의 전도 패드에 전기적으로 연결되고, 제2 플런저(350)가 PCB 상의 전도 패드에 전기적으로 연결되도록 소켓 바디(120) 및 소켓 리테이너(124) 내에 위치될 수 있다.
제1 플런저(640)는 쉘(631)로부터 연장된 팁부(641)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 플런저(640)는 쉘(631)에 삽입된 테일부(742)를 더 포함할 수 있다. 테일부(742)는 쉘(631) 내에서 슬라이딩할 수 있도록 제1 플런저(640)를 수용하는 쉘(631)의 단부는 압착되어 제1 플런저(640)의 테일부(742)를 쉘(631) 내에 유지할 수 있다. 팁부(641)는 테일부(742)로부터 쉘(631)의 외측으로 연장된다.
스프링(560)은 두 플런저(640, 350) 사이에 배치될 수 있다. 스프링(560)은 각 플런저(640, 350)에 쉘(631)로부터 외측으로 힘을 가할 수 있다. 또한, 각 플런저(640, 350)는 스프링(560)에 대해 내측으로 향하는 상대적인 힘에 의해 쉘(631) 내측으로 압축될 수 있다. 따라서, 제1 플런저(640) 및 제2 플런저(350)는 쉘(631)에 대해 슬라이딩할 수 있다.
전기적 연결이 제1 플런저(340 또는 640), 제2 플런저(350), 및 쉘(331 또는 631) 사이에 형성되도록 스프링 프로브(130, 630)는 금으로 코팅된 구리 합금과 같은 전도성 소재로 형성될 수 있다. 소켓 바디(120) 및 소켓 리테이너(124)는 절연성 플라스틱 복합재로 형성되어 복수의 스프링 프로브(130, 630) 각각을 다른 것들로부터 절연시킬 수 있다.
도 8 내지 10은 시스템의 일부가 동축 구조를 제공할 수 있는 전형적인 테스트 시스템(800)을 나타낸다. 테스트 시스템(800)은 IC 칩(110)과 PCB(미도시) 사이에 전기적 연결을 제공하는 전기 커넥터를 포함할 수 있다. 테스트 시스템(800)은 복수의 캐비티(821)를 구획하는 탑 소켓 레이어(820), 복수의 캐비티(823)를 구획하는 센터 소켓 레이어(822), 및 복수의 캐비티(825)를 구획하는 바톰 소켓 레이어(824)를 포함할 수 있다. 탑 소켓 레이어(820)과 바톰 소켓 레이어(824)는 복수의 스프링 프로브(830)를 센터 소켓 레이어(822)의 캐비티(823) 내에 유지할 수 있다. 또한, 각 캐비티(821)는 하나의 캐비티(823)와 하나의 캐비티(825)와 정렬하여 복수의 스프링 프로브(830) 중 하나를 수용할 수 있다. 스프링 프로브(830)는 상술한 스프링 프로브(130) 또는 스프링 프로브(630)과 유사할 수 있으며, 쉘(1031), 제1 플런저(1040), 및 제2 플런저(1050)를 포함할 수 있다.
동축 구조를 제공하기 위해서, 센터 소켓 레이어(822)는 금속으로 형성되며 전기적으로 접지될 수 있다. 임피던스는 센터 소켓 레이어(822)의 캐비티(823)의 내면의 직경 D1 및 스프링 프로브(830)의 쉘(1031)의 외면의 직경 D2에 의해 결정될 수 있다.
탑 소켓 레이어(820) 및 바톰 소켓 레이어(824)는 절연 플라스틱 복합소재로 만들 수 있다. 탑 소켓 레이어(820) 및 바톰 소켓 레이어(824)는 절연 소재로 형성되므로 스프링 프로브(130 또는 630)와 결합될 때 동축 구조를 형성하지 않는다.
일측면으로, 본 개시는 컨택프 프로브에 관한 것이다. 컨택트 프로브 및 이를 형성하는 방법이 제공되며, 컨택트 프로브는 쉘 캐비티를 가진 쉘을 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 쉘 캐비티에 슬라이딩 가능하게 수용되며 쉘의 적어도 일 단부에 있는 적어도 하나의 개구를 통해 연장되는 적어도 하나의 플런저를 또한 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 바이어싱 장치 및 절연 소재를 포함하는 적어도 하나의 절연 부재를 포함할 수 있으며, 바이어싱 장치는 적어도 하나의 플런저에 바이어싱 힘을 가할 수 있다. 적어도 하나의 절연 부재는 쉘 및 적어도 하나의 플런저 중 적어도 하나의 외면의 적어도 일부상에 배치될 수 있다.
다른 측면으로, 본 개시는 전기 커넥터 어셈블리에 관한 것이다. 전기 커넥터 어셈블리는 소켓 캐비티를 가진 바디를 포함하는 소켓 쉘을 포함할 수 있다. 전기 커넥터 어셈블리는 소켓 캐비티에 배치된 컨택트 프로브 쉘을 포함하는 컨택트 프로브를 또한 포함할 수 있다. 컨택트 프로브 쉘은 쉘 캐비티를 가진 바디를 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 쉘 캐비티에 슬라이딩 가능하게 수용되며 컨택트 프로브 쉘의 적어도 하나의 단부에 있는 적어도 하나의 개구를 통해 연장되는 적어도 하나의 플런저를 또한 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 쉘 캐비티에 배치되고 적어도 하나의 플런저에 바이어싱 힘을 가하는 바이어싱 장치를 더 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 절연 소재를 포함하는 적어도 하나의 절연 부재를 또한 포함할 수 있으며, 절연 부재는 소켓 캐비티에 배치된다. 적어도 하나의 절연 부재는 컨택트 프로브 쉘 및 적어도 하나의 플런저 중 적어도 어느 하나의 외면의 적어도 일부상에 배치될 수 있다.
또 다른 측면으로, 본 개시는 전기 커넥터를 형성하는 방법에 관한 것이다. 방법은 컨택트 프로브를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 컨택트 프로브는 적어도 하나의 플런저의 테일이 쉘 캐비티에 슬라이딩 가능하게 수용되며 바이어싱 장치가 적어도 하나의 플런저의 팁부를 쉘 캐비티로부터 바이어스 하기 위해 적어도 하나의 플런저 및 바이어싱 장치를 쉘의 바디에 있는 쉘 캐비티에 삽입하여 형성될 수 있다. 방법은 적어도 하나의 절연 부재를 상기 쉘 및 상기 적어도 하나의 플런저 중 적어도 하나의 외면의 적어도 일부상에 배치하는 것을 또한 포함할 수 있다. 적어도 하나의 절연 부재는 절연 소재를 포함할 수 있다.
추가적인 특징과 이점은 이하 상세한 설명에서 설명될 것이고, 개시된 실시예의 실행과 활용은 상세한 설명에 의해 더욱 명백해질 것이다. 상기 특징과 이점은 첨부된 청구항에서 특별히 언급한 조합이나 구성에 의해서 얻어지거나 실시 될 수 있을 것이다. 앞에서의 일반적인 설명과 이하 상세한 설명은 예시적인 것이고, 청구항의 권리범위가 실시예로 한정되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 일체화되어 한 부분을 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 실시예들을 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 이용된다.
도 1은 전형적인 테스트 시스템의 단면도이다.
도 2는 도 1의 테스트 시스템의 전개 사시도이다.
도 3은 도 1의 테스트 시스템의 부분 상세도이다.
도 4는 스프링 프로브의 측면도이다.
도 5는 도 4의 스프링 프로브의 단면도이다.
도 6은 다른 스프링 프로브의 측면도이다.
도 7은 도 6의 스프링 프로브의 단면도이다.
도 8은 다른 전형적인 테스트 시스템의 단면도이다.
도 9는 도 8의 테스트 시스템의 전개 사시도이다.
도 10은 도 8의 테스트 시스템의 부분 상세도이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른 컨택트 프로브의 측면도이다.
도 12는 도 11의 컨택트 프로브의 부분 상세도이다.
도 13은 도 11의 컨택트 프로브를 포함하는 테스트 시스템의 부분 단면도이다.
도 14는 도 13의 테스트 시스템의 전개 사시도이다.
도 15는 다른 예시적인 실시예에 따른 도 11의 컨택트 프로브를 포함하는 테스트 시스템의 단면동이다.
도 16은 도 15의 테스트 시스템의 전개 사시도이다.
도 17은 다른 예시적인 실시예에 따른 컨택트 프로브의 측면도이다.
도 18은 다른 예시적인 실시예에 따른 컨택트 프로브의 측면도이다.
도 19는 도 18의 컨택트 프로브의 부분 상세도이다.
도 20은 도 18의 컨택트 프로브를 포함하는 테스트 시스템의 부분 단면도이다.
도 21은 다른 예시적인 실시예에 따른 컨택트 프로브의 측면도이다.
도 22는 도 21의 컨택트 프로브의 부분 상세도이다.
도 23은 도 21의 컨택트 프로브를 포함하는 테스트 시스템의 부분 단면도이다.
도 24는 다른 예시적인 실시예에 따른 컨택트 프로브의 측면도이다.
도 25는 도 24의 컨텍트 프로브의 부분 상세도이다.
도 26은 도 24의 컨택트 프로브를 포함하는 테스트 시스템의 부분 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 예시된 예들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 상세히 설명한다. 가능하면, 같은 참조 번호는 도면 및 상세한 설명에서 동일 부분 또는 유사한 부분을 참조하기 위해 사용될 것이다.
실시예에 따르면, 전기 커넥터 또는 다른 인터커넥터는 전기 신호를 IC 칩과 PCB, 메인보드, 마더보드 등과 같은 다양한 장치들 간에 전송할 수 있다. 여기에 개시된 전기 커넥터는 전자 및 반도체 어플리케이션뿐만이 아니라 다양한 어플리케이션에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에 따르면, 전기 커넥터는 테스트 시스템 또는 IC 칩을 테스트하기 위한 다른 전기 커넥터 어셈블리에 구비될 수 있다. 테스트 시스템에서, 전기 커넥터는 IC 칩과 IC 칩을 테스트하기 위해 사용되는 PCB를 전기적으로 연결할 수 있다.
도 11 내지 16은 예시적인 실시예에 따른 전기적 연결을 형성하는 컨택트 프로브(1130)를 나타낸다. 도 11에 도시된 바와 같이, 컨택트 프로브(1130)는 쉘(1131), 쉘(1131)의 제1 단부에 위치한 제1 플런저(1140), 및 쉘(1131)의 제2 단부에 위치한 제2 플런저(1150)를 포함할 수 있다. 쉘(1131)은 튜브 형상(예를 들어, 원통형 또는 단면이 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 다른 형상을 가짐)일 수 있다. 제1 플런저(1140) 및 제2 플런저(1150)의 적어도 일부는 이하에서 설명과 같이 쉘(1131) 내에 배치될 수 있다.
제1 플런저(1140)는 쉘(1131)로부터 외측으로 연장된 팁부(1141)를 포함할 수 있으며, 팁부(1141)는 예를 들어, IC 칩과 같은 DUT 상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 플런저(1140)와 쉘(1131)이 함께 움직일 수 있도록 제1 플런저(1140)는 쉘(1131)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 제1 플런저(1140)와 쉘(1131)이 함께 움직이도록 제1 플런저(1140)는 쉘(1131)에 삽입되고 쉘(1131)에 (예를 들어, 접착체를 이용하거나, (예를 들어, 펀치를 사용하여) 쉘(1131)을 변형하는 등) 부착된 테일부(미도시)를 포함할 수 있다.
제2 플런저(1150)도 쉘(1131)로부터 외측으로 연장된 팁부(1151)를 포함할 수 있으며, 팁부(1151)는 예를 들어, IC 칩상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 플런저(1150)도 쉘(1131)에 삽입된 테일부(미도시)를 포함할 수 있다. 테일부가 쉘(1131) 내에서 슬라이딩할 수 있도록 제2 플런저(1150)를 수용하는 쉘(1131)의 단부는 압착되어 제2 플런저(1150)의 테일부를 쉘(1131) 내에 수용할 수 있다. 팁부(1151)는 테일부로부터 쉘(1131)의 외측으로 연장된다.스프링(미도시)은 두 플런저(1140, 1150) 사이에 배치될 수 있다. 스프링은 각 플런저(1140, 1150)에 힘을 가해서 제2 플런저(1150)를 제1 플런저(1140)로부터 쉘(1131)의 외측으로 바이어스할 수 있다. 제2 플런저(1150)는 스프링에 대해 내측으로 향하는 힘에 의해 쉘(1131) 내측으로 압축될 수도 있다. 따라서, 도 11 내지 16에 도시된 실시예에서, 제1 플런저(1140)는 쉘(1131)에 연결되어 쉘(1131)과 함께 움직이며, 제2 플런저(1150)는 쉘(1131)에 대해 슬라이딩할 수 있다.
제1 플런저(1140), 제2 플런저(1150), 및 쉘(1131) 사이에 전기적 연결이 형성되도록 제1 플런저(1140), 제2 플런저(1150), 및 쉘(1131)은 전도성 소재(예를 들어, 금으로 코팅된 구리 합금)로 형성될 수 있다.
절연 부재(1170)는 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)에 연결될 수 있다. 도 11 내지 16에서, 절연 부재(1170)가 제1 플런저(1140)를 감싸고 쉘(1131)에 인접하는 것으로 도시되어 있다. 본 개시에 일치하는 다른 실시예로, 절연 부재(1170)는 제1 플런저(1140)와 쉘(1131) 모두를 감싸거나 쉘(1131)만 감쌀 수 있다. 일 실시예로, 절연 부재(1170)는 (예를 들어, Teflon®이라는 Du Pont의 브랜드명으로 일반적으로 알려진) 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 절연 소재, 또는 플라스틱, 폴리머, 고무 등과 같은 다른 비전도성 소재로 형성된 링일 수 있다. 절연 부재(1170)는 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)의 외면의 주변 수치(예를 들어, 외경) 이상인 주변 수치(예를 들어, 외경)를 가질 수 있다. 절연 부재(1170)의 외면은 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)의 외면과 유사한(그러나 큰) 형상을 가질 수 있다(예를 들어, 단면이 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다른 형상을 가짐). 예시적인 실시예로, 절연 부재(1170)는 원형 외측 단면 및 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)의 축과 실질적으로 평행한 축을 가질 수 있다. 또한, 절연 부재(1170)는 절연 부재(1170), 제1 플런저(1140), 및/또는 쉘(1131)의 축에 실질적으로 수직인 단부면을 가질 수 있다. 절연 부재(1170)의 수치 및 쉘(1131) 및/또는 팁부(1141)의 수치는 이하에서 설명될 테스트 시스템의 희망하는 동축 구조에 기초하여 결정될 수 있다.
도 12는 일 실시예에서 절연 부재(1170)의 단면을 나타낸다. 절연 부재(1170)는 절연 부재(1170)가 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131) 상에 배치될 수 있게 하는 관통홀 또는 개구(1271)를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 절연 부재(1170)는 제1 플런저(1140)의 팁부(1141)의 외면 상에 배치될 수 있다. 팁부(1141)는 그 외면 상에 절연 부재(1170)를 위치시키고 수용하기 위한 좁아진 섹션(1244)을 포함할 수 있다. 좁아진 섹션(1244)은 팁부(1141)의 섹션 주변의 적어도 일부에 형성된 컷(cut) 또는 그루브(groove)일 수 있다. 도시된 실시예에서, 좁아진 섹션(1244)은 팁부(1141)의 섹션의 주변 둘레 전체에 연장된 U-형 컷일 수 있다. 다른 실시예로, 컷 또는 그루브는 다른 형상의 단면을 가질 수 있으며/있거나, 컷 또는 그루브는 팁부(1141)의 섹션의 주변 둘레 일부(예를 들어, 대부분, 적어도 절반, 절반 이하 등)에 연장될 수 있다. 다른 실시예로, 좁아진 섹션(1244)은 쉘(1131)의 외면상에 및/또는 제1 플런저(1140)의 다른 외면(예를 들어, 팁부(1141)에 연결된 일부의 외면)상에 형성될 수 있다. 절연 부재(1170)를 제1 플런저(1140)의 팁부(1141)상에 위치시키기 위해서, 팁부(1141)의 자유단부(테일부의 반대쪽)는 절연 부재(1170)가 좁아진 섹션(1244)에 안착될 때까지 절연 부재(1170)의 개구(1271)을 통해 삽입될 수 있다.
절연 부재(1170)를 제자리에 지지하기 위해 좁아진 섹션(1244)를 구비하는 대신에(또는 추가적으로), 절연 부재(1170)가 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)의 외면상에 절연 부재(1170)의 압축 맞춤(compression fit) 때문에 제자리에 지지될 수 있다. 절연 부재(1170)는 탄성 소재로 형성될 수 있으며, 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)쪽으로 당겨질 때 절연 부재(1170)에 의한 반지름 방향의 압축력 때문에 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)의 외면에 연결될 수 있다. 예를 들어, 절연 부재(1170)의 개구(1271)는 팁부(1141)의 외부 수치(예를 들어, 외경) 보다 작은 내부 수치(예를 들어, 내경)을 가질 수 있다. 팁부(1141)의 자유 단부는 절연 부재(1170)의 개구(1271)을 통해 삽입될 수 있어서, 절연 부재(1170)가 확장 또는 늘어나서 팁부(1141) 둘레에 맞도록 한다. 절연 부재(1170)가 팁부(1141) 상의 제자리에 지지되도록 절연 부재(1170)의 탄성은 압축된 반지름 방향 압력 또는 힘을 팁부(1141)에 가할 수 있다. 다른 실시예 또는 상술한 방법 이외에, 절연 부재(1170)는 접착제 또는 다른 부착 방법(들)을 사용하여 제자리에 지지될 수 있다.
도 13 및 14는 컨택트 프로브(1130)가 소켓 바디(1320)와 같은 탑부 및 소켓 리테이너(1324)와 같은 바톰부를 포함하는 소켓(또는 소켓 쉘) 어셈블리에 위치되어서 형성된 전기 커넥터 어셈블리를 나타낸다. 소켓 바디(1320)는 복수의 캐비티(1321)를 구획한다. 캐비티(1321) 각각은 복수의 컨택트 프로브(1130) 중 하나를 수용할 수 있다. 소켓 리테이너(1324)는 복수의 컨택트 프로브(1130)를 각 캐비티(1321) 내에 유지할 수 있다. 소켓 바디(1320)의 캐비티(1321)가 소켓 리테이너(1324)의 캐비티(1325)에 정렬되도록 소켓 리테이너(1324)는 또한 소켓 바디(1320)의 캐비티(1321)에 대응하는 캐비티(1325)를 구획할 수 있다. 컨택트 프로브(1130)는 대응하는 일렬의 캐비티(1321) 및 캐비티(1325) 내에서 지지될 수 있다.
소켓 어셈블리의 일부(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및/또는 소켓 리테이너(1324)는 예를 들어, 하나 이상의 Al, Mg, Ti, Zr, Fe, 및 또는 이들의 합금 등의 금속과 같은 전도성 소재로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 소켓 어셈블리의 일부는 전도성 소재(예를 들어, 하나 이상의 Al, Mg, Ti, Zr, Fe, 및 또는 이들의 합금 등)로 형성될 수 있으며, 캐비티(1321 및 1325)를 구획하는 내면상에 형성된 절연 소재(예를 들어, PTFE 레이어 또는 코팅)을 구비할 수 있다.
도 15 및 16은 전기 커넥터 어셈블리를 형성하는 다른 예시적인 실시예에 따른 소켓(또는 소켓 쉘)에 위치한 컨텍트 프로브(1130)를 나타낸다. 소켓은 복수의 캐비티(1521)를 구획하는 탑 소켓 레이어(1520), 복수의 캐비티(1523)를 구획하는 센터 소켓 레이어(1522), 및 복수의 캐비티(1525)를 구획하는 바톰 소켓 레이어(1524)를 포함할 수 있다. 탑 소켓 레이어(1520) 및 바톰 소켓 레이어(1524)는 센터 소켓 레이어(1522)의 캐비티(1523) 내에 복수의 컨택트 프로브(1130)를 유지할 수 있다. 또한, 각 캐비티(1521)는 하나의 캐비티(1523) 및 하나의 캐비티(1525)와 정렬하여 복수의 컨택트 프로브(1130) 중 하나를 수용할 수 있다. 컨택트 프로브(1130)는 대응하는 일렬의 캐비티(1521, 1523, 1525) 내에서 유지될 수 있다.
소켓 어셈블리의 일부(예를 들어, 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및/또는 바톰 소켓 레이어(1524))는 전도성 소재(예를 들어, 하나 이상의 Al, Mg, Ti, Zr, Fe, 및 또는 이들의 합금 등)로 형성될 수 있으며, 캐비티(1521, 1523, 1525)를 구획하는 내면상에 형성된 절연 소재 레이어(예를 들어, PTFE 레이어 또는 코팅)를 구비하거나 구비하지 않을 수 있다. 일 실시예로, 센터 소켓 레이어(1522)는 전도성 소재로 형성될 수 있으며, 탑 소켓 레이어(1520) 및 바톰 소켓 레이어(1524)는 절연 소재로 형성될 수 있다.
소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524))는 제1 플런저(1140)가 DUT(예를 들어, 도 14 내지 16의 IC 칩(1410))상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결되고 제2 플런저(1150)가 PCB, 메인 서킷 보드, 마더보드 등 상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결되도록 컨택트 프로브(1130)를 위치시킬 수 있다. 제1 플런저(1140), 쉘(1131), 및 절연 부재(1170)는 (예를 들어, IC 칩(1140)과의 접촉으로) 제1 플런저(1140)에 작용하는 외부 축력(axial force) 때문에 제2 플런저(1150)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 마찬가지로, 제2 플런저(1150)는 (예를 들어, PCB와의 접촉을 통해) 제2 플런저(1150)에 작용하는 외부 축력 때문에 제1 플런저(1140), 쉘(1131) 및 절연 부재(1170)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 컨택트 프로브(1130)의 컴포넌트들(예를 들어, 제1 플런저(1140), 쉘(1131), 및 절연 부재(1170)가 함께, 제2 플런저(1150) 등) 중 어느 하나가 움직이므로, 절연 부재(1170)는 컨택트 프로브(1130)를 소켓(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324))에 실질적으로 똑바로(straight) 그리고 정렬되게(in alignment) 유지하여 제1 플런저(1140), 제2 플런저(1150), 및 쉘(1131)이 소켓 어셈블리와 접촉하지 않도록 한다.
컨택트 프로브(1130)(및 캐비티(1321, 1325) 또는 캐비티(1521, 1523, 1525)의 대응하는 개수)의 개수는 예를 들어, 희망하는 데이터 레이트, IC 칩의 구조, PCB, 또는 전기 커넥터에 전기적으로 연결되는 다른 장치 등에 의해 좌우될 수 있다. 예를 들어, 10개 이하부터 천개 이상의 컨택트 프로브가 구비될 수 있다.
도 17은 다른 예시적인 실시예에 따른 전기 연결을 형성하는 컨택트 프로브(1730)를 나타낸다. 컨택트 프로브(1730)는 (절연 부재(1170) 대신에) 절연 부재(1770)가 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)에 연결되는 것을 제외하고 도 11 내지 16에 도시된 컨택트 프로브(1130)와 유사하다. 절연 부재(1770)는 절연 부재(1770)가 절연 부재(1170)의 축단부 방향으로 테이퍼된 단부면을 가질 수 있다는 것을 제외하고 도 11 내지 13에 도시된 절연 부재(1170)와 유사하다.
또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 플런저(1140)와 쉘(1131)을 연결하기 위해 쉘(1131)를 변형함으로써 제1 플런저(1140)는 쉘(1131)에 부착될 수 있다. 제1 플런저(1140)의 테일부(미도시)는 쉘(1131)에 삽입될 수 있으며, 펀치 또는 다른 도구를 이용하여 제1 플런저(1140)의 테일부와 오버래핑된 쉘(1131)의 일부를 프레스할 수 있다. 그 결과, 쉘(1131)의 소재는 제1 플런저(1140)의 테일부로 프레스되어 쉘(1131)에 함몰부(depression) 또는 홀(1732)을 형성하게 되어, 쉘(1131)에 제1 플런저(1140)를 부착하게 된다.
도 18 내지 20은 다른 예시적인 실시예에 따른 전기 연결을 형성하는 컨택트 프로브(1830)를 나타낸다. 이하에서 설명하듯이, 예를 들어, 전술한 바와 같이 제1 플런저 및/또는 쉘(1131) 상에 배치된 절연 부재에 추가해서, 컨택트 프로브(1830)가 쉘(1131) 상에 배치된 하나 이상의 절연 부재를 포함한다는 점을 제외하면 컨택트 프로브(1830)는, 전술한 컨택트 프로브(1130-도 11 내지 16 또는 1730-도 17)와 유사한 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 컨택트 프로브(1830)는 쉘(1131) 및 쉘(1131)의 제2 단부에 위치한 제2 플런저(1150)를 포함하며, 이는 도 11 내지 13에서 설명되고 도시되어 있다. 컨택트 프로브(1830)는 쉘(1131)의 제1 단부에 위치한 제1 플런저(1840)를 포함할 수 있다. 제1 플런저(1840)는 쉘(1131)로부터 외측으로 연장된 팁부(1841)를 포함할 수 있으며, 팁부(1841)는 예를 들어, IC 칩(1140; 도 14 내지 16)과 같은 DUT 상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 플런저(1840)와 쉘(1131)이 함께 움직이도록 제1 플런저(1840)는 쉘(1131)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 제1 플런저(1840)는 제1 플런저(1840)와 쉘(1131)이 함께 움직이도록 쉘(1131)에 삽입되어 쉘(1131)에 부착(예를 들어, 접착체를 이용하거나, (예를 들어, 펀치를 사용하여) 쉘(1131)을 변형하는 등)되는 테일부(미도시)를 포함할 수 있다.
힘이 제1 플런저(1840)에 쉘(1131) 방향으로 인가될 때 제1 플런저(1840)와 쉘(1131)이 함께 움직이도록 플랜지(1843)가 쉘(1131)의 단부를 누를 수 있게 제1 플런저(1840)는 쉘(1131)의 단부에 인접하는 플랜지(1843)를 또한 포함할 수 있다. 플랜지(1843)는 팁부(1841)와 테일부 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 플랜지(1843)는 생략될 수 있다.
스프링(미도시)은 두 플런저(1840, 1150) 사이에 배치될 수 있다. 스프링은 각 플런저(1840, 1150)에 힘을 가해서 제2 플런저(1150)를 제1 플런저(1840)로부터 쉘(1131)의 외측으로 바이어스할 수 있다. 제2 플런저(1150)는 스프링에 대해 내측으로 향하는 힘에 의해 쉘(1131) 내측으로 압축될 수도 있다. 따라서, 제1 플런저(1840)는 쉘(1131)에 연결되어 쉘(1131)과 함께 움직이며, 제2 플런저(1150)는 쉘(1131)에 대해 슬라이딩할 수 있다.
하나 이상의 절연 부재(1870)가 쉘(1131)에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 두 개의 절연 부재(1870)가 구비된다. 절연 부재(1870) 중 하나는 쉘(1131)의 제1 단부에 가깝게 구비되며 절연 부재(1870) 중 나머지는 쉘(1131)의 제2 단부에 가깝게 구비된다. 다른 실시예로, 둘 이상의 절연 부재(1870)가 구비될 수 있다. 적어도 하나의 절연 부재(1870)가 플런저를 대신하여 쉘(1131)에 위치한다는 점을 제외하면 절연 부재(1870)는 상술한 절연 부재(1170; 도 11 내지 13) 또는 절연 부재(1170; 도 17)와 크기, 형상 및 소재가 대체적으로 유사할 수 있다. 도 18에 도시된 실시예에서, 두 개의 절연 부재는 쉘(1131) 상에 위치되며, 제1 플런저(1840) 상에는 위치되지 않는다.
도 19는 쉘(1131)의 제1 단부에 가까운 절연 부재(1870)의 단면을 나타낸다. 상술한 절연 부재(1170; 도 11 내지 13) 또는 절연 부재(1770; 도 17)와 유사하게, 절연 부재(1870)는 쉘(1131)이 절연 부재(1870) 안으로 삽입되도록 하는 관통홀 또는 개구(1971)를 포함할 수 있으며, 쉘(1131)의 외면상에 절연 부재(1870)의 압축 맞춤 때문에 절연 부재(1870)는 제자리에 지지될 수 있다. 절연 부재(1870)는 탄성 소재로 형성될 수 있으며, 제1 플런저(1840) 및/또는 쉘(1131)쪽으로 당겨질 때 절연 부재(1870)에 의한 반지름 방향의 압축력 때문에 제1 플런저(1840) 및/또는 쉘(1131)의 외면에 연결될 수 있다. 예를 들어, 절연 부재(1870)의 개구(1971)는 쉘(1131)의 외부 수치(예를 들어, 외경)보다 작은 내부 수치(예를 들어, 내경)을 가질 수 있다. 쉘(1131)의 제1 단부는 절연 부재(1870)의 개구(1971)을 통해 삽입될 수 있어서, 절연 부재(1870)가 확장 또는 늘어나서 쉘(1131) 둘레에 맞도록 한다. 절연 부재(1870)의 탄성은 압축된 반지름 방향 압력 또는 힘을 쉘(1131)에 가해서 절연 부재(1870)가 쉘(1131) 상의 제자리에 지지될 수 있다. 다른 실시예 또는 상술한 방법에 추가로, 절연 부재(1870)는 접착제 또는 다른 부착 방법(들)을 사용하여 제자리에 지지될 수 있다.
도 20은 도 13 및 14에 대해 상술한 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324)를 포함함)와 유사한 소켓 어셈블리에 위치하여 전기 커넥터 어셈블리를 형성하는 컨택트 프로브(1830)을 나타낸다. 다른 실시예로, 컨택트 프로브(1830)는 도 15 및 16에 대해 상술한 소켓 어셈블리(예를 들어, 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524)를 포함함)와 유사한 소켓 어셈블리에 위치되어 전기 커넥터 어셈블리를 형성할 수 있다. 제1 플런저(1840), 쉘(1131), 및 절연 부재(들)(1870)는 (예를 들어, IC 칩(1140; 도 14 내지 16)과 같은 DUT와의 접촉으로) 제1 플런저(1840)에 작용하는 외부 축력 때문에 제2 플런저(1150)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 마찬가지로, 제2 플런저(1150)는 (예를 들어, PCB와의 접촉을 통해) 제2 플런저(1150)에 작용하는 외부 축력 때문에 제1 플런저(1840), 쉘(1131) 및 절연 부재(들)(1870)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 컨택트 프로브(1130)의 컴포넌트들(예를 들어, 제1 플런저(1840), 쉘(1131), 및 절연 부재(들)(1870)가 함께, 제2 플런저(1150) 등) 중 어느 하나가 움직이므로, 절연 부재(들)(1170)는 컨택트 프로브(1130)를 소켓(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522) 및 바톰 소켓 레이어(1524))에 실질적으로 똑바로 그리고 정렬되게 유지하여 제1 플런저(1840), 제2 플런저(1150), 및 쉘(1131)이 소켓 어셈블리와 접촉하지 않도록 한다.
도 21 내지 23은 다른 예시적인 실시예에 따른 전기 연결을 형성하는 컨택트 프로브(2130)를 나타낸다. 컨택트 프로브(2130)의 양 플런저가 이하에서 설명하듯이 쉘에 대해 슬라이딩 가능하다는 점을 제외하면 컨택트 프로브(2130)는 상술한 컨택트 프로브(2130)와 유사할 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 컨택트 프로브(2130)는 쉘(2131) 및 쉘(2131)의 제1 단부에 위치한 제1 플런저(2140)를 포함한다. 컨택트 프로브(2130)는 쉘(2131)의 제2 단부에 위치한 제2 플런저(1150; 도 11 내지 13에서 설명되고 도시됨)를 또한 포함할 수 있다. 쉘(2131)이 제1 플런저(2140) 및 제2 플런저(1150) 모두의 적어도 일부를 슬라이딩 가능하게 수용한다는 점을 제외하면 쉘(2131)은 상술한 쉘(1131)과 유사할 수 있다.
제1 플런저(2140)는 쉘(2131)로부터 외측으로 연장된 팁부(2141)를 포함할 수 있으며, 팁부(2141)는 예를 들어, IC 칩(1140; 도 14 내지 16)과 같은 DUT 상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 플런저(2140)는 쉘(2131)에 삽입된 테일부(미도시)를 또한 포함할 수 있다. 테일부가 쉘(2131) 내에서 슬라이딩하도록 제1 플런저(2140)를 수용하는 쉘(2131)의 제1 단부는 압착되어 쉘(2131) 내에 제1 플런저(2140)의 테일부를 유지할 수 있다. 팁부(2141)는 테일부로부터 쉘(2131)의 외측으로 연장된다. 따라서, 양 플런저(2140, 1150)가 쉘(2131)내에 슬라이딩 가능하게 수용된 테일부를 포함하므로, 제1 플런저(2140)는 제2 플런저(1150)와 유사하다.
스프링(미도시)은 두 플런저(2140, 1150) 사이에 배치될 수 있다. 스프링은 각 플런저(2140, 1150)에 쉘(2131)로부터 외측으로 힘을 가할 수 있고, 또한 각 플런저(2140, 1150)는 스프링에 대해 내측으로 향하는 상대적인 힘에 의해 쉘(2131) 내측으로 압축될 수 있다. 따라서 제1 플런저(2140) 및 제2 플런저(1150)는 쉘(2131)에 대해 슬라이딩 할 수 있다.
도 18 내지 20에서 설명되고 도시된 하나 이상의 절연 부재(1870)는 쉘(2131)에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 두 개의 절연 부재(1870)가 구비된다. 절연 부재(1870) 중 하나는 쉘(2131)의 제1 단부에 가깝게 구비되며, 나머지 절연 부재(1870)는 쉘(2131)의 제2 단부에 가깝게 구비될 수 있다. 도 22는 쉘(2131)의 제1 단부에 가까운 절연 부재(1870)의 단면을 나타낸다.
도 23은 도 13 및 14에 대해 상술한 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324)를 포함함)와 유사한 소켓 어셈블리에 위치하여 전기 커넥터 어셈블리를 형성하는 컨택트 프로브(2130)을 나타낸다. 다른 실시예로, 컨택트 프로브(2130)는 도 15 및 16에 대해 상술한 소켓 어셈블리(예를 들어, 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524)를 포함함)와 유사한 소켓 어셈블리에 위치되어 전기 커넥터 어셈블리를 형성할 수 있다. 제1 플런저(2140)는 (예를 들어, IC 칩(1140; 도 14 내지 16)과 같은 DUT와의 접촉으로) 제1 플런저(2140)에 작용하는 외부 축력 때문에 쉘(2131) 및 절연 부재(들)(1870)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 마찬가지로, 제2 플런저(1150)는 (예를 들어, PCB와의 접촉을 통해) 제2 플런저(1150)에 작용하는 외부 축력 때문에 쉘(2131) 및 절연 부재(들)(1870)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 제1 플런저(2140) 및 제2 플런저(1150)는 서로 독립적으로 움직일 수 있으며, 쉘(2131) 및 절연 부재(들)(1870)는 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522) 및 바톰 소켓 레이어(1524)) 및 플런저(2140, 1150)에 대해 거의 움직임 없이 유지될 수 있다. 제1 플런저(2140) 및/또는 제2 플런저(1150)가 움직이므로, 절연 부재(들)(1870)는 쉘(2131)을 소켓 어셈블리에 실질적으로 똑바로 그리고 정렬되게 유지한다.
도 24 내지 26은 다른 예시적인 실시예에 따른 전기 연결을 형성하는 컨택트 프로브(1430)를 나타낸다. 이하에서 설명하듯이, 컨택트 프로브(2430)가 제2 플런저상에 배치된 하나 이상의 절연 부재를 포함한다는 점을 제외하면 컨택트 프로브(2430)는, 전술한 컨택트 프로브(1130-도 11 내지 16 또는 1730-도 17)와 유사한 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 컨택트 프로브(2430)는 쉘(1131) 및 쉘(1131)의 제1 단부에 위치한 제1 플런저(1140)를 포함하며, 이는 도 11 내지 13에서 설명되고 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 제1 플런저(1140) 및 쉘(1131)이 함께 움직이도록 제1 플런저(1140)는 쉘(1131)에 부착될 수 있다.
컨택트 프로브(2430)는 쉘(1131)의 제2 단부에 위치하고 도 11, 13, 17, 18, 20, 21에서 설명하고 도시된 제2 플런저와 유사한 제2 플런저(2450)를 포함한다. 제1 플런저(1140) 및 제2 플런저(2450)의 적어도 일부는 쉘(1131) 내에 배치될 수 있다. 제2 플런저(2450)는 쉘(1131)로부터 외측으로 연장된 팁부(2451)를 포함할 수 있으며, 팁부(2451)는 예를 들어 PCB 상의 전도 패드에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 플런저(2450)는 쉘(1131)에 삽입된 테일부(미도시)를 또한 포함할 수 있다. 테일부가 쉘(1131) 내에서 슬라이딩 가능하도록 제2 플런저(2450)를 수용하는 쉘(1131)의 제2 단부는 압착되어 테일부를 쉘(1131)에 유지할 수 있다. 팁부(2451)는 테일부로부터 쉘(1131)의 외측으로 연장된다.
스프링(미도시)은 두 플런저(1140, 2450) 사이에 배치될 수 있다. 스프링은 각 플런저(1140, 2450)에 힘을 가해서 제2 플런저(2450)를 쉘(1131)로부터 외측으로 바이어스하여 제1 플런저(1140)로부터 멀어지게 할 수 있다. 제2 플런저(2450)는 스프링에 대해 내측으로 향하는 힘에 의해 쉘(1131) 내측으로 압축될 수도 있다. 따라서, 제1 플런저(1140)는 쉘(1131)에 연결되어 쉘(1131)과 함께 움직이며, 제2 플런저(2450)는 쉘(1131)에 대해 슬라이딩할 수 있다.
도 24에 도시된 실시예에서, 도 11 내지 13에서 설명되고 도시된 절연 부재(1170)는 제1 플런저(1140)에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 절연 부재는 쉘(1131)에 연결되거나 쉘(1131) 및 제1 플런저(1140) 모두에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 또는 추가적으로, 절연 부재(1770; 도 17)는 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131)에 연결 및/또는 절연 부재(들)(1870; 도 18 내지 23)은 쉘(1131)에 연결될 수 있다. 제1 플런저(1140)는 도 18 내지 20에서 설명되고 도시된 제1 플런저(1840) 또는 도 21 내지 23에서 설명되고 도시된 제1 플런저(2140)로 대체될 수 있다.
예시적인 실시예로, 절연 부재(2470)는 제2 플런저(2450)에 연결될 수 있다. 절연 부재(2470)가 제1 플런저(1140) 대신에 제2 플런저(2450) 상에 위치된다는 점을 제외하면 절연 부재(2470)는 상술한 절연 부재(1170; 도 11 내지 13) 또는 절연 부재(1170; 도 17)와 크기, 형상 및 소재가 일반적으로 유사할 수 있다.
도 25는 절연 부재(2470)의 단면을 나타낸다. 상술한 절연 부재(1170; 도 11 내지 13) 또는 절연 부재(1770; 도 17)와 유사하게, 절연 부재(2470)는 쉘(1131)이 절연 부재(2470)가 제2 플런저(2140) 상에 배치되도록 하는 관통홀 또는 개구(2571)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예로, 절연 부재(2470)는 제2 플런저(2450)의 팁부(2451)의 외면 상에 배치될 수 있다. 팁부(2451)는 그 외면 상에 절연 부재(2470)를 위치시키고 수용하기 위한 좁아진 섹션(2554)을 포함할 수 있다. 좁아진 섹션(2554)은 도 12에서 설명되고 도시된 좁아진 섹션(1244)과 유사할 수 있다. 절연 부재(2470)를 제2 플런저(2450)의 팁부(2451)상에 위치시키기 위해서, 팁부(2451)의 자유단부(테일부의 반대쪽)는 절연 부재(2470)가 좁아진 섹션(2554)에 안착될 때까지 절연 부재(2470)의 개구(2571)을 통해 삽입될 수 있다. 제1 플런저(1140) 및/또는 쉘(1131) 상에 위치한 절연 부재(1170)에 관해 상술한 바와 같이, 절연 부재(2470)를 제자리에 지지하기 위해 좁아진 섹션(2554)를 구비하는 대신에(또는 추가적으로), 제2 플런저(2450)의 외면상에 절연 부재(2470)의 압축 맞춤 때문에 절연 부재(1170)가 제자리에 지지될 수 있다.
도 26은 도 13 및 14에 대해 상술한 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324)를 포함함)와 유사한 소켓 어셈블리에 위치하여 전기 커넥터 어셈블리를 형성하는 컨택트 프로브(2430)을 나타낸다. 다른 실시예로, 컨택트 프로브(1830)는 도 15 및 16에 대해 상술한 소켓 어셈블리(예를 들어, 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524)를 포함함)와 유사한 소켓 어셈블리에 위치되어 전기 커넥터 어셈블리를 형성할 수 있다. 제1 플런저(1140), 쉘(1131), 및 절연 부재(1170)는 (예를 들어, IC 칩(1140; 도 14 내지 16)과 같은 DUT와의 접촉으로) 제1 플런저(1140)에 작용하는 외부 축력 때문에 제2 플런저(2450) 및 절연 부재(2470)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다. 마찬가지로, 제2 플런저(2450) 및 절연 부재(2470)는 (예를 들어, PCB와의 접촉을 통해) 제2 플런저(2450)에 작용하는 외부 축력 때문에 제1 플런저(1140), 쉘(1131) 및 절연 부재(1170)에 대해 상하로(축상으로) 움직일 수 있다.
절연 부재(2470)는 소켓 리테이너(1324)의 캐비티(1325)(또는 바톰 소켓 레이어(1524)의 캐비티(1525))에 위치할 수 있다. 컨택트 프로브(1130)의 컴포넌트들(예를 들어, 제1 플런저(1140), 쉘(1131), 및 절연 부재(1170)가 함께, 제2 플런저(1150) 및 절연 부재(2470)가 함께 등) 중 어느 하나가 움직이므로, 절연 부재(1170, 2470)는 컨택트 프로브(1130)를 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524))에 실질적으로 똑바로 그리고 정렬되게 유지한다.
따라서, 다양한 실시예에서, 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)는 제1 플런저(1140), 쉘(1131 또는 2131), 및/또는 제2 플런저(2450)상에 위치한 하나 이상의 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)를 포함할 수 있다. 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)는 각 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)를 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524))내 제자리에서 유지한다. 그 결과, 소켓 어셈블리 내에서 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)의 틸팅이 감소되거나 방지될 수 있다. 또한, 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)와 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524))간 접촉이 감소되거나 방지될 수 있다. 따라서, 전류가 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)를 통해 전달되는 동안, 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)는 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)와 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524))간 전기 쇼트를 방지할 수 있다. 소켓 어셈블리가 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 2130 또는 2430)를 전도성 소재로 형성된 소켓 어셈블리의 일부로부터 분리하는 절연층을 포함하더라도, 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)는 절연층에 파손이 발생해도 전기 쇼트를 방지할 수 있다.
제1 플런저(1140) 및/또는 제2 플런저(2450) 상에 구비된 절연 부재(1170, 1770 및/또는 2470)는 각 플런저(1140 및/또는 2450)의 팁부(1141 및/또는 2451)가 통과하여 연장하는 소켓 어셈블리(예를 들어, 소켓 바디(1320) 및 소켓 리테이너(1324); 또는 탑 소켓 레이어(1520), 센터 소켓 레이어(1522), 및 바톰 소켓 레이어(1524))의 각 개구보다 또한 클 수 있다. 그 결과, 플런저(1140 및/또는 2450)가 소켓 어셈블리의 개구를 의도치 않게 통과하는 것을 방지할 수 있다.
절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)는 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)가 부착되는 제1 플런저(1140), 쉘(1131 또는 2131), 및/또는 제2 플런저(2450)의 외면의 주변 수치(예를 들어, 외경) 보다 큰 주변 수치(예를 들어, 외경)를 가진 외면을 가질 수 있다. 일실시예로, 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)의 외경은 약 0.6 밀리미터이고 쉘(1131 또는 2131)의 외면의 외경은 약 0.3 밀리미터일 수 있다. 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)의 외경은 제1 플런저(1140)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션), 쉘(1131 또는 2131), 및/또는 제2 플런저(2450)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션)의 외경보다 적어도 약 두 배만큼 클 수 있다. 다른 실시예로, 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)의 외경은 제1 플런저(1140)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션), 쉘(1131 또는 2131), 및/또는 제2 플런저(2450)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션)의 외경보다 적어도 25%, 50% 또는 75% 클 수 있다. 절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470)는 소켓 어셈블리와 제1 플런저(1140)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션), 쉘(1131 또는 2131), 및/또는 제2 플런저(2450)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션) 사이 면적의 적어도 대부분에 걸치는 단면을 가질 수 있다.
절연 부재(1170, 1770, 1870 및/또는 2470) 및 제1 플런저(1140)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션), 쉘(1131 또는 2131), 및/또는 제2 플런저(2450)(예를 들어, 팁부의 좁아진 또는 좁아지지 않은 섹션)의 수치는 테스트 시스템의 희망하는 동축 구조에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 동축 구조에 의해 제공되는 임피던스는 도 13에 도시된 소켓 바디(1320)의 캐비티(1321)의 내면의 직경 D3(또는 소켓 어셈블리의 타입에 따라, 도 15 및 16의 센터 소켓 레이어(1522)의 캐비티(1523)의 내면의 직경 D5)와 컨택트 프로브(1130, 1730, 1830, 또는 2430)의 쉘(1131)(또는 컨택트 프로브(2130)의 쉘(2131))의 외면의 직경 D4 간 희망하는 비율(예를 들어, 비율 D3/D4 또는 D5/D4)을 제공함으로써 조정될 수 있다.
본 명세서의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 수정 및 변경이 개시된 시스템 및 방법에 대해 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명하다. 즉, 다른 실시예들도 본 명세서를 이해하고 개시된 내용을 실시함으로부터 당업자에게 자명할 수 있다. 명세서와 예들은 예시적인 것으로 취급되어야 하며, 실제 범위는 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 명시된다.

Claims (46)

  1. 쉘 캐비티를 가진 바디를 포함하는 쉘;
    상기 쉘 캐비티에 수용되며 상기 쉘의 적어도 하나의 단부에 있는 적어도 하나의 개구를 통해 연장되는 적어도 하나의 플런저; 및
    절연 소재를 포함하는 적어도 하나의 절연 부재-여기서, 상기 쉘과 상기 적어도 하나의 플런저 중 적어도 어느 하나의 외면은 그 주변의 적어도 일부의 둘레가 상기 주변 둘레의 적어도 하나의 좁아지지 않은 영역에 둘러싸인 좁아진 영역을 가지며, 상기 좁아진 영역과 상기 적어도 하나의 좁아지지 않은 영역은 상기 적어도 하나의 절연 부재가 상기 좁아진 영역 둘레에 수용되어 안착되도록 구성됨-를 포함하는 컨택트 프로브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 외면의 일부의 주변의 적어도 대부분을 감싸는 컨택트 프로브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 쉘의 외면의 적어도 일부상에 배치되는 컨택트 프로브
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플런저는 상기 쉘 캐비티에 슬라이딩되어 수용되는 테일부 및 상기 쉘의 상기 적어도 하나의 단부에 있는 상기 적어도 하나의 개구를 통해 연장되는 팁부를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 팁부의 외면의 적어도 일부상에 배치되는 컨택트 프로브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 절연 부재는 링을 형성하는 컨택트 프로브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 링은 상기 외면의 적어도 일부 상에 압축 맞춤되는 컨택트 프로브.
  7. 제5항에 있어서, 상기 링은 상기 좁아진 영역에 결합되는 컨택트 프로브.
  8. 제7항에 있어서, 상기 좁아진 영역은 U자형 단면을 가지는 컨택트 프로브.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 쉘의 상기 적어도 하나의 단부는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 개구는 상기 제1 단부에 있는 제1 개구 및 상기 제2 단부에 있는 제2 개구를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 플런저는 상기 제1 개구를 통해 연장하는 제1 플런저 및 상기 제2 개구를 통해 연장하는 제2 플런저를 포함하는 컨택트 프로브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 제1 플런저 및 상기 쉘의 제1 단부 중 적어도 하나에 접촉하며,
    상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 제1 플런저 및 상기 쉘과 움직이는 컨택트 프로브.
  11. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 제1 플런저에 고정되게 배치되는 컨택트 프로브.
  12. 제9항에 있어서, 축력이 상기 제1 플런저에 인가될 때 상기 제1 플런저 및 상기 쉘이 함께 움직이도록 상기 제1 플런저는 상기 쉘에 부착되는 컨택트 프로브.
  13. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 쉘의 상기 외면의 제1 부분에 배치된 제1 절연 부재 및 상기 쉘의 상기 외면의 제2 부분에 배치된 제2 절연 부재를 포함하는 컨택트 프로브.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 절연 부재, 상기 제2 절연 부재, 상기 제1 플런저 및 상기 쉘이 함께 움직이도록 상기 제1 플런저는 상기 쉘에 부착되는 컨택트 프로브.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 플런저는 상기 제1 절연 부재, 상기 제2 절연 부재 및 상기 쉘로부터 독립적으로 움직이는 컨택트 프로브.
  16. 제13항에 있어서, 상기 쉘의 상기 외면의 상기 제1 부분은 상기 쉘의 상기 제1 단부 근처에 위치하며 상기 쉘의 상기 외면의 상기 제2 부분은 상기 쉘의 상기 제2 단부 근처에 위치하는 컨택트 프로브.
  17. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 절연 부재는 상기 제2 플런저에 고정되게 배치되는 컨택트 프로브.
  18. 제1항에 있어서, 상기 쉘과 상기 적어도 하나의 플런저 각각은 적어도 하나의 전도성 소재를 포함하며, 전기적으로 연결되는 컨택트 프로브.
  19. 제1항에 있어서, 상기 절연 소재는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 컨택트 프로브.
  20. 제1항에 있어서, 상기 절연 부재의 외경은 상기 쉘의 외경의 적어도 두 배만큼 큰 컨택트 프로브.
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  36. 동축 구조를 가진 전기 커넥터를 형성하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 플런저의 테일부가 쉘 캐비티에 슬라이딩 가능하게 수용되며 상기 적어도 하나의 플런저의 팁부가 상기 쉘 캐비티로부터 연장되도록 상기 적어도 하나의 플런저를 상기 쉘 캐비티에 삽입하고,
    제1 절연 부재를 상기 쉘의 외면의 제1 부분에 배치하고 제2 절연 부재를 상기 쉘의 상기 외면의 제2 부분에 배치하되, 상기 쉘의 상기 외면의 상기 제2 부분은 상기 쉘의 상기 제1 부분의 상기 제1 부분으로부터 이격되어 간격이 상기 제1 절연 부재와 상기 제1 절연 부재 사이로 상기 쉘의 바디의 축을 따라 연장되도록 하며, 상기 제1 절연 부재와 상기 제2 절연 부재는 절연 소재를 포함하고,
    컨택트 프로브를 소켓 어셈블리의 제1 부분에 있는 제1 소켓 캐비티에 배치하여 상기 제1 절연 부재 및 상기 제2 절연 부재 각각의 적어도 일부와 그 사이의 상기 간격이 상기 제1 소켓 캐비티 내에 배치되도록 하며,
    제2 소켓 캐비티를 구비한 상기 소켓 어셈블리의 제2 부분을 상기 소켓 어셈블리의 상기 제1 부분에 인접하게 배치하여 상기 제1 소켓 캐비티가 상기 제2 소켓 캐비티에 정렬되고, 상기 소켓 어셈블리의 상기 제1 부분, 상기 소켓 어셈블리의 상기 제2 부분 및 상기 컨택트 프로브가 동축 구조를 형성하도록 하는 상기 컨택트 프로브를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 절연 부재 및 상기 제2 절연 부재 중 적어도 하나는 상기 쉘의 상기 외면의 대응하는 상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분 상에 압축 맞춤되는 적어도 하나의 링을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 링을 상기 쉘의 적어도 하나의 단부로부터 희망하는 위치로 미는 단계를 더 포함하는 전기 커넥터를 형성하는 방법.
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