(57)【要約】【課題】電気的特性に優れるシングルプローブピンを一つの金型で連続的作業で製造することにより、製造時間を格段に減らすと共に、組立時間が不要となり、製造単価の格段の節減をもたらすことができる効果と共に、大量生産が可能である製造方法を提供する。【解決手段】一つの胴体に上部接触部、下部接触部、及び弾性バネ部が備えられるように切断する切断段階と、弾性バネ部が弾性力を有するように、Ａ圧着部は上部に、Ｂ圧着部は下部に焼成変形し、コイルバネの形態に製作して焼成する焼成段階と、下部接触部を丸く形成する下部端子成形段階と、弾性バネ部を胴体の内側に上方から下方へ折り曲げる折曲段階と、胴体を丸く巻き、上部接触部を胴体の外形よりも小さく巻き、半導体の端子またはＰＣＢの端子に接触するように突出する完成段階と、により製造される一体型で構成されるシングルプローブピンの製造方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が備えられるように切断する切断段階と、
弾性バネ部１０３が弾性力を有するように、Ａ圧着部１０４は上部に、Ｂ圧着部１０５は下部に焼成変形し、コイルバネ１０６の形態に製作して焼成する焼成段階と、
下部接触部１０２を丸く形成する下部端子成形段階と、
弾性バネ部１０３を胴体１００の内側に上方から下方へ折り曲げる折曲段階と、
胴体１００を丸く巻き、上部接触部１０１を胴体１００の外形よりも小さく巻き、半導体の端子またはＰＣＢの端子に接触するように突出する完成段階と、により製造されることを特徴とする一体型で構成されるシングルプローブピンの製造方法。
【請求項２】
一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が備えられるように切断する切断段階と、
弾性バネ部１０３が弾性力を有するように、Ａ圧着部１０４は上部に、Ｂ圧着部１０５は下部に焼成変形し、コイルバネ１０６の形態に製作して焼成する焼成段階と、
下部接触部１０２と上部接触部１０１を丸く形成する下部端子成形段階と、
弾性バネ部１０３を胴体１００の側方から胴体の内側に折り曲げる折曲段階と、
胴体１００を丸く形成して成形する完成段階と、により製造されることを特徴とする一体型で構成されるプローブピンの製造方法。
【請求項３】
前記切断段階において、弾性バネ部１０３を波状（Ｓ字）に切断（ブランキング）し、焼成段階において、弾性バネ部１０３に弾性力を付与するために、Ａ圧着部１０４は上部に、Ｂ圧着部１０５は下部に焼成変形し、コイルバネ１０６の形態に製造することを特徴とする請求項１に記載の一体型で構成されるプローブピンの製造方法。
【請求項４】
前記切断段階において、切断時、胴体には突起を、上部接触部と下部接触部には凹溝を、または下部接触部にのみ凹溝を一緒に成形して製造することを特徴とする請求項１に記載の一体型で構成されるプローブピンの製造方法。
【請求項５】
前記切断段階において、弾性バネ部１０３を細長い平板状に切断製造し、成形段階において、弾性バネ部１０３の上部を丸く巻き、下部接触部１０２が弾性力を有するように製造することを特徴とする請求項１に記載の一体型で構成されるプローブピンの製造方法。
【請求項６】
弾性バネ部１０３の完成形状が、コイルバネのように丸く巻かれた形状が、円形や四角形または楕円形に関係なく、胴体１００と上部接触部１０１と下部接触部１０２が四角形または円形に形成されるように成形することを特徴とする請求項１に記載の一体型で構成されるプローブピンの製造方法。
【請求項７】
胴体１００の上部に上部接触部１０１が一体で構成され、胴体１００と一端が連結された弾性バネ部１０３と、弾性バネ部１０３と一体で形成された下部接触部１０２とで構成され、前記弾性バネ部１０３は、胴体１００の内部に位置され、下部接触部１０２が胴体の下端に突出構成されるように構成されたことを特徴とする一体型で構成されるプローブピン。
【請求項８】
前記弾性バネ部１０３が、胴体１００に連結されたコイルバネ１０６の形態で構成されたことを特徴とする請求項６に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項９】
前記弾性バネ部１０３が細長い平板状で構成され、胴体１００と連結された部分で丸く成形され、下部接触部１０２が弾性を有するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１０】
下部接触部１０２の柱面には凹溝１０７が、また、胴体１００には突起１０８が構成され、突起１０８により下部接触部１０２が凹溝１０７の長さ内でのみ上下に移動可能にし、ストロークが調節できるように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１１】
胴体１００、上部接触部１０１、及び下部接触部１０２が四角形で構成されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１２】
弾性バネ部１０３において丸く形成される部分の一部が、胴体１００の内面に接するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１３】
弾性バネ部１０３において丸く形成される部分の両側が、胴体１００の外部に突出するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１４】
胴体１００の上部に上部接触部１０１が構成され、胴体１００と一端が連結された弾性バネ部１０３と、弾性バネ部１０３と一体で形成された下部接触部１０２とで構成され、前記弾性バネ部１０３がコイルバネ１０６の形態で構成されたことを特徴とする一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１５】
前記上部接触部１０１と下部接触部１０２は、端部が向かい合うように内側に互いに傾斜または湾曲するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１６】
前記突起１０９は、下部接触部１０２が胴体１００の内部に弾性を有しながら摺動するとき、突起１０９が胴体１００の内側と接触し、一定の圧力を維持すると共に、一定の抵抗値を維持するように、電気通路としての役割をするように一体型で構成されるプローブピン。
【請求項１７】
胴体１００の中央部に一体で上下の弾性バネ部１０３を構成し、前記弾性バネ部１０３の両端にそれぞれ上部接触部１０４と下部接触部１０２を構成し、前記上下部接触部が弾性を有するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の一体型で構成されるプローブピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体型で構成されるプローブピンに関し、より詳しくは、プログレッシブダイを用いて一つの胴体を切断及び折曲し、プログレッシブ金型内で板状の素材を用いてコイルバネを巻き、両方または一方の接続端子と連結（一体）させ、クッションを有するように構成されている。また、電気信号の伝達経路が同一のインピーダンスを有し、一体型で構成されており、抵抗値が相対的に低いプローブピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プローブピンは、単独または他種のピンと一緒に、ウエハに形成された素子と半導体チップパッケージをテストするためのテストソケット等に広く用いられている。
プローブピンがテストソケットに用いられた例は、１９９９年韓国特許出願第６８２５８号（発明の名称：パッケージ用ソケット）、２００１年韓国実用新案登録出願第３１８１０号（考案の名称：チップ検査用ソケット装置）等に開示されている。
【０００３】
この種のプローブピン１が、図１に示されている。
【０００４】
前記図１を参照して説明すると、両端に上部係止段２と下部係止段３が内側に向かって形成されるスリーブ４と、領域の一部が前記スリーブ４の内部にそれぞれ装着される上部接触部５及び下部接触部６と、上部接触部５と下部接触部６との間に介在するように、スリーブ４に装着されるコイルバネ７とを有する構造からなっている。
【０００５】
前記上部接触部５は、スリーブ４の内部に配置される上部ボディー部８と、上部ボディー部８の上面から垂直に延長形成される上部接触ピン９とを有しており、上部ボディー部８が上部係止段２により脱出が阻止されるようにスリーブ４に装着される。
【０００６】
前記下部接触部６は、スリーブ４の内部に配置される下部ボディー部１０と、下部ボディー部１０の底面から垂直に延長形成される下部接触ピン１１とを有しており、下部ボディー部１０が下部係止段３により脱出が阻止されるようにスリーブ４に装着される。
【０００７】
前記上部接触ピン９と下部接触ピン１１の終端は、外部連結端子の形態に常時合わせられる。
【０００８】
例えば、テストソケットに装着してプローブピン１を用いる場合、半導体チップパッケージの外部連結端子がボールタイプであれば、上部接触ピン９の上端は、下向き曲線を有するように形成される。
【０００９】
上記のような従来のプローブピン１は、上部接触部５及び下部接触部６に圧力が印加されるとき、上部接触部５と下部接触部６が、スリーブ４の内部で相手方に向かって摺動する。
【００１０】
このように上部接触部５と下部接触部６が摺動するに従ってコイルバネ７は収縮し、これにより、上部接触ピン９と下部接触ピン１１は、それぞれ対向する一対の外部連結端子に弾性接触される。
【００１１】
このように上部接触ピン９及び下部接触ピン１１がそれぞれ外部連結端子に弾性接触された状態で、電気信号は、下部接触部６、スリーブ４、及び上部接触部５で構成される導電経路に沿って伝達される。
【００１２】
上記のような従来のプローブピン１は、次のような工程により製作される。
【００１３】
先ず、上部接触部５、下部接触部６、コイルバネ７、及びスリーブ４（両端が折り曲げられていない状態）をそれぞれ製作する。
【００１４】
上記において、スリーブ４は、管状の管で、一定の幅を有する棒状の棒製をドリリングして製作するようになっている。
【００１５】
このようにそれぞれの上部接触部５、下部接触部６、コイルバネ７、及びスリーブ４が製作されると、前記コイルバネ７をスリーブ４の内部に挿入した後、前記コイルバネ７を挟んで対向するように、前記上部ボディー部８と下部ボディー部１０をスリーブ４の両端の内側に挿入した後、スリーブ４の両端部を内側に折り曲げさせ、前記上部接触部５と下部接触部６がスリーブ４の内部から外部に離脱しないようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記のような従来のプローブピンは、構成される一部品であるスリーブの内径が通常０．４ｍｍ程度の極小の内径であり、しかも、このような内径を加工することは、一々通常のドリルマシンでドリリングしなければならず、精密を要する作業であるため、加工時間が長くかかる欠陥があり、精密を要するので、それほど不良率が高いため、生産性の低下と共に、製作単価の上昇を招くという問題があった。
【００１７】
また、それぞれ分離されてスリーブの内径に挿入されるコイルバネの上下部接触部を、スリーブの内径である０．４ｍｍの内部に内蔵させなければならず、内蔵させた後は、上下部接触部が外部に離脱しないように、スリーブの上下端部を内側に折り曲げる作業を、別途に行わなければならないので、作業性が顕著な低下するという問題があった。
【００１８】
また、上部接触部、下部接触部、スリーブ及びコイルスプリング等で構成されており、それぞれの構成品のインピーダンス値による偏差により、安定した電気信号を伝達せず、不安定に伝達することにより、検査の信頼性を落とすという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した技術的課題を達成するために、本発明は、所定の距離で分離された外部連結端子間の電気信号を提供するためのプローブピンを、スリーブ、上下部接触部、及びコイルバネの役割を一体型の胴体で製造可能にするが、これを自動で大量生産可能にして、生産性を向上させるようにし、電気信号の伝達経路を同一のインピーダンスを維持しながら伝達するようにし、安定した電気的信号を伝達可能にしたプローブピンを提供することを目的とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、一つの金型で連続的作業によりプローブピンを製造することにより、製造時間を格段に減らすと共に、組立時間が不要となり、製造単価の格段の節減をもたらすことができる効果と共に、一つの胴体でプローブピンを製造することにより、大量生産が可能であり、電気的特性に優れるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来のプローブピンの構成を示す断面図である。
【図２】本発明のプローブピンの構成による第１実施例の構成を示す展開図である。
【図３】図２の第１実施例の組立図の縦断面図である。
【図４】図３の第１実施例の側断面図である。
【図５】本発明の核心である弾性バネ部をコイルバネに成形する前の状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の核心である弾性バネ部をコイルバネに成形した状態を示す斜視図である。
【図７】第２実施例の構成を示す展開図である。
【図８】第２実施例の構成を示す正面図である。
【図９】第３実施例の構成を示す展開図である。
【図１０】第３実施例の組立状態を示す斜視図である。
【図１１】第３実施例の構成を示す断面図である。
【図１２】第４実施例の構成を示す展開図である。
【図１３】第４実施例の組立構成を示す斜視図である。
【図１４】第４実施例の構成を示す断面図である。
【図１５】第５実施例の構成を示す展開図である。
【図１６】第５実施例の構成を示す斜視図である。
【図１７】第５実施例の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の第６実施例の構成を示す展開図である。
【図１９】本発明の第６実施例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上記した目的を達成するための手段として、プレスの金型による製造により本発明が達成され得るようにした。
【００２３】
すなわち、プレスが一回上下動する場合、一つの段階が行われ、以降、一定の間隔で移動すると、次の段階が行われる作業を反復遂行（プログレッシブダイ）し、製品が連続的に生産可能にした。
【００２４】
詳細には、プレスの反復作業中には、スリーブの上部、下部、コイルバネ、胴体等が、一定の間隔（ピッチ）移送されながら金型の内部で製作され、最後の段階（工程）では、各構成品が全て組み立てられた状態（完成品）で、金型外に自動排出されるものである。したがって、製造費用を革新的に節減可能にしたものである。
【００２５】
特に、本発明は、電気的特性に優れ、かつ、弾性と強度に優れた素材とすることが重要であり、現在、知られたものとしては、ベリリウム銅合金とベリリウムニッケル合金に金めっきされた素材が好ましいが、それ以外のさらに電気的特性、弾性、及び強度が補強された素材が開発されると、そのいずれの素材も使用可能であることは言うまでもない。
【００２６】
以下、添付した図面に基づき、本発明の実施例について詳述する。
【００２７】
本発明は、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が備えられるように切断する切断段階と、弾性バネ部１０３が弾性力を有するようにコイルバネ１０６に焼成する焼成段階と、下部接触部１０２を丸く形成する下部端子成形段階と、弾性バネ部１０３を胴体１００の内側に折り曲げる折曲段階と、胴体１００を丸く成形し、上部接触部１０１は、胴体１００の外形よりも小さく巻いて突出させる完成段階と、により製造されている。
【００２８】
また、本発明は、弾性バネ部をどのように焼成して下部接触部１０２に弾性力を付与するかにより、焼成段階が少し異なる。
【００２９】
また、胴体１００と下部接触部１０２は、胴体の内部に位置する弾性バネ部１０３の形状に応じて、円形と四角形に形成され得る。
【００３０】
以下、本発明を各実施例により説明する。
【００３１】
図２乃至図５には、本発明を達成するための第１実施例が示されている。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施例を達成するための展開図であって、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が設けられている。
【００３３】
以降、弾性バネ部１０３は、最初作業の際に、平板（ブランキング）のみからなっているので、これに弾性力を付与するために、Ａ圧着部１０４は上部に、Ｂ圧着部１０５は下部に焼成変形し、図６のようにコイルバネ１０６の形態に製作して弾性可能に構成した後、図３のように下部接触部１０２を丸く成形した状態で、弾性バネ部１０３を胴体１００の内側に折り曲げた後、胴体１００を丸く成形すると、下部接触部１０２が胴体１００の外部に突出されながら、プローブピンＰを構成するようになる。
【００３４】
この際、下部接触部１０２のストロークを定めるための手段が構成されているが、本発明は、下部接触部１０２には凹溝１０７を、また、胴体１００には突起１０８を設け、前記突起１０８が凹溝１０７内でのみ移動可能にし、ストロークを定めることができるようにしたものである。
【００３５】
前記凹溝１０７と突起１０８は、別途に構成するものではなく、その部分に該当する部分を圧着して構成するものである。
【００３６】
このような製造方法で製造されるプローブピンは、一体型からなっているので、同一のインピーダンスを有するようになり、これにより電気的特性に優れるようになるものである。
【００３７】
上記した製造方法で製造される本発明のプローブピンＰは、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が設けられている。
【００３８】
前記弾性バネ部１０３は、一端が胴体１００に連結されたコイルバネ１０６の形態で構成され、前記弾性バネ部１０３の端部に下部接触部１０２が一体で構成され、下部接触部１０２の柱面には凹溝１０７が、また胴体１００には突起１０８が設けられ、突起１０８により、下部接触部１０２は凹溝１０７の長さ内でのみ上下に移動可能にし、ストロークが調節できるように構成されている。
【００３９】
このように製造されて構成される本発明のプローブピンは、従来のプローブピンと同様に、個々のプローブピンとしても供給可能であり、また、金型で製造されるので、プローブピンをリールの形態でも供給可能であり、自動挿入機を用いると、ソケットの製造まで自動化が可能であり、より高い原価節減と品質向上が期待されるものである。
【００４０】
このように構成される本発明は、下部接触部１０２に電源を導通させるために、電源端子が接すると、接する力により下部接触部１０２が軽く圧着されながら衝撃を吸収するようになり、電気は、下部接触部１０２、コイルバネ１０６、及び胴体１００の内側壁に沿って、上部接触部１０１を経て電源を導通させるようになるものである。
【００４１】
この際、電気は、コイルバネ１０６から伝達されてもいるが、一つの胴体を通じて迅速に導通されるので、電気抵抗を最小化することができるものである。
【００４２】
図７乃至図８は、本発明の第２実施例を示す図であって、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が設けられている。
【００４３】
以降、弾性バネ部１０３は、最初作業の際に、平板（ブランキング）からなっているので、これに弾性力を付与するために、Ａ圧着部１０４は上部に、Ｂ圧着部１０５は下部に焼成変形し、上述した図６のようにコイルバネ１０６の形態に製作して弾性可能に構成した後、図８のように下部接触部１０２と上部接触部１０１を丸く巻き、プローブピンＰを製造するものである。
【００４４】
前記プローブピンもまた、下部接触部１０２に電源が導通されると、コイルバネ部１０６と上部接触部１０１を通じて電源が導通される構造を示すものである。上部接触部１０１及び下部接触部１０２は、円形と折曲形状等のそれぞれの形状に製作されてもよく、ソケットの組立の際に必要なストッパーの機能を持たせてもよい。本発明の第２実施例では、第１実施例の図３乃至図５の胴体１００がないので、プローブピンの最小径の製作の際に適用（プローブピンの直径４０〜２００μ）され、その用途としては、プローブカードのニードルピンやプローブピン用として適用可能である。
【００４５】
図９乃至図１１は、本発明の第３実施例を示す図であって、本発明は、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が設けられている。
前記胴体１００には、弾性バネ部を製作するための二つのブランキング部１１０が設けられており、ブランキング部１１０が終わる部分で、弾性バネ部１０３が開始されるが、弾性バネ部１０３の終端に下部接触部１０２が一体で形成されている。
【００４６】
前記弾性バネ部１０３は、平板からなり、弾性力を付与するために、先ず下部接触部１０２をＰＣＢ側に良好に接点されるように折り曲げた状態で、弾性バネ部１０３が始まる部分で、図１０のように、上部接触部１０１と反対方向に下部接触部１０２が位置するように丸く形成した後、胴体１００を四角に形成して完成し、下部接触部１０２の上下動により、弾性バネ部１０３が弾性力を有するプローブピンＰを製造するようになる。厳密に言うと、弾性バネ部は、コイルバネと板バネの効果を同時に有するようになるものである。
【００４７】
このように製造される本発明のプローブピンＰは、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が設けられ、前記弾性バネ部１０３は、一端が胴体１００に連結された図９の平板１０３の形態で構成され、前記弾性バネ部１０３は、胴体の底面から丸く成形された状態で構成され、弾性バネ部１０３の成形された部分の外側部が胴体１００の内面に接して、電気が通じるように構成されるものである。
【００４８】
図１２乃至図１４は、本発明の第３実施例の変形例である第４実施例であって、プローブピンの長さが１．５ｍｍ以下と小さな高速通電用プローブピンＰの場合、弾性バネ部１０３に弾性力を付与するために、本発明の第３実施例のような方法で、弾性バネ部１０３を丸く成形させ、または、電気流れ道が第３実施例とは異なる実施例である。図１４の下部接触部１０２から電源が供給されると、胴体１００に関係なく、弾性バネ部１０３の頂面の側面が上部接触部１０１の両羽根状の内面と接触され、電気が通じるように具現されたものである。
【００４９】
図１５乃至図１７は、本発明の第３実施例のまた他の変形例である第５実施例を示す図であって、一つの胴体１００に上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３を設けるにあたって、弾性バネ部１０３に上部接触部１０１を設け、下部接触部１０２に導通される電源が弾性バネ部１０３を通じて直接上部接触部１０１に伝達されるように構成した状態を示すものである。
【００５０】
図１８乃至図１９は、本発明の第６実施例を示す図であって、本発明は、胴体１００に形成される弾性バネ部１０３を上下に構成し、その弾性バネ部１０３にそれぞれ上部接触部１０１と下部接触部１０２を構成したものである。
【００５１】
この際、弾性バネ部１０３は、Ｓ字状に構成するか、または丸く形成してもよい。
【００５２】
このように製造されて構成される本発明は、以下のような特性がある。
【００５３】
本発明は、胴体１００、上部接触部１０１、下部接触部１０２、及び弾性バネ部１０３が一つの胴体で一体構成されており、電気的特性に優れ、下部接触部１０２と一体構成された弾性バネ部１０３が弾性されるようになっており、弾性力に優れ、金型で製造するので、製造時間が短縮されるのはもとより、大量生産が可能であり、別途に組み立てないので、組立時間を不要とするものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
上記のように構成されて製造される本発明は、現在、半導体テストや電子製品等のＰＣＢテストで広く用いられている全てのプローブピンに適用して使用可能であり、金型により同一の品質の製品生産と大量生産が可能であり、既存の手動生産による大量生産の限界性と不均一な品質で世界標準化が困難であったことが一度に改善され、製品の世界標準化を図ることができ、特に、プローブピンの製造単価が安価であるので、従来、高単価のために市場進入が難しかったメモリモジュールテスト、ＬＧＡ用テストソケット、ＢＧＡ用テストソケット等の市場進入が可能になったものである。また、従来方式の加工限界は、一般に直径が１００μ以上は不可能であったプローブピンの最小径が、本発明では、その直径を４０μまで製作可能になり、プローブカードのニードルピンやプローブピンの適用も可能になり、プローブカード市場の一大変革をもたらすことができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
2010532908.tif 000022
2010532908.tif 000023