接触针及插座

文档序号:689828 发布日期:2021-04-30 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 接触针及插座 (Contact pin and socket ) 是由 上山雄生 于 2019-09-20 设计创作,主要内容包括:接触针包括:中空的第一针头,该第一针头包括设置在第一方向上的一端侧的第一接触部、和向与所述第一方向交叉的第二方向扩大的第一扩大部;第二针头,其所述一端侧插入所述第一针头,并且,该第二针头包括设置在所述第一方向上的另一端侧的第二接触部、和设置于从所述第一针头突出的突出部且向所述第二方向扩大的第二扩大部;以及弹簧,包围所述第一针头及所述第二针头,且安装在所述第一扩大部与所述第二扩大部之间,所述第一扩大部形成为向外侧鼓出的曲面形状。(The contact pin includes: a hollow first needle including a first contact portion provided at one end side in a first direction and a first enlarged portion enlarged in a second direction intersecting the first direction; a second needle inserted into the first needle at the one end side thereof and including a second contact portion provided at the other end side in the first direction and a second enlarged portion provided at a projection projecting from the first needle and enlarged in the second direction; and a spring surrounding the first and second needles and installed between the first and second enlarged portions, the first enlarged portion being formed in a curved shape bulging outward.)

接触针及插座

技术领域

本发明涉及接触针及插座。

背景技术

例如,如专利文献1中所记载的那样,以往,在对IC(Integrated Circuit,集成电路)封装等电气部件进行检查时,使用插座。该插座包括将电气部件与检查装置侧的基板即检查用基板电连接的多个接触针。

这些接触针包括:第一可动构件,与电气部件的端子接触;第二可动构件,与检查用基板的端子接触;以及螺旋弹簧,配置在第一可动构件与第二可动构件之间,且以使第一可动构件和第二可动构件彼此分离的方式反弹。

参照图5A及图5B说明以往的插座的结构的一例。图5A及图5B分别是表示以往的接触针及插座的结构的一例的示意性的剖视图。

接触针101插通于插座的外壳103中形成的通孔130。

接触针101包括第一针头111、第二针头112及螺旋弹簧113。

第一针头111是大致圆筒状的中空构件。第二针头112是大致圆柱状的构件。第二针头112从下方插通于第一针头111,并可沿着第一针头111的轴线L(或者,大致沿着轴线L),相对于第一针头111前进或后退。

第一针头111包括沿着轴线L的、具有宽度的圆筒状的扩径部111a。在未图示的部分中,第二针头112在从第一针头111突出的部位具有扩径部。螺旋弹簧113设置在第一针头111的扩径部111a与第二针头112的扩径部之间。

在未图示的部分中,第一针头111的上端与IC封装的锡球电接触。在未图示的部分中,第二针头112的下端与检查用基板的端子电接触。

在外壳103中,设置有沿水平面的剖面为圆形的上述通孔130。通孔130由上侧的小直径部分130a、未图示的下侧的小直径部分及形成在这些小直径部分之间的大直径部分130b构成。

第一针头111的扩径部111a的直径及第二针头112的扩径部的直径形成得大于通孔130上侧的小直径部分130a及下侧的小直径部分的内径。由此,使接触针101被保持于通孔130中。

在使用此种插座进行检查时,首先,将插座放置于未图示的检查用基板。接着,从图5A所示的状态起,将IC封装的锡球压向第一针头111的上端。由此,如图5B所示,第二针头112相对地更向第一针头111进入,并且螺旋弹簧113受到压缩。

此时,由螺旋弹簧113的反作用力产生的力即预压施加在第二针头112与检查用基板的端子之间。预压有助于使第二针头112与检查用基板的端子稳定地接触,而且有助于减少它们之间的接触电阻并实现稳定化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-108608号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是,在图5A及图5B所示的接触针101及插座中,因为第一针头111的扩径部111a沿着轴线L笔直地延伸,所以存在以下的问题。

(1)扩径部111a与形成通孔130的外壳103的内壁面发生面接触。因此,扩径部111a在通孔130内移动时的摩擦阻力增大,接触针101有时不会在通孔130内顺畅地移动。

(2)扩径部111a会对第一针头111在通孔130内倾斜产生限制。因此,第一针头111和第二针头112会分别成为轴线朝向铅垂方向的姿势,第一针头111与第二针头112之间的接触压容易变得不稳定,进而,接触针101的导电性容易变得不稳定。

本发明是为了解决此种问题而提出的发明,其目的在于提高接触针的移动性及导电性。

解决问题的方案

为了解决上述以往的问题,本发明的接触针包括:中空的第一针头,该第一针头包括设置在第一方向上的一端侧的第一接触部、和向与所述第一方向交叉的第二方向扩大的第一扩大部;第二针头,其所述一端侧插入所述第一针头,并且,该第二针头包括设置在所述第一方向上的另一端侧的第二接触部、和设置于从所述第一针头突出的突出部且向所述第二方向扩大的第二扩大部;以及弹簧,包围所述第一针头及所述第二针头,且安装在所述第一扩大部与所述第二扩大部之间,所述第一扩大部形成为向外侧鼓出的曲面形状。

为了解决上述以往的问题,本发明的插座包括上述接触针;以及具有供所述接触针插入的通孔的支撑体。

发明效果

根据本发明,能够提高接触针的移动性及导电性。

附图说明

图1是表示接触针的结构的图,图1A是立体图,图1B是纵剖面。

图2是表示插座的结构的剖视图。

图3A及图3B是用于说明接触针及插座的作用及效果的示意性的剖视图。

图4是表示接触针的变形例的结构的图,图4A是立体图,图4B是纵剖视图。

图5A及图5B是表示以往的接触针及插座的结构的一例的示意性的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明实施方式的接触针及插座。以下所示的各实施方式仅为例示,并不排除应用以下的各实施方式中未写明的各种变形或技术。另外,各实施方式的各结构可在不脱离它们的宗旨的范围内进行各种变形而实施。而且,可根据需要而对各实施方式的各结构进行取舍选择,也可恰当地组合。

此外,在以下的实施方式中,方便起见,设为接触针的第一针头配置在上侧,第二针头配置在下侧来进行说明。但是,接触针及插座的配置当然不限于此种配置。

另外,在用于说明实施方式的所有图中,原则上对相同要素赋予相同的附图标记,并且,有时会省略其说明。

以下,参照附图来详细地说明本发明实施方式的接触针及插座。

[1.结构]

[1-1.接触针的结构]

参照图1A及图1B说明本发明的一个实施方式的接触针的结构。图1A及图1B是表示接触针的结构的图,图1A是立体图,图1B是纵剖视图。

接触针1包括第一针头11、第二针头12及螺旋弹簧13。

第一针头11是大致圆筒状的中空构件。第二针头12是大致圆柱状的构件。第二针头12从下方插通于第一针头11,并可沿着第一针头11的轴线L1(或者,大致沿着轴线L1),从第一针头11的下方进退。第一针头11和第二针头12分别由导电性的材料形成。

第一针头11中,在轴线方向的中间部分,设置有沿着水平方向(与第一方向即铅垂方向交叉的方向)扩大的鼓出部11a。该鼓出部11a构成本发明的第一扩大部。鼓出部11a形成为向外侧(向离开轴线L1的方向)鼓出的曲面形状。在本实施方式中,鼓出部11a呈将中空球体的上部及下部分别水平地截去了的形状。

另外,在第一针头11的上端(即,第一方向上的一端),设置有与后述的IC封装的锡球接触的接触部11b(第一接触部)。在本实施方式中,接触部11b由顶端尖锐的多个切片构成,接触部11b以刺入锡球的方式接触锡球。

另外,第一针头11在其上部,详细而言,在鼓出部11a与接触部11b之间的、比接触部11b稍靠下方处,设置有盖部11c。由该盖部11c防止因接触部11b以刺入的方式接触而被从锡球上削下的切削屑进入下方。由此,防止该切削屑进入第一针头11与第二针头12之间的间隙而阻碍第一针头11与第二针头12之间的相对移动。在第一针头11的圆筒面的一部分上形成大致圆形的切口,并将该切口所包围的切片向内侧(轴线L侧)折入,由此,形成盖部11c。

以使分别沿着铅垂方向延伸的一端和另一端对接的方式,将板材卷成圆筒状,从而制作第一针头11。图1中的标记11d是上述一端与上述另一端的对接部。此外,图1B是以通过该对接部的铅垂面将接触针1剖开的剖视图。另外,通过对上述板材进行冲压加工而形成鼓出部11a,在鼓出部11a处,外壁面和内壁面一起向外方鼓出。

如图1A及图1B所示,第二针头12在下侧部分包括凸缘状的扩径部12a。螺旋弹簧13安装在该第二针头12的扩径部12a与第一针头11的鼓出部11a之间。

在第二针头12的比扩径部12a更靠下方的下端,设置有与后述的检查用基板的端子接触的锥状的接触部12b(第二接触部)。该接触部12b呈如下形状,即,将下方尖锐的圆锥倾斜地切断而成的形状。由此,接触部12b的顶端12c,即与检查用基板的端子之间的接触点,处于离开第二针头12的轴线L2的位置。

[1-2.插座的结构]

参照图2说明本发明的一个实施方式的插座的结构。图2是表示插座的结构的剖视图。在图2中,方便起见,并排地示出了插座的不同的状态。

图2所示的插座100包括接触针1、浮板2及外壳3。

在与插座100连接的IC封装200的底面,呈矩阵状地配置有多个端子即锡球201。以与该锡球201的配置一致的方式呈矩阵状地配置有多个接触针1。

浮板2以可与外壳3接触或分离的方式设置在外壳3的上方。

在浮板2中,设置有沿着铅垂方向贯穿浮板2的多个通孔20。各通孔20的配置与锡球201的配置及接触针1的配置一致。另外,各通孔20的沿水平面的剖面呈圆形。

同样地,在构成本发明的支撑体的外壳3中,设置有沿着铅垂方向贯穿外壳3的多个通孔30,上述各通孔30的配置与锡球201的配置及接触针1的配置一致。另外,通孔30的沿水平面的剖面呈圆形。

通过此种结构,各接触针1配合锡球201的配置而插通于沿着铅垂方向排列的通孔20和通孔30。

另外,通孔30由上侧的小直径部分30a、下侧的小直径部分30a、以及形成在上述小直径部分30a、30之间的大直径部分30b构成。小直径部分30a的内径形成得小于第一针头11的鼓出部11a的最大外径、第二针头12的扩径部12a的最大外径及螺旋弹簧13的最大外径。另外,大直径部分30b的直径形成得稍大于第一针头11的鼓出部11a的最大外径、第二针头12的扩径部12a的最大外径及螺旋弹簧13的最大外径。

另外,第一针头11的包含接触部11b在内的比鼓出部11a更靠上的部分的最大外径小于上方的小直径部分30a的内径及浮板2的通孔20的内径。另外,第二针头12的比扩径部12a更靠下方的接触部12b的最大外径小于下方的小直径部分30a的内径。因此,第一针头11的包含接触部11b在内的比鼓出部11a更靠上的部分能够比上方的小直径部分30a及浮板2的通孔20更向上方突出。同样地,第二针头12的接触部12b能够比下方的小直径部分30a更向下方突出。

由此,接触针1不会脱离通孔30,并且在通孔30内,螺旋弹簧13可伸缩,且第二针头12可相对于第一针头11前进或后退。

在图2中,按接触针1,表示了插座100的不同状态,以下,从图2的左边起依次说明各状态。

左起第一个接触针1处于无外力作用的自然状态,即,螺旋弹簧13伸展,且接触针1伸展的状态。在该状态下,第二针头12的扩径部12a因通孔30下侧的小直径部分30a与大直径部分30b之间的台阶而从下方受到支撑,接触部12b从外壳3的底面突出。

左起第二个接触针1中,接触针1整体被检查用基板300顶起。详细而言,接触针1向上方被顶起,直到鼓出部11a的上部抵接于通孔30上侧的小直径部分30a与大直径部分30b之间的台阶为止。

左起第三个(右起第二个)接触针1被检查用基板300进一步顶起。详细而言,使检查用基板300上升,直到其上表面与外壳3的底面接触为止。在该状态下,第二针头12进一步插入第一针头11,螺旋弹簧13受到压缩。此外,在该状态下,虽然IC封装200放置在浮板2的上方,但锡球201并未与接触针1的接触部11b接触。

左起第四个(右起第一个)接触针1处于对IC封装200进行检查时的状态。即,第一针头11被锡球201向下方推压,螺旋弹簧13进一步受到压缩。此时,在第二针头12与检查用基板300的端子301之间,由螺旋弹簧13产生的反作用力作为预压而作用于第二针头12与检查用基板300的端子301之间。

[2.作用、效果]

参照图1A~图3B说明本发明的一个实施方式的插座及接触针的作用及效果。图3A及图3B是用于说明插座及接触针的作用及效果的示意性的剖视图。图3A表示未被锡球201(参照图2)向下方压下的状态,即未对IC封装200进行检查的状态。图3B表示被锡球201向下方压下的状态,即对IC封装200进行检查的状态。

在通孔30的大直径部分30b的内周面与螺旋弹簧13之间设置有间隙。因此,在从图3A所示的状态到第一针头11A及螺旋弹簧13被锡球201向下方压下而变成图3B所示的状态为止的期间,螺旋弹簧13在该间隙之中位移,并蜿蜒地下降。

第一针头11的鼓出部11a呈弯曲形状,并且是从螺旋弹簧13的上方起直径逐渐扩大的形状。因此,螺旋弹簧13与鼓出部11a之间的贴合性提高。而且,鼓出部11a因为呈弯曲形状,所以与形成通孔30的外壳3的壁面之间的接触面积比图5A及图5B所示的笔直形状的扩径部111a更小。

结果是第一针头11容易随着螺旋弹簧13的蜿蜒而相对于铅垂方向倾斜,进而,第一针头11容易相对于第二针头12倾斜。结果使内部接触的权重增大。即,产生第二针头12强力地与第一针头11的内壁面接触的部位。因此,第一针头11与第二针头12之间的电阻值稳定,接触针1的导电性稳定。

另外,第一针头11对于螺旋弹簧13的蜿蜒的追随性提高,并且鼓出部11a与外壳3的壁面之间的接触面积比以往更小,因此,第一针头11会比以往更顺畅地在通孔30内移动。

因此,能够提高接触针1的移动性及导电性。

而且,如图1B所示,第二针头12的接触部12b的顶端12c处于离开轴线L2的位置,因此,当被IC封装200的锡球201和检查用基板300的端子301夹住并作用有载荷时,容易相对于铅垂方向倾斜。此时,第一针头11和第二针头12会为了平衡而向反方向倾斜,接触针1成为“く”字形或反“く”字形。因此,第二针头12会更强力地与第一针头11的内壁面接触,从而能够进一步提高接触针1的移动性及导电性。此外,在图2中,方便起见,以轴线L1、L2沿着铅垂方向的姿势表示了第一针头11及第二针头11。

[3.变形例]

(1)参照图4A及图4B说明接触针的变形例的结构。图4A及图4B是表示接触针的变形例的结构的图,图4A是立体图,图4B是纵剖视图。

图4A及图4B所示的接触针1A的第一针头11A通过机械加工制作。详细而言,由于是通过切削加工来形成的,所以第一针头11A的中空部11e具有在鼓出部11a处内径也固定的笔直形状。另外,对于图1A及图1B所示的接触针1,省略了盖部11c。其他结构与接触针1相同,因此,省略说明。

(2)在上述实施方式中,将鼓出部11a设为将球体的上部及下部分别水平地截去了的形状,但鼓出部11a的形状并不限定于此。例如也可将鼓出部11a设为将在铅垂方向上较长的椭圆体或在水平方向上较长的椭圆体的上部及下部截去了的形状。

(3)在上述实施方式中,将本发明的接触针及插座应用于IC封装的检查,但本发明的插座不限于此,能够应用于其他电气部件的各种用途。

本申请主张基于在2018年9月26日提出的特愿2018-180711的优先权。该专利申请的说明书及附图所记载的内容全部被引用于本申请说明书。

工业实用性

本发明可适宜地用作接触针及插座。

附图标记说明

1、1A 接触针

2 浮板

3 外壳(支撑体)

11、11A 第一针头

11a 鼓出部(第一扩大部)

11b 接触部(第一接触部)

11c 盖部

11d 对接部

11e 中空部

12 第二针头

12a 扩径部

12b 接触部(第二接触部)

12c 顶端

13 螺旋弹簧(弹簧)

20 通孔

30 通孔

30a 小直径部分

30b 大直径部分

100 插座

200 IC封装

201 锡球

300 检查用基板

301 端子

L1 第一针头的轴线

L2 第二针头的轴

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