TWI578627B - 電氣接頭及電氣零件用插座 - Google Patents

Description

電氣接頭及電氣零件用插座

該發明是關於：例如將半導體裝置(以下稱為「IC封包」)等的電氣零件電連接於配線基板的電氣接頭、與使用該電氣接頭的電氣零件用插座。

以往作為這種電氣接頭，已知有例如下述專利文獻1記載的構造。

在專利文獻1的電氣接頭，在下部探針銷安裝有導引管。而且在導引管的上端配置壓縮線圈彈簧，在將上側探針銷的導引軸部插通於該壓縮線圈彈簧，並且將該壓縮線圈彈簧的下端部抵接於導引管的上端側開口面的狀態，將該電氣接頭安裝於殼體。藉此以壓縮線圈彈簧的彈壓力，將上側探針銷壓接於主基板，並且將下側探針銷壓接於半導體積體電路，而能將該主基板與該半導體積體電路電連接(參考專利文獻1的段落[0038]、第1圖及第4圖等)。

〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開2008-298792號公報

可是在該習知的構造，當為了將主基板與該半導體積體電路連接而將壓縮線圈彈簧壓縮時，有時會讓該壓縮彈簧撓曲而與導引軸部接觸的情況。當壓縮線圈彈簧與導引軸部接觸時，電流在該接觸部分流動，所以讓電氣接頭的電阻降低。於是電氣接頭的電阻會因為壓縮線圈彈簧的撓曲情形而有很大的變化。而且壓縮線圈彈簧的撓曲方式，在每次主基板與半導體積體電路的連接動作進行時會變化(也就是每次壓縮線圈彈簧伸縮時)。

由於該原因，在習知的這種電氣接頭，缺點是無法得到少變化且穩定的電阻值。

因此該發明的課題是提供電阻值的變化較少的電氣接頭及電氣零件用插座。

為了解決上述課題，該發明的電氣接頭，使用：朝配線基板或電氣零件的其中一方導通的第1接觸構件、朝配線基板或電氣零件的另一方導通的第2接觸構件、以及將上述第1接觸構件與上述第2接觸構件朝分離方向彈壓的線圈彈簧，來將上述配線基板與上述電氣零件 電連接；上述第1接觸構件，具備有將上述線圈彈簧貫穿的插入棒部，上述第2接觸構件，具備有將上述插入棒部的貫穿上述線圈彈簧的部分插入的筒部，在該插入棒部的至少前端附近，形成有：隨著遠離上述筒部而縮徑的縮徑部，且具備有傾斜部，使上述第2接觸構件傾斜，使上述筒部的開口端內側面接觸於上述插入棒部。

在該發明的電氣接頭，上述傾斜部，是具有從上述線圈彈簧的伸縮方向傾斜的面方向的上述筒部的開口面，藉由以上述線圈彈簧的彈壓力按壓該開口面，來使上述第2接觸構件傾斜。

該發明的電氣零件用插座，具有：配設於配線基板上，具有收容上述電氣零件的收容部的插座主體、以及於設置於該插座主體的貫穿孔配設的將上述配線基板與電氣零件電連接的電氣接頭；上述電氣接頭，具備：朝配線基板或電氣零件的其中一方導通的第1接觸構件、朝上述配線基板或上述電氣零件的另一方導通的第2接觸構件、以及將上述第1接觸構件與上述第2接觸構件朝分離方向彈壓的線圈彈簧；上述第1接觸構件，具備有將上述線圈彈簧貫穿的插入棒部，上述第2接觸構件，具備有將上述插入棒部的貫穿上述線圈彈簧的部分插入的筒部，在該插入棒部的至少前端附近，形成有：隨著遠離上述筒部而縮徑的縮徑部，且具備有傾斜機構，使上述第2接觸構件傾斜，使上述筒部的開口端內側面接觸於上述插入棒部。

在該發明的電氣零件用插座，上述傾斜機構，是具有從上述線圈彈簧的伸縮方向傾斜的面方向的上述筒部的開口面，藉由以上述線圈彈簧的彈壓力按壓該開口面，來使上述第2接觸構件傾斜。

藉由該發明的電氣接頭，由於藉由傾斜部使第2接觸構件傾斜，所以不限於線圈彈簧的撓曲方向，能使該第2接觸構件的筒部與第1接觸構件的插入棒部確實地接觸，於是能將電氣接頭的電阻穩定化。

並且藉由該發明的電氣接頭，由於在插入棒部的至少前端附近設置縮徑部，所以不限於使插入棒部傾斜，讓筒部與插入棒部的橫方向的接觸壓力不易因線圈彈簧的伸縮量而變化。於是藉由請求項1記載的發明，能使電氣接頭的伸縮動作穩定化。

在該發明的電氣接頭，將從線圈彈簧的伸縮方向傾斜的面方向的開口面設置於筒部作成傾斜部，以簡單的構造能使第2接觸構件傾斜。

藉由該發明的電氣零件用插座，由於將該發明的電氣接頭配設於插座主體的貫穿孔內，所以能提供電阻變化較少的電氣零件用插座。

10‧‧‧觸頭銷(電氣接頭)

11‧‧‧IC插座(電氣零件用插座)

12‧‧‧IC封包(電氣零件)

12a‧‧‧封包主體

12b‧‧‧球狀端子

14‧‧‧插座主體

15‧‧‧觸頭銷單元

16‧‧‧浮板

19‧‧‧第1板部

19a、20a、21a‧‧‧貫穿孔

20‧‧‧第2板部

21‧‧‧第3板部

23‧‧‧第1接觸構件

23a‧‧‧插入棒部

23b‧‧‧接觸部

23c‧‧‧階差部

24‧‧‧第2接觸構件

24a‧‧‧筒部

24b‧‧‧接觸部

25‧‧‧線圈彈簧

P‧‧‧處理基板

第1A圖為該發明的實施方式1的IC插座的局部剖面圖，顯示浮板上升的狀態。

第1B圖為該發明的實施方式1的IC插座的局部剖面圖，顯示浮板下降的狀態。

第2A圖是顯示該實施方式1的電氣接頭的第1接觸構件的概略俯視圖。

第2B圖是顯示該實施方式1的電氣接頭的第1接觸構件的概略正視圖。

第3A圖是顯示該實施方式1的電氣接頭的第2接觸構件的概略正視圖。

第3B圖是顯示該實施方式1的電氣接頭的第2接觸構件的概略側視圖。

第4圖是顯示該實施方式1的電氣接頭的線圈彈簧的概略側視圖。

第5A圖是用來說明比較例1的動作的概念剖面圖。

第5B圖是用來說明比較例2的動作的概念剖面圖。

第5C圖是用來說明該實施方式1的動作的概念剖面圖。

第6A圖是用來說明比較例1的動作的概念剖面圖。

第6B圖是用來說明比較例2的動作的概念剖面圖。

第6C圖是用來說明該實施方式1的動作的概念剖面圖。

[實施方式1]

以下根據第1A圖~第6C圖來說明本發明的實施方式1。

如第1A圖~第4圖所示，作為「電氣接頭」的觸頭銷10，配設在作為「電氣零件用插座」的IC插座11。該IC插座11配設於配線基板P上。在IC插座11收容著作為「電氣零件」的IC封包12。

在第1B圖所示的IC封包12，具有從俯視方向觀察為方形的封包主體12a，在該封包主體12a的下面在矩陣上突出形成有複數的球狀端子12b。

另一方面，插座11，如第1A圖及第1B圖所示，具有：固定於配線基板P而收容IC封包12的插座主體14、可自由開閉地設置於該插座主體14來按壓IC封包12的省略圖示的外殼構件、以及在該外殼構件的關閉狀態進行鎖定的省略圖示的鎖定機構。

更詳細來說，該插座主體14具有：配設有複數的觸頭銷10的合成樹脂製且具有絕緣性的觸頭銷單元15、以及配設於該觸頭銷單元15的上側而收容著IC封包12的浮板16。

該觸頭銷單元15其構造是由下側起依序配設有第1板部19、第2板部20及第3板部21。在第1~第3板部19~21分別形成有貫穿孔19a、20a及21a，該貫穿孔19a、20a及21a收容著觸頭銷10。

第1板部19的貫穿孔19a，在上側具備有大徑部19b，並且在下側具備有小徑部19c。第3板部21的貫穿孔21a，在下側具備有大徑部21b，並且在上側具備有小徑部21c。藉由設置該小徑部19c、21c，則能使所收容的觸頭銷10不會從觸頭銷單元15脫落。

觸頭銷10將配置在一端側的配線基板P、與配置在另一端側的IC封包12電連接。

該觸頭銷10，如第1A圖~第4圖所示，具有：以導電性材料形成而接觸於IC封包12的第1接觸構件23、以導電性材料形成而接觸於配線基板P的第2接觸構件24、以及以導電性材料形成而將第1接觸構件23及第2接觸構件24朝分離方向彈壓的線圈彈簧25。

該第1接觸構件23，例如藉由切削加工等所製作，如第1A圖、第1B圖、第2A圖及第2B圖所示，具有：插入於線圈彈簧25的插入棒部23a、與IC封包12的球狀端子12b接觸的接觸部23b、形成於插入棒部23a的基端部(插入棒部23a與接觸部23b之間)而與線圈彈簧25的一端部抵接的階差部23c。

第1接觸構件23，在貫穿孔21a的大徑部21b內收容著插入棒部23a及階差部23c，並且在其小徑部19c插通著接觸部23b。

在第1接觸構件23的插入棒部23a全區域，形成有縮徑部23d(也就是隨著從第2接觸構件24的筒部24a(後述)遠離而縮徑的部分)。也就是說，縮徑部 23d的直徑為D1>D2(參考第2B圖)。

另一方面，第2接觸構件24，例如藉由捲曲加工等所製作，如第1A圖、第1B圖、第3A圖及第3B圖所示，具有：將第1接觸構件23的插入棒部23a插入的筒部24a、及與配線基板P的端子接觸的接觸部24b。

筒部24a的開口面24c形成為讓其面方向對於線圈彈簧25的伸縮方向傾斜。該開口面24c，抵接著線圈彈簧25的下端部，藉由該線圈彈簧25的彈壓力被朝下方按壓(後述)。

第2接觸構件24，在貫穿孔19a的大徑部19b內收容著筒部24a，並且在其小徑部19c插通著接觸部24b。

線圈彈簧25，由金屬等的導電性材料形成，如第1A圖、第1B圖及第4圖所示，在插入第1接觸構件23的插入棒部23a的狀態，配置於第2板部20的貫穿孔20a及第3板部21的貫穿孔21a的大徑部21b內。

接著針對IC插座11的使用方法來說明。

首先在IC插座11的浮板16上升的狀態，如第1A圖所示，第2接觸構件24的接觸部24a朝下方突出。此時第1接觸構件23、第2接觸構件24及線圈彈簧25分別其長邊方向成為大致鉛直。

當將IC插座11設置於處理基板P上時，藉由該處理基板P，將第2接觸構件24克服線圈彈簧25的彈壓力而推起，讓第1板部19抵接於配線基板P。

在該狀態，將IC封包12設置於IC插座11，而浮板16下降時，克服線圈彈簧25的彈壓力將第1接觸構件23下推，讓該浮板16抵接於第3板部21(參考第1B圖)。

如上述，筒部24a的開口面24c，形成為從線圈彈簧25的伸縮方向傾斜。因此，第2接觸構件24，藉由線圈彈簧25的彈壓力受到橫方向的按壓力，從鉛直方向傾斜。結果第2接觸構件24的筒部24a會確實地接觸於第1接觸構件23的插入棒部23a。因此使第1及第2接觸構件23、24確實地短路，能以穩定且較低的電阻得到導通。

如上述，在第1接觸構件23的插入棒部23a，形成為隨著從第2接觸構件24的筒部24a遠離而縮徑。然後當浮板16下降，而將第1接觸構件23的插入棒部23a下推時，讓插入棒部23a與筒部24a的開口端之接點沿著該插入棒部23a的縮徑面移動過去。因此藉由將第1接觸構件23下推，即使壓縮線圈彈簧25讓彈壓力增大，該彈壓力將筒部24a朝橫方向按壓的力不會增加太多，於是該筒部24a與插入棒部23a的接觸壓力也不會增加太多。結果，讓使浮板16下降時的動作變得順暢。

接著，針對將該實施方式1的觸頭銷10與比較例的觸頭銷比較的結果，依照第5A圖~第5C圖及第6A圖~第6C圖來說明。

第5A圖，是比較例1的觸頭銷30，在第2 接觸構件31的筒部31a設置的開口面31c的面方向與線圈彈簧32的伸縮方向一致。

因此如第6A圖所示第1接觸構件33的插入棒部33a下降時，藉由線圈彈簧32的撓曲方式，會產生該第2接觸構件31傾斜的情況與不傾斜的情況，於是會產生第1接觸構件33的插入棒部33a與第2接觸構件31的筒部31a接觸的情況與不接觸的情況。因此比較例1的觸頭銷30每次使用其電阻值會大幅變化。

第5B圖，是比較例2的觸頭銷40，在第2接觸構件41的筒部41a設置的開口面41c的面方向從線圈彈簧42的伸縮方向傾斜。因此如第6B圖所示，當第1接觸構件43下降時，第2接觸構件41傾斜，所以筒部41a隨時接觸於第2接觸構件43的插入棒部43a。於是在比較例2的觸頭銷40每次使用其電阻值並無大幅變化。

其中在比較例2的觸頭銷40，插入棒部43a的直徑不限於與筒部41a相距的距離而為均一的。因此在比較例2，當隨著插入棒部43a下降而線圈彈簧42的壓縮量增大時，在接點41d，線圈彈簧42將筒部41a朝橫方向按壓的力會增大，隨著讓插入棒部43a與筒部41a的接觸壓力也增大。結果讓使省略圖示的浮板下降時的動作變得不穩定。

第5C圖是該實施方式1的觸頭銷10。在該觸頭銷10，筒部24a的開口面24c的面方向從線圈彈簧25的伸縮方向傾斜。因此與上述比較例2同樣地，當第1 接觸構件23下降時，第2接觸構件21傾斜(參考第6C圖)，所以筒部21a隨時接觸於第2接觸構件23的插入棒部23a。於是在該實施方式1的觸頭銷20，每次使用其電阻值並無大幅變化。

插入棒部23a的直徑，隨著距離筒部24a越遠則變得越窄。於是第6C圖的觸頭銷10，即使隨著插入棒部23a下降而線圈彈簧42的壓縮量增大，在接點24d的線圈彈簧25將筒部24a朝橫方向按壓的力量也不會增大。結果，第1接觸構件23下降時的動作會很順暢。

在該實施方式1，藉由使筒部24a的開口面24c從線圈彈簧25的伸縮方向傾斜而形成「傾斜部」，而只要是使該第2接觸構件24傾斜而能使筒部24a的開口端內側面接觸於插入棒部23a的構造的話，則即使採用其他構造的傾斜部也可以。

在該實施方式1，雖然在第1接觸構件23的插入棒部23a全體設置有「縮徑部」(也就是距離筒部24a越遠越縮徑的形狀的部分)，而也可僅將該形狀設置於插入棒部23a的前端部。也就是說，只要將當浮板16從最下降位置移動到最上升位置時插入棒部23a與筒部24a相接的範圍內做成這種形狀，則可得到該實施方式1的效果。

並且在該實施方式1，雖然是使第1接觸構件23接觸於IC封包12並且使第2接觸構件24接觸於配線基板P，而也可做成使第1接觸構件23接觸於配線基板 並且使第2接觸構件24接觸於IC封包12。

12‧‧‧IC封包(電氣零件)

12a‧‧‧封包主體

12b‧‧‧球狀端子

19a‧‧‧貫穿孔

19b‧‧‧大徑部

19c‧‧‧小徑部

20a‧‧‧貫穿孔

21a‧‧‧貫穿孔

21b‧‧‧大徑部

21c‧‧‧小徑部

23‧‧‧第1接觸構件

23a‧‧‧插入棒部

23b‧‧‧接觸部

23c‧‧‧階差部

24‧‧‧第2接觸構件

24a‧‧‧筒部

24b‧‧‧接觸部

24c‧‧‧開口面

25‧‧‧線圈彈簧

P‧‧‧處理基板

Claims (4)

1. 一種電氣接頭，使用：朝配線基板或電氣零件的其中一方導通的第1接觸構件、朝上述配線基板或上述電氣零件的另一方導通的第2接觸構件、以及將上述第1接觸構件與上述第2接觸構件朝分離方向彈壓的線圈彈簧，來將上述配線基板與上述電氣零件電連接；其特徵為：上述第1接觸構件，具備有將上述線圈彈簧貫穿的插入棒部，上述第2接觸構件，具備有將上述插入棒部的貫穿上述線圈彈簧的部分插入的筒部，在該插入棒部的至少前端附近，形成有：隨著遠離上述筒部而縮徑的縮徑部，且具備有傾斜部，使上述第2接觸構件傾斜，使上述筒部的開口端內側面接觸於上述插入棒部。
2. 如申請專利範圍第1項的電氣接頭，其中上述傾斜部，是具有從上述線圈彈簧的伸縮方向傾斜的面方向之上述筒部的開口面，藉由以上述線圈彈簧的彈壓力按壓該開口面，來使上述第2接觸構件傾斜。
3. 一種電氣零件用插座，具有： 配設於配線基板上，具有收容電氣零件的收容部的插座主體、以及於設置於該插座主體的貫穿孔所配設的將上述配線基板與上述電氣零件電連接的電氣接頭；其特徵為：上述電氣接頭，具備：朝配線基板或電氣零件的其中一方導通的第1接觸構件、朝上述配線基板或上述電氣零件的另一方導通的第2接觸構件、以及將上述第1接觸構件與上述第2接觸構件朝分離方向彈壓的線圈彈簧；上述第1接觸構件，具備有將上述線圈彈簧貫穿的插入棒部，上述第2接觸構件，具備有將上述插入棒部的貫穿上述線圈彈簧的部分插入的筒部，在該插入棒部的至少前端附近，形成有：隨著遠離上述筒部而縮徑的縮徑部，且具備有傾斜機構，使上述第2接觸構件傾斜，使上述筒部的開口端內側面接觸於上述插入棒部。
4. 如申請專利範圍第3項的電氣零件用插座，其中上述傾斜機構，是具有從上述線圈彈簧的伸縮方向傾斜的面方向之上述筒部的開口面，藉由以上述線圈彈簧的彈壓力按壓該開口面，來使上述第2接觸構件傾斜。