CN100568490C - 连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以稳定检查装置一侧的螺旋触头与电子部件一侧的球状触头之间的电连接的连接装置。在螺旋触头(20A)的卷曲开始的端部(23)的附近形成向漩涡的中心方向突出的不连续接点部(24)。将球状触头压入该螺旋触头(20A)时，上述不连续接点部分(24)的前端角部优先与球状触头(1a)的表面接触从而形成接点(P)。由此，螺旋触头与球状触头之间的接触电阻等电特性一定，因此可以安定其间的连接。

Description

连接装置

技术领域

本发明涉及一种在装有例如半导体等电子部件的检查用插座内的连接装置，特别涉及一种可以稳定地进行电子部件一侧的连接端子和检查用插座的连接端子之间的电连接的连接装置。

背景技术

如专利文献1所述的半导体检查装置，是使半导体暂时电连接在外部的电路板等上的装置。在半导体的背面一侧设置有被配置成格子状或矩阵状的多个球状触头，与其相对向的绝缘基板上设置了多个凹部，在该凹部内对向配置有螺旋触头。

向上述绝缘基板按压上述半导体的背面一侧时，由于上述螺旋触头卷成螺旋状与上述球状触头接触，因此可以可靠地进行各个球状触头与各个螺旋触头之间的电连接。

专利文献1：特开2002-175859号公报

但是，在上述的半导体检查装置中，有必要高精度地测定半导体的特性，因此，有必要稳定地进行半导体检查装置一侧的各个螺旋触头与半导体一侧的各个球状触头的电连接。

但是，存在例如各个螺旋触头产生塑性变形，或者由于半导体形状的限制而部分产生不同的外加压力的情况，在这种情况下，例如，在与某些球状触头之间，在螺旋触头的基端部附近形成电接点，或者在与某些球状触头之间，在螺旋触头的前端部附近形成电接点，这样，每组球状触头与螺旋触头的接点位置不同，存在难以确保稳定的电连接的问题。

另一方面，容易想到，如果增大半导体自身的外加压力从而增强各个球状触头与螺旋触头之间的接点压力，就可以得到稳定的电连接。

但是，由于可以施加在半导体上的外加压力有限制，更何况如果考虑到半导体的破损等，外加压力最好更小，以及，如果增加接点个数，相应程度的一个接点压力就会变小，也会限制给各个接点充分的接点压力等等理由，增大施加在半导体上的外加压力的方法未必是良策。

发明内容

本发明是为了解决上述现有课题而完成的，其目的在于提供一种连接装置，可以在使检查装置一侧的各个螺旋触头与半导体等电子部件一侧的各个球状触头之间的接点压力减少的状态下，使其间稳定地电连接。即，既使螺旋整体的弹簧压力一定(固定)，也可以通过本发明使接触部分极小化，增加单位面积的接触压力，容易除去接点表面的涂层。

本发明的连接装置，其用于进行形成漩涡状的螺旋触头与设置在电子部件上的外部连接端子之间的连接，其特征在于，上述螺旋触头从卷曲开始端到卷曲终止端以一定(固定)的宽度尺寸或者对应触头的长度按比例变化的宽度尺寸而形成；在上述卷曲开始端和卷曲终止端之间，以与上述一定的宽度尺寸或者对应上述长度按比例变化的宽度尺寸不同的宽度尺寸形成不连续接点部；上述不连续接点部分由从上述触头的侧部向上述漩涡的中心方向或外围方向突出的凸部、或切除上述触头的一部分后形成的缺损部形成。

在本发明的连接装置中，由于设置在螺旋触头上的不连续接点部优先与外部连接端子(球状触头)接触，因此可以使螺旋触头与外部连接端子之间的电特性保持一定。即，可以防止在排列的多个螺旋触头与同样排列的多个外部连接端子之间产生的电特性在每个接点上都有很大的不同。因此，作为半导体检查用插座使用时，可以高可信度地检查半导体。

在上述装置中，可以通过接点使设置在螺旋触头上的不连续接点部与外部连接端子(球状触头)接触。

在上述装置中，上述不连续接点部最好设置在上述螺旋触头的前端部的附近。

此外，多个上述不连续接点部最好设置在上述螺旋触头上。

在上述装置中，由于可以设置多个接点，因此可以确保更加稳定的连接。

进而，优选的是在通过上述螺旋触头的漩涡的中心与上述不连续接点部相对的位置上形成比上述螺旋触头的通常宽度尺寸窄的窄幅区域。

在上述装置中，可以在不连续接点部上施加扭矩，不连续接点部可以通过一点与外部连接端子接触。

此外，上述外部连接端子被形成为例如BGA、LGA、椭圆体形或锥体形中的任意一种。

发明效果

在本发明的连接装置中，作为形成在连接装置一侧的螺旋触头上的不连续接点的凸部，可以通过与半导体一侧的球状触头局部接触来确保两者间的电连接。特别是，由于螺旋触头与球状触头的连接是通过上述凸部进行的，所以可以稳定其间的电连接。

附图说明

图1是表示为确认电子部件动作而进行的试验中所使用的检查用插座的立体图；

图2表示对应图1中2-2线的剖面图，是表示电子部件安装在检查用插座内部的状态的剖面图；

图3是表示作为本发明主要部分的螺旋触头的第一实施例的平面图；

图4是表示将螺旋触头与球形触头之间部分扩大所表示的对应图3的a-a线的剖面图，A是连接前的状态，B是连接后的状态；

图5是表示螺旋触头的第二实施例的平面图；

图6是表示螺旋触头与球形触头的连接状态的对应图5的b-b线的剖面图；

图7是表示螺旋触头的第三实施例的平面图。

具体实施方式

图1是表示为确认电子部件动作而进行的试验中所使用的检查用插座的立体图，图2是表示对应图1中的2-2线的剖面图，是表示电子部件安装在检查用插座内部的状态的剖面图。

如图1所示，检查用插座10由底座11，以及，通过设置在该底座11一个边缘上的铰链部13支撑并可自由旋转的盖体12构成。上述底座11及盖体12由绝缘性树脂材料等形成，在上述底座11的中心部位形成凹向图示的Z2方向的装载区域11A。并且，可以在上述装载区域11A内安装半导体等电子部件1。此外，在底座11的其他边缘上形成有被锁部14，在盖体12上设置与上述被锁部14卡合的锁部15。

如图2所示，该检查用插座10将下表面上呈矩阵状(也称为格子状或基盘的栅格状)配置多个球状触头(外部连接端子)1a的电子部件1作为检查对象。

如图2所示，在上述装载区域11A中，对应上述电子部件1的球状触头1a设置有形成预定尺寸，并从装载区域11A的表面贯穿到底座11的内表面的多个凹部(通孔)11a。上述凹部11a的上表面(装载区域11A的表面)上设置有触头形成为漩涡状的螺旋触头(连接端子)20。

在上述凹部11a的内壁面上形成有实施了电镀的导通部17(参照图4B)。此外，导通部17的上端与上述螺旋触头20的上述基部21通过例如导电性粘合材料连接。并且，上述凹部11a的下方开口端通过连接在上述导通部17上的连接端子18封住。

如图2所示，在上述底座11的下方设置有具有多个布线图形或其他电路部件的印刷线路板30，上述底座11固定在该印刷线路板30上。在上述印刷线路板30的表面上设置有与设置在上述底座11的底面上的连接端子18相对的对向电极31，上述各连接端子18分别与各对向电极31接触，由此，通过检查用插座10将电子部件1与印刷线路板30电连接。

另一方面，在检查用插座10的盖体12的内表面的中央位置，和上述装载区域11A相对向地设置有将电子部件1按向图示下方的凸状的按压部12a。此外，在与上述铰链部分13相反的一侧的位置上形成有锁部15。

在上述盖体12的内表面与按压部12a之间设置有由在远离盖体12的内表面的方向上对按压部12a施加压力的螺旋弹簧等构成的施压部件(未图示)。因此，将电子部件1装入上述凹部11a内并关闭盖体12，并使锁部15卡合在上述被锁部14上并锁住时，就可以在将电子部件1弹性地按压在接近装载区域11A的表面的方向上(Z2方向)。

上述底座11的装载区域11A的大小与上述电子部件1的外形大致相同，将电子部件1安装在上述装载区域11A中并锁住盖部12时，就可以使电子部件1一侧的各球状触头1a与检查用插座10一侧的各螺旋触头20准确地对应定位。

(实施例1)

图3是表示作为本发明主要部分的螺旋触头的第一实施例的平面图，图4是表示将螺旋触头与球形触头之间部分扩大的对应图3的a-a线的剖面图，A表示连接前的状态，B表示连接后的状态。

图3所示的螺旋触头20A形成在同一平面上，在其外方向上具有以四角形状包围并支撑上述螺旋触头20A的基部21。并且，上述基部21被固定在上述凹部11a的上方的开口端的边缘。

如图3所示，在螺旋触头20A中，卷曲开始端22设置在上述基部21一侧，从该卷曲开始端22开始漩涡状延伸的前端一侧的卷曲终止端23位于上述凹部11a的中心。

作为第一实施例，图3所示的螺旋触头20A中，上述卷曲开始端22的宽度尺寸形成为W0，卷曲终止端23的宽度尺寸形成为比上述宽度尺寸W0略窄的宽度尺寸W1(W0＞W1)。上述螺旋触头20A的宽度尺寸作为整体连续地形成为：从卷曲开始端22的宽度尺寸W0开始到卷曲终止端23的宽度尺寸W1为止与其长度成比例并以一定的比例渐渐变窄。

而且，如果螺旋触头20的卷曲开始端22与卷曲终止端23之间的全长为L，从卷曲开始端22开始到朝向卷曲终止端23的任意位置为止的长度为X(但是，0≤X≤L)，则上述任意位置X上的螺旋触头20的宽度尺寸可以用下式1表示。

(式1)

$W=\frac{W1-W0}{L}\·X+W0$

但是，上述第一实施例中所示的螺旋触头20A中，上述卷曲开始端22与卷曲终止端23之间设置有不连续接点部24，该不连续接点部24形成为与根据上述式1按一定比例形成的宽度尺寸不同的宽度尺寸。即，不连续接点部24是作为从螺旋触头20A的侧部向中心方向突出在同一平面上的凸部而被形成的(内凸结构)。

此外，螺旋触头20的宽度尺寸W也可以如上所述，但本发明并不仅限于此，也可以在整体上按一定的宽度尺寸(W0＝W1)形成卷曲开始端22的宽度尺寸W0与卷曲终止端23的宽度尺寸W1。并且，如果可以维持Z方向上的弹性强度，并不排除整体上的形状按W0＜W1形成的螺旋触头。

如图4B所示，盖体12的锁部15锁在底座11的被锁部14上时，由于电子部件1通过上述按压部12a被压在图示下方，因此上述各球状触头1a将各螺旋触头20A压向凹部11a的内部方向(图示下方)。同时，螺旋触头20A的外形变形为从卷曲终止端23展开到卷曲开始端22的方向(从漩涡中心向外方)，并卷起为将上述球状触头1a的外表面包住，从而将各球状触头1a和各螺旋触头20A电连接。

即，上述各球状触头1a和各螺旋触头20构成了将电子部件1与印刷线路板30上的其它电子电路电连接的连接装置。

此时，由于上述螺旋触头20A的不连续接点部24在宽度方向上突出形成，所以优先使上述不连续接点部24的前端角部接触上述球状触头1a的表面。即，螺旋触头20A与球状触头1a通常可以通过不连续接点部24的前端角部与球状触头1a的表面的接点P电连接，卷曲开始端22与上述接点P的距离可以设为一定。由此，可以将每次连接时容易产生差异的接触电阻等电特性的变动抑制到很小，因此可以使螺旋触头20A与球状触头1a之间稳定地电连接。

此外，这种情况下的上述接点P的接触大小最好在直径100μm以下。

此外，上述不连续接点部24的形成位置优选的是在卷曲终止端23附近，更优选的是在螺旋触头20A的终止端23的最后一圈以内。但是，并不排除在卷曲终止端23的附近以外的部分，即在卷曲开始端22附近的周边部分一侧形成不连续接点部分24。

此外，如图3所示，在处于介于中心轴O与上述不连续接点部24之间并相对的附近，且仅比上述不连续接点部24向外侧一圈的位置上，形成具有比上述螺旋触头20A的通常的宽度尺寸(基于上述式1以一定比例形成的宽度尺寸W或者上述一定的宽度尺寸)窄的宽度尺寸的窄幅区域S。

如果形成上述窄幅区域S，当球状触头1a接触螺旋触头20A的表面时，如图4B所示，首先螺旋触头20A的上述窄幅区域S被设定为其内侧比外侧更向图示的Z2方向倾斜压下的倾斜姿势。此时，在上述螺旋触头20A的窄幅区域S内施加沿图示顺时针方向的扭矩M。并且，由于在夹着中心轴O与上述窄幅区域S的相对的部分上也在图示逆时针方向上产生与上述同样的扭矩M，因此螺旋触头20A的不连续接点部24也与上述同样被设定为内侧低的倾斜姿势。

由此，图4B所示的不连续接点部24的前端角部容易接触上述球状触头1a的表面，并可以在上述不连续接点部分24的前端角部与上述球状触头1a的表面之间形成接点P。由此，在螺旋触头20A与球状触头1a之间的接点压力小的情况下，即使在设置在电子部件1上的多个球状接点部与设置在检查用插座10上的多个螺旋触头20A之间进行连接的情况下，由于各球状触头1a与各螺旋触头20A通过形成在各自之间的接点P而接触，因此可以稳定其间的电连接。

(实施例2)

图5是表示螺旋触头的第二实施例的平面图，图6是表示螺旋触头与球状触头的连接状态的图5的b-b线剖面图。

图5中，作为第二实施例所示的螺旋触头20B与上述第一实施例所示的螺旋触头20A的不同点在于不连续接点部24不是向漩涡的中心方向而是向外周方向形成突出的凸部(外凸结构)。

如图6所示，第二实施例所示的螺旋触头20B中，也与上述同样，如果将电子部件1向Z2方向压入，螺旋触头20B的不连续接点部24的前端角部与球状触头1a的表面接触，形成接点P，并通过接点P进行电连接。由此，与第一实施例相同，可以稳定螺旋触头20B与球状触头1a之间的电连接。

此外，第二实施例所示的螺旋触头20B特别是在球状触头1a的直径小时或是Z2方向上的接点压力大、螺旋触头20B上作用着较大的扭矩时有效。

(实施例3)

图7是表示螺旋触头的第三实施例的平面图。

第三实施例所示的螺旋触头20C与上述第一、第二实施例所示的螺旋触头20A、20B不同，不连续接点部24并不是凸部，而是切除其漩涡状的一部分而形成的缺损部。即使上述不连续接点部分24是这样的缺损部，不连续接点部分24也可以与球状触头1a的表面部分地接触，并形成与上述同样的接点P。由此，与第一、第二实施例相同，可以稳定螺旋触头20C与球状触头1a之间的电连接。

在上述第一及第二实施例中，由于形成为凸部的不连续接点部分24是在二维的同一平面内形成的结构，因此可以用光刻(フオトリソ)等一般加工方法容易地形成。

此外，在上述实施例中，说明了不连续接点部24形成在螺旋触头20上的一处的情况，但本发明并不仅限于一处，也可以在多处形成不连续接点部24。这样，如果设置多个不连续接点部分24，由于形成了多个接点P，可以进一步稳定螺旋触头20与球状触头1a之间的电连接。

此外，在上述任一实施例中，使用球状触头(BGA；球状栅格阵列)对检查用插座一侧的触头进行了说明，但本发明并不仅限于此，也可以使用例如LGA(平板栅格阵列)、或者椭圆体形、圆锥体形或多角锥体形的触头。

Claims (5)

1.一种连接装置，其用于进行形成为漩涡状的螺旋触头与设置在电子部件上的外部连接端子之间的连接，其特征在于，

所述螺旋触头从卷曲开始端到卷曲终止端以一定宽度尺寸或者对应所述触头的长度按比例变化的宽度尺寸形成；

在所述卷曲开始端和卷曲终止端之间，以与所述一定的宽度尺寸或者对应所述长度按比例变化的宽度尺寸不同的宽度尺寸形成不连续接点部；

所述不连续接点部分由从所述触头的侧部向所述漩涡的中心方向或外围方向突出的凸部、或者切除所述触头的一部分后形成的缺损部形成。

2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述不连续接点部设置在所述螺旋触头的前端部的附近。

3.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，多个所述不连续接点部设置在所述螺旋触头上。

4.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，在通过所述螺旋触头的漩涡的中心与所述不连续接点部相对的位置上形成有比所述螺旋触头的通常的宽度尺寸窄的窄幅区域。

5.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述外部连接端子被形成为BGA、LGA、椭圆体形或锥体形中的任意一种。

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