KR100771476B1

KR100771476B1 - 전기적 접속장치

Info

Publication number: KR100771476B1
Application number: KR1020067012052A
Authority: KR
Inventors: 요시에이 하세가와
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2007-10-30
Also published as: KR20060135669A

Abstract

전기적 접속장치는, 복수의 핀을 세라믹 기판에 그 한쪽 면으로부터 돌출하는 상태로 배치하고, 그들 핀에 전기적으로 접속된 복수의 도전성 부재를 갖춘 수지 기판을 세라믹 기판의 다른쪽 면에 배치하고, 핀을 각각 받아들이기 위한 세라믹 기판쪽 면으로 개방하는 복수의 요소(凹所)를 소켓 장치에 설치함과 동시에 요소에 각각 받아들여진 핀을 해제 가능하게 파지(把持)하는 복수 쌍의 파지부재를 소켓 장치에 설치하고, 세라믹 기판을 소켓 장치에 결합시키고, 소켓 장치를 배선 기판에 결합시키고 있다.

Description

전기적 접속장치{Electric Connecting Device}

기술분야

본 발명은, 피검사체로서의 집적회로와 그 검사장치의 전기회로를 전기적으로 접속하는 프로브 카드와 같은 전기적 접속장치에 관한 것이다.

이하의 설명에서는, 각 기판의 두께방향을 상하방향이라 하고, 각 기판에 대한 접촉자의 침선쪽(반도체 웨이퍼쪽)을 아래쪽이라 하고, 각 기판에 평행한 직각 좌표의 두 방향을 X방향 및 Y방향이라 한다. 그러나 전기적 접속장치의 실제 사용 시에는, 각 기판의 두께방향을 경사 또는 가로방향으로 해도 좋고, 상하방향을 반대로 하여 사용해도 좋다.

배경기술

이러한 종류의 전기적 접속장치의 하나로서, 세라믹제의 소위 세라믹 기판과, 세라믹 기판의 한쪽 면에 배치된 수지층을 갖추고, 복수의 접촉자를 수지층에 형성한 것이 있다(특허문헌 1 및 2).

특허문헌 1 일본 특개평6-140484호 공보

특허문헌 2 일본 특개평11-160356호 공보

특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 수지층은 배선이나 접촉자 등을 포토리소 그래피 기술에 의해 세라믹 기판에 형성한 다층 배선층으로 되어 있고, 따라서 수지층은 세라믹 기판에 접착되어 있다.

특허문헌 2에 기재된 발명에서는, 세라믹 기판은 다수의 배선을 갖는 다층 배선기판으로 되고, 수지층은 수지 박막과 구리 박막을 적층한 필름에 복수의 구멍을 뚫고, 그들 구멍에 전해 도금에 의해 금속재료를 메워 접촉자로 하고, 구리 박막이 불필요한 부분을 에칭으로 제거함으로써 제작되어 있다. 수지층은 이방 도전성 고무 시트에 의해 세라믹 기판에 접착되어 있다.

한편, 피검사체로서의 집적회로는, 그 전극의 위치, 기능, 크기, 배치 피치 등이 집적회로의 종류에 따라 다르다.

그러나 상기 어느 종래기술도, 제조가 어려운 세라믹 기판을 집적회로의 종류마다 제조하여 준비하지 않으면 안되고, 세라믹 기판 자체가 고가이다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 세라믹 기판의 표준화를 가능하게 하여, 싼 세라믹 기판을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치는, 세라믹 기판으로서 복수의 제1 도전성 부재를 한쪽 면에 갖춤과 동시에, 상기 제1 도전성 부재에 전기적으로 접속된 복수의 제2 도전성 부재를 다른쪽 면에 갖추고, 게다가 상기 제2 도전성 부재에 전기적으로 접속되고 상기 다른쪽 면으로부터 돌출하는 복수의 핀을 갖춘 세라믹 기판과, 상기 세라믹 기판의 한쪽 면에 배치된 전기 절연성의 수지 기판으로서 상기 제1 도 전성 부재에 접촉된 복수의 제3 도전성 부재를 상기 세라믹 기판쪽 면에 갖춤과 동시에, 상기 제3 도전성 부재에 전기적으로 접속된 복수의 제4 도전성 부재를 상기 세라믹 기판 쪽과 반대쪽 면에 갖춘 수지 기판과, 피검사체의 전극에 접촉되도록 상기 제4 도전성 부재에 설치된 복수의 접촉자와, 상기 세라믹 기판의 상기 다른쪽 면에 배치된 판상의 소켓 장치로서 상기 핀을 각각 받아들이기 위한 상기 세라믹 기판쪽 면으로 개방하는 복수의 요소(凹所)를 갖춤과 동시에, 상기 요소에 각각 배치되어 대응하는 요소에 받아들여진 상기 핀을 해제 가능하게 파지하는 복수 쌍의 파지(把持)부재를 갖춘 소켓 장치와, 상기 소켓 장치의 다른쪽 면에 배치된 배선 기판으로서 한쪽의 상기 파지부재에 각각 전기적으로 접속된 복수의 제5 도전성 부재를 갖춘 배선 기판을 포함한다.

상기 전기적 접속장치에 있어서는, 소켓 장치에 의한 세라믹 기판의 핀의 파지를 해제하여 세라믹 기판을 수지 기판과 함께 소켓 기판 나아가서는 배선 기판으로부터 분리할 수 있고, 세라믹 기판의 핀을 소켓 장치의 요소에 끼워 넣어 그들 핀을 소켓 장치에 파지시킴으로써, 세라믹 기판을 수지 기판과 함께 소켓 장치 나아가서는 배선 기판에 결합할 수 있다.

이 때문에, 세라믹 기판의 제1 및 제2 도전성 부재의 배열 패턴 및 접속 패턴을 공통화해 두고, 집적회로의 종류에 따른 수지 기판을 제작함으로써, 세라믹 기판을 표준화할 수 있다.

표준화된 세라믹 기판에 의하면, 세라믹 기판을 대량으로 생산함으로써, 세라믹 기판을 싸게 할 수 있고, 집적회로의 종류에 따른 수지 기판을 재고의 세라믹 기판에 형성함으로써, 전기적 접속장치의 생산기간을 단축할 수 있다.

상기 각 핀은, 상기 제2 도전성 부재에 설치된 플랜지부와, 상기 요소에 받아들여지도록 상기 플랜지부로부터 연장하는 핀 형상의 주체부(主體部)를 갖추고 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 핀을 그 플랜지부에서 제2 도전성 부재에 납땜과 같은 도전성 접착재에 의해 접착할 수 있기 때문에, 제2 도전성 부재에의 핀의 접속작업이 용이해진다. 또한, 플랜지부를 갖추고 있지 않는 경우에 비해, 제2 도전성 부재에의 핀의 접착 면적이 커지기 때문에, 핀이 제2 도전성 부재에 견고하게 접속된다.

상기 제1 및 제2 도전성 부재는, 상기 세라믹 기판에 형성된 배선 또는 도전성 관통구멍으로서 그 양단이 상기 제1 및 제2 도전성 부재로서 작용하는 관통구멍에 의해 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.

게다가 상기 수지 기판은, 다층으로 배치된 복수의 배선으로서 상기 제3 및 제4 도전성 부재를 전기적으로 접속하는 복수의 배선을 갖추고 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 세라믹 기판에 형성하는 배선 수를 적게 하거나, 배선을 세라믹 기판에 형성하지 않아도 되기 때문에, 세라믹 기판의 제조가 용이해지고, 세라믹 기판이 싸진다.

상기 각 접촉자는, 상기 제4 도전성 부재에 캔틸레버 형상으로 설치되어 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 오버 드라이브가 작용했을 때, 접촉자가 휘기 때문에, 침선의 높이 위치의 고르지 못함이 흡수되어 모든 접촉자를 집적회로의 전극에 확실하게 접촉시킬 수 있다.

상기 각 접촉자는, 상기 제4 도전성 부재로부터 상기 세라믹 기판의 두께방향으로 연장한 상태로 상기 제4 도전성 부재에 설치된 설치부와, 상기 설치부로부터 상기 두께방향과 교차하는 방향으로 연장하는 암(arm)부와, 상기 암부의 선단으로부터 상기 설치부와 반대쪽 방향으로 연장하는 침선부를 포함하는 판상의 접촉자로 되어 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 접촉자를 전해 도금과 같은 전주법(電鑄法)에 의해 용이하고 싸게 제조할 수 있다.

상기 암부는, 상기 두께방향으로 간격을 둔 제1 및 제2 암과, 상기 제1 및 제2 암을 그들의 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부를 갖추고 있고, 또한 상기 기단부에서 상기 설치부에 지지되어 있음과 동시에, 상기 선단부에서 상기 침선부를 지지하고 있어도 좋다.

상기 소켓 장치는, 상기 배선 기판 쪽에 위치하는 소켓 기판과, 상기 소켓 기판에 대하여 상기 두께방향과 교차하는 한 방향으로 이동 가능한 가동(可動) 기판으로서 상기 소켓 기판에 대하여 상기 세라믹 기판 쪽에 위치하는 가동 기판과, 상기 가동 기판을 이것의 이동방향에서의 한쪽으로의 힘을 상기 가동 기판에 작용시키는 탄성체와, 상기 가동기판을 상기 탄성체의 힘에 저항하여 다른 쪽으로 해제 가능하게 미는 캠과, 상기 캠을 각도적으로 회전시키는 조작부재를 포함하고, 상기 소켓 기판 및 상기 가동 기판은 상기 요소를 함께 형성하고, 각 쌍의 한쪽 파지부재는 상기 소켓 기판에 설치되어 있고, 각 쌍의 다른쪽 파지부재는 상기 가동 기판에 설치되어 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 세라믹 기판의 핀을 소켓 장치의 요소에 결합시킨 경우에 비해, 소켓 장치에의 세라믹 기판의 탈착에 필요한 힘이 현저 하게 적기 때문에, 소켓 장치에의 세라믹 기판의 탈착이 용이해진다.

상기 소켓 장치는, 상기 각 한쪽 파지부재에 접속되고 상기 소켓 기판에서 상기 배선 기판을 향해 돌출하는 복수의 제2 핀을 더 갖추고, 상기 배선 기판은, 상기 제2 핀이 각각 결합된 복수의 구멍으로서 각각 상기 제5 도전성 부재로서 작용하는 도전성의 내면(內面)을 갖는 복수의 구멍을 더 갖추고 있어도 좋다.

상기 소켓 장치는, 상기 배선 기판과 상기 수지 기판 사이에 있고 상기 소켓 기판의 이동을 저지하고 상기 가동 기판을 이동 가능하게 지지하도록 상기 소켓 기판 및 상기 가동 기판의 주위에 배치된 프레임을 더 포함할 수 있다. 그와 같이 하면, 배선 기판에의 소켓 기판 및 가동 기판의 장착이 용이해진다.

상기 프레임 및 상기 가동 기판의 한쪽은, 상기 가동 기판을 그 가장자리에서 상기 프레임으로 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 홈을 사각형의 마주보는 한 쌍의 변에 대응하는 곳에 갖고, 상기 프레임 및 상기 가동 기판의 다른 쪽은 상기 홈으로 이동 가능하게 받아진 볼록부(凸部)를 상기 사각형의 마주보는 한 쌍의 변에 대응하는 곳에 갖고 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 볼이나 롤과 같은 부품을 이용하지 않고, 가동 기판을 이동 가능하게 지지할 수 있다.

상기 세라믹 기판과 상기 소켓 장치는, 상기 세라믹 기판을 관통하여 상기 소켓 장치에 결합된 복수의 나사부재에 의해 결합되어 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 세라믹 기판이 소켓 장치 나아가서는 배선 기판에 대하여 안정화한다.

전기적 접속장치는, 상기 배선 기판의 상기 소켓 장치 쪽과 반대쪽에 배치된 보강부재를 더 포함하고, 상기 보강부재는 보강부재 및 상기 배선 기판을 관통하여 상기 소켓 장치에 결합된 복수의 나사부재에 의해 상기 배선 기판 및 상기 소켓 장치에 설치되어 있고, 상기 세라믹 기판과 소켓 장치는 세라믹 기판을 관통하여 소켓 장치에 결합된 복수의 나사부재에 의해 결합되어 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 배선 기판, 소켓 장치, 세라믹 기판 및 수지 기판의 평행도가 높게 유지된다.

게다가 전기적 접속장치는, 상기 배선 기판의 상기 소켓 장치와 반대쪽에 배치된 복수의 전자부품으로서 각각 상기 제5 도전성 부재에 전기적으로 접속된 전자부품과, 상기 전자부품의 주위에 위치하는 보강부재를 포함할 수 있다.

상기 보강부재는, 상기 전자부품의 주위에 위치하는 틀 부재와, 상기 틀 부재에서 가상적인 원의 반경방향으로 연장하는 복수의 암부를 갖추고 있고, 또한 복수의 나사부재에 의해 상기 틀 부재에서 상기 배선 기판 및 상기 소켓 장치에 설치되어 있음과 동시에, 상기 암부에서 복수의 다른 나사부재에 의해 상기 배선 기판에 설치되어 있어도 좋다. 그와 같이 하면, 배선 기판이 보강될 뿐만 아니라, 배선 기판의 위쪽 영역을 유효하게 이용할 수 있다.

전기적 접속장치는, 상기 배선 기판에 배치된 복수의 커넥터로서 각각 상기 제5 도전성 부재에 전기적으로 접속된 복수의 접속부를 갖춘 커넥터를 더 포함할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도1은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 한 실시예를 나타내는 평면도이다.

도2는 도1에 나타낸 전기적 접속장치의 정면도이다.

도3은 도1에 나타낸 전기적 접속장치의 저면도이다.

도4는 도1에 나타낸 전기적 접속장치를 아래쪽에서 본 분해 사시도이다.

도5는 도1에 나타낸 전기적 접속장치를 위쪽에서 본 분해 사시도이다.

도6은 도1에 나타낸 전기적 접속장치의 일부를 확대하여 나타낸 종단면도로서 배선 기판의 상부를 생략하여 나타낸다.

도7은 프로브 기판의 일부를 확대하여 나타낸 종단면도이다.

도8은 수지 기판의 아래면의 일부를 나타내는 사시도이다.

도9는 접촉자의 한 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 정면도이고, (B)는 우측면도이다.

도10은 소켓 장치의 한 실시예를 나타내는 사시도이다.

도11은 프레임에의 가동 기판의 지지상태를 나타내는 단면도이다.

도12는 소켓 기판의 작용을 설명하기 위한 종단면도로서, (A)는 핀의 파지를 해제하고 있는 상태를 나타내는 도면이고, (B)는 핀을 파지하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도1∼도12를 참조하면, 전기적 접속장치(10)는, 반도체 웨이퍼에 형성된 미절단 집적회로 또는 칩 형상으로 절단된 집적회로와 같이, 전원용, 어스용 및 신호용의 복수의 전극을 갖추고 있는 집적회로를 피검사체로 하고 있다.

전기적 접속장치(10)는, 검사장치에 설치되는 배선 기판(12)과, 뒤에 설명할 복수의 접촉자(32)를 갖춘 프로브 기판(14)과, 프로브 기판(14)을 배선 기판(12)의 아래쪽에 분리 가능하게 설치하는 평판상의 소켓 장치(16)와, 배선 기판(12)의 위쪽에 배치된 보강부재(18)를 포함한다.

배선 기판(12)은, 복수의 제5 도전성 부재(20)를 가짐과 동시에, 그들 도전성 부재(20)에 전기적으로 접속된 복수의 배선(22)을 다층으로 갖는 원형의 다층 배선 기판으로 되어 있다. 집적회로의 전극 및 도전성 부재(20), 및 도전성 부재(20) 및 배선(22)은 각각 바람직하게는 1대1의 형태로 대응되어 있다. 그와 같은 배선 기판(12)은 유리 함유 에폭시를 이용하여 제작할 수 있다.

각 도전성 부재(20)는, 배선 기판(12)의 아래면에서 배선 기판(12) 내로 연장하여 최소한 배선 기판(12)의 두께방향의 도중까지 연장하는 도전성의 통상 부재에 의해 형성된 소위 도전성 스루 홀로 되어 있다.

배선 기판(12)의 윗면 중앙에는, 릴레이나 저항기와 같은 복수의 전자부품(24)이 평면에서 보아 거의 사각형의 영역에 배치되어 있다. 각 전자부품(24)은 전원용 또는 신호용 전극에 대응되어 있고, 납땜과 같은 도전성 접착재에 의해 접속용 랜드(도시하지 않음)에 접착되어, 배선(22)에 전기적으로 접속되어 있다.

또한 배선 기판(12)의 윗면에는, 검사장치의 전기회로에 접속되는 복수의 커넥터(26)가 배치되어 있다. 각 커넥터(26)는 각각이 배선 기판(12)의 배선(22)을 통하여 도전성 부재(20)에 전기적으로 접속되어 있다.

프로브 기판(14)은, 거의 사각형의 세라믹 기판(28)의 아래면에 사각형의 수 지 기판(30)을 형성하고, 집적회로의 전극에 각각 대응된 복수의 접촉자(32)와 콘덴서와 같은 전자부품(34)을 수지 기판(30)의 아래면에 설치하고 있다. 전자부품(34)의 하단의 높이위치는, 접촉자(32)의 하단(침선)의 높이위치보다도 위쪽으로 되어 있다.

세라믹 기판(28)은, 그 양면에 복수의 제2 도전성 부재(36) 및 복수의 제1 도전성 부재(38)를 갖추고 있고, 도전성 부재(36 및 38)는 상호 도전성 배선(40) 및 통상(筒狀) 부재(42)를 사이에 두고, 바람직하게는 1대1의 형태로 전기적으로 접속되어 있다. 도전성 부재(36 및 38)는, 각각 통상 부재(42)의 일단 및 타단으로 되어 있다.

통상 부재(42)는, 세라믹 기판(28)을 두께방향으로 관통하고 있는 것처럼 나타내어져 있지만, 실제로는 상하 두개의 부재로 나누어져 한 통상 부재의 위쪽 부재와 다른 통상 부재(42)의 아래쪽 부재가 배선(40)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.

그러나 배선(40)을 세라믹 기판(28)에 갖추지 않고, 단일 통상 부재(42)로 해도 좋다. 이 경우, 배선(40) 대신에 보강재를 이용할 수 있다.

세라믹 기판(28)의 윗면에는, 복수의 핀(44)이 위쪽으로 연장하는 상태로 배치되어 있다. 각 핀(44)은 플랜지부(46)와, 플랜지부(46)로부터 연장하는 핀 형상의 주체부(48)를 갖추고 있고, 또한 납땜과 같은 도전성 접착재에 의해 플랜지부(46)에서 위쪽의 도전성 부재(36)에 접착되어 전기적으로 접속되어 있다.

상기의 결과, 도전성 부재(36)에의 핀(44)의 접속 작업이 용이해진다. 또한, 플랜지부를 갖추고 있지 않는 경우에 비해, 도전성 부재(36)에의 핀(44)의 접착 면적이 커지기 때문에, 핀(44)이 도전성 부재(36)에 견고하게 접속된다.

수지 기판(30)은, 폴리이미드와 같은 전기 절연성 수지를 이용하여 세라믹 기판(28)의 한쪽 면에 직접 형성되어 있다. 수지 기판(30)은, 그 양면에 접속용 패드로서 작용하는 복수의 제3 도전성 부재(50) 및 복수의 제4 도전성 부재(52)를 갖추고 있고, 도전성 부재(50 및 52)를 각각 도전성 배선(54)에 의해, 바람직하게는 1대1의 형태로 전기적으로 접속하고 있다.

전원용 또는 어스용 배선(56)은, 수지 기판(30)의 아래면에 노출되어 있고, 또한 콘덴서와 같은 전자부품(34)에 접속되어 있다. 배선(56)에 접속된 도전성 부재(52)는 전원용 또는 어스용 패드부로서 이용된다. 다른 도전성 부재(52)는 신호용 패드부로서 이용된다.

각 접촉자(32)는, 수지 기판(30)의 도전성 부재(52)에 설치된 설치부(58)와, 설치부(58)로부터 횡방향으로 연장하는 암부(60)와, 암부(60)의 선단쪽으로부터 설치부(58)와 반대쪽 방향(아래쪽)으로 연장하는 침선부(62)를 포함하는 판상의 접촉자(프로브)로 되어 있다.

설치부(58)는, 사각형의 판상 영역(58a)과, 판상 영역(58a)으로부터 아래쪽으로 연장하여 암부(60)에 도달하는 연장부(58b)를 갖추고 있다.

암부(60)는, 상하방향으로 간격을 둔 제1 및 제2 암(60a 및 60b)과, 제1 및 제2 암(60a 및 60b)을 그들의 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부(60c 및 60d)를 갖추고 있다. 암부(60)는, 기단부에서 설치부(58)의 연장 부(58b)에 지지되어 있음과 동시에, 선단부에서 침선부(62)를 지지하고 있다.

침선부(62)는, 암부(60)의 선단측 하단에 이어지는 판상의 대좌부(台座部)(62a)와, 대좌부(62a)의 하단에 설치된 돌기상의 침선(62b)을 갖추고 있다.

각 접촉자(32)는, 이것이 수지 기판(30)으로부터 아래쪽으로 연장하는 상태로, 설치부(58)의 판상 영역(58a)에서 납땜과 같은 도전성 접착재에 의해 도전성 부재(52)에 접착되어 있다.

접촉자(32)는, 이것이 상기와 같이 복잡한 구조를 갖고 있어도, 전해 도금과 같은 전주법에 의해 용이하고 싸게 제조할 수 있다.

소켓 장치(16)는, 배선 기판(12) 쪽에 위치하는 소켓 기판(64)과, 소켓 기판(64)에 대하여 수평면 내에서의 한 방향으로 이동 가능한 가동(可動) 기판(66)과, 소켓 기판(64) 및 가동 기판(66)의 주위에 배치된 프레임(68)에 의해, 전체적으로 거의 사각형의 판의 형상을 갖고 있다.

또한 소켓 장치(16)는, 가동 기판(66)을 이것의 이동방향에서의 한쪽으로 가해지는 힘을 가동 기판(66)에 작용시키는 탄성체(70)(도11, 도12(A), 도12(B) 참조)와, 가동 기판(66)을 판스프링과 같은 탄성체(70)의 힘에 저항하여 다른 쪽으로 해제 가능하게 미는 한 쌍의 캠(72)과, 캠(72)이 상대적 이동이 불가능하게 설치된 지지축(74)과, 캠(72)을 각도적으로 회전시키기 위한 지지축(74)의 각 단부에 설치된 조작부재(76)를 포함한다.

소켓 기판(64) 및 가동 기판(66)은, 세라믹 기판(28)의 핀(44)을 각각 받아들이도록 세라믹 기판(28)쪽 면으로 개방하는 복수의 요소(凹所)(78)를 함께 형성 하고 있다.

요소(78)는, 배선 기판(12)의 통 형상의 도전성 부재(20)에 각각 대응되어 있다. 요소(78) 중, 소켓 기판(64) 부분은 바닥을 갖는 소위 바닥이 있는 구멍(有底穴)이고, 가동 기판(66) 부분은 바닥이 있는 구멍에 연결하여 통하는 관통구멍이다.

각 요소(78)에는, 한 쌍의 파지(把持)부재(80, 82)가 가동 기판(66)의 이동에 따라 요소(78)에 받아들여진 핀(44)을 해제 가능하게 파지하도록, 배치되어 있다. 각 쌍의 한쪽 파지부재(80)는 소켓 기판(64)에 상대적 이동이 불가능하게 설치되어 있고, 각 쌍의 다른쪽 파지부재(82)는 가동 기판(66)에 상대적 이동이 불가능하게 설치되어 있다.

또한 소켓 기판(64)에는, 복수의 제2 핀(84)이 파지부재(80)로부터 소켓 기판(64)의 위쪽으로 돌출하는 상태로 배치되어 있다. 각 핀(84)은, 파지부재(80)에 전기적으로 접속되어 있고, 또한 배선 기판(12)의 통 형상의 도전성 부재(20)에 끼워져 있다. 이에 의해, 소켓 기판(64)은 배선 기판(12)에 대한 이동이 저지되어 있다.

가동 기판(66)은, 이것의 이동방향으로 연장하는 한 쌍의 홈(86)(도10 참조)을 사각형의 마주보는 가장자리에 갖고 있고, 프레임(68)은, 홈(86)에 이동 가능하게 받아진 볼록부(凸部)(88)를 사각형의 마주보는 변에 대응하는 부분에 갖고 있다. 그러나 홈(86)을 프레임(68)에 형성하고, 볼록부(88)를 가동 기판(66)에 형성해도 좋다.

상기 어느 예에 의해서도, 가동 기판(66)은, 핀(44)을 받아들이도록 개방하는 요소(78)를 형성하는 위치와, 받아들여진 핀(44)을 파지부재(80, 82)에 의해 끼워 지지하는 위치로 이동된다. 소켓 기판(64)은, 가동 기판(66)에 놓여져 있다. 이와 같이 가동 기판(66)의 지지에 홈(86) 및 볼록부(88)를 이용하면, 볼이나 롤과 같은 부품을 이용하지 않고, 가동 기판(66)을 프레임(68)에 이동 가능하게 지지시킬 수 있다.

지지축(74)은, 가동 기판(66)의 이동방향과 교차하여 수평방향으로 연장하도록 프레임(68)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

캠(72)은, 가동 기판(66)의 이동방향을 포함하는 연직면 내에서 각도적으로 회전되도록, 지지축(74)에 이것의 길이방향으로 간격을 두고 설치되어 있다. 캠(72)의 외주면은, 곡률반경이 큰 제1 캠 면과, 곡률반경이 작은 제2 캠 면을 갖는다.

조작부재(76)는, 제1 캠 면이 가동 기판(66)의 측면에 접하는 위치와, 제2 캠 면이 가동 기판(66)의 측면에 접하는 위치로, 지지축(74)을 회전시킬 수 있도록 지지축(74)의 단부에 설치되어 있다.

상기와 같은 소켓 장치(16)는, 세라믹 기판(28)의 핀(44)을 요소(78)에 조여서 끼운 상태로 결합시킨 경우에 비해, 현저하게 작은 힘으로 세라믹 기판(28)을 소켓 장치(16)에 대하여 탈착할 수 있기 때문에, 소켓 장치(16)에의 세라믹 기판(28)의 탈착이 용이해진다.

또한 소켓 장치(16)는, 프레임(68)에 의해 소켓 기판(64)의 이동을 저지하고 있음과 동시에, 가동 기판(66)을 이동 가능하게 지지하고 있기 때문에, 배선 기 판(12)에의 소켓 기판(64) 및 가동 기판(66)의 장착이 용이해진다.

보강부재(18)는, 전자부품(24)의 주위에 위치하는 거의 사각형의 틀 부재(90)와, 틀 부재(90)에서 가상적인 원의 반경방향으로 연장하는 복수의 암부(92)를 갖춘다. 이에 의해, 배선 기판(12)이 보강될 뿐만 아니라, 배선 기판(12)의 위쪽 영역을 유효하게 이용할 수 있다.

보강부재(18)는, 보강부재(18) 및 배선 기판(12)을 관통하여 프레임(68)에 결합된 복수의 나사부재(94)에 의해 틀 부재(90)에서 배선 기판(12) 및 소켓 장치(16)에 설치되어 있음과 동시에, 보강부재(18)를 관통하여 배선 기판(12)에 결합된 복수의 나사부재(96)에 의해 암부(92)에서 배선 기판(12)에 설치되어 있다.

프로브 기판(14)은, 세라믹 기판(28)을 관통하여 프레임(68)에 결합된 복수의 나사부재(98)에 의해 소켓 장치(16)에 설치되어 있다.

배선 기판(12), 프로브 기판(14) 및 소켓 장치(16)의 상대적인 위치 결정은, 배선 기판(12)으로부터 프레임(68)을 관통하고 연장하여 세라믹 기판(28)에 끼워진 복수의 위치 결정 핀(100)(도1 내지 도4 참조)에 의해 행해진다.

검사할 때, 전기적 접속장치(10)는, 접촉자(32)의 침선(62b)을 집적회로의 전극에 누른다. 이 때, 캔틸레버 형상의 접촉자(32)는 이것에 작용하는 오버 드라이브에 의해 암(60a, 60b)에서 휜다. 이에 의해, 침선(62b)의 높이 위치의 고르지 못함이 흡수되어, 모든 접촉자(32)가 집적회로의 전극에 확실하게 접촉된다.

전기적 접속장치(10)에 있어서, 도12(A)에 나타낸 상태에서, 제1 캠 면이 가동 기판(66)의 측면에 접하도록 조작부재(76)에 의해 캠(72)을 회전시키면, 가동 기판(66)이 탄성체(70)의 힘에 저항하여 밀린다. 이에 의해, 도12(B)에 나타낸 바와 같이, 파지부재(80, 82)는 세라믹 기판(28)의 핀(44)을 파지하고, 프로브 기판(14)은 소켓 장치(16), 나아가서는 배선 기판(12)에 설치된다.

이에 대하여, 도12(B)에 나타낸 상태에서, 제2 캠 면이 가동 기판(66)의 측면에 접하도록 조작부재(76)에 의해 캠(72)을 회전시키면, 가동 기판(66)이 탄성체(70)의 힘에 의해 밀려 되돌아간다. 이에 의해, 도12(A)에 나타낸 바와 같이, 파지부재(80, 82)는 핀(44)의 파지를 해제한다. 이 상태에서, 소켓 장치(16)에 대한 프로브 기판(14)의 탈착이 행해진다.

전기적 접속장치(10)에 의하면, 상기와 같이 파지부재(80, 82)에 의한 세라믹 기판(28)의 핀(44)의 파지를 해제하여 세라믹 기판(28)을 수지 기판(30)과 함께 소켓 기판(64) 나아가서는 배선 기판(12)으로부터 분리할 수 있고, 세라믹 기판(28)의 핀(44)을 소켓 장치(16)의 요소(78)에 끼워 넣어 그들 핀(44)을 파지부재(80, 82)에 파지시킴으로써, 세라믹 기판(28)을 수지 기판(30)과 함께 소켓 장치(16) 나아가서는 배선 기판(12)에 결합할 수 있다.

이 때문에, 세라믹 기판(28)의 도전성 부재(36, 38)의 배열 패턴 및 접속 패턴을 공통화해 두고, 집적회로의 종류에 따른 패턴을 갖는 수지 기판(30)을 제작함으로써, 세라믹 기판(28)을 표준화할 수 있다.

표준화된 세라믹 기판(28)은, 이것을 대량으로 생산함으로써, 싸게 할 수 있고, 집적회로의 종류에 따른 수지 기판(30)을 재고의 세라믹 기판(28)에 형성함으로써, 전기적 접속장치(10)의 생산기간을 단축할 수 있다.

프로브 기판(14)으로서 세라믹 기판(28)과 수지 기판(30)을 이용하면, 세라믹 기판(28)에 형성하는 배선 수를 적게 할 수 있고, 극단의 경우 배선을 세라믹 기판(28)에 형성하지 않아도 되기 때문에, 세라믹 기판(28)의 제조가 용이해지고, 세라믹 기판(28)이 싸진다.

또한 전기적 접속장치(10)에 의하면, 보강부재(18)가 상기 보강부재(18) 및 배선 기판(12)을 관통하여 소켓 장치(16)에 결합된 복수의 나사부재(96)에 의해 배선 기판(12) 및 소켓 장치(16)에 설치되어 있음과 동시에, 세라믹 기판(28)과 소켓 장치(16)가 세라믹 기판(28)을 관통하여 소켓 장치(16)에 결합된 복수의 나사부재(98)에 의해 결합되어 있기 때문에, 배선 기판(12), 소켓 장치(16), 세라믹 기판(28) 및 수지 기판(30)의 평행도가 높게 유지된다.

그러나 보강부재(18)를 갖추지 않아도 좋다. 그 경우, 배선 기판(12)과 프레임(68)을 복수의 나사부재에 의해 결합하면 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.

Claims

세라믹 기판(28)으로서 복수의 제1 도전성 부재(38)를 한쪽 면에 갖춤과 동시에, 상기 제1 도전성 부재(38)에 전기적으로 접속된 복수의 제2 도전성 부재(36)를 다른쪽 면에 갖추고, 게다가 상기 제2 도전성 부재(36)에 전기적으로 접속되고 상기 다른쪽 면으로부터 돌출하는 복수의 핀(44)을 갖추는 세라믹 기판(28);

상기 세라믹 기판의 상기 한쪽 면에 배치된 전기 절연성의 수지 기판으로서 상기 제1 도전성 부재(38)에 접촉된 복수의 제3 도전성 부재(50)를 상기 세라믹 기판쪽 면에 갖춤과 동시에, 상기 제3 도전성 부재(50)에 전기적으로 접속된 복수의 제4 도전성 부재(52)를 상기 세라믹 기판(28) 쪽과 반대쪽 면에 갖추는 수지 기판(30);

피검사체의 전극에 접촉되도록 상기 제4 도전성 부재(52)에 설치된 복수의 접촉자(32);

상기 세라믹 기판(28)의 상기 다른쪽 면에 배치된 판상의 소켓 장치(16)로서 상기 핀(44)을 각각 받아들이도록 상기 세라믹 기판쪽 면으로 개방하는 복수의 요소(78)를 갖춤과 동시에, 상기 요소에 각각 배치되고 대응하는 요소(78)에 받아들여진 상기 핀(44)을 해제 가능하게 파지하는 복수 쌍의 파지부재(80,82)를 갖추는 소켓 장치(16); 및

상기 소켓 장치의 다른쪽 면에 배치된 배선 기판(12)으로서 한쪽의 상기 파지부재에 전기적으로 접속된 복수의 제5 도전성 부재(20)를 갖추는 배선 기판(12);

을 포함하는 전기적 접속장치(10).
제1항에 있어서, 상기 각 핀은, 상기 제2 도전성 부재에 설치된 플랜지부와, 상기 요소에 받아들여지도록 상기 플랜지부로부터 연장하는 핀 형상의 주체부(主體部)를 갖추는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도전성 부재는, 상기 세라믹 기판에 형성된 배선 또는 도전성 관통구멍으로서 그 양단이 상기 제1 및 제2 도전성 부재로서 작용하는 관통구멍에 의해 전기적으로 접속되어 있는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지 기판은, 다층으로 배치된 복수의 배선으로서 상기 제3 및 제4 도전성 부재를 전기적으로 접속하는 복수의 배선을 더 갖추는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 접촉자는, 상기 제4 도전성 부재에 캔틸레버 형상으로 설치되어 있는 전기적 접속장치.
제5항에 있어서, 상기 각 접촉자는, 상기 제4 도전성 부재에서 상기 세라믹 기판의 두께방향으로 연장하는 상태로 상기 제4 도전성 부재에 설치된 설치부와, 상기 설치부의 일단부에서 상기 두께방향과 교차하는 방향으로 연장하는 암부와, 상기 암부의 선단측에서 상기 설치부와 반대쪽 방향으로 연장하는 침선부를 포함하는 판상의 접촉자로 되어 있는 전기적 접속장치.
제6항에 있어서, 상기 암부는, 상기 두께방향으로 간격을 둔 제1 및 제2 암과, 상기 제1 및 제2 암을 그들의 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부를 갖추고 있고, 또한 상기 기단부에서 상기 설치부에 지지되어 있음과 동시에 상기 선단부에서 상기 침선부를 지지하고 있는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소켓 장치는, 상기 배선 기판 쪽에 위치하는 소켓 기판과, 상기 소켓 기판에 대하여 상기 두께방향과 교차하는 한 방향으로 이동 가능한 가동 기판으로서 상기 소켓 기판에 대하여 상기 세라믹 기판 쪽에 위치하는 가동 기판과, 상기 가동 기판의 이동방향에서의 한쪽으로 가해지는 힘을 상기 가동 기판에 작용시키는 탄성체와, 상기 가동체를 상기 탄성체의 힘에 저항하여 다른 쪽으로 해제 가능하게 미는 캠과, 상기 캠을 각도적으로 회전시키는 조작부재를 포함하고,

상기 소켓 기판 및 상기 가동 기판은 상기 요소를 함께 형성하고, 각 쌍의 한쪽 파지부재는 상기 소켓 기판에 설치되어 있고, 각 쌍의 다른쪽 파지부재는 상기 가동 기판에 설치되어 있는 전기적 접속장치.
제8항에 있어서, 상기 소켓 장치(16)는, 상기 각 한쪽 파지부재(80)에 접속되고 상기 소켓 기판(64)에서 상기 배선 기판(12)을 향해 돌출하는 복수의 제2 핀(84)을 더 갖추고,

상기 배선 기판(12)은, 상기 제2 핀(84)이 각각 결합된 복수의 구멍으로서 각각 상기 제5 도전성 부재로서 작용하는 도전성 내면을 갖는 복수의 구멍을 더 갖추는 전기적 접속장치.
제8항에 있어서, 상기 소켓 장치는, 상기 배선 기판과 상기 수지 기판과의 사이에서 상기 소켓 기판의 이동을 저지하고 상기 가동 기판을 이동 가능하게 지지하도록 상기 소켓 기판 및 상기 가동 기판의 주위에 배치된 프레임을 더 포함하는 전기적 접속장치.
제10항에 있어서, 상기 프레임 및 상기 가동 기판의 한쪽은, 상기 가동 기판 을 그 가장자리에서 상기 프레임에 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 홈을 사각형의 마주보는 한 쌍의 변에 대응하는 부분에 갖고, 상기 프레임 및 상기 가동 기판의 다른 쪽은 상기 홈에 이동 가능하게 받아진 볼록부를 상기 사각형의 마주보는 한 쌍의 변에 대응하는 부분에 갖는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 기판과 상기 소켓 장치는, 상기 세라믹 기판을 관통하여 상기 소켓 장치에 결합된 복수의 나사부재에 의해 결합되어 있는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배선 기판의 상기 소켓 장치 쪽과 반대쪽에 배치된 보강부재를 더 포함하고, 상기 보강부재는 상기 보강부재 및 상기 배선 기판을 관통하여 상기 소켓 장치에 결합된 복수의 나사부재에 의해 상기 배선 기판 및 상기 소켓 장치에 설치되어 있고, 상기 세라믹 기판과 소켓 장치는 세라믹 기판을 관통하여 소켓 장치에 결합된 복수의 나사부재에 의해 결합되어 있는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배선 기판의 상기 소켓 장치와 반대쪽에 배치된 복수의 전자부품으로서 각각 상기 제5 도전성 부재에 전기적으로 접속된 전자부품과, 상기 전자부품의 주위에 위치하는 보강부재를 더 포함하는 전기적 접속장치.
제14항에 있어서, 상기 보강부재는, 상기 전자부품의 주위에 위치하는 틀 부재와, 상기 틀 부재에서 가상적인 원의 반경방향으로 연장하는 복수의 암부를 갖추고 있고, 또한 복수의 나사부재에 의해 상기 틀 부재에서 상기 배선 기판 및 상기 소켓 장치에 설치되어 있음과 동시에, 상기 암부에서 복수의 다른 나사부재에 의해 상기 배선 기판에 설치되어 있는 전기적 접속장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배선 기판에 배치된 복수의 커넥터로서 각각 상기 제5 도전성 부재에 전기적으로 접속된 복수의 접속부를 갖추는 커넥터를 더 포함하는 전기적 접속장치.