KR100963498B1

KR100963498B1 - 전기적 접속장치

Info

Publication number: KR100963498B1
Application number: KR1020087007601A
Authority: KR
Inventors: 에이치 오사토
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2010-06-17
Also published as: KR20080040045A; TWI288513B; JPWO2007052358A1; TW200717947A; US20100062662A1; US7833036B2; WO2007052358A1; DE112005003743B4; JP5033634B2; DE112005003743T5

Abstract

전기적 접속장치는, 판 두께방향으로 관통하는 슬롯이 형성된 베이스 부재와, 상기 베이스 부재 위의 피검사체의 전극에 접촉 가능하게 상기 슬롯 내에 배치되고, 상기 전극을 테스터의 전기회로에 접속하기 위한 접촉자와, 탄성부재를 포함한다. 상기 접촉자는, 상기 전기회로에의 접속을 위해 슬롯 내에서 상기 베이스 부재에 고정적으로 유지되는 고정편과, 상기 슬롯 내에 배치되고, 상기 고정편에 전기적으로 접속되는 가동편을 갖춘다. 상기 고정편에는, 상기 가동편과 상기 전극과의 접촉을 허락하는 접촉위치를 향해 상기 가동편을 안내하는 안내면이 형성되어 있고, 상기 가동편은, 상기 탄성부재에 의해, 상기 접촉위치를 향한 탄성 편의력을 받도록 상기 안내면 위를 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

Description

전기적 접속장치{Electrical Connector}

기술분야

본 발명은, 집적회로와 같은 반도체 장치의 전기적 검사에 보조장치로서 이용하는데 적합한 전기적 접속장치에 관한 것이다.

배경기술

패키지나 몰드 등에 의해 밀봉된 집적회로(IC)의 전기적 특성의 검사에는, 일반적으로 소켓이라고 불리는 전기적 접속장치로 이루어지는 검사용 보조장치가 이용되고 있다. 피검사체인 반도체 장치의 각 전극은, 상기 전기적 접속장치를 통하여, 테스터와 같은 검사장치의 전기회로에 분리 가능하게 접속된다. 상기 전기적 접속장치에, 특허문헌 1에 기재된 장치가 있다.

특허문헌 1: 일본 특개평8-233900호 공보

특허문헌 1에 기재된 전기적 접속장치는, 판 두께방향으로 관통하는 복수의 슬롯이 형성된 판상의 전기절연성의 하우징을 구비하고, 하우징의 아래면에는 테스터에 접속되는 회로가 형성된 테스트 대상 디바이스(DUT) 보드가 부착되어 있다. 또한, 상기 하우징의 윗면에는 테스트를 받는 반도체 디바이스가 그 전극인 리드를 대응하는 각 슬롯을 향해서 신장하도록 배치된다. 각 슬롯에는, 도전성 접촉 베이 스 부재와 상기 베이스 부재의 안내면 위를 슬라이딩 가능한 도전성 접점부재로 이루어지는 각 접촉자가 배치되어 있다. 각 접촉 베이스 부재는, 각 슬롯을 가로지르는 2개의 탄성부재의 탄성 편의력(偏倚力, elastic biasing force)에 의해, 하우징 아랫면에 설치된 상기 보드 위의 회로를 향해서 눌러지도록 하우징의 상기 슬롯 내에 탄성 지지되어 있다. 또한, 상기 양 탄성부재는 그 탄성 편의력을 상기 각 도전성 접점부재에 준다. 각 도전성 접점부재는 대응하는 상기 접촉 베이스 부재의 상기 안내면 위를 슬라이딩 가능하게 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 탄성부재의 탄성 편의력에 의해 반도체 디바이스의 리드(lead)에 눌리도록, 그 접촉 단부(端部)를 하우징의 윗면으로부터 돌출시켜 하우징에 배치되어 있다.

따라서 상기 반도체 디바이스의 리드를 이에 대응하는 각 접촉자의 도전성 접점부재에 누름으로써, 상기 도전성 접점부재가 슬라이딩하는 접촉 베이스 부재를 거쳐, 각 리드가 대응하는 상기 보드 위의 회로에 접속되기 때문에, 상기 테스터에 의한 검사가 가능해진다.

그러나 종래의 상기 전기적 접속장치에서는, 도전성 접점부재를 슬라이딩 가능하게 안내하는 도전성 접촉 베이스 부재 및 상기 도전성 접촉부재에 의해 슬라이딩 안내를 받는 도전성 접촉부재가, 상기한 2개의 탄성부재에 의해 하우징에 탄성 지지되어 있다. 그 때문에, 반도체 디바이스의 리드가 테스트를 위해 도전성 접점부재에 눌리면, 상기 도전성 접점부재의 슬라이딩에 따라, 상기 도전성 접촉부재의 리드에의 접촉단(端)이 상기 리드 위를 슬라이딩한다. 이 때, 상기 도전성 접점부재를 상기 안내면에서 슬라이딩 가능하게 받는 상기 도전성 접촉 베이스 부재도, 베이스 부재가 접하는 상기 보드의 회로 위를 약간 슬라이딩한다.

도전성 접촉부재의 상기 접촉단이 리드를 슬라이딩하면, 그 리드 표면이 조금 깎이는 일이 있다. 그런데 이것은 테스트 시의 한 번만 있는 일이고, 이에 의해 리드가 큰 손상이나 마모를 받는 일은 없다. 게다가, 슬라이딩에 의해 리드 표면의 산화막이 제거되기 때문에, 리드와 도전성 접촉부재의 접촉단과의 전기적 접속을 확실하게 하기 위해 상기 슬라이딩은 바람직한 것이다.

반면에, 도전성 접촉 베이스 부재가 상기 보드의 회로 위를 슬라이딩하면, 회로부분도 조금 마모를 받는다. 그렇지만 상기 보드는 테스트를 받는 반도체 디바이스의 전극과 달리, 새로운 반도체 디바이스의 검사마다 도전성 접촉부재가 상기 보드 위를 반복해서 슬라이딩하게 된다. 그 때문에, 도전성 접촉부재 및 상기 도전성 접촉부재가 슬라이딩하는 상기 보드의 회로부분에 마모가 생기기 쉬워, 내구성이 손상되는 원인이 되고 있다.

발명의 개시

발명이 해결하려고 하는 과제

본 발명의 목적은, 종래와 비교해서 내구성이 우수한 전기적 접속장치를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은, 피검사체의 전극을 테스터의 전기회로에 접속하기 위한 전기적 접속장치로서, 상기 피검사체를 받는 전기절연성의 판상 베이스 부재로서 그 판 두께방향으로 관통하는 슬롯이 형성된 베이스 부재와, 상기 베이스 부재 위의 상기 피검사체의 상기 전극에 접촉 가능하게 상기 슬롯 내에 배치되고, 상기 전극을 상기 테스터의 전기회로에 접속하기 위한 접촉자와, 탄성부재를 포함한다. 상기 접촉자는 상기 전기회로에의 접속을 위해 상기 슬롯 내에서 상기 베이스 부재에 고정적으로 유지되는 고정편(片)과, 상기 슬롯 내에 배치되고, 상기 고정편에 전기적으로 접속되는 가동편(片)을 구비한다. 상기 고정편에는, 상기 가동편과 상기 전극과의 접촉을 허락하는 접촉 위치를 향해 상기 가동편을 안내하는 안내면이 형성되어 있다. 상기 가동편은, 상기 탄성부재에 의해, 상기 접속 위치를 향한 탄성 편의력을 받도록 상기 안내면 위를 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

상기 베이스 부재의 한쪽 면에 배선기판을 고정하고, 상기 베이스 부재의 다른 면쪽에서 상기 피검사체를 받을 수 있다. 상기 배선기판에는 상기 테스터의 상기 전기회로에 접속되고, 상기 고정편이 접하는 배선부가 형성되고, 그 배선부를 거쳐 상기 고정편이 상기 전기회로에 전기적으로 접속된다.

상기 가동편에, 상기 슬롯 내로부터 상기 베이스 부재의 상기 다른쪽 면을 넘어 돌출 가능한 돌출부를 형성할 수 있다.

상기 고정편은, 걸림기구에 의해 상기 베이스 부재의 상기 슬롯의 주벽(周壁)에 걸릴 수 있다.

상기 걸림기구는, 상기 슬롯의 상기 주벽에 형성된 돌기와, 상기 고정편에 형성된 상기 돌기에 결합하는 요소(凹所)로 구성할 수 있다.

상기 안내면은, 상기 슬롯의 양단(兩端) 개구를 관통하는 중심선에 관하여 각도적으로 형성할 수 있다. 상기 안내면을 따라 상기 가동편이 슬라이딩할 때, 그 가동편의 상기 중심선을 따른 Z축 방향 성분의 변위량은, 상기 중심선에 직각인 상기 슬롯의 평면형상으로 보아서 슬롯의 길이방향인 X축 방향을 따른 상기 가동편의 변위량 보다도 크게 할 수 있다.

상기 안내면을 상기 슬롯의 상기 중심선에 관하여 각도적으로 연장하는 직선상의 안내면으로 할 수 있다.

상기 고정편은, 상기 슬롯 내에서 상기 베이스 부재의 한쪽 면 및 상기 슬롯의 길이방향을 따라 배치되는 저부와, 상기 슬롯의 길이방향을 따른 저부의 한쪽 모서리부로부터 상기 슬롯의 벽면을 따라 상기 베이스 부재의 다른쪽 면을 향해서 일어서는 제1 직립부와, 상기 저부의 다른쪽으로부터 상기 제1 직립부로 간격을 두고 제1 직립부를 따라 일어서고 제1 직립부보다 낮은 높이 위치에서 종단(終端)하는 제2 직립부를 갖도록 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 직립부의 상기 제2 직립부에 서로 마주보는 면에 상기 안내면이 형성된다. 또, 상기 가동편은 상기 안내면에 접하도록 상기 양 직립부 사이에서 탄성부재의 탄성 편의력을 받는다.

피검사체의 전극배열에 대응하여, 복수의 상기 슬롯을 그 폭방향으로 정렬하여 형성할 수 있다. 각 슬롯에는, 상기 가동편 및 고정편으로 이루어지는 상기 각 접촉자가 정렬하여 배치되고, 단일인 상기 탄성부재가 정렬한 복수의 상기 슬롯 내의 각 가동편에 상기 탄성 편의력을 부여하도록, 정렬한 상기 슬롯을 슬롯의 폭방향으로 가로질러 배치된다.

상기 접촉자는, 한 쌍의 도전층과, 상기 도전층 사이에 전기절연층을 구비하는 적층구조체로 이루어지는 켈빈 접속용 접촉자로 할 수 있다.

발명의 효과

본 발명에 따른 전기적 접속장치에서는, 상기 접촉자의 상기 가동편을 슬라이딩 가능하게 안내하는 상기 고정편은 상기 슬롯 내에서 상기 베이스 부재에 고정적으로 유지되기 때문에, 상기 고정편이 상기 가동편의 슬라이딩마다 그 가동편의 슬라이딩에 따라 슬라이딩하지는 않고, 상기 고정편의 슬라이딩에 따른 마모에서 기인하는 내구성의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 상기 고정편이 상기 베이스 부재에 고정적으로 유지되어 있기 때문에, 상기 고정편에 접촉하는 배선기판이 상기 베이스 부재에 설치되어 있는 경우, 상기 배선기판의 배선부에 접하는 상기 고정편은, 상기 배선부 위에서의 검사마다 슬라이딩이 방지되기 때문에, 상기 슬라이딩에 의한 상기 고정편 및 상기 배선부의 마모를 확실하게 방지할 수 있고, 이에 의해 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

상기 가동편에 상기한 돌출부를 형성함으로써, 상기 접촉 위치에서 상기 슬롯 내로부터 돌출하는 상기 돌출부의 선단을 상기 전극에 확실하게 접촉시킬 수 있다.

상기 고정편과 상기 베이스 부재와의 결합에 걸림기구를 채용함으로써, 확실하고 용이하게 상기 고정편을 상기 베이스 부재에 고정적으로 결합할 수 있다.

상기 슬롯의 상기 주벽에 형성된 돌기와, 상기 고정편의 요소로 상기한 걸림 기구를 형성함으로써, 상기 돌기를 피하도록, 상기 슬롯 내에 상기 고정편을 삽입하고, 그 고정편의 상기 요소와 상기 슬롯 벽의 상기 돌기가 대응하는 위치에서, 상기 고정편의 요소와 슬롯의 상기 돌기를 결합시킴으로써, 보다 확실하고 용이하게 양자를 결합할 수 있고, 설치 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

상기 가동편의 상기 Z축 방향 성분의 변위량을 상기 X축 방향 성분의 변위량보다도 크게 함으로써, 피검사체의 전극을 대응하는 상기 접촉자의 상기 눌렀을 때, 상기 피검사체의 전극면 위를 슬라이딩하는 가동편의 이동거리를 작게 설정할 수 있다. 따라서 상기 가동편의 큰 어긋남에 의한 전극으로부터의 접촉자의 일탈을 방지할 수 있기 때문에, 보다 소형의 전극이 설치된 미세화한 반도체 디바이스의 전기적 검사에 적합하다.

상기 안내면을 상기한 바와 같은 직선상의 안내면으로 함으로써, 적절한 안내면을 큰 오차를 발생시키지 않고 용이하고 정확하게 형성할 수 있다.

상기 고정편을 상기한 저부로부터 서로 간격을 두고 일어서는 제1 및 제2 직립부를 설치하고, 상기 제1 직립부와 관련하여 가동편의 안내면을 형성함과 동시에, 양 직립부와 관련하여 상기 탄성부재를 배치함으로써, 비교적 단순한 구성을 갖는 콤팩트한 접촉자 및 그 접촉부를 갖는 전기적 접속장치를 실현할 수 있다.

또한, 슬롯 열(列)마다 그 슬롯 열을 가로지르는 단일의 상기 탄성부재를 배치함으로써, 단일의 탄성부재의 탄성 편의력에 의해 적절한 전기적 접속이 얻어지도록 복수의 접촉자의 동작에 적절한 탄성 편의력을 부여할 수 있다. 따라서 각 슬롯 열에 종래와 같이 2개의 탄성체를 필요로 하지 않기 때문에, 구성의 단순화를 도모할 수 있다.

또, 접촉자로서 적층구조체로 이루어지는 켈빈 접속용 접촉자를 채용함으로써, 접촉자의 접촉 저항에 의한 영향을 저감하고, 피검사체의 저(低)저항값도 고정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.

도면의 간단한 설명

도1은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 횡단면도이다.

도2는 도1에 나타낸 전기적 접속장치의 커버를 제거하고 그 베이스 부재를 나타낸 평면도이다.

도3은 도2에 나타낸 베이스 부재에 설치된 슬롯 열을 나타낸 베이스 부재의 일부를 확대해서 나타낸 저면도이다.

도4는 도1에 나타낸 횡단면도에 일부를 확대해서 나타낸 단면도이다.

도5는 도4에 나타낸 접촉자를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도6은 검사 상태에 있는 전기적 접속장치를 나타낸 도4와 동일한 도면이다.

도7은 켈빈 접속용 접촉자를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도8은, 켈빈 접속용 접촉자의 사시도이다.

부호의 설명

10: 전기적 접속장치

12: 베이스 부재

14, 114: 접촉자

14a, 114a: 고정편(固定片)

14b, 114b: 가동편(可動片)

16: 탄성부재

20: 피검사체(반도체 IC)

20a: 전극(리드, lead)

22: 슬롯(slot)

28a, 128a: 고정편의 저부

28b, 128b: 고정편의 제1 직립부

28c, 128c: 고정편의 제2 직립부

32b, 132b: 안내면(직선 경사 안내면)

36, 136: 걸림기구의 요소(凹所)

38: 걸림기구의 돌기

46, 146: 가동편의 돌출부

48: 배선기판

48a: 배선기판의 배선부

50: 테스터

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)는, 그 종단면을 나타낸 도1에 나타내어 져 있듯이, 베이스 부재(12)와, 상기 베이스 부재에 설치되는 프로브라 불리는 다수의 접촉자(14)와, 복수의 접촉자(14)에 탄성 편의력을 부여하기 위한 원형 횡단면 형상을 갖는 봉 형상의 탄성부재(16)와, 볼트(도시하지 않음)를 통하여 베이스 부재(12)에 떼어낼 수 있게 고정되는 판상의 커버부재(18)를 갖춘다. 탄성부재(16)는, 예를 들어 실리콘 고무 또는 우레탄 고무와 같은 합성 고무로 구성할 수 있다.

도2는, 커버부재(18)를 제거한 베이스 부재(12)의 윗면도(上面圖)이다. 도2에 나타낸 바와 같이, 베이스 부재(12)는 판상의 비도전성 재료로 이루어지고, 사각형의 평면형상을 갖는다. 베이스 부재(12)의 그 중앙영역에는, 도1에 나타낸 피검사체인 반도체 IC(20)의 각 전극 즉, 리드(20a)에 대응하는 복수의 슬롯(slot)(22)이 정렬하여 배치되어 있다. 각 슬롯(22)은 베이스 부재(12)의 저면(12a)으로부터 그 윗면(12b)으로 관통하여 형성되어 있다.

도2에 나타낸 예에서는, 각 베이스 부재(12)의 네 모서리 부분에는, 상기 베이스 부재에 커버부재(18)를 고정하기 위한 상기 볼트를 받아들이는 나사구멍(24)이 형성되어 있다. 또한, 도2에 나타내는 예에서는, 서로 쌍을 이루는 2개의 슬롯(22)이 베이스 부재(12)의 중앙부를 사이로 하여, 그 횡(X)방향으로 간격을 두고 배치되고 각 한 쌍의 슬롯(22)이 각각 종(Y)방향으로 상호 정렬하도록 배치되어 있다.

각 슬롯(22)은, 슬롯의 평면형상을 확대하여 나타낸 도3으로부터 명백하듯이, 상기 횡(X)방향을 길이방향으로 하는 사각형 평면형상을 갖고, 각 모서리부는 둥글게 되어 있다. 각 슬롯(22)에는 접촉자(14)가 각각 배치되고, 각 접촉부(14)에 탄성 편의력을 부여하기 위해, 상기 탄성부재(16)가 종(Y)방향으로 상호 정렬하는 슬롯(22)의 열(列)을 가로지르도록, 각 슬롯(22)의 폭방향(Y축 방향)을 따라 배치되어 있다.

다시 도1을 참조하면, 커버부재(18)에는 반도체 IC(20)를 받아들이는 사각형 개구부(18a)가 형성되어 있다. 사각형 개구부(18a)는 커버부재(18)의 판 두께방향으로 관통하여 형성되고, 베이스 부재(12)의 윗면(12a)에서, 각 슬롯(22)의 상단(上端)의 부분적인 노출을 허락한다. 도시한 예에서는, 사각형 개구부(18a) 내로의 반도체 IC(20)의 원활한 삽입을 가능하게 하기 위해, 사각형 개구부(18a)가 위쪽을 향해 넓어지도록 상기 개구부의 각 주벽면부(26)는 경사면으로 구성되어 있다.

각 슬롯(22)에 배치되는 접촉자(14)는, 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이, 고정편(14a)과, 상기 고정편 위를 슬라이딩 가능하게 유지되는 가동편(14b)을 구비한다. 각 편(14a 및 14b)은, 예를 들어 니켈 합금, 텅스텐 혹은 베릴륨과 같은 금속 또는 팔라듐과 같은 귀금속으로 형성할 수 있다.

고정편(14a)은, 도4에 나타낸 바와 같이, 슬롯(22) 내에서 베이스 부재(12)의 저면(12a)에 아래면을 일치시켜 슬롯(22)의 길이방향(X축 방향)을 따라 연장하는 저부(28a)와, 상기 저부에서 슬롯(22)의 한쪽 모서리부를 따라 베이스 부재(12)의 윗면(12b)을 향해 일어서는 제1 직립부(28b)와, 저부(28a)에서 슬롯(22)의 다른쪽 모서리부를 따라 제1 직립부(28b)로부터 간격을 두고 상기 제1 직립부에 따라 일어서는 제2 직립부(28c)를 갖는다.

도1에 나타낸 바와 같이, 각각 X축 방향으로 상호 간격을 두고 배열된 쌍을 이루는 슬롯(22, 22)에 있어서, 양 슬롯(22)의 서로 근접하는 안 모서리쪽으로 제1 직립부(28b)가 위치하고, 양 슬롯(22)의 바깥 모서리쪽에 제2 직립부(28c)가 위치하도록, 각 고정편(14a)이 배치되어 있다. 각 제1 직립부(28b) 및 제2 직립부(28c)는 저부(28a)로부터 저부와 직각으로 슬롯(22)의 중심선(L)을 따라 신장한다. 제2 직립부(28c)는, 도4에 나타낸 바와 같이, 슬롯(22)의 거의 중간 높이 위치에서 종단한다. 다른 한편, 제1 직립부(28b)는 슬롯(22)의 중간 높이 위치를 넘어 신장하고, 윗면(12b)에 거의 일치하는 상단면에서 종단한다.

제1 직립부(28b) 및 제2 직립부(28c)의 양 바깥면(30b, 30c)은, 슬롯(22)의 중심선(L)에 평행한 직립면이다. 또한, 제2 직립부(28c)의 제1 직립부(28b)와 서로 마주보는 안쪽면(32c)은, 슬롯(22)의 중심선(L)에 평행한 직립면이다. 다른 한편, 제1 직립부(28b)의 제2 직립부(28c)와 서로 마주보는 안쪽면(32b)은, 슬롯(22)의 중심선(L)에 관하여, 베이스 부재(12)의 저면(12a)으로부터 윗면(12b)을 향해 각도 θ의 부각(俯角)을 갖는 직선 경사 안내면이다. 상기 각도 θ는, 후술하는 바와 같이, 수도(數度, several degrees)에서 약 30°의 범위가 바람직하다.

상기 직선 경사면(32b)의 거의 중간 높이 위치에는, 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이, 가동편(14b)과의 후술하는 마찰의 저감을 위한 얕은 홈(34)이 Y축 방향을 따라 형성되어 있다. 또한, 각 고정편(14a)의 제1 직립부(28b)의 바깥면(30b)에는 요소(36)가 형성되고, 슬롯(22)의 대응하는 한쪽 모서리부에서의 주벽에는 요소(36)에 결합 가능한 돌기(38)(도4 참조)가 형성되어 있다.

각 접촉자(14)의 고정편(14a)은, 예를 들어, 그 제1 직립부(28b)의 선단을 약간 제2 직립부(28c)를 향해서 휘게 한 상태로, 베이스 부재(12)의 저면(12a) 쪽에서 대응하는 슬롯(22) 내로, 제1 직립부(28b)의 선단으로부터 상기 슬롯의 돌기(38)를 피하도록 밀어 넣음으로써, 돌기(38)와 요소(36)를 결합시킬 수 있다. 상기 돌기(38)와 요소(36)로 이루어지는 걸림기구에 의해, 각 고정편(14a)이 대응하는 슬롯(22)의 소정 위치에 걸린다.

가동편(14b)은, 제1 직립부(28b) 및 제2 직립부(28c) 사이에서 직선 경사 안내면(32b)에 슬라이딩 가능하게 접하는 경사면(40), 상기 경사면과 반대쪽에 형성된 원호 형상의 결합 곡면(曲面)(42)을 갖는다. 각 슬롯(22) 내에 배치된 각 가동편(14b)의 결합 곡면(42)은, 도4에 나타낸 바와 같이, 각 슬롯(22) 내에 배치된 각 고정편(14a)의 제2 직립부(28c)의 정부(頂部) 및 슬롯(22)의 다른쪽 모서리부에 형성된 결합부(44)와 함께, 탄성부재(16)를 부분적으로 압축한 상태로 끼워 지지한다. 끼워 지지된 탄성부재(16)의 탄성 편의력에 의해, 가동편(14b)은, 가동편의 정부에 형성된 돌출부(46)가 베이스 부재(12)의 윗면(12b)으로부터 돌출하도록, 가동편(14b)의 경사면(40)을 고정편(14a)의 직선 경사면(32b)을 따르게 하여, 상기 경사면의 위쪽으로 향하는 스프링 힘을 받는다.

상기 가동편(14b)의 고정편(14a)으로의 조립은, 예를 들어, 베이스 부재(12)의 슬롯(22)의 상기 주벽에 형성된 결합부(44)와, 베이스 부재(12)에 결합된 고정편(14a)의 제2 직립부(28c)와의 사이에, 탄성부재(16)를 끼워 지지한 상태로, 가동편(14b)이 상기 결합 곡면(42)에 탄성부재(16)를 받아들이도록, 그 돌출부(46)와 반대쪽의 저부를 베이스 부재(12)의 윗면(12b) 쪽으로부터 슬롯(22) 내로 밀어 넣 음으로써 행할 수 있다. 이에 의해, 각 슬롯(22) 내로 접촉자(14)가 조립되면, 도4에 나타낸 바와 같이, 배선기판(48)이 베이스 부재(12)의 저면(12a)에 배치된다. 상기 배선기판(48)의 한쪽 면에는, 테스터(50)에 전기적으로 접속되는 복수의 배선부(48a)가 형성되어 있고, 배선기판(48)은 각 배선부(48a)가 대응하는 고정편(14a)의 저부(28a)의 아래면에 접촉하도록, 도시하지 않은 볼트에 의해 베이스 부재(12)에 고정된다. 이에 의해, 전기적 접속장치(10)의 조립이 완료된다.

조립이 완료한 전기적 접속장치(10)에는, 도1에 나타낸 바와 같이, 반도체 IC(20)가 커버부재(18)의 개구부(18a)로 떨어져 들어간다. 이에 의해, 도6에 나타낸 바와 같이, 반도체 IC(20)의 리드(20a)가 이에 대응하는 접촉자(14)의 가동편(14b)에 설치된 돌출부(46)에 접하면, 그 접촉상태로, 반도체 IC(20)에 외력(F)이 부여되면, 그 외력(F)에 의해, 탄성부재(16)의 탄성 편의력을 극복하고, 가동편(14b)의 돌출부(46)가 도면 중 점선으로 나타내어지는 위치에서 실선에서 나타내어지는 위치를 향해 베이스 부재(12)의 판 두께방향(Z축 방향)으로 전체로 눌려 내려진다. 이 때, 가동편(14b)은 그 경사면(40)이 접하는 고정편(14a)의 직선 경사 안내면(32b)을 슬라이딩하기 때문에, 상기 직선 경사 안내면의 안내 작용에 의해, 직선 경사 안내면의 경사각(θ)에 따라, 약간 X축 방향으로 변위한다. 상기 가동편(14b)의 Z축 방향으로의 변위에 따른 X축 방향의 변위에 의해, 가동편(14b)의 돌출부(46)는 반도체 IC(20)의 리드(20a)의 접촉면의 산화막을 깎기 때문에, 리드(20a)와의 접촉에 산화막의 개재(介在, intervention)가 확실하게 방지된다.

또한, 상기 리드(20a)와 돌출부(46)와의 접촉은, 탄성부재(16)의 탄성 편의 력 하에서 이루어지고, 또 상기 탄성 편의력의 일부는 가동편(14b)의 경사면(40)과, 고정편(14a)의 직선 경사 안내면(32b)과의 사이의 접촉 압력으로서 작용하기 때문에, 각 리드(20a)는 대응하는 접촉자(14)의 가동편(14b) 및 고정편(14a)을 거쳐, 상기 고정편에 접속된 배선부(48a)에 접속된다. 그 결과, 반도체 IC(20)의 각 리드(20a)는, 확실하게 테스터(50)에 접속된다.

게다가, 각 접촉자(14)의 고정편(14a)은, 각각 상기 걸림기구(36, 38)에 의해 대응하는 슬롯(22) 내에 확실하게 고정되어 있기 때문에, 비록 고정편(14a)의 직선 경사 안내면(32b) 위를 가동편(14b)이 슬라이딩해도, 탄성부재(16)의 탄성 편의력에 의한 고정편(14a)의 이동이 확실하게 저지된다. 따라서 고정편(14a)과 배선기판(48)의 배선부(48a)와의 상대운동에 의한 양자의 마모가 방지되고, 그 마모에 의한 내구성의 저하를 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)에 의하면, 고정편(14a)과 배선기판(48)의 배선부(48a)와의 상대운동에 의한 양자의 마모를 방지할 수 있기 때문에, 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 반도체 IC(20)의 리드(20a)와의 접촉 위치에서, 가동편(14b)의 돌출부(46)의 선단을 슬롯(22) 내로부터 돌출시킴으로써, 피검사체인 반도체 IC(20)의 리드(20a) 즉, 전극과 접촉자(14) 사이의 보다 확실한 전기적 접속이 가능해진다.

고정편(14a)과 베이스 부재(12)와의 결합에, 각종 걸림기구를 채용할 수 있다. 그러나 상기한 걸림기구(36, 38)를 이용함으로써, 상기한 바와 같이, 확실하고 용이하게 고정편(14a)을 베이스 부재(12)에 고정적으로 결합할 수 있다.

고정편(14a)의 직선 경사 안내면(32b) 위를 따른 가동편(14b)의 슬라이딩에 대해서, 상기 가동편(14b)의 Z축 방향 성분의 변위량과 X축 방향 성분의 변위량과의 비율은 경사각 θ에 의해 변화된다. 상기 θ가 0에 가까울수록, 전자의 후자에 대한 비율은 커진다. 상기 X축 방향 성분의 변위량이 커지면, 피검사체(20)의 전극(20a)을 대응하는 접촉자(14)의 가동편(14b)에 눌렀을 때, 상기 가동편의 돌출부(46)가 대응하는 전극(20a)으로부터 비어져 나올 우려가 있다. 보다 소형의 전극이 설치된 미세화한 반도체 디바이스에 있어서도, 가동편(14b)의 돌출부(46)의 전극(20a)으로부터의 일탈을 확실하게 방지하고, 그리고 산화막 제거 작용을 확보하기 위해, 상기한 바와 같이 경사각 θ를 수(數) 도(°)에서 약 30°의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, IC 회로가 집합적으로 형성된 IC 반도체 웨이퍼의 전기적 검사에도, 적용할 수 있게 된다.

또한, 직선 경사 안내면(32b)을 활형상 곡면으로 할 수 있지만, 상기 안내면의 가공 정밀도의 문제 및 가동편(14b)의 Z축 방향 성분의 변위량에 대한 X축 방향 성분의 변위량의 보다 정확한 제어를 가능하게 하는 점에서, 상기한 바와 같이 직선 안내면으로 하는 것이 바람직하다.

고정편(14a)에 제1 및 제2 직립부(28b, 28c)를 설치하고, 상기 제1 직립부(28b)와 관련하여 가동편(14b)의 안내면(32b)을 형성함과 동시에, 양 직립부(28b, 28c)와 관련하여 탄성부재(16)를 배치함으로써, 비교적 단순한 구성을 갖는 콤팩트한 접촉자(14) 및 그 접촉자를 갖는 전기적 접속장치(10)를 실현할 수 있다.

슬롯(22)의 열마다, 그 슬롯 열을 가로지르는 단일 탄성부재(16)를 배치함으로써, 단일 탄성부재(16)의 탄성 편의력에 의해 적절한 전기적 접속이 얻어지도록 복수의 접촉자의 동작에 적절한 탄성 편의력을 부여할 수 있다. 따라서 각 슬롯 열에 종래와 같은 2개의 탄성체를 필요로 하지 않기 때문에, 구성의 단순화를 도모할 수 있다.

도7 및 도8에는, 접촉자(14)로서 켈빈 접속용 접촉자(114)를 이용한 예를 나타내었다. 켈빈 접속용 접촉자는, 종래 잘 알려져 있듯이, 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 도전판 사이에 절연체를 개재시킨 적층구조체로 형성된다. 따라서 본 발명에 따른 켈빈 접속용 접촉자(114)에 있어서도, 그 고정편 및 가동편은 각각 서로 판상의 절연판(114c)을 사이에 두고 상호 접합되는 한 쌍의 도전판(114a 및 114b)으로 구성되어 있다.

고정편을 위한 각 도전판(114a)은, 상기한 것과 동일한 걸림기구의 요소(136) 및 직선 경사 안내면(132b)이 형성된 제1 직립부(128b)와, 상기 직립부보다도 낮은 높이의 제2 직립부(128c)와, 양 직립부를 결합하는 저부(128a)를 갖는다. 또한, 가동편을 위한 각 도전판(114b)은, 직선 경사 안내면(132b)에 대향하는 경사면(140), 탄성부재(16)를 받아들이는 결합 곡면(142) 및 돌출부(146)를 갖는다.

고정편을 위한 양 도전판(114a)은, 양 도전판의 단락을 방지하도록 그 사이에 배치되는 절연판(114c)을 통하여 접합된다. 상기 절연판(114c)에는, 도전판(114a)의 요소(136)에 정합하는 요소(136a) 및 탄성부재(16)를 받아들이는 결합 곡면(142a)이 형성되어 있다. 가동편을 위한 양 도전판(114b)은, 각각 절연판(114c)의 양쪽에서, 그 절연판에 의해 상호의 단락이 방지된 상태로, 상기 결합 곡면(142)에 탄성부재(16)를 받아들이고 각각의 경사면(140)을 대응하는 직선 경사 안내면(132b)에 접촉시킨 상태로, 도시하지 않았지만, 상기한 것과 동일한 베이스 부재(12)의 슬롯(22) 내에 설치된다.

또한, 도8에 나타낸 바와 같이, 배선기판(48)에는, 접촉자(114)의 고정편의 각 도전판(114a)에 대응하여 한 쌍의 배선부(48a)가 형성되고, 각 배선부(48a)가 대응하는 도전판(114a)에 접속된다.

상기 켈빈 접속용 접촉자(114)에 의하면, 종래 잘 알려져 있는 바와 같이, 하나의 리드(20a)로부터 2개의 배선부(48a)를 인출할 수 있기 때문에, 전압인가 경로 및 전압검출 경로를 분리한 켈빈 접속이 가능해지고, 접촉자의 접촉 저항에 의한 영향을 저감함으로써, 피검사체(20)의 저(低)저항값도 고정밀도로 측정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 켈빈 접속용 접촉자(114)에 의하면, 접촉자(14)에서와 마찬가지로, 고정편의 각 도전판(114a)이 베이스 부재(12)에 고정적으로 유지되기 때문에, 반도체 IC(20)의 검사마다 각 도전판(114a)이 대응하는 배선부(48a) 위를 슬라이딩하지 않아, 이 슬라이딩에 의한 마모를 없앰으로써, 내구성의 향상이 도모된다.

산업상의 이용 가능성

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

Claims

피검사체의 전극을 테스터의 전기회로에 접속하기 위한 전기적 접속장치로서,

상기 피검사체를 받는 전기 절연성의 판상 베이스 부재로서 그 판 두께방향으로 관통하는 슬롯이 형성된 베이스 부재와, 상기 베이스 부재 위의 상기 피검사체의 상기 전극에 접촉 가능하게 상기 슬롯 내에 배치되고, 상기 전극을 상기 테스터의 전기회로에 접속하기 위한 접촉자와, 탄성부재를 포함하고,

상기 접촉자는, 상기 전기회로에의 접속을 위해 상기 슬롯 내에서 상기 베이스 부재에 고정적으로 유지되는 고정편과, 상기 슬롯 내에 배치되고, 상기 고정편에 전기적으로 접속되는 가동편을 갖추고, 상기 고정편에는, 상기 가동편과 상기 전극과의 접촉을 허락하는 접촉위치를 향하여 상기 가동편을 안내하는 안내면이 형성되어 있고, 상기 가동편은 상기 탄성부재에 의해 상기 접촉위치를 향한 탄성 편의력을 받도록 상기 안내면 위를 슬라이딩 가능하게 지지되어 있고,

상기 고정편은, 상기 슬롯 내에서 상기 베이스 부재의 한쪽 면 및 상기 슬롯의 길이방향을 따라 배치되는 저부와, 상기 슬롯의 길이방향을 따른 상기 저부의 한쪽 모서리부로부터 상기 슬롯의 벽면을 따라 상기 베이스 부재의 다른쪽 면을 향해서 일어서는 제1 직립부와, 상기 저부의 다른쪽 모서리부로부터 상기 제1 직립부에 간격을 두고 그 제1 직립부를 따라 일어서고 제1 직립부보다 낮은 높이위치에서 종단하는 제2 직립부를 갖고, 상기 제1 직립부의 상기 제2 직립부에 서로 마주보는 면에 상기 안내면이 형성되고, 상기 가동편은 상기 안내면에 접하도록 상기 양 직립부 사이에서 상기 탄성부재의 탄성 편의력을 받는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 베이스 부재의 한쪽 면에는 배선기판이 고정되고, 상기 베이스 부재는 그 다른쪽 면쪽에서 상기 피검사체를 받고, 상기 배선기판에는 상기 테스터의 상기 전기회로에 접속되고, 상기 고정편이 접하는 배선부가 형성되 고, 그 배선부를 거쳐 상기 고정편이 상기 전기회로에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제2항에 있어서, 상기 가동편은 상기 슬롯 내로부터 상기 베이스 부재의 상기 다른쪽 면을 넘어 돌출 가능한 돌출부를 갖고, 상기 접촉위치에서 상기 슬롯 내로부터 돌출하는 상기 돌출부의 선단이 상기 전극에 접촉하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 고정편은 걸림기구에 의해 상기 베이스 부재의 상기 슬롯의 주벽에 걸려 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제4항에 있어서, 상기 걸림기구는, 상기 슬롯의 상기 주벽에 형성된 돌기와, 상기 고정편에 형성된 상기 돌기에 결합하는 요소를 갖는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 안내면은, 상기 슬롯의 양단 개구를 관통하는 중심선 에 관하여 각도적으로 형성되고, 상기 안내면을 따라 상기 가동편이 슬라이딩할 때, 가동편의 상기 중심선에 따른 Z축 방향 성분의 변위량은 상기 중심선에 직각인 상기 슬롯의 평면 형상으로 보아 슬롯의 길이방향인 X축 방향을 따른 상기 가동편의 변위량 보다도 큰 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제6항에 있어서, 상기 안내면은 상기 슬롯의 상기 중심선에 관하여 각도적으로 연장하는 직선상의 안내면인 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
삭제
제1항에 있어서, 복수의 상기 슬롯이 그 폭방향으로 정렬하여 형성되어 있고, 각 슬롯에는 상기 가동편 및 고정편으로 이루어지는 상기 각 접촉자가 정렬하여 배치되어 있고, 단일인 상기 탄성부재가 정렬한 복수의 상기 슬롯 내의 각 가동편에 상기 탄성 편의력을 부여하도록, 정렬한 상기 슬롯을 슬롯의 폭방향으로 가로질러 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉자는, 한 쌍의 도전층과, 상기 도전층 사이에 개재시킨 전기절연층을 구비하는 적층구조체로 이루어지는 켈빈 접속용 접촉자인 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.