説明

コンタクト組立体、ソケット

【課題】電気的悪影響を招くことなく確実な電気的な接触を確保できるコンタクト組立体とソケットを提供すること。
【解決手段】本発明によるコンタクト組立体1は、所定方向に伸縮自在な弾性部材2と、弾性部材2の一方端に固定される第一コンタクト3と、弾性部材2の他方端に固定される第二コンタクト4と、第一コンタクト3と第二コンタクト4とを相互に導通させる導通部5を含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主に試験を目的として基板と基板を接続するコネクタと、コネクタ内に含まれるコンタクト組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年においては、半導体基板内の配線パターンは微細化しており、端子数の増加と端子の微細化の傾向が強い。これに伴い半導体基板の出荷形態もパッケージされていないチップのままとされる傾向があり、このような状況の下、半導体装置の試験を行うためには、微細化された配線パターンの一部として形成された多数の端子と確実に電気的な接触を行うコンタクタが必要となる。
【0003】
特許文献1に記載のコンタクタにおいては、半導体装置の電極に接触する第一のコンタクト電極片と、試験基板の端子に接触する第二のコンタクト電極片と、第一のコンタクト電極片と第二のコンタクト電極片とを電気的に接続する接続部を有し、接続部が絶縁性を有する連結部材により連結され、さらに、第一のコンタクト電極片は第一のバネ定数を有し、第二のコンタクト電極片は第二のバネ定数を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−231399号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、このようなコンタクタ第一のバネ定数を有する第一のコンタクト電極片のバネ部分と、第二のバネ定数を有する第二のコンタクト電極片のバネ部分はともに電気の導通の機能も有しており、バネ部分が有するインダクタンス、インピーダンスの影響が無視できない。特にバネ部分をコイルバネとした場合に、コイルバネの巻回態様が密でなくても、この影響は大きくなるため、適切な対策が必要となる。
【0006】
本発明は、上記問題に鑑み、電気的悪影響を招くことなく確実な電気的な接触を確保できるコンタクト組立体とソケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の問題を解決するため、本発明に係るコンタクト組立体は、
所定方向に伸縮自在な弾性部材と、当該弾性部材の一方端に固定される第一コンタクトと、前記弾性部材の他方端に固定される第二コンタクトと、前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させる導通部を含むことを特徴とする。
【0008】
これによれば、前記弾性部材を前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを導通させる導通部材として用いないこととし、前記弾性部材による電気的悪影響を除外できる。
【0009】
ここで、前記コンタクト組立体において、
前記第一コンタクトは前記他方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第一腕部を有し、前記第二コンタクトは前記一方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第二腕部を有し、前記導通部は前記第一腕部と前記第二腕部を介して前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させることとしてもよい。
【0010】
これによれば、前記導通部による導通をより容易なものとすることができる。
【0011】
上記課題を解決するため、本発明に係るソケットは、
請求項1又は2に記載のコンタクト組立体が収納される収納穴を一以上含む絶縁体を有し、前記導通部は前記収納穴の内周面に設置されることを特徴とする。
【0012】
これによれば、前記導通部について前記絶縁体を利用して容易に構成できる。
【0013】
ここで、前記ソケットにおいて、
前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記一方端側に位置する一方端部分は前記第一コンタクトの前記一方端側への移動を規制する一方規制部を有し、前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記他方端側に位置する他方端部分は前記第二コンタクトの前記他方端側への移動を規制する他方規制部を有することとしてもよい。
【0014】
さらに、前記ソケットにおいて
前記第一コンタクトは前記一方規制部により規制される第一被規制部を有し、前記第二コンタクトは前記他方規制部により規制される第二被規制部を有することとしてもよい。
【0015】
加えて、前記ソケットにおいて、
前記第一コンタクトは前記弾性部材の一方端に当接する第一当接部を有し、前記第二コンタクトは前記弾性部材の他方端に当接する第二当接部を有することとしてもよい。
【0016】
これによれば、前記収納穴の前記一方側に突出する前記第一コンタクトと、前記他方側に突出する前記第二コンタクトの挙動を安定させることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、前記弾性部材を導電性部材として用いる必要がないため、電気的悪影響を招くことなく確実な電気的な接触を確保できるコンタクト組立体とソケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る実施例のコンタクト組立体1の一実施形態をコイルスプリングの伸縮可能な所定方向の一方端側から視て示す模式斜視図である。
【図2】実施例のコンタクト組立体1が含む第一コンタクト3の一実施形態を一方端側から示す模式斜視図である。
【図3】実施例のコンタクト組立体1が含む第一コンタクト3の一実施形態を他方端側から視て示す模式斜視図である。
【図4】実施例の複数のコンタクト組立体1の具体的な並列態様を示す模式斜視図である。
【図5】実施例のコンタクト組立体1を複数含むソケットSの絶縁体及び収納穴、導電部の具体的態様を示す模式斜視図である。
【図6】実施例のソケットの一実施形態を接続対象となる基板を含んで示す模式斜視図である。
【図7】実施例のソケットの一実施形態を接続対象となる基板と接続した後の状態で示す模式斜視図である。
【図8】実施例のソケットの一実施形態をもう一つの接続対象となる基板を含んで示す模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【0020】
図1に示すように本実施例のコンタクト組立体1は、所定方向すなわち図1中の上下方向に伸縮自在なコイルバネ2(弾性部材)と、コイルバネ2の図1中上側の一方端に固定される第一コンタクト3と、コイルバネ2の図1中下側の他方端に固定される第二コンタクト4と、第一コンタクト3と第二コンタクト4とを相互に導通させるほぼ円筒形状のAuメッキ5(導通部)を含んでいる。なお、図1中においては、Auメッキ5は図示の便宜上、コイルバネ2の軸線方向から外れた位置で示しているが、実際の配置態様はAuメッキ5の中心とコイルバネ2の軸線は一致する。また、コイルバネ2は弾性部材として機能する金属材料でも絶縁物でもよい。
【0021】
第一コンタクト3は例えば銅系統の導電性材料からなる母材を、プレス加工、曲げ加工、エッチング加工を施して、製作可能なものであり、図2に示すように、平板状部材をほぼ円筒形状に折り曲げて、折り曲げた後の平板状部材の一対の端面を平行としてスリットをなす円筒状部分を有している。なお、図2中かっこ書きで示すように第二コンタクト4についても第一コンタクト3と同等の形態を有している。
【0022】
第一コンタクト3は円筒状部分の図2中下方側の円環状の端面において、他方端つまり図2中下方に指向するとともにコイルバネ2ひいては円筒状部分の径方向外側に指向する第一カンチレバー3a(第一腕部)を周方向等間隔に有している。なお、第一カンチレバー3aの自由端近傍は円筒状部分の軸方向に指向している。ここでは、第一カンチレバー3aは周方向に等間隔に数カ所設けられる。
【0023】
同様に、第二コンタクト4は一方端つまり図2中下方に指向するとともにコイルバネ2ひいては円筒状部分の径方向外側に指向する第二カンチレバー4a(第二腕部)を周方向等間隔に数カ所有している。第二カンチレバー4aについても自由端近傍は円筒状部分の軸方向に指向している。
【0024】
第一コンタクト3と第二コンタクト4は、図1に示すコンタクト組立体1においては、第一カンチレバー3aと第二カンチレバー4aがコイルバネ2の伸縮方向に相互に向かい合う形態を有しており、円筒形状のAuメッキ5の内周面は第一カンチレバー3aと第二カンチレバー4aの自由端と所定の接圧を有して接触するように相互の寸法関係が定められている。
【0025】
すなわち、第一カンチレバー3aと第二カンチレバー4aが円筒状のAuメッキ5の内周面による拘束力を受けない状態における、自由端の円筒状部分の中心からの離隔距離は、Auメッキ5の内周面の内径よりも大きめに設定されている。また、Auメッキ5の軸方向長さは、第一カンチレバー3aの自由端と第二カンチレバー4aの自由端との軸方向距離の最大値よりも大きく設定される。Auメッキ5は第一カンチレバー3aと第二カンチレバー4aを介して第一コンタクト3と第二コンタクト4とを相互に導通させる。
【0026】
ここで、本実施例のソケットSは、図4に示すように、コンタクト組立体1を例えば縦4行横4列の合計16個を備えており、図5に示すように、それぞれのコンタクト組立体1が収納される収納穴6dを16個含むハウジング6(絶縁体)を有している。
【0027】
ここでは、図5に示すように、ハウジング6は、図5中上側の絶縁体部分6aと、図5中上下方向中央近傍に位置する絶縁体中央部分6bと、図5中下側の絶縁体部分6cとを有する三ピース構造を有している。Auメッキ5は収納穴6dのうち絶縁体中央部分6bにより形成される部分の内周面に設置されている。
【0028】
収納穴6dのAuメッキ5が設置されない部分のうち図5の上側つまり一方端側に位置する部分は、絶縁体部分6aにより構成されている。収納穴6dの絶縁体部分6aにより構成される部分の一方端部分は、第一コンタクト3の一方端側への移動を規制する縮径部6da(一方規制部)を有している。収納穴6dのAuメッキ5が設置されない部分のうち図5の下側つまり他方端側に位置する他方端部分には、第二コンタクト4の他方端側への移動を規制する縮径部6dc(他方規制部)を有する。縮径部6da、6dcは、Auメッキ5が設置される部分の収納穴6dよりも小径に形成される。
【0029】
第一コンタクト3は一方規制部6daにより規制される第一被規制部として、円筒状部分の第一カンチレバー3aよりの部分に、アウターディンプル3bを周上等間隔に数カ所有している。第二コンタクト4は他方規制部6dcにより規制される第二被規制部として、円筒状部分の第二カンチレバー4aよりの部分に、アウターディンプル4bを周上等間隔に数カ所有している。なお、アウターディンプル3bの周方向の設置箇所は、図5に示すように、周方向に隣接する第一カンチレバー3aの間に設置してもよく、図2、3に示すように第一カンチレバー3aと周方向位置を一致させてもよい。アウターディンプル4bについても同様である。
【0030】
また、第一コンタクト3は図3に示すように、円筒状部分の内周面側に、コイルバネ2の一方端に当接するインナーディンプル3c(第一当接部)を有し、第二コンタクト4も図3に示すように、円筒状部分の内周面側に、コイルバネ2の他方端に当接するインナーディンプル4c(第二当接部)を有している。
【0031】
以下に複数のコンタクト組立体1をハウジング6に組み込む態様について説明する。すなわち、図4に示すようにマトリクス状に配列されたコンタクト組立体1に対して、絶縁体中央部分6bの収納穴6dを挿通させて、収納穴6dの内周面に位置するAuメッキ5を第一カンチレバー3a及び第二カンチレバー4aの自由端の外周側に接触させる。
【0032】
この後、図5中上側から、絶縁体部分6aを被せて、第一コンタクト3のアウターディンプル3bが一方規制部6daに当たり一方側への移動が規制されるまで、第一コンタクト3の円筒状部分の頂面を絶縁体部分6aの図5中の上面から突出させる。
【0033】
ここで、インナーディンプル3cとコイルバネ2の一方端の当接作用とコイルバネ2の伸長作用により第一コンタクト3はコイルバネ2の一方側に常に付勢されるため、第一コンタクト3の円筒状部分の頂面は常時、図5中の上面から突出する方向に付勢されて、対向する基板の対応するパッドに接触する接触子を構成する。
【0034】
同様に、図5中下側から、絶縁体部分6cを被せて、第二コンタクト4のアウターディンプル4bが他方規制部6dcに当たり他方側への移動が規制されるまで、第二コンタクト4の円筒状部分の頂面を絶縁体部分6cの図5中の下面から突出させる。
【0035】
ここで、インナーディンプル4cとコイルバネ2の他方端との当接作用とコイルバネ2の伸長作用により第二コンタクト4はコイルバネ2の他方側に常に付勢されるため、第二コンタクト4の円筒状部分の頂面は常時、図5中の下面から突出する方向に付勢されて、対向する基板の対応するパッドに接触する接触子を構成する。なお、ハウジング6を構成する絶縁体部分6a、絶縁体中央部分6b、絶縁体部分6c相互間の接合は接着剤等の適宜の手段による。
【0036】
本実施例において述べたコンタクト組立体1を複数含むソケットSは、図6に示すように例えば直方体状をなし、上面には第一コンタクト3の頂面が突出し、下面には図示は省略しているが、第二コンタクト4の頂面が突出している。
【0037】
ここで、ソケットSの下面側に対向する基板をB1とし、基板B1の第二コンタクト4に対応するパッドP1とする。このパッドP1は4行4列のコンタクト組立体1に対応するものであるので、やはり、4行4列の配列を有しており、図6においてソケットSを基板B1に接近させて下面を基板B1に接触させると、図7に示すように、基板B1のパッドP1と対応するソケットSの第二コンタクト4は相互に電気的に接触されて接続される。
【0038】
また、図8に示すように、ソケットSの上面側に対向する基板をB2とし、基板B2の第一コンタクト3に対応する図示しないパッドも4行4列の配列を有しているとする。図8において、ソケットSを基板B2に接近させて上面を基板B2に接触させると、基板B2の図示しないパッドと対応するソケット4の第一コンタクト3は相互に電気的に接触されて接続される。
【0039】
従来技術では、コイルバネ2を導電部材として用いており、この場合では、コイルバネ2が電気工学的な誘導成分を構成し、例えリアクトルのように密に巻回していなくても、インダクタンス及びインピーダンスの意図しない上昇を招くことがある。ところが、本実施例においては、基板B2側に対応する第一コンタクト3と基板B1側に対応する第二コンタクト4との間の電気的接続は、第一カンチレバー3a→Auメッキ5→第二カンチレバー4aの経路を使用し、コイルバネ2は使用しないこととしているので、インダクタンスやインピーダンスの増大を招くことはない。
【0040】
このため、ソケットSを使用しての基板B1と基板B2との接続を、より確実に行うことができる。特にこの接続が、基板の一方から他方に試験を目的としてデータを引き出すこと、基板の一方が例えば液晶パネルに属しており、既に製品に属している場合に検査を行うこと、を目的にしている場合において、電気的な接続をより確実なものとすることができる。
【0041】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【0042】
例えば、上述した実施例において第一コンタクト3とコイルバネ2との間、第二コンタクト4とコイルバネ2との間は、Auメッキ5の電気抵抗がコイルバネ2に比して著しく低いため、特に絶縁処理等は行っていないが、絶縁処理を行うこととしてもよい。
【0043】
また、上述した実施例においてはソケットSそのものにより異なる基板を接続する形態を示したが、基板とプローブを接続することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明は、コンタクト組立体及びこれを複数用いたソケットに関するものであり、コイルバネを導通部材として用いずコンタクトの外周側に位置する導通部を用いて一対のコンタクトを導通するため、インダクタンスやインピーダンスを適切な範囲に設定することができる。従って様々な半導体装置の試験に供して有益なものである。特にはメモリーテスタ、液晶パネル装置、基板検査用プローブ等に応用可能である。
【符号の説明】
【0045】
S ソケット
1 コンタクト組立体
2 コイルバネ(弾性部材)
3 第一コンタクト
3a 第一カンチレバー(第一腕部)
3b アウターディンプル(第一被規制部)
3c インナーディンプル(第一当接部)
4 第二コンタクト
4a 第二カンチレバー(第二腕部)
4b アウターディンプル(第二被規制部)
4c インナーディンプル(第二当接部)
5 Auメッキ(導通部)
6 ハウジング(絶縁体)
6a 絶縁体部分(一方側)
6b 絶縁体中央部分
6c 絶縁体部分(他方側)
6d 収納穴
6da 縮径部(一方規制部)
6dc 縮径部(他方規制部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定方向に伸縮自在な弾性部材と、当該弾性部材の一方端に固定される第一コンタクトと、前記弾性部材の他方端に固定される第二コンタクトと、前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させる導通部を含むことを特徴とするコンタクト組立体。
【請求項2】
前記第一コンタクトは前記他方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第一腕部を有し、前記第二コンタクトは前記一方端に指向するとともに前記弾性部材の径方向外側に指向する第二腕部を有し、前記導通部は前記第一腕部と前記第二腕部を介して前記第一コンタクトと前記第二コンタクトとを相互に導通させることを特徴とする請求項1に記載のコンタクト組立体。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のコンタクト組立体が収納される収納穴を一以上含む絶縁体を有し、前記導通部は前記収納穴の内周面に設置されることを特徴とするソケット。
【請求項4】
前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記一方端側に位置する一方端部分は前記第一コンタクトの前記一方端側への移動を規制する一方規制部を有し、前記収納穴の前記導通部が設置されない部分のうち前記他方端側に位置する他方端部分は前記第二コンタクトの前記他方端側への移動を規制する他方規制部を有することを特徴とする請求項3に記載のソケット。
【請求項5】
前記第一コンタクトは前記一方規制部により規制される第一被規制部を有し、前記第二コンタクトは前記他方規制部により規制される第二被規制部を有することを特徴とする請求項4に記載のソケット。
【請求項6】
前記第一コンタクトは前記弾性部材の一方端に当接する第一当接部を有し、前記第二コンタクトは前記弾性部材の他方端に当接する第二当接部を有することを特徴とする請求項5に記載のソケット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図4】
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