JP4050166B2 - マイクロ接点機構及びテストフィクスチャ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子素子を伝送基板等の回路に接続するために用いられるマイクロ接点機構及び該マイクロ接点機構を用いたテストフィクスチャに係り、特に高周波デバイスに必要とされる整合部品と共に測定するためのテストフィクスチャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
実装技術の進展に伴い、ＩＣ素子は、ベアチップの状態、あるいはベアチップにおける回路部分が簡易パッケージ化された状態で、セラミック基板に多層配線される傾向にある。
【０００３】
特に、システムＬＳＩ素子や超高周波用ＩＣ素子は、動作周波数や取り扱う周波数が高くなるにつれ、従来のセラミックパッケージに封入した状態では所定レベルの性能を確保することが困難なため、ベアチップ状、あるいは簡易樹脂パッケージ化された状態で用いられる。
【０００４】
したがって、ＩＣ素子の性能評価を行う場合にも、このようなベアチップ状あるいは簡易樹脂パッケージ化された状態のＩＣ素子に対する性能評価が必要となる。
【０００５】
図１７は、従来の一般的なＩＣ素子を例示する外観斜視図である。このＩＣ素子１００は側面部から入出力用電極パッド（以下、「パッド」という）１００ａが引き出されている。
【０００６】
図１８は、このようなＩＣ素子１の性能評価に利用する既存のコンタクトエレメントを例示する断面図であり、特許文献１にて開示されたものである。
【０００７】
このコンタクトエレメント１０２は、基板１０５上に配置されるシートの孔内に設けられた屈曲した部材で、ＤＵＴ（デバイスアンダーテスト：テスト用素子）１０３のパッド１０３ａの位置に対応して設置される。
【０００８】
コンタクトエレメント１０２は、一端側がＤＵＴ１０３のパッド１０３ａと接触した場合に下方に押され、他端側が基板１０５のフットパターン１０５ａと接触し、この他端側に設けたゴム１０４の作用で一端側の接触が確保される。
【０００９】
これにより、ＤＵＴ１０３のパッド１０３ａと基板１０５のフットパターン１０５ａとの間で電気信号の入出力が可能になり、ＤＵＴ１０３の性能試験が行われる。
【００１０】
また、コンタクトエレメント１０２がパッド１０３ａによって下方に押し込まれて揺動することにより、ＤＵＴ１０３のパッド１０３ａとこのＤＵＴ１０３の他のパッドとの間の高さのばらつきが補正され、接触が確保される。
【００１１】
図１９は、図１７に示したようなＩＣ素子１を電子回路に接続させるためのソケットを示すものであり、特許文献２にて開示されたものである。
【００１２】
このソケット２００は、電子回路テスタにおいて、テストされるデバイス２０２と、テスタの固定ボードに組み込まれたテスト対象デバイス（ＤＵＴ）ボード２０６とを接続するためのものである。
【００１３】
ソケット２００の絶縁性のハウジング２０８は、少なくとも１つの長手方向のスロット２１０Ａ，２１０Ｂと２つの横断チャネル２１４，２１６を有する。各チャネル２１４，２１６には、スロット２１０Ａ，２１０Ｂの幅の広がりを有する弾性部材２１８，２２０と、スロット内２１０Ａ，２１０Ｂに配置され、弾性部材２１８，２２０とＤＵＴボード２０６との間に挟まれた導電性接触フレーム２２２と、スライドした際に接触フレーム２２２と接触する導電性接点２２４が配置される。
【００１４】
前記導電性接点２２４は、デバイス２０２のリード２０４Ａに押されて導電性接触フレーム２２２に沿ってスライドすると弾性部材２２０と当接し、リード２０４Ａとの当接部分に機械的なバイアスが加えられる。よって、デバイス２０２は導電性接点２２４と接触フレーム２２２を介してＤＵＴボード２０６と接続される。このソケットは接続の繰り返し性と、電子回路テスタを用いた測定の正確度を向上させる。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１１−１６２６０５号公報
【特許文献２】
特開平８−２３３９００号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年では、実装技術の進展により、ＩＣ素子で用いられる周波数は高くなり、ＩＣ素子の備えるパッドの数は増加し、パッドのサイズは小さくなり、各パッドの間隔は狭くなる傾向にあり、これに伴ってＩＣ素子の形態も変化している。
【００１７】
図２０は、パッドを周状に配置したＩＣ素子を例示する下方斜視図であり、平面短冊状のパッド３００ａがＩＣ素子３００の表面（ここでは下面）に周状に配置されている。
【００１８】
なお、このＩＣ素子３００においても、その底面は必ずしも精密な平坦面ではなく、若干の反りがあるため、めっきで形成する格子状に並んだ複数の前記パッドの高さにはばらつきが生じる。このため、各パッド３００ａ，３００ａ間の高さは一定とは限らず、ＩＣ素子３００の性能試験を行う場合には各パッド３００ａ，３００ａ間の高さのばらつきを補正する必要がある。
【００１９】
図２０に示したＩＣ素子３００のように、限られた面積の底面に複数のパッド３００ａを周状に配置するためには、各パッドの大きさを小さくし、その配置を密にしなければならない。そして、このＩＣ素子の底面は必ずしも精密な平坦面ではなく、若干の反りがあるため、めっきで形成する周状に並んだ複数のパッドの高さには、前述したようにばらつきが生じる。
【００２０】
図１８に示したようなＩＣ素子１０３に押されて揺動する構造のコンタクトエレメント１０２には、次のような解決すべき課題があった。
１．基板１０５のフットパターン１０５ａと摺動を繰り返すため、接点のゴム１０４の寿命が短く、またフットパターン１０５ａが摩耗した場合には基板１０５の総てを交換する必要がある。
２．基板１０５のフットパターン１０５ａとの接触を繰返すため、安定した接触の寿命が短い。
３．ストロークは比較的大きく取れるが、コンタクトエレメント１０２が基板１０５に近い下側にある為十分ではない。
４．押圧がゴム１０４を用いているため細かな接圧設定ができない。
【００２１】
また、図１９に示したようなソケット２００には、次のような解決すべき課題があった。
１．摺動量（すなわちストローク量）が大きく、構成部品の摩耗が多い。
２．スライド構造であり、内部での２点接触構造なので、接触が安定せず、ばらつきの要因となる。
３．デバイス２０２に押された導電性接点２２４はほぼ直進運動する為、狭い範囲では大きなストロークが取れない。取ろうとすると全体の寸法が更に大きくなり、基板との距離が長くなる。
４．デバイス端子２０４Ａから基板までの長さが長い。
５．押圧が弾性部材２１８，２２０を用いているため細かな接圧設定ができない。
６．接点内部構造が多くの部品を用いた複雑でインピーダンス整合ができない。
【００２２】
また、このソケット２００では、ハウジング２０８内に２つの弾性部材２１８，２２０と、導電性接触フレーム２２２及び導電性接点２２４を設け、導電性接点２２４が導電性接触フレーム２２２に対してスライドするという多数の部品を複雑に組み立ててなる大掛かりな構造としたので、その全長は例えば１ｍｍ以下にできないなど、かなり大きくなり、図２０に示したＩＣ素子３００のように、限られた面積の底面に並んだ複数のパッド３００ａのピッチの狭小化に対応できないという問題があった。また、このように小型化に対応できない構造では特に高周波デバイスを測定対象とする場合に測定時の高周波特性に好ましからぬ影響を与えるおそれがあった。
【００２３】
さらに、このソケット２００では、ハウジング２０８内の導電性接触フレーム２２２に沿って導電性接点２２４がスライドする構成なので、その移動量はさほど大きくとれず、デバイス２０２のリード２０４Ａの位置のばらつきに対応しにくいという問題もあった。
【００２４】
本発明は、小型にもかかわらず十分なストロークが取れ、小型・狭ピッチの電子素子の電極に確実に接触することができ、また、電子素子の電極から伝送基板上の導体パターンまでのインピーダンスが５０Ωに整合され、かつ電子素子の電極から伝送基板上の導体パターンまでの距離をできる限り短くできる、長寿命のマイクロ接点機構および該マイクロ接点機構を用いたテストフィクスチャを提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載されたマイクロ接点機構は、電子素子２の端子１１，１１ａ，１１ｂに接触する接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５と、前記接点部材に接触するとともに前記電子素子２を試験するための伝送基板８，９の導体パターン７に接続される保持部材３０，３０ａと、前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５を前記電子素子２に向けて弾性的に付勢する接圧補助手段６０，６５と、前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５、保持部材３０，３０ａ、接圧補助手段６０，６５を所定の位置関係に保持するためのホルダ１０，８０とからなり、前記電子素子２と前記伝送基板８，９とを電気的に接続するマイクロ接点機構であって、前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５と前記保持部材３０，３０ａとが接触する支点Ｆと、前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５と前記電子素子２の端子１１，１１ａ，１１ｂが接触する作用点Ａとの略中間位置に、前記接圧補助手段６０，６５と前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５が接触する力点Ｅを配置することにより、前記電子素子２を前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５に押し付けた場合に前記接圧補助手段６０，６５の付勢力によりテコの原理が働き前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５が前記支点Ｆを中心に保持部材３０，３０ａとの接触を維持しながら回動しかつ前記作用点Ａを前記端子１１，１１ａ，１１ｂに接触させるマイクロ接点機構において、
前記ホルダ１０，８０を金属製とし、前記ホルダ１０，８０に格納空間２４，２４ａを形成し、前記保持部材３０，３０ａに取り付けた絶縁性の装着部材４０，７０を前記格納空間２４，２４ａに装着することによって前記保持部材３０，３０ａと前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５を前記ホルダ１０，８０から絶縁して前記格納空間２４，２４ａに取り付けることを特徴としている。
【００２７】
請求項２に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１記載のマイクロ接点機構において、前記保持部材３０，３０ａを挟んで前記保持部材３０，３０ａの両面に取り付けられた一対の前記装着部材４０，７０と前記保持部材３０，３０ａと前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５の組を、前記電子素子２の端子１１，１１ａ，１１ｂの数に合わせて前記ホルダ１０，８０の一つの格納空間２４，２４ａ内に複数組取り付けることを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１記載のマイクロ接点機構において、前記保持部材３０を挟んで前記保持部材３０の両面に取り付けられた一対の前記装着部材７０，７０と前記保持部材３０と前記接点部材５５の一つの組を、前記ホルダ８０の格納空間２４ａ内に取付け、前記電子素子２の端子１１の数に合わせて前記ホルダ８０の格納空間２４ａを独立して複数設けたことを特徴とする。
【００２９】
請求項４に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１記載のマイクロ接点機構において、一つの前記装着部材７０を前記保持部材３０の片面に取り付けたことを特徴とする。
【００３０】
請求項５に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１〜３に記載のマイクロ接点機構において、前記保持部材３０，３０ａを挟んで前記保持部材３０，３０ａの両面に取り付けられた前記装着部材４０，７０が一体構造であることを特徴とする。
【００３１】
請求項６に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１〜５に記載のマイクロ接点機構において、前記電子素子２の端子１１，１１ａ，１１ｂから前記伝送基板８，９の導体パターン７までの特性インピーダンスの整合がとれるように絶縁性の前記装着部材４０，７０の厚さを設定したことを特徴とする。
【００３２】
請求項７に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１〜６に記載のマイクロ接点機構において、接圧補助手段がゴム６０であることを特徴とする。
【００３３】
請求項８に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１〜６に記載のマイクロ接点機構において、前記接圧補助手段６５はコイルばね６２と、接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５とコイルばね６２とを絶縁するための絶縁キャップ６４とを有していることを特徴とする。
【００３４】
請求項９に記載されたマイクロ接点機構は、請求項１〜８に記載のマイクロ接点機構において、前記格納空間２４，２４ａ内に挿入した弾性固定部材６１で前記保持部材３０，３０ａを前記伝送基板８，９の前記導体パターン７に押圧保持することにより前記保持部材３０，３０ａを前記伝送基板８，９の前記導体パターン７に接続させることを特徴とする。
【００３５】
請求項１１に記載されたテストフィクスチャは、複数の端子１１，１１ａ，１１ｂを有する電子素子２の試験を行なうためのテストフィクスチャにおいて、
複数本の導体パターン７が形成された伝送基板８，９と、
少なくともその一部が前記伝送基板８，９の上に配置され、前記一部には前記導体パターン７の先端近傍で上下に貫通した格納空間２４，２４ａが形成されたホルダ１０，８０と、
前記ホルダ１０，８０の格納空間２４，２４ａ内に１もしくは複数個配置され、前記伝送基板８，９の各導体パターン７に接続される一端部３２と、該一端部３２と一体に設けられた他端部３４とを有する保持部材３０，３０ａと、
前記ホルダ１０，８０の格納空間２４，２４ａ内に１もしくは複数個配置され、前記各保持部材３０，３０ａの他端部３４に係合する基部５１と、該基部５１と一体に設けられて前記電子素子２の各端子１１，１１ａ，１１ｂに接触する接点部５２とを有する接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５と、
前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５に関して前記電子素子２と反対の側に設けられて前記各接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５を前記電子素子２に向けて付勢する１もしくは複数個の接圧補助手段６０，６５と、
を有し、
前記保持部材３０，３０ａの他端部３４と前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５の基部５１とが接触する支点Ｆと、前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５の接点部５２と前記電子素子２の端子１１，１１ａ，１１ｂが接触する作用点Ａとの略中間位置に、前記接圧補助手段６０，６５と前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５が接触する力点Ｅを配置することにより、
前記電子素子２の各端子１１，１１ａ，１１ｂを前記各接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５の接点部５２に押し付けた場合に前記接圧補助手段６０，６５の付勢力によりテコの原理が働き前記各接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５が前記各支点Ｆを中心に各保持部材３０，３０ａとの接触を維持しながら回動して前記各作用点Ａを前記各端子１１，１１ａ，１１ｂに接触させ、前記伝送基板８，９の各導体パターン７が前記電子素子２の各端子１１，１１ａ，１１ｂに接続されるテストフィクスチャにおいて、
前記ホルダ１０，８０を金属製とし、前記保持部材３０，３０ａに取り付けた絶縁性の装着部材４０，７０を前記格納空間２４，２４ａに装着することによって前記保持部材３０，３０ａと前記接点部材５０，５０ａ，５０ｂ，５５を前記ホルダ１０，８０から絶縁して前記格納空間２４，２４ａに取り付けることを特徴とする。
【００３６】
また、別の発明のマイクロ接点機構は、電子素子の端子に接触する接点部材と、前記接点部材に接触するとともに前記電子素子を試験するための伝送基板の導体パターンに接続される保持部材と、前記接点部材を前記電子素子に向けて弾性的に付勢する接圧補助手段と、前記接点部材、保持部材、接圧補助手段を所定の位置関係に保持するためのホルダとから成り、前記電子素子の端子と前記伝送基板の導電パターンとを前記接点部材および前記保持部材を経由して電気的に接続するマイクロ接点機構であって、
前記保持部材は、所定長さを有する板状部材にして一端側に導電パターン接続部、他端側に係合部を有し、前記接点部材は、略Ｕ状部材にしてＵ状の一方の立ち上がり部に前記保持部材の係合部に係合する摺動部、Ｕ状の底部に基部、Ｕ状の他方の立ち上がり部に接点部を有し、前記接圧補助手段は、前記接点部材の基部であって、前記接点部材のＵ状の立ち上がり部の立ち上がり方向と反対方向の面で接しており、前記接点部材の摺動部と前記保持部材の係合部とが摺動自在に係合して電気的に接触する支点と、前記接点部材の接点部と前記電子素子の端子が接触する作用点との略中間位置に、前記接圧補助手段と前記接点部材の基部が接触する力点を配置することにより、前記電子素子の端子を前記接点部材の接点部に押し付けた場合に前記接圧補助手段の付勢力により前記支点、前記作用点、前記力点においてテコの原理が働き、前記接点部材の摺動部が前記支点を中心に前記保持部材の係合部と電気的に接触を維持しながら回動し且つ前記作用点を前記電子素子の端子に接触させることを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の第１の例を図１〜図５を参照して説明する。
本例のテストフィクスチャ１は、電子素子２の検査・測定等を行なうための手段と当該電子素子２とを接続するための装置である。図１及び図２に示すように、基台３に設けたブロック４には、その対向する一対の側面に、測定信号が入力される入力コネクタ５と、電子素子２からの出力信号を出力する出力コネクタ６がそれぞれ設けられている。ブロック４の上面には、入力コネクタ５に接続された導電パターン７を有する第１の伝送基板８が設けられている。また、ブロック４の上面には、この第１の伝送基板８と間隔をおいて第２の伝送基板９が設けられている。第２の伝送基板９の導電パターン７は、前記出力コネクタ６に接続されている。第１及び第２の伝送基板８，９の間には、各伝送基板８，９の各導電パターン７，７に接続される一対のマイクロ接点機構２０，２０を有するホルダ１０が設けられている。このホルダ１０の上には、測定すべき電子素子２が載置される。この電子素子２の入力端子は入力コネクタ５側のマイクロ接点機構２０に接続され、出力端子は出力コネクタ６側のマイクロ接点機構２０に接続され、これによって電子素子２には所要の測定信号が入力され、電子素子２からの出力信号は所要の測定装置に送られて電子素子２の特性が測定・判断される。このように、本例のテストフィクスチャ１は、入力端子と出力端子の２端子のみを有する電子素子２を対象としているので、一対のマイクロ接点機構２０，２０が設けられている。
【００３８】
図３及び図４を参照して前記テストフィクスチャ１におけるマイクロ接点機構２０の詳細を説明する。ここでは、一対のマイクロ接点機構２０，２０の一方のみを説明し、他方は対象形状・構造であるから説明を省略する。
【００３９】
ブロック４の上面には、入力側の伝送基板８が設けられている。その上面には導電パターン７が形成されている。導電パターン７の一端は前記入力コネクタ５に接続され、他端にはマイクロ接点機構２０が設けられている。このマイクロ接点機構２０はホルダ１０を基体としているが、この基体は、伝送基板８の導電パターン７の他端と、図３には示さない出力側の伝送基板９の導電パターン７の他端とを覆う金属等の導電材料からなる略矩形板状の部材である。
【００４０】
ホルダ１０は、入力側の伝送基板８と出力側の伝送基板９の間に入る矩形の中央部２１と、伝送基板８の導電パターン７の他端に掛かる一対の縁部２２と、縁部２２の外縁に沿って設けられた凸板部２３とを有する。縁部２２の中の導電パターン７の他端に相当する部分には格納空間２４が形成されている。格納空間２４はエンドミルで形成することができ、その場合には図示のようにエンドミルの半円形の刃形が残る場合がある。格納空間２４はホルダ１０の上下面を貫通しており、従ってその底部には伝送基板８の導電パターン７が露見している。また、格納空間２４は、凸板部２３に形成された貫通孔２５を介して後方に開口している。
【００４１】
ホルダ１０の格納空間２４内には伝送基板８の導体パターン７に接続される絶縁性の保持部材３０が設けられている。保持部材３０は、図３に示すように全体としてクランク形を呈しており、前記伝送基板８の導体パターン７に接続される一対の突起３１，３１が設けられた棒板状の一端部３２と、該一端部３２から垂直な立ち上げ部３３と、立ち上げ部３４に一体に形成された棒板状の他端部３４とを有している。他端部３４の先端の下側には略円弧状の凹部３５が形成されている。保持部材３０は、絶縁性の材料で構成して表面を導電性材料で被覆してもよいし、全体を導電性材料で構成しても良い。
【００４２】
前記保持部材３０を挟むように、前記保持部材３０の両側面には一対の絶縁性の装着部材４０が取り付けられている。本例の装着部材４０はセラミックよりなり、下縁に溝４１が開口形成された略コ字状である。装着部材４０は保持部材３０の立ち上げ部３３と他端部３４近傍に対応する計３箇所の各部分に金メッキ等を設け、これを熱拡散で保持部材３０と一体化することにより固定している。
【００４３】
ホルダ１０の格納空間２４内において、保持部材３０とこれを挟む一対の装着部材４０，４０との間には、接点部材５０が設けられている。接点部材５０は、前記保持部材３０の他端部３４の先端に係合する基部５１と、該基部５１と一体に設けられて電子素子２の各端子に接触する接点部５２とを有している。接点部材５０の基部５１には、保持部材３０の他端部３４の凹部３５に合わせた略円弧状の凸部５３が形成されている。接点部材５０の基部５１と、保持部材３０の他端部３４とは、その円筒状の凹部３５と凸部５３が互いに係合し、電気的に十分な接触を保ちながら円滑に回動することができる。
【００４４】
ホルダ１０の格納空間２４内において、前記接点部材５０と伝送基板８の間には、接圧補助手段としてのゴム６０が設けられている。ゴム６０は負荷がなく変形していない場合には断面丸型の棒状 (円柱形）であり、装着部材４０の溝４１に係合して取り付けられている。
【００４５】
ホルダ１０の後端に開口した貫通孔２５には、ゴムからなる弾性固定部材６１が挿入されている。前記保持部材３０は、弾性固定部材６１によって格納空間２４内に保持されると同時に伝送基板８の導体パターン７に接続した状態で固定されている。
【００４６】
以上の構成によれば、保持部材３０と接点部材５０は、これらを挟んで設けられる一対の装着部材４０，４０が仕切り板となり、金属製の前記ホルダ１０から絶縁されて格納空間２４に取り付けられる。そして、図５に示すように、保持部材３０の他端部３４と接点部材５０の基部５１とが接触する点を支点Ｆとし、接点部材５０の接点部５２とホルダ１０の中央部２１に下向きに載置される電子素子２の端子が接触する点を作用点Ａとし、接圧補助手段であるゴム６０が接点部材５０に接触する点を力点Ｅと考えれば、支点Ｆと作用点Ａとの間に力点Ｅが配置される位置関係になる。即ち、支点Ｆと作用点Ａの距離Ｌ１は、支点Ｆと力点Ｅの距離Ｌ２よりも長い。従って、てこの原理により、電子素子２をホルダ１０の中央部２１に下向きに載置し、電子素子２に力を加えて下方に押え、その端子１１を接点部材５０に押し付けた場合には、接点部材５０は支点Ｆを中心に下方に回動してゴム６０による反対方向の付勢力を受けるので、接点部材５０は電子素子２の端子１１に確実に接触することとなる。
【００４７】
このように、本例では保持部材３０に対して接点部材５０が支点Ｆを中心に回動するので、コンパクトな構成でありながら、接点部材がスライド形式で移動する構造の場合に比べて接点部５２の移動範囲が大きくとれ、小型でありながら十分なストロークが実現できる。従って、実装技術の進展に伴う電子素子の小型化にも十分対応できる。また、支点Ｆにおける周状の凹凸による摺動構造によれば電気的接触も安定しており、測定再現性が良い。さらに、その全長を例えば１ｍｍ以下等にできるなど、接点がスライド形式のものに比べてかなり小さく製作することができるので、図１３に示したＩＣ素子３００のように、限られた面積の底面に並んだ複数の端子（パッド）３００ａのピッチの狭小化にも十分に対応できる。また、このように小型化に対応できる構造であり、接点部材５０と保持部材３０の寸法が、電子素子２の高周波特性の測定値になるべく影響を与えないようにするために測定周波数の１／４波長に対して十分に小さく設定されているので、特に高周波デバイスを測定対象とする場合に測定時の高周波特性が良好であるという利点もある。
【００４８】
このように、本例のマイクロ接点装置を備えたテストフィクスチャ１によれば、電子素子２の端子１１ (パッド）との接触において十分なストロークを得られるため確実な電気的接触を確保しつつ端子の高さのばらつきを適正に補正でき、当該電子素子２を安定して伝送基板８，９に搭載した状態で高周波特性を正確に測定することができる。
【００４９】
なお、本例では、保持部材３０を挟んで保持部材の両面に取り付けられた一対の装着部材４０，４０を適当な構造の連結部を介して一体とした構造としてもよい。このようにすれば、部品点数が削減され、組み立てが一層容易になり、製造コストが削減される。
【００５０】
なお、本例では接点部材５０と保持部材３０を収納するホルダ１０が金属製であるので、接点部材５０と保持部材３０を保持している絶縁性の装着部材４０の厚さを適当に定めることにより、電子素子２の端子から伝送基板８，９の導体パターン７までのインピーダンスの整合がとれるように設定することが可能である。
【００５１】
本発明の実施の形態の第２の例を図６を参照して説明する。
第１の例と実質的に同一の部分は第１の例と同一の符号を付して説明を省略する。本例では、ホルダ１０が絶縁材料、例えば樹脂製であり、格納空間２４内には接点部材５０と保持部材３０を装着するための装着部材４０はない。また、第１の例では接圧補助手段がゴム６０であったが、本例では、ブロック４内に円筒状のガイドが埋設され、このガイドに挿入されたコイルばね６２と、このコイルばね６２に付勢されて出没する金属製の棒６３と、棒６３の先端に設けられた絶縁性の押圧体（絶縁キャップ）６４からなる機械的押圧装置６５を有している。本例によっても、第１の例と略同一の効果を得ることができる。
【００５２】
図６に示す第２の例の変形例を図７〜図９に示す。
図７は、図６に示す例において前記保持部材３０よりも立ち上がり部の高さが低い保持部材３０ａを用いたものであり、接点部材５０が下方に揺動して機械的押圧装置６５が下がった状態を示している。この変形例によれば、保持部材３０ａの高さが低いので、電子素子２の端子１１と伝送基板８の距離を短くでき高周波特性が改善する。
【００５３】
図８は、図６に示す例において、異なる電子素子２ａと異なる端子１１ａに対応して、前記接点部材５０を形状・構造の異なる他の接点部材５０ａに交換したことを示している。本変形例では、電子素子２ａの端子１１ａは電子素子２ａのケースの角部にあり、交換した接点部材５０ａはかかる位置にある端子１１ａに確実に接触できるように斜面の接触面を有している。
【００５４】
図９は、図６に示す例において、異なる電子素子２ｂと異なる端子１１ｂに対応して、前記接点部材５０を形状・構造の異なる他の接点部材５０ｂに交換したことを示している。本変形例では、電子素子２ｂの端子１１ｂは電子素子２ｂのケースの下面にある丸い凸状であり、交換した接点部材５０ｂはかかる形状の端子１１ｂに確実に接触できるように丸い凹状の接触面を有している。
【００５５】
本発明の実施の形態の第３の例を図１０〜図１２を参照して説明する。
第１の例と実質的に同一の部分は第１の例と同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、本例では、セラミックからなる装着部材７０が、水平な上部の梁部７１と垂直部７２とを備えた略Ｔ字形をしており、金属製の保持部材３０に金メッキパターン７３との熱拡散法により接合されている。図１１の平面図に示すように、装着部材７０は１つの保持部材３０について１つであり、装着部材７０の梁部７１はホルダ８０の格納空間２４の前後両縁に対で形成された係合凹部８１，８１にはめ込まれている。接点部材５５は、隣接する２つの装着部材７０，７０と、自らが係合する保持部材３０とによって保持されるので、ホルダ８０外に外れることはない。接圧補助手段としてのゴム６０は断面円形の棒状であり、並んだ複数のマイクロ接点機構について１本が共通の部材として格納空間２４内に設けられている。
【００５６】
このように、一の装着部材７０を保持部材３０の片面に取り付け、装着部材７０と保持部材３０と接点部材５５の組を、ホルダ８０の格納空間２４に互いに平行に密着して並べて複数組取り付ける構成とすれば、細かいピッチで並んだ複数の端子を有する電子素子２に適用できるマイクロ接点機構及びこれを用いたテストフィクスチャを実現できる。この場合には、伝送基板８には複数の並設された複数の各マイクロ接点機構に対応して複数本の導電パターン７が設けられることは言うまでもない。
【００５７】
図１２は、本例の変形例を示す平面図である。この例では、１つの保持部材３０の両側にそれぞれ同形の装着部材７０，７０が接合されている。すなわち第１の例と同様に、保持部材３０と接点部材５５が一対の装着部材７０，７０に挟まれており、これが互いに間隔をおいてホルダ８０の格納空間２４内に複数組取り付けられている。接点部材５５は、保持部材３０の両面に固定されて隣接する２つの装着部材７０，７０と該保持部材３０とによって保持されるのでホルダ８０外に外れることはない。
【００５８】
本発明の実施の形態の第４の例を図１３を参照して説明する。
第１の例と実質的に同一の部分は第１の例と同一の符号を付して説明を省略する。この例では、ホルダ８０には、電子素子の端子の数に合わせて、互いに独立した複数の格納空間２４ａが所定間隔をおいて列設されている。各格納空間２４ａ内には、保持部材３０と、保持部材３０を挟んで保持部材３０の両面に取り付けられた一対の前記装着部材７０，７０と、保持部材３０に係合して一対の前記装着部材７０，７０の間で揺動可能とされた接点部材５５とからなる複合構成部品の組が設けられている。接点部材５５は、保持部材３０の両面に固定されて隣接する２つの装着部材７０，７０と該保持部材３０とによって保持されるのでホルダ８０外に外れることはない。なお、本例では、ホルダ８０の格納空間２４ａの四隅と、これに対応する装着部材７０，７０の四隅には面取りが設けられており、格納空間２４ａに対する前記複合構成部品の組の挿入装着が円滑で装着後の保持状態が良好であるという効果がある。
【００５９】
また、図１４に示す、保持部材３０及び接点部材５５の厚さＴ、保持部材３０及び接点部材５５からホルダ８０までの距離（すなわち装着部材７０の厚さ）ｔ、ホルダ８０の格納空間２４ａの幅Ｗ、装着部材７０の比誘電率εｒ、を適切な値に設定することにより、電子素子の端子から伝送基板の導体パターンまでの間の特性インピーダンスを整合させることができる。
例えば、保持部材３０及び接点部材５５の厚さＴは約０．１ｍｍ、装着部材７０の厚さｔは約０．２ｍｍ、ホルダ８０の格納空間２４ａの幅Ｗは約０．５ｍｍ、装着部材７０の比誘電率εｒは３〜１０となっている。格納空間２４ａと装着部材７０との間には隙間がほとんど無く、ガタつかない程度に両者がはまり合っている状態となっている。
図１５に保持部材３０及び接点部材５５からホルダ８０までの距離 (すなわち装着部材７０の厚さ) ｔと特性インピーダンスの相関図を示す。本図に示すように、ｔを変化させることによって、電子素子の端子から伝送基板の導体パターンまでの間の特性インピーダンスを整合させることができる。
図１６には、保持部材３０及び接点部材５５からホルダ８０までの距離（すなわち装着部材７０の厚さ）ｔとインダクタンス、キャパシタンスの相関表を示す。図１５に示した特性インピーダンスの場合と同様、ｔを変化させることによって、電子素子の端子から伝送基板の導体パターンまでの間のインダクタンス及びキャパシタンスを所望の値に設定することができる。
なお、ｔの値を変化させる方法としては、Ｗ一定でＴを大きくしても良いし、Ｔ一定としてＷを小さくしても良い。
【００６０】
以上説明した本発明の実施の形態の各例では、ホルダ１０，８０の格納空間２４，２４ａを上面側に開口した構成としたので、保持部材３０と装着部材４０，７０と接点部材５０，５５の各組み合わせ部品は、ホルダ１０，８０の上側の開口から格納空間２４，２４ａに対して自由に出し入れできる。従って複数のマイクロ接点機構を有するテストフィクスチャにおいて一部のマイクロ接点機構が故障した場合には、ホルダ１０，８０の後面の貫通孔２５から保持部材３０を固定している弾性固定部材２６を外せば、故障したマイクロ接点機構だけを容易に交換することができる。
【００６１】
また、従来の技術で説明した接点機構によれば接点のストロークが０．１ｍｍ程度であるのに対し、てこの原理を利用した本発明の実施の形態の各例によれば０．２〜０．３ｍｍもの大きなストロークを実現することができる。このため、テストフィクスチャ１において電子素子２の端子 (パッド）との接触において確実な電気的接触を確保しつつ端子の高さのばらつきを適正に補正でき、当該電子素子２の高周波特性を正確に測定することができる。
【００６２】
また、従来の技術で説明した接点機構によれば、電子素子２の端子 (パッド）から整合回路部品までの距離が７ｍｍ程度と大きいのに対し、てこの原理を利用した本発明の実施の形態の各例によれば２ｍｍ程度と小さくすることができる。このため、コンパクトな構成においてインピーダンスの整合を実現し電子素子２の高周波特性を正確に測定することができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明のマイクロ接点機構によれば、てこの原理を利用しており、電子素子を接点部材に押し付けた場合に接点部材が支点を中心に回動し、接圧補助手段の付勢力によって先端が作用点として端子に接触することとなる。従って、電子素子の端子との接触において十分なストロークが得られるため、確実な電気的接触を確保しつつ端子の高さのばらつきを適正に補正でき、コンパクトな構成でインピーダンス整合をとって電子素子の高周波特性を正確に測定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるテストフィクスチャの正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例であるテストフィクスチャの平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例であるテストフィクスチャにおけるマイクロ接点機構の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ切断線における断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例であるテストフィクスチャにおけるマイクロ接点機構の作動原理を示すための断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の他の例であるテストフィクスチャにおけるマイクロ接点機構の断面図である。
【図７】図６に示す本発明の実施の形態の第１の変形例を示す断面図である。
【図８】図６に示す本発明の実施の形態の第２の変形例を示す断面図である。
【図９】図６に示す本発明の実施の形態の第３の変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の他の例であるテストフィクスチャにおけるマイクロ接点機構の断面図である。
【図１１】図１０に示すテストフィクスチャにおいてマイクロ接点機構のホルダに対する保持構造を示す平面図である。
【図１２】図１０に示すテストフィクスチャにおいてマイクロ接点機構のホルダに対する保持構造の他の変形例を示す平面図である。
【図１３】図１０に示すテストフィクスチャにおいてマイクロ接点機構のホルダに対する保持構造の他の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示すテストフィクスチャにおけるマイクロ接点機構とホルダの寸法関係を示す平面図である。
【図１５】保持部材及び接点部材からホルダまでの距離 (すなわち装着部材の厚さ) ｔと特性インピーダンスの相関を示す図である。
【図１６】保持部材及び接点部材からホルダまでの距離（すなわち装着部材の厚さ）ｔとインダクタンス、キャパシタンスの相関を示す表図である。
【図１７】従来の一般的なＩＣ素子を例示する外観斜視図である。
【図１８】従来の一般的なＩＣ素子を接続することができる従来の接点機構の一例を示す断面図である。
【図１９】従来の一般的なＩＣ素子を接続することができる従来の接点機構の他の例を示す断面図である。
【図２０】パッドを周状に配置した従来のＩＣ素子を例示する下方斜視図である。
【符号の説明】
１…テストフィクスチャ
２…電子素子
７…導体パターン
８，９…伝送基板
１０，８０…ホルダ
１１，１１ａ，１１ｂ…配線パターン
２０…マイクロ接点機構
２４，２４ａ…格納空間
３０，３０ａ…保持部材
３２…保持部材の一端部
３４…保持部材の他端部
４０，７０…装着部材
５０，５０ａ，５０ｂ，５５…接点部材
５１…接点部材の基部
５２…接点部材の接点部
６０…接圧補助手段としてのゴム
６１…弾性固定部材
６２…コイルばね
６４…絶縁性の押圧体（絶縁キャップ）
６５…接圧補助手段としての機械的押圧装置
Ｆ…支点
Ｅ…力点
Ａ…作用点

Claims (10)

1. 電子素子（２）の端子（１１，１１ａ，１１ｂ）に接触する接点部材（５０，５０ａ，５０ｂ，５５）と、
   前記接点部材に接触するとともに前記電子素子を試験するための伝送基板（８，９）の導体パターン（７）に接続される保持部材（３０，３０ａ）と、
   前記接点部材を前記電子素子に向けて弾性的に付勢する接圧補助手段（６０，６５）と、
   前記接点部材、保持部材、接圧補助手段を所定の位置関係に保持するためのホルダ（１０，８０）とからなり、前記電子素子と前記伝送基板とを電気的に接続するマイクロ接点機構であって、
   前記接点部材と前記保持部材とが接触する支点（Ｆ）と、前記接点部材と前記電子素子の端子が接触する作用点（Ａ）との略中間位置に、前記接圧補助手段と前記接点部材が接触する力点（Ｅ）を配置することにより、前記電子素子を前記接点部材に押し付けた場合に前記接圧補助手段の付勢力によりテコの原理が働き前記接点部材が前記支点を中心に保持部材との接触を維持しながら回動しかつ前記作用点を前記端子に接触させるマイクロ接点機構において、
   前記ホルダを金属製とし、前記ホルダに格納空間（２４，２４ａ）を形成し、前記保持部材に取り付けた絶縁性の装着部材（４０，７０）を前記格納空間に装着することによって前記保持部材と前記接点部材を前記ホルダから絶縁して前記格納空間に取り付けることを特徴とするマイクロ接点機構。
2. 前記保持部材（３０，３０ａ）を挟んで前記保持部材の両面に取り付けられた一対の前記装着部材（４０，７０）と前記保持部材と前記接点部材（５０，５０ａ，５０ｂ，５５）の組を、前記電子素子（２）の端子（１１，１１ａ，１１ｂ）の数に合わせて前記ホルダ（１０，８０）の一つの格納空間（２４，２４ａ）内に複数組取り付けることを特徴とする請求項１記載のマイクロ接点機構。
3. 前記保持部材（３０）を挟んで前記保持部材の両面に取り付けられた一対の前記装着部材（７０，７０）と前記保持部材と前記接点部材（５５）の一つの組を、前記ホルダ（８０）の格納空間（２４ａ）内に取付け、前記電子素子の端子（１１）の数に合わせて前記ホルダの格納空間を独立して複数設けたことを特徴とする請求項１記載のマイクロ接点機構。
4. 一つの前記装着部材（７０）を前記保持部材（３０）の片面に取り付けたことを特徴とする請求項１記載のマイクロ接点機構。
5. 前記保持部材（３０，３０ａ）を挟んで前記保持部材の両面に取り付けられた前記装着部材（４０，７０）が一体構造であることを特徴とする請求項１〜３に記載のマイクロ接点機構。
6. 前記電子素子（２）の端子（１１，１１ａ，１１ｂ）から前記伝送基板（８，９）の導体パターン（７）までの特性インピーダンスの整合がとれるように絶縁性の前記装着部材（４０，７０）の厚さを設定した請求項１〜５に記載のマイクロ接点機構。
7. 接圧補助手段がゴム（６０）である請求項１〜６に記載のマイクロ接点機構。
8. 前記接圧補助手段（６５）はコイルばね（６２）と、接点部材（５０，５０ａ，５０ｂ，５５）とコイルばねとを絶縁するための絶縁キャップ（６４）とを有している請求項１〜６に記載のマイクロ接点機構。
9. 前記格納空間（２４，２４ａ）内に挿入した弾性固定部材（６１）で前記保持部材（３０，３０ａ）を前記伝送基板（８，９）の前記導体パターン（７）に押圧保持することにより前記保持部材を前記伝送基板の前記導体パターンに接続させることを特徴とした請求項１〜８に記載のマイクロ接点機構。
10. 複数の端子（１１，１１ａ，１１ｂ）を有する電子素子（２）の試験を行なうためのテストフィクスチャにおいて、
    複数本の導体パターン（７）が形成された伝送基板（８，９）と、
    少なくともその一部が前記伝送基板の上に配置され、前記一部には前記導体パターン先端近傍で上下に貫通した格納空間（２４，２４ａ）が形成されたホルダ（１０，８０）と、
    前記ホルダの格納空間内に１もしくは複数個配置され、前記伝送基板の各導体パターンに接続される一端部（３２）と、該一端部と一体に設けられた他端部（３４）とを有する保持部材（３０，３０ａ）と、
    前記ホルダの格納空間内に１もしくは複数個配置され、前記各保持部材の他端部に係合する基部（５１）と、該基部と一体に設けられて前記電子素子の各端子に接触する接点部（５２）とを有する接点部材（５０，５０ａ，５０ｂ，５５）と、
    前記接点部材に関して前記電子素子と反対の側に設けられて前記各接点部材を前記電子素子に向けて付勢する１もしくは複数個の接圧補助手段（６０，６５）と、
    を有し、
    前記保持部材の他端部と前記接点部材の基部とが接触する支点（Ｆ）と、前記接点部材の接点部と前記電子素子の端子が接触する作用点（Ａ）との略中間位置に、前記接圧補助手段と前記接点部材が接触する力点（Ｅ）を配置することにより、
    前記電子素子の各端子を前記各接点部材の接点部に押し付けた場合に前記接圧補助手段の付勢力によりテコの原理が働き前記各接点部材が前記各支点を中心に各保持部材との接触を維持しながら回動して前記各作用点を前記各端子に接触させ、前記伝送基板の各導体パターンが前記電子素子の各端子に接続されるテストフィクスチャにおいて、
    前記ホルダを金属製とし、前記保持部材に取り付けた絶縁性の装着部材（４０，７０）を前記格納空間に装着することによって前記保持部材と前記接点部材を前記ホルダから絶縁して前記格納空間に取り付けることを特徴とするテストフィクスチャ。

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