KR102414615B1 - 전기적 특성이 안정화된 연결핀 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 연결핀은, 일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저; 상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저; 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링;를 포함하되, 상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 특성이 안정화된 연결핀{Connection Pin with Consistant Electric Characteristics}

본 발명은 양단사이의 탄성적 완충과 전기적 연결을 가능하게 하는 포고핀 또는 연결핀에 관한 것이다.

종래 포고핀에서는 코일 스프링이 외통속에 내장되며 전기적 경로는 외통을 경유하여 형성되는 데, 근래 이러한 외통을 없애고 코일스프링의 내부 공간을 관통하여 전기적 경로를 구성하는 연결핀이 공지되어 있다. 이러한 연결핀에서는 상부 플런저의 하단과 하부 플런저의 상단이 코일스프링의 내부 공간에서 상호 접촉한 상태로 상대적 슬라이딩이 가능하며 상부 플런저 및 하부 플런저의 직접적인 접촉을 통하여 전기적 경로가 형성된다.

그런데, 본 발명의 발명자에 의한 연구에 따르면, 종래의 포고핀과 달리 이와 같은 연결핀에서는 전기적 특성이 간혹 의도하지 않게 나빠지는 현상이 발견되었다. 단일의 소켓 등에 구성되는 수백 내지 수천개의 연결핀 중에서 극히 일부에서만, 또는 여러번의 사용중 일부 회차에서만 이러한 현상이 산발적으로 나타나기도 한다.

응용에 따라 소켓의 사용을 반복하는 경우도 많은 데 예를 들면 IC소자의 테스트용 소켓인 경우에 그러하다. 그런데, 동일한 소켓을 사용한 수많은 테스트 과정중 산발적으로 이러한 문제가 발생되는 경우가 있다. 예를 들어, 1000개의 IC소자에 대한 테스트 과정중 일관되게 이러한 문제가 발생되는 것이 아니라 극히 일부 회차에서, 그리고 일부 연결핀에서 문제가 발생하기도 하는 것이다.

이와 같이 일부 연결핀에서의 전기적 특성의 저하, 특히 산발적인 전기적 특성의 저하는 매우 골치앞픈 문제가 되는 데, 연결핀의 제조후 검수 과정에서 향후 이러한 문제점을 드러낼 연결핀을 필터링하기가 어렵고, 연결핀의 사용중 이러한 문제가 발생되면 테스트 대상인 IC소자의 불량으로 치부될 수 있기도 하다.

이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.

본 발명의 목적은 코일스프링의 내부 공간을 통하여 전기적 경로가 형성되는연결핀을 제공하되, 매우 안정화된 전기적 특성을 가지는 연결핀을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코일스프링의 내부 공간을 통하여 전기적 경로가 형성되는 연결핀을 제공하되, 전기적 특성의 산발적인 저하를 예방할 수 있는 연결핀을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 양상에 따른 연결핀은, 일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저; 상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저; 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링;를 포함하되, 상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 협지형 슬라이딩바의 타측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면과 이격하여 배치될 수 있다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하는 한쌍의 협지형 컨택바에 있는 수직측면들에 있어서, 어느 하나의 협지형 슬라이딩바에 있는 수직측면과 다른 하나의 협지형 슬라이딩바에 있는 수직측면은, 상기 코일 스프링의 중심축을 기준으로 서로 대칭적인 위치에 있을 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따른 연결핀은, 일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저; 상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저; 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링를 포함하되, 상기 협지형 슬라이딩바의 각각은, 상기 제 2 플런저의 수직 중심으로부터 이격된 위치에 수직 중심을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 협지형 슬라이딩바의 각각과 관련하여, 상기 제 2 플런저의 수직 중심으로부터 상기 코일스프링의 일단이 결합되는 일측 고정홈까지의 거리와 동일한 협지형 슬라이딩바가 있는 타측 고정홈까지의 거리는 동일할 수 있다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 협지형 슬라이딩바에서 좌측 수직측면 및 우측 수직측면 중에서 일측은 상기 코일스프링의 내주면과 간격을 가지도록 하고 타측은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉토록 할 수 있다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 협지형 슬라이딩바의 각각은, 상기 일자형 슬라이딩바의 좌우폭 보다 작은 좌우폭을 가질수 있다.

본 발명의 일 양상에 따른 연결핀은, 일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저; 상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저; 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링;를 포함하되, 상기 일자형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되고, 상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 일자형 슬라이딩바의 타측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면과 이격하여 배치되고, 상기 협지형 슬라이딩바의 타측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면과 이격하여 배치될 수 있다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 상기 일자형 슬라이딩바의 일측 수직측면과, 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 서로 반대방향을 바라볼 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따른 연결핀은, 일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저; 상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저; 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링;를 포함하되, 상기 협지형 슬라이딩바의 각각은, 상기 제 2 플런저의 수직 중심으로부터 이격된 위치에 수직 중심을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 협지형 슬라이딩바의 각각에서, 상기 제 2 플런저의 수직 중심으로부터 상기 코일스프링의 일단이 결합되는 일측 고정홈까지의 거리와 동일한 협지형 슬라이딩바의 타측 고정홈까지의 거리는 동일할 수 있다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 일자형 슬라이딩바에서 좌측 수직측면 및 우측 수직측면 중에서 일측은 상기 코일스프링의 내부면과 간격을 가지도록 하고 타측은 상기 코일스프링의 내부면에 지속적으로 접촉토록 하며, 상기 협지형 슬라이딩바에서 좌측 수직측면 및 우측 수직측면 중에서 일측은 상기 코일스프링의 내주면과 간격을 가지도록 하고 타측은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉토록 할 수 있다.

상기한 연결핀에 있어서, 상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저의 각각은 금속 판형재로부터 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 플런저의 수직측면이 코일스프링의 내주면에 대하여 탄성적 접촉을 하면서 수직측면에 접촉하는 코일 스프링의 각 턴(turn)을 전기적으로 동일 노드로 연결시켜줌으로써, 전기적 특성의 저하를 방지하고 안정적인 전기적 특성을 가질 수 있게 하는 효과가 있다. 아울러 이러한 효과는 플런저와 코일스프링의 원활한 작동을 보장하면서도 달성할 수 있는 장점이 있다.

따라서 본 발명에 따르면, 종래의 연결핀에서는 검수 또는 예측이 불가능하였던 전기적 특성의 산발적인 저하를 미리 예방할수 있는 효과가 있다.

또한, 상기한 효과의 달성은 금속 판형재에 대하여 타발 형상(전개도)을 변경하는 등의 간단한 변경으로 달성가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀에서 제 2 플런저를 도시한 것으로서 도 2(a)는 전개도이고 도 2(b)는 사시도이다.
도 3(a)는 코일스프링과 제 2 플런저만을 도시한 수직 단면도이고 도 3(b)는 A-A 위치에서 코일스프링, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 모두 도시한 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀에서 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 도시한 것으로서 도 5(a)는 제 1 플런저의 사시도이고 도 5(b)는 제 2 플런저의 전개도이며, 도 5(c)는 제 2 플런저의 사이도이다.
도 6(a)는 코일스프링과 제 2 플런저만을 도시한 수직 단면도이고 도 6(b)는 B-B 위치에서 코일스프링, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 모두 도시한 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀에서 제 2 플런저의 변형예를 도시한 사이도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀에서 제 2 플런저의 변형예를 도시한 사시도이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀을 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀에서 제 2 플런저를 도시한 것으로서 도 2(a)는 전개도이고 도 2(b)는 사시도이다. 도 3(a)는 코일스프링과 제 2 플런저만을 도시한 수직 단면도이고 도 3(b)는 A-A 위치에서 코일스프링, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 모두 도시한 횡단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀은 제 1 플런저(10), 제 2 플런저(20) 및 코일스프링(30)을 포함하여 구성된다.

연결핀은 제 1 플런저(10)와 제 2 플런저(20)의 사이에 완충을 부여하면서 양자를 전기적으로 연결한다. 연결핀의 길이방향에서 양단이 외력에 의해 그 길이의 수축 또는 신장이 가능하며, 이러한 수축 및 신장이 있더라도 연결핀의 제 1 플런저(10)와 제 2 플런저(20) 사이에는 전기적 경로가 확보된다.

제 1 플런저(10)는 일자형 슬라이딩바(11), 컨텍부(13), 고정홈(12), 걸개(15) 및 스토퍼(14)를 포함하여 일체로 구성된다. 일자형 슬라이딩바(11)는 제 2 플런저(20)에 구성되는 한쌍의 협지형 슬라이딩바(21: 21a, 21b) 사이에 삽입된 상태로 슬라이딩될 수 있는 대략 일자형의 평판 스틱 모양을 하고 있다. 컨텍부(13)는 외부와의 접촉을 위한 것으로서, 예를 들면 반도체 소자의 단자에 접촉하는 데, 도시된 바와 같이 크라운(crown) 형상이거나, 산(山) 형상, 원뿔(cone) 형상, 반구 형상의 팁(tip) 등과 같이 접촉 대상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

고정홈(12), 걸개(15) 및 스토퍼(14)는 일자형 슬라이딩바(11)의 상단(외측)에 구성되되 폭방향으로 마주보고 한쌍씩 구성되며, 일자형 슬라이딩바(11)와 컨텍부(13)의 사이에 구성된다. 걸개(15) 및 스토퍼(14)는 일자형 슬라이딩바(11)의 폭보다 넓게 외측으로 돌출된다. 걸개(15) 및 스토퍼(14)의 사이에 고정홈(12)이 형성되는 데, 코일스프링(30)의 일단, 즉 상단은 걸개(15) 및 스토퍼(14)의 사이, 즉 고정홈(12)에 안착되어 결합이 유지된다. 걸개(15)는 코일 스프링(30)과의 결합후 연결핀의 제조 과정이나 연결핀을 이용한 소켓의 제조과정중 코일 스프링(30)의 원지 않는 이탈을 방지하기 위한 것이며, 스토퍼(14)는 연결핀의 작동중 코일스프링(30)의 외측(상방) 이탈을 방지하기 위한 것이다.

제 2 플런저(20)는 한 쌍의 협지형 슬라이딩바(21)(제 1 협지형 슬라이딩바(21a)와 제 2 협지형 슬라이딩 바(21b)), 걸개(24)(제 1 걸개(24a)와 제 2 걸개(24b)), 스토퍼(23)(제 1 스토퍼(23a)와 제 2 스토퍼(23b)), 고정홈(22)(제 고정홈(22a)과 제 2 고정홈(22b)), 연장부(27)(제 1 연장부(27a)와 제 2 연장부(27b)), 절곡부(26)(제 1 절곡부(26a)와 제 2 절곡부(26b)) 및 컨텍부(25)를 포함하여 구성된다. 제 2 플런저(20)는 구성요소들이 일체로 구성되되, 도 2(a)에 도시된 전개도와 같이 타발, 압입 및 코이닝된 금속 판형재가 절곡 등에 의해서 도 2와 같은 형상으로 가공될 수 있다.

한쌍의 협지형 슬라이딩바(21:21a, 21b)는 일자형 슬라이딩바(11)를 협지한 상태로 상대적인 슬라이딩이 가능하며, 각 슬라이딩바는 대략 일자형의 평판 스틱 모양을 하고 있다. 컨텍부(25)는 외부와의 접촉을 위한 것으로서, 예를 들면 PCB의 패드에 접촉하는 데, 도시된 바와 같이 사각의 평면, 또는 이러한 평면과 코이닝된 돌출부분(도 2(a) 참조)을 가진 형상이거나, 크라운(crown) 형상이거나, 산(山) 형상, 원뿔(cone) 형상 또는 반구 형상의 팁(tip) 등과 같이 접촉 대상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

고정홈(22), 걸개(24) 및 스토퍼(23)는 각 협지형 슬라이딩바(21)의 하방(외측)에 구성되되 폭방향으로 마주보고 한쌍씩 구성되며, 협지형 슬라이딩바(21)와 연장부(27)의 사이에 구성된다. 걸개(24) 및 스토퍼(23)는 협지형 슬라이딩바(21)의 폭보다 넓게 외측으로 돌출되는데, 4개의 걸개가 이루는 외경과 4개의 스토퍼가 이루는 외경은 코일스프링의 내경보다 크도록 한다.

걸개(24) 및 스토퍼(23)의 사이에 고정홈(22)이 형성되는 데, 코일스프링(30)의 일단, 즉 하단은 걸개(24) 및 스토퍼(23)의 사이, 즉 고정홈(22)에 안착되어 코일스프링과의 결합이 유지된다. 걸개(24)는 코일 스프링(30)과의 결합후 연결핀의 제조 과정이나 연결핀을 이용한 소켓의 제조과정중 코일 스프링(30)의 원지 않는 이탈을 방지하기 위한 것이며, 스토퍼(23)는 연결핀의 작동중 코일스프링(30)의 외측(하방) 이탈을 방지하기 위한 것이다.

컨텍부(25)를 중심으로 제 1 절곡부(26a) 및 제 2 절곡부(26b)의 위치에서 대략 90도 이상으로 절곡되며 절곡후 제 1 슬라이딩바(21a)와 제 2 슬라이딩바(21b) 사이의 간격은 일자형 슬라이딩바(11)의 두께 보다 작게 되도록 절곡될 수 있다. 제 1 절곡부(26a) 및 제 2 절곡부(26b)에서 절곡된 후, 제 1 연장부(26a) 및 제 2 연장부(26b)에 의하여 제 2 플런저(20)의 길이가 연장될 수 있으며 연장부의 위치는 다르게 구성될 수 있거나, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예와 같이 구성되지 않을 수도 있다.

코일스프링(30)은 제 1 플런저(10) 및 상기 제 2 플런저(20)를 지지하여 탄성력을 부여하는 데, 그 일단(상단)은 제 1 플런저(10)에 구성되는 2개의 고정홈(12)에 결합하며, 그 타단(하단)은 제 2 플런저(20)에 구성되는 4개의 고정홈(22)에 결합하고 있다. 따라서 결합후 제 1 플런저(10) 및 상기 제 2 플런저(20)와 코일슬프링(30) 사이의 상대적 자세가 어느 정도 정렬되는 데, 특히 4개의 고정홈(22)을 가진 제 2 플런저(20)와 코일스프링(30) 사이는 보다 더 잘 정렬된다.

각 협지형 슬라이딩바(21)는 폭방향의 양쪽에 각각 수직측면(L1~L4)을 구비하는 데, 수직측면의 폭은 협지형 슬라이딩바(21)의 두께가 된다. 제 1 협지형 슬라이딩바(21a)에는 제 1 수직측면(L1)과 제 2 수직측면(L2)을 구비하며, 제 2 협지형 슬라이딩바(21b)에는 제 3 수직측면(L3)과 제 4 수직측면(L4)을 구비한다.

도 3(a)는 코일스프링과 제 2 플런저만을 도시한 수직 단면도이고 도 3(b)는 A-A 위치에서 코일스프링, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 모두 도시한 횡단면도이다.

제 2 플런저의 중심(C1)으로부터 폭방향에 있는 어느 하나의 제 1 고정홈(22a)까지의 거리(S1)와 다른 하나의 제 1 고정홈(22a)까지의 거리(S2)는 동일하며, 또한, 제 2 플런저의 중심(C1)으로부터 폭방향에 있는 어느 하나의 제 2 고정홈(22b)까지의 거리(S1)와 다른 하나의 제 2 고정홈(22b)까지의 거리(S2)는 동일하다. 즉, 제 2 플런저(20)의 수직 중심(C1)으로부터 코일스프링(30)의 일단이 결합되는 일측 고정홈(22a 또는 22b)까지의 거리(S1)와 동일한 협지형 슬라이딩바(21)가 있는 타측 고정홈(22a 또는 22b)까지의 거리(S2)는 동일하다.

협지형 슬라이딩바(21: 21a, 21b)의 각각은, 일자형 슬라이딩바(11)의 좌우폭 보다 작은 좌우폭을 가지며, 연장부의 폭보다 작은 폭을 가진다.

협지형 슬라이딩바(21)의 각각은 제 2 플런저(20)의 수직 중심(C1)으로부터 이격된 위치에 수직 중심(C2)을 가지는 데, 달리보면 제 2 플런저(20)의 수직 중심(C1)으로부터 제 1 수직측면(L1)까지의 거리와 제 2 수직측면(L2)까지의 거리가 다르며, 제 2 플런저(20)의 수직 중심(C1)으로부터 제 3 수직측면(L3)까지의 거리와 제 4 수직측면(L4)까지의 거리가 다르다.

협지형 슬라이딩바에 있는 제 1 수직측면(L1)과 제 2 수직측면(L2)은, 그리고 제 3 수직측면(L3)과 제 4 수직측면(L4)은 제 2 플런저의 수직중심으로 부터 서로 다른 거리에 있으므로 서로 비대칭의 위치에 있으며, 코일스프링의 내경과 비교하여도 서로 비대칭의 위치에 있다.

제 1 협지형 슬라이딩바의 제 1 수직측면(L1)과 제 2 협지형 슬라이딩바의 제 3 수직측면(L3)은 코일스프링(30)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되며, 제 1 협지형 슬라이딩바의 제 2 수직측면(L2)과 제 2 협지형 슬라이딩바의 제 4 수직측면(L4)은 코일스프링(30)의 내주면과 이격하여 배치된다.

전술한 바와 같이, 4개의 고정홈(22)을 가진 제 2 플런저(20)와 코일스프링(30)는 보다 정확히 정렬되어 정렬이 유지될 수 있는데, 제 1 협지형 슬라이딩바의 제 1 수직측면(L1)과 제 2 협지형 슬라이딩바의 제 3 수직측면(L3)은 코일스프링(30)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치된다. 제 1 협지형 슬라이딩바(21a)에 있는 제 1 수직측면과 제 2 협지형 슬라이딩바(21b)에 있는 제 3 수직측면은, 코일 스프링(30)의 중심축을 기준으로 서로 대칭적인 위치에 있다. 제 1 수직측면(L1)과 제 3 수직측면(L3)은 코일스프링의 내주면과 탄성적으로 접촉되는 데, 제 1 수직측면(L1)이 코일스프링의 내주면을 미는 방향과 제 3 수직측면(L3)이 코일스프링의 내주면을 미는 방향은 서로 엇갈린 반대방향이고 코일스프링의 중심축을 기준으로 서로 대칭일 수 있다. 각 협지형 슬라이딩바(21)에서 좌측 수직측면 및 우측 수직측면 중에서 일측은 코일스프링(30)의 내주면과 간격을 가지도록 하고 타측은 코일스프링(30)의 내주면에 지속적으로 접촉토록 한다.

제 1 수직측면(L1)과 제 3 수직측면(L3)은 코일스프링의 내경을 확장시키려는 힘을 가하는 반면, 코일스프링은 내경이 확장되지 않으려는 탄성력을 제 1 수직측면(L1)과 제 3 수직측면(L3)에 인가함으로써, 코일스프링과 제 1 수직측면(L1) 및 제 3 수직측면(L3) 사이에 탄성적 접촉이 보장된다. 이를 위해 예를들면 조립전 코일스프링의 내경은 원형이었지만 조립후 코일스프링의 내경은 약간 찌부러진 타원형이 되도록 설계될 수 있다.

코일스프링과 제 1 수직측면(L1) 및 제 3 수직측면(L3) 사이에 탄성적 접촉이 보장되면서도, 제 2 수직측면(L2) 및 제 4 수직측면(L4)와 코일스프링의 내경 사이에는 이격 거리(D1,D2)를 가진다. 이에 따라 코일스프링과 제 1 플런저(10) 및 제 2 플런저(20)는 원활하게 작동할 수 있다. 특히 제 2 플런저(20)가 고정되고 제 1 플런저(10)가 상하 이동하는 형태의 응용에서도 제 2 플런저(20)의 외측에 있는 코일스프링(30)의 압축 및 신장이 원활하게 되어야 하는 데, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에는 이러한 코일 스프링의 압축 및 신장이 원활하면서도 코일스프링과 제 1 수직측면(L1) 및/또는 제 3 수직측면(L3) 사이에 탄성적 접촉이 보장된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제 2 플런저의 수직측면이 코일스프링의 내측면에 대하여 탄성적 접촉을 하면서 연결핀의 길이방향에서 원활한 압축 및 신장이 있게 된다.

한편, 종래 연결핀에 있어서도 플런저는 자연스럽게 코일 스프링의 내측면과 접촉하고 있으나, 플런저와 코일 스프링이 서로 접촉하지 않는 경우도 간혹 발생할 수 있는 데, 이러한 상황이 전기적 특성의 저하와 깊이 관련되는 것으로 연구되었다. 이러한 상황은 극히 일부의 연결핀에서 때에 따라 산발적으로 나타나는 것이어서 더욱 문제가 되는 것은 전술한 바와 같다.

이에 반해서 본 발명의 구조에 따르면, 제 2 플런저의 수직측면이 코일스프링의 내측면에 대하여 탄성적 접촉을 하면서 수직측면에 접촉하는 코일 스프링의 각 턴(turn)을 전기적으로 동일 노드로 연결시켜줌으로써, 전기적 특성의 저하를 방지하고 안정적인 전기적 특성을 가질 수 있게 하는 효과가 있다.

본 발명자의 배경 원리에 관한 연구에 의하면, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 통하여 고주파 신호(또는 펄스 신호)가 전송될 때 코일스프링의 내측을 관통하여 고주파 성분이 포함된 신호가 흐르게 되므로, 결국 그 외측에 있는 코일스프링이 커플링되어 전송 신호가 영향을 받게 되는 데, 코일 스프링의 각 턴(turn)을 제 2 플런저와 전기적으로 확실히 연결시킴으로써 이러한 커플링을 없내거나 저감할 수 있는 것으로 추정한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀을 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀에서 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 도시한 것으로서 도 5(a)는 제 1 플런저의 사시도이고 도 5(b)는 제 2 플런저의 전개도이며, 도 5(c)는 제 2 플런저의 사시도이다. 도 6(a)는 코일스프링과 제 2 플런저만을 도시한 수직 단면도이고 도 6(b)는 B-B 위치에서 코일스프링, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 모두 도시한 횡단면도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀은 제 1 플런저(60), 제 2 플런저(70) 및 코일스프링(80)을 포함하여 구성된다.

연결핀은 제 1 플런저(60)와 제 2 플런저(70)의 사이에 완충을 부여하면서 양자를 전기적으로 연결한다. 연결핀의 길이방향에서 양단이 외력에 의해 그 길이의 수축 또는 신장이 가능하며, 이러한 수축 및 신장이 있더라도 연결핀의 제 1 플런저(60)와 제 2 플런저(70) 사이에는 전기적 경로가 확보된다.

제 1 플런저(60)는 일자형 슬라이딩바(61), 컨텍부(63), 고정홈(62), 걸개(65) 및 스토퍼(64)를 포함하여 일체로 구성된다. 일자형 슬라이딩바(61)는 제 2 플런저(70)에 구성되는 한쌍의 협지형 슬라이딩바(71: 71a, 71b) 사이에 삽입된 상태로 슬라이딩될 수 있는 대략 일자형의 평판 스틱 모양을 하고 있다. 컨텍부(63)는 외부와의 접촉을 위한 것으로서, 예를 들면 반도체 소자의 단자에 접촉하는 데, 도시된 바와 같이 크라운(crown) 형상이거나, 산(山) 형상, 원뿔(cone) 형상, 반구 형상의 팁(tip) 등과 같이 접촉 대상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

고정홈(62), 걸개(65) 및 스토퍼(64)는 일자형 슬라이딩바(61)의 상단(외측)에 구성되되 폭방향으로 마주보고 한쌍씩 구성되며, 일자형 슬라이딩바(61)와 컨텍부(63)의 사이에 구성된다. 걸개(65) 및 스토퍼(64)는 일자형 슬라이딩바(61)의 폭보다 넓게 외측으로 돌출된다. 걸개(65) 및 스토퍼(64)의 사이에 고정홈(62)이 형성되는 데, 코일스프링(80)의 일단, 즉 상단은 걸개(65) 및 스토퍼(64)의 사이, 즉 고정홈(62)에 안착되어 결합이 유지된다. 걸개(65)는 코일 스프링(80)과의 결합후 연결핀의 제조 과정이나 연결핀을 이용한 소켓의 제조과정중 코일 스프링(80)의 원지 않는 이탈을 방지하기 위한 것이며, 스토퍼(64)는 연결핀의 작동중 코일스프링(80)의 외측(상방) 이탈을 방지하기 위한 것이다.

일자형 슬라이딩바(61)에서 일측 수직측면(L6)은 코일스프링(80)의 내부면과 간격을 가지도록 하고 타측 수직측면(L5)은 코일스프링(80)의 내부면에 지속적으로 접촉토록 한다.

제 2 플런저(70)는 한 쌍의 협지형 슬라이딩바(71)(제 1 협지형 슬라이딩바(71a)와 제 2 협지형 슬라이딩 바(71b)), 걸개(74)(제 1 걸개(74a)와 제 2 걸개(74b)), 스토퍼(73)(제 1 스토퍼(73a)와 제 2 스토퍼(73b)), 고정홈(72)(제 1 고정홈(72a)과 제 2 고정홈(72b)), 연장부(77)(제 1 연장부(77a)와 제 2 연장부(77b)), 절곡부(76)(제 1 절곡부(76a)와 제 2 절곡부(76b)) 및 컨텍부(75)를 포함하여 구성된다. 제 2 플런저(70)는 구성요소들이 일체로 구성되되, 도 5(b)에 도시된 전개도와 같이 타발, 압입 및 코이닝된 금속 판형재가 절곡 등에 의해서 도 5(c)와 같은 형상으로 가공될 수 있다.

한쌍의 협지형 슬라이딩바(71:71a, 71b)는 일자형 슬라이딩바(61)를 협지한 상태로 상대적인 슬라이딩이 가능하며, 각 슬라이딩바는 대략 일자형의 평판 스틱 모양을 하고 있다. 컨텍부(75)는 외부와의 접촉을 위한 것으로서, 예를 들면 PCB의 패드에 접촉하는 데, 도시된 바와 같이 사각의 평면, 또는 이러한 평면과 코이닝된 돌출부분(도 5(b) 참조)을 가진 형상이거나, 크라운(crown) 형상이거나, 산(山) 형상, 원뿔(cone) 형상 또는 반구 형상의 팁(tip) 등과 같이 접촉 대상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

고정홈(72), 걸개(74) 및 스토퍼(73)는 각 협지형 슬라이딩바(71)의 하방(외측)에 구성되되 폭방향으로 마주보고 한쌍씩 구성되며, 협지형 슬라이딩바(71)와 연장부(77)의 사이에 구성된다. 걸개(74) 및 스토퍼(73)는 협지형 슬라이딩바(71)의 폭보다 넓게 외측으로 돌출되는데, 4개의 걸개가 이루는 외경과 4개의 스토퍼가 이루는 외경은 코일스프링의 내경보다 크도록 한다.

걸개(74) 및 스토퍼(73)의 사이에 고정홈(72)이 형성되는 데, 코일스프링(80)의 일단, 즉 하단은 걸개(74) 및 스토퍼(73)의 사이, 즉 고정홈(72)에 안착되어 코일스프링과의 결합이 유지된다. 걸개(74)는 코일 스프링(80)과의 결합후 연결핀의 제조 과정이나 연결핀을 이용한 소켓의 제조과정중 코일 스프링(80)의 원지 않는 이탈을 방지하기 위한 것이며, 스토퍼(73)는 연결핀의 작동중 코일스프링(80)의 외측(하방) 이탈을 방지하기 위한 것이다.

컨텍부(75)를 중심으로 제 1 절곡부(76a) 및 제 2 절곡부(76b)의 위치에서 대략 90도 이상으로 절곡되며 절곡후 제 1 슬라이딩바(71a)와 제 2 슬라이딩바(71b) 사이의 간격은 일자형 슬라이딩바(61)의 두께 보다 작게 되도록 절곡될 수 있다. 제 1 절곡부(76a) 및 제 2 절곡부(76b)에서 절곡된 후, 제 1 연장부(76a) 및 제 2 연장부(76b)에 의하여 제 2 플런저(70)의 길이가 연장될 수 있으며 연장부의 위치는 다르게 구성될 수 있거나, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예와 같이 구성되지 않을 수도 있다.

코일스프링(80)은 제 1 플런저(60) 및 상기 제 2 플런저(70)를 지지하여 탄성력을 부여하는 데, 그 일단(상단)은 제 1 플런저(60)에 구성되는 2개의 고정홈(62)에 결합하며, 그 타단(하단)은 제 2 플런저(70)에 구성되는 4개의 고정홈(72)에 결합하고 있다. 따라서 결합후 제 1 플런저(60) 및 상기 제 2 플런저(70)와 코일슬프링(80) 사이의 상대적 자세가 어느 정도 정렬된다.

각 협지형 슬라이딩바(71)는 폭방향의 양쪽에 각각 수직측면(L1~L4)을 구비하는 데, 수직측면의 폭은 협지형 슬라이딩바(71)의 두께가 된다. 제 1 협지형 슬라이딩바(71a)에는 제 1 수직측면(L1)과 제 2 수직측면(L2)을 구비하며, 제 2 협지형 슬라이딩바(71b)에는 제 3 수직측면(L3)과 제 4 수직측면(L4)을 구비한다.

도 6(a)는 코일스프링과 제 2 플런저만을 도시한 수직 단면도이고 도 6(b)는 B-B 위치에서 코일스프링, 제 1 플런저 및 제 2 플런저를 모두 도시한 횡단면도이다.

제 2 플런저의 중심(C1)으로부터 폭방향에 있는 어느 하나의 제 1 고정홈(72a)까지의 거리(S1)와 다른 하나의 제 1 고정홈(72a)까지의 거리(S2)는 동일하며, 또한, 제 2 플런저의 중심(C1)으로부터 폭방향에 있는 어느 하나의 제 2 고정홈(72b)까지의 거리(S1)와 다른 하나의 제 2 고정홈(72b)까지의 거리(S2)는 동일하다. 즉, 제 2 플런저(70)의 수직 중심(C1)으로부터 코일스프링(80)의 일단이 결합되는 일측 고정홈(72a 또는 72b)까지의 거리(S1)와 동일한 협지형 슬라이딩바(21)가 있는 타측 고정홈(72a 또는 72b)까지의 거리(S2)는 동일하다.

협지형 슬라이딩바(71: 71a, 71b)의 각각은 연장부의 폭보다 작은 폭을 가진다.

협지형 슬라이딩바(71)의 각각은 제 2 플런저(70)의 수직 중심(C1)으로부터 이격된 위치에 수직 중심(C2)을 가지는 데, 달리보면 제 2 플런저(70)의 수직 중심(C1)으로부터 제 1 수직측면(L1)까지의 거리와 제 2 수직측면(L2)까지의 거리가 다르며, 제 2 플런저(20)의 수직 중심(C1)으로부터 제 3 수직측면(L3)까지의 거리와 제 4 수직측면(L4)까지의 거리가 다르다.

협지형 슬라이딩바에 있는 제 1 수직측면(L1)과 제 2 수직측면(L2)은, 그리고 제 3 수직측면(L3)과 제 4 수직측면(L4)은 제 2 플런저의 수직중심으로 부터 서로 다른 거리에 있으므로 서로 비대칭의 위치에 있으며, 코일스프링의 내경과 비교하여도 서로 비대칭의 위치에 있다.

제 1 협지형 슬라이딩바의 제 1 수직측면(L1)과 제 2 협지형 슬라이딩바의 제 4 수직측면(L4)은 코일스프링(80)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되며, 제 1 협지형 슬라이딩바의 제 2 수직측면(L2)과 제 2 협지형 슬라이딩바의 제 3 수직측면(L3)은 코일스프링(80)의 내주면과 이격하여 배치된다.

4개의 고정홈(72)을 가진 제 2 플런저(70)와 코일스프링(80)는 보다 정확히 정렬되어 정렬이 유지될 수 있는데, 제 1 협지형 슬라이딩바의 제 1 수직측면(L1)과 제 2 협지형 슬라이딩바의 제 4 수직측면(L4)은 코일스프링(80)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치된다.

일자형 슬라이딩바(61)의 일측 수직측면(L5)은 코일스프링(80)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되고, 협지형 슬라이딩바(71)의 일측 수직측면(L1, L4)은 상기 코일스프링(80)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치된다. 일자형 슬라이딩바(61)의 타측 수직측면(L6)은 코일스프링(80)의 내주면과 이격하여 배치되고, 협지형 슬라이딩바(71)의 타측 수직측면(L2, L3)은 상기 코일스프링(80)의 내주면과 이격하여 배치된다.

코일스프링(80)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 일자형 슬라이딩바(61)의 일측 수직측면(L5)과, 코일스프링(80)의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 협지형 슬라이딩바(71)의 일측 수직측면(L1, L4)은 서로 반대방향을 바라본다.

제 1 수직측면(L1), 제 4 수직측면(L4) 및 제 5 수직측면(L5)은 코일스프링의 내주면과 탄성적으로 접촉되는 데, 제 1 수직측면(L1) 및 제 4 수직측면(L4)이 코일스프링의 내주면을 미는 방향과 제 5 수직측면(L5)이 코일스프링의 내주면을 미는 방향은 서로 엇갈린 반대방향이고 코일스프링의 중심축을 기준으로 서로 대칭일 수 있다.

제 1 수직측면(L1), 제 4 수직측면(L4) 및 제 5 수직측면(L5)은 코일스프링의 내경을 확장시키려는 힘을 가하는 반면, 코일스프링은 내경이 확장되지 않으려는 탄성력을 제 1 수직측면(L1), 제 4 수직측면(L4) 및 제 5 수직측면(L5)에 인가함으로써, 코일스프링과 제 1 수직측면(L1), 제 4 수직측면(L4) 및 제 5 수직측면(L5) 사이에 탄성적 접촉이 보장된다. 이를 위해 예를들면 조립전 코일스프링의 내경은 원형이었지만 조립후 코일스프링의 내경은 약간 찌부러진 타원형이 되도록 설계될 수 있다.

코일스프링과 제 1 수직측면(L1), 제 4 수직측면(L4) 및 제 5 수직측면(L5) 사이에 탄성적 접촉이 보장되면서도, 제 2 수직측면(L2), 제 3 수직측면(L3) 및 제 6 수직측면(L6)와 코일스프링의 내경 사이에는 이격 거리(D5, D6, D7)를 가진다. 이에 따라 코일스프링과 제 1 플런저(60) 및 제 2 플런저(70)는 원활하게 작동할 수 있다. 제 1 플런저(60) 및 제 2 플런저(70)의 작동과 코일 스프링의 압축 및 신장이 원활하면서도 코일스프링과 제 1 수직측면(L1), 제 4 수직측면(L4) 및 제 5 수직측면(L5) 사이에 탄성적 접촉이 보장된다.

전술한 바와 같이 종래 연결핀에서는 때에 따라 산발적으로 나타나는 전기적 특성 저하의 문제가 있으나, 본 발명의 구조에 따르면, 제 1 플런저 및 제 2 플런저의 수직측면이 코일스프링의 내측면에 대하여 탄성적 접촉을 하면서 수직측면에 접촉하는 코일 스프링의 각 턴(turn)을 전기적으로 동일 노드로 연결시켜줌으로써, 전기적 특성의 저하를 방지하고 안정적인 전기적 특성을 가질 수 있게 하는 효과가 있다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀에서 제 2 플런저의 변형예를 도시한 사시도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결핀과 비교하여, 연장부(27)가 생략되었으며 변형예의 돌출 컨텍부(28)는 제 1 실시예의 컨텍부(25)와 스토퍼(23)의 기능을 함께 수행한다. 돌출 컨텍부(28)는 코일스프링(30)의 일단이 하방(외측)으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 폭방향으로 돌출되었으며, 돌출 컨텍부(28)의 저면은 외부(예를 들면 PCB의 패드)와 접촉하는 기능을 수행한다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀에서 제 2 플런저의 변형예를 도시한 사시도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결핀과 비교하여, 연장부(77)가 생략되었으며 변형예의 돌출 컨텍부(78)는 제 2 실시예의 컨텍부(75)와 스토퍼(73)의 기능을 함께 수행한다. 돌출 컨텍부(78)는 코일스프링(80)의 일단이 하방(외측)으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 폭방향으로 돌출되었으며, 돌출 컨텍부(78)의 저면은 외부(예를 들면 PCB의 패드)와 접촉하는 기능을 수행한다. 변형예들에서 제 1 실시예 또는 제 2 실시예와 동일 도면부호의 구성요소는 제 1 실시예 또는 제 2 실시예의 구성과 동일하므로 구체적 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예들에서 제 1 플런저 및 제 2 플런저의 각각은 금속 판형재로부터 형성된 것이다. 금속 판형재에 대한 타발, 절곡, 압입 및 코이닝을 포함할 수 있으며, 이들을 일관 공정으로 수행하는 프로그레시스 스템핑에 의해서 제조될 수 있다.

10, 60 : 제 1 플런저 11,61 : 일자형 슬라이딩바
12, 62 : 고정홈 13, 63 : 컨텍부
20, 70 : 제 2 플런저 21, 71 : 협지형 슬라이딩바
22, 72 : 고정홈 25, 75 : 컨텍부
30, 80 : 코일스프링 L1, L2, L3, L4, L5, L6 : 수직측면

Claims (14)

1. 연결핀에 있어서,
   일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저;
   상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저;
   상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링;를 포함하되,
   상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되어 상기 일측 수직측면에 접촉하는 상기 코일 스프링의 각 턴(turn)을 상기 제 2 플런저에 전기적으로 연결시키며,
   상기 협지형 슬라이딩바의 타측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면과 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는,
   연결핀.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하는 한쌍의 협지형 슬라이딩바에 있는 수직측면들에 있어서,
   어느 하나의 협지형 슬라이딩바에 있는 수직측면과 다른 하나의 협지형 슬라이딩바에 있는 수직측면은, 상기 코일 스프링의 중심축을 기준으로 서로 대칭적인 위치에 있는,
   연결핀.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 협지형 슬라이딩바의 각각은,
   상기 일자형 슬라이딩바의 좌우폭 보다 작은 좌우폭을 가지는,
   연결핀.
8. 연결핀에 있어서,
   일자형 슬라이딩바를 구비하는 제 1 플런저;
   상기 일자형 슬라이딩바를 협지한 상태로 슬라이딩가능한 한쌍의 협지형 슬라이딩바를 구비하는 제 2 플런저;
   상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저를 지지하여 탄성력을 부여하는 코일스프링;를 포함하되,
   상기 일자형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되어 상기 일자형 슬라이딩바의 상기 일측 수직측면에 접촉하는 상기 코일 스프링의 각 턴(turn)을 상기 제 1 플런저에 전기적으로 연결시키며,
   상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되어 상기 협지형 슬라이딩바의 상기 일측 수직측면에 접촉하는 상기 코일 스프링의 각 턴(turn)을 상기 제 2 플런저에 전기적으로 연결시키며,
   상기 일자형 슬라이딩바의 타측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면과 이격하여 배치되고, 상기 협지형 슬라이딩바의 타측 수직측면은 상기 코일스프링의 내주면과 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는,
   연결핀.
9. 삭제
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 상기 일자형 슬라이딩바의 일측 수직측면과, 상기 코일스프링의 내주면에 지속적으로 접촉하도록 배치되는 상기 협지형 슬라이딩바의 일측 수직측면은 서로 반대방향을 바라보는,
    연결핀.
11. 삭제
12. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 협지형 슬라이딩바의 각각에서,
    상기 제 2 플런저의 수직 중심으로부터 상기 코일스프링의 일단이 결합되는 일측 고정홈까지의 거리와 동일한 협지형 슬라이딩바의 타측 고정홈까지의 거리는 동일한,
    연결핀.
13. 삭제
14. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 플런저 및 상기 제 2 플런저의 각각은 금속 판형재로부터 형성된 것인,
    연결핀.

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