JP4102571B2

JP4102571B2 - 接触子及び電気的接続装置

Info

Publication number: JP4102571B2
Application number: JP2002035246A
Authority: JP
Inventors: 義栄長谷川; 正義長谷川
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP2003232805A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板のような基板の導電性部と、集積回路のような被検査体の電極部とを電気的に接続するための接触子及び電気的接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路の通電試験は、一般に、配線基板の配線パターンのような導電性部と、集積回路のリード電極、パッド電極、バンプ電極、突起電極等の電極部とを電気的に接続する装置を用いて行われる。
【０００３】
この種の電気的接続装置の１つとして、弧状、Ｊ字状、Ｓ又はＺ字状、Ｉ字状をした複数の接触子を用いるものがある（例えば、特開平１０−１７７８８６号公報、特開平１１−３１５６６号公報、特開平１１−１６２６０５号公報）。
【０００４】
これらの電気的接続装置は、いずれも、合成樹脂で製造された板状のハウジングにこれの厚さ方向に貫通する複数のスロットを少なくとも一列に形成し、このハウジングを配線基板の一方の面側に組み付け、配線基板の導電性部と集積回路の電極部とを電気的に接続する複数の接触子をハウジングのスロットに配置して棒状の弾性体によりハウジングに組み付けている。
【０００５】
上記の電気的接続装置において、集積回路の電極部が接触子に押圧されると、接触子が、弾性体を弾性変形させると共に、配線基板の導電性部に押圧される。これにより、配線基板の導電性部と集積回路の電極部とが電気的に接続されるから、その状態で集積回路の通電試験が行われる。
【０００６】
接触子が電極部に押圧される際、接触子は、電極部に対してわずかに回転し、それにより導電性部及び電極部に対して良好な電気的接続状態にされる。また、接触子自体の構造が簡単であるから、他のタイプの接触子を用いる装置に比べ、廉価になる。
【０００７】
【解決しようとする課題】
上記のような電気的接続装置に用いられている接触子は、少なくとも針先部から湾曲部にわたる範囲が導電性材料により形成されている。このため、基板の導電性部と被検査体の電極部との間の通電領域が長くなり、高周波試験に不向きである。また、従来の接触子では、導電性領域が接触しないように、間隔をおいてハウジングに配置し、その状態に維持しなければならないから、接触子を基板に組み付ける手段の構造が複雑になる。
【０００８】
本発明の目的は、基板の導電性部と被検査体の電極部との間の通電領域を短くすると共に、接触子を基板に組み付ける手段を簡略化可能にすることにある。
【０００９】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る接触子は、支持部となる後部および該後部に続き該後部から角度的に直線状に伸長する細長い前部を有する全体に L 字状の平面形状を有する第１及び第２の電気絶縁板であって互いに重ねられた状態に接着された第１及び第２の電気絶縁板と、該第１及び第２の電気絶縁板の前記前部間に挟まれ、前記前部の伸長方向と交差する方向へ前記前部を横切って配置される直線状の細長い接触片であってその両端部である一端部及び他端部を前記前部の縁部からそれぞれ突出する接触片とを含む。
【００１０】
本発明に係る接触子は、接触片の一方の端部が基板の導電性部に当接可能に、組み付け手段により基板に装着されて、電気的接続装置として組み立てられる。組み立てられた電気的接続装置は、接触片の一端部及び他端部をそれぞれ被検査体の電極部及び基板の導電性部に押圧される。
【００１１】
上記の状態において、接触片を介して被検査体に通電される。このため、本発明に係る接触子によれば、接触子の通電領域の長さが接触片の長さにより定まるから、通電領域の長さが従来に比べて短く、高周波試験用の接触子として用いることができる。
【００１２】
また、接触片が第１及び第２の電気絶縁板により保護されているから、複数の接触子がその厚さ方向に整列されていて、通電試験時に隣り合う接触子が接触しても、隣り合う接触子が電気的に短絡しない。このため、本発明に係る接触子によれば、隣り合う接触子が接触しないように接触子を維持する必要がないから、接触子を基板に組み付ける手段の構造を簡略化することが可能になる。
【００１３】
前記接触片は前記前部に対し斜めに伸びていてもよい。そのようにすれば、接触片が被検査体の電極部及び基板の導電性部に押圧されたとき、第１及び第２の電気絶縁板をわずかの弾性変形させつつ、角度的に回転されるから、接触片が被検査体の電極部及び基板の導電性部に電気的により確実に接触する。
【００１４】
本発明に係る接触子は、さらに、前記第１の電気絶縁板に重ねられた第１の導電板と、前記第２の電気絶縁板に重ねられた第２の導電板とを含むことができる。そのようにすれば、接触片が第１及び第２の導電板により電気的にシールドされるから、高周波試験用の接触子として好適に用いることができる。
【００１５】
本発明に係る接触子は、さらに、前記接触片を間にして及び前後方向に間隔をおいて前記第１及び第２の電気絶縁板の前記前部間に配置された一対の導電性部材を含むことができる。そのようにすれば、接触片が両導電性部材により電気的にシールドされるから、高周波試験用の接触子として好適に用いることができる。
【００１６】
本発明に係る電気的接続装置は、それぞれが上記のような複数の接触子を含む１以上の接触子群と、前記接触子をその前部が接触子群毎に同じ方向へ向くように厚さ方向に配列させた状態に基板に組み付ける組み付け手段とを含む。
【００１７】
それゆえに、本発明に係る電気的接続装置によっても、本発明に係る接触子と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００１８】
前記組み付け手段は、前記基板に組み付けられる板状のハウジングと、該ハウジングに配置された弾性変形可能の１以上の棒状部材とを含み、前記接触子は前記棒状部材により前記ハウジングに装着されていてもよい。
【００１９】
前記ハウジングは前記接触子の配列方向へ伸びて前記基板の側に開放する、ほぼＬ字状の断面形状を有する凹所を有し、前記棒状部材は前記凹所に配置された棒状部材を含み、各接触子はさらに前記前部に続く後部を含み、また少なくとも後部を前記凹所に受け入れられていてもよい。そのようにすれば、ハウジングの構造が簡略化されるにもかかわらず、接触子が安定に維持される。
【００２０】
本発明に係る電気的接続装置は、複数の接触子群を含み、前記ハウジングは、被検査体を受け入れる矩形の開口と、前記接触子群毎に設けられた、ほぼＬ字状の断面形状を有する複数の凹所であって前記基板の側及び前記開口に開放する、ほぼＬ字状の断面形状を有する複数の凹所を含み、各凹所は前記開口の外側（周り）を対応する接触子群の接触子の配列方向へ伸びており、前記棒状部材は各凹所に配置されており、各接触子は少なくとも前端を前記開口に突出させた状態に前記凹所に配置されていてもよい。そのようにすれば、ハウジングの構造が簡略化されるにもかかわらず、接触子が接触子群毎に安定に維持される。
【００２１】
前記複数の接触子は、接触子群毎に厚さ方向に重ねられていてもよい。そのようにすれば、組み付け手段への接触子の配置作業及び組み付け手段による基板への接触子の組み付け作業がより容易になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を参照するに、電気的接続装置１０は、集積回路のような平板状被検査体１２の通電検査すなわち通電試験に用いるソケットとして基板１４と共に用いられる。
【００２３】
被検査体１２は、図示の例では、パッケージ又はモールドされた集積回路のような半導体デバイスであり、長方形の板の形を有する本体部１６の一方の面（図示の例では、下面）に複数の電極部１８を有している。各電極部１８は、図示の例では、本体部１６から突出するリード電極であるが、単なる平板状の電極のような他の形状の電極であってもよいし、半球状のバンプ電極のような突起電極であってもよい。
【００２４】
図示の例では、電極部１８は、本体部１６の辺に個々に対応されて対応する辺の方向に間隔をおいて整列された複数列（図示の例では、４つ）の電極部群に分けられている。しかし、電極部１８は他の状態に配列されていてもよい。
【００２５】
基板１４は、配線パターンを電気絶縁性の材料で形成された板部材２０に印刷配線技術のような適宜な手法により製作された配線基板であり、また配線パターンの少なくとも一部を一方の面（図示の例では、上面）に露出させて被検査体１２の電極部１８に個々に対応された導電性部２２としている。
【００２６】
電気的接続装置１０は、基板１４に組み付けられるハウジング３０と、ハウジング３０に配置された複数の接触子３２と、複数の接触子３２を接触子群毎にハウジング３０及び基板１４に配置する複数の棒状部材すなわち針押え３４とを含む。各接触子群は、複数の接触子３２を含み、また被検査体１２の電極部群に対応されている。
【００２７】
ハウジング３０は、合成樹脂のような電気絶縁材料により板状部材の形に製作されている。ハウジング３０は、被検査体１２を受け入れる矩形の開口３８を中央に有していると共に、開口３８の外側を開口３８の辺に沿って伸びる複数の凹所４０を有している。
【００２８】
開口３８は、被検査体１２を接触子３２に案内する傾斜部４２と、傾斜部４２の下方にあって電気的接続装置１０に対する被検査体１２の位置を規制する規制部４４とを有している。
【００２９】
各凹所４０は、針押え３４を受け入れる第１の凹所部４６と、接触子群の接触子３２を受け入れるべく第１の凹所部４６に連通する第２の凹所部４８とによりほぼＬ字状の断面形状を有しており、また基板１４の側及び開口３８開放している。第１の凹所部４６は第２の凹所部４８を横切って伸びている。
【００３０】
各接触子３２は、図４から図８に示すように、ポリイミドのような合成樹脂や電気絶縁性の金属材料で薄い板又はフィルムの形に製作された一対の電気絶縁板５０，５２を互いに重ねられた状態に接着剤層５４により接着していると共に、ベリリウム銅のような導電性金属細線から製作された接触片５６を両電気絶縁板５０，５２に挟んでいる。
【００３１】
電気絶縁板５０，５２の各々は、前部５８とこれの後部に続く後部６０とによりほぼＬ字状の形状を有しており、また接着剤層５４と共同して接触片５６を支持する支持片６２を形成している。支持片６２は、針押え３４の一部が接触する半円形の凹所６４を後部６０に有している。
【００３２】
接触片５６は、電気絶縁板５０，５２の前部５８間に挟まれていると共に、前部５８の延在方向に対し斜めに伸びており、また上下の端部を前部５８から上下方向に突出させている。接触片５６の下端角部は弧状に面取りされている。接触片５６の横断面形状は、円形、長円形、多角形等、適宜な形状とすることができる。
【００３３】
接触子３２は、前部５８が後部６０に対して同じ側へ伸びるように接触子群毎に厚さ方向に重ねられて、厚さ方向に配列された状態で、先端部と接触片５６の上端とがハウジング３０の開口３８に突出する状態にハウジング３０の凹所部４８に配置されている。
【００３４】
各針押え３４は、シリコーンゴムのような弾性材料により棒状に製作されており、また一部が接触子３２の凹所６４に位置する状態にハウジング３０の第１の凹所部４６に配置されている。この状態において、各接触子３２は、隣りの接触子３２に接着されていないから、独立して変位可能である。
【００３５】
接触子３２及び針押え３４を上記のようにハウジング３０に配置した状態において、接触子３２は、針押え３４により第２の凹所部４８の内壁に押圧されていてもよいし、押圧されていなくてもよい。
【００３６】
上記いずれの場合においても、接触子３２は、厚さ方向に重ねられた状態で凹所部４８に受け入れられているから、ハウジング３０及び針押え３４に安定に維持される。また、複数の接触子３２を接触子群毎に厚さ方向に重ねて凹所部４８に配置すればよいから、ハウジング３０への接触子３２の配置作業及びハウジング３０及び針押え３４による基板１４への接触子３２の組み付け作業が容易になる。
【００３７】
電気的接続装置１０は、接触子３２及び針押え３４を上記のようにハウジング３０に配置した状態で、各接触片５６の下端部が基板１４の導電性部２２に当接することができるように複数のボルト６６により基板１４に組み付けられる。
【００３８】
基板１４に対する電気的接続装置１０の位置決めは、基板１４を貫通してハウジング３０に挿入された複数の位置決めピン６８により行われる。電気的接続装置１０が基板１４に組み付けられた状態においても、各接触子３２は、独立して変位可能である。
【００３９】
被検査体１２は、先ずハウジング３０の開口３８におかれ、これにより各電極部１８は接触片５６に当接される。次いで、電極部１８が接触片５６に押圧される。これにより、接触片５６の下端部及び上端部がそれぞれ被検査体１２の電極部１８及び基板１４の導電性部２２に押圧されて、それらに確実に接触する。
【００４０】
次いで、被検査体１２は接触片５６を介して通電される。接触子３２の通電領域の長さ寸法は、接触片５６の長さ寸法であり、従来の接触子及び電気的接続装置に比べて短いから、接触子３２及び電気的接続装置１０は高周波試験用の接触子として用いることができる。
【００４１】
通電試験時、複数の接触子３２がその厚さ方向に整列されていて、通電試験時に隣り合う接触子３２が接触しても、接触片５６が電気絶縁板５０，５２により保護されているから、隣り合う接触子３２が電気的に短絡しない。このため、隣り合う接触子３２が接触しないように接触子３２を維持する必要がないから、ハウジング３０に接触子３２のための複数のスリットを形成する必要がなく、接触子３２を基板１４に組み付けるハウジング３０及び針押え３４の構造が簡略化する。
【００４２】
電気的接続装置１０においては、接触片５６が前部５８に対し斜めに伸びているから、接触片５６が被検査体１２の電極部１８及び基板１４の導電性部２２に押圧されたとき、電気絶縁板５０，５２をわずかに弾性変形させつつ、傾斜方向に角度的に回転されるから、接触片５６が被検査体１２の電極部１８及び基板１４の導電性部２２に電気的により確実に接触する。
【００４３】
図９及び図１０を参照するに、接触子７０は、さらに、一対の導電板７２及び７４をそれぞれ電気絶縁板５０及び５２に重ねていると共に、一対の導電性部材７６及び７８を、接触片５６を間にして及び前後方向に間隔をおいて電気絶縁板５０及び５２の前部５８間に配置している。
【００４４】
そのような接触子によれば、接触片５６が導電板７２，７４と導電性部材７６及び７８とにより外部の電波に対し電気的にシールドされるから、外乱が接触片５６から入るおそれがなく、したがって高周波試験用の接触子として好適に用いることができる。
【００４５】
上記実施例は、単一のハウジング３０を用いているが、複数の部材に分割されたハウジングを用いてもよい。
【００４６】
次に、接触子３２の製造方法の実施例について説明する。
【００４７】
先ず、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、導電性の長い線材８０が適宜な大きさの電気絶縁板８２の上に配置される。
【００４８】
次いで、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、電気絶縁性の接着剤８４が、これに線材８０を埋め込んだ状態に、電気絶縁板８２の上に塗布され、その上に電気絶縁板８２と同種の電気絶縁板８６が重ねられて接着される。
【００４９】
次いで、接着剤８４が固化した後、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、電気絶縁板８２，８６及び接着剤８４を積層した積層体９０を厚さ方向に貫通する複数の貫通穴８８が接触子３２の凹所６４に対応する箇所にあけられる。
【００５０】
次いで、図１３に示すように、積層体９０が、精度を要する箇所を除いて、接触子に相似した形状を有する複数の抜き取り片９２に抜き取られる。
【００５１】
次いで、図１４に示すように、複数の抜き取り片９２が、厚さ方向に重ねて整列され、その状態で各抜き取り片９０が整列された抜き取り片群の形で加工しろ９４及び９６を除去する加工をされる。この加工は、電気絶縁板８２，８６及び接着剤８４に対して行われる。
【００５２】
次いで、図１５に示すように、加工の終了した抜き取り片９２のバリ取りが行われる。これにより、接触子３２が完成される。完成した接触子３２において、電気絶縁板８２及び８６、接着剤８４並びに線材８０は、それぞれ、電気絶縁板５０及び５２、接着剤層５４並びに接触片５６として作用する。
【００５３】
接触子７０は、完成後に導電板７２及び７４として作用する導電板を電気絶縁板８２及び８６に予め接着しておくことを除いて、接触子３２と同様のステップにより、製作することができる。
【００５４】
本発明は、電極部が本体部の各辺から突出する集積回路のみならず、電極部が本体部の対向する一対の辺や単一の辺から突出する集積回路のような他のタイプの集積回路を被検査体とする通電試験、液晶表示パネルのような他の平板状被検査体の通電試験、電気的接続装置にも適用することができる。
【００５５】
さらに、本発明は、上記実施例以外の形状を有する接触子を用いる電気的接続装置にも適用することができるし、上下の側を上記した実施例と逆にした状態で用いる電気的接続装置にも適用することができる。
【００５６】
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平面図である。
【図２】図１に示す電気的接続装置の底面図である。
【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】本発明に係る接触子の一実施例を示す平面図である。
【図５】図４に示す接触子の正面図である。
【図６】図４に示す接触子の左側面図である。
【図７】図４に示す接触子の断面図である。
【図８】複数の接触子を重ね合わせて整列させた接触子群の一実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る接触子の他の実施例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す接触子の斜視図である。
【図１１】接触子の製造方法の一実施例を説明するための図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】図１１に続く接触子の製造方法を説明するための図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】図１２に続く接触子の製造方法を説明するための図である。
【図１４】図１３に続く接触子の製造方法を説明するための図である。
【図１５】図１４に続く接触子の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０電気的接続装置
１２被検査体
１４基板
１６被検査体の本体部
１８被検査体の電極部
２０基板の板部材
２２基板の導電性部
３０ハウジング
３２，７０接触子
３４針押え
３８ハウジングの開口
４０ハウジングの凹所
５０，５２接触子の電気絶縁板
５４接触子の接着剤層
５６接触子の接触片
５８接触子の前部
６０接触子の後部
６４接触子の凹所
７２，７４接触子の導電板

Claims

支持部となる後部および該後部に続き該後部から角度的に直線状に伸長する細長い前部を有する全体にL字状の平面形状を有する第１及び第２の電気絶縁板であって互いに重ねられた状態に接着された第１及び第２の電気絶縁板と、該第１及び第２の電気絶縁板の前記前部間に挟まれ、前記前部の伸長方向と交差する方向へ前記前部を横切って配置される直線状の細長い接触片であってその両端部である一端部及び他端部を前記前部の縁部からそれぞれ突出する接触片とを含む、接触子。
前記接触片は前記前部に対し斜めに伸びている、請求項１に記載の接触子。
さらに、前記第１の電気絶縁板に重ねられた第１の導電板と、前記第２の電気絶縁板に重ねられた第２の導電板とを含む、請求項１又は２に記載の接触子。
さらに、前記接触片を間にして及び前後方向に間隔をおいて前記第１及び第２の電気絶縁板の前記前部間に配置された一対の導電性部材を含む、前記請求項１，２又は３に記載の接触子。
基板の一方の面に形成された導電性部と被検査体の電極部とを電気的に接続する装置であって、それぞれが請求項１から４のいずれか１項に記載された複数の接触子を含む１以上の接触子群と、前記接触子をその前部が接触子群毎に同じ方向へ向くように厚さ方向に配列させた状態に前記基板に組み付ける組み付け手段とを含む、電気的接続装置。
前記組み付け手段は、前記基板に組み付けられる板状のハウジングと、該ハウジングに配置された弾性変形可能の１以上の棒状部材とを含み、前記接触子は前記棒状部材により前記ハウジングに装着されている、請求項５に記載の電気的接続装置。
前記ハウジングは前記接触子の配列方向へ伸びて前記基板の側に開放する、ほぼＬ字状の断面形状を有する凹所を有し、前記棒状部材は前記凹所に配置された棒状部材を含み、各接触子は、さらに前記前部に続く後部を含み、また少なくとも後部を前記凹所に受け入れられている、請求項６に記載の電気的接続装置。
複数の接触子群を含み、前記ハウジングは、被検査体を受け入れる矩形の開口と、前記接触子群毎に設けられた、ほぼＬ字状の断面形状を有する複数の凹所であって前記基板の側及び前記開口に開放する、ほぼＬ字状の断面形状を有する複数の凹所を含み、各凹所は前記開口の周りを対応する接触子群の接触子の配列方向へ伸びており、前記棒状部材は各凹所に配置されており、各接触子は少なくとも前端を前記開口に突出させた状態に前記凹所に配置されている、請求項６に記載の電気的接続装置。
前記複数の接触子は、接触子群毎に厚さ方向に重ねられている、請求項５から８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。