TWI621312B - 觸針及電氣零件用插座 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題係在於即使反覆使用亦可維持電阻值之穩定性的電氣零件用插座。用以解決課題之手段為，電氣零件用插座的觸針係具備有：與基板的接點電性導通之下側接觸部；從下側接觸部朝上方延伸設置，當按壓時產生彈性變形之彈簧部；從彈簧部的上端朝上方延伸設置之直線部；及形成於直線部的上端側，當按壓時，藉由彈簧部的彈力壓接於電氣零件的端子之上側接觸部，此上側接觸部係具備：配置於直線部的延長線上，當按壓時，以前端部壓接於電氣零件的端子之第1接觸突起；及配置於自直線部的延長線偏移之位置，當按壓時，以前端部壓接於電氣零件的端子之複數個第2接觸突起。

Description

觸針及電氣零件用插座
本發明係關於將第1電氣零件與第2電氣零件電性連接之觸針、及具備該等觸針且配置於配線基板上，為了進行半導體裝置(以下稱為IC封包)等的電氣零件之試驗等而收容該電氣零件的電氣零件用插座。
以往以來，作為這種的電氣零件用插座，具有例如專利文獻1所記載，用來進行IC封包的預燒試驗等的性能試驗之IC插座。
此IC插座係具備複數個觸針，使該等觸針與IC插座等的電氣零件之作成為球狀的端子接觸。該等觸針係在其中間部具有彎曲彈簧部，進一步在該處針的上端設有上側接觸部。又，在此上側接觸部的上緣部，一對接觸突起以在橫向相對向的方式設置著。
當進行電氣零件試驗時，將電氣零件的端子從上方按壓抵接於觸針的上側接觸部。藉此，觸針的彎曲彈簧部收縮而產生彈力。然後，藉由此彈力，上側接觸部 的一對接觸突起壓接於電氣零件的端子。如此，藉由以複數個接觸點壓接上側接觸部與電氣零件的端子，可使IC插座的電氣導通性提升。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-71029號公報
但，在專利文獻1的電氣零件用插座，伴隨觸針的窄間距化，板狀的觸針變得更細，無法增大彈簧力，因此，會有電氣零件的端子與觸針的上側接觸部之接觸壓變低的問題點產生。因此，隨著反覆使用，產生電阻值變得不穩定之情況(亦即，每次的性能試驗等的電阻值之分佈變得非常大的情況)。當每次進行性能試驗，電阻值大幅不同時，會有損該性能試驗等的可靠性。
本發明係為了解除前述問題點而開發完成的發明，其目的係在於提供即使反覆使用亦可維持電阻值的穩定性之電氣零件用插座。
為了解決前述課題，本發明之觸針係用來將 第1電氣零件與第2電氣零件電性連接之觸針，其特徵為具備有：電性導通於前述第1電氣零件的接點之下側接觸部；朝較該下側接觸部更上方延伸設置，當按壓時彈性變形之彈簧部；從該從該彈簧部的上端朝上方延伸設置之直線部；及形成於該直線部的上端側，當進行前述按壓時，藉由前述彈簧部的彈力，壓接於前述第2電氣零件的端子之上側接觸部，該上側接觸部係具備：配置於前述直線部的延長線上，當進行前述按壓時，以前端部壓接於前述第2電氣零件的端子之第1接觸突起；及配置於自前述直線部的延長線偏移的位置，當進行前述按壓時，以前端部壓接於前述第2電氣零件的端子之複數個第2接觸突起。
在本發明的觸針，其中，前述上側接觸部係將1個前述第1接觸突起及複數個前述第2接觸突起配置成略環狀。
在本發明的觸針，其中，前述彈簧部係呈彎曲狀，前述第2接觸突起係對前述直線部的延長線，偏移配置在與前述彈簧部的彎曲突出方向相反側的位置。
在本發明的觸針，其中，前述第1接觸突起係形成為以前端部咬入至前述第2電氣零件的端子。
本發明之電氣零件用插座，其特徵為具備有：設置在前述第1電氣零件上，並具有用來收容前述第2電氣零件的收容部之插座本體；及配設於該插座本體，當前述第2電氣零件被按壓時，使該第2電氣零件與前述第1電氣零件電性導通之複數個觸針，該觸針係具備：電性導通於前述第1電氣零件的接點之下側接觸部；朝較該下側接觸部更上方延伸設置，當按壓時彈性變形之彈簧部；從前述彈簧部的上端朝上方延伸設置之直線部；及形成於該直線部的上端側，當進行前述按壓時，藉由前述彈簧部的彈力，壓接於前述電氣零件的端子之上側接觸部，該上側接觸部係具備：配置於前述直線部的延長線上，當進行前述按壓時，以前端部壓接於前述電氣零件的端子之第1接觸突起；及配置於自前述直線部的延長線偏移的位置，當進行前述按壓時，以前端部壓接於前述電氣零件的端子之複數個第2接觸突起。
若依據本發明的觸針，因將第1接觸突起形成於直線部的延長線上，當進行按壓時，以前端部壓接於 第2電氣零件的端子，所以，能夠將該壓接力經由直線部有效地傳達到彈簧部，因此，可充分地提高電氣零件的端子與上側接觸部之接觸壓。
並且，若依據本發明的觸針，因可使複數個第2接觸突起抵接於第2電氣零件的端子，來支承該端子，所以，可提升接觸之穩定性。
若依據本發明的觸針，藉由在上側接觸部將第1接觸突起及第2接觸突起配置成略環狀，使得即使第2電氣零件的端子呈略球狀之情況，亦可充分地提高接觸之穩定性。
若依據本發明的觸針，藉由將第2接觸突起偏移配置於與彈簧部的彎曲膨出方向相反側，使得即使彈簧部的彈力方向朝彎曲膨出方向傾斜之情況，亦可充分地提高接觸之穩定性。
若依據本發明的觸針，藉由使第1接觸突起之前端部咬入至第2電氣零件的端子，可進一步提高電氣零件的端子與觸針之上側接觸部的接觸壓。
若依據本發明的電氣零件用插座，因將第1接觸突起配置於直線部的延長線上，當進行按壓時，以前端部壓接於電氣零件的端子，所以，能夠充分地提高電氣零件的端子與上側接觸部之接觸壓。
並且，若依據本發明的電氣零件用插座，因可使複數個第2接觸突起抵接於第2電氣零件的端子，來支承該端子，所以，可提升接觸之穩定性。
10‧‧‧配線基板(第1電氣零件)
11‧‧‧IC插座(電氣零件用插座)
12‧‧‧IC封包(第2電氣零件)
12b‧‧‧焊球(第2電氣零件的端子)
13‧‧‧插座本體
14,15‧‧‧開閉體
16‧‧‧操作構件
17‧‧‧基礎構件
18‧‧‧外框
20‧‧‧觸針
20a‧‧‧壓入部
20b‧‧‧下側接觸部
20c‧‧‧彈簧部
20d‧‧‧直線部
20e‧‧‧上側接觸部
20f‧‧‧止擋片
20g‧‧‧第1接觸突起
20h‧‧‧第2接觸突起
22‧‧‧浮動板
33‧‧‧熱槽
圖1係顯示本發明的實施形態1之IC插座的斜視圖，(a)為顯示開閉體打開的狀態、(b)為顯示開閉體關閉的狀態。
圖2係同實施形態1之IC插座的平面圖。
圖3係同實施形態1之沿著圖2的A-A線之IC插座的斷面圖。
圖4係同實施形態1之沿著圖2的B-B線之IC插座的斷面圖。
圖5係同實施形態1之圖4的X部分放大圖。
圖6係同實施形態1之觸針單體的側面圖。
圖7係同實施形態1之觸針單體的正面圖。
圖8係同實施形態1之觸針單體的斜視圖。
圖9(a)係放大顯示同實施形態1之觸針的上側接觸部的斜視圖，(b)為放大顯示其他實施形態之觸針的上側接觸部的斜視圖。
圖10係同實施形態1之IC插座的斷面圖，(a)為顯示非按壓時、(b)為顯示按壓時。
圖11係IC封包的圖，(a)為側面圖、(b)為底面圖。
其次，說明關於本發明的實施形態。
圖1至圖11顯示本發明的實施形態。
首先從其結構進行說明時，圖式中，圖號11係指作為[電氣零件用插座]之IC插座11，此IC插座11係為了進行作為[第2電氣零件]的IC封包12(參照圖11(a)、(b))的性能試驗，謀求作為此IC封包12的[端子]之焊球12b和作為[第1電氣零件]的測定器(測試器)的配線基板10(參照圖3)之電性連接者。
在此的IC封包12，如圖11(a)、(b)所示，為在略正方形的封包本體12a的底面，作為[端子]的多數個焊球12b呈矩陣狀配置之BGA(Ball Grid Array)形態的封包。再者，亦可取代焊球，而為將平面電極墊排列格子狀的LGA(Land Grid Array)之IC封包。
另外，IC插座11係如圖1至圖5所示，具有裝設於配線基板10的合成樹脂製插座本體13。在此插座本體13，配設有用來按壓IC封包12之一對開閉體14、15，並且設有用來開關這些開閉體14、15之四角框狀的操作構件16。
在插座本體13，於四角形框狀的外框18內，配設有觸針單元19。
此觸針單元19係如圖3至圖5所示，具有：配設有複數個觸針20之單元本體21；可上下自由移動地配設在此單元本體21的上側，收容有IC封包12之浮動板22；及將浮動板22朝上方彈推之線圈彈簧(未圖 示)。
浮動板22係如圖5所示，形成有供觸針20插通的多數個圓錐狀貫通孔22a，並且如圖1至圖3所示，形成有用來導引IC封包12的各個角部之導引部22b。且，浮動板22係如圖2所示，具有收容IC封包12的周緣部12c之收容部22c。
開閉體14、15分別如圖1所示，具有經由連桿機構30可自由開閉地設在插座本體13的按壓構件32。又，在開閉體15的上面，設有熱槽33。又，當操作構件16位於最底下的位置時，成為開關體14、15及熱槽33打開的狀態(參照圖1(a))，當從該狀態使操作構件16上升而定位在最上位置時，連桿機構30作動，形成為開關體14、15及熱槽33關閉的狀態(參照圖1(b))。
觸針20係將具有優良導電性的金屬板材(例如鈹銅)進行沖壓加工而形成，橫跨插通基礎構件17與浮動板22而以狹窄間距加以配設。觸針20係以單體如圖6至圖8所示，具有：形成為直線狀的壓入部20a；將此壓入部20a的下端部之寬度縮小而形成的下側接觸部20b；朝較下側接觸部20b更上方延伸設置，彎曲呈淺圓弧狀之彈簧部20c；從該彈簧部20c的上端朝上方延伸之直線部20d；及位於觸針20的最上部，接觸於IC封包12的焊球12b之上側接觸部20e。
在壓入部20a的正上部位，形成有水平橫斷 面形狀呈淺形狀且寬度稍廣的止擋片20f。壓入部20a係從上方壓入至基礎構件17的壓入孔17a(參照圖3、4)。於是，如圖3所示，下側接觸部20b朝較基礎構件17的底面更下方突出，該下側接觸部20b插通於設在配線基板10上的接點之貫通孔(未圖示)，從配線基板10的下方進行焊接，與配線基板10的接點形成電性導通。
彈簧部20c係為了獲得預定的彈力而將靠近觸針20的上部之區間予以彎曲而構成，當對觸針20施加朝軸方向之按壓力時，彈性變形成彎曲半徑變小，縮短觸針20的全長之同時，產生欲使觸針20朝上方延伸之反作用力。在本實施形態，多數個觸針20係以所有的彈簧部20c朝向相同方向的方式壓入至基礎構件17。再者，在此實施形態1，將彈簧部20c作成為彎曲形狀，但亦可為其他形狀。
上側接觸部20e係藉由例如將直線部20d的上端部形成為T字形狀，將其橫帶部分予以圓化而形成為冠狀(略圓筒狀)所獲得。又，在該圓筒狀的上緣部，如圖9(a)放大顯示，1個第1接觸突起20g及複數個(在此為2個)第2接觸突起20h配置形成為略環狀。在此實施形態1，第1、第2接觸突起20g、20h係相互地配置成等間隔。
在此，第1接觸突起20g形成於直線部20d的延長線上。因此，第1接觸突起20g係可將從焊球12b所作用的力經由直線部20d有效地傳達到彈簧部20c，因 此，藉由該時所產生的反作用力，可極強力地壓接IC封包12的焊球12b。藉由充分地提高第1接觸突起20g與焊球12b之接觸壓，可使這些第1接觸突起20g與焊球12b之間的電阻穩定(能夠防止每次進行老化測試時電阻大幅不同之情況產生)。第1接觸突起20g之前端形狀為任意，但，為了能夠咬入到IC封包12的焊球12b，期望形成為銳利狀。
另外，第2接觸突起20h係配置在自直線部20d的延長線偏移之位置。因此，第2接觸突起20h係藉由當彈簧部20c產生彈性變形時所產生之反作用力，較第1接觸突起20g更弱地壓接於IC封包12之焊球12b。如此，藉由以複數個第2接觸突起20h支承焊球12b，能使前述第1接觸突起20g不易自焊球12b脫離。在此，期望第2接觸突起20h的配置位置作成為對直線部20d的延長線朝與彈簧部20c的彎曲膨出方向相反側偏移之位置。藉此，在彈簧部20c彈性變形而旋轉方向的反作用力施加至直線部20d之情況，藉由以第2接觸突起20h壓接焊球12b，能夠穩定地保持焊球12b。
再者，在此實施形態1，設有2個第2接觸突起20h，但亦可為3個以上。圖9(b)為設有4個第2接觸突起20h之情況的例子。
又，將第1、第2接觸突起20g、20h相互地配置成等間隔，但，若可穩定地支承IC封包12的焊球12b，則亦可非等間隔。
上側接觸部20e的形狀，亦可為冠狀以外的形狀，但期望形成為可使第1、第2接觸突起20g、20h抵接於避開IC封包12的焊球12b的前端(中心部)的位置。又，各上側接觸部20e係插通於浮動板22的貫通孔22a(參照圖5)。
其次，說明關於該IC插座11的使用方法。
預先在配線基板10上配設IC插座11，將觸針20的下側接觸部20b插通於配線基板10。然後，將下側接觸部20b預先焊接於形成在配線基板10的電極部。
為了將IC封包12收容於IC插座11，首先，讓操作構件16克服未圖示的彈簧之彈推力而下降至最低位置，打開開閉體14、15。在此狀態下，藉由線圈彈簧的彈推力，使得浮動板22被定位在最上位置。
接著，當以未圖示的自動機搬送IC封包12，使其定位至IC插座11上時，IC封包12的周緣部被收容於浮動板22的收容部22c。在進行此收容時，IC封包12藉由浮動板22的導引部22b導引至預定位置。
接著，藉由使操作構件16上升而定位於最上位置，將開閉體14、15關閉。藉此，利用按壓構件32，將IC封包12朝下方按壓，其結果，浮動板22克服浮動板22的彈推力而朝下方壓下。
藉此，觸針20的上側接觸部20e抵接於IC封包12的焊球12b(參照圖10(a))。又，當浮動板22進一步被壓下時，彈簧部20c產生彈性變形，產生彈 推力。其結果，觸針20的上側接觸部20e以預定的接觸壓按壓於IC封包12的焊球12b(參照圖10(b))。
在此狀態下，使電流流動於IC封包12，進行老化試驗等。此時，在IC封包12所產生的熱從接觸於該IC封包12之熱槽33進行散熱。
如上述般，在此實施形態1，因將第1接觸突起20g形成於直線部20d的延長線上，當進行按壓時，以第1接觸突起20g的前端部壓接於IC封包12的焊球12b，所以，可將該壓接力經由直線部20d有效地傳達至彈簧部20c(參照圖10(b))，藉此，可獲得穩定的電阻。又，將複數個第2接觸突起20h配置在對直線部20d的延長線朝與彈簧部20c的彎曲膨出方向相反側之位置，所以，以該第2接觸突起20h支承焊球12b，使得第1接觸突起20g不易從焊球12b脫離。依據這樣的理由，藉由此實施形態1，能夠提高老化測試等的可靠性。
再者，期望設定成不受非按壓時、按壓時所影響，上側接觸部20e、直線部20d等不會與浮動板22的貫通孔22a干涉。
且，因使第1接觸突起20g的前端部咬入於IC封包12的焊球12b，所以，可提升焊球12b與觸針20的上側接觸部20e之導通性。
並且，因在上側接觸部20e，將第1、第2接觸突起20g、20h配置成略環狀，所以，即使在IC封包12的焊球12b為略球狀之情況，亦可充分地提高接觸的 穩定性。

Claims (4)

  1. 一種觸針，係將第1電氣零件與第2電氣零件電性連接之觸針，其特徵為具備有：電性導通於前述第1電氣零件的接點之下側接觸部；朝較該下側接觸部更上方延伸設置，當按壓時彈性變形之彈簧部；從該彈簧部的上端朝上方延伸設置之直線部；及形成於該直線部的上端側，當進行前述按壓時，藉由前述彈簧部的彈力，壓接於前述第2電氣零件的端子之上側接觸部，該上側接觸部係具備：配置於前述直線部的延長線上，當進行前述按壓時，以前端部壓接於前述第2電氣零件的端子之單一個第1接觸突起；及配置於自前述直線部的延長線偏移的位置，藉此當進行前述按壓時，藉由較前述第1接觸突起小的接觸壓，以前端部壓接於前述第2電氣零件的端子之複數個第2接觸突起，前述彈簧部係呈彎曲狀，前述第2接觸突起係對前述直線部的延長線，偏移配置在與前述彈簧部的彎曲突出方向相反側的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸針，其中，前述上側接觸部係將1個前述第1接觸突起及複數個前述第2接觸突起大致配置成環狀。
  3. 如申請專利範圍第1項之觸針，其中，前述第1接觸突起係形成為以前端部咬入至前述第2電氣零件的端子。
  4. 一種電氣零件用插座，其特徵為具備有：設置在前述第1電氣零件上，並具有用來收容前述第2電氣零件的收容部之插座本體；及配設於該插座本體，當前述第2電氣零件被按壓時，使該第2電氣零件與前述第1電氣零件電性導通之複數個觸針，該觸針係具備：電性導通於前述第1電氣零件的接點之下側接觸部；朝較該下側接觸部更上方延伸設置，當按壓時彈性變形之彈簧部；從前述彈簧部的上端朝上方延伸設置之直線部；及形成於該直線部的上端側，當進行前述按壓時，藉由前述彈簧部的彈力，壓接於前述電氣零件的端子之上側接觸部，該上側接觸部係具備：配置於前述直線部的延長線上，藉此當進行前述按壓時，藉由較前述第1接觸突起小的接觸壓，以前端部壓接於前述第2電氣零件的端子之單一個第1接觸突起；及配置於自前述直線部的延長線偏移的位置，當進行前述按壓時，以前端部壓接於前述電氣零件的端子之複數個第2接觸突起， 前述彈簧部係呈彎曲狀，前述第2接觸突起係對前述直線部的延長線，偏移配置在與前述彈簧部的彎曲突出方向相反側的位置。
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