JP2005062076A - 電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
端子に傷などのダメージを与えることが少なく、耐久性に優れ、コンパクトであり、接続作業を容易かつ迅速に行えるようにした電気的接続装置を提供する。
【解決手段】
この電気的接続装置は、把持片１０、１１の開閉部の一方に、検査装置のリード線に接続される導電性パターン２３を有する支持板２２を設け、この支持板２２の一部に弾性シート２６を装着し、メッシュシート２７に導電性パターン２８を形成したメッシュプローブ２９を、弾性シート２６を覆うように支持板２２上に配置し、メッシュプローブ２９の導電性パターン２８を支持板２２の導電性パターン２３に直接当接させて導通させ、電子部品のコネクタ６３の端子が形成された部分を把持片１０、１１で挟むことにより、コネクタ６３の端子がメッシュプローブ２９の導電性パターン２８に当接し、その下方には弾性シート２６が位置するように構成したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品又は該電子部品に接続された基板やコネクタの端子に、検査装置のリード線を接続するための電気的接続装置に関する。

例えばＣＣＤ素子、液晶表示素子、電子回路基板、半導体チップ等の電子部品の検査においては、それらの電子部品に接続された端子に、検査装置のリード線を接続する必要があり、このような目的からプローブと呼ばれる電気的接続装置が用いられている。

このようなプローブとしては、例えば液晶表示素子の検査では、ガラス基板上に形成された数十μｍ幅のＩＴＯ透明電極の配線パターンに、先端が尖ったタングステンプローブを当接させて導通を図るものや、フィルム上に配線パターンを形成したフィルム状プローブを当接させて導通を図るものなどが使用されている。

また、電子回路基板の検査では、専用コネクタに対象基板を挿入するものや、針状の金属製コンタクトプローブを押し付けて接続させるものなどが採用されている。

更に、ＬＳＩチップ等の半導体チップの検査では、後述する特許文献１記載のメッシュプローブを使用した弾性コネクタや、コンタクトプローブを専用治具によって接続するものなどが知られている。

そして、下記特許文献１には、 ボール・グリッド・アレイパッケージの電極面と、基板との間に設けられ、前記ボール・グリッド・アレイパッケージの電極と、前記基板の電極との電気的接続を行なうコネクタにおいて、前記基板側に設けられ、絶縁性弾性体でなるシート部材と、該シート部材の内部に設けられ、少なくとも一部が前記シート部材を貫通するように分散配置された導電性金属線とからなる第１のコネクタと、該第１のコネクタ上に配置され、絶縁性を有するメッシュシートまたは多孔性シートに、前記ボール・グリッド・アレイパッケージの電極に対応し、表裏間に導通がある導電性パターンが形成された第２のコネクタと、で構成したことを特徴とするコネクタが開示されている。
特開２００２−３２４６０１号公報

しかしながら、先端が尖ったタングステンプローブや、針状の金属製コンタクトプローブを端子に押し付けて接続させるものにおいては、端子に傷などのダメージを与えやすくなり、また、所定の長さを有するプローブが多数立設されるために接続装置が大型化し、例えば小型ＣＣＤなどの撮像検査の場合に視界が遮られてしまうことがあった。

また、フィルム状プローブを使用するものにおいては、シート表面に形成された導電性パターンが剥がれやすいため、耐久性が十分に得られないことがあった。

更に、専用コネクタを使用したり、専用治具によってコンタクトプローブに押し付けるものにおいては、接続作業に手間がかかり、作業性が悪いという問題があった。

一方、特許文献１に記載の方法は、メッシュシートに導電性パターンを形成したメッシュプローブを使用しているが、その下方に配置される絶縁性弾性体のシートの内部に導電性金属線を配置し、この導電性金属線を介して基板の電極と導通を図っているので、メッシュプローブの耐久性は優れていても、絶縁性弾性体のシートの内部に配置された導電性金属線の耐久性が劣るため、結果として耐久性が十分に得られない可能性があった。

したがって、本発明の目的は、端子に傷などのダメージを与えることが少なく、耐久性に優れ、コンパクトであり、接続作業を容易かつ迅速に行えるようにした電気的接続装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、電子部品又は該電子部品に接続された基板やコネクタの端子に、検査装置のリード線を接続するための電気的接続装置において、前記端子が形成された部分を挟持するクリップの開閉部の一方に、前記検査装置のリード線に接続される導電性パターンを有する支持板を設け、この支持板の一部に弾性シートを装着し、メッシュシートに導電性パターンを形成したメッシュプローブを、前記弾性シートを覆うように前記支持板上に配置し、前記メッシュプローブの導電性パターンを前記支持板の導電性パターンに直接当接させて導通させ、前記端子が形成された部分を前記クリップで挟むことにより、前記端子が前記メッシュプローブの導電性パターンに当接し、その下方には前記弾性シートが位置するように構成したことを特徴とする電気的接続装置を提供するものである。

本発明によれば、電子部品又は該電子部品に接続された基板やコネクタの端子が形成された部分を、適宜位置決めしてクリップで挟むことにより、端子がメッシュプローブの導電性パターンに当接して導通がなされる。このように、クリップで挟むだけで接続作業が完了するので、作業性が良好である。

また、メッシュプローブの下方に弾性シートが配置されているので、例えばコネクタの端子のように、その周囲にハウジングの壁等による凹凸がある場合でも、弾性シートによってメッシュプローブが凹凸の内部に入り込むように圧接されるため、端子をメッシュプローブの導電性パターンに確実に接触させることができる。

また、メッシュプローブは、先端が尖った針状をなすものではなく、メッシュの線材に被覆された導電性パターンを端子に押し付けるものであるため、端子に傷などのダメージを与えることが少ない。

なお、一般に配線部や端子等の導体の表面は酸化皮膜で覆われているため、導体同士を接触させるだけでは安定した導通性能が得られないと言われている。しかしながら、本発明の接続装置では、弾性シートによってメッシュプローブの導電性パターンが端子に押し付けられるため、酸化皮膜の一部が剥離されて安定した導通性能が得られる。

更に、メッシュプローブの導電性パターンは、メッシュの線材を包むようにしてメッシュに付着しているので、導線性パターンの剥がれが生じにくく、多数回の繰り返し使用にも十分に耐えられる。また、メッシュプローブの導電性パターンを支持板の導電性パターンに直接当接させて導通させているので、メッシュプローブ以外の部分で耐久性が損なわれることはない。

更にまた、針状のプローブを用いた従来の接続装置に比べて、接続装置をコンパクトに薄型に形成することができ、例えば小型ＣＣＤなどの撮像検査の場合に視界が遮られてしまうというような問題も生じない。

本発明の好ましい態様によれば、前記支持板上に前記弾性シートを介して前記メッシュプローブが配置された部分には、前記端子が形成された部分を位置決めするための枠体が配置されている。

これによれば、前記端子が形成された部分を枠体内に配置することにより、端子とメッシュプローブの導電性パターンとを簡単に整合させて当接させることができる。

また、別の好ましい態様によれば、前記支持板にはその両面に前記導電性パターンが形成されており、前記メッシュプローブは２つ折りにされて前記支持板の端部を挟むように装着され、前記メッシュプローブの２つ折りにされた一方の折れ片に設けられた導電性パターンは、前記支持板の一方の面に設けられた導電性パターンに接続され、前記メッシュプローブの２つ折りにされた他方の折れ片に設けられた導電性パターンは、前記支持板の他方の面に設けられた導電性パターンに接続され、前記一方の折れ片に設けられた導電性パターンの先端部と、前記他方の折れ片に設けられた導電性パターンの先端部とが、前記いずれかの折れ片の前記弾性シート上で互いに近接しつつ２列に配置されている。

これによれば、例えばコネクタ等の２列に配列された端子に、メッシュプローブの２列に配置された導電性パターンの先端部を接触させ、メッシュプローブの各導電性パターンを支持板の両面に形成された対応する導電線パターンを介して、検査装置のリード線に導通させることができる。

本発明の電気的接続装置は、前記電子部品にフレキシブル配線基板を介して接続されたコネクタの端子を、前記検査装置のリード線に接続するために好適に用いられる。

従来の電気的接続装置においては、コネクタの端子に接触させる手段としては、針状のプローブを用いるしかなかったが、本発明によれば、前述したように、弾性シートによってメッシュプローブが凹凸の内部に入り込むように圧接されるため、コネクタのように周囲をハウジングで囲まれた端子にも接触させることができ、針状のプローブに比べて耐久性に優れている。

本発明の更に好ましい態様においては、前記クリップは、ヒンジ部を介して回動可能に連結された一対の把持板と、この一対の把持板の一端が常時閉じる方向に回動付勢する弾性手段とで構成され、前記支持板は、前記把持板のいずれか一方の内側面に添設されている。

これによれば、一対の把持板を弾性手段に抗して開き、把持板の間に電子部品又は該電子部品に接続された基板やコネクタの端子が形成された部分を挿入し、把持板を開く力を解除すると、弾性手段の付勢力で把持板が閉じて、端子が形成された部分を弾性的に挟持させることができ、接続作業性を良好にすることができる。

本発明によれば、クリップで挟むだけでよいので接続作業性が良好であり、例えばコネクタのように端子の周囲に凹凸がある場合でも接続することが可能であり、端子に傷などのダメージを与えることが少なく、多数回の繰り返し使用にも十分に耐えられる耐久性が得られ、装置をコンパクトに薄型に形成することができる電気的接続装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１に示すように、この電気的接続装置は、一対の把持片１０、１１を備えている。

一方の把持片１１の両側面中央部から、内面に向けて突出する突片１３、１４が形成されている。これらの突片１３、１４には、支軸１５を挿通する軸孔１６、１７が形成されている。

他方の把持片１０の内面には、把持片１１の前記突片１３、１４の間に嵌合する、図示しない突条部が形成されており、その突条部には支軸１５が挿通される軸孔が形成されている。

そして、把持片１０の前記突条部を把持片１１の突片１３、１４の間に挿入し、支軸１５を軸孔１６、１７及び把持片１０の図示しない軸孔に挿通することによって、把持片１０、１１は支軸１５を介して回動可能に連結される。

把持片１０の内面には、前記支軸１５に対して後端よりに、二つの凹部１８、１９が形成されている。これらの凹部１８、１９には、スプリング２０、２１が装着され、このスプリング２０、２１により、把持片１０、１１の前記支軸１５の後方部分において把持片１０、１１を、常時開く方向に付勢している。その結果、把持片１０、１１の前端部１０ａ、１１ａは、常時閉じる方向に付勢される。

一方、把持片１１の内面には、支持板２２が添設される。この支持板２２には、導電性パターン２３が形成されている。この導電性パターン２３は、複数本のパターンが並列して形成されており、それらの後端側に位置する端部２３ａには、図示しない検査装置のリード線がハンダ付けされるようになっている。なお、図示しないが、支持板２２の下面にも、上記と同様な導電性パターン２３が形成されている。

支持板２２の中間部の両側には、前記把持片１１の突片１３、１４が挿入される切欠き部２４、２５が形成されている。また、支持板２２の前端部には、弾性シート２６が嵌め込まれる抜孔２６ａが形成されている。弾性シート２６は、シリコンゴム、フッ素系ゴム等の耐熱性、耐食性、耐磨耗性のある弾性材料で形成されることが好ましい。

支持板２２の前端部には、メッシュシート２７に導電性パターン２８を形成してなるメッシュプローブ２９が二つ折りにされた状態で、前記弾性シート２６を含む表面に覆い被さるように装着される。

図２に示すように、メッシュシート２７は、二つ折りにした状態で、その四隅に、取付け穴３０が形成されている。また、導電性パターン２８は、複数本のパターンが並列して形成されており、二つ折りにされたメッシュプローブ２９の一方の面のみに形成されたパターン２８ａと、一方の面から他方の面に伸びるパターン２８ｂとで構成され、それぞれのパターン２８ａと２８ｂの先端部は、間隙３１の部分で、対向配置されている。端子導電性パターン２８ａの基端部には、導電材料を厚く形成してなるバンプ３２が設けられている。なお、導電性パターン２８ｂの基端部にも図示しないが、同様のバンプ３２が形成されている。

なお、各パターン２８ａ、２８ｂの先端部の配列は、目的とする被検査部品の端子部の配列に対応して決定され、例えば、対向するもの同士で互いに整合する配列であってもよく、対向するもの同士で半ピッチずつ、ずれた配列であってもよい。また、被検査部品の端子が一例の配列である場合には、導電性パターン２８ａ、２８ｂのいずれか一方だけが設けられていてもよい。

この導電性パターン２８は、図２（ｂ）に示すように、メッシュシート２７を構成する縦糸２７ａ及び横糸２７ｂの両者を含むように固着されている。なお、縦糸２７ａ及び横糸２７ｂは、平織りされてその断面形状において、個々の糸がサインカーブ状を描くようになっている。

メッシュプローブ２９は、上記のように二つ折りにされて、前述したように支持板２２の前端部に被せられ、弾性シート２６は、被せられたメッシュプローブ２９の内側に配置される。

支持板２２の前端部に被せられたメッシュプローブ２９の上面には、枠体３３が配設される。枠体３３は、開口部３４を有している。この開口部３４は、後述する電子部品モジュールに接続されたコネクタ６３が嵌合する大きさ、形状とされている。この枠体３３は、その両端部に取付け穴３５を有している。そして、二本のビス３５ａが前記取付け穴３５を通し、更に前記メッシュプローブ２９の取付け穴３０を通し、支持板２２の穴３６を通して、挿通される。更に、また把持片１１の前端部には、前記取付け穴３６及びメッシュプローブ２９の取付け穴３０と整合する取付け穴３７が形成されている。したがって、ビス３３は、メッシュプローブの取付け穴３０及び支持板２２の取付け穴３６を貫通した後、前記把持片１１の取付け穴３７に挿入され、把持片１１の裏面側にてナット３８で締め付け固定される。

更にメッシュプローブ２９の導電性パターン２８ａ及び２８ｂの基端部に形成されるバンプ３２は、支持板２２の対応する導電性パターン２３に当接する。

そして、この当接部には前記メッシュプローブ２９の上下面を挟むように、前記把持片１１側には、押えシート４０が配置されており、前記メッシュプローブ２９の上面側には、もう1つの押えシート４１と、該押えシート４１上に、更に配置された押え板４２が配置される。

そして、押え板４２の両端部に設けられた取付け穴４３、及び押えシート４１の両端部に設けられた取付け穴４４、押えシート４０及び把持片１１に設けられた取付け穴４５を通してビス４６が挿入される。このビス４６は、把持片１１の裏面側にてナット４７で締め付け、固定される。

メッシュプローブ２９の導電性パターン２８ａの基端部側に設けられたバンプ３２、及び導電性パターン２８ｂの基端部側に設けられたバンプ３２は、支持板２２の上下面に形成された導電性パターン２３に、それぞれ圧接されて導通する。なお、押えシート４０及び押えシート４１は、ゴム、エラストマー等の弾性材料からなることが好ましい。

支持板２２の後端部は、把持片１１に設けられた一対の凸部４８、４８の上に載り、各凸部４８、４８の間には凹部４９が形成され、この凹部４９によって支持板２２の間に隙間が形成されるようになっている。また、支持板２２の後端部上面には、押え部材５０が配置され、この押え部材５０の両端部下面には凸部５１、５１が形成され、各凸部５１、５１の間には凹部５２が設けられ、この凹部５２によって支持板２２の間に隙間が形成されるようになっている。

把持片１１の後端部の前記凸部４８には、挿通孔５５、５５が形成されている。また、支持板２２の後端部の両側には、挿通孔５４、５４が形成されている。更に、押え部材５０の両端部には、雌ネジ５３、５３が形成されている。そして、把持片１１の下面側から２本のビス５６、５６が、挿通孔５５、５５及び支持板２２の挿通孔５４、５４に挿通されて、押え部材５０の雌ネジ５３、５３に打着され、締付け、固定されている。

なお、図示しない検査装置のリード線の一部は、前記把持片１１の凹部４９の部分に形成される前記支持板２２との隙間を通して、前記支持板２２の下面側に配置され、図示しない前記支持板２２の下面側の導電性パターン２３と、ハンダ付けして固定される。

また、リード線の残りの部分は、前記押え部材５０の凹部５２に形成される前記支持板２２との隙間を通して、支持板２２の上面側に導入され、前記支持板２２の上面側に形成された導電性パターン２３に、ハンダ付けして固定される。

この実施形態の電気的接続装置は、携帯電話に搭載される小型ＣＣＤの検査に用いられるものである。すなわち、この実施形態による被検査物は、小型ＣＣＤ６０と、この小型ＣＣＤ６０が接続されたフレキシブル配線板６１と、このフレキシブル配線板６１上に取付けられたコネクタ６３と、コネクタ６３の取付け面に対して背面側に取付けられた補強板６２とで構成された電子モジュールをなしている。

コネクタ６３は、フレキシブル配線板６１の一端部に装着されており、細長い長方形のハウジング６４と、このハウジング６４の長手方向に対向する二辺に配列された複数の端子６５とを備えている。この端子６５は、ハウジング６４の上面において所定ピッチで、二列に配列されている。そして、この電気的接続装置は、コネクタ６３の長手方向に沿った二辺に所定ピッチで配列された端子６５のそれぞれに、図示しない検査装置のリード線に接続するために使用される。

小型ＣＣＤ６０、フレキシブル配線基板６１、及びコネクタ６３からなる、この電子部品モジュールを検査するに際しては、図４に示すように、コネクタ６３を下方に向けて、電気的接続装置の一対の把持片１０、１１の後端部を指で押えて、その先端部を開かせ、図５に示すようにコネクタ６３を、枠体３３の開口部３４に嵌込み、スプリング２０、２１の付勢力により、把持片１０、１１を閉じさせて、コネクタ６３、フレキシブル配線基板６１及びその背面側に添設された補強板６２を、把持片１０、１１の先端部で挟持させる。

こうして図６に示すように、コネクタ６３を、一対の把持片１０、１１の先端部で挟持すると、コネクタ６３に設けられた複数の端子６５の接点６５ａが、メッシュプローブ２９の対応する導電性パターン２８ａ及び２８ｂにそれぞれ当接する。この場合、コネクタ６３の端子６５の接点６５ａは、二列に所定間隔で配置されており、一方、メッシュプローブ２９の導電性パターン２８ａ及び２８ｂの先端部も、隙間３１を介してそれぞれ所定の間隔で二列に配置されている。

そして、一方の導電性パターン２８ａに接続された端子６５ａは、支持板２２の上面側の該導電性パターン２３ａに接続され、上面側の導電性パターン２３に接続されたリード線に接続される。

また、コネクタ６３のもう一方の列の端子６５の接点６５ａに接触する導電性パターン２８ｂは、メッシュシート２７の折り返された裏面側に延びて、支持板２２の下面側に形成された導電性パターンに接続され、同じく下面側に導入されたリード線に接続される。

こうして、小型ＣＣＤ６０にフレキシブル配線基板６１を介して、接続されたコネクタ６３の各接点６５ａを、図示しない検査装置のリード線に接続して、撮像試験等を行うことができる。

この場合、本発明の電気的接続装置は、一対の把持片１０、１１の間に、コネクタ６３を挟む構造をなし、しかもメッシュプローブ２９を用いるため、極めて薄型で、コンパクトな形状をなしている。したがって、小型ＣＣＤの撮像試験において、視界を妨げたりする不都合が生じない。

また、メッシュプローブ２９は、メッシュシート２７の縦糸２８ａ、及び横糸２８ｂを含むように固着された導電性パターン２８からなるので、繰り返しの使用に際しても、剥がれ落ちることがなく、耐久性に優れている。

更に、接点６５ａの表面に酸化皮膜等が形成されていても、一対の把持片１０、１１の間でコネクタ６３をスプリング２０、２１の付勢力で弾性的に挟持することによって、接点６５ａの表面に導電性パターン２８が圧接され、酸化皮膜を破ることができるので、導通を確保することができる。

上記実施形態は、小型ＣＣＤ６０にフレキシブル配線基板６１を介して取付けられたコネクタ６３に、電気的接続を行って検査する装置をなしているが、本発明の電気的接続装置は、各種の電子部品の検査に用いることができる。

例えば、液晶表示素子のガラス基板上に設けられたＩＴＯ透明電極からなる端子部を、上記電気的接続装置の把持片１０、１１で挟み付けて、導通させることもできる。

同様に、電子回路基板の端部に設けられた端子部を、上記電気的接続装置で挟んで、導通試験を行うことも可能である。

更に、ＬＳＩチップ等の各種半導体デバイスの端子部を上記電気的接続装置で挟んで、
導通して試験を行うこともできる。

そして、いずれの電子部品の検査においても、メッシュプローブ２９に形成された導電性パターン２８が、メッシュプローブ２９の内側に配置された弾性シート２６ａにより、端子部に弾性的に当接するため、端子部の損傷が少なく、耐久性にも優れている。

本発明の電気的接続装置は、例えばＣＣＤ素子、液晶表示素子、電子回路基板、半導体チップ等の電子部品の検査において、それらの電子部品に接続された端子に、検査装置のリード線を接続する場合に好適に用いることができる。

本発明による電気的接続装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 同電気的接続装置に使用されるメッシュプローブを示す説明図である。 同電気的接続装置に適用される電子部品の一例を示す説明図である。 同電気的接続装置に電子部品のコネクタを挟持させる前の状態を示す斜視図である。 同電気的接続装置によって、電子部品のコネクタを挟持させて導通を図った状態を示す断面図である。 同電子部品のコネクタの導通状態における端子部と導電性パターンとの接触部を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１０、１１ 把持片
２２ 支持板
２３、２８ 導電性パターン
２６ 弾性シート
２７ メッシュシート
２９ メッシュプローブ
３３ 枠体
６１ フレキシブル配線基板
６３ コネクタ

Claims (5)

1. 電子部品又は該電子部品に接続された基板やコネクタの端子に、検査装置のリード線を接続するための電気的接続装置において、前記端子が形成された部分を挟持するクリップの開閉部の一方に、前記検査装置のリード線に接続される導電性パターンを有する支持板を設け、この支持板の一部に弾性シートを装着し、メッシュシートに導電性パターンを形成したメッシュプローブを、前記弾性シートを覆うように前記支持板上に配置し、前記メッシュプローブの導電性パターンを前記支持板の導電性パターンに直接当接させて導通させ、前記端子が形成された部分を前記クリップで挟むことにより、前記端子が前記メッシュプローブの導電性パターンに当接し、その下方には前記弾性シートが位置するように構成したことを特徴とする電気的接続装置。
2. 前記支持板上に前記弾性シートを介して前記メッシュプローブが配置された部分には、前記端子が形成された部分を位置決めするための枠体が配置されている請求項１記載の電気的接続装置。
3. 前記支持板にはその両面に前記導電性パターンが形成されており、前記メッシュプローブは２つ折りにされて前記支持板の端部を挟むように装着され、前記メッシュプローブの２つ折りにされた一方の折れ片に設けられた導電性パターンは、前記支持板の一方の面に設けられた導電性パターンに接続され、前記メッシュプローブの２つ折りにされた他方の折れ片に設けられた導電性パターンは、前記支持板の他方の面に設けられた導電性パターンに接続され、前記一方の折れ片に設けられた導電性パターンの先端部と、前記他方の折れ片に設けられた導電性パターンの先端部とが、前記いずれかの折れ片の前記弾性シート上で互いに近接しつつ２列に配置されている請求項１又は２記載の電気的接続装置。
4. 前記電子部品にフレキシブル配線基板を介して接続されたコネクタの端子を、前記検査装置のリード線に接続するために用いられる請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気的接続装置。
5. 前記クリップは、ヒンジ部を介して回動可能に連結された一対の把持板と、この一対の把持板の一端が常時開く方向に回動付勢する弾性手段とで構成され、前記支持板は、前記把持板のいずれか一方の内側面に添設されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気的接続装置。

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