KR20020035864A

KR20020035864A - 도전성 접촉자

Info

Publication number: KR20020035864A
Application number: KR1020027003052A
Authority: KR
Inventors: 가자마도시오
Original assignee: 마에다 츠구요시; 닛폰 하츠죠 가부시키가이샤
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-05-15
Also published as: TW521149B; WO2001018553A1; JP4574096B2; US6717421B1; KR100629977B1; AU6874300A

Abstract

도전성 접촉자 고밀도 설계에 있어서, 도전성 패치가 비도전성 지지 시트의 표면에 그 관통 공을 덮도록 부착되고, 도전성 탄성 접촉 부재의 기단이 상기 패치에 부착된다. 관통 공 내에 배치된 땜납 덩이에 의하여 상기 패치가 회로 기판의 단자에 물리적이고 또한 전기적으로 접속된다. 패치를 지지 시트의 뒷면에 부착할 수도 있다. 이 경우, 도전성 탄성 접촉 부재의 기단 일부가 관통 공 내에 수용하게 된다. 본 발명의 도전성 접촉자는 지극히 작은 도전성 탄성 접촉 부재를 복수 개 인접하여 배치시키는 것과 같은 고밀도 설계에 적합하고 또한 제조가 용이하다.

Description

도전성 접촉자{Conductive contact}

프린트 배선판의 도체 패턴이나 전자 부품 등 전기적인 검사(오픈 쇼트 테스트, 환경 테스트, 번인 테스트 등)를 실시하기 위해서, 또는 웨이퍼 테스트용 등 콘택트 프로우브나 반도체 소자(LGA·BGA·CSP·베어칩)용 소켓(제품용도 포함됨) 및 커넥터에 다양한 구조의 도전성 접촉자가 사용되고 있다.

이러한 반도체 소자용 소켓에 의해서 취급되는 신호 주파수는 최근 고속 반도체 소자의 요청 결과, 수 백MHz의 것도 사용되도록 되어 있다. 따라서 그와 같은 고속으로 동작되는 반도체 소자에 사용되는 소켓에는 그 도전 부품인 도전성 접촉자에 저 인덕턴스화 및 저 저항화를 한층 촉진시키는 것이 요구되므로, 예를 들면 동일 출원인에 의한 일본 특허출원 평8-188199호 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 코일 스프링의 코일 단부를 피접촉체에 접촉시키는 접촉 부재로 하고 접촉 부재와 압축 코일 스프링을 일체화하며 저 인덕턴스화 및 저 저항화를 향상시킨 것이 있다.

상기한 바와 같이 코일 스프링만으로 형성된 코일 형상 탄성 접촉 부재로 된 도전성 접촉자에 있어서는, 코일 스프링과 접촉 부재의 접속부 길이를 생략할 수 있기 때문에, 서로 병렬에 복수 개 설치한 경우에는 전체를 박형화할 수 있으며, 또한 상기한 바와 같은 고주파 특성을 향상시킬 수 있다. 그렇지만, 도전성 접촉자를 회로 기판(검사 회로와의 중계용 기판 등)에 배치해서 사용할 경우에는, 코일 스프링의 한쪽 단부를 회로 기판 단자에 납땜 등으로 접합하므로 최근 좁은 피치화에 대응하여 매우 작아진 코일 스프링의 경우에는 취급하기가 어렵다.

또한, 납땜할 때 납Eoa의 사양이 한정되는 것 등 제한이 있다. 예를 들어, 코일 형상 탄성 접촉 부재의 한쪽 코일 단부를 사용자가 검사용 머더보드 등 회로 기판에 납땜을 할 때에 프린트 배선 기판 등에서 행하는 마스크에 의한 납땜 도포 조건으로는 지극히 작은 코일 형상 탄성 접촉 부재에 있어서 그 성긴 권선부까지 땜납이 모세관 현상에 의하여 상승하기 쉬우므로 납땜 도포 두께를 엄밀히 조정할 수 있는 방법에 따른 특수한 납땜 도포를 실시할 필요가 있으며, 납땜 작업을 용이하게 실시할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 한쪽 코일 단부만을 밖으로 내도록 코일 형상 탄성 접촉 부재를 수용할 수 있는 홀더 공(孔)을 설치한 판상 하우징을 사용할 경우에는 회로 기판에 납땜을 하기 전에 홀더 공에서 코일 형상 탄성 접촉 부재가 빠지지 않도록 할 필요가 있기 때문에 구조가 복잡해지기 쉽다.

본 발명은 반도체 관련 제품의 전기적인 테스트를 할 때 사용되는 각종 소켓이나 웨이퍼 테스트용, 웨이퍼 레벨 번인(burn-in)용 등의 프로우브에 사용하기 적합한 도전성 접촉자에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 도전성 접촉자에 있어서 중계 회로기판이 장착되기 전 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 도전성 접촉자의 요부 분해 사시도이다.

도 3은 중계 회로 기판이 장착된 후의 상태를 도시하는 도 1과 같은 도면이다.

도 4는 접촉 부재가 반도체 소자의 단자에 당접한 상태를 도시하는 도 1과 같은 도면이다.

도 5는 양단이 연삭된 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재의 종단면도이다.

도 6은 일단만이 연삭된 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재의 종단면도이다.

도 7은 기단부에 축경 단부가 감입되어 있는 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재의 종단면도이다.

도 8은 하우징 시트를 구비한 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 도 8과 같은 도면이다.

도 10은 중계 회로 기판이 장착되기 전 상태를 도시하는 본 발명의 제4 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도 11은 중계 회로 기판이 장착된 후의 상태를 도시하는 도 10과 같은 도면이다.

도 12는 중계 회로 기판이 장착되기 전의 상태를 도시하는 본 발명의 제5 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도 13은 중계 회로 기판이 장착된 후의 상태를 도시하는 도 12와 같은 도면이다.

도 14는 중계 회로 기판이 장착되기 전의 상태를 나타내는 본 발명의 제6 실시예를 도시한 종단면도이다.

도 15는 축선 방향 돌기부가 설치되기 전에 있어서 도 14에 도시된 패치의 상태를 도시하는 종단면도이다.

도 16은 중계 회로 기판이 장착된 후의 상태를 도시하는 도 14와 같은 도면이다.

도 17은 중계 회로 기판이 장착되기 전의 상태를 도시하는 본 발명의 제7 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도 18은 축선 방향 돌기부가 설치되기 전에 있어서 도 17에 도시된 패치 상태를 도시하는 종단면도이다.

도 19는 중계 회로 기판이 장착된 후의 상태를 도시하는 도 17과 같은 도면이다.

도 20은 납땜 볼에 접촉하도록 적합해진 본 발명의 제8 실시예를 도시하는 종단면도이다.

도 21은 본 발명의 제9 실시예에 사용되는 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재의 종단면도이다.

도 22는 코일 형상 탄성 접촉 부재가 납땜 볼에 접촉한 상태를 나타내는 본 발명의 제9 실시예를 도시하는 도 20과 같은 도면이다.

도 23은 탄성 접촉 부재로서 판 스프링을 사용한 본 발명의 제9 실시예를 도시하는 종단면도이다.

이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 본 발명의 주된 목적은 고정밀도 설계에 적합하고 제조가 간편한 도전성 접촉자를 제공함에 있다.

본 발명의 둘째 목적은 고정밀도 설계에 적합하며 고주파 성능이 우수한 도전성 접촉자를 제공함에 있다.

본 발명의 셋째 목적은 낮은 전기 저항을 갖는 도전성 접촉자를 제공함에 있다.

본 발명의 넷째 목적은 경제적인 도전성 접촉자를 제공함에 있다.

이러한 목적은 본 발명에 의하면 도전성 접촉자로서 표면 및 뒷면을 가짐과 동시에 적어도 하나의 관통 공을 갖는 비도전성 지지 시트와, 상기 관통 공에 인접하는 지지 시트 부분에 고착된 도전성 패치와, 상기 패치에 고착된 기단 및 상기 지지 시트의 상기 표면에서 돌출하는 유단(遊端)을 갖는 도전성 탄성 접촉 부재와, 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 배치되고 내부 회로 및 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 대향하는 단자를 구비한 회로 기판을 구비하며, 상기 패치를 상기 단자에 물리적으로 또한 전기적으로 접속하는 도전성 접합 부재를 가지고 상기 지지 시트가 상기 회로 기판에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자를 제공함으로써 달성된다.

이와 같이 지지 시트에 탄성 접촉 부재가 일체화되기 때문에 지지 시트를 통해서 탄성 접촉 부재를 취급할 수 있다. 이는, 특히 하나의 지지 시트에 다수의 탄성 접촉 부재를 설치한 경우에 유용하다. 또한, 지지 시트에는 용이하게 관통 공을 설치할 수 있으며 이 관통 공에 일부를 향하게 하도록 도전성 패치를 지지 시트에 고착시킴으로써 관통 공에 납땜이나 땜납 재료 또는 도전성 접착제 등으로 이루어지는 도전성 접합 부재를 충전한 상태에서 지지 시트를 회로 기판 단자에 물리적으로 접합함과 동시에 도전성 접합 부재를 통해서 탄성 접촉 부재와 단자를 전기적으로 접속할 수 있다. 접촉부를 통하지 않음으로써 고주파 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 탄성 접촉 부재가 코일 스프링으로 이루어지고 그 한쪽 코일 단부가 상기 도전성 패치에 고착되어 있는 것에 의하면 코일 스프링을 사용한 도전성 접촉자를 용이하게 구성할 수 있다. 또한 상기 한쪽 코일 단부가 상기 코일 스프링의 축선에 직교하는 면 위에 위치되도록 형성되는 것에 의하면 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재를 장착할 때 직각도를 용이하게 확보할 수 있어서 쉽게 장착된다.

또한, 상기 코일 스프링의 다른 쪽 코일 단부에, 축선 방향 압축 시에 상기 코일 스프링 안쪽에 수용되도록 권회된 직경이 작은 권선부가 설치되어 있다면 피접촉체에 당접하는 접촉 면적이 넓어지므로 집중 하중을 방지할 수 있으며, 특히 납땜 볼 등에 코일 단부가 접촉하도록 한 경우에 납땜 볼 등에 압흔이 생기는 것을 방지할 수 있다.

상기 지지 시트의 상기 표면에 하우징 층을 배치하고 당해 하우징 층이 상기 압축 코일 스프링의 유단이 돌출해야 할 하우징 공을 갖는 것으로 함으로써 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재가 옆 방향으로 쓰러지는 것을 방지할 수 있다. 상기 하우징 공에 있어서 상기 지지 시트에서 이반하는 쪽 단부에 내향 플랜지를 설치하고, 당해 플랜지가 상기 압축 코일 스프링 유단의 돌출 길이를 제어하는 것으로 할 수 있다. 또한, 도전성 탄성 접촉 부재가 한쪽 지지 판 스프링으로 이루어지는 것으로 할 수도 있다.

본 발명의 적합한 실시예에 의하면 상기 패치 중 적어도 일부가 상기 관통 공 내부를 향해서 노출되도록 상기 패치가 상기 지지 시트의 상기 표면에 부착된다. 상기 패치가 상기 관통 공을 전체적으로 덮고 또한 중앙 공을 갖는 것으로 할 수 있다.

상기 패치의 적어도 일부가 상기 관통 공 내부를 향해서 노출되도록 상기 피치가 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 부착되어 있는 것으로 할 수도 있다. 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재의 기단부를 유지할 편의성 점에서 상기 패치가 상기 관통 공 내부를 향해서 돌입하는 축선 방향 돌기부를 갖는 것으로 할 수 있다. 축선 방향 돌기부는 통상적으로 환상 또는 원통 형상 돌기부로 이루어지는 것으로 하고 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재의 기단부를 그것에 감입 또는 감장(嵌裝)할 수 있다.

이러한 도전성 접촉자는 표면 및 뒷면을 가짐과 동시에 적어도 하나의 관통 공을 갖는 비도전성 지지 시트를 준비하는 과정과, 상기 관통 공에 인접하는 지지 시트 부분에 도전성 패치를 고착하는 과정과, 유단이 상기 지지 시트의 상기 표면에서 돌출되도록 도전성 탄성 접촉 부재의 기단을 상기 패치에 고착하는 과정과, 내부 회로 및 한쪽 면에서 노출되는 단자를 구비한 회로 기판을 준비하는 과정과, 상기 패치 및 상기 회로 기판 단자의 적어도 한쪽에 납땜 또는 땜납 재료를 배치하는 과정과, 상기 회로 기판 단자가 상기 패치에 정면 대향하도록 상기 회로 기판을 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 배치하는 과정과, 상기 납땜 또는 땜납 재료를 용해 및 재응고시켜서 상기 패치를 상기 단자에 물리적 및 전기적으로 접속하는 과정을갖는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자의 제조 방법에 의하여 제조할 수 있다.

이하, 첨부 도면에 도시된 구체적인 예에 근거하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 도전성 접촉자(1)의 종단면도이다. 본 도전성 접촉자(1)는 도전성 스프링재를 코일 형상으로 감은 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 사용해서 구성되어 있다. 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)는 그 축선 방향 중간부의 소정 피치로 감겨진 성긴 권선부(2a)와, 그 성긴 권선부(2a) 한쪽 축선 방향 쪽에서 축선 방향 바깥쪽으로 끝이 좁아지는 원추 형상으로 밀착하게 감긴 전극부(2b)와, 상반된 다른 쪽 축선 방향 쪽에서 성긴 권선부(2a)와 동일 직경으로 감긴 밀착 권선부(2c)로 이루어진다.

도 1에 있어서 아래쪽 밀착 권선부(2c)가 비도전성 지지 시트(3)에 고착된 도전체로서의, 예를 들면 강제 금속막으로 이루어지는 패치(4)에 납땜(도면 중 W에 의해서 도시됨)되어 있다. 지지 시트(3)에는 상기 패치(4)가 설치된 부분에 두께 방향에 관통되도록 식각이나 레이저 가공 등으로 가공된 관통 공(3a)이 설치되어 있다.

관통 공(3a) 내에는 패치(4)의 관통 공(3a)을 향하는 부분을 사용해서 접착지지된 납땜 덩이(5)가 관통 공(3a)에서 바깥쪽(패치(4)와는 상반된 쪽)에 융기될 정도로 충전되어 있다. 상기 납땜(W) 및 납땜 덩이(5)는 프린트 배선 가판 등 납땜 접착에 사용되는 통상적인 납땜이어도 된다. 그리고 시트(3)와 패치(4)의 접착에 있어서는 접착재로 접합하면 된다. 또는, 소정 온도까지 가열했을 때에 그 표면이 열 용융되어서 냉각 시에 접착력이 생기는 열 융착 내열 수지재에 의해서 지지 시트(3)를 형성함으로써 그 열 융착성이 생기는 표면을 접착재로서 사용하도록 해도 좋다. 이 경우에는 지지 시트(3)를 지극히 얇은 두께(예컨대 25㎛)의 필름 상태로 형성하고 다수의 패치(4)를 용이하게 접착할 수 있다. 지지 시트(3)를 가급적으로 얇게 하는 것은 도전성 접촉자 전체의 높이가 낮아지게 되어 장치 전체의 박형화에 유효하다.

본 발명에 근거를 둔 도전성 접촉자에 있어서는 단독으로 사용하는 것은 당연히 가능하지만, 도 2에 도시되는 바와 같이 하나의 지지 시트(3)에 복수의 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 각각 서로 병렬로 배치한 복수 핀 도전성 접촉자 유닛으로 사용하기에 적합하다. 그리고, 도 2 이외의 도면에서는 설명상 하나의 도전성 접촉자만을 도시하고 있으나, 대상이 되는 반도체 제품이 다수 핀인 경우에는 대응되는 숫자의 복수 코일 형상 탄성 접촉 부재를 도 2와 같이 배치해서 사용한다.

도 2에는 도시되지 않은 검사 회로에 접속된 회로 기판으로서의 중계 기판(6)의 일부가 도시되고 있다. 그 기판(6)의 표면에는 검사 대상이 되는 칩의 단자 배열에 맞춰진 위치에 페이스트 상태의 크림 땜납(7)이 배치되어 있다. 이 크림 납땜납(7)에 도 2의 화살표로 도시되는 바와 같이 납땜 덩이(5)의 위치에 맞추어 중계 기판(6)에 지지 시트(3)를 중첩시키고 리플로우 공정으로 양자를 서로 융착해서 도 3에 도시되는 바와 같이 중계 기판(6)에 지지 시트(3)(도전성 접촉자(1))를 일체화시킨다.

그리고, 도 3에 도시되는 바와 같이 중계 기판(6)에는 내부 배선층(8)이 설치되어 있으며 중계 기판(6) 표면의 일부에 홈이 형성되어 내부 배선층(8)의 일부가 노출되고 랜드(8a)가 형성되어 있으며, 그 랜드(8a) 부분에 상기 크림 땜납(7)이 미리 마스킹에 의한 도포 등으로 마련되어 있다.

이와 같이 검사 회로에 접속된 도전성 접촉자(1)에 대해서 도 4에 도시되는 바와 같이 검사 대상인 칩(9)을 중계 기판(6)에 겹쳐지도록 하여 상대적으로 근접시키고 그 패드(9a)에 도전성 접촉자(1)의 전극부(2b)를 당접시킨다. 또한, 칩(9)을 소정의 양으로 근접시킴으로써 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)가 압축 변형되므로 전극부(2b)를 소정의 스프링 하중력으로 패드(9a)에 가압하는 것이 가능하여 확실하고도 안정된 접촉 상태가 얻어진다.

이와 같이 번인 등 테스트를 실시하지만 전류는 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 밀착하게 감겨진 전극부(2b) 및 밀착 권선부(2c)에 있어서는 코일 축선 방향에 흐르고 성긴 권선부(2a)(도시된 예에서는 약 한 번 권회됨)에서만 주연 방향으로 흐름으로써 전류의 경로 길이는 지극히 짧고 고주파수 신호의 전송에 대한 저 저항·저 임피던스화에 유효하다. 또한, 중계 기판(6)으로의 접속도(예를 들어서 양단 가동형 도전성 접촉자와 같이) 전극부의 당접에 의한 것뿐 아니라 납땜 부착되어 있는 것에서 그 접속부에서의 접촉 저항에 의한 영향도 없다. 또, 상기한바와 같이 시트 형상 지지 시트(3)를 가급적으로 얇게 함으로써 도전성 접촉자(1)의 높이(코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 축선 방향 길이)도 가급적으로 낮게 할 수 있으며 도전성 접촉자 유닛으로서의 장치 전체의 박형화를 향상시킬 수 있다.

그리고 코일 형상 접촉 부재(2)에 있어서는 피접촉체에 전극부(2b)를 코일 축선 방향으로 당접시키는 것이 바람직하며, 지지 시트(3)에 접합할 때에 직각도가 나와 있으면 좋다. 이를 위하여 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)에 있어서 밀착 권선부(2c)의 코일 단부를 연삭하여 도 5에 도시되는 바와 같이 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 코일 축선(도면의 중심선)에 대해서 연삭 면(2d)을 직각으로 형성하면 좋다. 이렇게 함으로써, 지지 시트(3) 위에 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 용이하게 배치할 수 있다. 도 5에 도시된 것은 양단 연삭한 것으로서 전극부(2b)의 코일 단부에도 마찬가지로 코일 축선에 직각인 연삭 면(2e)이 형성되어 있으며 이로 인하여 도 4에 도시되는 바와 같이 평탄 면 형상의 패드(9a)에 전극부(2e)를 안정적으로 당접시킬 수 있다. 특히, 패드(9a)로의 접촉 면적이 넓은 것에서 국소적으로 접촉압이 낮아지는 것을 방지할 수 있으며, 예를 들어 패드(9a)가 부드러운 경우에는 손상이 생기지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 각도를 확보하는 것만으로도 되는 경우에는 도 6에 도시되는 바와 같이 밀착 권선부(2c)에만 연삭 면(2d)을 마련한 한쪽 연삭이어도 좋다. 또한, 도 7에 도시되는 바와 같이 밀착 권선부(2c)의 코일 단부를 형성하는 한 번 권회된 부분을 인접하는 권선부 안쪽에 들어가도록 권회한 축경 단부(2f)를 마련하고 그 축경 단부(2f)가 코일 축선에 대해서 직각이 되도록 해도 좋다. 이 경우에는 밀착권선부(2c)의 내주면과 축경 단부(5f)의 극간에 땜납(상기 도시 예의 W)이 스며들기 쉬워지며 성긴 권선부(2a)로의 납땜 상승을 적절하게 억제할 수 있다. 땜납이 성긴 권선부(2a)에 도달하면 필요한 가요성이 얻어지지 않을 경우가 있다.

또한, 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 쓰러짐을 방지해서 코일 축선 방향으로의 당접 상태를 얻기 위해서는 도 8에 도시되는 바와 같이 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 동축적으로 수용하기 위한 홀더 공(11)을 마련한 하우징 시트(12)를 사용해도 좋다. 이 경우에는 도 1의 상태 것에 하우징 시트(12)를 도면 위쪽에서 덮도록 해서 지지 시트(3)와 접합시킬 수 있으며, 이 경우에는 접착제나 접착 시트를 사용할 수 있다. 또는 상기와 마찬가지로 시트(3)의 열 융착 특성을 이용해도 좋다.

홀더 공(11)은 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 전극부(2b) 돌출 요부만을 바깥쪽(도면의 위쪽)에 노출시킨 상태로 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 수용하도록 형성되어 있다. 그리고 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 빠짐 방지, 돌출 양의 정량화 및 센터링화를 위해서 홀더 공(11)의 개구 단부에 전극부(2b)의 큰 직경부를 충당(衝當)시키기 위한 테이퍼 면을 갖는 내향 플랜지부(12a)가 마련되어 있다.

도 9는 도 8에 있어서의 내향 플랜지부(12a)를 마련하지 않고 홀더 공(11)을 스트레이트로 형성한 것이다. 이 도시 예의 경우에는 홀더 공(11)의 가공이 용이함과 동시에 지지 시트(3)와 하우징 시트(12)를 상기와 마찬가지로 접합한 뒤에 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 홀더 공(1) 내에 떨어뜨려 넣도록 장착할 수 있어서 조립의 자유도가 높다. 또한, 지지 시트(3)와 하우징 시트(12)를 금형 등에 의하여동일 재료에 의하여 성형할 수 있으며 조립성이 향상된다.

도 1의 것에서는 패치(4)의 뒷면(관통 공(3a) 쪽)에 납땜 덩이(5)를 마련한 예를 도시했지만, 패치(4)의 뒷면에는 납땜 덩이(5)를 마련할 필요는 없다. 예를 들어 도 10에 도시되는 바와 같이 패치(4) 뒷면에는 아무것도 마련하지 않게 하여 구성한 도전성 접촉자(1)의 지지 시트(3)를 중계 기판(6)에 겹치고 크림 땜납(7)을 용융하면 그 일부가 관통 공(3a) 안쪽으로 들어가기 때문에 그 들어간 땜납이 패치(4) 뒷면에 접합되어 도 11에 도시되는 바와 같이 지지 시트(3)와 중계 기판(6)이 일체화된다. 이 경우에는 크림 땜납(7)의 융기된 부분이 관통 공(3a) 안에 충전되기 때문에 지지 시트(3)와 중계 기판(6) 사이가 밀접할 수 있게 되며 박형화를 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 도 12에 도시되는 바와 같이 패치(4)의 중앙부에 관통시킨 소직경 공(4a)을 마련해도 좋다. 이렇게 함으로써 도 13에 도시되는 바와 같이 지지 시트(3)와 중계 기판(6) 양자 간을 납땜으로 접합한 경우에, 땜납(W)과 크림 땜납(7) 양쪽 땜납이 서로 이동 가능하게 되기 때문에 땜납 접합부에 기포가 생기기 어려움과 동시에 소경 공(4a)을 통해서 바깥쪽에 땜납이 빠질 수 있어서 접합부에 있어서의 땜납 양이 자연스럽게 조절되므로 땜납 양에 좌우되지 않고 지지 시트(3)와 중계 기판(6) 사이에 일정한 밀접성을 확보할 수 있다.

상기한 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 직각도를 확보함으로써 조립성도 향상시킨 것에 있어서의 다른 예를 도 14에 도시한다. 도 14에 있어서는 지지 시트(3)의 도면에 있어서의 뒷면에 패치(13)를 형성 또는 고착시키기 전 또는 그후에 패치(13)에 있어서의 관통 공(3a)을 향하는 부분에 방사 형상으로 노치를 새기고 패치(13)의 노치에 의하여 분할된 각 부분을 관통 공(3a)에서 지지 시트 위쪽으로 세워서 왕관 형상으로 한 복수 기립 편(13a)을 패치(13)에, 예를 들면 소성 가공해서 마련한 것이다.

각 기립 편(13a)에는 도 15에 도시되는 바와 같이 지지 시트(3)에 접합된 상태에서 관통 공(3a)을 향하는 면(도 15의 상면)에 미리 땜납(W)이 마련되어 있다. 그리고 상기한 바와 같이 각 기립 편(13a)을 기립시키면 이들 기립 편(13a)으로 이루어지는 주벽 형상의 외주면에 땜납(W)이 위치되기 때문에 각 기립 편(13a)의 외주면에 밀착 권선부(2c)의 내주부가 납땜되어 지지 시트(3)에 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)가 일체화된다.

그리고, 기립 편(13a) 및 관통 공(3a) 내주 면의 치수는 밀착 권선부(2c)의 코일선을 수용하는 환상 공극이 획정될 정도로 설정되어 있다. 이와 같이 함으로써 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)를 지지 시트(3)에 일체화시킨 상태에서 도 1에 도시되는 것보다 코일선이 관통 공(3a) 내에 매몰될 만큼 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 돌출을 낮게 할 수 있어서 박형화가 실현된다.

이와 같이 구성된 도전성 접촉자(1)는 도 14에 도시되는 바와 같이 땜납 페이스트(7)를 마련된 중계 기판(6)에 지지 시트(3)를 중첩시키고 땜납 페이스트(7)를 용융함으로써 패치(13) 뒷면과 기립 편(13a) 내주 면에 땜납이 접착되기 때문에 도 16에 도시되는 바와 같이 중계 기판(6)에 도전성 접촉자(1)가 일체화된다.

또한 도 17에 도시된 실시예에서는 기립 편(13a)을 지지 시트(3)와 함께 기립시키고 각 기립 편(13a) 내주 면에 밀착 권선부(2c)의 외주부를 납땜한 것이다. 이처럼 형성하기 위해서는 도 18에 도시되는 바와 같이 지지 시트(3)의 도면에 있어서의 하면에 패치(13)를 접합시키고 그 중앙부에 방사상으로 새긴 노치에 의해 복수 기립 편(13a)이 되는 부분을 형성하며, 또한, 패치(13)의 하면에 미리 납땜(W)을 마련하고 도면의 화살처럼 각 기립 편(13a)을 패치(13)의 대응되는 부분과 함께 기립시키면 좋다.

이 경우에는 밀착 권선부(2c)의 코일 단부가 기립 편(13a)에 의해서 획정되는 내공 안으로 감입하고, 또한, 패치(13) 뒷면에 닿을 수 있도록 위치시키며 밀착 권선부(2c)를 지지 시트(3)에 일체화시킬 수 있다. 이렇게 함으로써 코일 형상 탄성 접촉 부재(2)의 지지 시트(3)부터의 돌출 양을 한층(지지 시트(3) 및 패치(13) 의 전체적인 두께만큼) 줄일 수 있어서 박형화를 더욱 향상시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 도전성 접촉자(1)는 도 17에 도시된 바와 같이 땜납 페이스트(7)를 마련한 중계 기판(6)에 지지 시트(3)를 겹쳐서 땜납 페이스트(7)를 용융함으로써 패치(13) 뒷면과 밀착 권선부(2c)의 내주 면에 땜납이 접착하므로 도 19에 도시되는 바와 같이 중계 기판(6)에 도전성 접촉자(1) 적합하게 일체화된다.

또한, 피접촉체로서는 상기 도시 예에서 도시된 랜드(9a)처럼 평탄면 형상의 것에 한정되지 않고 도 20에 도시되는 바와 같이 납땜 볼(14)과 같이 볼록한 것이 있다. 이 코일 형상 탄성 접촉 부재(15)는 중간부의 성긴 권선부(15a)와 패치(4)에 납땜되는 코일 단수 쪽 밀착 권선부(15b)와, 성긴 권선부(15a)와 연속적으로 성기게 권회되어 형성된 전극부(15c)로 이루어진다.

특히, 납땜 볼(14)에 대해서 탄발적으로 전극부(15b)가 당접한 경우에, 납땜 볼(14)에 전극부(15b)가 넓은 접촉 면적에서 감싸도록 접촉하기 때문에 뾰족한 선단부에서 접촉시킨 경우에 대해서 납땜 볼(14) 표면에 압흔이 생기기 쉽다. 따라서, 검사 후에 소켓 단자 등에 납땜 볼(14)을 납땜할 때에 양호한 상태에서 납땜을 할 수 있다.

그리고, 이 스트레이트 형상의 코일 형상 탄성 접촉 부재(14)에 있어서도 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 양단 연삭, 알단 연삭, 코일 단부의 작은 직경(단면 평면화)의 각 형상으로 형성할 수 있고 또한 도 5 내지 7에서 도시된 바와 같은 효과를 가져다 줄 수 있다.

또한, 납땜 볼(14)에 대한 압흔 대책으로서 도 21에 도시되는 바와 같이 코일 형상 탄성 접촉 부재(15)의 전극부(15b)에 그 코일 단부를 바로 인접된 권선부에 대해서 접촉하지 않도록 직경을 줄인 축경 권선부(15d)를 마련하면 좋다. 이와 같이 함으로써 도 22에 도시되는 바와 같이 전극부(15b)를 납땜 볼(14)에 당접시킬 경우에 축경 권선부(15d)가 바로 근접된 권선부와 간섭하는 일 없이 성긴 권선부(15a) 안쪽으로 젖힐 수 있어서 전극부(15b)의 납땜 볼(14)에 대한 접촉 면적이 넓어지며 압흔이 생기는 것을 더욱 적절하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 각 도면 예에서는 코일 형상 탄성 접촉 부재에 대해서 도시했지만 본 발명에 의하면 탄성 접촉 부재의 형상을 코일 형상으로 한정하는 것이 아니라, 예를 들어 도 23에 도시되는 바와 같이 판 스프링을 비스듬하게 기립시킨 상태로 형성한 판 스프링 형상 탄성 접촉 부재(16)를 사용해도 좋다. 이 판 스프링 형상 탄성 접촉 부재(16)에 있어서는 그 길이 방향의 일단부로 이루어지는 기단부(16a)에, 예를 들어 관통 공(16b)을 마련하고, 관통 공(16b)에 땜납(W)을 충전하듯이 해서 기단부(16a)를 패치(4a)에 납땜해서 접합시킬 수 있다. 이 접합 기단부(16a)에서 비스듬하게 기립 방향으로 연장시켜 나온 중간부가 젖힘부(16c)가 되고 길이 방향의 타단부가 전극부(16d)가 되며 그 전극부(16d)를 랜드(9a)에 당접시킬 수 있다. 이 판 스프링 형상 탄성 접촉 부재(16)에 있어서도 다른 구성 요건은 상기 도시예와 같아도 되며 그 효과도 같다.

이와 같이 본 발명에 의하면 하나의 시트 형상 지지 시트에 다수의 탄성 접촉 부재를 마련한 경우에 있어서 취급하기 쉬운 것과 동시에 시트 형상 지지 시트에는 용이하게 관통 공을 마련할 수 있으며, 그 관통 공에 일부를 향하게 하듯이 도전체를 지지 시트에 고착함으로써 지지 시트를 관통 공에 땜납을 충전시킨 상태에서 회로 기판의 단자에 접합시킴과 더불어서 도전체를 통해서 탄성 접촉 부재와 단자를 전기적으로 접속할 수 있고, 접촉부를 통하지 않으므로 고주파 특성을 향상시킬 수 있어서 고주파화된 반도체 제품의 검사용에 적합하다.

또한 탄성 접촉 부재를 코일 스프링에 의하여 형성함으로써 콤팩트화할 수 있음과 동시에 그 한쪽 코일 단부를 코일 스프링의 축선에 직교하는 면 위에 위치시키도록 형성함으로써 코일 스프링 형상 탄성 접촉 부재를 장착할 때에 직각도를 용이하게 확보할 수 있으며 용이하게 장착시킬 수 있고, 또한 코일 스프링의 다른 쪽 스프링의 코일 단부에 축선 방향 압축 시에 코일 스프링 안쪽에 수용되도록 권회된 직경을 줄인 축경 권선부를 마련함으로써 피접촉체에 당접하는 접촉 면적이 넓어지기 때문에 집중 하중을 방지할 수 있고, 특히 납땜 볼 등에 코일 단부가 접촉하도록 한 경우에 납땜 볼 등에 압흔이 생기는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 특정된 실시예에 대해서 설명했지만, 당업자라면 청구 범위에 기재된 본 발명의 개념에서 일탈하지 않고 여러 변형·변경이 가능할 것이다.

Claims

도전성 접촉자에 있어서,

표면 및 뒷면을 가짐과 동시에 적어도 하나의 관통 공을 갖는 비도전성 지지 시트와,

상기 관통 공에 인접하는 지지 시트 부분에 고착된 도전성 패치와,

상기 패치에 고착된 기단 및 상기 지지 시트의 상기 표면에서 돌출하는 유단(遊端)을 갖는 도전성 탄성 접촉 부재와,

상기 지지 시트의 상기 뒷면에 배치되고 내부 회로 및 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 대향하는 단자를 구비한 회로 기판을 구비하며,

상기 패치를 상기 단자에 물리적으로 또한 전기적으로 접속하는 도전성 접합 부재를 가지고 상기 지지 시트가 상기 회로 기판에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 1항에 있어서, 상기 탄성 접촉 부재가 코일 스프링을 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 2항에 있어서, 상기 압축 코일 스프링에 밀착 권회된 원추부를 유단부에 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 2항에 있어서, 상기 압축 코일 스프링이 성긴 권선부를 유단부에 갖으며 접촉되어야 할 납땜 볼이 감장되도록 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 2항에 있어서, 상기 지지 시트의 상기 표면에 하우징 층을 더 구비하고, 당해 하우징 층이 상기 압축 코일 스프링의 유단이 돌출해야 할 하우징 공을 구비한 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 5항에 있어서, 상기 하우징 공에 있어서 상기 지지 시트에서 이반하는 쪽의 단부에 내향 플랜지를 구비하고, 당해 플랜지가 상기 압축 코일 스프링 유단의 돌출 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 1항에 있어서, 상기 도전성 탄성 접촉 부재가 한쪽 지지 판 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 1항에 있어서, 상기 패치 중 적어도 일부가 상기 관통 공 내부를 향해서 노출되도록 상기 패치가 상기 지지 시트의 상기 표면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 8항에 있어서, 상기 패치가 상기 관통 공을 전체적으로 덮고, 또한, 중심공을 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 1항에 있어서, 상기 패치의 적어도 일부가 상기 관통 공 내부를 향해서 노출되도록 상기 피치가 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 10항에 있어서, 상기 패치가 상기 관통 공 내부를 향해서 돌입하는 축선 방향 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 11항에 있어서, 상기 도전성 탄성 접촉 부재가 압축 코일 스프링을 갖고 상기 패치의 상기 축선 방향 돌기부가 거의 원통형을 이루며, 상기 압축 코일 스프링의 기단부가 상기 패치의 상기 원통형 축선 방향 돌기 안에 감입되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 11항에 있어서, 상기 도전성 탄성 접촉 부재가 압축 코일 스프링을 갖고 상기 패치의 상기 축선 방향 돌기부가 거의 원통형을 이루며, 상기 압축 코일 스프링의 기단부가 상기 패치의 상기 원통형 축선 방향 돌기 안에 감장되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 1항에 있어서, 상기 도전성 접합 부재가 땜납 덩이를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
제 1항에 있어서, 상기 탄성 접촉 부재의 기단부가 상기 패치에 납땜되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자.
도전성 접촉자의 제조 방법에 있어서,

표면 및 뒷면을 가짐과 동시에 적어도 하나의 관통 공을 갖는 비도전성 지지 시트를 준비하는 과정과,

상기 관통 공에 인접하는 지지 시트 부분에 도전성 패치를 고착하는 과정과,

유단이 상기 지지 시트의 상기 표면에서 돌출되도록 도전성 탄성 접촉 부재의 기단을 상기 패치에 고착하는 과정과,

내부 회로 및 한쪽 면에서 노출되는 단자를 구비한 회로 기판을 준비하는 과정과,

상기 패치 및 상기 회로 기판 단자의 적어도 한쪽에 납땜 또는 땜납 재료를 배치하는 과정과,

상기 회로 기판 단자가 상기 패치에 정면 대향하도록 상기 회로 기판을 상기 지지 시트의 상기 뒷면에 배치하는 과정과,

상기 납땜 또는 땜납 재료를 용해 및 재응고시켜서 상기 패치를 상기 단자에 물리적 및 전기적으로 접속하는 과정을 갖는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자의 제조 방법.