JP3673153B2

JP3673153B2 - Spring contact

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Publication number: JP3673153B2
Application number: JP2000242726A
Authority: JP
Inventors: 典治黒川; 潤哉赤坂
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP2002056915A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵ、ロジック、メモリ等の半導体パッケージとこの半導体パッケージをテストするテスト装置の回路基板との相互接続等に用いられるスプリングコンタクトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプリングコンタクトとしては、例えば、図６に示すものが知られている（特開平１０- ２１４６６５号公報参照）。
このスプリングコンタクト１００は、携帯電話の内蔵バッテリ等に接触する導電性の上コンタクト１０１と、この上コンタクト１０１を摺動自在に収容し、基板に電気的に接続される下コンタクト１０２と、下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂ内に配置されて上コンタクト１０１を突出方向に押圧付勢する圧縮コイルばね１０３とからなっている。このスプリングコンタクト１００は複数用意され、複数のスプリングコンタクト１００は、高密度配置のために下コンタクト１０２が絶縁ハウジング１０４に所定の狭ピッチで圧入されることにより、絶縁ハウジング１０４に装着されるようになっている。
【０００３】
このスプリングコンタクト１００において、圧縮コイルばね１０３の下端部は、下コンタクト１０２の底部に形成された凹部１０２ａに当接し、圧縮コイルばね１０３の上端部は上コンタクト１０１の下端傾斜面１０１ａに当接している。従って、上コンタクト１０１には、圧縮コイルばね１０３の押圧力により突出方向に付勢される際に、下コンタクト１０２の軸線方向に対して直交する矢印Ｘ方向に側圧が作用し、上コンタクト１０１と下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂとが確実に接触することになっている。このため、携帯電話の内蔵バッテリ側から基板側に流れる電流は、主として矢印Ａで示すように上コンタクト１０１から迂回して下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂを通ってその底部を経て流れ、その逆に基板側から内臓バッテリ側に流れる電流は、主として矢印Ａで示す方向と逆方向に流れることになる。そして、このような電流を接触抵抗の低い導電路にて流すようにするために、上コンタクト１０１の外周面及び下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂの内周面にはニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のスプリングコンタクト１００にあっては、下コンタクト１０２が絶縁ハウジング１０４に狭ピッチで圧入されることからその下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂを細くしてあり、その内径が小さくかつ筒状部１０２ｂの深さが内径に対して深く、しかも下コンタクト１０２は有底のため、下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂの内周面にめっきを施す際にめっき液が十分に入りこまないことがあった。下コンタクト１０２内にめっき液が十分に入りこまないと、下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂの内周面にめっき層が均一に形成されずに、上コンタクト１０１との接触抵抗が高くなってしまうことがある。そして、下コンタクト１０２の筒状部１０２ｂの内径が小さくなればなるほど、下コンタクト１０２内にめっき液が十分に入りこまない不具合が顕著となっている。
【０００５】
従って、本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、上下コンタクトを収容する別体の導電性スリーブの内周面に均一のめっき層を容易に形成でき、上下コンタクトが互いに接触しない場合でも、上コンタクト、導電性スリーブ、及び下コンタクトを通る接触抵抗の低い導電路を形成することができる高密度実装が可能なスプリングコンタクトを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のうち請求項１に係るスプリングコンタクトは、上下１対のコンタクトと、該１対のコンタクト同士を互いに離れる方向に付勢する圧縮コイルばねと、上下両端が開口し、前記１対のコンタクト及び前記圧縮コイルばねを収容すると共に、前記１対のコンタクトのうちの一方のコンタクトに固定された、前記上下１対のコンタクトとは別体の導電性スリーブとを具備するスプリングコンタクトにおいて、前記上下１対のコンタクトは、前記圧縮コイルばねの端部を受容するばね収容凹部をそれぞれ有し、前記上下１対のコンタクトの対向端面は、互いに上下方向に延びる略相補的な波形面又は鋸歯形面で構成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明のうち請求項２に係るスプリングコンタクトは、請求項１記載の発明において、前記導電性スリーブの両端外面に、先細のテーパ面が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、スプリングコンタクトの参考例の縦断面図である。
図１に示すスプリングコンタクト１は、ＣＰＵ、ロジック、メモリ等の半導体パッケージＰの半田ボールＳと半導体パッケージＰをテストするテスト装置の回路基板ＰＣＢとを電気的に相互接続するようになっている。そして、スプリングコンタクト１は、上下１対のコンタクト２，３と、これらコンタクト２，３同士を互いに離れる方向に付勢する圧縮コイルばね４と、上下両端に開口部５ａ，５ｂを有し、上下１対のコンタクト２，３及び圧縮コイルばね４を収容する円筒形導電性スリーブ５とを具備している。
【０００９】
ここで、上下１対のコンタクト２，３のうち上コンタクト２は、フランジ部２ｂから上方に延びる半田ボール接触部２ａと、フランジ部２ｂから下方に延びる筒状部２ｃとを有し、黄銅等の銅合金の導電性部材を切削加工することにより製作される。そして、上コンタクト２の全体にわたりニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。半田ボール接触部２ａは、半導体パッケージＰの半田ボールＳを受容接触する。また、筒状部２ｃは、導電性スリーブ５の上端開口部５ａから導電性スリーブ５内に圧入固定されると共に、内部にばね収容凹部２ｄを設けている。筒状部２ｃの導電性スリーブ５に対する圧入代Ｌ１は、上コンタクト２の導電性スリーブ５からの突出長Ｌ１１と同一長さとなっており、上コンタクト２の全長に対する圧入代Ｌ１の占める割合は比較的大きくなっている。このため、上コンタクト２が導電性スリーブ５に対して傾きにくく、半田ボール接触部２ａの位置精度を高いものとすることができる。また、導電性スリーブ５も上コンタクト２に対して傾きにくいため、導電性スリーブ５の内部に収容される下コンタクト３も上コンタクト２に対してぶれずに整列し、使用時におけるスプリングコンタクト１全体の傾きを抑制することができる。
【００１０】
また、下コンタクト３は、導電性スリーブ５の内径よりもやや小さな外径を有して導電性スリーブ５内に収容される大径部３ｂを有し、黄銅等の銅合金の導電性部材を切削加工することにより形成される。そして、下コンタクト３の全体にわたりニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。大径部３ｂの下端には、大径部３ｂよりも外径の小さな基板接触部３ａが下方に延びている。基板接触部３ａは、圧縮コイルばね４により下方に付勢されて導電性スリーブ５の下端開口部５ｂから突出可能であり、その円錐形先端が回路基板ＰＣＢに接触するようになっている。大径部３ｂの内部には、ばね収容凹部３ｃが設けられている。
【００１１】
図６に示すスプリングコンタクト１００の下コンタクト１０２にあっては、圧縮コイルばね１０３を収容する収容部を形成するために、深い旋盤加工を行って筒状部１０２ｂを形成していたが、上コンタクト２のばね収容凹部２ｄ及び下コンタクト３のばね収容凹部３ｃを形成するためには比較的浅い旋盤加工で済むため、圧縮コイルばねを収容する部品の製造を容易にすることができる。
【００１２】
圧縮コイルばね４は、その上下両端部が上コンタクト２のばね収容凹部２ｄと下コンタクト３のばね収容凹部３ｃとに収容されてそれら上下コンタクト２，３を互いに離れる方向、即ち下コンタクト３を下方向に付勢する。導電性スリーブ５の下端には、内側にかしめられた縮径部５ｃが形成されている。下コンタクト３の大径部３ｂと基板接触部３ａの過渡部に形成される肩部がこの縮径部５ｃに当接して下コンタクト３の下方への移動が規制される。
【００１３】
導電性スリーブ５は、黄銅等の銅合金製の管から形成され、その外周面及び内周面にニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。このめっき層の形成に際して、導電性スリーブ５はその上下両端に開口部５ａ，５ｂを有しているので、めっき液が内部を良好に通り、導電性スリーブ５の内周に均一のめっき層を容易に形成することができる。このため、導電性スリーブ５の外径を小さくし、かつその深さを深くしても、めっき液が入りこまないことによるめっき層の不均一形成の課題を解消でき、スプリングコンタクト１の高密度実装も可能となる。また、導電性スリーブ５の上下両端の外面には、先細のテーパ面５ｄ，５ｅが形成されている。このテーパ面５ｄ，５ｅにより、縮径部５ｃの形成、即ちかしめ加工が容易になると共に、組立の際に導電性スリーブ５の上下の方向性がなくなるので、スプリングコンタクト１の製造を容易にする。
【００１４】
そして、上コンタクト２の筒状部２ｃの下端面及び下コンタクト３の大径部３ｂの上端面は、互いに対向する対向端面６，７を構成し、これら対向端面６，７は、圧縮コイルばね４の圧縮時に互いに当接するようになっている。対向端面６，７は、互いに平坦面で構成されている。このため、対向端面６，７を容易に加工でき、上コンタクト２及び下コンタクト３を切削加工により容易に製作することができる。
【００１５】
スプリングコンタクト１を組み立てるには、先ず、上コンタクト２の筒状部２ｃを導電性スリーブ５に上端開口部５ａ側からフランジ部２ｂが導電性スリーブ５の端面に当接するまで圧入する。次いで、圧縮コイルばね４を導電性スリーブ５の下端開口部５ｂ側からばね収容凹部２ｄに挿入する。そして、下コンタクト３をその大径部３ｂ側から圧縮コイルばね４に被せるように導電性スリーブ５内に挿入し、導電性スリーブ５の下端を内側にかしめればよい。
【００１６】
次に、スプリングコンタクト１の作用について説明する。
図１に示すように、テスト装置の回路基板ＰＣＢに下コンタクト３の基板接触部３ａが接触した状態で、半導体パッケージＰの半田ボールＳを上コンタクト２の半田ボール接触部２ａに接触させ、半導体パッケージＰを下方に押圧する。すると、圧縮コイルばね４が圧縮されつつ上コンタクト２及びそれに固定された導電性スリーブ５が下方に移動し下コンタクト３が相対的に上方に移動する。そして、更に圧縮コイルばね４の圧縮が進行すると、上コンタクト２の対向端面６と下コンタクト３の対向端面７とが当接する。対向端面６，７同士が当接すると、半導体パッケージＰの半田ボールＳ側からの電流は、上コンタクト２のボール接触部２ａ、筒状部２ｃ、下コンタクト３の大径部３ｂ、及び基板接触部３ａを経て、テスト装置の回路基板ＰＣＢに流れ、回路基板ＰＣＢ側からの電流はその逆の経路を通って流れることになる。このため、電流が直接コンタクト同士を流れ、導電路が最短になり、高速伝送に好適なものとすることができる。
【００１７】
一方、半導体パッケージＰを下方に押圧して圧縮コイルばね４の圧縮が進行する際に、導電性スリーブ５あるいは下コンタクト３に側圧が作用し、上コンタクト２の対向端面６と下コンタクト３の対向端面７とが適切に当接しない場合がある。この場合、導電性スリーブ５の内周面と下コンタクト３の大径部３ｂの外周面とが接触し、半導体パッケージＰの半田ボールＳ側からの電流は、上コンタクト２のボール接触部２ａ、導電性スリーブ５、下コンタクト３の大径部３ｂ、及び基板接触部３ａを経て、テスト装置の回路基板ＰＣＢに流れ、回路基板ＰＣＢ側からの電流はその逆の経路を通って流れることになる。このように、導電路が周囲の導電性スリーブ５を通る迂回経路の場合でも、下コンタクト３の外周にめっき層が均一に形成され、さらに導電性スリーブ５の内周面にはめっき層が均一に形成されているので、接触抵抗の低い導電路とすることができる。
【００１８】
次に、本発明に係るスプリングコンタクトの第１実施形態を図２及び図３を参照して説明する。図２は本発明に係るスプリングコンタクトの第１実施形態の斜視図、図３は図２に示すスプリングコンタクトの縦断面図である。但し、図２においては導電性スリーブを省略してある。
図２及び図３に示すスプリングコンタクト２１は、図１に示すスプリングコンタクト１とほぼ同様の構成を有するが、上下１対のコンタクト２２，２３の対向端面２６，２７が互いに上下方向に延びる略相補的な波形面で構成されている点で異なっている。即ち、スプリングコンタクト２１は、上下１対のコンタクト２２，２３と、これらコンタクト２２，２３同士を互いに離れる方向に付勢する圧縮コイルばね２４と、上下両端に開口部２５ａ，２５ｂを有し、上下１対のコンタクト２２，２３及び圧縮コイルばね２４を収容する円筒形導電性スリーブ２５とを具備している。
【００１９】
ここで、上下１対のコンタクト２２，２３のうち上コンタクト２２は、フランジ部２２ｂから上方に延びる半田ボール接触部２２ａと、フランジ部２２ｂから下方に延びる筒状部２２ｃとを有している。上コンタクト２２は、図１に示す上コンタクト２と同様に、黄銅等の銅合金の導電性部材を切削加工することにより製作される。そして、上コンタクト２２の全体にわたりニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。半田ボール接触部２２ａは、図１に示す半導体パッケージＰの半田ボールＳを受容接触する。また、筒状部２２ｃは、導電性スリーブ２５の上端開口部２５ａからスリーブ２５内に圧入固定されると共に、内部にばね収容凹部２２ｄを設けている。筒状部２２ｃの導電性スリーブ２５に対する圧入代Ｌ２は、上コンタクト２２の導電性スリーブ２５からの突出長Ｌ２２よりも大幅に長くなっており、上コンタクト２２の全長に対する圧入代Ｌ２の占める割合は大きくなっている。このため、上コンタクト２２が導電性スリーブ２５に対して傾きにくく、半田ボール接触部２２ａの位置精度を高いものとすることができる。また、導電性スリーブ２５も上コンタクト２２に対して傾きにくいため、導電性スリーブ２５の内部に収容される下コンタクト２３も上コンタクト２２に対してぶれずに整列し、使用時におけるスプリングコンタクト２１全体の傾きを抑制することができる。
【００２０】
また、下コンタクト２３は、導電性スリーブ２５の内径よりもやや小さな外径を有して導電性スリーブ２５内に収容される大径部２３ｂと、大径部２３ｂの下端から下方に延びる、大径部２３ｂよりも外径の小さな基板接触部２３ａとを有している。下コンタクト２３も、図１に示す下コンタクト３と同様に、黄銅等の銅合金の導電性部材を切削加工することにより製作される。そして、下コンタクト２３の全体にわたりニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。基板接触部２３ａは、圧縮コイルばね２４により下方に付勢されて導電性スリーブ２５の下端開口部２５ｂから突出可能であり、その円錐形先端が図１に示すテスト装置の回路基板ＰＣＢに接触するようになっている。大径部２３ｂの内部には、ばね収容凹部２３ｃが設けられている。
【００２１】
そして、図１に示すスプリングコンタクト１と同様に、上コンタクト２２のばね収容凹部２２ｄ及び下コンタクト２３のばね収容凹部２３ｃを形成するためには比較的浅い旋盤加工で済むため、圧縮コイルばねを収容する部品の製造を容易にすることができる。
圧縮コイルばね２４は、その上下両端部が上コンタクト２２のばね収容凹部２２ｄと下コンタクト２３のばね収容凹部２３ｃとに収容されてそれら上下コンタクト２２，２３を互いに離れる方向、即ち下コンタクト２３を下方向に付勢する。導電性スリーブ２５の下端には、内側にかしめられた縮径部２５ｃが形成されている。下コンタクト２３の大径部２３ｂと基板接触部２３ａの過渡部に形成される肩部がこの縮径部２５ｃに当接して下コンタクト２３の下方への移動が規制される。
【００２２】
導電性スリーブ２５は、図１に示す導電性スリーブ５と同様に、黄銅等の銅合金製の管から形成され、その外周面及び内周面にニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。このめっき層の形成に際して、導電性スリーブ２５はその上下両端に開口部２５ａ，２５ｂを有しているので、めっき液が内部を良好に通り、導電性スリーブ２５の内周に均一のめっき層を容易に形成することができる。このため、導電性スリーブ２５の外径を小さくしかつその深さを深くしても、めっき液が入りこまないことによるめっき層の不均一形成の課題を解消でき、スプリングコンタクト２１の高密度実装も可能となる。また、導電性スリーブ２５の上下両端の外面にも、図１の導電性スリーブ５と同様に先細のテーパ面２５ｄ，２５ｅが形成されている。
【００２３】
そして、上コンタクト２２の筒状部２２ｃの下端面及び下コンタクト２３の大径部２３ｂの上端面は、互いに対向する対向端面２６，２７を構成し、これら対向端面２６，２７は、圧縮コイルばね２４の圧縮時に互いに当接するようになっている。対向端面２６，２７は、互いに上下方向に延びる略相補的な波形面で構成されている。これら対向端面２６，２７において、相手方コンタクトに入り込む突出部分の数は、本実施形態では、２つとなっている。また、上コンタクト２２の波形面で構成される対向端面２６のうち、下コンタクト２３の突出部分が入り込んでくる凹面の頂点部分には、上方向に延びる溝２８が設けられている。
【００２４】
スプリングコンタクト２１の作用について述べると、テスト装置の回路基板ＰＣＢに下コンタクト２３の基板接触部２３ａが接触した状態で、半導体パッケージＰの半田ボールＳを上コンタクト２２の半田ボール接触部２２ａに接触させ、半導体パッケージＰを下方に押圧する。すると、圧縮コイルばね２４が圧縮されつつ上コンタクト２２及び導電性スリーブ２５が下方に移動し下コンタクト２３が相対的に上方に移動する。この上コンタクト２２の移動時に、上コンタクト２２は圧縮時における圧縮コイルばね２４のねじれの影響でやや回転しながら下方へ移動し、対向端面２６，２７が互いに上下方向に延びる相補的な波形面で構成されていることから、対向端面２６，２７同士が接触しながら上コンタクト２２は下方へ移動する。この対向端面２６，２７同士のワイピング効果により、上下コンタクト２２，２３の電気的接続の信頼性が向上することになる。そして、更に圧縮コイルばね２４の圧縮が進行すると、上コンタクト２２の対向端面２６と下コンタクト２３の対向端面２７とが当接した状態で停止する。このとき、対向端面２６，２７が互いに上下方向に延びる略相補的な波形面で構成されていることから、上下コンタクト２２，２３が図１及び図２に示す上下コンタクトよりも多点で接触し、電気的接続の信頼性が更に向上する。また、上コンタクト２２の対向端面２６には円弧部を含む溝２８が設けられているので、応力集中によるクラックの発生を防止することができる。上コンタクト２２の対向端面２６は、その頂点にある溝２８との交差部分から下端２６ａにかけて上コンタクト２２の外面２２ｅに対して漸次鋭角に傾斜していく傾斜面領域となっている。また、下コンタクト２３の対向端面２７は、上コンタクト２２の対向端面２６の傾斜面領域に対応するようにその頂点部分から下端２７ａにかけて下コンタクト２３の外面２３ｅに対して漸次鋭角に傾斜していく傾斜面領域となっている。このため、上コンタクト２２の対向端面２６と下コンタクト２３の対向端面２７とは、傾斜面同士が当接するので、対向端面２６，２７同士の接触領域が増加し、電気的接続の信頼性が一層向上する。そして、対向端面２６，２７同士が当接すると、半導体パッケージＰの半田ボールＳ側からの電流は、上コンタクト２２のボール接触部２２ａ、筒状部２２ｃ、下コンタクト２３の大径部２３ｂ、及び基板接触部２３ａを経て、回路基板ＰＣＢに流れ、回路基板ＰＣＢ側からの電流はその逆の経路を通って流れることになる。このため、電流が直接コンタクト同士を流れ、導電路が最短になり、高速伝送に好適なものとすることができる。
【００２５】
一方、半導体パッケージＰを下方に押圧して圧縮コイルばね２４の圧縮が進行する際に、導電性スリーブ２５あるいは下コンタクト２３に側圧が作用し、上コンタクト２２の対向端面２６と下コンタクト２３の対向端面２７とが適切に当接しない場合がある。この場合、導電性スリーブ２５の内周面と下コンタクト２３の大径部２３ｂの外周面とが接触し、半導体パッケージＰの半田ボールＳ側からの電流は、上コンタクト２２のボール接触部２２ａ、導電性スリーブ２５、下コンタクト２３の大径部２３ｂ、及び基板接触部２３ａを経て、テスト装置の回路基板ＰＣＢに流れ、回路基板ＰＣＢ側からの電流はその逆の経路を通って流れることになる。このように、導電路が周囲の導電性スリーブ２５を通る迂回経路の場合でも、下コンタクト２３の外周にめっき層が均一に形成され、さらに導電性スリーブ２５の内周面にはめっき層が均一に形成されているので、接触抵抗の低い導電路とすることができる。
【００２６】
最後に、本発明に係るスプリングコンタクトの第２実施形態を図４及び図５を参照して説明する。図４は本発明に係るスプリングコンタクトの第２実施形態の斜視図、図５は図４に示すスプリングコンタクトの縦断面図である。尚、図４において、スリーブは手前側を省略して示されている。
図４及び図５に示すスプリングコンタクト３１は、図２及び図３に示すスプリングコンタクト２１とほぼ同様の構成を有するが、上下１対のコンタクト３２，３３の対向端面３６，３７が互いに上下方向に延びる略相補的な鋸歯形面で構成されている点が異なっている。即ち、スプリングコンタクト３１は、上下１対のコンタクト３２，３３と、これらコンタクト３２，３３同士を互いに離れる方向に付勢する圧縮コイルばね３４と、上下両端に開口部３５ａ，３５ｂを有し、上下１対のコンタクト３２，３３及び圧縮コイルばね３４を収容する円筒形導電性スリーブ３５とを具備している。
【００２７】
ここで、上下１対のコンタクト３２，３３のうち上コンタクト３２は、フランジ部３２ｂから上方に延びる半田ボール接触部３２ａと、フランジ部３２ｂから下方に延びる筒状部３２ｃとを有している。上コンタクト３２は、図２に示す上コンタクト２２と同様に、黄銅等の銅合金の導電性部材を切削加工することにより製作される。そして、上コンタクト３２の全体にわたりニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。半田ボール接触部３２ａは、図１に示す半導体パッケージＰの半田ボールＳを受容接触する。また、筒状部３２ｃは、導電性スリーブ３５の上端開口部３５ａからスリーブ内に圧入固定されると共に、内部にばね収容凹部３２ｄを設けている。筒状部３２ｃの導電性スリーブ３５に対する圧入代Ｌ３は、上コンタクト３２の導電性スリーブ３５からの突出長Ｌ３３よりも長くなっており、上コンタクト３２の全長に対する圧入代Ｌ３の占める割合は大きくなっている。このため、上コンタクト３２が導電性スリーブ３５に対して傾きにくく、半田ボール接触部３２ａの位置精度を高いものとすることができる。また、導電性スリーブ３５も上コンタクト３２に対して傾きにくいため、導電性スリーブ３５の内部に収容される下コンタクト３３も上コンタクト３２に対してぶれずに整列し、使用時におけるスプリングコンタクト３１全体の傾きを抑制することができる。
【００２８】
また、下コンタクト３３は、導電性スリーブ３５の内径よりもやや小さな外径を有して導電性スリーブ３５内に収容される大径部３３ｂと、大径部３３ｂの下端から下方に延びる、大径部３３ｂよりも外径の小さな基板接触部３３ａとを有している。下コンタクト３３も、図３に示す下コンタクト２３と同様に、黄銅等の銅合金の導電性部材を切削加工することにより製作される。そして、下コンタクト３３の全体にわたりニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。基板接触部３３ａは、圧縮コイルばね３４により下方に付勢されて導電性スリーブ３５の下端開口部３５ｂから突出可能であり、その円錐形先端が図１に示すテスト装置の回路基板ＰＣＢに接触するようになっている。大径部３３ｂの内部には、ばね収容凹部３３ｃが設けられている。
【００２９】
そして、図２に示すスプリングコンタクト２１と同様に、上コンタクト３２のばね収容凹部３２ｄ及び下コンタクト３３のばね収容凹部３３ｃを形成するためには比較的浅い旋盤加工で済むため、圧縮コイルばねを収容する部品の製造を容易にすることができる。
圧縮コイルばね３４は、その上下両端部が上コンタクト３２のばね収容凹部３２ｄと下コンタクト３３のばね収容凹部３３ｃとに収容されてそれら上下コンタクト３２，３３を互いに離れる方向、即ち下コンタクト３３を下方向に付勢する。導電性スリーブ３５の下端には、内側にかしめられた縮径部３５ｃが形成されている。下コンタクト３３の大径部３３ｂと基板接触部３３ａの過渡部に形成される肩部がこの縮径部３５ｃに当接して下コンタクト３３の下方への移動が規制される。
【００３０】
導電性スリーブ３５は、図２に示す導電性スリーブ２５と同様に、黄銅等の銅合金製の管から形成され、その外周面及び内周面にニッケル下地の金めっき等のめっき層が形成される。このめっき層の形成に際して、導電性スリーブ３５はその上下両端に開口部３５ａ，３５ｂを有しているので、めっき液が内部を良好に通り、導電性スリーブ３５の内周に均一のめっき層を容易に形成することができる。このため、導電性スリーブ３５の外径を小さくしかつその深さを深くしても、めっき液が入りこまないことによるめっき層の不均一形成の課題を解消でき、スプリングコンタクト３１の高密度実装も可能となる。また、導電性スリーブ３５の上下両端の外面にも、図１及び図３の導電性スリーブ５，２５と同様に先細のテーパ面３５ｄ，３５ｅが形成されている。
【００３１】
そして、上コンタクト３２の筒状部３２ｃの下端面及び下コンタクト２３の大径部３３ｂの上端面は、互いに対向する対向端面３６，３７を構成し、これら対向端面３６，３７は、圧縮コイルばね３４の圧縮時に互いに当接するようになっている。対向端面３６，３７は、互いに上下方向に延びる略相補的な鋸歯形面で構成されている。これら対向端面３６，３７において、相手方コンタクトに入り込む突出部分の数は、本実施形態では、３つとなっている。このため、図２に示す上下コンタクト２２，２３の対向端面２６，２７よりも相手方コンタクトに入り込む突出部分の数が多いため、上下コンタクト３２，３３が図２に示す上下コンタクト２２，２３よりも多点で接触し、電気的接続の信頼性が更に向上する。
【００３２】
スプリングコンタクト３１の作用について述べると、テスト装置の回路基板ＰＣＢに下コンタクト３３の基板接触部３３ａが接触した状態で、半導体パッケージＰの半田ボールＳを上コンタクト３２の半田ボール接触部３２ａに接触させ、半導体パッケージＰを下方に押圧する。すると、圧縮コイルばね３４が圧縮されつつ上コンタクト３２及び導電性スリーブ３５が下方に移動し下コンタクト３３が相対的に上方に移動する。この上コンタクト３２の移動時に、上コンタクト３２は圧縮時における圧縮コイルばね３４のねじれの影響でやや回転しながら下方へ移動し、対向端面３６，３７が互いに上下方向に延びる略相補的な鋸歯形面で構成されていることから、対向端面３６，３７同士が接触しながら上コンタクト３２は下方へ移動する。この対向端面３６，３７同士のワイピング効果により、図２に示すスプリングコンタクト２１と同様に、上下コンタクト３２，３３の電気的接続の信頼性が向上することになる。そして、更に圧縮コイルばね３４の圧縮が進行すると、上コンタクト３２の対向端面３６と下コンタクト３３の対向端面３７とが当接した状態で停止する。このとき、対向端面３６，３７が互いに上下方向に延びる略相補的な鋸歯形面で構成されていることから、上下コンタクト３２，３３が図１に示す上下コンタクトよりも多点で接触し、電気的接続の信頼性が更に向上する。また、上コンタクト３２の対向端面３６は、その頂点部分から下端３６ａにかけて上コンタクト３２の外面３２ｅに対して漸次鋭角に傾斜していく傾斜面領域となっている。また、下コンタクト３３の対向端面３７は、上コンタクト３２の対向端面３６の傾斜面領域に対応するようにその頂点部分から下端３７ａにかけて下コンタクト３３の外面３３ｅに対して漸次鋭角に傾斜していく傾斜面領域となっている。このため、上コンタクト３２の対向端面３６と下コンタクト３３の対向端面３７とは、傾斜面同士が当接するので、対向端面３６，３７同士の接触領域が増加し、電気的接続の信頼性が一層向上する。そして、対向端面３６，３７同士が当接すると、半導体パッケージＰの半田ボールＳ側からの電流は、上コンタクト３２のボール接触部３２ａ、筒状部３２ｃ、下コンタクト３３の大径部３３ｂ、及び基板接触部３３ａを経て、回路基板ＰＣＢに流れ、回路基板ＰＣＢ側からの電流はその逆の経路を通って流れることになる。このため、電流が直接コンタクト同士を流れ、導電路が最短になり、高速伝送に好適なものとすることができる。
【００３３】
一方、半導体パッケージＰを下方に押圧して圧縮コイルばね３４の圧縮が進行する際に、導電性スリーブ３５あるいは下コンタクト３３に側圧が作用し、上コンタクト３２の対向端面３６と下コンタクト３３の対向端面３７とが適切に当接しない場合がある。この場合、導電性スリーブ３５の内周面と下コンタクト３３の大径部３３ｂの外周面とが接触し、半導体パッケージＰの半田ボールＳ側からの電流は、上コンタクト３２のボール接触部３２ａ、導電性スリーブ３５、下コンタクト３３の大径部３３ｂ、及び基板接触部３３ａを経て、テスト装置の回路基板ＰＣＢに流れ、回路基板ＰＣＢ側からの電流はその逆の経路を通って流れることになる。このように、導電路が周囲の導電性スリーブ３５を通る迂回経路の場合でも、下コンタクト３３の外周にめっき層が均一に形成され、さらに導電性スリーブ３５の内周面にはめっき層が均一に形成されているので、接触抵抗の低い導電路とすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、発明のうち請求項１に係るスプリングコンタクトによれば、上下両端が開口し、上下１対のコンタクト及び圧縮コイルばねを収容すると共に、前記上下１対のコンタクトのうちの一方のコンタクトに固定された、前記上下１対のコンタクトとは別体の導電性スリーブを設けたので、導電性スリーブの上下両端が開口していることから導電性スリーブの内周面にめっき層を容易に均一に形成することができ、導電性スリーブの外径を小さくしかつその深さを深くしても、めっき液が入りこまないことによるめっき層の不均一形成の課題を解消でき、スプリングコンタクトの高密度実装を可能とすることができる。そして、上下１対のコンタクトが互いに接触しない場合でも、別体の導電性スリーブの内周面にはめっき層が均一に形成されているので、上コンタクト、導電性スリーブ、及び下コンタクトを通る接触抵抗の低い導電路を形成することができる。
【００３５】
また、本発明のうち請求項２に係るスプリングコンタクトによれば、請求項１記載の発明において、前記導電性スリーブの両端外面に、先細のテーパ面が形成されているので、一方の端におけるかしめ加工が容易になると共に、スプリングコンタクトの組立の際に導電性スリーブの上下の方向性がなくなるので、スプリングコンタクトの製造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スプリングコンタクトの参考例の縦断面図である。
【図２】本発明に係るスプリングコンタクトの第１実施形態の斜視図である。但し、図２においては導電性スリーブを省略してある。
【図３】図２に示すスプリングコンタクトの縦断面図である。
【図４】本発明に係るスプリングコンタクトの第２実施形態の斜視図である。
【図５】図４に示すスプリングコンタクトの縦断面図である。
【図６】従来例のスプリングコンタクトの縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１スプリングコンタクト
２，２２，３２上コンタクト
３，２３，３３下コンタクト
４，２４，３４圧縮コイルばね
５，２５，３５導電性スリーブ
５ａ、５ｂ，２５ａ、２５ｂ，３５ａ、３５ｂ開口部
５ｄ、５ｅ，２５ｄ、２５ｅ，３５ｄ、３５ｅテーパ面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spring contact used for interconnection between a semiconductor package such as a CPU, logic, and memory and a circuit board of a test apparatus for testing the semiconductor package.
[0002]
[Prior art]
As a conventional spring contact, for example, the one shown in FIG. 6 is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-214665).
The spring contact 100 includes a conductive upper contact 101 that contacts a built-in battery of a mobile phone, a lower contact 102 that slidably accommodates the upper contact 101, and is electrically connected to the substrate, and a lower contact. A compression coil spring 103 is disposed in the cylindrical portion 102b of 102 and presses and biases the upper contact 101 in the protruding direction. A plurality of spring contacts 100 are prepared, and the plurality of spring contacts 100 are attached to the insulating housing 104 by press-fitting the lower contacts 102 into the insulating housing 104 at a predetermined narrow pitch for high density arrangement. It has become.
[0003]
In the spring contact 100, the lower end portion of the compression coil spring 103 abuts on a recess 102 a formed in the bottom portion of the lower contact 102, and the upper end portion of the compression coil spring 103 abuts on the lower end inclined surface 101 a of the upper contact 101. Yes. Therefore, when the upper contact 101 is biased in the protruding direction by the pressing force of the compression coil spring 103, a side pressure acts in the direction of the arrow X perpendicular to the axial direction of the lower contact 102, and the upper contact 101 The cylindrical portion 102b of the lower contact 102 is surely in contact. For this reason, the current flowing from the built-in battery side of the mobile phone to the substrate side bypasses the upper contact 101 as shown mainly by the arrow A and flows through the cylindrical portion 102b of the lower contact 102 through the bottom thereof, and vice versa. The current flowing from the substrate side to the built-in battery side flows mainly in the direction opposite to the direction indicated by the arrow A. In order to cause such a current to flow through a conductive path having a low contact resistance, the outer peripheral surface of the upper contact 101 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 102b of the lower contact 102 are made of nickel under gold plating or the like. A plating layer is formed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional spring contact 100, since the lower contact 102 is press-fitted into the insulating housing 104 at a narrow pitch, the cylindrical portion 102b of the lower contact 102 is narrowed, its inner diameter is small, and the cylinder Since the bottom portion 102b is deeper than the inner diameter, and the bottom contact 102 has a bottom, the plating solution does not sufficiently enter when plating the inner peripheral surface of the tubular portion 102b of the bottom contact 102. was there. If the plating solution does not sufficiently enter the lower contact 102, the plating layer is not uniformly formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 102b of the lower contact 102, and the contact resistance with the upper contact 101 becomes high. Sometimes. As the inner diameter of the cylindrical portion 102b of the lower contact 102 becomes smaller, the problem that the plating solution does not sufficiently enter the lower contact 102 becomes more prominent.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to easily form a uniform plating layer on the inner peripheral surface of a separate conductive sleeve that accommodates the upper and lower contacts. An object of the present invention is to provide a spring contact capable of high-density mounting capable of forming a conductive path having a low contact resistance through an upper contact, a conductive sleeve, and a lower contact even when the contacts do not contact each other.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a spring contact according to claim 1 of the present invention includes a pair of upper and lower contacts and a compression coil spring that urges the pair of contacts in a direction away from each other. The upper and lower ends are open, receive the pair of contacts and the compression coil spring, and are fixed to one contact of the pair of contacts, and are separate from the pair of upper and lower contacts. Sex sleeve and In a spring contact comprising: The pair of upper and lower contacts each have a spring accommodating recess for receiving an end of the compression coil spring, and the opposing end surfaces of the pair of upper and lower contacts are substantially complementary corrugated surfaces or saw teeth extending in the vertical direction. Consists of form It is characterized by that.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the spring contact according to the first aspect is characterized in that a tapered taper surface is formed on both outer surfaces of the conductive sleeve.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. The Pulling contact Reference example FIG.
A spring contact 1 shown in FIG. 1 electrically connects a solder ball S of a semiconductor package P such as a CPU, logic, and memory to a circuit board PCB of a test apparatus that tests the semiconductor package P. The spring contact 1 has a pair of upper and lower contacts 2 and 3, a compression coil spring 4 that urges the contacts 2 and 3 away from each other, and openings 5 a and 5 b at both upper and lower ends. A pair of contacts 2 and 3 and a cylindrical conductive sleeve 5 that accommodates the compression coil spring 4 are provided.
[0009]
Here, the upper contact 2 of the pair of upper and lower contacts 2 and 3 has a solder ball contact portion 2a extending upward from the flange portion 2b and a cylindrical portion 2c extending downward from the flange portion 2b, such as brass. It is manufactured by cutting a copper alloy conductive member. Then, a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed over the entire upper contact 2. The solder ball contact portion 2a receives and contacts the solder ball S of the semiconductor package P. The cylindrical portion 2c is press-fitted and fixed into the conductive sleeve 5 from the upper end opening 5a of the conductive sleeve 5, and a spring accommodating recess 2d is provided inside. The press-fitting allowance L1 of the cylindrical portion 2c with respect to the conductive sleeve 5 is the same length as the protruding length L11 of the upper contact 2 from the conductive sleeve 5, and the ratio of the press-fit allowance L1 to the total length of the upper contact 2 is compared. Is getting bigger. For this reason, it is difficult for the upper contact 2 to tilt with respect to the conductive sleeve 5, and the positional accuracy of the solder ball contact portion 2a can be made high. Further, since the conductive sleeve 5 is also difficult to tilt with respect to the upper contact 2, the lower contact 3 accommodated in the conductive sleeve 5 is also aligned without shaking with respect to the upper contact 2, and the spring contact 1 as a whole in use. Can be suppressed.
[0010]
The lower contact 3 has a large diameter portion 3b having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the conductive sleeve 5 and accommodated in the conductive sleeve 5, and is made of a copper alloy conductive member such as brass. It is formed by cutting. Then, a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed over the entire lower contact 3. At the lower end of the large diameter portion 3b, a substrate contact portion 3a having an outer diameter smaller than that of the large diameter portion 3b extends downward. The board contact portion 3a is urged downward by the compression coil spring 4 and can protrude from the lower end opening 5b of the conductive sleeve 5, and its conical tip comes into contact with the circuit board PCB. A spring accommodating recess 3c is provided inside the large diameter portion 3b.
[0011]
In the lower contact 102 of the spring contact 100 shown in FIG. 6, the cylindrical portion 102b is formed by performing deep lathe processing in order to form the accommodating portion for accommodating the compression coil spring 103. In order to form the two spring accommodating recesses 2d and the spring accommodating recess 3c of the lower contact 3, only a relatively shallow lathe process is required, so that it is possible to easily manufacture a component accommodating the compression coil spring.
[0012]
The compression coil spring 4 has both upper and lower ends accommodated in the spring accommodating recess 2d of the upper contact 2 and the spring accommodating recess 3c of the lower contact 3, and the upper and lower contacts 2, 3 are separated from each other, that is, the lower contact 3 is positioned downward. Energize in the direction. On the lower end of the conductive sleeve 5, a reduced diameter portion 5 c that is caulked inward is formed. The shoulder formed at the transition part of the large diameter part 3b of the lower contact 3 and the substrate contact part 3a abuts on the reduced diameter part 5c, and the downward movement of the lower contact 3 is restricted.
[0013]
The conductive sleeve 5 is formed from a tube made of a copper alloy such as brass, and a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface thereof. In forming this plating layer, the conductive sleeve 5 has openings 5a and 5b at the upper and lower ends thereof, so that the plating solution passes through the inside satisfactorily and a uniform plating layer is formed on the inner periphery of the conductive sleeve 5. It can be formed easily. For this reason, even if the outer diameter of the conductive sleeve 5 is reduced and the depth thereof is increased, the problem of uneven formation of the plating layer due to the ingress of the plating solution can be solved, and the high density of the spring contact 1 Implementation is also possible. Tapered tapered surfaces 5d and 5e are formed on the outer surfaces of the upper and lower ends of the conductive sleeve 5. The tapered surfaces 5d and 5e facilitate the formation of the reduced diameter portion 5c, that is, the caulking process, and eliminate the vertical direction of the conductive sleeve 5 during assembly, thereby facilitating the manufacture of the spring contact 1. .
[0014]
The lower end surface of the cylindrical portion 2c of the upper contact 2 and the upper end surface of the large-diameter portion 3b of the lower contact 3 constitute opposing end surfaces 6 and 7, which are opposed to each other. 4 are in contact with each other when compressed. The opposed end surfaces 6 and 7 are flat surfaces. For this reason, the opposing end surfaces 6 and 7 can be easily processed, and the upper contact 2 and the lower contact 3 can be easily manufactured by cutting.
[0015]
To assemble the spring contact 1, first, the cylindrical portion 2 c of the upper contact 2 is press-fitted into the conductive sleeve 5 from the upper end opening 5 a side until the flange portion 2 b comes into contact with the end surface of the conductive sleeve 5. Next, the compression coil spring 4 is inserted into the spring accommodating recess 2 d from the lower end opening 5 b side of the conductive sleeve 5. Then, the lower contact 3 may be inserted into the conductive sleeve 5 so as to cover the compression coil spring 4 from the large diameter portion 3b side, and the lower end of the conductive sleeve 5 may be crimped inward.
[0016]
Next, the operation of the spring contact 1 will be described.
As shown in FIG. 1, in a state where the substrate contact portion 3a of the lower contact 3 is in contact with the circuit board PCB of the test apparatus, the solder ball S of the semiconductor package P is brought into contact with the solder ball contact portion 2a of the upper contact 2. The package P is pressed downward. Then, while the compression coil spring 4 is compressed, the upper contact 2 and the conductive sleeve 5 fixed thereto move downward, and the lower contact 3 moves relatively upward. When the compression coil spring 4 is further compressed, the opposed end surface 6 of the upper contact 2 and the opposed end surface 7 of the lower contact 3 come into contact with each other. When the opposing end surfaces 6 and 7 come into contact with each other, the current from the solder ball S side of the semiconductor package P causes the ball contact portion 2a of the upper contact 2, the cylindrical portion 2c, the large diameter portion 3b of the lower contact 3, and the substrate contact. The current flows from the circuit board PCB side through the reverse path through the part 3a to the circuit board PCB of the test apparatus. For this reason, the current flows directly between the contacts, the conductive path becomes the shortest, and it can be made suitable for high-speed transmission.
[0017]
On the other hand, when the compression of the compression coil spring 4 is advanced by pressing the semiconductor package P downward, a lateral pressure acts on the conductive sleeve 5 or the lower contact 3, and the opposing end face 6 of the upper contact 2 and the lower contact 3 face each other. There is a case where the end surface 7 does not contact properly. In this case, the inner peripheral surface of the conductive sleeve 5 and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 3b of the lower contact 3 are in contact with each other, and the current from the solder ball S side of the semiconductor package P is in contact with the ball contact portion 2a of the upper contact 2, The conductive sleeve 5, the large diameter portion 3b of the lower contact 3, and the substrate contact portion 3a flow to the circuit board PCB of the test apparatus, and the current from the circuit board PCB flows through the reverse path. . Thus, even when the conductive path is a detour path passing through the surrounding conductive sleeve 5, the plating layer is uniformly formed on the outer periphery of the lower contact 3, and the plating layer is uniform on the inner peripheral surface of the conductive sleeve 5. Therefore, a conductive path with low contact resistance can be obtained.
[0018]
Next, the second embodiment of the spring contact according to the present invention. 1 The embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a second embodiment of the spring contact according to the present invention. 1 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the spring contact shown in FIG. 2. However, the conductive sleeve is omitted in FIG.
The spring contact 21 shown in FIGS. 2 and 3 has substantially the same configuration as that of the spring contact 1 shown in FIG. 1, but the opposed end surfaces 26 and 27 of the pair of upper and lower contacts 22 and 23 extend in the vertical direction. It differs in that it is composed of a typical corrugated surface. That is, the spring contact 21 has a pair of upper and lower contacts 22 and 23, a compression coil spring 24 that urges the contacts 22 and 23 away from each other, and openings 25a and 25b at both upper and lower ends. A pair of contacts 22 and 23 and a cylindrical conductive sleeve 25 that accommodates a compression coil spring 24 are provided.
[0019]
Here, of the pair of upper and lower contacts 22, 23, the upper contact 22 has a solder ball contact portion 22a extending upward from the flange portion 22b and a cylindrical portion 22c extending downward from the flange portion 22b. Similarly to the upper contact 2 shown in FIG. 1, the upper contact 22 is manufactured by cutting a conductive member of a copper alloy such as brass. Then, a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed over the entire upper contact 22. The solder ball contact portion 22a receives and contacts the solder ball S of the semiconductor package P shown in FIG. The cylindrical portion 22c is press-fitted and fixed into the sleeve 25 from the upper end opening 25a of the conductive sleeve 25, and has a spring accommodating recess 22d therein. The press-fit allowance L2 of the cylindrical portion 22c with respect to the conductive sleeve 25 is significantly longer than the protruding length L22 of the upper contact 22 from the conductive sleeve 25, and the ratio of the press-fit allowance L2 to the total length of the upper contact 22 is It is getting bigger. For this reason, the upper contact 22 hardly tilts with respect to the conductive sleeve 25, and the positional accuracy of the solder ball contact portion 22a can be increased. Further, since the conductive sleeve 25 is also difficult to tilt with respect to the upper contact 22, the lower contact 23 accommodated inside the conductive sleeve 25 is also aligned without being shaken with respect to the upper contact 22, and the spring contact 21 as a whole in use. Can be suppressed.
[0020]
The lower contact 23 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the conductive sleeve 25 and is accommodated in the conductive sleeve 25, and extends downward from the lower end of the large diameter portion 23b. And a substrate contact portion 23a having an outer diameter smaller than that of the diameter portion 23b. Similarly to the lower contact 3 shown in FIG. 1, the lower contact 23 is also manufactured by cutting a conductive member of a copper alloy such as brass. Then, a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed over the entire lower contact 23. The board contact portion 23a is urged downward by the compression coil spring 24 and can protrude from the lower end opening 25b of the conductive sleeve 25, and its conical tip contacts the circuit board PCB of the test apparatus shown in FIG. It is like that. A spring accommodating recess 23c is provided inside the large diameter portion 23b.
[0021]
As in the case of the spring contact 1 shown in FIG. 1, since the spring accommodating recess 22d of the upper contact 22 and the spring accommodating recess 23c of the lower contact 23 are formed by relatively shallow lathe processing, the compression coil spring is accommodated. This makes it easy to manufacture parts to be manufactured.
The compression coil spring 24 has both upper and lower ends accommodated in the spring accommodating recess 22d of the upper contact 22 and the spring accommodating recess 23c of the lower contact 23, and the upper and lower contacts 22, 23 are separated from each other, that is, the lower contact 23 is positioned downward. Energize in the direction. At the lower end of the conductive sleeve 25, a reduced diameter portion 25c caulked inside is formed. The large diameter portion 23b of the lower contact 23 and the shoulder portion formed at the transition portion of the substrate contact portion 23a abut against the reduced diameter portion 25c, and the downward movement of the lower contact 23 is restricted.
[0022]
As with the conductive sleeve 5 shown in FIG. 1, the conductive sleeve 25 is formed from a tube made of a copper alloy such as brass, and a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed on the outer peripheral surface and inner peripheral surface thereof. The When forming the plating layer, the conductive sleeve 25 has openings 25a and 25b at both upper and lower ends thereof, so that the plating solution passes through the inside satisfactorily and a uniform plating layer is formed on the inner periphery of the conductive sleeve 25. It can be formed easily. For this reason, even if the outer diameter of the conductive sleeve 25 is reduced and the depth thereof is increased, the problem of uneven formation of the plating layer due to the ingress of the plating solution can be solved, and the high density mounting of the spring contact 21 is achieved. Is also possible. Further, taper tapered surfaces 25d and 25e are formed on the outer surfaces of the upper and lower ends of the conductive sleeve 25 as in the case of the conductive sleeve 5 of FIG.
[0023]
The lower end surface of the cylindrical portion 22c of the upper contact 22 and the upper end surface of the large-diameter portion 23b of the lower contact 23 constitute opposing end surfaces 26 and 27 that are opposed to each other, and these opposing end surfaces 26 and 27 are compression coil springs. 24 are in contact with each other when compressed. The opposing end surfaces 26 and 27 are formed of substantially complementary corrugated surfaces extending in the vertical direction. In the opposed end faces 26 and 27, the number of projecting portions entering the counterpart contact is two in this embodiment. In addition, a groove 28 extending in the upward direction is provided at the apex portion of the concave surface into which the protruding portion of the lower contact 23 enters among the facing end surface 26 configured by the corrugated surface of the upper contact 22.
[0024]
The operation of the spring contact 21 will be described. The solder ball S of the semiconductor package P is brought into contact with the solder ball contact portion 22a of the upper contact 22 while the substrate contact portion 23a of the lower contact 23 is in contact with the circuit board PCB of the test apparatus. Then, the semiconductor package P is pressed downward. Then, while the compression coil spring 24 is compressed, the upper contact 22 and the conductive sleeve 25 move downward, and the lower contact 23 moves relatively upward. During the movement of the upper contact 22, the upper contact 22 moves downward while slightly rotating due to the torsion of the compression coil spring 24 during compression, and the opposed end surfaces 26 and 27 are complementary corrugated surfaces extending in the vertical direction. The upper contact 22 moves downward while the opposing end faces 26 and 27 are in contact with each other. The wiping effect between the opposing end faces 26 and 27 improves the reliability of electrical connection between the upper and lower contacts 22 and 23. Then, when the compression of the compression coil spring 24 further proceeds, the compression is stopped in a state where the opposed end surface 26 of the upper contact 22 and the opposed end surface 27 of the lower contact 23 are in contact with each other. At this time, since the opposed end surfaces 26 and 27 are formed of substantially complementary corrugated surfaces extending in the vertical direction, the upper and lower contacts 22 and 23 contact at more points than the upper and lower contacts shown in FIGS. Further, the reliability of electrical connection is further improved. Moreover, since the groove | channel 28 containing a circular arc part is provided in the opposing end surface 26 of the upper contact 22, generation | occurrence | production of the crack by stress concentration can be prevented. The opposing end surface 26 of the upper contact 22 is an inclined surface region that gradually inclines at an acute angle with respect to the outer surface 22e of the upper contact 22 from the intersection with the groove 28 at the apex to the lower end 26a. Further, the opposed end surface 27 of the lower contact 23 is gradually inclined at an acute angle with respect to the outer surface 23e of the lower contact 23 from the apex portion to the lower end 27a so as to correspond to the inclined surface region of the opposed end surface 26 of the upper contact 22. It is an inclined surface area. For this reason, since the opposing end surface 26 of the upper contact 22 and the opposing end surface 27 of the lower contact 23 are in contact with each other, the contact area between the opposing end surfaces 26 and 27 is increased, and the reliability of electrical connection is further increased. improves. When the opposing end surfaces 26 and 27 come into contact with each other, the current from the solder ball S side of the semiconductor package P causes the ball contact portion 22a of the upper contact 22, the cylindrical portion 22c, the large diameter portion 23b of the lower contact 23, and It flows to the circuit board PCB through the board contact portion 23a, and the current from the circuit board PCB side flows through the reverse path. For this reason, the current flows directly between the contacts, the conductive path becomes the shortest, and it can be made suitable for high-speed transmission.
[0025]
On the other hand, when the compression of the compression coil spring 24 proceeds by pressing the semiconductor package P downward, a lateral pressure acts on the conductive sleeve 25 or the lower contact 23, and the opposing end face 26 of the upper contact 22 and the lower contact 23 face each other. There is a case where the end surface 27 does not contact properly. In this case, the inner peripheral surface of the conductive sleeve 25 and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 23b of the lower contact 23 are in contact with each other, and the current from the solder ball S side of the semiconductor package P is the ball contact portion 22a of the upper contact 22, It flows to the circuit board PCB of the test apparatus through the conductive sleeve 25, the large diameter part 23b of the lower contact 23, and the board contact part 23a, and the current from the circuit board PCB side flows through the reverse path. . Thus, even when the conductive path is a detour path passing through the surrounding conductive sleeve 25, the plating layer is uniformly formed on the outer periphery of the lower contact 23, and the plating layer is uniform on the inner peripheral surface of the conductive sleeve 25. Therefore, a conductive path with low contact resistance can be obtained.
[0026]
Finally, the spring contact according to the present invention 2 The embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows a second embodiment of the spring contact according to the present invention. 2 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the spring contact shown in FIG. 4. In FIG. 4, the sleeve is shown with its front side omitted.
The spring contact 31 shown in FIGS. 4 and 5 has substantially the same configuration as the spring contact 21 shown in FIGS. 2 and 3, but the opposed end faces 36 and 37 of the pair of upper and lower contacts 32 and 33 are in the vertical direction. The difference is that it is constituted by extending substantially complementary sawtooth-shaped surfaces. That is, the spring contact 31 has a pair of upper and lower contacts 32 and 33, a compression coil spring 34 that urges the contacts 32 and 33 away from each other, and openings 35a and 35b at both upper and lower ends. A pair of contacts 32 and 33 and a cylindrical conductive sleeve 35 that accommodates a compression coil spring 34 are provided.
[0027]
Here, of the pair of upper and lower contacts 32 and 33, the upper contact 32 has a solder ball contact portion 32a extending upward from the flange portion 32b and a cylindrical portion 32c extending downward from the flange portion 32b. Similarly to the upper contact 22 shown in FIG. 2, the upper contact 32 is manufactured by cutting a conductive member of a copper alloy such as brass. Then, a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed over the entire upper contact 32. The solder ball contact portion 32a receives and contacts the solder ball S of the semiconductor package P shown in FIG. The cylindrical portion 32c is press-fitted and fixed into the sleeve from the upper end opening 35a of the conductive sleeve 35, and has a spring accommodating recess 32d therein. The press-fit allowance L3 with respect to the conductive sleeve 35 of the cylindrical portion 32c is longer than the protruding length L33 of the upper contact 32 from the conductive sleeve 35, and the ratio of the press-fit allowance L3 to the total length of the upper contact 32 is increased. ing. For this reason, the upper contact 32 is not easily inclined with respect to the conductive sleeve 35, and the positional accuracy of the solder ball contact portion 32a can be increased. Further, since the conductive sleeve 35 is also difficult to tilt with respect to the upper contact 32, the lower contact 33 accommodated inside the conductive sleeve 35 is also aligned without shaking with respect to the upper contact 32, and the spring contact 31 as a whole in use. Can be suppressed.
[0028]
The lower contact 33 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the conductive sleeve 35 and is accommodated in the conductive sleeve 35, and extends downward from the lower end of the large diameter portion 33b. And a substrate contact portion 33a having an outer diameter smaller than that of the diameter portion 33b. Similarly to the lower contact 23 shown in FIG. 3, the lower contact 33 is also manufactured by cutting a conductive member of a copper alloy such as brass. Then, a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed over the entire lower contact 33. The board contact portion 33a is urged downward by the compression coil spring 34 and can protrude from the lower end opening 35b of the conductive sleeve 35, and its conical tip contacts the circuit board PCB of the test apparatus shown in FIG. It is like that. A spring accommodating recess 33c is provided inside the large diameter portion 33b.
[0029]
As in the case of the spring contact 21 shown in FIG. 2, since the spring accommodating recess 32d of the upper contact 32 and the spring accommodating recess 33c of the lower contact 33 are formed by a relatively shallow lathe, the compression coil spring is accommodated. This makes it easy to manufacture parts to be manufactured.
The compression coil spring 34 has both upper and lower ends accommodated in the spring accommodating recess 32d of the upper contact 32 and the spring accommodating recess 33c of the lower contact 33, and the upper and lower contacts 32, 33 are separated from each other, that is, the lower contact 33 is lowered. Energize in the direction. At the lower end of the conductive sleeve 35, a reduced diameter portion 35c caulked inside is formed. The large diameter portion 33b of the lower contact 33 and the shoulder portion formed at the transition portion of the substrate contact portion 33a abut against the reduced diameter portion 35c, and the downward movement of the lower contact 33 is restricted.
[0030]
As with the conductive sleeve 25 shown in FIG. 2, the conductive sleeve 35 is formed from a tube made of a copper alloy such as brass, and a plating layer such as gold plating on a nickel base is formed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface thereof. The When forming the plating layer, the conductive sleeve 35 has openings 35a and 35b at both upper and lower ends thereof, so that the plating solution passes through the inside satisfactorily and a uniform plating layer is formed on the inner periphery of the conductive sleeve 35. It can be formed easily. For this reason, even if the outer diameter of the conductive sleeve 35 is reduced and the depth thereof is increased, the problem of uneven formation of the plating layer due to the ingress of the plating solution can be solved, and the high density mounting of the spring contact 31 is achieved. Is also possible. Further, tapered surfaces 35d and 35e are formed on the outer surfaces of the upper and lower ends of the conductive sleeve 35 in the same manner as the conductive sleeves 5 and 25 of FIGS.
[0031]
The lower end surface of the cylindrical portion 32c of the upper contact 32 and the upper end surface of the large-diameter portion 33b of the lower contact 23 constitute opposing end surfaces 36 and 37 that oppose each other, and these opposing end surfaces 36 and 37 are compression coil springs. 34 are in contact with each other when compressed. The opposed end surfaces 36 and 37 are substantially complementary sawtooth surfaces extending in the vertical direction. In the opposed end faces 36 and 37, the number of projecting portions entering the counterpart contact is three in this embodiment. For this reason, since the number of projecting portions entering the counterpart contact is larger than the opposing end faces 26 and 27 of the upper and lower contacts 22 and 23 shown in FIG. 2, the upper and lower contacts 32 and 33 are larger than the upper and lower contacts 22 and 23 shown in FIG. Contact at points further improves the reliability of the electrical connection.
[0032]
The action of the spring contact 31 will be described. The solder ball S of the semiconductor package P is brought into contact with the solder ball contact portion 32a of the upper contact 32 in a state where the substrate contact portion 33a of the lower contact 33 is in contact with the circuit board PCB of the test apparatus. Then, the semiconductor package P is pressed downward. Then, while the compression coil spring 34 is compressed, the upper contact 32 and the conductive sleeve 35 move downward, and the lower contact 33 moves relatively upward. When the upper contact 32 moves, the upper contact 32 moves downward while slightly rotating due to the influence of the torsion of the compression coil spring 34 during compression, and the opposed end faces 36 and 37 extend in the vertical direction. The upper contact 32 moves downward while the opposed end surfaces 36 and 37 are in contact with each other because of the configuration of the surfaces. Due to the wiping effect between the opposing end faces 36 and 37, the reliability of the electrical connection of the upper and lower contacts 32 and 33 is improved in the same manner as the spring contact 21 shown in FIG. Then, when the compression of the compression coil spring 34 further proceeds, the compression is stopped while the opposed end surface 36 of the upper contact 32 and the opposed end surface 37 of the lower contact 33 are in contact with each other. At this time, since the opposing end surfaces 36 and 37 are formed of substantially complementary sawtooth surfaces extending in the vertical direction, the upper and lower contacts 32 and 33 are in contact with each other at more points than the upper and lower contacts shown in FIG. The reliability of the connection is further improved. Further, the opposing end surface 36 of the upper contact 32 is an inclined surface region that gradually inclines at an acute angle with respect to the outer surface 32e of the upper contact 32 from the apex portion to the lower end 36a. Further, the opposed end surface 37 of the lower contact 33 is gradually inclined at an acute angle with respect to the outer surface 33e of the lower contact 33 from the apex portion to the lower end 37a so as to correspond to the inclined surface region of the opposed end surface 36 of the upper contact 32. It is an inclined surface area. For this reason, since the opposing end surface 36 of the upper contact 32 and the opposing end surface 37 of the lower contact 33 are in contact with each other, the contact area between the opposing end surfaces 36 and 37 is increased, and the reliability of electrical connection is further increased. improves. When the opposing end surfaces 36 and 37 come into contact with each other, the current from the solder ball S side of the semiconductor package P causes the ball contact portion 32a of the upper contact 32, the cylindrical portion 32c, the large diameter portion 33b of the lower contact 33, and It flows to the circuit board PCB through the board contact portion 33a, and the current from the circuit board PCB side flows through the reverse path. For this reason, the current flows directly between the contacts, the conductive path becomes the shortest, and it can be suitable for high-speed transmission.
[0033]
On the other hand, when the compression of the compression coil spring 34 is progressed by pressing the semiconductor package P downward, a lateral pressure acts on the conductive sleeve 35 or the lower contact 33, and the opposing end face 36 of the upper contact 32 and the lower contact 33 face each other. There is a case where the end surface 37 does not contact properly. In this case, the inner peripheral surface of the conductive sleeve 35 and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 33b of the lower contact 33 are in contact with each other, and the current from the solder ball S side of the semiconductor package P is caused by the ball contact portion 32a of the upper contact 32, It flows to the circuit board PCB of the test apparatus through the conductive sleeve 35, the large diameter part 33b of the lower contact 33, and the board contact part 33a, and the current from the circuit board PCB side flows through the reverse path. . Thus, even when the conductive path is a detour path passing through the surrounding conductive sleeve 35, the plating layer is uniformly formed on the outer periphery of the lower contact 33, and the plating layer is even on the inner peripheral surface of the conductive sleeve 35. Therefore, a conductive path with low contact resistance can be obtained.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the spring contact according to the first aspect of the present invention, the upper and lower ends are opened, and the upper and lower pair of contacts and the compression coil spring are accommodated, and one of the upper and lower pair of contacts. Since the conductive sleeve is provided separately from the pair of upper and lower contacts fixed to the contact, the plating layer is formed on the inner peripheral surface of the conductive sleeve because the upper and lower ends of the conductive sleeve are open. Even if the outer diameter of the conductive sleeve is reduced and the depth thereof is increased, the problem of uneven formation of the plating layer due to the ingress of the plating solution can be eliminated and the spring can be formed easily. It is possible to enable high-density mounting of contacts. Even when the pair of upper and lower contacts do not contact each other, the plating layer is uniformly formed on the inner peripheral surface of the separate conductive sleeve, so that the contact through the upper contact, the conductive sleeve, and the lower contact A conductive path with low resistance can be formed.
[0035]
Further, according to the spring contact according to claim 2 of the present invention, in the invention according to claim 1, since the tapered sleeve surfaces are formed on both outer surfaces of the conductive sleeve, the caulking at one end is formed. In addition to facilitating processing, since the up-down direction of the conductive sleeve is eliminated when the spring contact is assembled, the manufacture of the spring contact can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1] The Pulling contact Reference example FIG.
FIG. 2 shows a first contact of a spring contact according to the present invention. 1 It is a perspective view of an embodiment. However, the conductive sleeve is omitted in FIG.
3 is a longitudinal sectional view of the spring contact shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 shows a first contact of a spring contact according to the present invention. 2 It is a perspective view of an embodiment.
5 is a longitudinal sectional view of the spring contact shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional spring contact.
[Explanation of symbols]
1, 21, 31 Spring contact
2,22,32 Top contact
3,23,33 Lower contact
4, 24, 34 Compression coil spring
5, 25, 35 Conductive sleeve
5a, 5b, 25a, 25b, 35a, 35b Opening
5d, 5e, 25d, 25e, 35d, 35e Tapered surface

Claims

A pair of upper and lower contacts, a compression coil spring that urges the pair of contacts in a direction away from each other , and upper and lower ends open to accommodate the pair of contacts and the compression coil spring, and the pair of contacts A spring contact that is fixed to one of the contacts and includes a conductive sleeve separate from the pair of upper and lower contacts;
The pair of upper and lower contacts each have a spring accommodating recess that receives an end of the compression coil spring,
A spring contact characterized in that opposing end surfaces of the pair of upper and lower contacts are formed by substantially complementary corrugated surfaces or sawtooth surfaces extending in the vertical direction .

The spring contact according to claim 1, wherein tapered surfaces are formed on outer surfaces of both ends of the conductive sleeve.