KR101882171B1 - 평판 접이식 연결 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판 접이식의 판스프링을 가진 연결 핀에 관한 것으로서, 단일의 금속 판형재로 구성되되, 상기 금속 판형재는 수직부(HA)의 상단에서 제 3 절곡부(B3)가 형성되고 이후 옆으로 누운 U자 형태로 제 4 절곡부(B4)가 형성되며 이후 제 5 절곡부(B5)가 형성되어 그 측면 형상이 P자의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연결 핀은, 종래의 연결 핀 또는 포고 핀에 비하여 대량생산이 용이하고 제조 단가가 저렴하며 소형이면서도 신호품질이 우수하고 신호경로가 단축되며 탐침의 충분한 최대 이동 거리 및 탄성력을 가지는 등의 장점 들을 제공한다.

Description

평판 접이식 연결 핀{Connection Pin of Plate Folding Type}

본 발명은 연속적으로 절곡된 단일의 금속 판형재로 구성되고 평판 접이식의 판 스프링이 일체형으로 형성되는 연결 핀(이하 '평판 접이식 연결핀'이라 한다)에 관한 것이다.

포고핀(Pogo Pin)과 같은 연결핀은 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 포고핀(Pogo Pin)은 반도체 웨이퍼, LCD 모듈 및 반도체 패키지 등의 검사장치, 각 종 소켓, 핸드폰의 배터리 연결부 등에 널리 쓰이는 부품이다.

도 1은 종래 포고핀(6)의 일 예를 도시한 도면이며, 도 2는 포고핀(6)을 적용한 반도체 패키지 검사용 소켓(20)의 일 예를 보인 단면도이다.

포고핀(6)은 원통형의 핀 몸체(11) 내에 코일 스프링(14)이 삽입되고, 코일 스프링(14)의 양단에 상부 탐침(12) 및 하부 탐침(13)이 자리잡고 있다. 반도체 패키지 검사용 소켓(20)은 반도체 패키지(3)의 외부단자(3a)와 PCB를 포함하는 테스트 보드(5)의 금속배선 사이를 연결하는 수단으로 포고핀(6)을 사용한다.

종래의 반도체 패키지 검사용 소켓(20)은 피테스트 소자인 반도체 패키지(3)의 외부단자(3a)와 테스트 보드(5)의 컨택트 패드(5a)를 전기적으로 연결하는 역할을 하는 포고핀(6)들과, 이 포고핀(6)들이 일정한 간격으로 배열되도록 하고 변형이나 외부의 물리적인 충격으로부터 포고핀(6)들을 보호하기 위하여 포고핀(6)들을 지지하는 절연성의 본체(1)를 포함하여 구성된다.

포고핀(6)은 원통형의 핀 몸체(11)와, 핀 몸체(11)의 상측에 결합되어 패키지(3)의 외부단자(3a)에 접촉되는 금속체로 된 상부 탐침(12)과, 핀 몸체(11)의 하측에 결합되어 테스트 보드(5)의 컨택트 패드(5a)에 접촉되는 금속체로된 하부 탐침(13)과, 상부 탐침(12)에 상단부가 접촉되고 하부 탐침(13)에 하단부가 접촉되도록 핀 몸체(11)의 내부에 배치되어 검사시 상부 탐침(12)이 반도체 패키지(3)의 외부단자(3a)에 접촉되고 하부 탐침(13)이 테스트 보드(5)의 컨택트 패드(5a)에 접촉될 때 탄력적으로 접촉될 수 있도록 하기 위한 코일 스프링(14)으로 구성되어 있다.

그런데, 반도체 패키지의 소형화, 집적화 및 고성능화가 진행됨에 따라 이를 검사하기 위한 포고핀(6)의 크기도 매우 작아져야 할 필요가 있다. 반도체 패키지의 외부단자(3a)들 사이의 거리가 가까워지는 만큼 포고핀(6)의 외경이 작아져야 하며, 반도체 패키지(3)와 테스트 보드(5) 사이의 전기 저항을 최소화하기 위해서는 포고핀(6)의 길이도 최소화되어야 한다.

예를 들어, 반도체 패키지(3)로부터 테스트 보드(5) 사이의 거리를 0.95 mm 이하로 줄이고자 한다면, 이에 따라 포고핀의 길이도 0.95 mm 정도의 사이즈로 제조되어야만 한다.

한편, 반도체 패키지(3)의 외부단자(3a)와 상부 탐침(13) 사이의 전기적 접촉과, 컨택트 패드(5a)와 하부 탐침(13)의 전기적 접촉을 확실하게 보장하기 위해서는, 상부 탐침(12) 및 하부 탐침(13) 사이의 최대 이동 거리가 큰 것이 유리하다. 그런데, 포고 핀(6)의 전체적인 크기가 예를 들어 0.95mm 이하로 제한되는 경우와 같이 그 크기가 소형인 경우에는 종래의 포고핀 구조로 최대 이동 거리를 크게 하는 것이 대단히 어렵다.

예를 들어, 길이가 0.95 mm인 포고핀의 경우, 상·하부 탐침의 길이를 고려하면 실제로 코일 스프링(14)에 주어지는 동작 공간은 0.6 mm 정도에 지나지 않는데, 종래의 코일 스프링(14)을 사용할 경우 소재의 직경이 0.06 mm이라면 10회 정도만 감아서 만들어도 소재의 굵기만으로도 0.6 mm 공간을 전부 차지해 버리게 된다.

그런데, 코일의 직경을 줄이게 되면 불충분한 스프링력과 접촉력의 약화에 따른 전기적 신호 손실 등의 문제가 발생될 수 있고, 코일 스프링의 감는 횟수를 줄이게 되면 기존 소재의 탄성한도 범위 내에서 요구되는 이동거리를 충분히 확보할 수 없게 된다.

이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.

본 발명은 상기한 문제점들을 극복하기 위한 것으로서 하기의 목적을 가진다. 하기의 목적들은 예시를 위한 것이며, 이들에 국한되는 것은 당연히 아니다.

본 발명은 소형의 크기를 가지면서도 탐침의 충분한 최대 이동 거리를 보장하는 평판 접이식 연결 핀을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 소형의 크기를 가지면서도 충분한 스프링력를 보장하는 평판 접이식 연결 핀을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 소형의 크기를 가지면서도 신호 경로의 길이를 최단화하고 낮은 전기 저항을 가지는 평판 접이식 연결핀을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 양상에 따른 평판 접이식 연결핀은 단일의 금속 판형재로 구성되되, 상기 금속 판형재는 수직부의 상단에서 제 3 절곡부(B3)가 형성되고 이후 옆으로 누운 U자 형태로 제 4 절곡부(B4)가 형성되며 이후 제 5 절곡부(B5)가 형성되어 그 측면 형상이 P자의 형상을 가지는것을 특징으로 한다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 평판 접이식 연결핀이 압력을 받아 수축함에 따라 상기 제 5 절곡부 이후에 있는 제 1 연결부(C1)와 상기 제 3 절곡부(B3)에 있는 제 2 연결부(C2)가 서로 접촉하게 되며 압력을 받기 전에는 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 제 1 연결부(C1)와 상기 제 2 연결부(C)가 접촉을 이룬 후 접촉을 유지하면서 슬라이딩될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 슬라이딩이 원활하도록 상기 제 1 연결부(C1)의 단면은 경사각을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 제 4 절곡부(B4)와 상기 제 5 절곡부(B5)의 사이이면서 상기 평판 접이식 연결핀의 최상단에는 버튼 형태 또는 두개의 뿔 형태를 가지는 접촉부(C3,C4)를 형성한다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 수직부의 중심축과 상기 접촉부(C3,C4)로부터 내린 수직축 사이에는 수평 이격 거리(OS1)만큼 상기 제 4 절곡부(B4)가 있는 쪽으로 이격된다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 수직부의 중단에는 반원형의 절곡부(B2)가 형성된다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 수직부는 개구부를 가진 뒤집힌 U 자 형태로 형성된다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 수직부의 하단폭(W1)은 상기 수직부의 상단폭(W2)보다 넓다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 수직부의 하단에는 제 1 절곡부(B1)를 형성한 후 상기 반원형 절곡부(B2)가 돌출되는 방향으로 연장되는 수평부가 형성되며, 상기 수평부는 상기 반원형 절곡부(B2)가 돌출되는 높이 보다 작은 길이(L2) 만큼 연장된다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 수직부의 하단에는 상기 수직부의 폭방향으로 돌출되는 돌기(P)가 형성된다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 제 3 절곡부(B3)의 폭(W3)은 상기 제 4 절곡부(B4)의 폭(W4)보다 작고 상기 수직부의 상단폭(W2)보다 작다.

상기한 평판 접이식 연결핀에 있어서, 상기 평판 접이식 연결핀은, 절연성 본체(100)에 어레이로 형성되는 사각형의 관통홀(110)에 각각 삽입되어 연결 커넥터, 소켓 또는 검사장치를 구성하는 데 이용되기 위한 것이다.

본 발명에 따른 평판 접이식 연결핀은 소형의 크기를 가지면서도 연결핀이 수축가능한 최대 이동 거리를 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 평판 접이식 연결핀은 소형의 크기를 가지면서도 신호경로의 길이를 최단화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 평판 접이식 연결핀은 소형의 크기를 가지면서도 충분한 스프링력을 구현 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 평판 접이식 연결핀은 소형의 크기를 가지면서도 낮은 전기 저항을 구현 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 평판 접이식 연결핀은 소형의 크기를 가지면서도 단자간의 거리를 최단으로 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 포고핀의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 반도체 패키지 검사용 소켓의 일 예를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀이 상부에서 압력을 받은 경우 수축하여 접촉부(C3)가 하강한 형태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀을 제조하기 위한 금속 판형재의 전개도를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접촉부를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접촉부를 도시한 도면이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀의 정면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀이 상부에서 압력을 받은 경우 수축하여 접촉부(C3)가 하강한 형태를 도시하는 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연결핀(200)은 띠형상의 평판재(판형재)를 연속적으로 절곡하여 제조되며, 평판 접이식 판스프링을 포함하는 연결핀의 모든 부품이 단일 판형재의 절곡에 의해 형성되는 일체형으로 구성된다(구체적인 제조 방법에 관해서는 후술한다).

본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀(200)은 단일의 금속 판형재로 구성되며, 평판 접이식 연결핀(200)은, 절연성 본체(100)의 관통홀(110)에 대략 수직 방향으로 대부분이 삽입되어 관통홀(110)내에서 지지되는 수직부(VA)와, 이러한 수직부의 하단에서 수평방향으로 약간 돌출되고 하부에 구성되는 외부 구성요소, 예를 들면 테스트 보드(5)의 컨택트 패드(5a; 도 2 참조)와의 전기적 접촉을 수행하는 수평부(H)와, 수직부의 상단에서 연장되고 외부와의 접촉 기능과 스프링의 기능을 수행하며 외부 구성요소, 예를 들면 반도체 패키지의 외부단자(3a)에 눌리어 수축하는 헤더부(HA)로 나눌 수 있다.

본 발명의 일 실시예 따른 평판 접이식 연결핀(200)은 띠형상의 금속 판형재로 구성되되, 다수의 지점에서 절곡된 절곡부를 가진다. 수직부(VA)의 하단에서는 수평부(H)와의 사이에 제 1 절곡부(B1)가 형성되고, 수직부의 중단에서는 반원형의 제 2 절곡부(B2)가 형성되며, 수직부의 상단에서는 헤더부와의 사이에 제 3 절곡부(B3)가 형성되고 이후 헤더부에서는 옆으로 누운 U자 형태(즉, '⊃' 형상)로 제 4 절곡부(B4)가 형성되며 이후 제 5 절곡부(B5)가 형성되어, 전체적으로 금속 판형재는 그 측면 형상이 P자의 형상을 가진다. 여기서 P자의 형상을 가진다는 것은 정확히 P자와 일치하는 형상을 가진다는 의미는 물론 아니며, 외관의 개략적인 형상이 P자의 형상을 가진다는 의미이다.

수직부의 하단에 제 1 절곡부(B1)를 형성한 후 반원형의 제 2 절곡부(B2)가 돌출되는 방향으로 수평부(H)가 연장되어 형성되며, 수평부(H)가 수직부의 하단에서 연장하는 길이(L2)는 반원형의 제 2 절곡부(B2)가 돌출하는 높이(또는 반경)보다 작다(도 5 참조). 수평부(H)는 외부 구성요소, 예를 들면 테스트 보드(5)의 컨택트 패드(5a)와의 전기적 접촉 면적을 증대시키고, 솔더가 수직부를 타고 올라가는 현상을 일정 부분 저지하는 기능을 가진다.

수직부에 형성된 반원형의 절곡부(B2)는 간격이 넓은 구멍의 경우 핀을 구멍안에 위치하는 데 도움이 된다. 연결핀을 구성하는 판형재는 통상 굽힘을 유연하게 하고 충분한 이동거리를 확보하기 위하여 얇아져야 하는 데, 이 경우 핀이 위치하는 구멍의 크기가 너무 작아지면 미세구멍을 형성하기가 매우 어렵다.

예를 들면, PC의 마더보드(Mother board)에 장착되는 고성능 CPU(Central Processing Unit)용 소켓인 경우, 금속 판형재의 두께가 대략 0.04 mm 정도(즉, 40 ㎛ 정도)까지 얇아질 필요가 있으며, 이 경우 40 ㎛ 정도로 수백 ~ 수천개의 미세 구멍을 저비용으로 형성하는 것은 매우 어렵다. 그런데, 연결핀의 수직부에 반원형의 절곡부(B2)를 형성함으로써, 판형재의 두께를 얇게 하면서도 연결핀이 보다 넓은 구멍안에 위치하도록 할 수 있으므로, 절연성 본체(100)에 구멍 가공을 보다 용이하게 형성하는 장점이 있다.

제 3 절곡부(B3)에 의해서는 수평으로부터 90도 내외의 각도를 형성하는 것이 선호될 수 있다. 이에 따라 제 3 절곡부(B3)에 의해 제 3 절곡부와 제 4 절곡부 사이의 판형재는 수평으로부터 경사각(θ1)을 가지되, 경사각(θ1)은 양의 값, 제로 또는 음의 값을 가질 수 있다. 그리고 이후 제 4 절곡부(B4)에 의해 제 4 절곡부와 제 5 절곡부 사이의 판형재는 수평보다 높은 각도를 반대 방향으로 형성한다.

제 5 절곡부(B5)에 의해 판형재의 끝은 수직부(HA)와 가까워지게 되며, 평판 접이식 연결핀(200)이 압력을 받아 수축할 때 제 3 절곡부(B3)와 접촉을 이루게 된다( 도 6 참조).

평판 접이식 연결핀(200)이 압력을 받아 수축함에 따라 제 5 절곡부 이후에 있는 제 1 연결부(C1)와 제 3 절곡부(B3)에 있는 제 2 연결부(C2)가 서로 접촉하게 되는 데, 압력을 받기 전에는 제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2)는 서로 이격되어 있다(상기에서 '연결부'라는 용어는 설명의 편의상 지정된 것으로서 수직부, 헤더부 또는 각 절곡부와 분리되어 별도로 구성되는 것을 의미하지는 않는다).

연결핀(200)이 압력을 받기전 제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2)의 사이에는 S2 만큼의 이격거리를 가진다. 이는 제조 과정중 제 1 연결부(C1) 및 제 2 연결부(C2)의 표면에 도금을 원활히 하는 효과를 가진다. 또한 한 실시형태로서 초기 굽힘을 원활히 하고 총 이동거리를 극대화하기 위해 이격거리 S2는 연결핀(200)이 이동하는 총 이동거리의 1/2 정도로 할 수 있다. 다만 이격거리 S2는 실시 형태 또는 응용 예에 따라 최소화 또는 최대화를 고려할 수 있다.

본 발명의 평판 접이식 연결핀(200)은 제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2)가 접촉을 이룬 후 접촉을 유지하면서 슬라이딩될 수 있다. 따라서 연결핀의 접촉 지점은 변동되며, 특히 제 2 연결부쪽에서의 접촉 지점은 하방으로 이동될 것이다. 그리고 이러한 슬라이딩이 원활하도록 하기 위해 제 1 연결부(C1)의 단면은 경사각(θ2)을 형성한다. 제 1 연결부(C1)의 단면은 경사각을 이루어 제 1 연결부(C1)가 제 2 연결부(C2)와 접촉을 이룬 후 원활한 슬라이딩이 이루어 질 수 있다. 경사각도는 전체 응력 분포 및 굽힘 형상에 따라 그 각도를 최적화하여 정할 수 있다.

제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2)가 접촉을 이루면 연결핀(200) 내에서 전기 신호의 이동경로를 단축시키고, 전기적 경로의 단면적을 증가시켜 전기 신호의 손실을 줄이게 되는 효과가 있다.

접촉부(C3)로부터 제 4 절곡부(B4)를 경유하여 수직부(VA)로 가는 제 1 경로이외에도 접촉부(C3)로부터 제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2)를 통하여 수직부(VA)로 가는 제 2 경로가 형성되고 압력이 가해지는 동안 유지될 수 있다.

최근 CPU와 같은 반도체 소자는 매우 높은 클럭 주파수에서 동작하는 데, 근래 CPU의 동작 주파수는 4GHz를 넘는 수준으로 초고주파수의 영역에 이르렀다. 초고주파수의 전기 신호가 다니는 경로에서 신호 품질은 유효 단면적 및 길이 등에 따라 결정되는 저항 등의 임피던스에 의해 지대한 영향을 받는다.

도 6에 예시된 바와 같이, 제 1 경로에 비하여 제 2 경로는 현저하게 짧아지는 경로를 가진다. 그렇다면, 2개의 경로가 병렬로 구성되는 것과 함께 현저하게 짧아지는 제 2 경로가 추가되는 것에 의해서, 전기적 경로의 유효 단면적이 증가되고 저항 등의 임피던스가 감소하여 전기 신호의 손실을 현저하게 줄이게 되는 효과가 있다.

또한, 제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2)의 접촉이후 압력에 의해 연결핀(200)이 수축하게 될 수록 제 5 절곡부(B5)는 더욱 펴지게 될 것이며, 이에 따라 제 5 절곡부(B5)에 의해 스프링력이 추가됨에 따라 수축시 전체 스프링력이 증대된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀(200)은 수직부(VA)의 중심축과 접촉부(C3)로부터 내린 수직축 사이에는 수평 이격 거리(OS1)만큼 이격되되, 접촉부(C3)로부터 내린 주직축이 수직부(VA)의 중심축으로부터 제 4 절곡부(B4)가 있는 쪽, 즉 도면상 우측방향으로 이격된다(도 5 참조).

이에 따라 가해지는 외부 압력에 의해서 제 4 절곡부(B4)가 굽혀지는 것과 함께 제 2 절곡부(B2)의 상단에서 굽힘이 촉진되고 제 3 절곡부(B2)에서의 굽힘이 촉진된다.

본 발명의 연결핀(200)은 띠형상의 금속 판형재로 구성되며, 금속 판형재는 각 절곡부의 폭인 W1, W2, W3, W4 및 W5이 그 적용 목적에 따라 좁아지거나 넓어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연결핀(200)을 구성하는 단일의 금속 판형재는 하단에 개구부(OA; 도 4 참조)를 가지며, 하부의 폭 W1은 폭 W2 보다 넓으며 제 3 절곡부(B3)의 폭 W3는 더욱 축소 되고 제 4 절곡부(B4)의 폭 W4는 넓어졌다가 이후 점차 그 폭이 좁아져서 말단에는 폭이 W5로 점차 좁아진다.

수직부(VA)는 개구부(OA)를 가진 뒤집힌 U 자 형태로 형성되며, 수직부의 하단폭(W1)은 수직부의 상단폭(W2)보다 넓다.

U 자형의 수직부(VA)에서 하단의 폭(W1)은 상단의 폭(W2)보다 넓어서 관통홀(110)에 삽입시 탄성을 가지고 수축되기가 용이하며 관통홀(110)의 벽과 마찰력을 제공하므로 연결핀이 구멍 내에 위치를 정하는 데 도움을 주는 기능을 한다.

제 3 절곡부(B3)의 폭(W3)은 제 4 절곡부(B4)의 폭(W4)보다 작고 수직부의 상단폭(W2)보다 작다. 이에 따라 연결핀(200)의 상부에서 압력이 가해질 때 제 3 절곡부(B3)에서 원활한 굽힘이 일어나는 데 도움이 된다. 제 4 절곡부(B4)의 폭(W4)은 최대 응력이 발생하는 지점인 제 4 절곡부(B4)에서 응력을 분산하기 위해 제 3 절곡부(W3)보다 폭이 넓으며, 연결핀의 상부 말단과 가까운 제 5 절곡부(B5)의 폭(W5)은 원활한 굽힘을 가질 수 있도록 좁아져 있다.

그리고, 수직부(VA)에 형성된 반원형의 절곡부(B2)는 전술한 바와 같이, 연결핀(200)이 관통홀(110)안에 위치를 확보하는 데 도움이 되면서도 이격 거리 S1 만큼의 공간을 확보하여 준다.

이에 따라 굽힘이 시작되는 지점을 도 6에 도시된 바와 같이 제 2 절곡부(B2)의 상단인 지점 C5로 하게 되므로, 상부에서 압력이 가해질 때 접촉부(C3)의 수직 이동거리를 극대화하는 데 도움이 된다. 이는 외팔보에 있어 처짐 거리, 즉 접촉부(C3)의 이동거리가 외팔보 길이의 3승에 비례한다는 측면에서 볼 때 접촉부(C3)의 이동거리를 극대화하는 효과를 확보할 수 있다. 각 절곡부의 굽힘 정도는 응용의 형태나 목적에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 예를 들어, 도 6의 도시와 달리 제 3 절곡부(B3)가 보다 더 굽혀지는 것으로 할 수도 있다.

제 4 절곡부(B4)와 제 5 절곡부(B5)의 사이이면서 평판 접이식 연결핀(200)의 최상단에는 버튼 형태 또는 두개의 뿔 형태 등을 가지는 접촉부(C3,C4)를 형성한다. 연결핀(200)의 상부 최상단에는 버턴 형태의 접촉부(C3)가 형성되어 피 접촉부와 원활한 접촉을 이룰 수 있는 구조를 형성하며, 피 접촉부의 형상에 따라 접촉을 원활히 하기 위하여 도 8에 도시된 뿔 형태의 접촉부(C4)를 형성할 수도 있다.

또한, 도 8에서는 금속 판형재의 중간을 부분 타발하고 절곡하여 접촉부를 형성하였으나, 금속 판형재의 가장자리 양쪽에서 부분 타발하고 절곡하여 접촉부를 형성할 수도 있다. 또한, 접촉부를 형성하기 위해 금속 판형재를 타발하지 않고 도 9처럼 평판 접이식 연결핀의 최상단에는 제 4 절곡부(B4)와 제 5 절곡부(B5)의 사이에 금속 판형재를 절곡한 절곡 부분을 이용해서 접촉부(B6)를 형성할 수도 있다.

그리고 도 4에서 점선으로 도시된 바와 같이, 수직부(VA)의 하단에는 수직부의 폭방향으로 돌출되는 돌기(P)가 더 형성될 수 있으며, 제조 공정중 연결핀(200)이 관통홀(110)에 삽입된 이후에는 이러한 돌기(P)에 의해서 절연성 본체(100)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀과 이를 이용하여 소켓 등을 제조하는 과정을 간략히 살펴본다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 접이식 연결핀을 제조하기 위한 금속 판형재의 전개도(500)를 도시한 도면이다.

띠형상의 판형재는 재단기 등을 통해 펀칭될 수 있으며, 바람직하게는 프로그레시브 스탬핑(Progressive Stamping)의 과정 중 펀칭에 의해 도 7에 도시된 바와 같은 모양의 금속 판형재가 될 수 있다. 펀칭을 하기 전·후로 접촉부(C3)가 되는 부분(BC3)과 경사각(θ2)를 만들기 위한 부분(BC1)이 코이닝 및 그라인딩 등에 의해 형성될 수 있다.

이후, 각 절곡부의 절곡선(BB1 ~ BB5)에 맞추어서 롤링수단을 이용하여 금속 판형재를 예를 들면 밀대를 돌려가며 감거나 내부에 원통형 통공이 형성된 틀에 판재를 압입하여 원통형 곡면을 따라 금속 판형재가 감기도록 함으로써 절곡시키며, 역시 프로그레시브 스탬핑(Progressive Stamping)의 과정으로 수행될 수 있다.

그리고, 내마모성이나 강도 또는 경도를 향상시키기 위해 열처리하여 경화시킨 후, 니켈 및 금도금 처리함으로써 내식성을 향상시키고 전기저항을 낮추는 등 물성을 개선한다. 이때 제 1 연결부(C1)와 제 2 연결부(C2) 사이의 이격 거리(S2)는 도금을 원활하게 할 수 있게 한다.

완성된 평판 접이식 연결핀(200)은 관통홀(110)이 어레이로 형성된 절연성 본체(100)에 삽입되되, 뒤집어진 U자 형태인 수직부(VA)의 하단이 도면상 관통홀(110)의 상방으로 삽입되게 한다. 절연성 본체(100)의 각 관통홀(110)은 사각형이며 바람직하게는 직사각형이다.

도 5에서는 수직부(VA)의 상단부터 헤더부(HA)의 전체가 절연성 본체(100)의 외부로 노출되는 것으로 도시되었으나, 헤더부(HA)가 자리하는 부분을 제외한 나머지 절연성 본체(100)는 그 보다 더 높은 높이를 가질 수도 있다. 절연성 본체(100)가 더 두꺼운 두께를 가지면서, 헤더부(HA)가 형성되는 부분의 아래에서만 리세스를 가지도록 하여 헤더부(HA)의 스프링 동작을 방해하지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 의한 평판 접이식 연결핀은 종래의 연결핀 또는 포고핀에 비하여 소형으로 대량 제조 가능하며, 연속 스탬핑 공법을 적용할 수 있으므로 제조 단가가 저렴한 장점이 있다. 또한, 소형의 크기에도 우수한 전기적 특성, 충분한 탐침 이동 거리 및 스프링력을 확보할 수 있게 되는 장점이 있다.

이러한 공법에 의해 제조된 연결핀은 컴퓨터의 마더보드와 CPU를 연결하는 연결 커넥터 또는 소켓, 반도체 웨이퍼, LCD 모듈 및 반도체 패키지 등의 검사 장치, 각종 소켓, 핸드폰의 배터리 연결부, 반도체의 DC 테스터, 반도체의 Burn-in 테스터 및 상용의 정밀 커넥터 등에 널리 사용될 수 있다.

1 ; 절연성 본체 3 : 반도체 패키지
3a : 외부 단자 6 : 포고핀
11 : 몸체 12, 13 : 탐침
14 : 스프링 B1, B2, B3, B4, B5 : 절곡부
100 : 절연성 본체 110 : 관통홀
200 : 평판 접이식 연결핀
S1 : 관통홀의 수직벽과 연결핀 사이의 유격
S2 : 제 1 연결부와 제 2 연결부 사이의 이격 거리

Claims (14)

1. 단일의 금속 판형재로 구성되되, 상기 금속 판형재는 수직부의 상단에서 제 3 절곡부(B3)가 형성되고 이후 옆으로 누운 U자 형태로 제 4 절곡부(B4)가 형성되며 이후 제 5 절곡부(B5)가 형성되어 그 측면 형상이 P자의 형상을 가지며,
   상기 수직부의 중단에는 반원형의 절곡부(B2)가 형성되며,
   상기 수직부의 하단에는 제 1 절곡부(B1)를 형성한 후 상기 반원형 절곡부(B2)가 돌출되는 방향으로 연장되는 수평부가 형성되며,
   상기 수평부는 상기 반원형 절곡부(B2)가 돌출되는 높이 보다 작은 길이(L2) 만큼 연장되는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
2. 단일의 금속 판형재로 구성되되, 상기 금속 판형재는 수직부의 상단에서 제 3 절곡부(B3)가 형성되고 이후 옆으로 누운 U자 형태로 제 4 절곡부(B4)가 형성되며 이후 제 5 절곡부(B5)가 형성되어 그 측면 형상이 P자의 형상을 가지며,
   상기 수직부의 중단에는 반원형의 제 2 절곡부(B2)가 형성되며, 상기 제 2 절곡부(B2)는 평판 접이식 연결핀이 삽입되는 절연성 본체(100)의 관통홀(110)안에서 공간을 확보하여 상기 금속 판형재의 두께를 얇게 하면서도 상기 평판 접이식 연결핀이 보다 넓은 구멍안에 위치하도록 하며,
   상기 제 2 절곡부(B2), 상기 제 3 절곡부(B3), 상기 제 4 절곡부(B4) 및 상기 제 5 절곡부(B5)는 상기 금속 판형재를 연속적으로 절곡하여 형성된 것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 평판 접이식 연결핀이 압력을 받아 수축함에 따라 상기 제 5 절곡부 이후에 있는 제 1 연결부(C1)와 상기 제 3 절곡부(B3)에 있는 제 2 연결부(C2)가 서로 접촉하게 되며 압력을 받기 전에는 서로 이격되어 있는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제 1 연결부(C1)와 상기 제 2 연결부(C2)가 접촉을 이룬 후 접촉을 유지하면서 슬라이딩될 수 있는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 슬라이딩이 원활하도록 상기 제 1 연결부(C1)의 단면은 경사각을 형성하는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제 4 절곡부(B4)와 상기 제 5 절곡부(B5)의 사이이면서 상기 평판 접이식 연결핀의 최상단에는 버튼 형태 또는 두개의 뿔 형태를 가지는 접촉부(C3,C4)를 형성하는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 수직부의 중심축과 상기 접촉부(C3,C4)로부터 내린 수직축 사이에는 수평 이격 거리(OS1)만큼 상기 제 4 절곡부(B4)가 있는 쪽으로 이격되는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 수직부는 개구부를 가진 뒤집힌 U 자 형태로 형성되는,
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 수직부의 하단폭(W1)은 상기 수직부의 상단폭(W2)보다 넓은
   것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
10. 삭제
11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 수직부의 하단에는 상기 수직부의 폭방향으로 돌출되는 돌기(P)가 형성되는,
    것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 3 절곡부(B3)의 폭(W3)은 상기 제 4 절곡부(B4)의 폭(W4)보다 작고 상기 수직부의 상단폭(W2)보다 작은,
    것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 평판 접이식 연결핀은,
    절연성 본체(100)에 어레이로 형성되는 사각형의 관통홀(110)에 각각 삽입되어 연결 커넥터, 소켓 또는 검사장치를 구성하는 데 이용되기 위한,
    것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.
14. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 4 절곡부(B4)와 상기 제 5 절곡부(B5)의 사이이면서 상기 평판 접이식 연결핀의 최상단에는 상기 금속 판형재의 절곡 부분에 의한 접촉부(B6)를 형성하는,
    것을 특징으로 하는 평판 접이식 연결핀.

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