特許 7442680 高性能外筒形スプリングピン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-22

(45)【発行日】2024-03-04

(54)【発明の名称】高性能外筒形スプリングピン

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20240226BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022565525

(86)(22)【出願日】2020-08-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-03

(86)【国際出願番号】 KR2020010275

(87)【国際公開番号】W WO2021137379

(87)【国際公開日】2021-07-08

【審査請求日】2022-06-29

(31)【優先権主張番号】10-2019-0177228

(32)【優先日】2019-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】522260609

【氏名又は名称】チョウ，ジュンドン

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】チョウ，ジュンドン

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２６７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５１６３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０９３４７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５０７７５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １／０６－１／０７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４方向から取り囲むことができる側面を有する圧縮スプリングと、
外部との接触のための上部プローブ部、及び前記上部プローブ部からそれぞれ延長されるが、前記圧縮スプリングの側面を互いに対向する２つの方向からそれぞれ取り囲む２つの上部プローブ側壁部を一体に含む一体型上部プローブと、
外部との接触のための下部プローブ部、及び前記下部プローブ部からそれぞれ延長されるが、前記圧縮スプリングの側面を、前記上部プローブ側壁部が取り囲む方向とは異なりつつ互いに対向する２つの方向からそれぞれ取り囲む２つの下部プローブ側壁部を一体に含む一体型下部プローブと、を備え、
前記上部プローブ側壁部及び前記下部プローブ側壁部は、長さ方向の両端に外力が加わるとき、互いに接触した状態で長さ方向に互いにスライディング可能であり、
前記上部プローブ側壁部のそれぞれは、
前記上部プローブ部から長さ方向に延長され、前記圧縮スプリングの側面を取り囲む平面を構成する直線型プレートと、
前記直線型プレートから長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッドと、を含んで構成され、
前記下部プローブ側壁部のそれぞれは、
前記下部プローブ部から長さ方向に延長され、前記圧縮スプリングの側面を取り囲む平面を構成する直線型プレートと、
前記直線型プレートから長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッドと、を含んで構成される、
前記上部プローブ側壁部の加圧ヘッドの内側面は、前記下部プローブ側壁部の直線型プレートの側面を加圧した状態でスライディングされ、
前記下部プローブ側壁部の加圧ヘッドの内側面は、前記上部プローブ側壁部の直線型プレートの側面を加圧した状態でスライディングされ、
前記上部プローブ側壁部及び前記下部プローブ側壁部における前記加圧ヘッドは、前記直線型プレートよりも幅が大きい、
外筒形スプリングピン。

【請求項2】

前記上部プローブ部と２つの上部プローブ側壁部は、Ｕ字形状を有するように構成され、
前記下部プローブ部と２つの下部プローブ側壁部は、Ｕ字形状を有するように構成される、
請求項１に記載の外筒形スプリングピン。

【請求項3】

前記上部プローブ側壁部のそれぞれは、
前記直線型プレートの側面から突出されるストップ突起をさらに含み、
前記下部プローブ側壁部のそれぞれは、
前記直線型プレートの側面から突出されるストップ突起をさらに含む、
請求項２に記載の外筒形スプリングピン。

【請求項4】

前記上部プローブ側壁部において、前記加圧ヘッドの幅は、前記直線型プレートの幅よりも広く突出され、前記下部プローブ側壁部の加圧ヘッドの下方離脱を限定し、
前記下部プローブ側壁部において、前記加圧ヘッドの幅は、前記直線型プレートの幅よりも広く突出され、前記上部プローブ側壁部の加圧ヘッドの上方離脱を限定する、
請求項１に記載の外筒形スプリングピン。

【請求項5】

前記２つの上部プローブ側壁部及び前記２つの下部プローブ側壁部は、四角の筒形状を構成することで前記圧縮スプリングの外筒となりながら、相互スライディング可能な電気的通路となる、
請求項１に記載の外筒形スプリングピン。

【請求項6】

外筒形スプリングピンの製造方法であって、
パンチング及びベンディングを含むプログレッシブスタンピングで金属板状材を加工して一体型上部プローブ及び一体型下部プローブを製造するスタンピング段階と、
圧縮スプリングを中心に置いて前記一体型上部プローブ及び前記一体型下部プローブを組み立てる組立段階と、を備え、
前記スタンピング段階において、
前記一体型上部プローブを製造するとき、外部との接触のための上部プローブ部を中心に両方向に延長される２つの上部プローブ側壁部としてＵ字形状を有するようにベンディングする過程と、
前記一体型下部プローブを製造するとき、外部との接触のための下部プローブ部を中心に両方向に延長される２つの下部プローブ側壁部としてＵ字形状を有するようにベンディングする過程と、を含み、
前記上部プローブ側壁部のそれぞれは、
前記上部プローブ部から長さ方向に延長され、前記圧縮スプリングの側面を取り囲む平面を構成する直線型プレートと、
前記直線型プレートから長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッドと、を含んで構成され、
前記下部プローブ側壁部のそれぞれは、
前記下部プローブ部から長さ方向に延長され、前記圧縮スプリングの側面を取り囲む平面を構成する直線型プレートと、
前記直線型プレートから長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッドと、を含んで構成される、
外筒形スプリングピンの製造方法。

【請求項7】

前記組立段階では、前記上部プローブ側壁部と前記下部プローブ側壁部とを互いに入れ違うようにした状態で、前記上部プローブ側壁部の加圧ヘッドが前記下部プローブ側壁部の加圧ヘッドを乗り越えるようにするか、又は前記下部プローブ側壁部の加圧ヘッドが前記上部プローブ側壁部の加圧ヘッドを乗り越えるようにして組み立て、前記組立段階の前に、前記一体型上部プローブ及び前記一体型下部プローブをめっきする
めっき段階と、をさらに備える、
請求項６に記載の外筒形スプリングピンの製造方法。

【請求項8】

複数の請求項１に記載の外筒形スプリングピンと、
第１平面と前記第１平面に対向する第２平面との間を貫通する貫通孔をアレイとして設ける絶縁性本体と、を備え、
前記貫通孔毎に前記外筒形スプリングピンが載置される、
テストソケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高性能を実現するための外筒形スプリングピンに関する。

【背景技術】

【0002】

スプリングピン（別名、「ポゴピン」という）は、大きく２つの形態に分類できるが、スプリングの外側に外筒を設け、このような外筒を経由して信号及び電流などが伝達されるスプリングピン（以下、「外筒形スプリングピン」と称する）と、スプリングの外側に外筒を設けずにスプリングの内側に設ける導電性ブリッジなどを用いて信号及び電流などが伝達されるスプリングピンがある。

【0003】

図１は、代表的かつ伝統的な外筒形スプリングピンの一例を示す図である。

【0004】

図１に示すように、スプリングピンは、上部プローブ１及び下部プローブ２、並びに上部プローブ１及び下部プローブ２に弾性力を加えるスプリング３と、上部プローブ１の下端、下部プローブ２の上端及びスプリング３を収容する円筒形本体４（又は「外筒」ともいう）と、を備える。

【0005】

上部プローブ１及び下部プローブ２は、その一端が円筒形本体４に掛かって円筒形本体４から外部への離脱が防止され、スプリング３によって弾性力を受ける。

【0006】

ところで、スプリング４は、弾性力付加という物理特性に合わせられたものであり、電気的インピーダンスは非常に高いため、スプリング４を通る電気的経路は大きな意味を有しない。

【0007】

したがって、電気的経路は、円、形本体４を通らなければならないが、例えば半導体素子テストなどの目的のため使用されるとき、上部プローブ１及び下部プローブ２の両端が加圧されると、上部プローブ１及び下部プローブ２は、わずかに中心を失いながら円筒形本体４の開口部にそれぞれ接触する。

【0008】

電気信号は、上部プローブ１から円筒形本体４に伝達され、そして円筒形本体４から再び下部プローブ２に伝達されるものとして、その経路上に上部プローブ１と円筒形本体４とが接触する部分、円筒形本体４と下部プローブ２とが接触する部分で信号及び電流の損失が主に発生される。

【0009】

ところで、円筒形本体４と上部プローブ１、並びに円筒形本体４と下部プローブ２は互いに相対的に運動可能でなければならず、アプリケーションによっては１０万回以上の上下移動が必要となるため、上部プローブ１又は下部プローブ２と円筒形本体４の開口部は、一定の距離間隔（遊び）を維持する必要がある。

【0010】

しかしながら、このような間隔（遊び）は、電気信号の円滑な伝達のためにこれらが互いに安定して接触されなければならない要件とは互いに背馳される。

【0011】

仮に、スプリングピンでの電気信号の毀損を最小限に抑えるために、円筒形本体４の上側開口部の内径面４１と上部プローブ１の上側外径面１１との間の間隔と、円筒形本体４の下側開口部の内径面４２と下部プローブ２の下側外径面１２との間の間隔とが小さすぎたり、なかったりすれば、プローブの円滑な移動を妨げるようになり、仮に間隔が大きすぎれば電気的経路を構成する、上記した接触にエラー又は高いインピーダンスを発生させる確率が増加する。

【0012】

このような事情により、従来の円筒形スプリングピンでは厳しい公差管理を求められる問題があり、厳しい公差管理は高い製造コストにつながる。

【0013】

なお、このような努力と高い製造コストにもかかわらず、上部プローブ１及び下部プローブ２と円筒形本体４との電気的接触では接触面積がそれほど大きくないため、高性能が要求されるアプリケーションでは満足できない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明は、従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、製造コストをより節減することができる外筒形スプリングピン、及びこれを用いたテストソケットと外筒形スプリングピンの製造方法を提供することにある。

【0015】

本発明は、電気的特性をより向上させることができる外筒形スプリングピン、及びこれを用いたテストソケットと外筒形スプリングピンの製造方法を提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の一実施形態による外筒形スプリングピンは、圧縮スプリング３０と、外部との接触のための上部プローブ部１１、及び前記上部プローブ部１１からそれぞれ延長されるものの、前記圧縮スプリング３０の４つの側面のうち、互いに対向する２つの側面を取り囲む２つの上部プローブ側壁部１２を一体に含む一体型上部プローブ１０と、外部との接触のための下部プローブ部２１、及び前記下部プローブ部２１からそれぞれ延長されるものの、前記圧縮スプリング３０の４つの側面のうち、前記上部プローブ側壁部１２が取り囲む２つの側面の間の他の２つの側面を取り囲む２つの下部プローブ側壁部２２を一体に含む一体型下部プローブ２０と、を備え、前記上部プローブ側壁部１２及び前記下部プローブ側壁部２２は、互いに接触した状態で外力が加わるとき、互いにスライディング可能であることを特徴とする。

【0017】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記上部プローブ部１１と２つの上部プローブ側壁部１２は、Ｕ字形状を有するように構成され、前記下部プローブ部２１と２つの下部プローブ側壁部２２は、Ｕ字形状を有するように構成される。

【0018】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記上部プローブ側壁部１２のそれぞれは、前記上部プローブ１１から長さ方向に延長される一字型プレート１２２と、一字型プレート１２２から長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッド１２１と、を備え、 前記下部プローブ側壁部２２のそれぞれは、前記下部プローブ１１から長さ方向に延長される一字型プレート２２２と、一字型プレート２２２から長さ方向に延長されるプレート形状の加圧ヘッド２２１と、を備える。

【0019】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記上部プローブ側壁部１２のそれぞれは、前記一字型プレート１２２の側面から突出するストップ突起１２３と、をさらに備え、外筒形スプリングピンが収納される絶縁性本体４０の段差部によって前記上部プローブ１０の上方移動を限定し、前記下部プローブ側壁部２２のそれぞれは、前記一字型プレート２２２の側面から突出するストップ突起２２３と、をさらに備え、外筒形スプリングピンが収納される絶縁性本体４０の段差部によって前記下部プローブ２０の下方移動を限定することができる。

【0020】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１は、前記下部プローブ側壁部２２の一字型プレート２２２の側面Ｓ２を加圧した状態でスライディングされ、前記下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１は、前記上部プローブ側壁部１２の一字型プレート１２２の側面Ｓ１を加圧した状態でスライディングされる。

【0021】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記上部プローブ側壁部１２における前記加圧ヘッド１２１の幅は、前記一字型プレート１２２の幅よりも広く突出し、前記下部プローブ側壁部２の加圧ヘッド２２１の下方離脱を限定し、前記下部プローブ側壁部２２における前記加圧ヘッド２２１の幅は前記字型プレート２２２の幅より広く突出し、前記上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１の上方離脱を限定することができる。

【0022】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記圧縮スプリング３０は、線形スプリング鋼を円筒形状でコイリングしたものであり、前記一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０は、金属板状材をパンチング及びベンディングを含むプログレッシブスタンピングで加工したものであってもよい。

【0023】

上記した外筒形スプリングピンにおいて、前記２つの上部プローブ側壁部１２及び前記２つの下部プローブ側壁部２２とは、４角の筒形状を構成することによって前記圧縮スプリング３０の外筒となりながら、互いにスライディング可能な電気的通路となり得る。

【0024】

外筒形スプリングピンの製造方法であって、パンチング及びベンディングを含むプログレッシブスタンピングで金属板状材を加工して一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０を製造するスタンピング段階と、圧縮スプリング３０を中央に置いて前記一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０を組み立てる組立段階と、を備え、前記スタンピング段階において前記一体型上部プローブを製造するとき、外部との接触のための上部プローブ部１１を中心に両方向に延長される２つの上部プローブ側壁部１２としてＵ字形状を有するようにベンディングする過程、及び前記一体型下部プローブ２０を製造するとき、外部と接触のための下部プローブ部２１を中心に両方向に延長する２つの下部プローブ側壁部２２としてＵ字形状を有するようにベンディングする過程を含むことを特徴とする。

【0025】

上記した外筒形スプリングピンの製造方法であって、前記組立段階では、前記上部プローブ側壁部１２と前記下部プローブ側壁部２２とを互いに入れ違うようにした状態で、前記上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１が前記下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１を乗り越えるようにするか、又は前記下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１が前記上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１を乗り越えるようにして組み立て、前記組立段階の前に、前記一体型上部プローブ１０及び前記一体型下部プローブ２０をめっきするめっき段階と、をさらに備える。

【0026】

本発明の一実施形態によるテストソケットは、上記した複数の外筒形スプリングピンと、第１平面と前記第１平面に対向する第２平面との間を貫通する貫通孔をアレイとして設ける絶縁性本体と、を備え、前記貫通孔毎に前記外筒形スピリングピンが載置されることを特徴とする

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、外筒形でありながらより多くの接触面積を有することになるため、電気的特性を大幅に向上させる効果がある。

【0028】

なお、本発明によれば、従来の外筒形スプリングピンのように、外筒及び上部プローブ、並びに外筒及び下部プローブが互いに分離されていた構造において必要とされた厳しい公差管理がもはや必要なく、外筒形スプリングピンの製造コストを大幅に節減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】代表的かつ伝統的な外筒形スプリングピンの一例を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンの外観斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンを分解して示す分解斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンにおいて、上部プローブ部及び下部プローブ部を展開して示す展開図である。

【図5】本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンに対して、長さ方向の両端に外力が加わって長さが短縮されたときの外観斜視図である。

【図6】(ａ)は、本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンを示す斜視図であり、(ｂ)は、本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンの部分側面図である。

【図7a】本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンを絶縁性本体に収納した状態を示す断面図である。

【図7b】本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンを絶縁性本体に収納した状態においてＡ－Ａを基準とした断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下では、図２～図５を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

【0031】

図２は、本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンの外観斜視図であり、図３は本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンを分解して示す分解斜視図であり、図４は本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンにおいて上部プローブ部及び下部プローブ部を展開して示す展開図である。図５は、本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンに対して長さ方向の両端に外力が加わって長さが短縮されたときの外観斜視図である。

【0032】

本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンは、長さ方向の伸縮が可能でありながら、電気的接続が必要なところに用いられるが、代表的には半導体素子のテストソケット及び半導体素子の装着用ソケットなどに用いられる。

【0033】

本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンは、一体型上部プローブ１０、一体型下部プローブ２０及び圧縮スプリング３０を含んで構成される。

【0034】

圧縮スプリング３０は、一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０に対してスプリング力を付与するが、圧縮スプリング３０の一端は、一体型上部プローブ１０の上部プローブ部１１の内側面に支持され、圧縮スプリング３０の他端は、一体型下部プローブ２０の下部プローブ部２１の内側面に支持され、両者を圧縮させるときに圧縮に抵抗するスプリング力を与える。

【0035】

一体型上部プローブ１０は、外部との接触のための上部プローブ部１１、及び上部プローブ部１１から両側にそれぞれ延長延されるが、圧縮スプリング３０の４側面のうち、互いに対向する２つの側面を取り囲む２つの上部プローブ側壁部１２を一体に含む。

【0036】

そして、一体型下部プローブ２０は、外部との接触のための下部プローブ部２１、及び下部プローブ部２１からそれぞれ延長されるが、圧縮スプリング３０の４側面のうち、前記上部プローブ側壁部１２が取り囲む２つの側面の間の他の２つの側面を取り囲む２つの下部プローブ側壁部２２を一体に含む。

【0037】

上部プローブ部１１及び下部プローブ部２１は、外部、例えばＰＣＢの導電性パッド、半導体素子の端子などと接触するためのものであり、クラウン、三角錐、又は円錐などを有することができ、このようなクラウン、三角錐又は円錐などは単数でもあり得るが、複数でもあり得る。なお、このようなクラウン、三角錐又は円錐がなく、平らな形状でもあり得る。

【0038】

上部プローブ部１１及び下部プローブ部２１は、スプリングピンの外部への電気的接触のためのいかなる形状であってもよく、主に接触されるべき外部構成要素の形態又は特性に合わせて選択されてもよい。

【0039】

一体型上部プローブ１０は、上部プローブ部１１を中心に両側に延長される２つの上部プローブ側壁部１２を有し、２つの上部プローブ側壁部１２は互いに対向しており、互いに同じ形状を有し得る。スプリングピンの組立後、２つの上部プローブ側壁部１２は、上部プローブ部１１の基底部に対して約９０°程度に傾いた角度を有する。しかしながら、組立てる前の２つの上部プローブ側壁部１２の自由端の間の間隔は、組立後に比べてより近くなるように製造されることにより、組立後２つの自由端の間に介在する下部プローブ側壁部２２に対して弾性接触されるようにする。

【0040】

一体型下部プローブ２０は、下部プローブ部２１を中心に両側に延長される２つの下部プローブ側壁部２２を有し、２つの下部プローブ側壁部１２は互いに対向しており、互いに同じ形状を有し得る。スプリングピンの組立後、２つの下部プローブ側壁部２２は、下部プローブ部２１の基底部に対して約９０°程度に傾いた角度を有する。しかしながら、組立てる前の２つの下部プローブ側壁部２２の自由端の間の間隔は、組立後に比べてより近くなるように製造されることにより、組立後２つの自由端の間に介在する上部プローブ側壁部１２に対して弾性接触されるようにする。

【0041】

２つの上部プローブ側壁部１２及び２つの下部プローブ側壁部２２は、互いに相対側の開放側面を満たしてやるために交互に結合している。

【0042】

２つの上部プローブ側壁部１２及び２つの下部プローブ側壁部２２は、圧縮スプリング３０の側面を４方向から取り囲む形態であるが、圧縮スプリング３０の側面全体を取り囲むよりは、部分的に圧縮スプリングを露出しながら取り囲んでいる。スプリングピンが外力を受けない状態から外力を受けてスプリングピンの長さが短くなるほど、開放面積に対比した取り囲む面積の割合が増加する。

【0043】

一体型上部プローブ１０は大略Ｕ字形状を有するが、上部プローブ部１１と２つの上部プローブ側壁部１２は、Ｕ字形状を有するように構成される。一体型下部プローブ２０も大略Ｕ字形状を有するが、下部プローブ部２１及び２つの下部プローブ側壁部２２は、Ｕ字形状を有するように構成される。

【0044】

上部プローブ側壁部１２のそれぞれは、上部プローブ部１１から長さ方向に延長される一字型プレート１２２、及び一字型プレート１２２から長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッド１２１を含んで構成される。一字型(直線型)プレート１２２は上部プローブ部１１から延長されるが、上部プローブ部１１の折り曲げられた場所から長さ方向（すなわち、垂直方向）に長く延長される。一字型プレート１２２のそれぞれは、圧縮スプリング３０の一側面を取り囲む主平面を構成すると同時に、一字型プレート１２２の側面Ｓ１は、下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１がスライディングすることのできる滑走面を提供し、滑走面を提供するために、一字型プレート１２２の側面は直線であることが好ましい。

【0045】

下部プローブ側壁部２２のそれぞれは、下部プローブ部２１から長さ方向に延長される一字型プレート２２２、及び一字型プレート２２２から長さ方向に延長される板形状の加圧ヘッド２２１を含んで構成される。一字型(直線型)プレート２２２は下部プローブ２１から延長されるが、下部プローブ２１の折り曲げられた場所から長さ方向（すなわち、垂直方向）に長く延長される。一字型プレート２２２のそれぞれは、圧縮スプリング３０の一側面を取り囲む主平面を構成すると同時に、一字型プレート２２２の側面Ｓ２は、上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド２２１がスライディングすることのできる滑走面を提供し、滑走面を提供するために、一字型プレート２２２の側面は直線であることが好ましい。

【0046】

上部プローブ側壁部１２及び下部プローブ側壁部２２は、互いに接触した状態で外力が加わるとき、互いにスライディング可能である。スプリングピンの両端に外力が加わるとき、従来の外筒に対応される上部プローブ側壁部１２及び下部プローブ側壁部２２は相対的にスライディング可能であり、電気的通路の役割を行う。 ２つの上部プローブ側壁部１２及び２つの下部プローブ側壁部２２は、四角の筒形状を構成することで圧縮スプリング３０の外筒となりながら、相互スライディング可能な電気的通路となる。

【0047】

スプリングピンの両端に外力が加わるとき、スプリングピンは長さ方向に伸縮可能であるが、上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１は、下部プローブ側壁部２２の一字型プレート２２２の側面Ｓ２を加圧した状態でスライディングされ、下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１は、上部プローブ側壁部１２の一字型プレート１２２の側面Ｓ１を加圧した状態でスライディングされる。

【0048】

上部プローブ側壁部１２において、一字型プレート１２２と加圧ヘッド１２１との間には段差を形成するものの、加圧ヘッド２２１の幅は一字型プレートの幅より広く突出され、これによって下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１の下方離脱を限定する。そして下部プローブ側壁部２２において、一字型プレート２２２と加圧ヘッド２２１との間には段差を形成するものの、加圧ヘッド２２１の幅は、一字型プレート２２２の幅よりも広く突出され、これにより上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１の上方離脱を限定する。

【0049】

製造過程において、圧縮スプリング３０を間に置いて一体型上部プローブ１０と一体型下部プローブ２０とを結合してからは、上記した構造によって一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０の自然な分離が防止されるため、両者の組立てに後続する製造工程をより容易にする利点がある。

【0050】

上部プローブ側壁部１２のそれぞれは、一字型プレート１２２の側面から突出されるストップ突起１２３をさらに含み、下部プローブ側壁部２２のそれぞれは、前記一字型プレート２２２の側面から突出されるストップ突起２２３をさらに含む。これらに対しては後述する。

【0051】

電気信号及び電流は、外部に接触される上部プローブ部１１と下部プローブ部２１との間で伝達されるが、このとき２つの上部プローブ側壁部１２及び２つの下部プローブ側壁部２２を介して伝達される。

【0052】

２つ上部プローブ側壁部１２と２つの下部プローブ側壁部２２との間の接触面を見ると、総計８つの接触面を有することが分かる。一方の上部プローブ側壁部１２の一字型プレート１２２の両側面Ｓ１には、２つの下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１がそれぞれ接触する面を構成しており、同一の上部プローブ側壁部部１２の加圧ヘッド１２１の底面にも２つの下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１がそれぞれ接触する面を構成しており、総計４つの接触面を構成する。なお、他方の上部プローブ側壁部１２を介しても同様に総計４つの接触面を構成する。

【0053】

電気的接触において、接触面の面積が増加するほど電気的特性の低下をもたらすインピーダンスは減少するが、本発明の一実施形態によるスプリングピンは外筒形でありながらも、より多くの接触面積を有するようになるため、電気的特性を大幅に向上させることができる効果がある。

【0054】

以下では、図２～図５、特に図４を参照しながら、本発明の第１実施形態による外筒形スプリングピンの製造方法について簡単に察して見る。

【0055】

外筒形スプリングピンの製造方法は、大きくスタンピング段階、めっき段階及び組立段階を含んで構成される。

【0056】

スタンピング段階では、パンチング及びベンディングなどを含むプログレッシブスタンピング(Progress Stamping)で金属板状材を加工して一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０を製造する。プログレッシブスタンピングでは、金属板状材、例えば長い帯状の金属板状材に対して、一回又は複数回のパンチングにより図４に示す展開図のように裁断されたものを得たり、側面に一連の部品を連結する連結部（フレーム）（後で除去される）がさらにあるものを得たりするようになる。前記実施形態では、一体型上部プローブ及び一体型下部プローブの形状が同じであるが、プローブ部の形状の差異などによって両者は互いに異なる形状を有することもできる。

【0057】

そして、上部プローブ部１１において、外部接触のためのクラウンなどとなる部分の形状を作るために折り曲げ線Ｌ１２を基準にベンディングする過程と、上部プローブ部１１を中心に両方向に延長される２つの上部プローブ側壁部１２がＵ字形状になるように折り曲げ線Ｌ１１を基準にベンディングする過程と、を備える。上部プローブ部１１の形状に応じて、クラウンなどの形状を形成するためのベンディング過程は省略されたり、コイニングなどの過程が使用されたりすることもある。Ｕ字形状を形成するためのベンディング過程では、加圧ヘッドと一字型プレートとの間の弾性接触のために、ベンディング角度が９０°よりもっと大きくベンディングされることが好ましい。

【0058】

そして、下部プローブ部２１において、外部接触のためのクラウンなどとなる部分の形状を作るために折り曲げ線Ｌ２２を基準にベンディングする過程と、下部プローブ部２１を中心に両方向に延長される２つの下部プローブ側壁部２２がＵ字形状になるように折り曲げ線Ｌ２１を基準にベンディングする過程と、を備える。下部プローブ部２１の形状に応じて、クラウンなどの形状を形成するためのベンディング過程は省略されたり、コイニングなどの過程が使用されたりすることもある。 Ｕ字形状を形成するためのベンディング過程では、加圧ヘッドと一字型プレートとの間の弾性接触のために、ベンディング角度が９０°よりもっと大きくベンディングされることが好ましい。

【0059】

圧縮スプリング３０は、線形スプリング鋼などを円筒形状にコイリングした通常のスプリングが使用され、一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０は、金属板状材をパンチング及びベンディングを含むプログレッシブスタンピングで加工したものである。

【0060】

そして、組立段階の前に、電気特性をより向上させるために一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０をめっきするめっき段階を含み得る。

【0061】

そして、圧縮スプリング３０を中心に置いて一体型上部プローブ１０及び一体型下部プローブ２０を組み立てる組立段階を備える。組立段階では、上部プローブ側壁部１２と下部プローブ側壁部２２とを互いに入れ違うようにした状態で、上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１が下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１を乗り越えるようにするか、又は下部プローブ側壁部２２の加圧ヘッド２２１が上部プローブ側壁部１２の加圧ヘッド１２１を乗り越えるようにして組み立てる。

【0062】

本発明によれば、上側プローブ部及び下側プローブ部から延長される各側壁部が、外筒の機能を果たすため、従来の外筒形スプリングピンのように、外筒及び上部プローブ、並びに外筒及び下部プローブが互いに分離されていた構造において必要とされた厳しい公差管理がもはや不要になり、したがって外筒形スプリングピンの製造コストを大幅に節減できる効果がある。

【0063】

図６の（ａ）は、本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンを示す斜視図であり、図６の（ｂ）は本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンの部分側面図である。

【0064】

第２実施形態の外筒形スプリングピンは、第１実施形態による外筒形スプリングピンと比較して、下部プローブ部２１の形状、上部プローブ側壁部１２及び下部プローブ側壁部２２の構造が若干異なっており、大部分の構成が同一又は類似であり、同一又は類似の構成については該当する説明が省略される。

【0065】

下部プローブ部２１は、基底部から延長され厚さを有する円盤状の添付を有し、円盤状の添付は、三角錐形状の添付に比較して外部のパッド又は端子に加わるスクラッチが小さくなるようにするアプリケーションにさらに適している。

【0066】

上部プローブ側壁部１２は、加圧ヘッド１２１の下方に延長される延長プレート１２４が構成され、延長プレート１２４は一字型プレート１２２と同様に圧縮スプリングを取り囲む。下部プローブ側壁部２２は、加圧ヘッド２２１の上方に延長される延長プレート２２４が構成され、延長プレート２２４は、一字型プレート２２２と同様に圧縮スプリングを取り囲む。

【0067】

より長い長さを有するスプリングピンにおいて、延長プレート１２４、２２４の構成は、圧縮スプリングの側面を取り囲む面積を増大させる効果を有し、絶縁性本体４０の貫通孔４３（図７参照）内でスプリングピンの直立安定性を助ける。

【0068】

上部プローブ側壁部１２及び下部プローブ側壁部２２の先端部、具体的には延長プレート１２４、２２４の先端部には傾斜部Ｅを設け、傾斜部Ｅは、一字型プレートの側面（より正確には、２つの一字型プレートの側面を連結した延長平面）や圧縮スプリングとの間に延長プレート１２４、２２４の端部に行くほど増加する空間を有するように設けられるが、平面又は曲面で構成されうる。傾斜部Ｅは、延長プレートの先端部に形成される面取りされた形状であってもよく、研磨や先端を押さえる成形又はコイニングなどの方法で形成されてもよい。

【0069】

このような傾斜部Ｅは、第１実施形態における加圧ヘッドの先端部に構成されることもある。

【0070】

傾斜部Ｅは、組立過程で加圧ヘッドの側面を乗り越えることをより容易にし、作動過程で圧縮スプリングとの干渉を確実に排除する効果を有する。

【0071】

図７ａは、本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンを絶縁性本体に収納した状態を示す断面図であり、図７ｂは本発明の第２実施形態による外筒形スプリングピンを絶縁性本体に収納した状態でＡ－Ａを基準とした断面図である。

【0072】

絶縁性本体４０は、第１平面と第１平面に対向する第２平面との間を貫通する貫通孔４３を備えているが、絶縁性本体４０の１つにはこのような貫通孔が２次元アレイで構成される。例えば、１０００個の端子をテストするためのテストソケットでは、１０００個の貫通孔がアレイで構成される。

【0073】

テストソケットには、上述した絶縁性本体４０が設けられており、絶縁性本体４０の各貫通孔４3毎に１つずつの外筒形スプリングピンが載置される。テストソケの組立過程において、絶縁性本体４０の第１本体部４１及び第２本体部４２の一方に外筒形スプリングピンが載置された後、他方を覆ってボルト（図示せず）などによって両方を結合する方式で組み立てられる。

【0074】

上部プローブ側壁部１２のそれぞれは、一字型プレート１２２の側面から突出するストップ突起１２３をさらに含み、外筒形スプリングピンが収納される絶縁性本体４０の段差部４４ａによって上部プローブ１０の上方移動を限定する。下部プローブ側壁部２２のそれぞれは、一字型プレート２２２の側面から突出するストップ突起２２３をさらに含み、外筒形スプリングピンが収納される絶縁性本体４０の段差部４４ｂによって下部プローブ２０の下方移動を限定する。

【0075】

貫通孔４０では、前記段差部を形成するために、より大きい内径の第１内径Ｄ１、及びより小さい内径の第２内径Ｄ２を有する。貫通孔４０における第１貫通孔部４３ａの内径Ｄ１は、第２貫通孔部４３ｂ及び第３貫通孔部４３ｃの内径Ｄ２よりも大きい。そして、ストップ突起２２３の外径Ｄ３は、貫通孔４０の第１内径Ｄ１より小さく、貫通孔４０の第２内径Ｄ２よりも大きい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】