CN1248369C - 接触具及使用该接触具的电连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接触具及使用该接触具的电连接装置，它不仅可以与突起的电极相接触，而且制造起来很简单。本发明的接触具包括具有开口的基座，以及从该基座往开口内延伸的1个以上的接触片；该接触片为了至少与突起的电极外周的一部分相接触，而具有朝向开口的中心侧的接触缘部分。

Description

接触具及使用该接触具的电连接装置

                          技术领域

本发明是关于一种接触具及使用该接触具的电连接装置，尤指接触配线基板或半导体集成电路等所具备的突起电极。

                          背景技术

配线基板、接触基板、半导体集成电路及显示用基板等被连接体，一般而言具备：与对方的连接体如具有检查装置的电子电路、连接部或配线的其它配线基板，以及将配线基板与其它连接体相连接的接触基板等以电气相连接的多个突起电极。

该种突起电极的形状有球状、半球状、圆锥状、角锥状、具有半球形顶部的圆锥状或角锥状等，由此将其顶部挤压至对方的连接体的连接部、配线、电极等连接处，而与对方的连接体以电气相连接，或是利用探针(probe)、探针组件等接触具与对方的连接体以电气相连接。

但是，将突起电极的顶部挤压至对方的连接体的连接部时，将无法避免地压坏突起电极的顶部，尤其是头顶。由于以往的接触具具有将其顶端挤压至突起电极的顶部的构造，因此无法避免压坏突起电极的顶部，尤其是头顶。

为解决上述问题，所以提出了一种在带状配线的一端具有环状(ring)接触部的接触具。不过，由于该接触具本身为立体形状，必须经过多个复杂步骤才可以制造，而且并不确实与突起电极的接触部相接触。

本发明的目的在于不仅确实与突起电极相接触，而且制造起来简单。

                          发明内容

本发明的接触具包括具有开口的基座，以及从该基座向前述开口内延伸的1个以上的接触片；该接触片为了至少与突起电极外周的一部分接触，而具备朝向前述开口的中心侧的接触缘部。

为了至少让突起电极的顶端部分比接触具的接触缘部分还接近开口的中央侧，接触片及突起电极将相对位移，且相互挤压。通过这种方式，突起电极至少将其顶端部的侧面挤压接触具的接触缘部并且与之相接合，不过，突起电极的头顶并不会被接触具挤压。

由于接触具本身为平面形状，故可以采用例如使用如光阻剂(photoresist)制作的适当光罩(mask)的电镀技术或蚀刻技术等加以制造。

结果，利用本发明的接触具，并不会接触到突起电极的头顶，不仅确实接触突起电极，而且制造起来简单。

接触具包括为了共同形成至少容纳前述突起电极的头顶的容纳空间，而在前述开口的中心周围以旋转对称的方式配置的多个前述接触片。通过这种方式，可以利用多个接触片来决定接触具及突起电极的相对位置，所以并不会接触到突起电极的头顶，即可更确实地与突起电极相接触。

上述的接触片具有：从上述的基座沿着该基座的内侧缘部在前述开口内延伸的臂部，并与该臂部的顶端结合为一体，且具有前述接触缘部的接片部；前述接触缘部也可以从该臂部与前述接片部的结合处起，向前述臂部的伸展方向的前方及后方以弧状延伸。通过该方式，接触缘部被突起电极挤压时，臂部会弹性变形，接触缘部则随着沿着突起电极的侧面延伸，而将接片部更好地接触突起电极。

接触具包括多个前述接触片，前述多个接触片为了共同形成至少容纳前述突起电极的头顶的容纳空间，将前述接触缘部朝向前述开口的中心侧也可以。通过这种方式，由于利用多个接触片来决定接触具及突起电极的相对位置，所以并不会接触到突起电极的头顶，就可以更好地与突起电极相接触。

上述接触缘部也可以在连接该接触缘部的两端的方向作相对位移。通过该方式，如果是具有圆锥状顶部的突起的电极，接触缘部会随着臂部的弹性变形，由形成开口中心侧的端部开始与突起电极的侧面相接触，最后形成螺旋部分而接触突起电极，其结果可以更好地接触突起电极。

上述接触缘部也可以作相对位移，来使离该臂部与前述基座的结合处较近的端部比离该结合处较远的端部更接近前述开口的中心侧。通过这种方式，如果是具有圆锥状顶部的突起电极，随着臂部的弹性变形，接片部也将形成螺旋的部分而变形，所以接触缘部就更好地与突起电极相接触。

在优选实施例中，接触具包括为了共同形成至少容纳前述突起电极头顶的容纳空间，而在前述开口的中心周围以旋转对称方式配置的一对上述接触片；上述开口的形状有圆形、长圆形或椭圆形；各接触片有：从前述基座沿着前述基座的内侧缘部在前述开口内延伸的臂部，以及从该臂部的顶端至少往与该臂部相反方向朝该臂部的内侧延伸、且具有接触缘部的接片部；两接片部将前述接触缘部朝向前述开口的中心侧；前述接触缘部以弧状延伸，而且互相发生位移为越靠近所述臂部和所述基座的结合处的部位越位于所述开口的中心侧。

在优选实施例中，前述开口的形状为长圆形或椭圆形，各臂部从前述基座沿着前述基座的内侧缘部，也就是沿着往前述开口的长轴方向延伸的内侧缘部向前述的开口内延伸；前述接触缘部从前述臂部与前述接片部的结合处起，向前述臂部伸展方向的前方及后方以弧状延伸。

本发明的电接触装置，包括具有电绝缘性的薄片，且在其厚度方向上具有1个以上贯穿的孔穴的薄片状构件；以及具有前述构造的1个以上的接触具，为了能够将接触片的至少顶端部与前述孔穴相对，而在基座处配置在前述薄片状构件的一侧的面上。利用该电接触装置可以得到关于接触具的上述的作用和效果。

在优选实施例中，电接触装置还包括将前述薄片状构材的前述孔穴留出间隔，并贯穿所间隔处，且在前述接触具的基座上以电气相连接的一对导电性连接销。

                          附图说明

图1是本发明的接触具第1实施例的俯视图。

图2是表示使用图1所示的接触片的电接触装置及其使用状态的主要部分的剖视斜视图。

图3是表示使用图1所示的接触片的其它电接触装置及其使用状态的主要部分的剖视图。

图4是为本发明的接触具第2实施例的俯视图。

图5是为图4所示的接触片的斜视图。

图6是表示使用图4所示的接触片的电接触装置及其使用状态的主要部分的斜视图。

图7是为本发明的接触具第3实施例的俯视图，(A)是表示将接触缘部向一边相对位移的例子，(B)是表示将接触缘部向另外一边相对位移的状态。

图8是为本发明的接触具第4实施例的俯视图，(A)是表示将突起电极与接触缘部的基端部侧处相接触的例子，(B)是表示突起电极与接触缘部的顶端部相接触的状态。

图9是为本发明的接触具第5实施例的俯视图，(A)是表示将突起电极与接触缘部的基端部侧相接触的例子，(B)是表示突起电极与接触缘部的顶端部相接触的状态。

图10是为本发明的接触具第6实施例的俯视图。

图11是为本发明的接触具第7实施例的俯视图。

                              具体实施方式

参照图1及图2，将接触具10配置在具电绝缘性的基板20上，以便将配线基板12所具有的突起电极14及电接触装置16的连接销18以电气相连接。突起电极14将圆锥形头部22视为从配线基板12的单面突出来的连接销所形成。

基板20在其下面具有多个配线，而且在配置接触具10处有椭圆形或长圆形的贯通孔24。在图标的例中，可以将基板20利用如聚醯亚胺树脂，制作成如薄片或薄膜般的薄板形状，也可以利用硬质树脂制作成厚板形状。连接销18由导电性金属材料制成，而且在厚度方向贯穿基板20，而与基板的配线以电气相连接。

接触具10包括：具有比基板20的贯通孔24更大的眼状基座30，以及由基座30以悬臂梁状延伸的一对接触片32；整体利用导电性金属材料一体成形地制成薄板形状。

基座30的中央具有几乎与基板20的贯通孔24相同大小的椭圆形或长圆形的开口34。开口34由向其长轴方向延伸的一对带状长片部36，以及向短轴方向延伸的一对短片部38所形成。

两接触片32在开口34的中心周围以旋转对称的方式形成。各接触片32包括：从基座30的短片部38沿着基座30的长片部36的内侧，向开口34的长轴方向，在开口34内延伸的一对带状臂部40，以及从各臂部40的顶端部向开口34的短轴方向，在臂部40的内侧以弧状延伸的接片部42。

各接片部42从与臂部40的结合处，向臂部40的伸展方向的前方及后方以弧状延伸，而且将弧状的内侧缘部当做与突起电极14的头部22的侧面相接触的接触缘部44，同时将接触缘部44朝向开口34的中心侧，以便形成容纳包括突起电极14的头顶的顶端部的容纳空间46。

两接片部42的接触缘部44具有相同曲率半径。不过，两接触缘部44在连接接触缘部44的两端的方向(开口34的短轴方向)相对位移。在图标的例子中，两接触缘部44将产生位移，以使离臂部40与基座30的结合处较近的端部比离前述结合处较远的端部更接近开口34的中心侧。

由于接触具10本身为平面形状，所以可以采用例如使用如光阻剂制的适当光罩的电镀技术或蚀刻技术等，并不需要复杂的作业步骤，而只用简单的方法即可制造。

如图2所示，将接触具10在其基座30的短片部38中，利用如焊剂的导电性接合剂于连接销18的上端接合，而将电接触装置16加以组装。不过，因为在基座30的短片部38形成可容纳连接销18上端部的孔穴，所以也可以从其上方将连接销18及短片部38接合。另外也可以将连接销18与接触具10一体成形地制造。

将电接触装置如上组装后，配线基板12和基板20将相对位移，以便容纳突起电极14的头部22，尤其是顶端(头顶)在容纳空间46。

通过这种方式，突起电极14的头部22的侧面被挤压至接触具10的接触缘部44，接触具10主要在各接触片32的臂部40弹性变形。因此，接触具10将与突起电极14相接触，而且接触具10的接触痕迹将形成于突起电极14的头部22的侧面。不过，突起电极14的头顶并不会被接触具10挤压，所以头顶不会被压坏。

当接触片32在开口34的中心的周围以旋转对称的方式形成，或是弧状的接触缘部44朝向开口34的中心侧时，由于利用接触片32来决定接触具10与突起电极14的相对位置，故突起电极14的头顶不会接触到接触具10，即可让接触具10与突起电极14更好地接触。

而且，当接触缘部44从臂部40及接片部42的结合处起，向臂部40的伸展方向的前方及后方以弧状延伸，接触缘部44被突起电极14挤压时，臂部40会弹性变形，接片部42的接触缘部44则随之沿着突起电极14的侧面延伸，而更好地接触突起电极14。

再者，接触缘部44在开口34的短轴方向相对位移时，接触缘部44会随着臂部40的弹性变形，由位于开口34中心侧的端部起开始与突起电极14的头部22的侧面接触，最后接触缘部44会形成螺旋部分而与突起电极14相接触，其结果使其更好地接触突起电极14。

尤其当两接触缘部44相对位移，以使离臂部40与基座30的结合处较近的接触缘部44的端部比离该结合处较远的端部更接近开口34的中心侧时，接触缘部44中，首先接近开口34的中心的端部会接触突起电极14的侧面，而另外一端部并不会接触突起电极14，所以随着臂部40的弹性变形，接触缘部44将形成螺旋部分，从而使得接片部42变形，故接触缘部44更好地接触突起电极14。

参照图3，将接触具10配置于配线基板12及50的间，它被使用作为连接两个配线基板12、50的电接触装置52的连接部。

在基板20的下面重叠放置如橡胶板的弹性板54的状态下配置电接触装置52。接触具10所连接的连接销18以厚度方向贯穿弹性板54。

配线基板12及50各自具有连接突起电极14及连接销18的配线56及58。

电接触装置52中，当突起电极14被接触具10挤压时，接触具10的接触片32不仅会弹性变形，弹性板54也会压缩变形。通过这种方式吸收作用于接触具10的过度载荷(overdrive)。

参照图4和图5，接触具60除了整体形状为圆形之外，其与接触具10具有相同形状及构造。因此，基座62及其开口64为圆形，各接触片66的臂部68以弧状向基座62内侧延伸，且将各接触片66的接片部70其弧状弯曲的内侧缘部当做接触缘部72。

两接触片66将产生位移，以便让所对应的臂部68的端部比另一侧的端部还接近于开口64的中心侧，而且利用两接片部70，形成容纳包括突起电极74的头顶的顶端部的容纳空间76。由于接触具60为圆形，臂部68的长度大小比椭圆形或长圆形的接触具10的臂部40短。

将使用接触具60的电接触装置78的主要部位图示于图6。在形成于基板80上的导电性通孔(through hole)82，利用导电性接合剂接合在基座62上。通孔82的内径大小几乎与基座62的开口64相同，而且将其视为基板80的贯通孔进行作用。通孔82也可以与接触具60一体成形地制造。

图示的例子中，突起电极74形成具有半球状头部84的圆锥形，而且利用圆形板状的座86组装在未图示的配线基板上。

接触具60及突起电极74相对挤压时，接触具60也会与接触具10具有相同的作用。

为了让接触缘部的两端部当中，离臂部和基座的结合处较近的端部比离该结合处较远的端部更接近基座的开口的中心侧，所以通过两接触缘部相对位移所得的前述作用和效果将在图6中清楚地表示。现将其说明如下。

接触具60及突起电极74相对挤压时，两接触缘部72中，接近开口64的中心的端部会先接触到突起电极74的侧面，然后随着臂部68的弹性变形，接片部70会缓缓倾斜变形，最后接触缘部72将形成螺旋的一部分，而使得接片部70倾斜变形。通过这种方式，由于接触缘部72在一部分的螺旋中接触到突起电极74，所以接触缘部72和突起电极74的接触长度将会加大。

不过，上述任一接触具可以不让两接触缘部如上述般的位移，和前述相反地(例如离臂部与基座的结合处较远的端部比离该结合处较近的端部更接近基座的开口的中心侧)位移也可以。

参照图7(A)及图7(B)，接触具90包括圆形基座92，和从基座92向其圆形开口94内延伸的一对接触片96，整体用导电性金属材料一体成形地制成薄板形状。

两接触片96具有：从基座92朝向开口94的中央延伸的臂部98，以及从臂部98的顶端以略微弧状地延伸的半圆形接片部100；将两接片部100的内侧缘部当做接触缘部102，同时，利用两接触缘部102形成容纳包括突起电极14(或74)的头顶的顶端部的容纳空间104。

两接触片96于开口94的中心周围以旋转对称的方式形成，而两接触缘部102则在开口94的直径方向位移。于图7(A)中，各接触缘部102为了使其顶端侧比臂部98侧还靠近开口94的中心，故相对位移。相对地，在图7(B)中，各接触缘部102为了使其顶端侧比臂部98侧还远离开口94的中心，而相对位移。

该接触具90与前述接触具10及60具有相同的作用，同时也可以得到相同的效果。

参照图8(A)和图8(B)，接触具110除了从圆形基座112向其圆形开口114内延伸的一对接触片116具有J字母的形状外，其与接触具90具有相同形状及构造。将各接触片116的整体视为兼具臂部的接片部118进行作用。

将两接片部118的内侧缘部当做接触缘部120，同时，利用两接触缘部120形成容纳包括突起电极14(或74)的头顶的顶端部的容纳空间124。

两接触缘部120在图8(A)中，突起电极14为了接触接触缘部120的基端部(基座112)侧，而留出间隔；在图8(B)中，突起电极14为了接触接触缘部120的顶端部，而留出间隔。

该接触具110与前述接触具60及90具有相同的作用，同时也可以得到相同的效果。

参照图9(A)及图9(B)，接触具130除了从圆形基座132向其圆形开口134内延伸的一对接触片136具有L字母的形状的外，其与接触具90、110具有相同形状及构造。将各接触片136的整体视为兼具臂部的接片部138进行作用。

将两接片部138的内侧缘部当做接触缘部140，同时，利用两接触缘部140形成容纳包括突起电极14(或74)的头顶的顶端部的容纳空间142。

两接触缘部140在图9(A)中，突起电极14为了接触接触缘部140的基端部(基座132)侧，而留出间隔；于图9(B)中，突起电极14为了接触接触缘部140的顶端部，而留出间隔。

该接触具130除了各接触片136在两处与突起电极14(或74)相接触外，与前述接触具90及110具有相同作用，同时也可以得到相同效果。

参照图10，接触具150由于与基座152一体结合的臂部158，以及与臂部158的顶端一体结合的弧状接片部160，而使得从圆形基座152向其圆形开口154内延伸的一对接触片156具有Y字母的形状外，其与接触具90具有相同形状及构造。

两接片部160在其长轴方向的中央，与臂部158相结合，而且将内侧缘部当做接触缘部162，同时，利用两接触缘部162，形成容纳包括突起电极14(或74)的头顶的顶端部的容纳空间162。各接触缘部162，为了使其一端部比另一端部还接近开口154的中心而发生位移。

该接触具150与前述接触具90具有相同作用，同时可以得到相同效果。

参照图11，接触具170是从圆形基座172向其圆形开口174内以直线状延伸的4个接触片176呈风车状配置。将各接触片176的整体视为兼具臂部的接片部178进行作用。

将接片部178的宽度方向的一边侧缘部当做向着开口174的中央的接触缘部180，同时，利用4个接触缘部180，形成容纳包括突起电极14(或74)的头顶的顶端部的容纳空间182。

前述任一实施例均使用多个接触片，不过，本发明也可适用于具备单一接触片的接触具。而且，若接触具具备弧状接片部时，虽然利用从臂部向基座与臂部的结合处延伸的缘部区域，以及从臂部更进一步向顶端侧延伸的缘部区域而形成接触缘部，不过，也可以只利用该等的任何一边形成接触缘部亦可。

本发明并不受限于前述实施的例子，只要不脱离其主旨，可以进行各种变换。

                         符号说明

10、60、90、110、130、150、170           接触具

12、50      配线基板             14、74  突起电极

16、52、78  电接触装置           18      连接销

20、80      基板                 22、84  突起电极的头部

24          贯通孔

30、62、92、112、132、152、172  基座

32、66、96、116、136、156、176  接触片

34、64、94、114、134、154、174  开口

40、68、98、158                 臂部

42、70、100、118、138、160、178 接片部

44、72、102、120、140、162、180 接触缘部

46、76、104、124、142、164、182 容纳空间

36  长片部              38      短片部

54  弹性板              56、58  配线

82  通孔                86      座

Claims (8)

1.一种接触具，其特征在于，其中所述接触具包括：具有开口的基座，以及从该基座向所述开口内延伸的1个以上的接触片；所述接触片为了至少能够与突起电极外周的一部分接触，而具备朝向所述开口的中心侧的接触缘部。

2.如权利要求1所述的接触具，其特征在于，其中所述接触具包括为了共同形成至少容纳所述突起电极的头顶的容纳空间，而在所述开口的中心周围以旋转对称的方式配置的多个所述接触片。

3.如权利要求1或权利要求2所述的接触具，其特征在于，其中所述接触片具有：从所述基座沿着所述基座的内侧缘部于所述开口内延伸的臂部，以及与该臂部的顶端结合为一体、且具有所述接触缘部的接片部；所述接触缘部从该臂部与所述接片部的结合处起，向所述臂部的伸展方向的前方及后方以弧状延伸。

4.如权利要求3所述的接触具，其特征在于，其中所述接触缘部在连接该接触缘部的两端的方向产生相对位移。

5.如权利要求4所述的接触具，其特征在于，其中所述接触缘部产生相对位移，以使离所述臂部与所述基座的结合处较近的端部比离该结合处较远的端部更接近于所述开口的中心侧。

6.如权利要求1所述的接触具，其特征在于，其中所述接触具包括为了共同形成至少能够容纳所述突起电极头顶的容纳空间，而在所述开口的中心周围以旋转对称的方式配置的一对所述接触片；

所述开口的形状有圆形、长圆形或椭圆形；

所述各接触片包括：从所述基座沿着所述基座的内侧缘部于所述开口内延伸的臂部，以及从该臂部的顶端至少往与该臂部相反方向在该臂部的内侧延伸、且具有接触缘部的接片部；

两接片部将所述接触缘部朝向所述开口的中心侧；

所述接触缘部以弧状延伸，而且互相发生位移为越靠近所述臂部和所述基座的结合处的部位越位于所述开口的中心侧。

7.如权利要求6所述的接触具，其特征在于，其中所述开口的形状为长圆形或椭圆形；

各臂部从所述基座沿着所述基座的内侧缘部，也就是沿着向所述开口的长轴方向延伸的内侧缘部在所述开口内延伸；

所述接触缘部从所述臂部与所述接片部的结合处起，向所述臂部伸展方向的前方及后方以弧状延伸。

8.一种电连接装置，其特征在于，其中所述电连接装置包括具电绝缘性的薄片，且于其厚度方向上具有1个以上贯穿的孔穴的薄片状构件，以及权利要求1至7的任一项的1个以上的接触具，其为了将接触片的至少顶端部与所述孔穴相对，而在基座处配置在所述薄片状构件的一侧的面上。

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