专利名称：触头以及电连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及布线基板、半导体集成电路等所包含的电极接触的触头以及电连接装置。
背景技术：
使相对设置的布线基板的电路等相互电连接的触头是一般公知的。作为这样的触头的实例，有例如在专利文献1、专利文献2中记载的触头。如图2，3所示，专利文献1的触头1由相同形状的两个触片2和螺旋弹簧3构成。触片2主要由卡止爪4、卡止孔5、突缘部6、片顶端部2A构成。卡止爪4相对设置有两个，由具有可挠性的支承棒部4A支承。由此，两个卡止爪4形成为相互接近地分开。 卡止孔5是卡止爪4嵌合的孔，其形成为配合卡止爪4的宽度的长方形状。由此，通过两个触片2交错90度地相互相对嵌合，使得在卡止孔5的开口分别卡止两个卡止爪4，形成为不会相互脱开。突缘部6是抵接于螺旋弹簧3的部分。通过使两个触片2以分别插入于螺旋弹簧3的状态、交错90度地相互嵌合，使得螺旋弹簧3的两端抵接于各突缘部6，从而组装成触头1。以两个触片2相互嵌合的状态组装成的触头1的两端部与电极等接触，成为电连接的片顶端部2A。又，如图4所示，专利文献2的触头7由插棒8和弹簧9构成。插棒8形成为细长的板状，在其上部设有承接弹簧9的宽部8A，在该宽部8A的上部形成有与电极接触的端子部8B。在宽部8A的下部形成有上下移动自如地插入弹簧9内的芯棒部8C。弹簧9形成有可以使芯棒部8C上下移动自如地插入的内径。弹簧9的下端部缩小得较细，以与电极等接触。又，也有专利文献3这样的结构。专利文献3的电气元件用插口具有与电气元件的端子接触的接触部件，通过具有导电性的板材而形成、连接于印刷电路基板的基板导通部件，配设在该接触部件和所述基板导通部件之间、使该两者导通的螺旋弹簧。接触部件和基板导通部件相互不接触，它们之间以螺旋弹簧接触。专利文献1 日本特表2008-516398号公报专利文献2 日本特开2004-152495号公报专利文献3 日本特开平11-317270号公报
发明内容
发明要解决的技术问题但是，所述专利文献1的触头1中，在一个触片2的卡止爪4在另一个触片2的卡止孔5中嵌合的状态下，伴随着触头1的伸缩，卡止爪4与卡止孔5的周缘多次接触的话， 卡止爪4、支承棒部4A可能因摩耗等发生损伤，使得耐久性欠佳。又，仅是各触片2的卡止爪4在相对侧的卡止孔5中嵌合的话，相互的接触面积较小，因此，主要起到电连接作用的部件变为螺旋弹簧3。但是，卡止爪4和支承棒部4A的一部分需要在插入到螺旋弹簧3内的状态下，扩大以嵌合到对方的卡止孔5中，因此，螺旋弹簧3难以具有夹紧触片2那样程度的内径。进一步地，螺旋弹簧3为压缩弹簧，与触片2的接触点也较少，因此，各触片2和螺旋弹簧3之间的紧贴性也变弱。因此，各触片2的突缘部6与螺旋弹簧3的接触部分成为中心的电气流通的通路，但是其接触面积狭小，容易产生摩耗、腐蚀等，电气的接触性较差。因此，容易产生接触不良、耐久性欠缺这样的问题。又，专利文献2的触头7中，弹簧9的内径尺寸设定为插棒8的芯棒部8C可以上下移动自如地插入其中，因此，插棒8和弹簧9有时相互接触、有时相互不接触，使得电气接触性较差。因此，主要是插棒8的宽部8A与弹簧9的上端部的接点使插棒8和弹簧9电连接。因此，接触面积狭小，容易产生摩耗、腐食等引起的接触不良，存在电气接触性较差、耐久性欠缺这样的问题。又，专利文献3的情况下，插棒之间不接触，仅靠弹簧使其相互电气接触，因此存在电气接触性较差这样的问题。本发明正是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供改善电气接触性以使得耐久性提高的、低成本的触头和使用了该触头的电连接装置。解决问题的技术手段本发明涉及的触头是用于解决所述课题而做出的。该触头包括与一个部件接触的板状的第一插棒；板状的第二插棒，在与该第一插棒的板之间重叠的状态下，与另一部件接触，与所述第一插棒协动以使得所述一个部件与另一个部件之间电导通；压缩螺旋弹簧， 其是使第一插棒和第二插棒结合的部件，该压缩螺旋弹簧包覆所述第一插棒和第二插棒的结合部的外周、且分别抵接于各插棒的弹簧承接部、以使各插棒能够相对滑动地被支承。又，对于本发明涉及的电连接装置，在与被检查体的电极接触、进行试验的电连接装置中，其包括配设在与所述被检查体的各电极对应的位置、与该各电极接触以通电的触头，使用上述的触头作为该触头。发明的效果本发明涉及的触头和电连接装置中，第一插棒的结合部和第二插棒的结合部为重叠地电气导通的状态，这些所述第一插棒和第二插棒协动使所述一个部件和另一个部件之间电气导通。由此，改善电气接触性，提高耐久性。进一步地，部品数量减少，成本降低。
图1是显示本发明的第一实施方式的触头的正视图。图2是显示第一现有触头的立体图。图3是显示第一现有触头的分解立体图。图4是显示第二现有触头的立体图。图5是显示本发明的第一实施方式的电连接装置的截面图(图7的A-A线箭头视向截面图)。图6是显示本发明的第一实施方式的电连接装置的截面图(图7的B-B线箭头视向截面图)。图7是显示本发明的第一实施方式的电连接装置的俯视图。图8是显示本发明的第一实施方式的电连接装置的触头安装部分的主要部分放大截面图，是显示与被检查体的电极没有接触的状态的正面截面图和侧面截面图。图9是显示本发明的第一实施方式的电连接装置的触头安装部分的局部放大截面图，是显示与被检查体的电极接触的状态的正面截面图和侧面截面图。图10是显示本发明的第一实施方式的触头的侧视图。图11是图1的C-C线箭头视向截面图。图12是图1的D-D线箭头视向截面图。图13是显示本发明的第一实施方式的触头的第一插棒的主视图。图14是显示本发明的第一实施方式的触头的第二插棒的主视图。图15是显示本发明的第一实施方式的触头的压缩螺旋弹簧的主视图。图16是显示本发明的第一实施方式的触头的接触片的突起深入凸出电极的状态的立体图。图17是显示本发明的第一实施方式的触头的接触片的突起深入凸出电极的痕迹的仰视图。图18是显示本发明的第二实施方式的电连接装置的触头安装部分的主要部分放大截面19是图18的E-E线箭头视向截面图。图20是显示本发明的第三实施方式的触头的主视图。图21是显示本发明的第三实施方式的触头的侧视图。图22是显示本发明的第三实施方式的触头的第二插棒的主视图。图23是显示本发明的第三实施方式的触头的接触片的突起深入凸出电极的状态的立体图。图M是显示本发明的第三实施方式的触头的接触片的突起深入凸出电极的分离方向的仰视图。图25是显示本发明的第三实施方式的触头的第二插棒的变形例的侧视图。符号说明11 电连接装置、12 被检查体、13 凸出电极、15 布线基板、16 下侧保持架、16A 第一支承孔、16B 下侧承接部、17 上侧保持架、17A 第二支承孔、17B 上侧承接部、18 框架、19 导向板、20 触头、22 接触垫、23 轴销头部嵌合孔、27 触头支承孔、28 轴销部嵌合孔、31 外框部、32 固定用突缘部、33 上下移动支承用突缘部、35 固定螺钉、37 导销、 38 轴销孔、39 头部、40 轴部、42 板部、43 导向螺纹孔、44 弹簧孔、46 导向螺钉、47 弹簧、48 头部、49 导向部、50 螺纹杆部、51 一字形槽、53 收容凹部、53A 上侧开口、53B 倾斜面、54 突缘部、55 底板部、56 导向孔、57 缩小部、58 锪孔、62 第一插棒、63 第二插棒、64 压缩螺旋弹簧、66 结合部、67 弹簧承接部、68 接触片、69 结合棒部、70 顶端插入部、71 止脱部、73 下侧支承肩部、75 结合部、76 弹簧承接部、77 接触片、77A 突起、77B 锥面、79 上侧支承肩部、80 结合棒部、81 顶端插入部、82 止脱部、84 紧贴小径部、86 触头、87 第一插棒、88 绝缘体、89 接触垫、90 触头、91 第二插棒、92 接触片、 92A 突起、92B 锥面、92C，92D 突起棒部、93 狭缝、94 止裂孔、95 狭缝。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式的触头以及电连接装置进行说明。[第一实施方式]首先，基于图5 9对本实施方式的电连接装置11进行说明。电连接装置11是用于被检查体12的通电试验等的装置。被检查体12是集成电路等半导体装置。被检查体 12在其下侧表面设有多个凸出电极13 (参照图8)。该凸出电极13是设于被检查体12的下侧表面的电极。各凸出电极13在被检查体12的下侧表面，以一列、多列、矩阵状或者以其他的排列方式设置。电连接装置11主要包括布线基板15、下侧保持架16、上侧保持架17、框架18、导向板19、触头20 (参照图8)而构成。布线基板15是支承下侧保持架16、上侧保持架17等的板状的布线基板。该布线基板15的布线连接于试验被检查体的试验主体(图未示)的布线。布线基板15是构成试验主体侧的电极的部件，触头20的下端部与设于布线基板15的上表面的接触垫22接触以电气导通。下侧保持架16是以与所述上侧保持架17合在一起的状态支承触头20的部件。下侧保持架16中，插入有触头20的下端部的第一支承孔16A的直径被设置为比触头20的外径稍大。该第一支承孔16A被分别设置在与被检查体12的下表面的各凸出电极13相对应的位置。在第一支承孔16A内形成有承接、支承触头20的下侧承接部16B。下侧承接部16B 通过将第一支承孔16A的下端部的内径减小而形成。下侧承接部16B的内径被设定为后述的触头20的下侧支承肩部73卡在该下侧承接部16B，且触头20的下端部能够贯通。通过触头20的下侧支承肩部73卡在该下侧承接部16B，使得触头20由下侧承接部16B支承。下侧保持架16与布线基板15的上侧重叠。在布线基板15的上侧表面，在与所述第一支承孔16A对应的位置，设有通过布线与试验主体连接的接触垫22。插入到第一支承孔16A的触头20的下端部按压于各接触垫22，以使它们电气接触。在下侧保持架16设有轴销头部嵌合孔23 (参照图幻。该轴销头部嵌合孔23是用于嵌合后述的导销37的头部39的孔。轴销头部嵌合孔23的内径尺寸被设定为与该导销 37的头部39的外径大致相同，使导销37的头部39没有间隙地嵌合。上侧保持架17是与下侧保持架16协动以支承触头20整体的部件。上侧保持架 17与下侧保持架16重叠，通过该下侧保持架16和上侧保持架17以触头20可以自由地伸缩的状态对其进行支承。在上侧保持架17上的与下侧保持架16的第一支承孔16A对应的位置设有第二支承孔17A。该第二支承孔17A形成为与第一支承孔16A的上侧开口相同的内径(比触头20的外径稍大的直径)，在其内部能够滑动地收纳、支承触头20。第二支承孔17A被分别设置在与位于被检查体12的下侧表面的各凸出电极13相对应的位置，使得各触头20的上端部与各凸出电极13电气接触。在第二支承孔17A内形成有从上侧支承触头20的上侧承接部17B。该上侧承接部 17B通过减小第二支承孔17A的上端部的内径而形成。上侧承接部17B的内径被设定为 通过后述的触头20的上侧支承肩部79卡在该上侧承接部17B，触头20的上端部贯通，使得触头20由上侧承接部17B支承。于是，由所述第一支承孔16A和第二支承孔17A构成触头支承孔27，该触头支承孔 27收容支承触头20整体。触头20收容于触头支承孔27的状态下，为触头20施加了预压的状态(压缩状态)，为触头20的下端部按压设于布线基板15的上表面的接触垫22的状态。在上侧保持架17设有轴销部嵌合孔28 (参照图5)。该轴销部嵌合孔28是用于嵌合后述的导销37的轴部40的孔。轴销部嵌合孔观的内径尺寸被设定为与导销37的轴部 40的外径大致相同，使导销37的轴部40没有间隙地嵌合。框架18 —体地固定、支承布线基板15、下侧保持架16和上侧保持架17，同时使导向板19能够上下移动地对其进行支承。框架18由外框部31、固定用突缘部32、上下移动支承用突缘部33构成。外框部31包围下侧保持架16、上侧保持架17和导向板19的周缘部地形成为四边形的框体状。在外框部31的下侧表面设有定位用销或者定位用孔(都未图示)，在布线基板15的上侧表面与外框部31侧的定位用销或者定位用孔相对应地设有定位用孔或者定位用销(都未图示)。由此，外框部31的下侧表面的定位用销或者定位用孔与布线基板15 的上侧表面的定位用孔或者定位用销嵌合，使外框部31和布线基板15正确地定位并支承。 外框部31的四角安装有固定螺钉35(参照图7)。该固定螺钉35介于外框部31的四角的贯通孔(图未示)旋入布线基板15的螺纹孔(图未示)，固定外框部31和布线基板15。固定用突缘部32在四边形的外框部31的开口部的相对的边(框)的内侧表面， 相互相对地设置有两个。各固定用突缘部32相互向内侧水平地延伸，形成为大致半圆板状。各固定用突缘部32的下表面的高度(距离布线基板15的高度)被设定为与下侧保持架16和上侧保持架17的重叠高度大致相同的值。由此，由各固定用突缘部32和布线基板 15夹着支承重叠放置在布线基板15上的下侧保持架16和上侧保持架17。具体来说，在固定用突缘部32的下方放入上侧保持架17和下侧保持架16时，下侧保持架的下表面与外框部31的下表面在相同平面。在各固定用突缘部32的中央形成有嵌合导销37的轴销孔38。轴销孔38的内径的尺寸被设定为与导销37的轴部40的外径大致相同。这里，导销37由头部39和轴部40构成。头部39形成为外径与下侧保持架16的轴销头部嵌合孔23的内径大致相同的圆盘状。轴部40形成为外径与上侧保持架17的轴销部嵌合孔观和固定用突缘部32的轴销孔38的内径大致相同的圆形棒状。所述下侧保持架16的轴销头部嵌合孔23、所述上侧保持架17的轴销部嵌合孔 28、所述各固定用突缘部32的轴销孔38都通过有导销37，由此被设置在同一轴心上。由此，导销37的头部39嵌合在下侧保持架16的轴销头部嵌合孔23中，且轴部40 嵌合于上侧保持架17的轴销部嵌合孔观和固定用突缘部32的轴销孔38，由此进行这些下侧保持架16、上侧保持架17和框架18的定位。进一步地，由框架18的各固定用突缘部32 的下表面和布线基板15上下夹着下侧保持架16和上侧保持架17，将其支承在框架18的开口内，由此，使这些布线基板15、下侧保持架16、上侧保持架17和框架18互相正确地定位并一体地固定。上下移动支承用突缘部33是使导向板19能够上下移动地支承在框架18的开口内的部分。上下移动支承用突缘部33分别形成在四边形的框体状的框架18的开口部的四角。各上下移动支承用突缘部33由板部42、导向螺纹孔43、弹簧孔44构成。板部42是在框架18的外框部31的四角斜着架设的板材。板部42的下侧表面的高度被设定为与固定用突缘部32的下侧表面的高度相同。板部42的上侧表面的高度被设定为通过该板部42的上侧表面与导向板19的突缘部M的下侧表面相互抵接，使被检查体12的凸出电极13与触头20的上端部最合适地接触。具体来说，板部42的上侧表面的高度被设定为使得被检查体12的凸出电极13与触头20的上端部接触，触头20为被压缩的状态(图9的状态)。在板部42设有导向螺纹孔43和弹簧孔44。导向螺纹孔43是用于旋入导向螺钉 46的螺纹孔。该导向螺纹孔43在各板部42的中央(参照图7)设有一个。弹簧孔44是用于支承弹簧47的孔。该弹簧孔44在各导向螺纹孔43的两侧各设有两个。导向螺钉46在导向板19的框架18的开口内定位，且容许导向板19上下移动。导向螺钉46由头部48、导向部49、螺纹杆部50构成。头部48是压住导向板19防止导向板19脱开的部分。在头部48的上侧表面形成由嵌合一字形螺丝刀的一字形槽51。导向部49是引导导向板19上下移动的部分。导向部49设在头部48和螺纹杆部 50之间，与导向板19的导向孔59嵌合，引导导向板19上下移动。导向部49的长度(高度)被设定为所述头部48的下表面与导向板19接触地被支承的状态(导向板19被弹簧47向上推的状态)下，触头20的上端部被收容在导向板19的缩小部57 (成为图8的状态)。螺纹杆部50是用于将导向螺钉46固定在板部42中的部分。螺纹杆部50旋入板部42的导向螺纹孔43，导向螺钉46固定在板部42中。弹簧47是弹性地支承导向板19的部件。弹簧47安装于板部42的弹簧孔44内， 与导向板19的突缘部M的反面抵接。由此，合计8个弹簧47从下侧推压由4个导向螺钉 46的导向部49能够上下移动地支承的导向板19。由此，导向板19的突缘部M被向上方推压，直到与导向螺钉46的头部48的下表面接触，成为接触前的待机状态。导向板19是将被检查体12安装于电连接装置11时，定位、支承该被检查体12的同时，使被检查体12的各凸出电极13和各触头20匹配的部件。导向板19由收容凹部53 和突缘部M构成。收容凹部53是收容、支承被检查体12的部分。收容凹部53形成为大致为四边形的碟形。收容凹部53的内侧底部形成为四边形，其尺寸被设定为比被检查体12稍大。这里，由于被检查体12为四边形，因此收容凹部53的内侧底部也形成为四边形，但在被检查体12为其它形状的情况下，收容凹部53的内侧底部也是与被检查体12配合的形状。由此，被检查体12以安装在收容凹部53的内侧底部的状态，使该被检查体12定位。在收容凹部53的底板部55设有多个导向孔56。该导向孔56是引导、收容被检查体 12的各凸出电极13的开口。各导向孔56形成为比凸出电极13稍大，以使得凸出电极13 容易被收容。即，被检查体12通过能够被收容于收容凹部53，使得被检查体12的各凸出电极13可以容易地从各导向孔56的上侧嵌入其中。在导向孔56的下端部形成不通过凸出电极13、收容触头20的上端部的缩小部 57。该缩小部57收容触头20的上端部，并容许触头20贯通，使得触头20能够与凸出电极 13接触。在收容凹部53的上侧开口 53A在下侧形成有倾斜面53B。该倾斜面5 是引导被检查体12，将其引导到收容凹部53的底部的面。 突缘部M形成于收容凹部53的四角的、与框架18的上下移动支承用突缘部33相对应的位置。在各突缘部M设有与导向螺钉46的头部48抵接的锪孔部58。在该锪孔部 58设有能够上下移动地嵌合导向螺钉46的导向部49的导向孔59。由此，突缘部M的导向孔59与导向螺钉46的导向部49嵌合，能够上下移动，由弹簧47使导向板19被向上推。 在此状态下，将被检查体12安装于收容凹部53，并向下方推压，由此，导向板19被下压，使得被检查体12的凸出电极13和触头20的上端部接触以进行检查。如图1、10 15所示，触头20由第一插棒62、两个第二插棒63、压缩螺旋弹簧64 构成。第一插棒62是用于与作为一个部件的电极等(这里是布线基板15的接触垫22) 接触的板状的插棒，其由导电性的材料通过切削加工、冲压加工等来制作，或者采用微影技术的镀金等来制作。第一插棒62设为一个。第一插棒62由结合部66、弹簧承接部67、接触片68构成(参照图1 。第一插棒62的长度被设置为该第一插棒62组装到电连接装置11时，第一插棒62的长度尺寸与从布线基板15的接触垫22至上侧保持架17的上表面的高度尺寸大致相等。结合部66是用于使第一插棒62和两个第二插棒63互相结合时直接重叠、使第一插棒62和第二插棒63电气接触的部分。结合部66由结合棒部69、顶端插入部70、止脱部 71构成。结合部66形成为长的板状，可以与第二插棒63在尽可能大的面积下稳定接触。结合棒部69是被后述的压缩螺旋弹簧64支承的部分，结合棒部69的尺寸被设定为比压缩螺旋弹簧64稍长。结合棒部69的宽度尺寸被设定为与压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部84的内径大致相同。即，结合棒部69的截面形状的四角部分为与压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部84的内径部相接的状态，压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部84的内径部成为结合棒部69的外接圆，以稍稍紧固的状态组装(参照图11、12)。顶端插入部70是组装时引导结合棒部69向压缩螺旋弹簧64内插入的部分。顶端插入部70形成于结合棒部69的顶端部(图13中的上端部)。顶端插入部70相对于插入的方向具有缓慢弯曲的倾斜面，以使其不成为阻碍，使得顶端插入部70能够容易地插入到压缩螺旋弹簧64内。进一步地，结合部66的厚度尺寸被设定为组装时，顶端插入部70 位于后述的两个第二插棒63的接触片77之间，使得接触片77的突起77A的间隔稳定。止脱部71是用于在顶端插入部70被插入到压缩螺旋弹簧64内时、使该顶端插入部70不能从压缩螺旋弹簧64脱出的部分。止脱部71设于顶端插入部70的基端部(结合棒部69和顶端插入部70的边界部分)。即，止脱部71形成在与弹簧承接部67相反的端部。止脱部71通过使顶端插入部70的基端部从两侧突起而形成。从该两侧突起的止脱部 71的宽度被设定为比压缩螺旋弹簧64的端部的紧贴小径部84的内径稍稍突出(参照图 11)。弹簧承接部67是用于承接压缩螺旋弹簧64的部分。弹簧承接部67是设在结合部66和接触片68的边界部分的台阶。与结合部66的宽度相比，接触片68的宽度较宽，这些边界的台阶部分作为弹簧承接部67。通过压缩螺旋弹簧64的端部的紧贴小径部84抵接在该弹簧承接部67上，由压缩螺旋弹簧64使得第一插棒62在触头22弹性地被支承。接触片68是用于与一个部件(布线基板15的接触垫22)接触以电连接的部件。 接触片68连着结合部66的基端侧(图13的下侧)一体地设置。接触片68形成有宽度尺寸略小于下侧保持架16的第一支承孔16A和上侧保持架17的第二支承孔17A的内径的大致长方形板状部，和与长方形板状部相连的、贯通下侧保持架16的下侧承接部16B的、宽度尺寸小于长方形板上部的顶端部。接触片68的顶端部弯曲地形成、与平坦面状的布线基板15的接触垫22稳定地接触。接触片68上，在长方形板上部和顶端部的边界形成有下侧支承肩部73。该下侧支承肩部73卡在下侧保持架16的下侧承接部16B，使得接触片68不会从第一支承孔16A脱出。使得在下侧支承肩部73卡在下侧保持架16的下侧承接部16B 上的状态下，接触片68的端部(图8、9的下端部)从第一支承孔16A向下方突出。第二插棒63是与第一插棒62协动使一个部件(布线基板15的接触垫22)与另一个部件(凸出电极13)之间电气导通的板状的插棒，其以导电性的材料通过切削加工、冲压加工等来制作，或者采用微影技术的镀金等来制作。第二插棒63由结合部75、弹簧承接部76、接触片77构成(参照图14)。第二插棒63设置为两个，夹着第一插棒62通过压缩螺旋弹簧64组装。以两个第二插棒63的各结合部75相对的状态、夹着第一插棒62的结合部66。由此，以一个第一插棒62和两个第二插棒63电连接并导通的状态，各插棒62、63分别与接触垫22和凸出电极 13接触，使它们之间电导通。两个第二插棒63构成为相同形状。通过是相同形状的插棒相对地构成，使接触部件(凸出电极13)能够接触良好。各第二插棒63以夹着所述第一插棒62的状态、相互独立地滑动。这是为了在接触部件(凸出电极13)的形状不均勻的情况下，和接触部件(凸出电极13)为球形形状的情况下，追随其形状以确实电连接。结合部75是第一插棒62和第二插棒63相互结合时，与第一插棒62的结合部66 重叠以电连接的部分。即，两个第二插棒63的结合部75从第一插棒62的结合部66的两侧将其夹住地使三者重叠，以使这些第一插棒62和第二插棒63电连接。结合部75由结合棒部80、顶端插入部81、止脱部82构成。结合部75形成为长的板状，使其可以与第一插棒62的结合部66大面积地接触。结合棒部80是被后述的压缩螺旋弹簧64支承的部分，结合棒部80的尺寸被设定为比压缩螺旋弹簧64稍长。结合棒部80的截面尺寸(宽度、厚度尺寸)被设定为两个结合棒部80从第一插棒62的结合棒部69的两侧将其夹住的状态下，一个结合棒部69和夹着它的两个结合棒部 80的截面形状的八个角部分(参照图11)为与压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部84的内径部相接的状态的尺寸。即，压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部84的内径尺寸被设定为，使该紧贴小径部84成为结合棒部80、69、80结合后的截面形状的外接圆，以稍稍紧固的状态组装 (参照图11、12)。结果是结合棒部80的宽度尺寸小于第一插棒62的结合棒部69的宽度尺寸。顶端插入部81是引导结合棒部80向压缩螺旋弹簧64内插入的部分。顶端插入部81形成于结合棒部80的顶端部(图14中的下端部)。顶端插入部81相对于插入的方向具有缓慢弯曲的倾斜面，以使其不成为阻碍，使得顶端插入部81能够顺利地插入到压缩螺旋弹簧64内。由此，第一插棒62的结合棒部69的一侧与一个结合棒部80重叠的状态下，即，第一插棒62的结合棒部69与一个第二插棒63的结合棒部80预先插入到螺旋弹簧 64内的状态下，为了最后使另一个第二插棒63的结合棒部80被插入到螺旋弹簧64内，要使另一个结合棒部80的顶端插入部81可以顺利地插入到压缩螺旋弹簧64内。止脱部82是在顶端插入部81被插入到压缩螺旋弹簧64内时，使该顶端插入部81 不能从压缩螺旋弹簧64脱出的部分。止脱部82设在顶端插入部81的基端部(结合棒部 80和顶端插入部81的边界部分)。止脱部82使顶端插入部81的基端部从两侧突起而形成。在该两侧突起的止脱部82的宽度尺寸被设定为在组装时，从压缩螺旋弹簧64的端部的紧贴小径部84的内径稍微伸出(参照图12)。即，在第一插棒62的结合棒部69的两侧重叠两个结合棒部80的状态下，位于在结合棒部69的两侧重叠的两个止脱部82的外侧的四个角部(图12所示，位于止脱部82的外侧的各两个隅部)被设定为，相对于压缩螺旋弹簧64的端部的紧贴小径部84的内径稍微伸出。弹簧承接部76是用于承接压缩螺旋弹簧64的部分。弹簧承接部76是设在结合部75和接触片77的边界部分的台阶。与结合部75的宽度相比，接触片77的宽度较宽，这些边界的台阶部分作为弹簧承接部76。压缩螺旋弹簧64的端部的紧贴小径部84通过抵接到该弹簧承接部76，使得通过压缩螺旋弹簧64第二插棒63在触头22被弹性地支承。接触片77是与另一个部件(凸出电极1 接触以电连接的部件。接触片77连着结合部75的基端侧(图14的上侧)一体地设置。接触片77形成有宽度尺寸略小于上侧保持架17的第二支承孔17A的内径的大致长方形板状部，和宽度尺寸小于所述长方形板状部的、贯通上侧保持架17的上侧承接部17B的、宽度尺寸能进入导向板19的缩小部57的顶端部。在接触片77，在长方形板上部和顶端部的边界形成有上侧支承肩部79。该上侧支承肩部79卡在上侧保持架17的上侧承接部17B，使得接触片77不会从第二支承孔17A脱出。使得上侧支承肩部79卡在上侧保持架17的上侧承接部17B的状态下，接触片77的上端部(参照图14)从第二支承孔17A向上方突出。各接触片77的上端部顶端形成为两个突起状。即，接触片77的顶端的中央形成 U字状凹陷的凹部，在其两侧形成为两个突起77A。进一步，突起77A上形成有锥面77B (参照图10)。由此，两个突起77A形成为两个尖头状。与所述凹部相对的两个锥面77B所形成的空间作为收容凸出电极13的顶部的空间。由此，凸出电极13与第二插棒63接触时， 凸出电极13的顶部被收容到所述空间，与第二插棒63的顶端面接触，以防止压坏。该锥面 77B被设置为，在两个第二插棒63夹着第一插棒62相对时，向着上方相互分开的方向(参照图10、16)。由此，如图16所示，被设置为向着上方相互分开的方向的各自两个突起77A 与凸出电极13确实地接触，如图17所示，于四个接触点S处分别抵接凸出电极13，以确实地电连接。进一步地，锥面77B发挥以下功能。各自两个突起77A要与凸出电极13接触的话，突起77A要以圆周方向在凸出电极的球面上滑动，向相互分离方向移动的力起作用。该力作为使得位于第二插棒的突起77A的相反侧的结合部75、尤其是顶端插入部81向第一插棒62推压的力。此时，各突起77A通过压向凸出电极13，使得第二插棒63向下方偏离。 由此，第一插棒62和第二插棒63在相互的结合部66、75 —边相对地按压、一边摩擦滑动， 以确实地接触。
11
压缩螺旋弹簧64如图15所示，包覆所述第一插棒62和第二插棒63的结合棒部 69,80的外周，且与各弹簧承接部67、76各自抵接，以弹性地支承各插棒62、63且使所述各插棒62、63之间电气导通。在压缩螺旋弹簧64的两端部，所述第一插棒62和第二插棒63 的结合部66、75重叠地被支承。压缩螺旋弹簧64构成为，其中间部形成为大直径，S卩，形成为使得不与第一插棒 62的结合棒部69与将其夹着的两个第二插棒63的结合棒部80所形成的截面形状相接的大小(参照图11)。中间部的外径被设定为比第一插棒62和第二插棒-63的最大宽度尺寸稍大。压缩螺旋弹簧64的两端部形成为小直径的紧贴小径部84。紧贴小径部84的内径被设定为比与第一插棒62的结合棒部69和将其夹着的两个第二插棒63的结合棒部80所形成的截面形状外接的外接圆的直径稍小。由此，触头20是如下组装而成以接触片68、77反向的状态重叠结合部66、75的部分，通过压缩螺旋弹簧64使一个第一插棒62和两个第二插棒63 —体化，在各弹簧承接部67、76的位置卡止压缩螺旋弹簧64，使一个第一插棒62和两个第二插棒63不能分离地被支承，使其能够滑动。如上构成的触头20按照如下方法使用。首先，将被检查体12安装到电连接装置11。此时，被检查体12被安装到导向板 19的收容凹部53。S卩，被检查体12沿着上侧开口 53A的倾斜面5 在被定位的同时被安装到底板部阳。由此，被检查体12的凸出电极13被收容到底板部55的导向孔56内。又， 触头20的接触片77的上端部被收容到缩小部57内。在此状态下，被检查体12被下压的话，如从图8的状态变至图9的状态那样地，各凸出电极13与各两个第二插棒63的突起77A接触，各触头20被压缩。两个第二插棒63的两个接触片77的顶端的突起77A要与凸出电极13接触时，突起77A要在圆周方向上在凸出电极的球面上滑动，向相互分离方向移动的力起作用，各结合棒部69、80被压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部支承与之相结合，该力起到使位于第二插棒的突起77A的相反侧的结合部75、尤其是顶端插入部81向第一插棒62按压的力的作用。 由此，第一插棒62和第二插棒63之间相对按压，紧贴着滑动，可以确实地电连接。进一步地，此时，压缩螺旋弹簧64的两端的紧贴小径部84分别与第一插棒62的弹簧承接部67和第二插棒63的弹簧承接部76压接，使三者之间确实地电连接。又，两个第二插棒63独立滑动，因此，在凸出电极13发生变形的情况下等，即使与两个第二插棒63的突起77A接触的部分的高度不同，两个第二插棒63也追随其形状位移接触。由此，各部件(布线基板15和凸出电极13)间可以通过触头20确实地电连接。在此状态下，介由触头20在各部件间传送电气信号等。按照如上方式，第一插棒62和第二插棒63之间确实地电连接的同时，压缩螺旋弹簧64和各插棒62，63之间也保持电气导通的状态，因此，各部件(布线基板15和凸出电极 13)间的电气接触性大幅提高。又，触头20的部件个数少、结构简单，因此，发生故障的因素也少，耐久性提高。各插棒构成为板状，因此，通过冲压加工等可以容易地制作出来，进一步地，触头20的结构简单，部品个数少，因此，可以谋求成本降低。
又，被检查体12可以简单、准确地安装到电连接装置11，且不会发生被检查体的电极发生破损的情况，在提高检查操作性的同时，也提高检查精度。触头20的部件个数少、结构简单，因此，可以将电气接触性在长时间维持在良好的状态的同时，提高耐久性。其结果是，触头20和电连接装置11的可靠性得到提高。[第二实施方式]接着，对本发明的第二实施方式的触头进行说明。与所述第一实施方式的触头20 相对，本实施方式的触头设置两个第一插棒，构成开尔文接触(^Ali > 二 >夕々卜)。本实施方式的触头的整体构成与所述第一实施方式的触头20大致相同。即，本实施方式的触头86，如图18、19所示，除了第一插棒87是不同的结构、压缩螺旋弹簧64的材质具有绝缘性之外，其它部件都与所述第一实施方式相同。因此，对同一部件附加同一符号，省略其说明。本实施方式的触头86中，第一插棒87与第二插棒63同样地设置为两个。两个第一插棒87具有同样形状，在各第一插棒87之间设有绝缘体88。绝缘体88只要是可以使两个第一插棒87之间绝缘的板状部件即可。通过该绝缘体88，两个第一插棒87以及与各第一插棒87分别接触的两个第二插棒63各自绝缘。它们通过压缩螺旋弹簧64以绝缘的状态被一体地支承。第一插棒87和第二插棒63的尺寸如图19所示，为了防止脱出，与第一实施方式的接触片68和止脱部71对应的部分被设定为比压缩螺旋弹簧64的紧贴小径部 84稍大。 紧贴小径部84的内径部被设定为，在绝缘体88、两个第一插棒87以及两个第二插棒63重叠的状态下、成为与它们外接的外接圆。紧贴小径部84、第一插棒87以及第二插棒 63相互绝缘。与之相配，布线基板15的接触垫89也设有两个。压缩螺旋弹簧64由陶瓷、工程塑料等绝缘材料制作。又，也可以是对通常的金属制的弹簧材料实施绝缘性涂布。由此，一个第一插棒87和一个第二插棒63电连接，另一个第一插棒87和另一个第二插棒63电连接，以两个系统传递信号。各系统中，与所述第一实施方式同样地作用，使得电气接触性大幅提高。于是，可以确实地进行四端子接触。[第三实施方式]下面，对本发明的第三实施方式的触头和电连接装置进行说明。又，本实施方式的电连接装置具有与第一实施方式的电连接装置同样的构成，因此，这里以触头为中心进行说明。本实施方式的触头中，改良所述第一实施方式的触头20的第二插棒63的接触片 77，构成为能够在辐射方向等相互接近或分离自如地支承与所述凸出电极13接触的四个突起。又，本实施方式的触头的整体构成与所述第一实施方式的触头20大致相同，因此，对同一部件附加同一符号，省略其说明。如图20 23所示，本实施方式的触头90的第二插棒91的接触片92包括两个突起92A。该突起92A构成为与所述第一实施方式的突起77A同样，具有锥面92B。进一步地， 在接触片92设有狭缝93。因此，接触片92形成为二股状。具体来说，在接触片92的两个突起92A的中间设有狭缝93。该狭缝93从两个突起92A的中间开始，在接触片92的长度方向几乎占据接触片92的全长地设置。在狭缝93的里侧端部，设有用于防止应力集中导致的龟裂的圆形的贯通孔，即设有止裂孔94。由此，接触片92由狭缝93被形成为二股状。于是，二股的各部分成为在顶端部分别设有各突起92A的两个突起棒部92C、92D。由此，两个突起棒部92C、92D以止裂孔94的部分为中心开关地挠曲，使两个突起92A分离，即，使两个突起92A互相接近分离。第二插棒91夹着第一插棒62地被设置在该第一插棒62的两侧。由此，各第二插棒91的接触片92互相相对设置。由此，各接触片92的各两个突起92A(合计四个突起 92A)能够自如地接近或分离地被支承。即，以个别挠曲的四个突起棒部92C、92D分别支承的四个突起92A，向相互辐射方向等能够自如地接近或分离地被支承。通过以上构成，如图M所示，凸出电极13与四个突起92A在四个接触点S处接触的话，通过半球状的凸出电极13使四个突起92A向相互辐射方向分开地分离。如图17所示，第一实施方式中，间隔没有变化的各两个突起77A的接触点S有两组，各组间左右分开地分离。与之相对，本实施方式的情况下，如上所述，四个接触点S向相互辐射方向分开地分离。其结果是，四个突起92向辐射方向分开地分离，并分别抵接在凸出电极13上，以可以确实地电连接。又，根据四个突起92A与凸出电极13接触的角度，存在锥面92B压接在凸出电极 13上的情况。这一点，在第一实施方式中也是一样的。又，触头90和凸出电极13在相互偏离的位置(例如向图23的X方向、Y方向偏离的位置)接触的情况下，通过突起棒部92C、92D的挠曲对该偏离进行补偿。具体来说，触头 90和凸出电极13在相互偏离的位置(例如向图23的右方偏离的位置)接触的情况下，凸出电极13的位于相对于触头90偏离的方向(以下称为“偏离方向”)的前方(图23中右方为前方)的突起棒部92D在该挠曲方向大幅地挠曲。另一方面，位于偏离方向后方的突起棒部92D几乎不发生挠曲。由此，由四个突起棒部92C、92D支承的四个突起92A确实地与凸出电极13接触。即，触头90和凸出电极13相互偏离的情况下，突起棒部92C、92D挠曲以吸收该偏离。由此，可以使触头90确实地与凸出电极13电连接。[变形例]在所述第一实施方式中，压缩螺旋弹簧64在中央部形成为大直径，在其两端部形成小直径的紧贴小径部84，但是，压缩螺旋弹簧64也可以是在中央部形成大直径、向着两端逐渐变成小直径，在其两端部形成的最小直径的紧贴小径部84的杯形，也可以是其它形状。所述第一实施方式中，紧贴小径部84的内径被设定为，比外接于第一插棒62和第二插棒63的各结合部重合状态下的截面形状的外接圆的直径稍小，但也可以设定为与外接圆的直径相同。又，紧贴小径部84的内径也可以设定为比外接圆的直径小很多。该直径只要能使第一插棒62和第二插棒63保持导电性地、相对滑动被支承即可。所述第一实施方式中，设置两个第二插棒63、一个第一插棒62，但也可以是各设置一个第二插棒63和一个第一插棒62。此时，在压缩螺旋弹簧64的两端的紧贴小径部84， 支承一个第二插棒63和一个第一插棒62构成触头。又，也可以设置一个第二插棒63、两个第一插棒62。在这些情况下，起到与所述第一实施方式同样的作用、效果。又，在第三实施方式中的触头90的也是一样的。所述第三实施方式中，在接触片92设置沟槽宽度狭小的狭缝93，但沟槽宽度的宽窄可以根据支承突起92A的力等各条件来适当地设定。例如，如图25所示，也可以设置沟槽宽度较宽的U字状的狭缝95。狭缝95的里侧端部形成为半圆状，可以防止应力集中。由此，与所述第三实施方式的狭缝93相比，可以以较小的力使突起棒部92C，92D挠曲。狭缝 95的宽度可以根据凸出电极13的大小、硬度等各条件来适当设定。据此也可以取得与所述第三实施方式同样的作用、效果。又，所述第三实施方式或上述变形例中，狭缝93、95设在第二插棒91侧，但也可以设在第一插棒62侧。根据接触电极弯曲等条件，在最好设置狭缝93、95的情况下，也可以在第一插棒62侧设置突起92A、狭缝93，95。又，在所述第三实施方式、上述变形例中，设置两个突起92A、一个狭缝93、95，但是也可以设置三个以上突起92A、两个以上狭缝93、95。根据凸出电极13的大小等各条件适当地设定。产业上的可利用性本发明的触头可以适用于与布线基板、半导体集成电路等所包括的电极接触的所
有装置。电连接装置可以适用于使用本发明的触头的全部的装置。
权利要求
1.一种触头，其特征在于，包括与一个部件接触的板状的第一插棒；板状的第二插棒，在与所述第一插棒的板之间重叠的状态下，以大的面积与另一部件接触，与所述第一插棒协动以使得所述一个部件与另一个部件之间电导通；压缩螺旋弹簧，其是使第一插棒和第二插棒以它们的接触片朝向相反的状态结合的部件，该压缩螺旋弹簧包覆所述第一插棒和第二插棒的结合部的外周、且分别抵接于各插棒的弹簧承接部、以使各插棒能够相对滑动地被支承。
2.如权利要求1所述的触头，其特征在于，所述第一插棒和第二插棒由所述结合部和宽度尺寸比该结合部大的所述接触片构成， 所述弹簧承接部为设于结合部和接触片的边界部分的台阶。
3.如权利要求1所述的触头，其特征在于，所述压缩螺旋弹簧的中间部是大直径的压缩螺旋弹簧，所述压缩螺旋弹簧的两端部由小直径的紧贴螺旋弹簧、即紧贴小径部构成，两端部的各紧贴小径部的内径被设定为小于或者等于外接于所述第一插棒和第二插棒的各结合部重叠的状态下的截面形状的外接圆的直径。
4.如权利要求1所述的触头，其特征在于，所述第一插棒和第二插棒中的任意一方具有一个插棒，另一方具有两个插棒，由另一方的两个插棒的结合部夹着一方的一个插棒的结合部而构成，一方的一个插棒的结合部的宽度尺寸大于另一方的两个插棒的结合部的宽度尺寸。
5.如权利要求4所述的触头，其特征在于，所述另一方的两个插棒以夹着所述一方的一个插棒的状态相互独立滑动。
6.如权利要求4所述的触头，其特征在于，所述另一方的两个插棒的接触片的顶端具有在相互分开方向的锥面。
7.如权利要求4所述的触头，其特征在于，在所述另一方的两个插棒的接触片的顶端设有凹部，形成为两个尖头状。
8.如权利要求4所述的触头，其特征在于，所述第一插棒和第二插棒的结合部在弹簧承接部的相反侧的端部形成有止脱部。
9.如权利要求1所述的触头，其特征在于，所述第一插棒或者第二插棒的接触片上设有多个突起，且在各突起之间设置狭缝，以使各突起分离。
10.如权利要求9所述的触头，其特征在于，通过所述狭缝形成有多个突起棒部，各突起分别设置在该多个突起棒部的顶端部，各突起棒部支承各突起、并且自如地挠曲。
11.一种电连接装置，其是与被检查体的电极接触以进行试验的电连接装置，其特征在于，其包括配设在与所述被检查体的各电极对应的位置、与该各电极接触以通电的触头，使用权利要求1至10中任意一项所述的触头作为该触头。
全文摘要
本发明涉及一种触头和电连接装置，用于改善电气接触性，提高耐久性，降低成本。该触头包括与一个部件接触的板状的第一插棒；板状的第二插棒，在与该第一插棒重叠的状态下，与另一部件接触，与所述第一插棒协动以使得所述一个部件与另一个部件之间电导通；压缩螺旋弹簧，其是使第一插棒和第二插棒以它们的接触片为反向的状态结合的部件，压缩螺旋弹簧包覆所述第一插棒和第二插棒的结合部的外周、且分别抵接于各插棒的弹簧承接部、以使各插棒能够相对滑动地被支承。电连接装置组装所述触头。
文档编号H01R13/24GK102549848SQ20108004307
公开日2012年7月4日 申请日期2010年7月21日 优先权日2009年9月28日
发明者大里卫知, 木村研, 柿崎胜之, 长谷川昌志 申请人:日本麦可罗尼克斯股份有限公司