(57)【要約】【課題】接触不良を引き起こすことのない適度な弾性力を確保できるとともに、インダクタンス成分を低減して良好な高周波特性を発揮する接触子を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の接触子によれば、複数の基端部と、電子部品の電極が押し当てられる当接部と、この当接部と前記基端部との間を電気的に接続するとともにこれら当接部を支持する複数の信号経路部と、を有した接触子であって、それぞれの前記信号経路部は、電流値が同じで、流れる電流の向きが逆となり、発生する磁場が互いに相殺するように折り返されて隣接した隣接対向部を有し、それぞれの前記信号経路部が、電子部品の電極で前記当接部が押される方向に重ならないように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基端部と、電子部品の電極が押し当てられる当接部と、前記当接部と前記基端部との間を電気的に接続するとともに前記当接部を支持する複数の信号経路部と、を有した接触子であって、
それぞれの前記信号経路部は、電流値が同じで、流れる電流の向きが逆となり、発生する磁場が互いに相殺するように折り返されて隣接した隣接対向部を有し、
それぞれの前記信号経路部が、前記電子部品の前記電極で前記当接部が押される方向に重ならないように形成されていることを特徴とする接触子。
【請求項２】
前記当接部が一つであることを特徴とする請求項１記載の接触子。
【請求項３】
前記当接部が複数であることを特徴とする請求項１記載の接触子。
【請求項４】
前記基端部が二つあり、前記電子部品の電極で前記当接部が押される方向から見て、前記二つの基端部を結ぶ仮想線分上に前記当接部が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の接触子。
【請求項５】
前記基端部が三つ以上あり、前記電子部品の電極で前記当接部が押される方向から見て、前記複数の基端部を結ぶ仮想多角形の内側に前記当接部が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の接触子。
【請求項６】
前記電子部品の前記電極で前記当接部が押される方向から見て、前記複数の基端部は、前記当接部を中心点とした同一円周上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の接触子。
【請求項７】
前記隣接対向部は曲線形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の接触子。
【請求項８】
前記基端部から前記当接部に向けて前記信号経路部の幅が狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の接触子。
【請求項９】
前記信号経路部は、前記電子部品の前記電極で前記当接部が押される方向とは逆方向に、前記基端部から前記当接部に向けて突出されるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の接触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の電気的接続を行う接触子に係わり、特にインダククタンス成分を低減することにより高周波特性に優れた接触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の接触子に関する先行技術の一例として、特許文献１の凸型としたスパイラル状接触子５２の断面図を図５に示す。スパイラル接触子５２の凸型形状は、接続部５５の銅板を凸型に塑性変形させることにより弾性体５１の中央部が押し出されることから形成される。
【０００３】
例えば平面状の複数のパッド（電極）５３を有する半導体デバイス５４が図示しないソケット内に装着されると、各パッド５３がそれぞれ対応する接触子５２の中央部分を加圧しながら接触する。これにより、半導体デバイスの各パッド５３と各接触子５２との間の電気的な接続が確保され、接触子５２が信号線として機能するため、半導体デバイスと外部に設けられた回路との間での信号の送受信が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７５８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンピュータや携帯電話機などの電子機器にはＣＰＵを始めとする半導体デバイスが必ず使用されるが、近年これらの電子機器の高速化に伴い半導体デバイスを駆動する動作周波数はますます高周波化される傾向にある。
【０００６】
しかし、接触子の大きさは約５００μｍ×５００μｍと小さく、信号線に用いられる線材の幅寸法も数〜数十μｍと極めて細い構造である。しかも、接触子とパッドとが接続される部分は微小接点である。このため、このような接触子を信号線として用いると、信号線の信号経路部で生じるインダクタンス成分が高周波特性に影響を及ぼしやすいという問題がある。
【０００７】
一方、このような接触子の高周波特性を向上させるためには、信号線の信号経路部の長さ寸法などで決定されるインダクタンス成分を極力小さくすること、すなわち信号経路長を短くすることが必要とされる。
【０００８】
しかし、上記のような接触子は半導体デバイスのパッドを弾性的に加圧接触する構造であるため、信号経路長を短くし過ぎると弾性が失われ、接続端子と半導体デバイスのパッドとの間に接触不良が生じやすくなるという問題がある。
【０００９】
すなわち、従来型の接触子では、一方では高周波特性を良好とするために信号経路長を短くしたいところ、他方では信号経路長をあまりに短くし過ぎると接触不良を引き起こすという問題を兼ね備えていた。
【００１０】
本発明は上記従来課題を解決するためのものであり、接触不良を引き起こすことのない適度な弾性力を確保できるとともに、インダクタンス成分を低減して良好な高周波特性を発揮する接触子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数の基端部と、電子部品の電極が押し当てられる当接部と、この当接部と前記基端部との間を電気的に接続するとともにこれら当接部を支持する複数の信号経路部と、を有した接触子であって、それぞれの前記信号経路部は、電流値が同じで、流れる電流の向きが逆となり、発生する磁場が互いに相殺するように折り返されて隣接した隣接対向部を有し、それぞれの前記信号経路部が、電子部品の電極で前記当接部が押される方向に重ならないように形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の接触子では、信号経路部を極端に短くする必要がないため、適度な弾性力を確保することができる。しかも信号経路部に流れる電流値が同じで、流れる電流の向きが逆となり、発生する磁場が互いに相殺するように折り返されて隣接した隣接対向部を有しているため、信号経路部のインダクタンス成分を低減可能となる。
【００１３】
また、本発明の接触子においては、前記当接部が一つであっても良い。この場合、複数の信号経路部のインダクタンス成分が並列接続されるため、前記信号経路部がひとつのものと比較し、インダクタンス成分をさらに低減可能となる。
【００１４】
また、本発明の接触子においては、前記当接部が複数あり、それぞれの前記信号経路部が少なくともひとつあることによって、四端子法と呼ばれる電子部品の抵抗値を計測する方法で用いられるケルビン・コンタクタにも適用可能となる。
【００１５】
さらにまた、本発明の接触子においては、前記基端部が二つあり、前記電子部品の電極で前記当接部が押される方向から見て、前記二つの基端部を結ぶ仮想線分上に前記当接部が配置されていると、電子部品のパッドと接触した際に当接部に生じる適度に弾性力を確保することができ、接触不良を低減できる。
【００１６】
また、本発明の接触子においては、前記基端部が三つ以上あり、前記電子部品の電極で前記当接部が押される方向から見て、前記複数の基端部を結ぶ仮想多角形の内側に前記当接部が配置されていると、電子部品の電極と接触した際に当接部に生じる弾性力を適度に確保することができ、より接触不良を低減できる。
【００１７】
また、本発明の接触子においては、前記電子部品の電極で前記当接部が押される方向から見て、前記複数の基端部が前記当接部を中心点とした同一円周上に配置されていても良い。この場合、前記複数の信号経路部がバランス良く弾性力を発揮することができる。特に球状接触端子に対して、より安定して、接触不良を引き起こすことのない適度な弾性力を確保することができる。
【００１８】
また、本発明の接触子においては、前記隣接対向部が曲線形状で形成されることにより、省スペースで効率的な接続回路が形成できることにより、接続端子への高密度化への対応が容易となる。
【００１９】
また、本発明の接触子においては、前記基端部から前記当接部に向けて前記信号経路部の幅が狭くなるように形成されていることにより、曲げ応力の集中を防止し、曲げ応力の分散を図ることで、接触子の破壊を防止する。
【００２０】
さらにまた、本発明の接触子においては、前記信号経路部が、前記電子部品の電極で前記当接部が押される方向とは逆方向に、前記基端部から前記当接部に向けて突出されるように形成されていることにより、前記当接部が押されることにより、前記隣接した隣接対向部の間隔が狭まり、発生する磁場が互いに相殺され、さらにインダクタンスが低減可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、接触子の接触不良を引き起こすことのない適度な弾性力を確保できるとともに、インダクタンス成分を低減して良好な高周波特性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の切断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す平面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明をする。
【００２４】
［第１実施形態］
この実施形態の接触子１は、基板９上に多数並置されており、それぞれの接触子１と基板９の間にはエラストマー製の弾性体７が部分的に挟み込まれる構造となっている。図１、２は、そのうちの一つの接触子を示している。接触子１は、約５００μｍ×５００μｍの微小なサイズで形成されており、材質は、Ｎｉ−Ｐ合金等の弾性を有する導電性の薄板状の線材が用いられる。
【００２５】
図１に示すように、接触子１には基板９に弾性体７を介して基板に固定されるとともに基板上に設けられた配線（図示せず）と接続された固定部２０と、他の電子部品のパッドと当接する当接部１０と、固定部２０と当接部１０との間を電気的に接続するとともに、当接部１０を弾性的に支持する信号経路部１６とが設けられている。固定部２０のうち、信号経路部１６と接続される部分を本明細書では基端部１２とよぶ。本実施の形態においては、基端部１２が信号経路部１６の弾性変形の支点となる。接触子１には基端部１２が２箇所あり、図１で示す平面図上において、この二つの基端部１２を結ぶ仮想線分２５上に当接部１０が配置されており、また当接部１０を中心点とした同一円周３０上に基端部１２が配置されている。当接部１０と基端部１２を電気的に繋ぐ信号経路部１６は、２本あり、図２に示されるＺ方向から見て、重ならないように形成されている。
【００２６】
また、図１、２に示すように、接触子１の信号経路部１６は、基端部１２から当接部１０に向けて徐々に突出して形成されている（信号経路部は図２に示すＺ方向と反対方向に突出して形成されている）。信号経路部１６は、図１に示されるようにジグザグに折り返されることにより十分なバネ長を確保しながら、１０μｍ程度の間隔を空けて、隣接対向部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを持つように形成されている。
【００２７】
信号経路部１６のそれぞれの形状は、当接部１０を内側とする曲線形状となっており、省スペースで効率的な接続回路が形成できることにより、接続端子への高密度化への対応が容易である。さらに、信号経路部１６は、その厚みが１０μｍあり、基端部１２周辺での線幅は５０μｍ、当接部１０付近での線幅は３０μｍと、基端部１２から当接部１０に向けて、線幅が狭くなるように形成され、曲げ応力の集中を防止し、曲げ応力の分散を図ることで、接触子１の破壊を防止している。
【００２８】
次に、接触子１と半導体デバイスなどの電子部品４０の電極となるパッド５０との電気的接触について説明する。
【００２９】
接触子１は、半導体デバイスなどの電子部品４０のパッド５０と当接部１０を介し、電気的接触がなされる。尚、電子部品４０のパッド５０は電気的接触と共に押圧力がかかる。その際に、信号経路部１６が図２に示すＺ方向と反対方向に突出しているため、図中のＺ方向にパッド５０が押し込まれると、電子部品４０のパッド５０には、押し圧４０ｇ程度の適度な弾性力が掛かり、接触不良が発生しないようになっている。
【００３０】
図１、２に示すように、電子部品４０のパッド５０が接触子１の当接部１０に向けて（図２示すＺ方向）押圧されると、電子部品４０のパッド５０と当接部１０とが接続され電気的接触がなされることにより、基端部１２と当接部１０の間で電流が流れる。電流が流れた際、それぞれの隣接対向部１９ａと１９ｂ、１９ｂと１９ｃ、１９ｃと１９ｄのそれぞれで、電流値が同じで、かつ流れる向きが逆となることで、発生する磁場が互いに相殺されるようになっている。さらに、電子部品４０のパッド５０が、当接部１０と電気的に接触すると、信号経路部のＺ方向の間隔は５μｍ以下に狭まり、発生する磁場が互いにより相殺されるようになっている。図５に示すような従来のスパイラル接触子だと、全インダクタンス成分は、０．３ｎＨ以上ある。一方、本発明では、接触子１の全インダクタンス成分は、０．１ｎＨと非常に低い値に抑えられ、４０ＧＨｚまでの優れた高周波特性を有している。
【００３１】
この実施形態の接触子では、当接部１０を適度な弾性力をもって支持することができる。しかも信号経路部に流れる電流値が同じで、流れる電流の向きが逆となり、発生する磁場が互いに相殺するように折り返されて隣接した隣接対向部を有しているため、信号経路部のインダクタンス成分を低減可能となる。
【００３２】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、基端部１２が２箇所ある場合を示しているが、本発明の効果を奏する形態としては、図３のように基端部１２が３箇所でも良い。図３では、それぞれの基端部１２は同一円周上にあり、それぞれの基端部を結ぶ仮想多角形あるいは仮想円の内側に当接部１０が設けられている。なお、基端部１２は３箇所以上あっても構わない。
【００３３】
［第３実施形態］
図４は、本実施の形態を説明するため、接触子の平面図を示している。接触子１は、接触子１ａ、１ｂからなり、それぞれが基板９に設けられている図示しない端子に接続されている。第１実施形態と比較して、基端部は、基端部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのように４箇所あり、この四つの基端部１２ａ〜１２ｄを結ぶ仮想多角形３５内に二つの円筒状の当接部１０ａ、１０ｂが配置されている。また、この当接部１０ａは信号経路部１６ａと信号経路部１６ｃを通し、基端部１２ａと基端部１２ｃに繋がっている。これと同様に、この当接部１０ｂは信号経路部１６ｂと信号経路部１６ｄを通し、基端部１２ｂと基端部１２ｄに繋がっている。上記当接部１０ａ、１０ｂは信号経路部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにより弾性的に支持されている。
【００３４】
一方、信号経路部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、図５に示されるようにジグザグに折り返され、数μｍ程度の間隔を空けて、隣接対向部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを持つように形成されている。電子部品のパッドが当接部１０ａ、１０ｂを介し、電気的接触がなされると、基端部１２から当接部１０の間で電流が流れる。電流が流れた際、隣接対向部間１９ａ〜１９ｄ間で、電流値が同じで、かつ流れる向きが逆となることで、発生する磁場が互いに相殺されるようになっており、接触子１の全インダクタンス成分は、低く抑えられている。本実施形態での接触子１は、四端子法と呼ばれる電子部品の抵抗値を計測する方法で用いられるケルビン・コンタクタに使われ、良好な高周波特性を持っている。尚、本実施の形態では信号経路部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが直線的な形状になっているが、曲線形状であっても構わない。
【符号の説明】
【００３５】
１、１ａ、１ｂ  接触子
９  基板
１０、１０ａ、１０ｂ  当接部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  基端部
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  信号経路部
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ  隣接対向部
２５  仮想線分
３０  仮想円周
３５  仮想多角形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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