JPWO2005015692A1 - コンタクト、及びコネクタ - Google Patents

Abstract

低接圧で電子部品と良好な接触を保つことのできるコンタクトを提供する。電子部品と接触し、電気信号を授受するコンタクトであって、電子部品と接触する先端部と、先端部から延伸して設けられ、電子部品により失端部が押下された場合に、先端部を予め定められた回動方向に回動させる保持部とを備え、先端部は、保持部から延伸して設けられた延伸部と、延伸部の電子部品と略対向する対向面に、延伸部の延伸方向と垂直な幅方向に沿って、延伸部の幅方向の一端から他端に渡って設けられ、幅方向と垂直な面における断面の電子部品側の稜線が曲線であり、稜線の中央部が稜線の端部より電子部品側に膨らんでおり、電子部品と接触する第１の突起部とを有するコンタクトを提供する。

Description

本発明は、電子部品と接触するコンタクト及びコネクタに関する。
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
特願２００３−２８８３８０ 出願日 平成１５年８月７日

従来、電子部品と接触するコンタクトとして、例えばスプリング式コンタクトや、板バネコンタクトがある。スプリング式コンタクトは、電子部品と接触する接触部と、接触部に対する押圧力に応じて伸縮するスプリング部とを備えている。ここで電子部品の一例としては、信号の授受を行う電極を有するプリント基板やプローブカード、平面的にＩＣ端子が配列されている半導体デバイス（ＩＣ）がある。また、これら電子部品は、半導体試験装置に使用される。例えばウエハプローバ装置やＩＣハンドラ装置等との間で中継接続を行うデバイスインターフェース装置にも使用される。尚、必要とされるコンタクトのピン数は被試験デバイスの品種や同時測定する個数によって変わってくるが、例えば２万ピン数以上が必要とされる場合がある。

また、板バネコンタクトは、弾性を有する板状のコンタクトであって、電子部品により押圧された場合に、コンタクトの弾性により湾曲するコンタクトである。

関連する特許文献は、現在認識していないためその記載を省略する。

しかし、スプリング式コンタクトは、構造が複雑でコストが高く、特に多数のコンタクトを必要とする半導体チップ用のコネクタに用いる場合に問題となる。また、多数の板バネコンタクトをコネクタに設ける場合、コンタクトあたりの荷重及び接圧が小さいため、接触不良を起こす問題がある。このため、低荷重、低接圧において、高い接続信頼性を保つことのできる板バネコンタクトが望まれている。例えば、図１０に示す多数個のコネクタ１００によりインターフェース部分では数万端子が必要となる場合がある。この場合、両者間の押圧力は大きな力が必要となる。また、両者間の押圧力に伴い、両方の接続面において湾曲変形する難点がある。この為、コネクタ１００は可能な限り低い押圧力であることが望まれている。

また、多数の板バネコンタクトをコネクタに設けた場合、それぞれの板バネコンタクトが湾曲するため、それぞれの板バネコンタクト間の絶縁を良好に保つ必要がある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電子部品と接触子、電気信号を授受するコンタクトであって、電子部品と接触する先端部と、先端部から延伸して設けられ、電子部品により先端部が押下された場合に、先端部を予め定められた回動方向に回動させる保持部とを備え、先端部は、保持部から延伸して設けられた延伸部と、延伸部の電子部品と略対向する対向面に、延伸部の延伸方向と垂直な幅方向に沿って、延伸部の幅方向の一端から他端に渡って設けられ、幅方向と垂直な面における断面の電子部品側の稜線が曲線であり、稜線の中央部が稜線の端部より電子部品側に膨らんでおり、電子部品と接触する第１の突起部とを有するコンタクトを提供する。

第１の突起部における、延伸方向と垂直な面における断面の電子部品側の稜線が、当該稜線の中央部が当該稜線の端部より電子部品側に膨らんでいる曲線であってよい。また、コンタクトは、延伸部の対向面において第１の突起部と並列に、延伸部の幅方向の一端から他端に渡って設けられ、幅方向と垂直な面における断面の電子部品と対向する稜線が曲線であり、先端部が回動した場合に、電子部品と接触する第２の突起部を更に有してよい。

第２の突起部は、第１の突起部より、保持部に近い位置に設けられることが好ましい。また、接触部が電子部品と接触していない状態において、第２の突起部と電子部品との距離が、第１の突起部と電子部品との距離より大きくなるように、第１の突起部及び第２の突起部が設けられることが好ましい。

またコンタクトは、延伸部の対向面に、第１の突起部より保持部から遠い位置に、第１の突起部と並列に設けられた第３の突起部を更に有してよい。第３の突起部は、第２の突起部と略同一の形状を有することが好ましい。また、接触部が電子部品と接触していない状態において、第３の突起部と電子部品との距離が、第１の突起部と電子部品との距離より大きくなるように、第１の突起部及び第３の突起部が設けられることが好ましい。

本発明の第２の形態においては、電子部品と接触するコネクタであって、電子部品と接触する先端部と、先端部から延伸して設けられ、電子部品により先端部が押下された場合に、先端部を予め定められた回動方向に回動させる保持部とを有する複数のコンタクトと、複数のコンタクトを保持する基板と、コンタクトを通過させるスリットが、同一のピッチで複数設けられた簾状のスリット部とを備え、基板は、複数のコンタクトを、回動方向を基板表面に投影した縦方向に予め定められた間隔で配列させ、縦方向と垂直な横方向にスリットのピッチと略同一の間隔で配列させるように保持し、スリット部は、それぞれのスリットが縦方向に沿って設けられ、横方向において隣接するコンタクトを、異なるスリットを通過させることにより離間させるコネクタを提供する。

スリットの基板表面と垂直な方向における深さは、コンタクトの保持部の基板表面と垂直な方向における高さと略同一であることが好ましい。また、基板は、表面にスリット部の形状と略同一の形状の溝部を有し、溝部にスリット部を格納してよい。

基板は、上側基板と下側基板と上側スリット部と下側スリット部とコンタクト保持部とを備え、上側基板と下側基板とは、上側スリット部と下側スリット部とを収容して保持し、上側スリット部と下側スリット部とは、コンタクト保持部を上下方向から挟み込むように収容保持し、コンタクト保持部は、複数のコンタクトを所定間隔に配設固定して備え、複数のコンタクトが上側スリット部と下側スリット部のスリットに挿入されてスリットから露出すると共に、当該コンタクトがスリットにより案内してよい。

コンタクト保持部は、コンタクトの一列又は複数列単位毎に分割されてよい。コネクタは、電気的に接続する一方の接続相手に取り付けて固定されてよい。

本発明の第３の形態においては、半導体試験装置と被試験デバイスとの間で電気信号の授受を行う中継接続に使用されるデバイスインターフェース装置であって、上記第２の形態におけるコネクタを複数実装して電気信号の授受を行うことを特徴とするデバイスインターフェース装置を提供する。

デバイスインターフェース装置は、複数種類の被試験デバイスに対して共通に使用される共通インターフェース部と、被試験デバイスの種類に対応して交換され得る品種対応部とを備え、共通インターフェース部と品種対応部との間に上記第２の形態におけるコネクタを設けてよい。

本発明の第４の形態においては、被試験デバイスと信号の授受を行うテストヘッドを備え、被試験デバイスを試験する半導体試験装置であって、上記第３の形態におけるデバイスインターフェース装置をテストヘッドと被試験デバイスとの間に備えることを特徴とする半導体試験装置を提供する。

デバイスインターフェース装置は、複数種類の被試験デバイスに対して共通に使用される共通インターフェース部と、被試験デバイスの品種に対応して交換され得る品種対応部とを備え、共通インターフェース部はテストヘッドに接続され、共通インターフェース部と品種対応部との間に上記第２の形態のコネクタを設けてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明によれば、高信頼性、低荷重、及び低接圧で接続するコンタクトを提供することができる。また、複数のコンタクト間の絶縁を良好に保つコネクタを提供することができる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、半導体試験装置の概要を、図１０に示す半導体試験装置４００を用いて説明する。
図１０（ａ）は、半導体試験装置４００の構成の一例を示す図である。半導体試験装置４００は、パターン発生部４１０、波形整形部４１２、テストヘッド６００、デバイスインターフェース装置５００、ソケット７００、ＩＣハンドラ装置、及び判定部４１４を備える。

パターン発生部４１０は、被試験デバイス２００に供給する試験パターンを生成し、波形整形部４１２、テストヘッド６００及びデバイスインターフェース装置５００を介してＩＣハンドラ装置のソケット７００へ供給して、被試験デバイス２００に供給する。デバイスインターフェース装置５００は、半導体試験装置４００と被試験デバイス２００との間で電気信号の授受を行う中継接続に使用され、複数のコネクタ１００を実装して電気信号の授受を行う。また、パターン発生部４１０は、被試験デバイス２００が出力する信号に対応した期待値信号を生成して、判定部４１４に供給する。

波形整形部４１２は、試験パターンを所定の波形に整形し、所定のタイミングにして、テストヘッドで所定の振幅波形にした後、デバイスインターフェース装置５００を介して単一又は複数のソケット７００に供給する。被試験デバイス２００はソケット７００に電気的に接続された状態で、半導体試験装置４００との間で信号の授受を行う。判定部４１４は、試験パターンに応じて被試験デバイス２００から出力される出力信号を、デバイスインターフェース装置５００とテストヘッド６００を介して受け、前記期待値信号に基づき所定のタイミングで比較が行われ、得られた比較結果に基づいて、被試験デバイス２００の良否を判定する。

図１０（ｂ）は、デバイスインターフェース装置５００の構成を示す図である。デバイスインターフェース装置は、図１０（ｂ）の構成例に示すように、共通インターフェース部５１０、複数のコネクタ１００、及び品種対応部５２０を備える。共通インターフェース部５１０は、被試験デバイスの品種に依存しない部分であり、共通的に使用される。複数のコネクタ１００は、共通インターフェース部５１０と品種対応部５２０とが分離できるように着脱可能なコネクタで電気的に接続する。品種対応部５２０は、被試験デバイスの品種に対応して交換される部分であり、その端部がソケット７００に接続されて、ＩＣハンドラ装置に電気的／機械的に接続される。テストヘッドは、前記デバイスインターフェース装置５００を電気的／機械的に接続して信号の授受、その他を行う。尚、図１０（ａ）に示すソケット７００は、ウエハプローバ装置の場合にはプローブカードのプローブ針に該当する。

ここで、共通インターフェース部５１０と品種対応部５２０との間で必要とされるピン数は被試験デバイスの品種や同時測定する個数によって変わってくるが、例えば２万ピン数以上が必要とされる。従来では、１ピン当たり１０グラム（約０．１ニュートン）の押圧と仮定すると、０．１×２００００＝２０００Ｎの押圧力で保持する必要があり、両者の接続面の構造体は十分な強度の重量構造を備える必要性があり、実用上の難点がある。尚、ＺＩＦ（Ｚｅｒｏ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ）型コネクタを適用する方法も考えられるが、電気的接触／解放を行う機械的な駆動機構が必要となる為、高密度にピンを配列できない結果、所望の多数ピンを実用的に実装できない。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタ１００の一例を示す図である。但し、後述する多数個のコンタクト６０の表示は省略している。コネクタ１００は、例えば半導体デバイスを試験する試験装置に使用されるものであり、半導体デバイスと半導体試験装置４００との間で信号を受け渡しする。

コネクタ１００は、基板１０、スリット部４０、及び基板１０に設けられた複数のコンタクト（図２参照）を備える。基板１０は、スリット部４０を上下から保持して固定するハウジング構造体であって、上側基板１２、上側基板１２に嵌合する下側基板１４、及び上側基板１２と下側基板１４との間に設けられ複数のコンタクトを保持するコンタクト保持部（図２参照）から構成され、複数のコンタクトを保持する。上側基板１２は、例えば半導体デバイス側に設けられる基板であって、下側基板１４は、例えば試験装置側に設けられる基板である。また、上側基板１２と下側基板１４との相対位置は、位置決め孔１６により決定される。例えば、上側基板１２は、上側基板１２を貫通する位置決め孔１６を有し、下側基板１４は、位置決め孔１６に嵌合する突起部を有し、突起部を位置決め孔１６に嵌合させることにより、上側基板１２及び下側基板１４とを嵌合させる。

また、基板１０は、複数のコンタクトを基板１０の表面の縦方向及び横方向に予め定められた間隔で配列するように保持する。また、基板１０は、スリット部４０の外形に対応する貫通孔２６、５６（図３参照）が設けられる。また、当該貫通孔は、コンタクト保持部を表出させる。また、基板１０は、試験装置側へ固定する構造として、例えば図１に示す４個の取付孔を四隅に備える。コネクタ１００は、電気的に接続する一方の接続相手に、当該取付孔によって取り付けられ固定される。

スリット部４０は、基板１０に設けられた複数のコンタクトを通過させるスリット４８が、同一のピッチで簾状に複数設けられている。例えば、基板１０はコンタクト保持部によって複数のコンタクトを保持し、それぞれのコンタクトは、スリット４８を通過して電子部品と接続する。また、基板１０は、複数のコンタクトを、スリット４８のピッチと略同一の間隔で保持することが好ましい。

図２は、コネクタ１００の断面の一例を示す図である。図２においては、図１に示したＡ−Ａ’の断面を示す。前述したように、基板１０は、上側基板１２と下側基板１４との間に設けられたコンタクト保持部２０を有する。コンタクト保持部２０は、複数のブロックに分割されていてもよい。

また、スリット部４０は、上側スリット部４２と下側スリット部４４とから構成される。上側基板１２は、上側スリット部４２と略同一の形状の貫通孔を有し、上側スリット部４２を格納し、下側基板１４は、下側スリット部４４と略同一形状の貫通孔を有し、下側スリット部４４を格納する。また、コンタクト保持部２０は、上側スリット部４２と下側スリット部４４との間に設けられる。例えば、下側スリット部４４のコンタクト保持部２０側の表面には、コンタクト保持部２０と嵌合する複数の突起部４６が設けられる。またコンタクト保持部２０の下側スリット部４４側の表面には、下側スリット部４４と嵌合する複数の突起部２２が設けられる。突起部４６と突起部２２とが嵌合することにより、コンタクト保持部２０は、下側スリット部４４に対して所定の位置に配置される。

また、コンタクト６０は、図６において後述するように、コンタクト保持部２０に保持される固定部と、固定部から電子部品側に延伸して設けられる保持部と、保持部から延伸して設けられ、電子部品と接触する先端部とを有する。コンタクト６０の保持部は、弾性材料により形成され、先端部が電子部品により押下された場合に、先端部を予め定められた回動方向に回動させる。

また、コンタクト保持部２０は、複数のコンタクト６０を、回動方向を基板１０の表面に投影した縦方向に、予め定められた間隔で配列させ、縦方向と垂直な横方向にスリット４８のピッチと略同一の間隔で配列させるように保持する。つまり、複数のコンタクト６０は、縦方向及び横方向にそれぞれ予め定められたピッチで連続して設けられており、縦方向に一列に設けられたコンタクト６０は、同一のスリット４８を通過して電子部品と接触する。

また、スリット部４０は、それぞれのスリット４８が縦方向に沿って設けられ、横方向において隣接するコンタクト６０を、異なるスリット４８を通過させることにより離間させる。このような構成により、コンタクト６０が電子部品によって押圧された場合であっても、横方向において隣接するコンタクト６０がショートすることを防ぐことができる。また、スリット４８が、コンタクト６０の回動方向を投影した縦方向に沿って設けられているため、それぞれのコンタクト６０が電子部品の押圧に応じて回動することができ、コンタクト６０が所定の接触圧で電子部品と接触することができる。また、スリット４８の基板１０の表面と垂直な方向における深さは、コンタクト６０の保持部の基板１０の表面と垂直な方向における高さと略同一であることが好ましい。つまり、スリット４８は、それぞれのコンタクト６０の保持部をほぼ覆う形状であり、横方向に隣接するコンタクト６０同士が接触することを防ぐことができる。

また、下側基板１４は、上側基板１２と対向する面に、位置決め孔１６と嵌合する突起部１８を有する。突起部１８が位置決め孔１６と嵌合することにより、下側基板１４に対する上側基板１２の相対位置が定まる。また、図２に示すように、上側スリット部４２は、突起部１８が貫通する貫通孔を有していてもよい。突起部１８が当該貫通孔を貫通することにより、下側基板１４に対する上側スリット部４２の相対位置が定まる。また、下側基板１４は、下側スリット部４４と嵌合する突起部２４を更に有していてもよい。この場合、下側スリット部４４は、突起部２４と嵌合する嵌合孔を有する。突起部２４が当該嵌合孔と嵌合することにより、下側基板１４に対する下側スリット部４４の相対位置が定まる。このような構成により、基板１０とスリット部４０との相対位置を定めることができる。

図３は、コネクタ１００のそれぞれの構成部材の関係を説明する図である。但し、コンタクト保持部２０に備える多数のコンタクト６０は省略している。前述したように、上側基板１２は、上側スリット部４２を格納するための貫通孔２６を有し、貫通孔２６に上側スリット部４２を格納する。また、上側スリット部４２は、下側基板１４の突起部１８が貫通する貫通孔５０を有する。コンタクト保持部２０は、図２に示すように下側スリット部４４に嵌合して載置される。またコンタクト保持部２０は、図５に示すように複数のブロックに分割可能である。例えばコンタクト保持部２０は、コンタクト６０の一列又は複数列単位毎に分割される。

下側スリット部４４には、コンタクトを試験装置側に通過させる複数のスリット４８、下側基板１４と係合するための係合部５２、及び嵌合孔８２が設けられる。下側スリット部４４のスリット４８は、上側スリット部４２のスリット４８と対応する位置に設けられ、スリット部４０を貫通する貫通孔を形成する。スリット４８はコンタクト６０が押圧により回動するときに、コンタクト６０の長い保持部６４、６６において、スリット４８の両面に接触するようにガイドされて回動することで図６に示す先端部６８、８６が安定した位置関係を保つことができる。これにより、スリット４８の間隔を狭くすることができる結果、高密度にコンタクト６０を配設することが可能となる。

また、下側基板１４は、下側スリット部４４を格納するための貫通孔５６を有し、貫通孔５６に下側スリット部４４を格納する。貫通孔５６には、下側基板１４の係合部５２と係合する突起部５４が設けられる。突起部５４が係合部５２と係合し、突起部２４が嵌合孔８２と嵌合することにより、下側基板１４に対する下側スリット部４４の相対位置が定まる。

つまり、上側基板１２と下側基板１４とは、上側スリット部４２と下側スリット部４４とを収容して保持し、上側スリット部４２と下側スリット部４４とは、コンタクト保持部２０を上下方向から挟み込むように収容保持する。コンタクト保持部２０は、複数のコンタクト６０を所定間隔に配設固定して備え、複数のコンタクト６０が上側スリット部４２と下側スリット部４４のスリット４８に挿入されてスリット４８から露出すると共に、当該コンタクト６０がスリット４８により案内される。

図４は、下側スリット部４４の拡大図の一例を示す。図４においては、図３に示した下側スリット部４４の部分Ｂを拡大した図を示す。下側スリット部４４は、コンタクト保持部２０のそれぞれのブロックのピッチと略同一のピッチで、縦方向に連続して設けられた突起部４６を、コンタクト保持部２０と対向する面に有する。また突起部４６は、横方向においても、スリット４８と同一のピッチで連続して設けられる。また、スリット４８は、横方向に連続して設けられた突起部４６の間に設けられ、コンタクト６０を通過させる。

図５は、複数のブロックに分割されたコンタクト保持部２０の一つのブロックを示す。コンタクト保持部２０の一つのブロックは、前述したように下側スリット部４４と嵌合するための突起部２２を有する。突起部２２は、横方向に連続して設けられた複数の突起部４６（図４参照）と嵌合する。本例においては、突起部２２が、縦方向に隣接する突起部４６により形成される凹部に挿入される。

また、コンタクト保持部２０は、縦方向に連続して設けられた複数のブロックにより形成される。複数のブロックは、縦方向に連続して設けられたそれぞれの突起部４６と嵌合する。本例においては、コンタクト保持部２０のそれぞれのブロックの突起部２２が、下側スリット部４４の突起部４６によって横方向に連続して形成される複数の凹部に挿入される。これにより、コンタクト保持部２０のそれぞれのブロックは、下側スリット部４４の所定の位置に載置される。

また、コンタクト保持部２０のそれぞれのブロックは、複数のスリット４８と対応する位置に、複数のコンタクト６０を保持する。このような構成により、基板１０において連続して設けられるべき複数のコンタクト６０を所定の位置に容易に保持することができる。

図６は、コンタクト６０の構成の一例を示す。コンタクト６０は導電材料による長尺の平板部材で形成され、電子部品側先端部６８、電子部品側保持部６４、固定部６２、試験装置側保持部６６、及び試験装置側先端部８６を有する。電子部品側先端部６８は、基板１０の表面より電子部品に近い位置に設けられ、電子部品と接触する。尚、電子部品がプリント基板の場合にはプリント基板のパターン電極に接触する。電子部品側保持部６４は、電子部品側先端部６８から固定部６２まで延伸して設けられ、電子部品により先端部６８が押下された場合に、電子部品側先端部６８を予め定められた回動方向に回動させる。電子部品側保持部６４及び試験装置側保持部６６は、電子部品の押下方向に対して斜めに設けられ、弾性材料により形成されることが好ましい。また、電子部品側保持部６４は、上側スリット部４２のスリット４８を通過して設けられ、試験装置側保持部６６は、下側スリット部４４のスリット４８を通過して設けられる。

固定部６２は、コンタクト保持部２０により保持又は固定される。例えば、コンタクト保持部２０は、コンタクト６０を保持するための貫通孔を有し、固定部６２は、当該貫通孔により保持される。尚、コンタクト保持部２０が成形可能な樹脂部材の場合には、複数個のコンタクト６０を一体成形で形成してもよい。固定部６２は、電子部品の押下方向と平行に設けられることが好ましい。これにより複数のコンタクト６０がコンタクト保持部２０によって一列に位置決めされて整列保持された状態になる。これにより、スリット４８の間隔に対応した狭いピッチで整列することができるので、高密度にコンタクト６０を配設することができる。

試験装置側保持部６６は、固定部６２から試験装置側先端部８６まで延伸して設けられる。また試験装置側先端部８６は、基板１０の裏面に対向する位置にある試験装置側の電極面と接触する。また試験装置側先端部８６は、図７〜図９において説明する電子部品側先端部６８と同一の形状を有してよい。

図７は、電子部品側先端部６８の一例を示す図である。図７（ａ）は、電子部品側先端部６８の斜視図を示し、図７（ｂ）は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における電子部品側先端部６８の断面図を示す。電子部品側先端部６８は、電子部品側保持部６４から延伸して設けられた延伸部７０と、延伸部７０の電子部品と略対向する対向面に、延伸部７０の延伸方向と垂直な幅方向に沿って、延伸部７０の幅方向の一端から他端に渡って設けられる第１の突起部７２とを有する。

図７（ｂ）に示すように、第１の突起部７２は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における断面の電子部品側の稜線が曲線であり、稜線の中央部が稜線の端部より電子部品側に膨らんでいる。また、第１の突起部７２は、延伸部７０より電子部品側に突起しており、電子部品と接触する。第１の突起部７２の稜線は、円の外周の一部を有してよく、また楕円の外周の一部を有していてもよい。また、第１の突起部７２の、延伸部７０の幅方向と垂直な面における断面は、左右非対称であってもよい。

このような構成により、コンタクト６０は、第１の突起部７２の曲面部分で電子部品と接触する。このため、コンタクト６０と電子部品との接触面積を小さくでき、単位面積あたりの接触圧を大きくすることができるため、高い信頼性で電気的に接続することができる。また、コンタクト６０と電子部品との接触圧が小さくした場合であっても、接触圧が大きい場合と同等の接続信頼性を得ることができる。このため、多数のコンタクトを有するコネクタと電子部品との接触圧を低減することができ、コネクタと電子部品とを容易に着脱することができる。

また、コンタクト６０と電子部品との接触面積を小さくすることにより、効果的にワイピングすることができる。このため、電子部品の電力に付着する酸化被膜等の異物を容易に除去することができる。また、コンタクト６０と電子部品とが曲面で接触することにより、コンタクト６０が押下され電子部品側先端部６８が移動した場合に、第１の突起部７２の異なる箇所で順次電子部品と接触する。このため、ワイピングにより異物を除去するときに電子部品と接触する第１の突起部７２の箇所を異ならせることができ、接続の信頼性を向上させることができる。

図８は、電子部品側先端部６８の他の例を示す図である。図８（ａ）は、電子部品側先端部６８の斜視図を示し、図８（ｂ）は、延伸部７０の延伸方向と垂直な面における第１の突起部７２の断面図を示す。図７に関連して説明した例と同様に、電子部品側先端部６８は、電子部品側保持部６４から延伸して設けられた延伸部７０と、延伸部７０の電子部品と略対向する対向面に、延伸部７０の延伸方向と垂直な幅方向に沿って、延伸部７０の幅方向の一端から他端に渡って設けられる第１の突起部７２とを有する。また、第１の突起部７２は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における断面の電子部品側の稜線が曲線であり、稜線の中央部が稜線の端部より電子部品側に膨らんでいる。また、第１の突起部７２は、延伸部７０より電子部品側に突起しており、電子部品と接触する。

本例において、延伸部７０の延伸方向と垂直な面における、第１の突起部７２の断面の電子部品側の稜線は、図８（ｂ）に示すように曲線であり、当該稜線の中央部が当該稜線の端部より電子部品側に膨らんでいる。また同様に、延伸部７０の延伸方向と垂直な面における、延伸部７０の断面の稜線も、中央部が当該稜線の端部より電子部品側に膨らんでいてよい。このような構成により、コンタクト６０と電子部品側先端部６８との接触面積を更に低減することができる。また、第１の突起部７２周辺の剛性を高めることができる。

図９は、電子部品側先端部６８の更なる他の例を示す図である。図９（ａ）は、電子部品側先端部６８の斜視図を示し、図９（ｂ）は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における電子部品側先端部６８の断面図を示す。図７に関連して説明した例と同様に、電子部品側先端部６８は、電子部品側保持部６４から延伸して設けられた延伸部７０と、延伸部７０の電子部品と略対向する対向面に、延伸部７０の延伸方向と垂直な幅方向に沿って、延伸部７０の幅方向の一端から他端に渡って設けられる第１の突起部７２とを有する。また、第１の突起部７２は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における断面の電子部品側の稜線が曲線であり、稜線の中央部が稜線の端部より電子部品側に膨らんでいる。また、第１の突起部７２は、延伸部７０より電子部品側に突起しており、電子部品と接触する。

また、本例における電子部品側先端部６８は、第２の突起部７４、第３の突起部７６、第４の突起部７８、及び第５の突起部８０を更に有する。第２の突起部７４〜第５の突起部８０は、延伸部７０の電子部品と対向する対向面において、第１の突起部７２と並列に、延伸部７０の幅方向の一端から他端に渡って設けられる。また、第２の突起部７４〜第５の突起部８０は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における断面の電子部品と対向する稜線が曲線である。第２の突起部７４〜第５の突起部８０は、第１の突起部７２と略同一の形状を有してよい。

第２の突起部７４は、第１の突起部７２より電子部品側保持部６４に近い位置に、第１の突起部７２と隣接して設けられ、第４の突起部７８は、第２の突起部７４より電子部品側保持部６４に近い位置に、第２の突起部７２と隣接して設けられる。また、第３の突起部７６は、第１の突起部７２より電子部品側保持部６４から遠い位置に、第１の突起部７２と隣接して設けられ、第５の突起部８０は、第３の突起部７６より電子部品側保持部６４から遠い位置に、第３の突起部７６と隣接して設けられる。

図９（ｂ）に示すように、電子部品側先端部６８が電子部品と接触していない状態において、第２の突起部７４〜第５の突起部８０と電子部品との距離が、第１の突起部７２と電子部品との距離より大きくなるように、第１の突起部７２〜第５の突起部８０が設けられることが好ましい。また、第４の突起部７８と電子部品との距離が、第２の突起部７４と電子部品との距離より大きくなるように、第２の突起部７４及び第４の突起部７８が設けられることが好ましい。また、第５の突起部８０と電子部品との距離が、第３の突起部７６と電子部品との距離より大きくなるように、第３の突起部７６及び第５の突起部８０が設けられることが好ましい。

電子部品側先端部６８と電子部品とを接続する場合、例えばまず第１の突起部７２が電子部品と接触する。そして、電子部品が電子部品側先端部６８を押下することにより、電子部品側先端部６８は回動方向に回動する。このとき、第１の突起部７２により、電子部品の電極がワイピングされ異物を除去することができる。次に、第２の突起部７４が電子部品と接触し、異物が除去された電極と電気的に接続する。このように、本例の構成によれば、複数の突起部を設けることにより、ワイピングを行う機能を有する突起部と、電子部品と電気的に接続する機能を有する突起部とを設けることができ、接続の信頼性を更に向上させることができる。また、本例のように、複数の突起部を連続して設けることにより、複数のコンタクト６０の角度にバラツキが生じた場合であっても、いずれかの突起部により上述したワイピングを行う機能を得ることができる結果、接続の信頼性を更に向上させることができる。これにより、低接圧であっても良好な電気的接触が得られる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、図６から図９に示す電子部品側先端部６８の構造を試験装置側先端部８６側に適用しても良い。前記の場合には上下両方の接触点において、接触圧が小さくても効果的にワイピングすることができるため、接触圧が大きい場合と同等の接続信頼性を得ることができ、上下両面に電子部品を接続することもできる。

また例えば、図６に示す電子部品側先端部６８と電子部品側保持部６４との形状が上下対称となるように形成しても良い。また例えば、図５に示すコンタクト保持部２０のブロックはコンタクト６０を一列に配列するブロック単位の具体構造例で示したが、コンタクト６０の複数列をブロック単位とした構成としても良い。

また例えば、図５に示すスリット部４４と嵌合する突起部２２を下側のみに備える具体例で示したが、上下両方に備えて、図３に示すコンタクト保持部２０が正転／反転の何れでも実装可能にしても良い。また例えば、図５に示すコンタクト６０の電子部品側先端部６８の配設方向は全て同一方向へ配列する具体例で示したが、図３に示す奇数列のスリット４８に対応するコンタクト６０の配設方向と、偶数列のスリット４８に対応するコンタクト６０の配設方向とを、逆方向に配設しても良い。この場合には、全コンタクトにおける半数が互いに反対方向に向いている結果、上下方向からの押圧力によって横方向への分力が相殺できる。特に、プローバ装置又はＩＣハンドラ装置と、前記装置に接続される半導体試験装置のテストヘッドと、の間を中継接続するデバイスインターフェース装置のように、多数個のコネクタ１００を使用する場合に有効である。

また例えば、図１に示すスリット４８は横方向へ長く形成したスリット形状とした具体例で示したが、縦方向へスリットを形成しても良い。このときは、縦方向のスリットに対応するように、上側スリット部４２と下側スリット部４４とコンタクト保持部２０とを形成する。

また例えば、図１０及び図１１に示すように、共通インターフェース部５１０と品種対応部５２０との間で多数のコネクタ１００を配列する実施例がある。ここで、必要とされるコンタクト６０のピン数は被試験デバイスの品種や同時測定する個数によって変わってくるが、例えば２万ピン数以上が必要とされる場合がある。本願のコンタクト６０において、１ピン当たり２グラム（約０．０２ニュートン）の押圧と仮定すると、０．０２×２００００＝４００Ｎの押圧力で足りるので実用可能である。更に、本願のコネクタ１００は狭ピッチで高密度に多数個のコンタクト６０を配設でき、且つ低荷重で高信頼性のある接続が可能であるからして、機械的な構造も軽量化でき、より実用的な実装が可能である。

また例えば、ウエハプローバ装置のプローブカードの一方の基板面に備える電極と、前記基板面に対向して配設されるデバイスインターフェース装置側の基板面との間に本願のコネクタ１００を適用することで、高密度で多ピンを配設でき、且つプローブカードへの押圧ストレスが低減できる。

また例えば、図３に示したコネクタ１００では、上側基板１２と上側スリット部４２とを分割構造とし、下側基板１４と下側スリット部４４とを分割構造とした具体例で示したが、所望により、上側基板１２と上側スリット部４２とを一体構造とし、下側基板１４と下側スリット部４４とを一体構造としても良い。

本発明の実施形態に係るコネクタ１００の一例を示す図である。 コネクタ１００の断面の一例を示す図である。 コネクタ１００のそれぞれの構成部材の関係を説明する図である。 下側スリット部４４の拡大図の一例を示す図である。 複数のブロックに分割されたコンタクト保持部２０の一つのブロックを示す図である。 コンタクト６０の構成の一例を示す図である。 電子部品側先端部６８の一例を示す図である。図７（ａ）は、電子部品側先端部６８の斜視図を示し、図７（ｂ）は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における電子部品側先端部６８の断面図を示す。 電子部品側先端部６８の他の例を示す図である。図８（ａ）は、電子部品側先端部６８の斜視図を示し、図８（ｂ）は、延伸部７０の延伸方向と垂直な面における第１の突起部７２の断面図を示す。 電子部品側先端部６８の更なる他の例を示す図である。図９（ａ）は、電子部品側先端部６８の斜視図を示し、図９（ｂ）は、延伸部７０の幅方向と垂直な面における電子部品側先端部６８の断面図を示す。 半導体試験装置４００の構成の一例を示す図である。図１０（ａ）は、半導体試験装置４００の構成の一例を示し、図１０（ｂ）は、デバイスインターフェース装置５００の構成を示す。 共通インターフェイス部５１０の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０・・・基板、１２・・・上側基板、１４・・・下側基板、１６・・・位置決め孔、１８・・・突起部、２０・・・コンタクト保持部、２２・・・突起部、２４・・・突起部、２６・・・貫通孔、４０・・・スリット部、４６・・・突起部、４８・・・スリット、５０・・・貫通孔、５２・・・係合部、５４・・・突起部、５６・・・貫通孔、６０・・・コンタクト、６２・・・固定部、６４・・・電子部品側保持部、６６・・・試験装置側保持部、６８・・・電子部品側先端部、７０・・・延伸部、７２・・・第１の突起部、７４・・・第２の突起部、７６・・・第３の突起部、７８・・・第４の突起部、８０・・・第５の突起部、８２・・・嵌合孔、８６・・・試験装置側先端部、１００・・・コネクタ、２００・・・被試験デバイス、４００・・・半導体試験装置、４１０・・・パターン発生部、４１２・・・波形整形部、４１４・・・判定部、５００・・・デバイスインターフェース装置、５１０・・・共通インターフェース部、５２０・・・品種対応部、６００・・・テストヘッド、７００・・・ソケット

Claims (18)

1. 電子部品と接触し、電気信号を授受するコンタクトであって、
   前記電子部品と接触する先端部と、
   前記先端部から延伸して設けられ、前記電子部品により前記先端部が押下された場合に、前記先端部を予め定められた回動方向に回動させる保持部とを備え、
   前記先端部は、
   前記保持部から延伸して設けられた延伸部と、
   前記延伸部の前記電子部品と略対向する対向面に、前記延伸部の延伸方向と垂直な幅方向に沿って、前記延伸部の幅方向の一端から他端に渡って設けられ、前記幅方向と垂直な面における断面の前記電子部品側の稜線が曲線であり、前記稜線の中央部が前記稜線の端部より電子部品側に膨らんでおり、前記電子部品と接触する第１の突起部とを有するコンタクト。
2. 前記第１の突起部における、前記延伸方向と垂直な面における断面の前記電子部品側の稜線が、当該稜線の中央部が当該稜線の端部より電子部品側に膨らんでいる曲線である請求項１に記載のコンタクト。
3. 前記延伸部の前記対向面において前記第１の突起部と並列に、前記延伸部の幅方向の一端から他端に渡って設けられ、前記幅方向と垂直な面における断面の前記電子部品と対向する稜線が曲線であり、前記先端部が回動した場合に、前記電子部品と接触する第２の突起部を更に有する請求項１に記載のコンタクト。
4. 前記第２の突起部は、前記第１の突起部より、前記保持部に近い位置に設けられる請求項３に記載のコンタクト。
5. 前記接触部が前記電子部品と接触していない状態において、前記第２の突起部と前記電子部品との距離が、前記第１の突起部と前記電子部品との距離より大きくなるように、前記第１の突起部及び前記第２の突起部が設けられた請求項４に記載のコンタクト。
6. 前記延伸部の前記対向面に、前記第１の突起部より前記保持部から遠い位置に、前記第１の突起部と並列に設けられた第３の突起部を更に有する請求項４に記載のコンタクト。
7. 前記第３の突起部は、前記第２の突起部と略同一の形状を有する請求項６に記載のコンタクト。
8. 前記接触部が前記電子部品と接触していない状態において、前記第３の突起部と前記電子部品との距離が、前記第１の突起部と前記電子部品との距離より大きくなるように、前記第１の突起部及び前記第３の突起部が設けられた請求項６に記載のコンタクト。
9. 電子部品と接触するコネクタであって、
   前記電子部品と接触する先端部と、前記先端部から延伸して設けられ、前記電子部品により前記先端部が押下された場合に、前記先端部を予め定められた回動方向に回動させる保持部とを有する複数のコンタクトと、
   前記複数のコンタクトを保持する基板と、
   前記コンタクトを通過させるスリットが、同一のピッチで複数設けられた簾状のスリット部とを備え、
   前記基板は、前記複数のコンタクトを、前記回動方向を前記基板表面に投影した縦方向に予め定められた間隔で配列させ、前記縦方向と垂直な横方向に前記スリットのピッチと略同一の間隔で配列させるように保持し、
   前記スリット部は、それぞれの前記スリットが前記縦方向に沿って設けられ、前記横方向において隣接する前記コンタクトを、異なる前記スリットを通過させることにより離間させるコネクタ。
10. 前記スリットの前記基板表面と垂直な方向における深さは、前記コンタクトの前記保持部の前記基板表面と垂直な方向における高さと略同一である請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記基板は、表面に前記スリット部の形状と略同一の形状の溝部を有し、前記溝部に前記スリット部を格納する請求項１０に記載のコネクタ。
12. 前記基板は、上側基板と下側基板と上側スリット部と下側スリット部とコンタクト保持部とを備え、
    前記上側基板と前記下側基板とは、前記上側スリット部と前記下側スリット部とを収容して保持し、
    前記上側スリット部と前記下側スリット部とは、前記コンタクト保持部を上下方向から挟み込むように収容保持し、
    前記コンタクト保持部は、複数のコンタクトを所定間隔に配設固定して備え、前記複数のコンタクトが前記上側スリット部と前記下側スリット部のスリットに挿入されてスリットから露出すると共に、当該コンタクトがスリットにより案内される、ことを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
13. 前記コンタクト保持部は、前記コンタクトの一列又は複数列単位毎に分割されることを特徴とする請求項１２に記載のコネクタ。
14. 前記コネクタは、電気的に接続する一方の接続相手に取り付けて固定されることを特徴とする請求項１２に記載のコネクタ。
15. 半導体試験装置と被試験デバイスとの間で電気信号の授受を行う中継接続に使用されるデバイスインターフェース装置であって、
    請求項１２に記載のコネクタを複数実装して電気信号の授受を行うことを特徴とするデバイスインターフェース装置。
16. 前記デバイスインターフェース装置は、複数種類の前記被試験デバイスに対して共通に使用される共通インターフェース部と、被試験デバイスの種類に対応して交換され得る品種対応部とを備え、
    前記共通インターフェース部と前記品種対応部との間に前記コネクタを設けることを特徴とする請求項１５に記載のデバイスインターフェース装置。
17. 被試験デバイスと信号の授受を行うテストヘッドを備え、被試験デバイスを試験する半導体試験装置であって、
    請求項１５に記載のデバイスインターフェース装置を前記テストヘッドと前記被試験デバイスとの間に備えることを特徴とする半導体試験装置。
18. 前記デバイスインターフェース装置は、
    複数種類の前記被試験デバイスに対して共通に使用される共通インターフェース部と、
    前記被試験デバイスの品種に対応して交換され得る品種対応部とを備え、
    前記共通インターフェース部は前記テストヘッドに接続され、
    前記共通インターフェース部と前記品種対応部との間に前記コネクタを設けることを特徴とする請求項１７に記載の半導体試験装置。

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