JP6985327B2 - 電気的接触子及び電気的接続装置 - Google Patents
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Description
以下では、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(A−1−1)電気的接続装置
図3は、第1の実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す構成図である。
図3の電気的接続装置10は、主要な構成部材を図示しているが、これらの構成部材に限定されるものではなく、実際には図3に示していない構成部材をも有する。また、以下では、図3中の上下方向に着目して、「上」、「下」を言及するものとする。
支持部材12は、配線基板14の変形(例えば、撓み等)を抑えるものである。例えば、プローブ基板16は多数のプローブ20を有しているため、配線基板14側に取り付けられるプローブ基板16の重量は大きくなっている。また、被検査体2の電気的な検査の行なう際、プローブ基板16が、チャックトップ3上の被検査体2によって押し付けられることにより、プローブ基板16の下面に突出しているプローブ20の先端部と被検査体2の電極端子2aとが接触する。このように、電気的検査の際、下から上に向けて突き上げる反力(コンタクト荷重)が作用し、配線基板14にも大きな荷重が加えられる。支持部材12は、配線基板14の変形(例えば、撓み等)を抑える部材として機能する。
配線基板14は、例えばポリイミド等の樹脂材料で形成されたものであり、例えば略円形板状に形成されたプリント基板等である。配線基板14の上面の周縁部には、テスター(検査装置)のテストヘッド(図示しない)と電気的に接続するための多数の電極端子(図示しない)が配置されている。また、配線基板14の下面には、配線パターンが形成されており、配線パターンの接続端子14aが、電気的接続ユニット15に設けられているポゴピン等の接続子30の上端部と電気的に接続するようになっている。
電気的接続ユニット15は、例えばポゴピン等のような複数の接続子30を有している。電気的接続装置10の組み立て状態では、各接続子30の上端部を、配線基板14の下面の配線パターンの接続端子14aに電気的に接続され、また各接続子30の下端部を、プローブ基板16の上面に設けられたパッドに接続される。プローブ20の先端部が被検査体2の電極端子に電気的に接触するので、被検査体2の電極端子はプローブ20及び接続子30を通じてテスター(検査装置)と電気的に接続されるので、被検査体2はテスター(検査装置)による電気的な検査が可能となる。
プローブ基板16は、複数のプローブ20を有する基板であり、略円形若しくは多角形(例えば16角形等)に形成されたものである。プローブ20は、例えば、カンチレバー型のプローブ等を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、プローブ基板16は、例えばセラミック板で形成される基板部材161と、この基板部材161の下面に形成された多層配線基板162とを有する。
図1は、第1の実施形態に係る接続子30の構成を示す構成図である。図2は、第1の実施形態の接続子30を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。
本体部42は、略長方形状の板状の部分である。後述するように、丸め加工により板状部材40の左側の構成要素側から巻回していき、接続子30を形成する。接続子30が形成されると、本体部42は、巻回された上部アーム部43と下部アーム部45を覆う筒状部32となる部分である。
上部アーム部43は、本体部42の4辺の端部のうち、いずれか1つの端部(図2では左側端部)と一体的に連結しており、本体部42の左側端部の上部に位置しており、本体部42の左側端部から左斜め上方向に延出する部材である。
第1先端部44は、上部アーム部43の先端に設けられており、垂直上方に延出された部分である。丸め加工により、第1先端部44が巻回されることにより、巻回された第1先端部44は、第1の接触対象と接触する接続子30の第1接触部34として機能する。
下部アーム部45は、本体部42の4辺の端部のうち、いずれか1つの端部(図2では左側端部)と一体的に連結しており、本体部42の左側端部のうち下部に位置しており、本体部42の左側端部から左斜め下方向に延出する部材である。下部アーム部45の基端部451は、上部アーム部43の基端部431の位置よりも下方に位置しており、本体部42の左側端部において、下部アーム部45の基端部451と上部アーム部43の基端部431は離間している。
第2先端部46は、下部アーム部45の先端に設けられており、垂直下方に延出された部分である。丸め加工により、第2先端部46が巻回されることにより、巻回された第2先端部46は、第2の接触対象と接触する接続子30の第2接触部36として機能する。
図4及び図5は、実施形態の接続子30の製造方法を説明する説明図である。
図4(A)において、まず、板状部材40の第1先端部44及び第2先端部46に対して丸め加工を施して、第1先端部44及び第2先端部46を筒状に丸めて、第1接触部34及び第2接触部36を成形する。
以上のように、この実施形態の電気的接触子(接続子)は、従来よりも少ない構成部品数で構成されているので、摺動性を向上でき、かつ、接触対象との電気的な接触安定性を向上することができる。
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第2の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
上述した第1の実施形態では、半導体ウェハ上の集積回路の電気的な検査を行なう電気的接続装置の電気的接続ユニットに搭載する接続子に、本発明の電気的接触子に適用する場合を例示した。この場合、電気的接触子の接触対象がフラットなパッドや端子等であることが多い。
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果に加えて、接触対象が半田ボール等のような半球体状のものであって、当該接触対象との電気的接触性を確実にすることができる。
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第3の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図9は、第3の実施形態の電気的接触子の構成と板状部材の構成とを示す構成図である。
以上のように、第3の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果が得られると共に、電気的接触子を形成する板状部材の上部アーム部及び下部アーム部の形状を変えることで、上下方向に弾性する上部弾性部及び下部弾性部の弾性エネルギーやストロークを制御し、上部弾性部及び下部弾性部の付勢力を調整することができる。
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第4の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図10は、第4の実施形態の電気的接触子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。図11は、第4の実施形態に係る電気的接触子の構成を示す構成図である。
以上のように、第4の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果が得られると共に、上部アーム部と下部アーム部の巻回方向を互いに異なる方向とすることにより、上部弾性部に作用する応力と、下部弾性部に作用する応力とを打ち消すことができ、接点における回転荷重を軽減することができる。
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第5の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図12〜図14は、第5の実施形態の電気的接触子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。
以上のように、第5の実施形態によれば、第1〜第4の実施形態で説明した効果を得ることができると共に、アーム部(上部アーム部、下部アーム部)に、1又は複数のスリット部を設けることにより、板状部材を巻回して形成した接続子の第1接触部及び第2接触部の荷重の大きさや、上部弾性部及び下部弾性部の上下方向のストロークを調整することができる。
上述した各実施形態においても、本発明の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の実施形態においても適用できる。
40、40A、40C、40D、40E、40F、40G…板状部材、42及び42D…本体部、43及び43C…上部アーム部、44…第1先端部、45、45C及び45D…下部アーム部、46及び46D…第2先端部、47…山形突起部、48、48A、48B、48C、48D…スリット部、49、49A、49B、49C、49D…スリット部、
421…上端部、422…下端部、423…上部角部、424…段部、425及び425D下部角部、426及び426D…段部、431…基端部、432…先端部、451及び451D…基端部、452…先端部。
Claims (7)
- 導電性を有する板状部材で形成された電気的接触子であって、
前記板状部材が、本体部と、前記本体部の一端部から斜め上方に向けて延出する先細り形状の上部アーム部と、前記上部アーム部の先端に設けられた第1先端部と、前記本体部の一端部から斜め下方に向けて延出する先細り形状の下部アーム部と、前記下部アーム部の先端に設けられた第2先端部とを備え、
前記第1先端部を巻回して形成された、第1の接触対象と接触する第1接触部と、
上下方向の幅長が前記下部アームの上下方向の幅長と異なる、前記先細り形状の、前記上部アーム部を巻回して、内側に位置する前記上部アーム部の下端部の外周を、外側に位置する前記上部アーム部の上端部で覆うようにして形成された竹の子バネ状の第1の弾性部と、
前記第2先端部を巻回して形成された、第2の接触対象と接触する第2の接触部と、
前記先細り形状の前記下部アーム部を巻回して、内側に位置する前記下部アーム部の上端部の外周を、外側に位置する前記下部アーム部の下端部で覆うようにして形成された竹の子バネ状の第2の弾性部と、
前記本体部を巻回して形成されたものであって、前記第1の弾性部の基端部と前記第2の弾性部の基端部とを内側に収容する筒状部と
を備えることを特徴とする電気的接触子。 - 前記第1の弾性部は、前記筒状部に収容されている当該第1の弾性部の前記基端部を端として、軸方向に弾性を有し、
前記第2の弾性部は、前記筒状部に収容されている当該第2の弾性部の前記基端部を端として、軸方向に弾性を有し、
前記第1の弾性部及び前記第2の弾性部がそれぞれ独立して軸方向の弾性を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電気的接触子。 - 前記上部アーム部は、前記本体部の一端部から延出しており、前記第1の弾性部は、第1の巻回方向で巻回されて形成されたものであり、
前記下部アーム部は、前記上部アーム部が延出している前記本体部の前記一端部と対向する対向端部から延出しており、前記第2の弾性部は、前記第1の巻回方向とは異なる第2の巻回方向で巻回されて形成されたものである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気的接触子。 - 板状部材の前記上部アーム部及び又は前記下部アーム部には、前記第1の弾性部及び又は前記第2の弾性部の軸方向の弾性を調整するための1又は複数の切り抜き部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電気的接触子。
- 前記本体部の端部から延出する各アーム部のいずれか又は全てが、円弧状に湾曲していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電気的接触子。
- 矩形形状の前記本体部の端部から延出する各アーム部が、当該端部の角部から離間した位置から延出しており、
前記各アーム部が巻回されて形成される前記各弾性部の基端部が、前記本体部の内面で覆われて前記筒状部に内包される
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電気的接触子。 - 第1の接触対象と第2の接触対象とに接触させる複数の電気的接触子を備える電気的接続装置において、
前記複数の電気的接触子が、請求項1〜6のいずれかに記載の電気的接触子であることを特徴とする電気的接続装置。
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