KR101968085B1 - 적어도 하나의 스프링 접촉 핀 또는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법, 그리고 대응하는 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀(9), 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀(9)을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열(25)을 생성하는 방법에 관한 것이다. 이하의 단계들, 즉, 스프링 접촉 핀(9)의 적어도 하나의 기저부(8)를 생성하는 단계(상기 기저부(8)의 적어도 일부분은 플라스틱으로 이루어짐)와, 플라스틱으로 이루어진 기저부(8)의 적어도 일부분을 후속적으로 금속화하는 단계가 제공된다.

Description

적어도 하나의 스프링 접촉 핀 또는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법, 그리고 대응하는 디바이스
본 발명은 전기적 접촉부(electrical contact)로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀(spring contact pin), 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열(spring contact pin arrangement)을 생성하는 방법에 관한 것이다.
스프링 접촉 핀에 대한 이전에 알려진 제조에 있어서, 피스톤(piston), 스프링(spring), 헤드(head), 자켓(jacket) 등과 같은 개별 구성요소는 선반가공(lathing), 밀링(milling), 딥-드로잉(deep-drawing), 단조(forging) 등과 같은 기계가공 기법 또는 성형 기법에 의해 제조되었다. 개별 구성요소의 완성 후, 이들은 조립된다(assembled). 그러한 알려진 스프링 접촉 핀의 직경은 소위 접촉 간격(contact spacing)(인접한 핀과의 중심 대 중심 거리)을 결정하며, 여기서 접촉 간격은 테스트 대상물에 의해, 즉, 스프링 접촉 핀에 의해 전기적으로 접촉되어 테스트 대상물의 기능성에 대한 평가를 가능하게 하는 테스트 회로를 만드는 전기적 구성요소로부터 미리 결정된다. 현재, 전술한 고전적인 구조를 갖는 약 0.1㎜ 의 최소 직경을 갖는 스프링 접촉 핀이 알려져 있는데, 고전적인 제조 기법으로는 그러한 작은 직경이 고품질로 경제성 있게 생성될 수 없다. 주된 이유는 개별 구성요소의 제조 동안의 허용오차(tolerance) 및 오로지 수공으로(manually) 달성될 수 있는, 완성 스프링 접촉 핀으로의 개별 구성요소의 후속 조립에 있어서의 수많은 요건들이다.
본 발명에 의해 해결된 문제점은 매우 작은 접촉 간격을 가능하게 하는, 초반부에 기술된 유형의 스프링 접촉 핀을 제조할 수 있다는 것이고, 이는 비용면에서 효율적으로 생성될 수 있고, 고품질을 가지며, 기능적으로 신뢰할 수 있다. 이 문제점은 적어도 하나의 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열에도 적용된다.
본 발명에 따르면, 초반부에 기술된 방법을 고려하면, 이 문제점은 다음의 방법 단계에 의해 해결된다: 스프링 접촉 핀의 적어도 하나의 기저부(base part)를 생성하는 단계(기저부의 적어도 일부분은 플라스틱으로 이루어짐)와, 플라스틱으로 이루어진 기저부의 적어도 일부분에 대한 후속 금속화 단계. 금속화는 전기 전도성(electric conductivity), 바람직하게는 양호한 전기 전도성을 갖는 금속성 코팅(metallic coating)/금속 슬리브(metal sleeve)를 생성한다. 기저부의 적어도 일부분에 대한 본 발명에 따른 금속화를 이용하면, 구성요소에 대해 단지 약간의 조립 단계를 필요로 하거나 전혀 조립 단계를 필요로 하지 않는 소형화된 스프링 접촉 핀을 생성하는 것이 가능하다. 기저부는 바람직하게 스프링 접촉 핀의 기본 구조를 형성하는데, 그것은 적어도 어느 정도는 플라스틱으로 이루어진다. 전기적 테스트 대상물을 전기적으로 테스트하기 위해 스프링 접촉 핀으로 실행될 접촉을 제공할 수 있기 위해서는, 스프링 접촉 핀의 전기 전도성이 요구된다. 전기 전도성은 플라스틱으로 이루어진 기저부의 적어도 일부분의 금속화에 의해 생성된다. 플라스틱의 사용으로 인해, 복잡한 구조조차도 쉽게, 그리고 비용 효율적으로 생성될 수 있다. 플라스틱에 대한 금속화 후에는, 종래의 제조 기법에 따라서는 전혀 생성될 수 없거나 매우 높은 비용으로만 생성될 수 있고 또한 본 발명에 의해 가능해진 소형화로서는 생성될 수 없는, 복잡한 전기 전도성 구조체가 생성된다. 스프링 접촉 핀의 양호한 전기적 및 기계적 특성은 금속화로써 달성된다. 플라스틱 부분, 특히 플라스틱 기저부는 충분한 전기적 또는 기계적 특성을 갖지 않는 매우 섬세한 구조의 실현을 가능하게 하지만, 이러한 특성은 금속화에 의해 충분한, 심지어 우수한 품질로 제공된다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 플라스틱으로 이루어진 기저부의 적어도 일부분은 추가 제조 공정에 의해 생성된다. "생산적 제조 공정"(generative manufacturing process)이라고도 불리는 "추가 제조 공정" 은, 화학적 및/또는 물리적 공정에 의해 형상이 없는(shapeless)(예를 들어, 액체, 분말 등등) 또는 형상-중립적인(shape-neutral)(예를 들어, 리본형(ribbon-like), 와이어 형상(wire-shaped) 등) 재료로부터 컴퓨터 내부 데이터 모델에 기초하여 직접 실행되는 특히 빠르고 비용 효율적인 제조를 지칭한다. 이들은 성형 공정임에도 불구하고, 구체적인 결과를 얻기 위해 워크피스(workpiece)의 대응하는 기하학적 구조(geometry)가 저장된 특별한 도구(예를 들어, 금형)가 요구되지 않는다.
바람직하게는, 2-광자 레이저 리소그래피(two-photon laser lithography), 특히 딥-인 레이저 리소그래피법(DILL 기술)이 추가 제조 공정으로서 사용된다. 바람직하게는, 액체, 특히 페이스트형(paste-like) 재료가 사용되고 레이저에 의해 고화된다(solidified). 그 재료는 바람직하게는 층 하나하나씩(layer by layer) 구조화되므로, 플라스틱으로 이루어진 부분이 이와 같이 제조된다. 이 추가 제조 공정은 상이한 기하학적 구조들에 대해 매우 뛰어난 설계 유연성을 허용하므로 매우 복잡한 플라스틱 구조체가 구현될 수 있다. DILL 기술을 이용하면, 서브마이크로미터(submicrometer) 범위의 구조체가 생산될 수 있고, 결과적으로, 0.3㎜ 또는 훨씬 더 작은 접촉 간격을 위한 본 발명에 따른 스프링 접촉 핀이 생성될 수 있다. 본 발명에 따른 기술로 인해, 80㎛ 미만의 그리드(grid)를 갖는 테스트 카드의 생성 이 또한 가능하다. 이 기술에 있어서는, 구성요소의 구성을 위한 특수 도구가 필요하지 않다.
금속화는 바람직하게는 적어도 하나의 갈바니 공정(galvanic process) 및/또는 화학 공정에 의해 일어난다. 갈바니 공정은 전류의 사용에 의해 특징지어지며, 화학적 석출(precipitation)의 공정은 "무전해 금속 석출" 로도 불린다. 각각의 경우에, 전술한 플라스틱 기하학적 구조 상에 금속 구축물(metal build-up)이 있다. 바람직하게는, 갈바니 공정 또는 화학 공정에 의해 금속층이 석출된다. 구리, 은, 금 및 니켈과 같은 금속이 특히 적합하다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 기저부 전체는, 바람직하게는 추가 제조 공정에 의해, 특히 일체형(one-piece)의 기저부로서, 플라스틱으로 이루어진다. 이러한 구성요소들은 일체형의 구성요소로서 설계되더라도 상이한 기능들을 조합할 수 있다. 스프링 접촉 핀에 있어서, 접촉부로서 사용되는 헤드는 바람직하게는 탄성 영역(elastic area)에 직접 부착된다. 우수한 설계 유연성으로 인해, 스프링은 추가 제조 공정에 의해 설계될 수 있으므로 지지될 필요가 없는데, 즉, 그것은 추가적인 자켓 등등을 요구하지 않는다. 그 결과, 구성요소들의 조립이 요구되지 않는다. 스프링 접촉 핀의 모든 기능을 조합하는 일체형의 기저부는 추가 제조 공정으로써 플라스틱으로 이루어지고 차후에 금속화되므로, 0.1㎜ 미만의 접촉 간격을 위한 바람직하게 소형화된 스프링 접촉 핀이 간단한 방식으로 이와 같이 생성된다. 바람직하게는, 기저부 전체가 금속화되므로, 마스킹(masking) 등등과 같은 커버링(covering) 단계가 요구되지 않는다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 갈바니 금속화(galvanic metallizing) 전에, 전기 전도성 시작층(electrically conducting starting layer)이 적어도 플라스틱으로 이루어진 기저부의 일부분에는 도포되거나, 그 일부분의 표면에 생성된다. 전도성이 없거나 전도성이 충분하지 않은 플라스틱이 사용되는 경우, 갈바니화 공정(galvanization process) 동안에 전류 흐름을 보장하기 위해 갈바니 석출을 위한 전기 전도성 시작층이 요구된다. 하지만, 대안적으로, 전기 전도성 플라스틱 또는 전기 전도성으로 구비된 플라스틱 복합재(electrically conductively equipped plastic composite)가 기저부를 생성하기 위해 처음부터 또한 사용될 수 있다.
바람직하게는, 특히 화학적 금속화(chemical metallizing) 전에, 시드층(seed layer)이, 특히 디핑(dipping) 공정 또는 플라즈마(plasma) 공정에 의해, 적어도 플라스틱으로 이루어진 기저부의 일부분에는 도포되거나, 그 일부분의 표면에 생성된다. 따라서 "시드" 및/또는 "부착 지점"이 대응 플라스틱 기하학적 구조의 표면에 생성되며, 금속화가 일어날 수 있다.
바람직하게는, 금속화 후에, 플라스틱으로 이루어진 부분이 제거되지 않거나, 적어도 그 영역이, 특히 열분해법(pyrolysis method), 습식 화학 공정(wet chemical process) 및/또는 건식 화학 공정(dry chemical process)에 의해, 제거된다. 금속화 후에, 플라스틱 코어, 즉 기저부의 일부분 또는 기저부 전체가 금속 슬리브 내에 잔존해 있는 것은 물론 가능하다. 대안적으로, 전술한 바와 같이, 적절한 선택적 방법에 의해 금속 슬리브로부터 상기 플라스틱 코어를 제거하는 것이 가능하다. 그 목적을 위해, 전술한 열분해법, 습식 화학 공정 및/또는 건식 화학 공정이 적합하다.
특히, 금속화에 의해 형성된 금속 슬리브 내에 적어도 하나의 개구(opening)가 생성되거나 남겨지는데, 상기 개구는 열분해 생성물이 빠져나가는 데, 그리고/또는 습식 화학 공정 및/또는 건식 화학 공정을 실행하기 위한 적어도 하나의 습식 화학 에이전트(agent) 및/또는 건식 화학 에이전트의 액세스(access)를 제공하는 데 사용된다. 그 결과, 적절한 잔류 생성물이 빠져나갈 수 있고/있거나 제거될 플라스틱 재료에 대한 접근성이 창출될 수 있다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 스프링 접촉 핀의 스프링 기능에 대해서는, 스프링 접촉 핀의 적어도 하나의 영역은 고유한 탄성(inherent elasticity) 및/또는 그 재료의 설계로 인해 탄성적으로 탄력있게(elastically resilient) 설계되는 것이 규정된다. 따라서, 본 발명에 따른 스프링 접촉 핀은 바람직하게는 스프링 기능을 생성하기 위한 별도의 스프링 구성요소를 갖지 않지만, 대신에 이 영역의 재료의 고유한 탄성 및/또는 설계는 스프링 특성을 생성한다는 점에서 스프링 접촉 핀의 영역은 이 기능을 가정한다.
특히, 탄성 영역은 스프링 접촉 핀의 나머지 부분과 일체(integral)인데, 즉, 그것은 스프링 접촉 핀의 일 영역이 탄성적으로 작용하는 일체형의 스프링 접촉 핀이다. "일체형의 스프링 접촉 핀"은 또한 플라스틱 코어가 여전히 금속 슬리브 내에 있는지 또는 플라스틱 코어가 제거되었거나 적어도 부분적으로 제거되었는지에 관계없이 금속화에 의해 형성된 구성요소로 구성된 스프링 접촉 핀을 지칭한다.
바람직하게는, 탄성 영역은 적어도 하나의 압력(pressure), 장력(tension), 휨(bending) 및/또는 비틀림(torsion) 스프링을 형성함으로써, 그리고/또는 버클링-와이어(buckling-wire) 원리에 따른 탄력 영역(resilient area)으로서 생성될 수 있다. 상기 스프링은 바람직하게는 스프링 접촉 핀의 나머지 부분과 일체이다. "버클링-와이어 원리"는 스프링 접촉 핀이 테스트 대상물에 접촉하는 경우 종방향으로 신장함과 더불어 압력을 받아 횡방향으로 리바운드함(rebound)을 규정한다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 접촉을 위한 적어도 하나의 헤드가 스프링 접촉 핀의 단부 상에 형성되는데, 상기 헤드는 바람직하게는 접촉을 위한 적어도 하나의 샤프 팁(sharp tip) 및/또는 샤프 에지(sharp edge)를 갖는다. 바람직하게는, 그러한 헤드는 스프링 접촉 핀의 각 단부 상에 제공된다. 상기 샤프 팁 및/또는 에지는 바람직하게는 플라스틱 기저부에 의해 생성되고 후속 금속화에 의해 전기적으로 전도성이고 충분히 안정적이게 된다.
하나 이상의 스프링 접촉 핀뿐만 아니라 추가 부분을 포함하는, 이 특허 출원에 기술된 배열은 각각 "적어도 하나의 스프링 접촉 핀을 갖는 스프링 접촉 핀 배열"로서 표기될 것이다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 스프링 접촉 핀에는 적어도 하나의 제거 가능한, 특히 분리 가능한 접속부(connecting part)가 제공된다. 이 접속부는 설치 도중에, 예를 들어 테스트 어댑터(test adapter) 내에 그것을 삽입하기 위해, 스프링 접촉 핀을 더 잘 핸들링할 수 있도록 하기 위해 스프링 접촉 핀을 핸들링(handling)/조작(manipulating)하는 데 특히 사용된다. 핸들링이 완료되면, 접속부는 바람직하게는 제거되는데, 가령 분리되는데(detached), 이는, 예컨대, 사전결정된 파단점(breaking point)에 의해 용이하게 될 수 있거나 추가적인 공정 단계에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 공정 단계는 레이저 분리 공정(laser separation process) 또는 집속(focusing) 이온 빔 기반의 분리 공정일 수 있다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 특히 2차원 또는 3차원 그리드 내의 복수의 스프링 접촉 핀은 적어도 하나의 접속부에 의해 접속되어(connedtedly) 생성될 수 있다. 따라서, 결과적으로, 이 스프링 접촉 핀들은, 예를 들어, 원하는 접촉 간격으로 이미 배열되며, 특히 공통 유닛(common unit)으로서 핸들링될 수 있는데, 그것들은 수동으로뿐만 아니라 기계적으로 또는 수동과 기계적 핸들링의 조합으로 핸들링될 수 있다.
본 발명의 개발사항는 접속부가 접속 웹(connecting web) 또는 접속 플레이트(connecting plate), 특히 가이드 플레이트(guide plate)로서 구성되는 것을 규정한다. 만일 스프링 접촉 핀이 접속 웹을 포함하는 경우, 그것은 예를 들어 금속화 공정 도중에 그리고/또는 개선된 패키징을 위해 그리고/또는 예컨대 테스트 어댑터에서 설치 도중에 상기 접속 웹에 의해 핸들링될 수 있다. 만일 접속 웹이 복수의 스프링 접촉 핀을 접속하는 경우, 스프링 접촉 핀들의 그룹은 따라서 매우 잘 핸들링될 수 있다. 접속 플레이트의 경우에, 복수의 스프링 접촉 핀이 3차원적으로 배열될 수 있는바, 즉, 그것들은 3차원 그리드 내에서 플레이트에 의해 유지되고 따라서 일 그룹으로서 핸들링하기에 매우 양호하게 접속된다. 만일 접속부가 가이드 플레이트인 경우, 그것에는 스프링 접촉 핀에 의해 관통되는 가이드 보어(guid bore)가 제공될 수 있다. 핸들링을 위해, 스프링 접촉 핀의 적어도 일부분은 보어 벽(bore wall)에 접속된다. 이들 접속부 각각은 후속적으로 제거될 수 있으므로, 가이드 보어는 접촉을 하는 경우에 스프링 접촉 핀을 축방향으로 가이드하는(axially guiding) 데 사용된다. 특히, 복수의 그러한 가이드 플레이트, 특히 서로 이격되어 있어서 스프링 접촉 핀을 최적으로 유지하고, 배치하며, 가이드하는 2개의 가이드 플레이트가 제공될 수 있다.
특히, 접속부는 추가 제조 공정에 의해 생성되거나 공동으로(jointly) 생성된다. 하지만, 대안적으로, 접속부는 사전제조식(prefabricated) 추가 부품으로서 도입되는 것, 즉 그것은 적어도 하나의 스프링 접촉 핀을 생성하기 위한 추가 제조 공정에 사전제조식 구성요소로서 부가되는 것이 또한 가능하다.
본 발명의 개발사항에서, 접속부는 전기 회로 캐리어(electric circuit carrier), 특히 회로 보드(circuit board)이다. 회로 캐리어, 특히 회로 보드는 전기/전자 수단을 포함할 수 있으므로, 적어도 하나의 스프링 접촉 핀은 전기/전자 회로 배열 내에 배치된다.
본 발명의 개발사항에 따르면, 적어도 하나의 스프링 접촉 핀이 접속부의 전기적 접촉면(electric contact surface)에 생성된다. 접속부 및 전기적 접촉면은 접촉을 위해 사용되는바, 즉, 스프링 접촉 핀이 테스트 대상물을 전기적으로 테스트하기 위해 후속적으로 사용될 때, 스프링 접촉 핀은 더 사용되는 구성요소 상에 생성된다.
특히, 전기적 접촉면은 또한 금속화될 수 있다. 따라서, 접속부의 기저부뿐만 아니라 전기적 접촉면이 금속화되는데, 특히 공동으로 금속화된다.
접속부의 접촉면에 전기 전도성 재료, 바람직하게는 금속으로 이루어진 페데스탈(pedestal) 구성요소가 생성/부착되고, 스프링 접촉 핀이 페데스탈 구성요소 상에 생성되되, 금속화는 기저부에 인접한 페데스탈 구성요소의 영역으로는 연장되지만 접촉면으로는 연장되지 않는 것이 더 유리하다. 페데스탈 구성요소는 금속화 도중의 금속성 코팅이 접속부, 예를 들어 접속 플레이트, 특히 가이드 플레이트로 연장되어서, 인접한 스프링 접촉 핀들 사이에 전기적 단락을 야기하는 것을 방지한다. 금속화가 페데스탈 구성요소로 연장되기는 하지만 접촉면에 매우 가까운 것은 아니기 때문에, 그러한 전기적 단락이 방지된다.
유리하게는, 페데스탈 구성요소는 추가 제조 공정에 의해, 특히 분말 재료의 소결(sintering), 바람직하게는 레이저 소결에 의해 생성된다. 바람직하게는, 페데스탈 구성요소는 접촉면에 생성될 수 있고 특히 상기 접촉면에 전기적으로 접속될 수 있다. 소결에 의해 페데스탈 구성요소를 생성한 결과, 페데스탈 구성요소를 생성할 때 접촉면으로의 전기적 접속이 바람직하게 생성되므로, 테스트 대상물을 테스트하는 데 사용되는 전기적 접촉부를 위한 대응하는 테스트 전류 경로의 적절한 부분을 동시에 또한 생성한다.
페데스탈 구성요소는 스프링 효과가 접촉 방향으로 작용하도록 적어도 하나의 탄성 구조, 특히 일체형의 페데스탈 구성요소의 탄성 영역으로 생성되는 것이 더 유리하다. 따라서 페데스탈 구성요소는 접촉되는 경우 탄성적으로 작용하므로, 스프링 접촉 핀의 스프링 효과에 의해 보완된다. 특히, 페데스탈 구성요소 및 스프링 접촉 핀의 스프링 구조는 상이한 스프링 상수를 갖는다. 스프링 접촉 핀을, 페데스탈 구성요소의 탄성 영역으로 인해, 그저 축방향 단편 구조(axial short structure)로서, 실질적으로 단지 탄성 접촉 헤드의 형태로 설계하는 것도 또한 고려할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 스프링 접촉 핀 또는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀을 갖는 스프링 접촉 핀 배열에 관한 것으로, 각각은 상이한 실시예에서 전술된 바와 같은 방법에 따라 생성된다.
본 발명의 추가적인 실시예 및/또는 이점은 청구항, 특히 종속 청구항으로부터 뒤따른다.
도면들은 실시예들을 이용하여 본 발명을 도시한다.
도 1은 스프링 접촉 핀 또는 스프링 접촉 핀 배열의 적어도 일부를 생성하기 위한 3D 레이저 리소그래피 디바이스의 개략적인 구조를 나타낸다.
도 2는 스프링 접촉 핀 또는 스프링 접촉 핀 배열의 적어도 일부의 금속화를 위한 갈바니 장비(galvanic equipment)의 개략적인 구조를 나타낸다.
도 3은 스프링 접촉 핀을 위한 플라스틱으로 이루어진 기저부를 나타낸다.
도 4는 금속화된 도 3의 기저부를 포함하는 스프링 접촉 핀을 나타낸다.
도 5는 접촉되지 않은 상태의 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 6은 접촉된 상태의 도 5의 스프링 접촉 핀을 나타낸다.
도 7은 핸들링을 위해 바람직하게 제거가능한 접속부가 제공된 스프링 접촉 핀의 실시예를 나타낸다.
도 8은 가이드 플레이트로서 설계된 접속부에 접속된 복수의 스프링 접촉 핀을 나타낸다.
도 9는 접속부의 전기 전도성 접촉면(접촉 패드)에 전기 전도성으로 접속된 복수의 스프링 접촉 핀을 나타내며, 여기서 접속부는 전기 회로 캐리어, 특히 회로 보드로서 설계된다.
도 10은 아직 금속화되지 않은 상태의 접촉면을 갖는 접속부를 갖는 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 11은 금속화된 상태의 도 10의 배열을 나타낸다.
도 12는 도 11의 배열의 하부 영역을 관통하는 종단면도를 나타낸다.
도 13은 접촉면을 갖는 접속부를 갖는 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타내며, 여기서 페데스탈 구성요소는 접촉면과 스프링 접촉 핀 사이에 전체적으로 아직 금속화되지 않은 상태로 배열된다.
도 14는 금속화된 상태의 도 13의 배열을 나타낸다.
도 15는 접촉면 및 접속부를 갖는 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 16은 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 17은 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 18은 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 19는 스프링 접촉 핀의 다른 실시예를 나타낸다.
도 20은 스프링 접촉 핀의 헤드의 상이한 실시예를 나타낸다.
도 21은 스프링 접촉 핀의 헤드의 일 실시예를 나타낸다.
도 22는 스프링 접촉 핀의 헤드의 다른 실시예를 나타낸다.
도 23은 스위칭되지 않은 상태(unswitched state)로 나타낸, 스위칭 접촉(switching contact)을 갖는 스프링 접촉 핀 또는 스프링 접촉 핀의 일부분을 나타낸다.
도 24는 스위칭된 상태의 도 23의 배열을 나타낸다.
도 25는 도 23 및 도 24의 배열에 관한 다이어그램(diagram)을 나타낸다.
도 26은 복수의 스프링 접촉 핀 및 접속부를 갖는, 도 9와는 상이한 실시예를 나타낸다.
도 1에 따르면, 추가 제조 공정은 전기 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하기 위해 사용된다. 추가 제조 공정은 바람직하게는 딥-인 레이저 리소그래피(Dip-In Laser Lithography: DILL) 기술을 사용하는데 이는 도 1에 따르면, 워크피스 유지 배열(workpiece holding arrangement)(1), 컴퓨터(2), 레이저 제어 디바이스(3), 레이저(4), 레이저 빔 편향/레이저 빔 집속 및 레이저 빔 영향 디바이스(5), 그리고 렌즈 시스템(6)을 포함한다. 워크피스 유지 배열(1)과 연관된, 특히 액체 또는 페이스트형 질량체의 형태로 된 재료는, 컴퓨터(2) 및 상기 레이저 배열에 의해 제어되어 경화된(cured) 결과 워크피스가 된다. 경화는 층 하나하나씩 이루어지는데, 즉 워크피스는 점진적으로 구성되되, 여기서 매우 다양한 기하학적 구조에 대한 매우 우수한 설계 유연성이 있다. 이 경우, 플라스틱으로 이루어진 기저부(8)의 생성을 가능하게 하는 재료가 사용된다. 기저부(8)(도 3)는 바람직하게는 스프링 접촉 핀(9)의 기본 구조를 형성한다. 도 3 및 도 4의 스프링 접촉 핀(9)은 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 3에 따른 기저부(8)가 도 1의 배열에 의해 구성되면, 기저부(8)는 후속 단계에서 금속화되는데, 즉, 기저부(8)의 플라스틱에 금속성 코팅이 제공된다. 예를 들어, 이는 갈바니 공정으로써 달성된다. 도 2의 실시예는 구리가 애노드(anode)(A)로부터 캐소드(cathode)(K)로 액조(liquid bath)에서 석출되는, 즉 캐소드(K)가 구리의 코팅을 수용하는 갈바니 장비(11)를 나타낸다. 만일 기저부(8)가 캐소드로서 사용되면, 그것은 구리로 이루어진 금속성 코팅(10)으로 코팅될 것이다. 물론, 다른 재료, 특히 은, 금 및 니켈, 그리고 선천적으로 역시 더 유리한 전기 전도성 금속을 사용하는 것이 또한 가능하다. 갈바니 장비(11)에서 플라스틱 기저부(8)를 갈바니 금속화(galvanically metallize)할 수 있기 위해서는, 플라스틱의 전기 전도성이 요구되는데, 이는 전기 전도성 시작층에 의해 제공된다. 이 시작층은 기저부(8)에 도포되고, 그것의 전기 전도성으로 인해 금속성 코팅(10)의 석출을 가능하게 한다. 이러한 시작층은 기본적으로 알려져 있다.
도 3 및 도 4는 스프링 접촉 핀(9)의 제조 공정을 도시한다. 스프링 접촉 핀(9)의 구체적인 설계에 관계없이, 도 3의 기저부(8)는 특히 상기 추가 제조 공정에 의해 생성된다. 각각의 단부에서, 그것은 헤드(12, 13)를 포함하는데, 각각은 바람직하게는, 특히 그것의 설계와 관련하여, 탄성 영역(15)으로서 구성된 영역(15)뿐만 아니라 샤프 팁(sharp tip)(14)을 갖는다. 기저부(8)는 일체형으로서 설계되는데, 즉, 2개의 헤드(12 및 13) 및 탄성 영역(15)은 일체형의 연속된 플라스틱으로 구성된다. 탄성 영역(15)은 각각이 복수의 아치형 아암(17)을 포함하는, 일체형으로서 접속된 개별 디스크 스프링형 스프링 요소(16)로 구성된다. 전체적으로, 탄성 영역(15)은 축방향으로 작용하는 압력 스프링(pressure spring)(18)을 형성한다.
도 3 및 도 4의 비교는 도 3의 플라스틱 부분의 기본 구조가, 금속성 코팅(10)이 기저부(8)에 도포된 후에 기본적으로 유지된다는 것을 나타낸다. 도 4로부터의 완성된 스프링 접촉 핀(9)의 결과적인 대응하는 전기적 특성은 물론 기계적 특성은 사용되는 전기 전도성 금속에 의존한다. 특히, 플라스틱 기저부(8)의 표면에 금속성 코팅(10)이 형성된다고 규정되는데, 이 곳은 기계적 응력(stress) 하에서의 최대 장력이 예상될 수 있는 곳이기 때문이다. 도 4의 스프링 접촉 핀(9)은 단지 매우 작은 체적(예를 들어, 높이 2㎜ 및 최대 직경 0.3㎜에서 5.19E-04㎣)을 갖는 도 3의 플라스틱 기저부(8)를 포함할 수 있다. 도 4의 완성된 금속성 코팅된 스프링 접촉 핀(9)에는 바람직하게는 0.01㎜의 층 두께의 금속성 코팅(10)이 제공된다.
금속화 후, 두 가지 옵션이 있다. 플라스틱 코어(기저부(8))는 금속 슬리브(금속성 코팅(10)) 내에 잔류하거나, 플라스틱 코어는 적합한 방법에 의해, 예를 들어, 열분해법, 습식 화학 공정, 또는 건식 화학 공정에 의해 금속 슬리브로부터 제거된다. 특히 바람직하게는, 금속성 코팅(10)은 그 목적을 위해 적어도 하나의 개구를 포함하므로, 열분해 생성물이 빠져나갈 수 있고/있거나 습식 화학 에이전트 또는 건식 화학 에이전트가 플라스틱 코어에 영향을 미칠 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 스프링 접촉 핀(9)의 다른 실시예를 나타낸다. 2개의 약간 구부러진 관절식(articulated) 웹(19)이 헤드(12)와 헤드(13) 사이에서 탄성 영역(15)으로서 놓여 있는데, 이는 접촉 동안에, 즉, 전기적 테스트 대상물이 기능성에 대해 테스트되며 그 목적을 위해 적어도 하나의 스프링 접촉 핀(9)에 의해 전기적으로 접촉되는 테스트 공정 동안에, 횡으로 버클링한다(buckle laterally)(버클링-와이어 원리). 이러한 횡방향 버클링을 한정하기 위해, 도 6에 따른 정지부(20, 21)는 스프링 접촉 핀(9)의 대응하는 큰 축방향 응력의 경우에 관절식 웹(19)이 맞서 미는 헤드(12 및 13)로부터 연장된다.
도 7은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 또한 생성되어서, 금속성 코팅(10)이 제공된 플라스틱 기저부(8)를 갖는 스프링 접촉 핀(9)의 다른 실시예를 나타낸다. 스프링 접촉 핀(9)의 2개의 헤드(12 및 13) 사이에는 이 경우에 나선형(spiral) 압력 스프링으로서 설계된 탄성 영역(15)이 놓인다. 이전의 실시예들과 유사하게, 스프링 접촉 핀(9)은 일체형으로서 설계되는데, 이 정의는 플라스틱 코어를 여전히 포함하는지 여부에 관계없이 적용될 것이다. 축방향 스프링 편향을 한정하기 위해, 환형으로 설계된 정지부(22, 23)는 각각 탄성 영역(15)의 단부 상에 제공될 수 있다. 스프링 접촉 핀(9)의 상태(여기서 그것은 테스트 어댑터 등등에 설치됨)에서, 정지부(22 및 23)는 테스트 어댑터의 대응하는 가이드 플레이트와 상호작용한다. 스프링 접촉 핀(9)은 가이드 플레이트의 보어를 관통하는데, 정지부(22 및 23)는 가이드 플레이트들 사이에 위치된다. 그 배열은 스프링 접촉 핀(9)이 그것의 설치된 상태에서, 그리고 정지부(22 및 23)의 지지로 인해, 가이드 플레이트에서 약간 프리로드되도록(preloaded), 즉, 축방향으로 압축되도록 선택된다. 도 7의 실시예에는 스프링 접촉 핀(9)에 제거 가능한 접속부(24)가 제공된다는 특징이 제공된다. 이 경우, 접속부(24)는 접속 웹으로서 설계된다. 접속부(24)는 바람직하게는 전술한 추가 제조 공정의 일부로서, 즉, 기저부(8)의 생성 도중에 생성되거나, 완성된 추가 부품으로서 공정에 부가되어 기저부(8)에 접속되거나, 그것은 별도의 추가적인 제조 공정 도중에, 특히 기저부(8)에 부착되어 생성되는데, 이 부가적인 추가 제조 공정은 바람직하게는, 분말 재료들이 소결, 특히 레이저 소결에 의해 사용되고 경화됨으로써 접속부(24)를 생성하는 소결 공정, 특히 레이저 소결 공정이다. 금속화에 있어서, 접속부(24)는 금속화되지 않거나 아니면 또한 금속화된다고 규정될 수 있다. 접속부(24)는 특히 금속화 공정을 위한 기저부(8)에 대한 더욱 용이한 핸들링을 위해 그리고/또는 완성된 스프링 접촉 핀(9)의 후속 사용을 위해, 예를 들어, 테스트 어댑터에 그것을 쉽게 도입할 수 있기 위해 사용된다. 특히, 도 7의 실시예에서, 접속부(24)는 대응하는 핸들링의 완료 후, 예를 들어, 바람직하게는 사전결정된 파단점(breaking point)에서 또는 레이저 분리(laser separation) 등에 의해 파손됨으로써 제거된다고 규정된다. 도 7의 실시예는 전체적으로 스프링 접촉 핀 배열(25), 즉 스프링 접촉 핀(9) 및 그러한 스프링 접촉 핀(9) 상에 배열된 접속부(24)를 나타낸다.
도 8은 다른 스프링 접촉 핀 배열(25), 즉 접속부(24) 상에 배열된 복수의 스프링 접촉 핀(9)을 갖는 그러한 접속부(24)를 나타낸다. 스프링 접촉 핀(9)은 본 발명에 따라 생성된다. 접속부(24)는 접속 플레이트(26)로서, 특히 가이드 플레이트(27)로서 구성된다. 가이드 플레이트(27)는 스프링 접촉 핀(9)의 기저부(8)와 유사하게 추가 제조 공정에 의해 생성될 수 있거나, 완성된 추가 부품으로서, 또는 부가적인 추가 제조 공정으로써 생성된 부품으로서 도입될 수 있다. 도 8에 따르면, 가이드 플레이트(27)는 그리드, 특히 2차원 그리드로 배열된 가이드 홀(28)을 포함하며, 상기 가이드 홀들(28) 중 적어도 일부는 스프링 접촉 핀들(9), 특히 그것들의 헤드들(12, 13) 중 하나의 영역에서 관통된다. 가이드 플레이트(27)의 기능은 개별적인 스프링 접촉 핀(9)을 수용하고 이를 원하는 그리드 및 설계, 특히 테스트 어댑터의 그리드 및 설계에 정렬시키는 것이다. 스프링 접촉 핀(9)은 가이드 홀(29) 내에서 축방향으로 가이드되고, 즉 제자리에 유지되고, 오직 축방향 편향, 특히 하나 또는 양 헤드(12, 13)의 축방향 편향의 이동이 가능하다. 접속부(24), 즉, 특히 가이드 플레이트(27)는 앞서 언급한 바와 같이 스프링 접촉 핀(9)이 또한 생성되는 추가 공정에 의해 생성될 수 있다. 하지만, 접속부(24)는 상대적으로 큰 구조이고 그에 대응하여 큰 체적을 가지므로, 이 구성요소를 삽입 구성요소로서 추가 공정에 부가하는 것이 바람직하다. 그 후, 스프링 접촉 핀(9)은 접속부(24)의 표면 상에, 특히 가이드 홀(28) 내에 직접 형성된다. 만일 이 공정 동안에 스프링 접촉 핀(9)과 접속부(24) 사이에 전기적 및/또는 기계적 접속이 생성되면, 그것들은 차후에 다시 단절될 수 있다. 가이드 플레이트(27)로 인해, 후속 테스트 적용을 위한 올바른 정렬로 직접 스프링 접촉 핀(9)을 생성하는 것이 가능하다. 또한, 접속부(24), 특히 가이드 플레이트(27)에서의 스프링 접촉 핀(9)의 설치조차 생략되는 것이 더 유리하다. 만일 스프링 접촉 핀들(9)의 플라스틱 기저부들(8)이 그것들의 생성 도중에 접속부(24) 상에 생성되면, 전기적 단락을 회피하기 위해 단지 개별 기저부들(8)이 금속성 코팅(10)을 수용하지만 접속부(24)를 수용하지 않는 것이 후속 금속화 동안 보장되어야 한다. 그 목적을 위해, 예컨대, 기저부들(8)의 플라스틱과 달리, 갈바니식으로(galvanically) 또는 화학적으로 금속성 코팅될 수 없는 재료로부터 접속부(24)를 구성하거나 도입하는 것이 가능하다. 예를 들어, 세라믹이 접속부(24)를 위한 재료로서 사용될 수 있다. 접속부(24)의 가능한 금속성 코팅(10)이 하류 공정(downstream process)에 의해 다시 제거되는 것도 또한 고려할 수 있다. 이는 접속부(24)의 영역에서 금속성 코팅(10)을 제거하는 후속 레이저 공정에 의해 달성될 수 있다. 특히 갈바니 공정에서 시작층을 도포하는 공정 또는 화학 공정에서의 시딩(seeding) 전에 실행되는 마스킹 공정을 사용하는 것도 또한 고려할 수 있다. 그 후 금속성 코팅(10)은 또한 마스킹 시 발생하는 것이 가능할 것이다. 그 후 금속성 코팅(10)은 마스킹과 함께 소위 리프트-오프(lift-off) 공정에 의해 제거될 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 복수의 스프링 접촉 핀(9)을 갖는 스프링 접촉 핀 배열(25)의 다른 실시예를 나타낸다. 스프링 접촉 핀 배열(25)은 전기 회로 캐리어(29), 특히 회로 보드(30)로서 설계된 접속부(24)를 더 포함한다. 도 8의 실시예와는 반대로, 도 9의 접속부(24)는 기계적 기능뿐만 아니라 전기적 기능도 갖는다(도 8의 실시예에서, 이것은 순전히 기계적 기능, 즉 정렬, 유지, 및 가이드 기능이다). 도 9의 실시예에서, 전기적 인터페이스(31)는 스프링 접촉 핀(9) 각각에서 구현된다. 인터페이스(31)는 접속부(24) 상에 대응 스프링 접촉 핀(9)을 기계적으로 고정하고 그것의 개별 전기적 접촉을 제공하는 부가적인 구성요소이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 의한 스프링 접촉 핀(9)은 전기 회로 캐리어(29) 상에 위치된 전기적 접촉면(32) 상에 직접 부가적으로 구축된다. 스프링 접촉 핀(9)의 기저부(8)에 대한 금속화 도중에, 금속성 코팅(10)과 전기적 접촉면(32) 사이에 전기적 접속이 생성되어, 대응하는 스프링 접촉 핀(9) 및 전기 회로 캐리어(29) 사이에 분리 불가능한 전기적 접속을 초래한다. 하지만, 이러한 전기적 접속은 개별 전기적 접촉면(32) 사이에 당연히 존재하지는 않는데 이것이 전기적 단락을 야기할 것이기 때문이다. 이 시스템 설계는 또한 선행 기술에 따른 회로 캐리어 상의 개별 스프링 접촉 핀들의 설치 및 조정이 생략됨을 나타낸다. 본 발명으로 인해, 고도로 통합된, 간단한 솔루션이 존재한다. 테스트 대상물과의 접촉은, 특히, 전기 회로 캐리어(29)에 접속되지 않은 스프링 접촉 핀(9)의 단부를, 테스트될 전기적 테스트 대상물의 대응 접촉부에 피드하는 것(feeding)으로써 달성된다. 도 8의 실시예에 대해 이미 언급한 바와 같이, 도 9의 접속부(24)는 또한 3가지 상이한 방식으로 구현될 수 있는바, 그것은 추가 제조 공정 도중에 스프링 접촉 핀들(9)이 생성될 때 구축되거나, 아니면 그것은 추가 부품으로서 도입되거나, 아니면 그것은 상이한 추가 제조 공정, 특히 분말 재료의 소결에 의해 생성된다. 이로써, 전도성 재료, 특히 금속으로 구성된 전기적 접촉면(32)은 완성된 부품으로서 도입되거나 접속부(24)의 표면의 대응하는 금속성 코팅에 의해 구현될 수 있다.
위의 실시예는 도 10 내지 도 12에 의해 다시 한 번 예시된다. 도 10은 스프링 접촉 핀(9)의 플라스틱 기저부(8)가 본 발명에 따른 방법을 사용하여 접속부(24)의 전기적 접촉면(32) 상에 생성되는 것을 나타낸다. 도 11에 따르면, 후속 금속화가 일어나는데, 여기서 금속성 코팅(10)이 기저부(8)에 도포되고 또한 전기적 접촉면(32)에 도포되지만 접속부(24)의 표면에는 도포되지 않는다. 선택적으로, 플라스틱 기저부(8)는 이후, 설명된 바와 같이, 제거될 수 있다. 대안적으로, 기저부(8)는 스프링 접촉 핀(9)의 내부에 유지된다. 도 12는 금속성 코팅(10)이 기저부(8) 상에서 뿐만 아니라 접촉면(32) 상에서 생성되는 것을 단면도로 예시한다. 금속성 코팅(10)은 일체형으로서 구현된다.
도 13은, 도 10의 실시예에 대응하지만, 특히 전기 전도성 재료로 이루어진 페데스탈 구성요소(33)가 전기적 접촉면(32)과 기저부(8) 사이에 배열/생성되는, 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 13 및 도 14의 실시예에 있어서, 이와 함께 도 9 내지 도 12에 대한 기재들이 참조되는데, 이하에서는 도 13 및 도 14의 실시예에서의 차이점만이 설명될 것이다. 접촉면(32)에 위치된 페데스탈 구성요소(33)는 본 발명에 따른 공정에 추가 부품으로서 도입될 수 있거나, 그것은 기저부(8)가 또한 생성되는 추가 제조 공정에 의해 생성될 수 있는데, 다만, 기저부(8)가 특히 전기적으로 비전도성인 플라스틱으로 구성되고 페데스탈 구성요소(33)가 바람직하게는 전기 전도성 재료로 구성되므로, 상이한 재료가 사용된다. 페데스탈 구성요소(33)는 전술한 부가적인 추가 제조 공정에 의해, 특히 적어도 하나의 분말 재료의 소결에 의해 생성되는 것이 또한 가능하다. 추가 제조 단계는 바람직하게는 전기 회로 캐리어(29) 상에, 특히 전기적 접촉면(32) 상에서 직접 일어난다. 페데스탈 구성요소(33)가 특히 추가 제조 공정에 의해 생성되면, 스프링 접촉 핀(9)의 기저부(8)가 페데스탈 구성요소(33) 상에 생성된다. 이어서, 금속성 코팅(10)이 도포되는데, 여기서 기저부(8)는 코팅되고, 금속성 코팅(10)이 기저부(8)에 인접한 영역(34)에 또한 도포되지만, 접속부(24)의 방향으로는, 특히 접촉면(32) 상에는 계속되지 않는다. 따라서, 개별 스프링 접촉 핀들(9) 사이에 전기적 단락이 발생하는 것이 방지된다. 페데스탈 구성요소(33)는 전기 전도성 재료로 구성되므로, 스프링 접촉 핀(9)의 금속성 코팅(10)으로부터 페데스탈 구성요소(33)로의, 그리고 거기에서 전기적 접촉면(32)으로의 전기적 경로가 보장된다. 페데스탈 구성요소(33)에 대한 전술한 단지 부분적인 금속성 코팅은 특히 코팅 전해질(coating electrolyte) 내에 조립체(assembly)를 어느 정도로만 담그는 것에 의해 구현될 수 있다. 금속성 코팅(10)과 페데스탈 구성요소(33) 사이에 양호한 접착을 보장하기 위해, 대응하는 구조, 예를 들어 천공형(puncture-like) 구조를 갖는 페데스탈 구성요소(33)를 사용하거나 생성하여, 코팅(10)과 페데스탈 구성요소(33)의 맞물림(interlocking)을 초래하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 페데스탈 구성요소(33)가 추가 제조 공정에 의해, 특히 금속성 분말 재료의 마이크로레이저 소결에 의해, 전기적 접촉면(32)에 생성되는 것이 유리하다. 이는 페데스탈 구성요소(33)와 접촉면(32) 사이에 양호한 접속을 야기하는데 이는 기계적으로 작용할 뿐만 아니라 전기적 천이(transition)를 구성한다. 이 경우, 특히 전술한 마이크로레이저 소결 기술은 2개의 상이한 구성요소 재료의 혼합(융합)이 구현되기 때문에 유망하다.
도 15는 스프링 접촉 핀 배열(25)의 다른 실시예를 나타낸다. 그 설계는 도 14의 설계에 대응하지만, 페데스탈 구성요소(33)는, 스프링 접촉 핀(9)에 부가하여, 추가적인 축방향 탄성 변형성을 허용하면서 양호한 접촉을 보장하는 적어도 하나의 탄성 구조체(35)로써 제공/생성된다. 도 15의 페데스탈 구성요소(33)와 관련하여, 도 13 및 도 14의 페데스탈 구성요소(33)에 대한 이전의 설명에 대한 참조가 상응하여 행해진다. 도 15의 스프링 접촉 핀(9)은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 헤드형(head-like) 스프링 구조로 실질적으로 구성되는데, 즉, 먼저 플라스틱으로 이루어진 기저부(8)가 특히 페데스탈 구성요소(33) 상에 생성되고 나서, 특히 기저부(8) 상에 그리고 바람직하게는 페데스탈 구성요소(33) 상에 어느 정도까지는 금속성 코팅이 생성된다.
도 16은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 스프링 접촉 핀(9)의 다른 실시예를 나타낸다. 스프링 접촉 핀(9)의 스프링 효과를 달성하기 위해, 복수의 스프링 요소(16)가 직렬로 접속되어 디스크 스프링형 방식으로 작용하되, 헤드의 측면의 스프링 요소(16)는 동시에 팁(tip)(14)을 형성한다.
도 17은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 스프링 접촉 핀(9)의 다른 실시예를 나타낸다. 도 17의 스프링 접촉 핀(9)은 특히 서로에 대해 감겨진 2개의 코일로 구성된다. 접촉부를 제공하는 헤드는 아치형 표면들(36)에 의해 형성된다.
도 18 및 도 19는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 다른 스프링 접촉 핀(9)을 나타내는데, 탄성 영역(15)은 멀티 코일(multicoil)에 의해 형성된다. 안정화 목적을 위해, 멀티 코일은 서로 이격되어 놓인 지지 링들(37)을 포함한다. 헤드(12) 각각은 치아형 로제트(tooth rosette)에 의해 구현된다. 멀티 코일로 인해, 구조체의 편향 도중에 토크가 발생하여, 접촉 파트너의 의도적인 경미한 "손상"과, 따라서 최적의 접촉 결과를 초래한다.
도 20은 상이한 헤드 구조를 갖는 스프링 접촉 핀(9)의 다른 실시예를 나타낸다. 이들 스프링 접촉 핀(9)은 다시 한 번 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된다. 각각의 헤드는 단일 팁(39), 다수의 팁(40), 3개 핑거의 윤곽(three-finger contour)(41) 또는 다중 핑거 윤곽(multi-finger contour)(42)(3개보다 많은 핑거)이 형성된 디스크(38)를 포함한다.
도 21 및 도 22는, 샤프 에지를 갖는 원추형 구조(43)(도 21) 또는 오목한 반구형 구조(44)가 형성된 디스크(38)를 선택적으로 각각 포함하는 2개의 헤드(12)를 나타낸다. 도 21 및 도 22의 스프링 접촉 핀(9)은 단부 부분(도시되지 않음) 각각에서 추가의 돌출부(protrusion), 특히 디스크 등등을 각각 가질 수 있다. 따라서, 도 7의 실시예에 대해 이미 설명된 바와 같이, 2개의 가이드 플레이트 사이에 스프링 접촉 핀을 배열하는 것이 가능한데, 2개의 디스크 등등은 2개의 가이드 플레이트의 내측면에 의해 지지된다.
도 23 내지 도 25는, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 각각 생성된 스프링 접촉 핀(9) 또는 스프링 접촉 핀(9)의 일부분을 나타낸다. 그 배열은 축방향 하중(도 24에서의 힘(F))의 경우에 스위칭 접촉부(45)(중단된(interrupted) 중심 샤프트)가 닫히도록 선택된다(도 23 및 도 24의 비교). 스위치 접촉부(45)는 스프링 접촉 핀(9)이 테스트 대상물 등등과 전기적 접촉을 할 때 닫힌다. 도 23 및 도 24에 도시된 스프링 구조체(아암(17))는 금속화되므로, 전기 전도성을 갖는다. 스위칭 접촉부(45)가 중심 샤프트의 2 의 대향 접촉 구조체(46 및 47)를 함께 이동시킴으로써 닫힐 때, 배열의 전기적 저항은 낮아지는데, 즉, 그것은 도 25에서 볼 수 있는 바와 같이, 특성에 있어서 계단형을 초래한다. 이것은 압입 깊이(press-in depth)(E)에 걸친, 즉 스프링 접촉 핀(9)의 축방향 가압과 함께인 이동에 걸친 전기적 저항(R)을 나타낸다. 만일 스프링 접촉 핀(9)이 서로에 대해 직렬로 접속된, 도 23에 따른 복수의 그러한 구조체로 구성되면, 그리고 만일 개별적인 직렬 접속된 요소들의 접촉 구조체(46 및 47)가 (비접촉 상태에서) 상이한 크기의 거리를 가지면, 그것은 도 25의 다이어그램을 야기하는데, 즉, 압입 깊이가 더 증가할수록 더 많은 스위칭 접촉부(45)가 닫히고, 결과적으로 도시된 특성에서 하나의 계단이 매번 나타난다.
도 26은 도 9에 대해 설명된 실시예와 비교될 수 있는 다른 실시예를 나타내고, 그래서 이하에서는 도 9의 실시예와 비교되는 경우 도 26의 실시예의 차이점만 설명될 것이다. 기본적으로, 도 26의 스프링 접촉 핀들(9)은 그것들의 중심축을 따라 축방향으로 탄성을 갖도록 설계된 것이 아니지만, 대신에 소위 캔틸레버(cantilever) 원리에 따라 작동하는데, 즉 그것들은 횡방향 돌출 영역들(50)을 포함하고, 이 영역들(50)로 인해 탄성을 갖는다는 점에 우선 유의해야 한다. 특히, 스프링 접촉 핀들(9)은 그것들의 길이를 따라 S 형상의 프로파일(profile)을 갖는다고 규정된다. 각각의 스프링 접촉 핀(9)의 직경이 팁(14)의 방향으로 테이퍼링된다(taper)고 규정될 수 있다. 다시 한번, 각각의 접촉 핀(9)은 금속성 코팅(10)이 제공된 기저부(8)를 포함한다. 그 목적을 위해, 바람직하게 추가 제조 공정이 이용된다.
본 발명에 따른 모든 실시예의 스프링 접촉 핀들(9)은 테스트 대상물 접촉부와 접촉하기 위해 단독으로 사용될 수 있거나, 하나의, 그리고 동일한 테스트 대상물 접촉부를 위해 복수의 병렬-접속된 스프링 접촉 핀(9)을 사용하는 것이 또한 가능하다. 결과적으로, 전기적 접촉부에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 접촉력이 증가되고, 병렬 접속된 전류 경로는 매우 낮은 임피던스 접촉을 초래한다.

Claims (28)

  1. 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법으로서,
    상기 스프링 접촉 핀(9)의 적어도 하나의 기저부(8)를 생성하는 단계 - 상기 기저부(8)의 적어도 일부분은 플라스틱으로 이루어짐 - 와,
    플라스틱으로 이루어진 상기 기저부(8)의 적어도 일부분에 대한 후속 금속화 단계를 가지며,
    플라스틱으로 이루어진 상기 기저부(8)의 상기 적어도 일부분은 추가 제조 공정에 의해 생성되되,
    상기 적어도 하나의 스프링 접촉 핀(9)은 전기 회로 캐리어(29)로서 설계된 접속부(24)의 전기적 접촉면(32)에 부가적으로 구축되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    2-광자 레이저 리소그래피가 상기 추가 제조 공정으로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속화는 적어도 하나의 갈바니 공정 또는 화학 공정에서 일어나는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기저부(8) 전체가 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기저부(8) 전체가 금속화되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 갈바니 금속화 전에, 전기 전도성 시작층이 적어도 플라스틱으로 이루어진 상기 기저부(8)의 일부분에는 도포되거나, 상기 일부분의 표면에 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    금속화 전에, 시드층이 적어도 플라스틱으로 이루어진 상기 기저부의 일부분에 도포되거나, 상기 일부분의 표면에 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    금속화 후에, 플라스틱으로 이루어진 상기 일부분은 제거되지 않거나 적어도 그 영역이 제거되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    금속화에 의해 형성된 금속 슬리브 내에 적어도 하나의 개구가 생성되거나 남겨지되, 상기 개구는 열분해 생성물이 빠져나가는 데, 또는 습식 화학 공정 또는 건식 화학 공정을 실행하기 위한 적어도 하나의 습식 화학 에이전트 또는 건식 화학 에이전트의 액세스를 제공하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스프링 접촉 핀(9)의 스프링 기능에 대해서는, 상기 스프링 접촉 핀(9)의 적어도 하나의 영역(15)은 고유한 탄성 또는 그 재료의 설계로 인해 탄성적으로 탄력있게 설계되는 탄성 영역(15)인 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탄성 영역(15)은 상기 스프링 접촉 핀(9)의 나머지 부분과 일체인 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 탄성 영역(15)은 적어도 하나의 압력, 장력, 휨 또는 비틀림 스프링을 형성함으로써, 또는 버클링-와이어 원리에 따른 탄력 영역으로서 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    접촉을 위한 적어도 하나의 헤드(12, 13)가 상기 스프링 접촉 핀(9)의 단부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    복수의 스프링 접촉 핀(9)이 적어도 하나의 상기 접속부(24)에 의해 접속되어 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 접속부(24)는 상기 추가 제조 공정에 의해 생성되거나 공동으로 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전기적 접촉면(32)은 또한 금속화되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    적어도 2개의 스프링 접촉 핀(9) 사이에, 2개의 상기 스프링 접촉 핀(9)이 서로에 대해 전기적 절연이 되기 위해 존재하는 금속화가 제거되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 접속부(24)의 상기 접촉면(32)에 전기 전도성 재료로 이루어진 페데스탈 구성요소(33)가 생성/부착되고, 상기 스프링 접촉 핀(9)이 상기 페데스탈 구성요소(33) 상에 생성되되, 금속화는 상기 기저부(8)에 인접한 상기 페데스탈 구성요소(33)의 영역으로는 연장되지만 상기 접촉면(32)으로는 연장되지 않는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 페데스탈 구성요소(33)는 상기 추가 제조 공정에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 페데스탈 구성요소(33)는 상기 접촉면에 생성되고, 상기 접촉면과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 페데스탈 구성요소(33)는 스프링 효과가 접촉 방향으로 작용하도록 적어도 하나의 탄성 구조로 생성되는 것을 특징으로 하는, 전기적 접촉부로서 작용하는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀, 또는 적어도 하나의 그러한 스프링 접촉 핀을 포함하는 스프링 접촉 핀 배열을 생성하는 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 각각 생성된 스프링 접촉 핀(9) 또는 적어도 하나의 스프링 접촉 핀(9)을 갖는 스프링 접촉 핀 배열(25).
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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  27. 삭제
  28. 삭제
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