JP2002340932A - 電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバードライブの最大量を制限して、
接触子ユニットの損傷を防止することにある。 【解決手段】 電気的接続装置は、複数の導電性領域を
電気絶縁性のシートに形成し、導電性領域に接続された
複数の接触子ユニットを導電性領域又はシートの一方の
面に片持ち梁状に配置し、突起電極を各接触子ユニット
に形成し、接触子ユニットに個々に対応されかつ突起電
極より軟質の材料から形成された複数の突起部をシート
の側の接触子ユニットの箇所及びシートの一方の面の少
なくとも一方に配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路のような
平板状被検査体の通電試験に用いる電気的接続装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路のような平板状被検査体は、プ
ローブカードのような電気的接続装置を用いて通電試験
をされる。通電試験の際、被検査体は、その電極に電気
的接続装置の接触子を押圧され、その状態で通電され
る。

【０００３】この種の電気的接続装置の１つとして、水
平部及び水平部の一端部から立ち上がる垂直部とにより
Ｌ字状に形成された複数の接触子ユニットを水平部が基
板と平行に伸びる状態に水平部の他端部において基板に
装着した技術がある（特開２０００−３４６８７８号公
報）。この技術において、各接触子ユニットは、基板に
片持ち梁状に支持されており、また垂直部が被検査体の
電極に押圧されたとき、水平部において弾性変形する。

【０００４】

【解決しようとする課題】この種の電気的接続装置にお
いては、垂直部の先端と被検査体の電極との間隔が不揃
いになることを避けることができない。垂直部の先端と
被検査体の電極との間隔は、垂直部の突出高さの不揃
い、被検査体の電極の高さ位置の不揃い、電気的接続装
置と被検査体との相対的な傾斜等により影響される。

【０００５】この種の電気的接続装置においては、特に
垂直部の突出高さが不揃いになることを避けることがで
きない。そのような場合、従来の電気的接続装置では、
接触子ユニットを被検査体に押圧したときに、被検査体
の電極に接触しない垂直部が存在することになる。

【０００６】これを避けるべく、接触子ユニットに作用
させるオーバードライブ量を大きくすると、水平部の弾
性変形量が大きくなりすぎ、その結果水平部が破損する
ことがある。特に、電鋳法（エレクトロフォーミング）
により製造された接触子ユニットは、金属線や金属板か
ら製造されたプローブに比べ脆弱であるから、水平部の
弾性変形量が大きすぎると、水平部において折損してし
まう。

【０００７】本発明の目的は、オーバードライブの最大
量を制限して、接触子ユニットの損傷を防止することに
ある。

【０００８】

【解決手段、作用、効果】本発明の係る電気的接続装置
は、フィルム状基板を含む。フィルム状基板は、電気絶
縁性のシートと、該シートに形成された複数の導電性領
域と、該導電性領域又は前記シートの一方の面に片持ち
梁状に配置されかつ前記導電性領域に電気的に接続され
た複数の接触子ユニットであってそれぞれが突起電極を
前記シートと反対の側に有する複数の接触子ユニット
と、前記接触子ユニットに個々に対応されかつ前記シー
トの側の前記接触子ユニットの箇所及び前記シートの一
方の面の少なくとも一方に配置された複数の突起部であ
って前記突起電極より軟質の材料からなる複数の突起部
とを含む。

【０００９】フィルム状基板は、配線基板のような支持
体に突起電極が支持体と反対側となる状態に装着され、
突起電極を被検査体の電極に押圧される。

【００１０】突起電極が被検査体の電極に押圧される
と、片持ち梁状の接触子ユニットは、弾性変形する。こ
の際、突起電極と被検査体の電極との間隔が小さい接触
子ユニットは、突起部がシート又は接触子ユニットに押
圧されて潰される。その結果、大きなオーバードライブ
を接触子ユニットに作用させることなく、突起電極と被
検査体の電極との間隔の不揃いが吸収され、接触子ユニ
ット、特にシートと平行に伸びる部分の損傷が防止され
る。

【００１１】前記突起部が前記接触子ユニットの前記突
起電極と反対側の箇所に配置されている場合、前記シー
トは前記突起部より硬質の板状部を前記突起部と対向す
る箇所に有することができる。そのようにすれば、突起
電極と被検査体の電極との間隔が小さい接触子ユニット
の突起部は板状部に押圧されて確実に潰されるから、接
触子ユニットに作用させるオーバードライブをより小さ
くすることができる。

【００１２】前記突起部は前記接触子ユニットの前記突
起電極と反対側の箇所に対向する前記シートの箇所に配
置されている場合、前記接触子ユニットは前記突起部よ
り硬質の板状部を前記突起部と対向する箇所に有するこ
とができる。そのようにすれば、突起電極と被検査体の
電極との間隔が小さい接触子ユニットの突起部は板状部
に押圧されて確実に潰されるから、接触子ユニットに作
用させるオーバードライブをより小さくすることができ
る。

【００１３】前記突起部は、半球状、円錐状、角錐状及
び板状から選択される形状を有することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】電気的接続装置１０は、矩形をし
た集積回路１２（図１０参照）の通電試験にプローブカ
ードと同様に用いられる。集積回路１２は、矩形の各辺
に該辺の方向に所定のピッチで配置された複数の電極１
４を有している。

【００１５】図１〜図１０を参照するに、電気的接続装
置１０は、円板状の支持体２０と、支持体の下面に配置
されたステンレス板のような板ばね２２と、板ばね２２
の下面に装着された台２４と、台２４の下側に配置され
たフィルム状基板２６と、フィルム状基板２６を支持体
２０に組み付けているリング状の押え板２８とを含む。

【００１６】支持体２０は、円板状の配線基板３０の中
央領域を上部及び下部補強板３２及び３４によりサンド
イッチ状に挟んで補強している。配線基板２０は、矩形
の断面形状を有する貫通穴３６と、貫通穴３６の周りを
伸びる下向きの円形の凹所すなわち段部３８とを中央領
域に有している。

【００１７】上部補強板３２は、配線基板３０の貫通穴
３６に嵌合された突部を中央に有している。下部補強板
３４は、円形の段部３８に配置されており、また貫通穴
３６に対向する貫通穴４０と、この貫通穴４０の周りの
凹所すなわち段部４２（図４参照）とを有している。段
部４２は、貫通穴４０に続きかつ下方に向く矩形の段部
である。この実施例においては、貫通穴３６，４０並び
に段部３８，４２は、板ばね２２の弾性変形を容易にす
る凹所として作用する。

【００１８】上部補強板３２及び下部補強板３４は、上
部補強板３２及び配線基板３０を貫通して下部補強板３
４にねじ込まれた複数のねじ部材４４により配線基板３
０に組み付けられている。

【００１９】配線基板３０は、複数の接続ランド４６を
段部３８の周りの下面に有していると共に、通電試験用
の電気回路に電気的に接続される複数のテスターランド
（図示せず）を上面外周部に有しており、接続ランド４
６とテスターランドとを配線４８（図８参照）により一
対一の関係に電気的に接続している。

【００２０】板ばね２２は、矩形の段部４２よりやや小
さい矩形の形状を有する中央領域５０（図４参照）と、
中央領域５０の各辺から外方へ突出する矩形の装着領域
５２（図４参照）とにより、中央領域５０において交差
する十字状に形成されている。板ばね２２は、中央領域
５０が矩形の段部４２と同軸となるように、各装着領域
５２において長方形のばね押え５４と複数のねじ部材５
６とにより下部補強板３４の下面に組み付けられてい
る。

【００２１】台２４は、その下面側を截頭四角錐形の凸
面とされており、また板ばね２２の中央領域５０を矩形
の組み付け板５８と共同してサンドイッチ状に挟んだ状
態に複数のねじ部材６０により板ばね２２の下面に組み
付けられている。台２４の凸面の頂部６２は、試験すべ
き集積回路の形状に類似した長方形の平坦面とされてい
る。

【００２２】図５に示すように、台２４の頂部６２に
は、下方に開口する凹所６４と、凹所６４の周りを伸び
る下向きの溝６６とが形成されている。凹所６４は台２
４の頂部６２よりやや小さい長方形の形状を有してい
る。

【００２３】図５から図１０に示すように、フィルム状
基板２６は、ポリイミドのような電気絶縁性のシート７
０の一方の面に帯状をした複数の配線７２を形成し、各
配線７２に長方形の座７４を半田のような導電性接着剤
により接着し、各座７４に接触子ユニット７６を装着
し、シート７０の他方の面に半球状をした複数の突起７
８（図８参照）を形成している。

【００２４】各配線７２は、台２４の頂部６２と相似の
矩形の中央領域から外方へ伸びており、中央領域側の端
部（すなわち、先端部）に座７４を装着している。配線
７２は、仮想的な矩形の辺毎の群に分けられており、配
線群毎にほぼ同じ方向へ伸びている。各座７４は、導電
性の金属材料により配線７２とほぼ同じ幅寸法に形成さ
れている。図示の例では、配線７２及び座７４は、導電
性領域として作用する。座７４を用いることなく接触子
ユニット７６を配線７２に装着してもよい。

【００２５】図５、図６、図７図９及び図１０に示すよ
うに、各接触子ユニット７６は、後端部において半田の
ような導電性接着剤により座７４に片持ち梁状に装着さ
れた導電性の板状部材８０と、板状部材８０の先端部か
らシート７０と反対側（下方側）に突出する導電性の接
触子すなわち突起電極８２とを備えており、板状部材８
０が頂部６２の中央側に向けてシート７０と平行に伸び
かつ突起電極８２が板状部材８０の先端側（頂部６２の
中央側）となる状態に座７４に片持ち梁状に装着されて
いる。

【００２６】各突起電極８２は、図示の例では四角錐状
の形状を有しているが、円錐形、半球状、棒状等、他の
形状を有していてもよい。各突起電極８２は、図５及び
図７に示すように板状部材８０に直接形成されていても
よいし、図９及び図１０に示すように導電性の座８４を
介して板状部材８０に形成されていてもよい。

【００２７】板状部材８０、突起電極８２及び座８４
は、メッキ、特に電鋳法（エレクトロフォーミング）に
より一体的に形成することができる。この場合、座７４
もメッキ、特に電鋳法により接触子ユニット７６と一体
的に形成してもよい。しかし、板状部材８０、突起電極
８２及び座８４を別部材として製造し、それらを半田の
ような導電性接着剤により接着してもよい。

【００２８】図８に示すように、各突起７８は、配線基
板３０の接続ランド４６及びフィルム状基板２６の配線
７２に対応されており、また対応する接続ランド４６に
対向する箇所に形成されていると共に、対応する配線７
２に電気的に接続されている。各突起７８は、半田のよ
うな導電性金属材料で形成することができる。各突起
も、角錐形、円錐形、棒状等、他の形状を有していても
よい。

【００２９】フィルム状基板２６は、シート７０が隣り
合う配線群の間の箇所において切除されていることによ
り、台２４の頂部６２に対応する仮想的な矩形の領域に
おいて交差する十字状の形に形成されている。

【００３０】フィルム状基板２６は、図５に示すように
台２４の凹所６４に接着剤８６を収容した状態で、接触
子ユニット７６が座７４から仮想的な矩形の中央側に向
けて片持ち梁状に伸びる状態にシート７０の中央領域に
おいて台２４の頂部６２に接着される。

【００３１】フィルム状基板２６は、また、各突起７８
が対応する接続ランド４６に接触された状態で、押え板
２８が複数のねじ部材８８により配線基板３０の下面に
組み付けられることにより、支持体２０に緩みのない状
態に装着される。

【００３２】シート７０を台２４に接着するとき、余分
な接着剤は台２４の溝６６に流れ込み、それによりフィ
ルム状基板２６が台２４に不規則に接着されることが防
止される。

【００３３】フィルム状基板２６が上記のように台２４
及び支持体２０に装着された状態において、各突起電極
８２は、板状部材８０、座７４、配線７２、突起７８、
接続ランド４６、配線４８を介して配線基板のテスター
ランドに電気的に接続される。

【００３４】配線基板３０、上部補強板３２、下部補強
板３４、台２４、押え板２８は、セラミック、合成樹
脂、電気絶縁性金属材料等の電気絶縁材料により形成さ
れる。ばね押え５４、組み付け板５８は、同様の電気絶
縁材料により形成してもよいし、金属のような導電性材
料で形成してもよい。

【００３５】図５、図９及び図１１に示すように、電気
的接続装置１０は、また、接触子ユニット７６に個々に
対応された複数の突起部９０を突起電極８２と反対側の
板状部８０の箇所に有している。各突起部９０は、シー
ト７０及び突起電極８２より軟質の材料から形成されて
いる。

【００３６】シート７０がポリイミドフィルム製であ
り、突起電極８２がニッケル製である場合、各突起部９
０は半田のような鉛系の材料製とすることができる。各
突起部９０は、これがシート７０に押圧されたとき、容
易に変形するような形状を有することが好ましい。図示
の例では、各突起部９０は半球状の形状を有している。

【００３７】電気的接続装置１０は、接触子ユニット７
６の配置領域が集積回路１２の配置領域の上方となりか
つ各突起電極８２が集積回路１２の電極１４と対向する
状態に通電試験装置に組み付けられ、配線基板３０のテ
スターランドを通電試験用の電気回路に接続される。こ
れにより、各突起電極８２は通電試験用の電気回路に電
気的に接続される。

【００３８】通電試験時、電気的接続装置１０と集積回
路１２とが相寄る方向に相対的に移動される。これによ
り、図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）に示すように、各突
起電極８２は対応する電極１４に押圧される。

【００３９】各突起電極８２が電極１４に押圧される
と、片持ち梁状の接触子ユニット７６は、図１０（Ｂ）
に示すように、オーバードライブ（Ｏ・Ｄ）により板状
部材８０においてわずかに弧状に弾性変形する。この
際、突起電極８２と集積回路１２の電極１４との間隔が
大きい接触子ユニット７６が存在すると、その接触子ユ
ニット７６の突起電極８２は集積回路１２の電極１４に
接触しない。

【００４０】このため、電気的接続装置１０において
は、全ての接触子ユニット７６が板状部８０において弾
性変形して、全ての突起電極８２が集積回路１２の電極
１４に接触するようなオーバードライブを接触子ユニッ
ト７６に作用させる。

【００４１】これにより、突起電極８２と集積回路１２
の電極１４との間隔が小さい接触子ユニット７６は大き
く弾性変形され、対応する突起部９０は図１１（Ｂ）及
び（Ｃ）に示すようにシート７０に押圧されて潰され
る。

【００４２】一度潰された突起部９０は、図１１（Ｃ）
に示すように、オーバードライブが解除されても、永久
的に変形された状態を維持する。このように突起部９０
が一度潰されると、その後他の集積回路の通電試験時に
全ての突起電極８２が集積回路の電極に接触するにもか
かわらず、過大なオーバードライブが接触子ユニット７
６作用しない。

【００４３】上記の結果、大きなオーバードライブを接
触子ユニット７６に作用させることなく、突起電極８２
と集積回路１２の電極１４との間隔の不揃いが吸収さ
れ、接触子ユニット７６、特に板状部材７４の損傷が防
止される。

【００４４】また、突起電極８２が電極１４に押圧され
ると、板ばね２２はフィルム状基板２６の接触子ユニッ
ト７６の配置領域である中央領域の反力体として作用す
る。その結果、板ばね２２は、フィルム状基板２６及び
台２４によりわずかに弾性変形されて、電気的接続装置
１０と集積回路１２との相対的な傾きを吸収する。これ
によっても、電極１４への突起電極８２の押圧力が均一
になる。

【００４５】截頭角錐状の凸面を有する台２４はフィル
ム状基板２６の中央領域の変形を板ばね２２に確実に伝
達し、貫通穴３６，４０並びに段部４２は板ばね２２が
それらの側へ容易に弾性変形することを許す。これによ
り、板ばね２２及びフィルム状基板２６の弾性変形が安
定化し、突起電極８２は電極１４に接触しやすくなる。

【００４６】十字状の板ばね２２は、不規則に弾性変形
可能であり、それにより電気的接続装置１０と集積回路
１２との相対的な傾きが大きくても、そのような傾きを
吸収し、電極１２への突起電極８２の押圧力がより均一
になる。

【００４７】台２４の頂部６２に対応する矩形の領域に
おいて交差する十字状の形状を有するフィルム状基板２
６は、十字状の形状を有していない場合に比べ、容易に
かつ確実に弾性変形し、それにより電極１４への突起電
極８２の押圧力がより均一になる。また、矩形の各辺か
ら該矩形の中央に向けて伸びる接触子ユニット７６も、
容易にかつ確実に弾性変形し、それにより電極１４への
突起電極８２の押圧力がより均一になる。

【００４８】フィルム状基板２６の中央領域が弾性変形
すると、突起電極８２が電極１４に対し滑って電極表面
の酸化膜のような電気絶縁性の膜を削り取り、突起電極
と被被検査体の電極との電気的接続が改善される。ま
た、各突起電極８２は、集積回路１２の電極１４に押圧
されることにより、電極１４表面の酸化膜を貫通して電
極１４に突き刺さり、突起電極８２は確実に電極１４に
電気的に接続される。

【００４９】座７４は、突起電極８２の先端をシート７
０から大きく離す。これにより、シート７０が集積回路
１２に接触し難くなり、その結果突起電極８２が電極１
４に確実に接触する。

【００５０】同様に、フィルム状基板２６の板状部材８
０及び座８４は、突起電極８２の先端を配線７２及び座
７４から大きく離す。これにより、配線７２及び座７４
が集積回路１２に接触し難くなり、その結果突起電極８
２が電極１４に確実に接触する。また、座８４は、突起
電極８２が電極１４に大きく差し込まれたとき、電極１
４に接触するストッパとして作用し、これにより電極１
４と板状部材８０とが直接接触することに起因する電極
１４の潰れや板状部材８０の破損を防止する。

【００５１】上記実施例では、半球状の突起部９０を用
いているが、図１２に示すような円板状の突起部９２、
図１３に示すような円錐状（又は角錐状）の突起部９４
等、他の形状を有する突起部であってもよい。また、突
起部を接触子ユニットの側に設ける代わりに、図１４に
示すようにシート７０の側に設けてもよい。

【００５２】突起部を接触子ユニット７６の側に設ける
場合、図１３に点線で示すように突起部より硬質の板状
部９８を突起部に対向するシートの箇所に設けてもよ
い。同様に、突起部をシート７０の側に設ける場合、図
１４に点線で示すように突起部より硬質の板状部１００
を突起部に対向するシートの箇所に設けてもよい。その
ようにすれば、オーバードライブが接触子ユニット７６
に作用したとき、突起部が板状部９８又は１００に押圧
されて確実に変形するから、接触子ユニットに作用させ
るオーバードライブをより小さくすることができる。

【００５３】本発明は、集積回路の通電試験のみなら
ず、液晶表示パネルやそのガラス基板等、他の平板状被
検査体の通電試験に用いる電気的接続装置にも適用する
ことができる。本発明は、上記実施例に限定されず、そ
の趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す
底面図である。

【図２】図１に示す電気的接続装置においてフィルム状
基板及び押え板を除去した状態の底面図である。

【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図であ
る。

【図４】図３における主要部を拡大して示す断面図であ
る。

【図５】台の頂部及び接触子ユニットの配置領域をさら
に拡大して示す断面図である。

【図６】図５における領域の底面図である。

【図７】接触子ユニットの配置領域の一部を拡大して示
す斜視図である。

【図８】フィルム状基板を配線基板に組み付ける領域の
一部の拡大断面図である。

【図９】接触子ユニットをその先端側から見た拡大図で
ある。

【図１０】接触子ユニットをその側方から見た拡大図で
ある。

【図１１】接触子ユニットの動作を説明するための図で
あって、（Ａ）は一部の突起電極が集積回路の電極に接
触した状態を示す図であり、（Ｂ）は接触子ユニットに
オーバードライブを作用させた状態を示す図であり、
（Ｃ）はオーバードライブを解除した状態示す図であ
る。

【図１２】突起部の第２の実施例を示す図である。

【図１３】突起部の第３の実施例を示す図である。

【図１４】突起部の第４の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 電気的接続装置 １２ 集積回路 １４ 集積回路の電極 ２０ 支持体 ２２ 板ばね ２４ 台 ２６ フィルム状基板 ２８ 押え板 ３０ 配線基板 ７０ フィルム状基板のフィルム ７２ フィルム状基板の配線 ７４，８４ フィルム状基板の座 ７６ フィルム状基板の接触子ユニット ７８ フィルム状基板の突起 ８０ 板状部材 ８２ 突起電極 ９０，９２，９４，９６ 突起部 ９８，１００ 板状部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AB01 AG03 AG12 AH07 2G011 AA03 AA09 AA16 AA21 AB01 AB08 AC14 AE01 AE02 2G014 AA01 AB59 AC06 4M106 AA01 AA02 BA01 CA70 DD04 DD06 DD09 DD10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム状基板を含み、該フィルム状基
   板は、 電気絶縁性のシートと、 該シートに形成された複数の導電性領域と、 該導電性領域又は前記シートの一方の面に片持ち梁状に
   配置されかつ前記導電性領域に電気的に接続された複数
   の接触子ユニットであってそれぞれが突起電極を前記シ
   ートと反対の側に有する複数の接触子ユニットと、 前記接触子ユニットに個々に対応されかつ前記シートの
   側の前記接触子ユニットの箇所及び前記シートの一方の
   面の少なくとも一方に配置された複数の突起部であって
   前記突起電極より軟質の材料からなる複数の突起部とを
   含む、電気的接続装置。
2. 【請求項２】 前記突起部は前記接触子ユニットの前記
   突起電極と反対側の箇所に配置されている、請求項１に
   記載の電気的接続装置。
3. 【請求項３】 前記シートは前記突起部より硬質の板状
   部を前記突起部と対向する箇所に有する、請求項２に記
   載の電気的接続装置。
4. 【請求項４】 前記突起部は前記接触子ユニットの前記
   突起電極と反対側の箇所に対向する前記シートの箇所に
   配置されている、請求項１に記載の電気的接続装置。
5. 【請求項５】 前記接触子ユニットは前記突起部より硬
   質の板状部を前記突起部と対向する箇所に有する、請求
   項４に記載の電気的接続装置。
6. 【請求項６】 前記突起部は、半球状、円錐状、角錐状
   及び板状から選択される形状を有する、請求項１から５
   のいずれか１項に記載の電気的接続装置。