WO2020066876A1 - コンタクトピン及びソケット - Google Patents

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WO2020066876A1
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雄生 上山
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株式会社エンプラス
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    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks

Definitions

  • the present invention relates to a contact pin and a socket.
  • a socket is conventionally used when inspecting an electric component such as an IC package.
  • the socket includes a plurality of contact pins for electrically connecting an electric component and an inspection substrate which is a substrate on the inspection device side.
  • These contact pins are arranged between a first movable member that contacts a terminal of the electrical component, a second movable member that contacts a terminal of the inspection board, and a first movable member and a second movable member.
  • the movable member and the second movable member have a coil spring that repels away from each other.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are schematic cross-sectional views showing the configuration of an example of a conventional contact pin and socket, respectively.
  • the contact pin 101 is inserted into a through hole 130 formed in the housing 103 of the socket.
  • the contact pin 101 includes a first plunger 111, a second plunger 112, and a coil spring 113.
  • the first plunger 111 is a substantially cylindrical hollow member.
  • the second plunger 112 is a substantially columnar member. The second plunger 112 is inserted into the first plunger 111 from below, and is movable from the first plunger 111 along the axis L of the first plunger 111 (or substantially along the axis L).
  • the first plunger 111 has a cylindrical enlarged diameter portion 111a having a width along the axis L.
  • the second plunger 112 has an enlarged diameter portion at a position protruding from the first plunger 111 outside the figure.
  • the coil spring 113 is provided between the enlarged diameter portion 111a of the first plunger 111 and the enlarged diameter portion of the second plunger 112.
  • the upper end of the first plunger 111 is in electrical contact with a solder ball of the IC package outside the figure.
  • the lower end of the second plunger 112 is in electrical contact with the terminal of the inspection board outside the figure.
  • the housing 103 is provided with the through-hole 130 having a circular horizontal section.
  • the through hole 130 includes an upper small-diameter portion 130a, a lower small-diameter portion (not shown), and a large-diameter portion 130b formed between these small-diameter portions.
  • the diameter of the enlarged diameter portion 111a of the first plunger 111 and the diameter of the enlarged diameter portion of the second plunger 112 are formed larger than the inner diameter of the upper small diameter portion 130a and the lower small diameter portion of the through hole 130. Thus, the contact pins 101 are held in the through holes 130.
  • a force due to the repulsive force of the coil spring 113 that is, a so-called preload is applied between the second plunger 112 and the terminal of the inspection board.
  • the preload contributes to stable contact between the second plunger 112 and the terminal of the inspection substrate, and further to reduction and stabilization of the contact resistance therebetween.
  • the contact pin 101 and the socket shown in FIGS. 5A and 5B have the following problems because the enlarged diameter portion 111a of the first plunger 111 extends straight along the axis L.
  • the enlarged diameter portion 111a comes into surface contact with the inner wall surface of the housing 103 forming the through hole 130. For this reason, the frictional resistance when the enlarged diameter portion 111a moves in the through hole 130 increases, and the contact pin 101 may not move smoothly in the through hole 130.
  • the first diameter of the first plunger 111 in the through hole 130 is restricted by the enlarged diameter portion 111a. For this reason, the first plunger 111 and the second plunger 112 are in postures in which the axes are directed vertically, and the contact pressure between the first plunger 111 and the second plunger 112 is likely to be unstable, and the conduction of the contact pin 101 is further reduced. The property tends to be unstable.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and has an object to improve the mobility and conductivity of a contact pin.
  • a contact pin includes a first contact portion provided on one end side in a first direction and a first enlarged portion expanding in a second direction intersecting the first direction.
  • a hollow first plunger having: a second contact portion having one end inserted into the first plunger and provided at the other end in the first direction; and a projecting portion projecting from the first plunger.
  • a second plunger that is provided and has a second enlarged portion that expands in the second direction; and surrounds the first plunger and the second plunger and is mounted between the first enlarged portion and the second enlarged portion.
  • the first enlarged portion is formed in a curved surface shape bulging outward.
  • a socket of the present invention includes the contact pin and a support having a through hole into which the contact pin is inserted.
  • the mobility and conductivity of the contact pin can be improved.
  • FIG. 1 A is a perspective view
  • FIG. 1: B is a longitudinal cross section
  • FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the socket.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are schematic cross-sectional views for explaining the operation and effect of the contact pin and the socket.
  • FIG. 4A is a perspective view
  • FIG. 4B is a longitudinal cross-sectional view.
  • 5A and 5B are schematic cross-sectional views showing an example of a configuration of a conventional contact pin and socket.
  • the contact pins will be described assuming that the first plunger is arranged on the upper side and the second plunger is arranged on the lower side.
  • the arrangement of the contact pins and sockets is not limited to such an arrangement.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a contact pin, FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a longitudinal sectional view.
  • the contact pin 1 includes a first plunger 11, a second plunger 12, and a coil spring 13.
  • the first plunger 11 is a substantially cylindrical hollow member.
  • the second plunger 12 is a substantially columnar member.
  • the second plunger 12 is inserted into the first plunger 11 from below, and is capable of moving back and forth from below the first plunger 11 along the axis L1 of the first plunger 11 (or substantially along the axis L1).
  • the first plunger 11 and the second plunger 12 are each formed of a conductive material.
  • the first plunger 11 is provided with a bulging portion 11a that expands in the horizontal direction (a direction intersecting the vertical direction that is the first direction) at an intermediate portion in the axial direction.
  • the bulging portion 11a forms a first enlarged portion of the present invention.
  • the bulging portion 11a is formed in a curved shape that bulges outward (in a direction away from the axis L1).
  • the bulging portion 11a has a shape obtained by cutting the upper and lower portions of a hollow sphere horizontally.
  • a contact portion 11b (first contact portion) that contacts a solder ball of an IC package described later.
  • the contact portion 11b is constituted by a plurality of pieces having a sharp tip, and the contact portion 11b contacts the solder ball so as to pierce it.
  • the first plunger 11 is provided with a lid 11c at an upper portion thereof, specifically, between the bulging portion 11a and the contact portion 11b and slightly below the contact portion 11b.
  • This lid portion 11c prevents cutting chips shaved from the solder ball from entering the contact portion 11b so as to pierce the solder ball. This prevents the cutting chips from entering the gap between the first plunger 11 and the second plunger 12 and hindering the relative movement between the first plunger 11 and the second plunger 12.
  • the lid 11c is formed by making a substantially circular cut in a part of the cylindrical surface of the first plunger 11, and folding the section surrounded by the cut inward (on the axis L side).
  • the first plunger 11 is manufactured by rolling a plate material into a cylindrical shape so that one end and the other end extending in the vertical direction abut against each other.
  • Reference numeral 11d in FIG. 1 denotes a butted portion between the one end and the other end.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the contact pin 1 cut along a vertical plane passing through the butted portion.
  • the bulging portion 11a is formed by pressing the plate material. In the bulging portion 11a, both the outer wall surface and the inner wall surface bulge outward.
  • the second plunger 12 has a flange-shaped enlarged portion 12a in a lower portion.
  • the coil spring 13 is attached between the enlarged diameter portion 12 a of the second plunger 12 and the bulging portion 11 a of the first plunger 11.
  • a tapered contact portion 12b (second contact portion) that comes into contact with a terminal of an inspection substrate described later is provided.
  • the contact portion 12b has a shape like a diagonally cut cone that is pointed downward.
  • the tip 12c of the contact portion 12b that is, the contact point with the terminal of the inspection board, is located at a position distant from the axis L2 of the second plunger 12.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the socket. In FIG. 2, different states of the socket are shown side by side for convenience.
  • the socket 100 shown in FIG. 2 includes a contact pin 1, a floating plate 2, and a housing 3.
  • a plurality of solder balls 201 as terminals are arranged in a matrix on the bottom surface of the IC package 200 connected to the socket 100.
  • a plurality of contact pins 1 are arranged in a matrix so as to match the arrangement of the solder balls 201.
  • the floating plate 2 is provided above the housing 3 so as to be able to be separated from and connected to the housing 3.
  • the floating plate 2 is provided with a plurality of through holes 20 penetrating the floating plate 2 in the vertical direction.
  • the arrangement of the through holes 20 matches the arrangement of the solder balls 201 and the arrangement of the contact pins 1. Further, a cut surface of each through hole 20 by a horizontal plane has a circular shape.
  • the housing 3 constituting the support of the present invention is provided with a plurality of through-holes 30 penetrating the housing 3 in the vertical direction.
  • the arrangement of these through-holes 30 depends on the arrangement of the solder balls 201 and the contact pins. 1 matches the arrangement. Further, the cut surface of the through hole 30 by the horizontal plane has a circular shape.
  • each contact pin 1 is inserted into the through-holes 20 and 30 arranged in the vertical direction in accordance with the arrangement of the solder balls 201.
  • the through-hole 30 includes an upper small-diameter portion 30a, a lower small-diameter portion 30a, and a large-diameter portion 30b formed between the small-diameter portions 30a and 30.
  • the inner diameter of the small diameter portion 30a is formed smaller than the maximum outer diameter of the bulging portion 11a of the first plunger 11, the maximum outer diameter of the enlarged diameter portion 12a of the second plunger 12, and the maximum outer diameter of the coil spring 13.
  • the diameter of the large diameter portion 30 b is slightly larger than the maximum outer diameter of the bulging portion 11 a of the first plunger 11, the maximum outer diameter of the enlarged diameter portion 12 a of the second plunger 12, and the maximum outer diameter of the coil spring 13. Have been.
  • the maximum outer diameter of the first plunger 11 including the contact portion 11b above the bulging portion 11a is smaller than the inner diameter of the upper small diameter portion 30a and the inner diameter of the through hole 20 of the floating plate 2.
  • the maximum outer diameter of the contact portion 12b below the enlarged diameter portion 12a of the second plunger 12 is smaller than the inner diameter of the small diameter portion 30a below. Therefore, the upper part of the first plunger 11, including the contact part 11 b, above the bulging part 11 a can protrude above the upper small diameter part 30 a and the through hole 20 of the floating plate 2. Similarly, the contact portion 12b of the second plunger 12 can protrude below the lower small diameter portion 30a.
  • the coil spring 13 can expand and contract and the second plunger 12 can advance and retreat from the first plunger 11 in the through hole 30.
  • FIG. 2 shows different states of the socket 100 for each contact pin 1, and each state will be described below in order from the left in FIG.
  • the first contact pin 1 from the left is in a natural state in which no external force acts, that is, in a state in which the coil spring 13 is extended, and thus the contact pin 1 is extended.
  • the second plunger 12 is supported from below by the step between the small-diameter portion 30a and the large-diameter portion 30b below the through-hole 30 in the enlarged-diameter portion 12a, and the contact portion 12b is Protrude.
  • the second contact pin 1 from the left is pushed up entirely by the inspection substrate 300. Specifically, the contact pin 1 is pushed upward until the upper portion of the bulging portion 11a comes into contact with a step between the small-diameter portion 30a and the large-diameter portion 30b above the through hole 30.
  • the third (second from right) contact pins 1 from the left are further pushed up by the inspection substrate 300. Specifically, the inspection substrate 300 is raised until the upper surface thereof contacts the bottom surface of the housing 3. In this state, the second plunger 12 is further inserted into the first plunger 11, and the coil spring 13 is compressed. In this state, although the IC package 200 is set above the floating plate 2, the solder balls 201 do not contact the contact portions 11 b of the contact pins 1.
  • the fourth contact pin 1 from the left (first from the right) is in a state when the IC package 200 is inspected. That is, the first plunger 11 is pushed downward by the solder ball 201, and the coil spring 13 is further compressed. At this time, a repulsive force generated from the coil spring 13 acts between the second plunger 12 and the terminal 301 of the inspection substrate 300 as a preload between the second plunger 12 and the terminal 301 of the inspection substrate 300. ing.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are schematic cross-sectional views for describing the effects of the socket and the contact pin.
  • FIG. 3A shows a state where the IC package 200 is not pressed down by the solder ball 201 (see FIG. 2), that is, a state where the IC package 200 is not inspected.
  • FIG. 3B shows a state where the IC package 200 is pressed down by the solder ball 201, that is, a state where the IC package 200 is inspected.
  • the bulging portion 11a of the first plunger 11 has a curved shape, and has a shape that gradually expands in diameter from above the coil spring 13. Therefore, the fit between the coil spring 13 and the bulging portion 11a is improved. Further, since the bulging portion 11a has a curved shape, the contact area with the wall surface of the housing 3 defining the through hole 30 is smaller than that of the straight-shaped enlarged diameter portion 111a shown in FIGS. 5A and 5B. Become smaller.
  • the first plunger 11 tends to tilt in the vertical direction following the meandering of the coil spring 13, and as a result, the first plunger 11 easily tilts with respect to the second plunger 12.
  • the weight of the internal contact increases. That is, a portion where the second plunger 12 strongly contacts the inner wall surface of the first plunger 11 occurs. Therefore, the electrical resistance between the first plunger 11 and the second plunger 12 is stabilized, and the conductivity of the contact pin 1 is stabilized.
  • the followability of the first plunger 11 with respect to the meandering of the coil spring 13 is improved, and the contact area between the bulging portion 11a and the wall surface of the housing 3 becomes smaller than before. It moves more smoothly than before.
  • the mobility and conductivity of the contact pin 1 can be improved.
  • the second plunger 12 has the tip 12c of the contact portion 12b at a position away from the axis L2, so that the solder ball 201 of the IC package 200 and the terminal of the inspection board 300
  • the first plunger 11 and the second plunger 12 are tilted in the opposite direction in a balanced manner, and the contact pin 1 has a U-shape or an inverted C-shape. Therefore, the second plunger 12 comes into stronger contact with the inner wall surface of the first plunger 11, and the mobility and conductivity of the contact pin 1 can be further improved.
  • the first plunger 11 and the second plunger 11 are shown in a posture in which their axes L1 and L2 are along the vertical direction for convenience.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a configuration of a modified example of the contact pin.
  • FIG. 4A is a perspective view
  • FIG. 4B is a longitudinal sectional view.
  • the first plunger 11A of the contact pin 1A shown in FIGS. 4A and 4B is manufactured well for machining. Specifically, since the hollow portion 11e of the first plunger 11A is formed by cutting, the hollow portion 11e has a straight shape with a constant inner diameter even at the bulging portion 11a.
  • the lid 11c is omitted from the contact pin 1 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the other configuration is the same as that of the contact pin 1, and the description is omitted.
  • the bulging portion 11a has a shape obtained by cutting the upper and lower parts of the sphere horizontally, but the shape of the bulging portion 11a is not limited to this.
  • the bulging portion 11a may have a shape in which an upper part and a lower part of a vertically long ellipsoid or a horizontally long ellipsoid are cut.
  • the contact pin and the socket of the present invention are applied for inspection of an IC package.
  • the socket of the present invention is not limited to this, and may be used for various applications of other electric components. Applicable.
  • the present invention is suitably used as a contact pin and a socket.

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Abstract

コンタクトピンは、第１方向における一端側に設けられた第１接触部と、前記第１方向と交差する第２方向へ拡大する第１拡大部とを有する中空の第１プランジャと、前記一端側を前記第１プランジャに挿入され、前記第１方向における他端側に設けられた第２接触部と、前記第１プランジャから突出した突出部に設けられ、前記第２方向に拡大する第２拡大部とを有する第２プランジャと、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャを囲み、前記第１拡大部と前記第２拡大部との間に取り付けられたバネと、を備え、前記第１拡大部が、外側に膨出する曲面形状に形成される。

Description

コンタクトピン及びソケット
　本発明は、コンタクトピン及びソケットに関する。
　例えば特許文献１に記載されているように、従来、ＩＣパッケージ等の電気部品を検査する際、ソケットが用いられている。このソケットは、電気部品と検査装置側の基板である検査用基板とを電気的に接続する複数のコンタクトピンを備えている。
　これらのコンタクトピンは、電気部品の端子に接触する第１可動部材と、検査用基板の端子に接触する第２可動部材と、第１可動部材と第２可動部材の間に配置され、第１可動部材と第２可動部材とが互いに離れるように反発するコイルバネとを有する。
　図５Ａ及び図５Ｂを参照して従来のソケットの構成の一例について説明する。図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ従来のコンタクトピン及びソケットの一例の構成を示す模式的な断面図である。
　コンタクトピン１０１は、ソケットのハウジング１０３に形成された貫通孔１３０に挿通されている。
　コンタクトピン１０１は、第１プランジャ１１１と、第２プランジャ１１２と、コイルバネ１１３とを備える。
　第１プランジャ１１１は、略円筒状の中空部材である。第２プランジャ１１２は、略円柱状の部材である。第２プランジャ１１２は、下方から第１プランジャ１１１に挿通され、第１プランジャ１１１から第１プランジャ１１１の軸線Ｌに沿って（又はほぼ軸線Ｌに沿って）進退可能となっている。
　第１プランジャ１１１は、軸線Ｌに沿って幅を持った円筒状の拡径部１１１ａを有している。第２プランジャ１１２は図外において第１プランジャ１１１から突出した箇所に拡径部を有している。コイルバネ１１３は、第１プランジャ１１１の拡径部１１１ａと、第２プランジャ１１２の拡径部との間に設けられる。
　第１プランジャ１１１の上端は、図外において、ＩＣパッケージの半田ボールと電気的に接触する。第２プランジャ１１２の下端は、図外において、検査用基板の端子と電気的に接触する。
　ハウジング１０３には、水平面による切断面が円形の前記貫通孔１３０が設けられている。貫通孔１３０は、上側の小径部分１３０ａと、図外の下側の小径部分と、これらの小径部分の間に形成された大径部分１３０ｂから構成されている。
　第１プランジャ１１１の拡径部１１１ａの径及び第２プランジャ１１２の拡径部の径は、貫通孔１３０の上側の小径部分１３０ａ及び下側の小径部分の内径よりも大きく形成されている。これにより、コンタクトピン１０１が貫通孔１３０に保持されるようにしている。
　このようなソケットを用いて検査を行う際、まず、ソケットが図外の検査用基板にセットされる。そして、図５Ａに示す状態から、ＩＣパッケージの半田ボールが第１プランジャ１１１の上端に押しつけられる。よって、図５Ｂに示すように、第２プランジャ１１２が第１プランジャ１１１に相対的に差し込まれるとともに、コイルバネ１１３が圧縮される。
　このとき、第２プランジャ１１２と検査用基板の端子との間には、コイルバネ１１３の反発力に起因する力、いわゆるプリロードが加わる。プリロードは、第２プランジャ１１２と検査用基板の端子との安定的な接触、ひいては、これらの間における接触抵抗の低減及び安定化に寄与する。
特開２０１５－１０８６０８号公報
　しかしながら、図５Ａ及び図５Ｂに示すコンタクトピン１０１及びソケットでは、第１プランジャ１１１の拡径部１１１ａが軸線Ｌに沿ってストレートに延在しているため以下のような課題がある。
　（１）拡径部１１１ａが、貫通孔１３０を形成するハウジング１０３の内壁面と面接触するようになる。このため、拡径部１１１ａが貫通孔１３０内を移動する際の摩擦抵抗が大きくなり、コンタクトピン１０１が貫通孔１３０内を滑らかに移動しないことがある。
　（２）拡径部１１１ａにより、貫通孔１３０内で第１プランジャ１１１が斜めになることが規制されるようになる。このため、第１プランジャ１１１と第２プランジャ１１２とそれぞれ軸線を鉛直方向に向けた姿勢となり、第１プランジャ１１１と第２プランジャ１１２との接触圧が不安定になり易く、ひいてはコンタクトピン１０１の導電性が不安定になり易い。
　本発明は、このような課題を解決するために創案されたものであり、コンタクトピンの移動性及び導電性を向上することを目的とする。
　上記従来の課題を解決するために、本発明のコンタクトピンは、第１方向における一端側に設けられた第１接触部と、前記第１方向と交差する第２方向へ拡大する第１拡大部とを有する中空の第１プランジャと、前記一端側を前記第１プランジャに挿入され、前記第１方向における他端側に設けられた第２接触部と、前記第１プランジャから突出した突出部に設けられ、前記第２方向に拡大する第２拡大部とを有する第２プランジャと、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャを囲み、前記第１拡大部と前記第２拡大部との間に取り付けられたバネと、を備え、前記第１拡大部が、外側に膨出する曲面形状に形成される。
　上記従来の課題を解決するために、本発明のソケットは、前記コンタクトピンと、前記コンタクトピンが挿入される貫通孔を有する支持体と、を備える。
　本発明によれば、コンタクトピンの移動性及び導電性を向上できる。
コンタクトピンの構成を示す図であって、図１Ａは斜視図、図１Ｂは縦断面。 図２はソケットの構成を示す断面図。 図３Ａ及び図３Ｂはコンタクトピン及びソケットの作用効果を説明するための模式的な断面図。 コンタクトピンの変形例の構成を示す図であって、図４Ａは斜視図、図４Ｂは縦断面図。 図５Ａ及び図５Ｂは従来のコンタクトピン及びソケットの一例の構成を示す模式的な断面図。
　以下、本発明の実施の形態に係るコンタクトピン及びソケットついて、図面を参照しながら説明する。以下に示す各実施の形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の各実施の形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。また、各実施の形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、各実施の形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
　なお、以下の実施形態では、便宜的に、コンタクトピンは、第１プランジャが上側に配置され、第２プランジャが下側に配置されているものとして説明を行う。但し、コンタクトピン及びソケットの配置がそのような配置に限られないことは言うまでもない。
　また、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その説明を省略することもある。
　以下、本発明の実施の形態に係るコンタクトピン及びソケットについて図面を参照しながら詳細に説明する。
［１．構成］
　［１－１．コンタクトピンの構成］
　本発明の一実施形態のコンタクトピンの構成について、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。図１Ａ及び図１Ｂはコンタクトピンの構成を示す図であって、図１Ａは斜視図、図１Ｂは縦断面図である。
　コンタクトピン１は、第１プランジャ１１と、第２プランジャ１２と、コイルバネ１３とを備える。
　第１プランジャ１１は、略円筒状の中空部材である。第２プランジャ１２は、略円柱状の部材である。第２プランジャ１２は、下方から第１プランジャ１１に挿通され、第１プランジャ１１の軸線Ｌ１に沿って（又は、ほぼ軸線Ｌ１に沿って）第１プランジャ１１の下方から進退可能となっている。第１プランジャ１１と第２プランジャ１２とはそれぞれ導電性の素材により形成されている。
　第１プランジャ１１は、軸線方向の中間部に、水平方向（第１方向である鉛直方向と交差する方向）に拡大する膨出部１１ａが設けられている。この膨出部１１ａは、本発明の第１拡大部を構成する。膨出部１１ａは外側に（軸線Ｌ１から離れる方向に）膨出する曲面形状に形成されている。膨出部１１ａは、本実施形態では、中空の球体の上部及び下部をそれぞれ水平に切断した形状をしている。
　また、第１プランジャ１１の上端（すなわち第１方向における一端）には、後述のＩＣパッケージの半田ボールと接触する接触部１１ｂ（第１接触部）が設けられている。接触部１１ｂは、本実施形態では、先端の尖った複数の切片により構成されており、接触部１１ｂは、半田ボールに突き刺さるように接触する。
　また、第１プランジャ１１は、その上部、詳しくは膨出部１１ａと接触部１１ｂとの間であって接触部１１ｂよりも僅かに下方に、蓋部１１ｃが備えられている。接触部１１ｂが突き刺さるように接触することで半田ボールから削り取られた切削屑が、この蓋部１１ｃによって下方に入り込むことが防止される。これにより、第１プランジャ１１と第２プランジャ１２との間の隙間に当該切削屑が入り込んで第１プランジャ１１と第２プランジャ１２との相対的な移動を阻害してしまうことが防止される。蓋部１１ｃは、第１プランジャ１１の円筒面の一部に略円形の切り込みを入れ、この切り込みに囲まれた切片を内側（軸線Ｌ側）に折り込むことによって形成される。
　第１プランジャ１１は、板材を、それぞれ鉛直方向に延在する一端と他端とを突き合わせるように円筒状に丸めて製作される。図１中の符合１１ｄは、当該一端と当該他端との突き合わせ部である。なお、図１Ｂは、コンタクトピン１を、この突き合わせ部を通る鉛直面で切断した断面図である。また、膨出部１１ａは当該板材をプレス加工することで形成され、膨出部１１ａにおいては外壁面と内壁面とが共に外方に膨出する。
　第２プランジャ１２は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、下側部分に鍔状の拡径部１２ａを有している。コイルバネ１３は、この第２プランジャ１２の拡径部１２ａと第１プランジャ１１の膨出部１１ａとの間に取り付けられる。
　第２プランジャ１２の拡径部１２ａよりも下方の下端には、後述の検査用基板の端子と接触するテーパー状の接触部１２ｂ（第２接触部）が設けられている。この接触部１２ｂは、下方に尖った円錐を斜めに切断したような形状をしている。これにより、接触部１２ｂの先端１２ｃ、すなわち検査用基板の端子との接触点が、第２プランジャ１２の軸線Ｌ２から離れた位置とされている。
　［１－２．ソケットの構成］
　本発明の一実施形態のソケットの構成について図２を参照して説明する。図２はソケットの構成を示す断面図である。図２では、便宜的に、ソケットの異なる状態を横に並べて示している。
　図２に示すソケット１００は、コンタクトピン１と、フローティングプレート２と、ハウジング３とを備える。
　ソケット１００に接続されるＩＣパッケージ２００の底面には、端子である半田ボール２０１がマトリックス状に複数配置される。コンタクトピン１は、この半田ボール２０１の配置に一致するようにマトリックス状に複数配置される。
　フローティングプレート２は、ハウジング３の上方に、ハウジング３に対し離接可能に設けられている。
　フローティングプレート２には、フローティングプレート２を鉛直方向に貫通する貫通孔２０が複数設けられている。各貫通孔２０の配置は、半田ボール２０１の配置及びコンタクトピン１の配置と一致している。また、各貫通孔２０の水平面による切断面は円形を呈する。
　同様に、本発明の支持体を構成するハウジング３には、ハウジング３を鉛直方向に貫通する貫通孔３０が複数設けられ、これらの各貫通孔３０の配置は、半田ボール２０１の配置及びコンタクトピン１の配置と一致している。また、貫通孔３０の水平面による切断面は円形を呈する。
　このような構成により、各コンタクトピン１は、半田ボール２０１の配置にあわせて、鉛直方向に並ぶ貫通孔２０と貫通孔３０とに挿通されている。
　また、貫通孔３０は、上側の小径部分３０ａと、下側の小径部分３０ａと、これらの小径部分３０ａ，３０の間に形成された大径部分３０ｂから構成されている。小径部分３０ａの内径は、第１プランジャ１１の膨出部１１ａの最大外径、第２プランジャ１２の拡径部１２ａの最大外径及びコイルバネ１３の最大外径よりも小さく形成されている。また、大径部分３０ｂの径は、第１プランジャ１１の膨出部１１ａの最大外径、第２プランジャ１２の拡径部１２ａの最大外径及びコイルバネ１３の最大外径よりも僅かに大きく形成されている。
　また、接触部１１ｂを含む、第１プランジャ１１の膨出部１１ａよりも上部の最大外径は、上方の小径部分３０ａの内径及びフローティングプレート２の貫通孔２０の内径よりも小さい。また、第２プランジャ１２の拡径部１２ａよりも下方の接触部１２ｂの最大外径は、下方の小径部分３０ａの内径よりも小さい。したがって、接触部１１ｂを含む、第１プランジャ１１の膨出部１１ａよりも上部は、上方の小径部分３０ａ及びフローティングプレート２の貫通孔２０よりも上方に突出可能となっている。同様に、第２プランジャ１２の接触部１２ｂは、下方の小径部分３０ａよりも下方に突出可能となっている。
　これにより、コンタクトピン１が貫通孔３０から抜け止めされつつ、貫通孔３０内において、コイルバネ１３が伸縮可能に、且つ、第２プランジャ１２が第１プランジャ１１から進退可能となっている。
　図２では、コンタクトピン１毎に、ソケット１００の異なる状態が示されており、以下、各状態について、図２において左から順に説明する。
　左から一番目のコンタクトピン１は、外力の作用しない自然状態、すなわち、コイルバネ１３が伸張し、ひいてはコンタクトピン１が伸張した状態である。この状態では、第２プランジャ１２は、その拡径部１２ａにおいて、貫通孔３０の下側の小径部分３０ａと大径部分３０ｂとの段差により下方から支持され、接触部１２ｂがハウジング３の底面から突出する。
　左から二番目のコンタクトピン１は検査用基板３００により、コンタクトピン１が全体的に押し上げられている。詳しくは、コンタクトピン１は、膨出部１１ａの上部が、貫通孔３０の上側の小径部分３０ａと大径部分３０ｂとの段差に当接するまで上方に押し上げられている。
　左から三番目（右から二番目）のコンタクトピン１は、検査用基板３００によりさらに押し上げられている。詳しくは、検査用基板３００をその上面がハウジング３の底面に接触するまで上昇させている。この状態では、第２プランジャ１２が第１プランジャ１１にさらに差し込まれ、コイルバネ１３が圧縮される。なお、この状態では、ＩＣパッケージ２００がフローティングプレート２の上方にセットされているが、半田ボール２０１は、コンタクトピン１の接触部１１ｂに接触していない。
　左から四番目（右から一番目）のコンタクトピン１は、ＩＣパッケージ２００の検査時の状態となっている。すなわち、第１プランジャ１１は、半田ボール２０１により下方に押し込まれ、コイルバネ１３がさらに圧縮されている。このとき、第２プランジャ１２と検査用基板３００の端子３０１との間には、コイルバネ１３から発生する反発力が、第２プランジャ１２と検査用基板３００の端子３０１との間にプリロードとして作用している。
［２．作用・効果］
　本発明の一実施形態のソケット及びコンタクトピンの作用効果について、図１Ａ～図３Ｂを参照して説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、ソケット及びコンタクトピンの作用効果について説明するための模式的な断面図である。図３Ａは、半田ボール２０１（図２参照）によって下方に押し下げられていない状態、すなわちＩＣパッケージ２００の検査が行われていない状態を示す。図３Ｂは、半田ボール２０１によって下方に押し下げられた状態、すなわちＩＣパッケージ２００の検査が行われる状態を示す。
　貫通孔３０の大径部分３０ｂの内周面と、コイルバネ１３との間にはクリアランスが設けられている。このため、図３Ａに示す状態から、第１プランジャ１１Ａ及びコイルバネ１３が、半田ボール２０１によって下方に押し下げられて図３Ｂに示す状態になるまでの間に、コイルバネ１３は、当該クリアランスの間で変位し、蛇行しながら下降する。
　第１プランジャ１１の膨出部１１ａは湾曲形状をしており、コイルバネ１３の上方から徐々に拡径する形状となっている。このため、コイルバネ１３と膨出部１１ａとのフィット性が向上する。さらに、膨出部１１ａは、湾曲形状をしているので、貫通孔３０を画成するハウジング３の壁面との接触面積が、図５Ａ及び図５Ｂに示すストレート形状の拡径部１１１ａに比べて小さくなる。
　この結果、第１プランジャ１１は、コイルバネ１３の蛇行に追従して鉛直方向に対し傾斜しやすく、ひいては、第１プランジャ１１が、第２プランジャ１２に対して傾斜しやすくなる。この結果、内部接触の加重が大きくなる。すなわち、第２プランジャ１２が第１プランジャ１１の内壁面に対し強く当たる箇所が生じるようになる。したがって、第１プランジャ１１と第２プランジャ１２との間の電気抵抗値が安定し、コンタクトピン１の導電性が安定する。
　また、コイルバネ１３の蛇行に対する第１プランジャ１１の追従性が向上すると共に、膨出部１１ａとハウジング３の壁面との接触面積が従来よりも小さくなるので、第１プランジャ１１が貫通孔３０内を従来よりも滑らかに移動するようになる。
　したがって、コンタクトピン１の移動性及び導電性を向上できる。
　さらに、図１Ｂに示すように、第２プランジャ１２は、その接触部１２ｂの先端１２ｃが軸線Ｌ２から離れた位置とされているため、ＩＣパッケージ２００の半田ボール２０１と、検査用基板３００の端子３０１とに挟まれて荷重が作用したとき、鉛直方向に対し傾斜し易くなる。このとき、第１プランジャ１１と第２プランジャ１２とはバランス的に逆方向に傾斜し、コンタクトピン１は、くの字形状又は逆くの字形となる。したがって、第２プランジャ１２が第１プランジャ１１の内壁面に対し、一層強く当たるようになり、コンタクトピン１の移動性及び導電性を一層向上できる。なお、図２では便宜的に第１プランジャ１１及び第２プランジャ１１を、それらの軸線Ｌ１，Ｌ２が鉛直方向に沿った姿勢で示している。
［３．変形例］
　（１）コンタクトピンの変形例の構成について、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図４Ａ及び図４Ｂはコンタクトピンの変形例の構成を示す図であって、図４Ａは斜視図、図４Ｂは縦断面図である。
　図４Ａ及び図４Ｂに示すコンタクトピン１Ａの第１プランジャ１１Ａは機械加工によい製作される。詳しくは、第１プランジャ１１Ａの中空部１１ｅは、切削加工により形成されるため、膨出部１１ａにおいても内径が一定のストレート形状となっている。また、図１Ａ及び図１Ｂに示すコンタクトピン１に対し、蓋部１１ｃが省略されている。この他の構成はコンタクトピン１と同様なので説明を省略する。
　（２）前記実施形態では、膨出部１１ａを、球体の上部及び下部をそれぞれ水平に切断した形状としたが、膨出部１１ａの形状はこれに限定されない。例えば膨出部１１ａを、鉛直方向に長い楕円体又水平方向に長い楕円体の上部及び下部を切断したような形状としてもよい。
　（３）前記実施形態では、本発明のコンタクトピン及びソケットを、ＩＣパッケージの検査用に適用したが、本発明のソケットは、これに限られるものではなく、他の電気部品の種々の用途に適用できる。
　本出願は、２０１８年９月２６日出願の特願２０１８－１８０７１１に基づく優先権を主張する。これらの出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明は、コンタクトピン及びソケットとして好適に利用される。
　１，１Ａ　コンタクトピン
　２　フローティングプレート
　３　ハウジング（支持体）
　１１，１１Ａ　第１プランジャ
　１１ａ　膨出部（第１拡大部）
　１１ｂ　接触部（第１接触部）
　１１ｃ　蓋部
　１１ｄ　突き合わせ部
　１１ｅ　中空部
　１２　第２プランジャ
　１２ａ　拡径部
　１２ｂ　接触部（第２接触部）
　１２ｃ　先端
　１３　コイルバネ（バネ）
　２０　貫通孔
　３０　貫通孔
　３０ａ　小径部分
　３０ｂ　大径部分
　１００　ソケット
　２００　ＩＣパッケージ
　２０１　半田ボール
　３００　検査用基板
　３０１　端子
　Ｌ１　第１プランジャの軸線
　Ｌ２　第２プランジャの軸

Claims (3)

  1. 　第１方向における一端側に設けられた第１接触部と、前記第１方向と交差する第２方向へ拡大する第１拡大部とを有する中空の第１プランジャと、
    　前記一端側を前記第１プランジャに挿入され、前記第１方向における他端側に設けられた第２接触部と、前記第１プランジャから突出した突出部に設けられ、前記第２方向に拡大する第２拡大部とを有する第２プランジャと、
    　前記第１プランジャ及び前記第２プランジャを囲み、前記第１拡大部と前記第２拡大部との間に取り付けられたバネと、を備え、
    　前記第１拡大部が、外側に膨出する曲面形状に形成されたコンタクトピン。
  2. 　前記第２接触部は、テーパー状に形成され、且つ、先端が前記第２プランジャの軸心線から離れている請求項１に記載のコンタクトピン。
  3. 　請求項１又は２に記載のコンタクトピンと、
    　前記コンタクトピンが挿入される貫通孔を有する支持体と、を備えたソケット。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7274853B2 (ja) * 2018-12-03 2023-05-17 株式会社エンプラス コンタクトピンおよびソケット
KR102467671B1 (ko) * 2022-09-20 2022-11-16 (주)티에스이 테스트 소켓

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241447A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Delaware Capital Formation Inc ばねプローブ、ばねプローブ組立体及びそれらの組立方法
JP2003307525A (ja) * 2002-04-16 2003-10-31 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブ
WO2007066382A1 (ja) * 2005-12-06 2007-06-14 Unitechno Inc. 両端変位型コンタクトプローブ
JP2008045986A (ja) * 2006-08-15 2008-02-28 Yokowo Co Ltd ケルビン検査用治具
WO2012073701A1 (ja) * 2010-11-29 2012-06-07 株式会社精研 接触検査用治具
JP2013134181A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Enplas Corp コンタクトプローブおよびその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5534787A (en) * 1994-12-09 1996-07-09 Vlsi Technology, Inc. High-frequency coaxial interface test fixture
KR100429057B1 (ko) * 1998-11-25 2004-04-29 리카 일렉트로닉스 인터내셔널, 인크. 전기 접촉 시스템
US6462567B1 (en) * 1999-02-18 2002-10-08 Delaware Capital Formation, Inc. Self-retained spring probe
JP5486760B2 (ja) * 2006-07-04 2014-05-07 株式会社エンプラス コンタクトピン及び電気部品用ソケット
JP5361518B2 (ja) * 2009-04-27 2013-12-04 株式会社ヨコオ コンタクトプローブ及びソケット
JP2011198567A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Sumitomo Wiring Syst Ltd 雌型端子金具
WO2012014673A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 Nishikawa Hideo 検査治具及び接触子
JP5647869B2 (ja) * 2010-11-18 2015-01-07 株式会社エンプラス 電気接触子及び電気部品用ソケット
JP5847576B2 (ja) * 2011-12-29 2016-01-27 株式会社エンプラス プローブピン及び電気部品用ソケット
JP2015108608A (ja) * 2013-09-13 2015-06-11 大熊 克則 プローブピンおよびｉｃソケット
JP2015215328A (ja) * 2014-04-21 2015-12-03 大熊 克則 プローブピンおよびｉｃソケット
US10161963B2 (en) * 2015-08-17 2018-12-25 Chaojiong Zhang Electrical contact and testing apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241447A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Delaware Capital Formation Inc ばねプローブ、ばねプローブ組立体及びそれらの組立方法
JP2003307525A (ja) * 2002-04-16 2003-10-31 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブ
WO2007066382A1 (ja) * 2005-12-06 2007-06-14 Unitechno Inc. 両端変位型コンタクトプローブ
JP2008045986A (ja) * 2006-08-15 2008-02-28 Yokowo Co Ltd ケルビン検査用治具
WO2012073701A1 (ja) * 2010-11-29 2012-06-07 株式会社精研 接触検査用治具
JP2013134181A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Enplas Corp コンタクトプローブおよびその製造方法

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