KR20040013135A

KR20040013135A - 접촉자

Info

Publication number: KR20040013135A
Application number: KR10-2004-7000275A
Authority: KR
Inventors: 가자마도시오
Original assignee: 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-11
Also published as: WO2003007435A1; CN1284283C; US7404717B2; CN1528034A; KR100540434B1; JPWO2003007435A1; US20040175979A1

Abstract

다리부(2b)와 몸통부(2c)와 밀착되어 감긴 네크부(2a)를 가지는 콘택트 스프링(2)과, 상기 다리부(2b)와 네크부(2a)의 돌출을 허용하여 몸통부(2c)의 이탈을 방지하는 수용(收容) 구멍(7)을 가지는 홀더(6)와, 상기 네크부(2a)에 끼워 붙이는 가이드 구멍(3)을 가지는 플로트(float)식 가이드 플레이트(5)와, 상기 홀더와 가이드 플레이트 사이에 끼워 설치되는 지지 스프링(15)에 의해 균일된 접촉 저항을 얻는다.

Description

접촉자 {CONTACTOR}

도 1 내지 도 3 (B)에 종래의 세로형 콘택터(100)를 나타낸다. 도 1은 콘택터(100)의 평면도, 도 2는 콘택터(100)의 요부 단면도, 도 3 (A)는 반도체 패키지(P)의 통전(通電) 시험을 위해, 동 패키지(P)와 배선 플레이트(4) 사이에 콘택터(100)를 끼워 만든 상태를 나타내는 단면도, 도 3 (B)는 동 통전 시험에 필요한 접촉 저항을 얻기 위해 외부 압력을 가한 상태를 나타내는 단면도이다.

상기 콘택터(100)는 도 1에 나타내는 바와 같이 매트릭스 배치되며, 도 2에 나타내는 바와 같이 상하로 긴 다수(수 십 내지 수 천개)의 콘택트 스프링(2)과, 이들 스프링(2)의 하부를 지지하고 배선 플레이트(4)의 도체부(4a)에 대해 위치 결정하는 판형의 홀더(6)와, 스프링(2)의 상부를 포착 안내해 반도체 패키지(P)의 기판(P1) 이면(裏面)의 접점(P2)에 대해 중심 내기 하는 플로트식 안내판(5)(floating guide plate 이하, 「가이드 플레이트」라고 함)으로 구성된다.

상기 콘택트 스프링(2)의 각각은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 비교적 큰 직경이며 약간 긴 듯한 몸통부(2c)와, 이 몸통부(2c)의 상단부로부터 상방으로 연장되는 비교적 작은 직경의 네크부(neck portion)(2a)와, 몸통부(2c)의 하단부로부터 테이퍼형으로 직경이 줄어들어 하방으로 연장되는 약간 짧막한 다리부(2b)를 가지며, 몸통부(2c)로부터 네크부(2a)에의 직경 치수 변화에 의해 어깨부(2d)가 구획되고, 몸통부(2c)로부터 다리부(2b)에의 직경 치수 변화에 의해 자리부(2e)가 구획된다. 콘택트 스프링(2)은 나선형으로 된 단일의 도전성 스프링 강선(鋼線)으로 구성되고, 스프링(2)의 정상 상태(즉, 무부하 상태)에서 몸통부(2c)의 상하 단부(端部)를 제외한 중간부가 "강선 직경보다 큰 감기 피치"(이하, "피치 감기"라고 함)로 되어 있고, 나머지부[즉, 네크부(2a)와, 몸통부(2c)의 상단부 및 하단부와, 다리부(2b)]가 "강선 직경과 실질적으로 동일 감기 피치"(이하, "밀착 감기"라고 함)로 되어 있다. 밀착 감기의 부분은 인접하는 권선끼리 간극 없이 접촉하여, 통형(筒形)의 도체로서 기능한다.

홀더(6)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 서로 평행하는 상면(6a) 및 하면(6b)을 구비하고, 스프링 몸통부(2c)보다 큰 직경으로 상면(6a)에 개구되어 하방으로 연장되는 하측 스프링 지지 구멍(7)과, 스프링 자리부(2e)보다 작은 직경으로 하면(6b)에 개구되어 지지 구멍(7)에 연이어 통하는 관통 구멍(7d)을 가지며, 지지 구멍(7)으로부터 관통 구멍(7d)으로의 직경 치수 변화에 의해 테이퍼형의 단부(段部)(11)가 형성된다.

콘택트 스프링(2)을 지지 구멍(7)에 넣으면, 상기 자리부(2e)가 상기 단부(11)에 자리 잡은 상태에서 스프링(2)이 고정되어 지지 구멍(7)에 의해 기립 자세로 지지되고, 스프링(2)의 상반부가 홀더 상면(6a)으로부터 돌출되고, 다리부(3b)의 하단이 홀더 하면(6b)으로부터 돌출된다.

가이드 플레이트(5)도 도 2에 나타내는 바와 같이, 서로 평행하는 상면(5a) 및 하면(5b)를 구비하고, 스프링 몸통부(2c)보다 큰 직경으로 하면(5b)에 개구되어 상방으로 연장되는 상측 스프링 지지 구멍(9)과, 스프링 몸통부(2c)보다 작은 직경으로 상면(5a)에 개구되어 하방으로 연장되고 지지 구멍(9)에 연이어 통하는 가이드 구멍(3)을 가지며, 지지 구멍(9)으로부터 가이드 구멍(3)에의 직경 치수 변화에 의해 테이퍼형의 단부(8)가 형성된다.

이 가이드 플레이트(5)는 도 1에 나타내는 바와 같이 직사각형의 외형을 가진다.

홀더 상면(6a)으로부터 돌출되는 스프링(2)의 상반부에 가이드 플레이트(5)의 지지 구멍(9)을 맞물리게 하고 가이드 플레이트(5)를 풀어 놓으면, 가이드 스프링(2)의 네크부(2a)를 지지 구멍(9)으로부터 가이드 구멍(3)으로 안내하면서 가이드 플레이트(5)가 하강하여, 상기 단부(8)가 상기 어깨부(2d)에 맞닿고, 또한 스프링 1 개당 플레이트(5)의 자중 부하(自重負荷)(L5)에 대응한 길이분만큼 스프링(2)을 줄어들게 한 상태에서 고정되어, 홀더(6)와 플레이트(5) 사이의 거리(d)가 통전 시험에 적합한 값으로 된다. 이 때, 스프링(2)의 네크부(2a)는 플레이트 상면(5a)보다 하위에 있고, 상단이 가이드 구멍(3)의 상반부에 위치한다. 각 스프링(2)의총 부담 하중을 Lt로 나타내면, 콘택터(100)의 정상 상태(도 2)에서는 Lt=L5로 된다.

콘택터(100)는 홀더 상면에 배선 플레이트(4)를 부착한 조립품의 상태[도 3 (A)로부터 패키지(P)를 제거한 상태]에서 통전 시험에 제공된다.

이 상태에서는, 홀더 하면(6b)에 밀착되는 배선 플레이트(4)의 상면과 대략 동일 평면의 도체부(4a) 상면에 콘택트 스프링(2)의 다리부(2b) 하단이 선(線)접촉되어, 스프링(2)의 자리부(2e)가 홀더(6)의 단부(11)로부터 들어 올려지고, 그만큼 가이드 플레이트(5)가 들어 올려져 홀더(6)와의 거리(d)가 증대된다.

반도체 패키지(P)의 통전 시험에 있어서는, 먼저, 상기 조립품에 대해 도 3 (A)에 나타내는 바와 같이 패키지(P)를 세트한다. 즉, 패키지(P)의 기판(P1) 이면에 돌출 설치된, 예를 들면 반구형의 전기 접점(P2)을 가이드 플레이트(5)의 가이드 구멍(3)에 맞물리게 하여, 기판(P1)의 이면을 플레이트 상면(5a)에 자리 잡게 한다. 접점(P2)이 원주형이며 굽히기 쉬운 네크부(9a)의 상단에 맞닿고, 이 상단의 내경부에 선접촉함으로써, 네크부(2)가 접점(P2)에 대해 중심 내기로 된다.

이 세트 상태에서는, 스프링 1 개당의 패키지 하중(Lp)이 각 스프링(2)에 작용하여, 그만큼 스프링(2)이 줄어들고, 홀더(6)와 가이드 플레이트(5) 사이의 거리(d)가 do로 감소되어, 스프링(2)의 총 부담 하중(Lt)은 Lt=L5+Lp로 된다.

이 때, 스프링(2)의 어깨부(2d)에서 가이드 플레이트(5)의 단부(8)를 받고 있으므로, 네크부(2a)의 가이드 구멍(3)에의 진입 깊이는 각 스프링에 대해 일정하고, 그 네크부(2a)와 대응하는 접점(P2) 사이의 접촉 정도는 접점(P2)의 가이드 구멍(3)에의 진입 깊이에 의존하며, 따라서 기판(P1)의 이면과 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)과의 면(面)접촉의 불균일 및 접점(P2)의 제작 상의 불균일에 의해, 네크부(2a)와 접점(P2) 사이의 접촉 저항이 도 1에 나타내는 콘택트 스프링(2)의 위치에 의해 약간 변화되어 균일하지 않게 된다.

그래서, 도 3 (B)에 나타내는 바와 같이, 스프링 1 개당의 부가 하중이 소정 값(La)으로 되는 외력을 가이드 플레이트(5)에 균등하게 인가(印加)해, 기판(P1)의 이면과 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)을 균일하게 면접촉시킴으로써 상기 접촉 저항의 균일화를 도모한 다음, 패키지(P)의 통전 시험을 실행한다. 이 때, 외력에 대응한 만큼 스프링(2)이 줄어들어, 홀더(6)와 가이드 플레이트(5) 사이의 거리(d)가 dt로 감소되고, 스프링(2)의 총 부담 하중(Lt)은 Lt=L5+Lp+La로 된다.

본 발명은 반도체 패키지 기판의 전기 접점(接点)과 배선 플레이트의 도체부(導體部)를 전기적으로 접속하는 콘택트 스프링(contact spring)을 구비한 도도전성 접촉자(導電性接觸子)(conductive contactor 이하, 「콘택터」라고 함)에 관한 것이다.

도 1은 종래의 콘택터의 평면도이다.

도 2는 동 요부의 단면도이다.

도 3 (A)는 동 요부에의 반도체 패키지의 세트 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3 (B)는 동 요부에서의 통전 시험 시의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 관한 콘택터의 평면도이다.

도 5는 동 요부의 단면도이다.

도 6 (A)는 동 요부에의 반도체 패키지의 세트 상태를 나타내는 단면도이다.

도 6 (B)는 동 요부에서의 통전 시험 시의 상태를 나타내는 단면도이다.

본 발명자는 상기 접촉 저항의 균일화를 도모하는 데, 이하의 점을 깨달았다.

(1) 다수의 콘택트 스프링(2)을 접점(P2)에 대해 고정밀도로 위치 결정하는 데, 홀더(6)와 가이드 플레이트(5)가 필요하다.

(2) 가이드 플레이트(5)는 그 외형 정밀도가 접점(P2)의 위치 정밀도와 상이하므로, 홀더(6) 또는 패키지 기판(P1)에 체결하지 않고, 플로트식으로 하고 싶다.

(3) 다수의 콘택트 스프링(2)을 지지하는 홀더(6)의 판두께를 늘려 강성(剛性)을 높이는 한편, 플로트식 가이드 플레이트(5)의 판두께를 줄여 강성을 낮춤으로써, 기판(P1)의 이면과 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)을 균일하게 면접촉시키는것이 용이해진다.

(4) 그러나, 다수의 콘택트 스프링(2)의 스프링 힘을 받는 가이드 플레이트(5)는 그 강성을 낮추면, 스프링 힘의 국소적 벡터 합(合) 및 총체적 벡터 합에 따른 응력을 받아 변형되는 성향이 늘어나, 기판(P1)의 이면과 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)을 균일하게 면접촉시키는 것이 어려워진다.

(5) 기판(P1)의 이면과 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)을 균일하게 면접촉시켜도, 스프링(2)의 어깨부(2d)에서 가이드 플레이트(5)의 단부(8)를 받는 구성에서는, 스프링(2)의 네크부(2a)와 접점(P2) 사이의 접촉 정도가 접점(P2)의 가이드 구멍(3)에의 진입 깊이에 의존하므로, 접점(P2)의 돌출 치수 등에 제작 상의 불균일이 있으면, 균일된 접촉 저항을 얻을 수 없다.

(6) 콘택트 스프링(2)이 지지 기능(Lt+Lp)과 탄성 접촉 기능(La로의 반력)을 겸하고 있다. 이 때문에 스프링 레이트에 설계의 자유도가 없다.

(7) 가이드 플레이트(5)를 콘택트 스프링(2) 단독으로 지지하면, 스프링의 개수 또는 스프링 힘의 변화에 기인한 외압(La)의 과대 또는 과소에 의해 내구성의 저하 또는 시험 정밀도의 저하를 초래한다.

(8) 가이드 플레이트(5)가 콘택트 스프링(2)의 하중을 받아 휨 변형을 일으키면, 내구성의 저하, 또 예를 들면 땜납 볼 접점(P2)과의 접촉 불량에 의한 시험 정밀도의 저하를 초래한다.

본 발명은 상기 (1)∼(8)항, 특히 (5), (6)항을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 접촉 저항이 균일한 콘택터를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 콘택트 스프링 설치 개수의 다소에 불구하고 안정된 작동이 얻어지고, 가이드 플레이트의 휨도 방지 가능하며, 내구성이 있고 안정된 도전성이 얻어지는 콘택터를 제공하는 것도 목적으로 하고 있다.

본 발명는 콘택트 스프링 설계의 자유도를 높이는 것도 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하는 청구항 1 기재의 발명은 다리부 및 몸통부와 밀착(密着)되어 감긴 네크부(neck portion)를 가지는 콘택트 스프링(contact spring)과, 상기 다리부와 네크부의 돌출을 허용하여 몸통부의 이탈을 방지하는 수용(收容) 구멍을 가지는 홀더와, 상기 네크부에 끼워 붙이는 가이드 구멍을 가지는 플로트(float)식 가이드 플레이트와, 상기 홀더와 가이드 플레이트 사이에 끼워 설치되는 지지 스프링

으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘택터이다.

청구항 1 기재의 발명에 의하면, 콘택트 스프링의 네크부를 가이드 플레이트의 가이드 구멍에 원하는 길이를 삽입시킬 수 있으므로, 반도체 패키지의 접점에 제작 상의 불균일이 있어도, 균일된 접촉 저항이 얻어지고, 또 가이드 플레이트가 지지 스프링에 의해 지지되므로, 콘택트 스프링의 스프링 레이트 설정의 자유도가 증가한다.

청구항 2 기재의 발명은 반도체 패키지 기판의 접점을 끼워 넣게 하는 가이드 구멍이 형성되어 있고, 상기 가이드 구멍에 끼워 넣은 상기 접점에 전기적으로 접속하도록 네크부를 향하게 하는 동시에, 다리부를 배선 플레이트의 도전부(導電部)에 전기적으로 접속하여 조립되는 콘택트 스프링을 구비한 콘택터에 있어서, 상기 가이드 구멍은 상기 콘택트 스프링을 신축 가능하게 수용하는 홀더에 대해 진퇴 가능하게 배치된 가이드 플레이트에, 상기 네크부의 삽입 통과가 가능한 구멍 직경을 가지고 관통되어 형성되어 있으며, 상기 네크부는 밀착 감기로 형성되어 상기 홀더로부터 바깥 쪽으로 돌출되는 동시에 상기 가이드 구멍에 슬라이드 가능하게 삽입되고, 상기 가이드 플레이트는 지지 스프링에 의해 상기 홀더에 대해 후퇴 방향으로 힘이 가해져 장착되는 것을 특징으로 한다.

이 때문에, 청구항 2의 발명에서는, 콘택트 스프링은 홀더에 신축 가능하게 수용되는 동시에, 그 네크부는 홀더의 바깥 쪽으로 돌출시켜 가이드 플레이트의 가이드 구멍에 슬라이드 가능하게 삽입하여 조립되는 것이기 때문에, 가이드 플레이트는 콘택트 스프링의 하중이 조금도 부여되지 않고 조립된다.

또 가이드 구멍은 콘택트 스프링의 네크부가 삽입 통과가 가능한 구멍 직경을 가지고 형성되는 것이기 때문에, 상기 네크부의 외경보다 큰 기판의 접점도 위치 결정하여 끼워 넣기 가능하게 된다.

그리고, 가이드 플레이트에 힘을 가하는 지지 스프링을 콘택트 스프링과는 따로 설치했으므로, 지지 스프링의 스프링 힘을 적당히 선택함으로써, 전기 특성을 조금도 손상시키지 않고 가이드 플레이트의 밀어 올리기 힘을 임의로 설정할 수 있다.

또 가이드 플레이트와 홀더의 간격은 지지 스프링의 길이, 및 콘택트 스프링 네크부의 와인딩 수를 적당히 선택함으로써, 가이드 플레이트의 판 두께 및 콘택트 스프링의 전기 특성을 조금도 변경하지 않고 임의로 설정할 수 있으며, 이에 따라가이드 플레이트의 상면을 시험 시의 반도체 패키지의 낙하 거리를 단축하는 높이로 용이하게 설정할 수 있다.

청구항 3의 발명은 청구항 2 기재의 콘택터로서, 상기 콘택트 스프링은 땜납과 부착되기 어려운 금속 도금이 처리되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 때문에, 청구항 3의 발명에서는, 시험 시의 반도체 패키지의 접점과 콘택트 스프링의 네크부의 용착(溶着)을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 한 실시예를 도 4, 5, 6 (A), 6 (B)에 따라 설명한다. 도 1, 2, 3 (A), 4 (B)와 대응하는 부재는 동일 부호로 나타내 설명의 중복을 생략하고, 상이한 구성에 대해서는 설명을 가한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 관한 세로형 콘택터(10)의 평면도, 도 5는 동요부의 단면도, 도 6 (A), 6 (B)는 도통 시험 시의 작동 상태를 나타낸다.

콘택터(10)는 소정 위치에 배치된 다수의 콘택트 스프링(2)과, 이들 스프링(2)을 배선 플레이트(4)에 대해 위치 결정 지지하는 홀더(6)와, 이 홀더로부터 돌출되는 스프링(2)의 네크부(2a)를 안내해 반도체 패키지(P)의 도체에 대해 중심 내기하는 가이드 플레이트(5)와, 이 가이드 플레이트를 홀더로부터 지지하는 지지 스프링(15)으로 구성된다. 지지 스프링(15)은 도 4에 나타내는 바와 같이, 가이드 플레이트(5)의 중앙 영역(51) 및 외주 영역(52)에 배치되고, 콘택트 스프링(2)은 상기 중앙 영역(51) 및 외주 영역(52) 사이의 ㅁ형 중간 영역(53)에 행렬 배치된다.

콘택터(10)는 반도체 패키지(P)의 기판(P1)의 접점(P2)이 끼워지는 가이드 구멍(3)이 형성되어 있고, 가이드 구멍(3)에 끼워 넣은 접점(P2)과 접촉하여 전기적으로 접속되도록 네크부(2a)를 면하게 하는 동시에, 다리부(2b)를 배선 플레이트(4)의 도전부(4a)에 접촉시켜 전기적으로 접속된 상태에서 조립되는 콘택트 스프링(2)을 구비하여 구성된다.

접점(P2)은 본 실시예에서 땜납 볼로 구성되는 볼 그리드 어레이로 하지만, 랜드 그리드 어레이라도 된다.

콘택트 스프링(2)은 네크부(2a)가 긴 치수인 점을 제외하고 콘택터(100)와 동일하며, 피치 감기부를 적어도 일부 포함하여 형성되는 몸통부(2c)와, 이 몸통부(2c)의 양단에 각각 연속해 몸통부(2c)보다 작은 직경으로 형성되는 밀착 감기의 네크부(2a) 및 다리부(2b)를 가지고 구성된다. 이 때문에, 콘택트 스프링(2)에는, 몸통부(2c)와 네크부(2a) 및 다리부(2b)의 경계부에 어깨부(2d) 및 자리부(2e)가 형성된다. 콘택트 스프링(2)은 몸통부(2c)를 홀더(6)의 지지 구멍(7)에 이탈 불가 또한 신축 가능하게 수용 지지하고, 네크부(2a) 및 다리부(2b)는 홀더(6) 바깥 쪽으로 돌출 가능하게 한다.

홀더(6)는 상호 중합되는 상부 홀더(61)와, 하부 홀더(62)로 이루어지며, 배선 플레이트(4)는 하부 홀더(62)의 하면(62b)에 배치되고, 가이드 플레이트(5)는 기판(P1)에 맞닿는 상면(5a)을 가지고 구성되며, 상부 홀더(61)의 상면(61a)에 대해 진퇴 가능하게 배치된다.

상부 홀더(61)에는, 그 상면(61a)에 개구되는 작은 직경의 관통 구멍(7a)과, 이 관통 구멍(7a)에 연이어 통해 그 하면(61b)에 개구되는 관통 구멍(7a)보다 직경이 큰 지지 구멍(7b)이 형성되고, 지지 구멍(7b)과 관통 구멍(7a)의 경계부에 단부(12)가 형성된다. 하부 홀더(62)에는, 그 상면(62a)에 개구되는 지지 구멍(7b)과 동일 직경의 지지 구멍(7c)과, 이 지지 구멍(7c)에 연이어 통해 그 하면(62b)에 개구되는 지지 구멍(7c)보다 작은 직경의 관통 구멍(7d)이 형성되고, 지지 구멍(7c)과 관통 구멍(7d)의 경계부에 단부(11)가 형성된다.

콘택트 스프링(2)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 그 몸통부(2c)를 지지 구멍(7b) 및 지지 구멍(7c)에 수용하고, 어깨부(2d) 및 자리부(2e)를 각각 단부(12) 및 단부(11)에 맞물리게 하여 상부 홀더(61)와 하부 홀더(62) 사이에 조립한다. 이 조립 상태에서는, 네크부(2a) 및 다리부(2b)는 상부 홀도(61)의 관통 구멍(7a) 및 하부 홀더(62)의 관통 구멍(7d)을 각각 관통하여 바깥 쪽으로 돌출하고 있다. 다리부(2b)는 도 6 (A)에 나타내는 바와 같이, 하부 홀더(62)의 하면(62b)에 배치되는 배선 플레이트(4)의 도전부(4a)에 접촉한다.

가이드 구멍(3)은 콘택트 스프링(2)을 신축 가능하게 수용하는 홀더(6)에 대해 진퇴 가능하게 배치된 플로트식 가이드 플레이트(5)에 네크부(2a)를 삽입 통과가 가능한 구멍 직경으로 관통 형성한다.

가이드 구멍(3)은 콘택트 스프링(2)의 네크부(2a) 바깥 직경보다 약간 큰 직경의 구멍 직경을 가지며, 가이드 플레이트(5)의 두께 방향으로 관통 형성되고, 반도체 패키지(P)의 기판(P1) 접촉면이 되는 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)에 개구된다. 가이드 구멍(3)에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 콘택트 스프링(2)의 네크부(2a)가 슬라이드 가능하게 삽입된다.

가이드 플레이트(5)는 지지 스프링(15)에 의해 홀더(6)에 대해 후퇴 방향으로 힘이 가해진다.

지지 스프링(15)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 홀더(6)와 가이드 플레이트(5) 사이에 배치된다. 이 지지 스프링(15)은 콘택트 스프링(2)을 수십 개 내지 수천 개 구비하는 가이드 플레이트(5)에 대해, 예를 들면, 수 개 내지 수십 개 설치된다. 지지 스프링(15)은 그 양단부를 가이드 플레이트(5)의 하면(5b)에 개구하는 오목부(5c) 및 상부 홀더(61)의 상면(61a)에 개구되는 오목부(61c)에 각각 끼워 넣어 장착한다. 이 때, L2t[스프링(2)에 관한 총하중]=0, L15t[스프링(15)에 관한 총하중]=L5.

콘택터(10)에서는, 접점(P2)을 가이드 구멍(3)에 끼워 넣게 하는 동시에, 기판(P1)을 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)에 면접촉시킴으로써 반도체 패키지(P)를 세트할 수 있고[도 6 (A) 참조, d=do, L2t=0, L15t=L5+Lp), 그 후 적당한 외력을 부가하여 반도체 패키지(P)를 지지 스프링(15)의 스프링 힘에 저항하여 가이드 플레이트(5)와 함께 밀어 내리고, 접점(P2)과 콘택트 스프링(2)의 네크부(2a) 사이에 적당한 접촉압을 부여하여 전기 시험을 실행하고[도 6 (B) 참조, d=dt, L2t=Laㆍk, L15t=L5+Lp+La(1-k), 단 k는 설정 가능한 계수〈1), 시험 종료 후에는, 상기 외력을 제거함으로써, 가이드 플레이트(5)가 지지 스프링(15)의 스프링 힘에 의해 원위치로 복귀하고, 이에 따라 반도체 패키지(P)를 콘택터(10)로부터 이반(離反)시킬 수 있다.

콘택트 스프링(2)은 그 몸통부(2c)를 홀더(6)에 신축 가능하게 수용하는 동시에, 그 네크부(2a)를 홀더(6)의 바깥 쪽으로 돌출시켜 가이드 플레이트(5)의 가이드 구멍(3)에 슬라이드 가능하게 삽입하여 조립되며, 가이드 플레이트(5)는 콘택트 스프링(2)의 하중을 부여하지 않고 조립할 수 있다.

콘택터(10)는 콘택트 스프링(2)의 설치 개수의 다소에 관계없이, 가이드 플레이트(5)의 작동이 안정되고, 콘택트 스프링(2)의 하중 부가에 기인하는 가이드 플레이트(5)의 휨 발생도 저지할 수 있어, 내구성 및 예를 들면 땜납 볼과의 접촉성이 향상되어 시험 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

가이드 구멍(3)은 콘택트 스프링(2)이 원통 형상으로 밀착되어 감긴 네크부(2a)가 슬라이드 가능하게 삽입되는 크기로 형성되고, 반도체 패키지(P)의 기판(P1)의 접점(P2)이 용이하게 끼워 넣기 가능한 크기이다. 반도체 패키지(P)의기판(P1)의 접점(P2)이 볼 그리드 어레이인 경우에는, 균일된 크기로 형성되지 않고, 불균일 범위 내의 것으로서 형성되어, 이것에 대응하는 점에서도 시험 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 접점(P2)은 그 크기가 콘택트 스프링(2)의 네크부(2a) 바깥 직경보다 큰 것으로부터 작은 것까지 가이드 구멍(3)에 끼워 넣게 하여 위치 결정할 수 있다.

콘택터(10)는 가이드 플레이트(5)에 힘을 가하는 지지 스프링(15)을 콘택트 스프링(2)과는 따로 설치했으므로, 지지 스프링(15)의 스프링 힘을 적당히 선택함으로써, 전기 특성을 손상하지 않고 가이드 플레이트(5)의 밀어 올리기 힘을 설정할 수 있어, 안정 작동을 확보할 수 있다.

가이드 플레이트(5)와 홀더(6)의 간격(d)(도 2 참조)은 지지 스프링(15)의 길이, 및 콘택트 스프링(2)의 네크부(2a)의 와인딩 수를 적당히 선택함으로써, 가이드 플레이트(5)의 판 두께 및 콘택트 스프링(2)의 구조를 변경하지 않고 설정할 수 있고, 또 전기 특성도 콘택트 스프링(2)의 몸통부(2c)를 변경하지 않고 네크부(2a)의 부분만 변경하므로, 최소한의 변경으로 억제된다.

시험 시의 반도체 패키지(P)의 낙하 거리를 단축할 수 있는 높이로 가이드 플레이트(5)의 상면(5a)을 설정할 수 있어, 종래의 반도체 패키지(P)의 반송 장치를 변경하지 않고 반도체 패키지(P)의 낙하 시 충격을 작게 할 수 있고, 접점(P2)의 가이드 구멍(3)에의 끼워 넣기를 정밀도 양호하게 실행할 수 있어, 작동의 안정화와 시험 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

콘택트 스프링(2)에는, 땜납과 부착하기 어려운 금속 도금을 실시한다. 이것은 반도체 패키지(P)의 접점(P2)이 시험 시, 과대한 접촉압(또는 고온)으로 콘택트 스프링(2)의 네크부(2a)에 접촉했을 때, 양자를 용착시키지 않기 위해, 예를 들면 은 함유의 금 도금, 니켈, 로듐, 또는 이리듐 등의 금속 도금이 실시된다. 시험 시의 접점(P2)과 네크부(2a)의 용착을 미연에 방지할 수 있어, 콘택터(10)의 내구성 향상, 작동의 안정화, 및 시험 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 1의 발명에 의하면, 균일된 접촉 저항이 얻어지고, 또 콘택트 스프링의 스프링 레이트 설정의 자유도가 증가한다.

청구항 2의 발명에 의하면, 가이드 플레이트는 콘택트 스프링의 하중이 조금도 부여되지 않고 조립되는 것이기 때문에, 콘택트 스프링 설치 개수의 다소에 상관없이, 가이드 플레이트의 작동이 안정되는 동시에, 콘택트 스프링의 하중 부가에 기인하는 가이드 플레이트의 휨 발생도 저지할 수 있고, 나아가서는 내구성 및 시험 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

게다가, 가이드 구멍은 콘택트 스프링의 네크부가 슬라이드 가능하게 삽입되는 크기로 형성되는 것이기 때문에, 반도체 패키지의 기판의 접점이 큰 것이라도 용이하게 대응할 수 있다.

또 가이드 플레이트에 힘을 가하는 지지 스프링을 콘택트 스프링과는 따로 설치했으므로, 지지 스프링의 스프링 힘을 적당히 선택함으로써, 전기 특성을 조금도 손상시키지 않고 가이드 플레이트의 밀어 올리기 힘을 임의로 설정할 수 있고, 이에 따라, 한층 안정된 작동을 확보할 수 있다.

게다가, 지지 스프링의 길이, 및 콘택트 스프링의 네크부의 밀착 감기부의와인딩 수를 적당히 선택함으로써, 가이드 플레이트의 판 두께 및 콘택트 스프링의 전기 특성을 조금도 변경하지 않고, 가이드 플레이트의 상면을 시험 시의 반도체 패키지의 낙하 거리를 단축할 수 있는 높이로 용이하게 설정할 수 있고, 이에 따라 종래의 반도체 패키지 반송 장치를 조금도 변경하지 않고, 반도체 패키지 낙하 시의 충격을 작게 할 수 있는 동시에, 접점의 가이드 구멍에의 끼워 넣기를 정밀도 양호하게 실행할 수 있고, 나아가서는 작동의 안정화와 시험 정밀도의 향상을 함께 도모할 수 있다.

또 청구항 3의 발명에 의하면, 시험 시의 반도체 패키지 접점과 콘택트 스프링의 네크부의 용착을 미연에 방지할 수 있으므로, 청구항 2의 발명 효과에 더하여, 콘택터 자체의 내구성의 향상, 작동의 안정화, 및 시험 정밀도의 향상을 한층 도모할 수 있다.

본 발명에 의하면, 접촉 저항이 균일된 콘택터를 얻을 수 있어, 반도체 패키지의 시험이 용이해진다.

Claims

다리부 및 몸통부와 밀착(密着)되어 감긴 네크부(neck portion)를 가지는 콘택트 스프링(contact spring)과,

상기 다리부와 상기 네크부의 돌출을 허용하여 상기 몸통부의 이탈을 방지하는 수용(受容) 구멍을 가지는 홀더와,

상기 네크부에 끼워 붙이는 가이드 구멍을 가지는 플로트(float)식 가이드 플레이트와,

상기 홀더와 상기 가이드 플레이트 사이에 끼워 설치되는 지지 스프링

을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘택터(contactor).
반도체 패키지 기판의 접점을 끼워 넣게 하는 가이드 구멍이 형성되어 있고, 상기 가이드 구멍에 끼워 넣은 상기 접점에 전기적으로 접속하도록 네크부를 향하게 하는 동시에, 다리부를 배선 플레이트의 도전부(導電部)에 전기적으로 접속하여 조립되는 콘택트 스프링을 구비한 콘택터에 있어서,

상기 가이드 구멍은 상기 콘택트 스프링을 신축 가능하게 수용하는 홀더에 대해 진퇴 가능하게 배치된 가이드 플레이트에, 상기 네크부의 삽입 통과가 가능한 구멍 직경을 가지고 관통되어 형성되어 있으며, 상기 네크부는 밀착 감기로 형성되어 상기 홀더로부터 바깥 쪽으로 돌출되는 동시에 상기 가이드 구멍에 슬라이드 가능하게 삽입되고,

상기 가이드 플레이트는 지지 스프링에 의해 상기 홀더에 대해 후퇴 방향으로 힘이 가해져 장착되는

것을 특징으로 하는 콘택터.
제2항에 있어서,

상기 콘택트 스프링은 땜납과 부착되기 어려운 금속 도금이 처리되어 구성되는 것을 특징으로 하는 콘택터.