TWI383161B - Electrical connection construction, terminal fittings, sockets, and electronic component test devices - Google Patents

Description

電連接構造、端子裝置、插座以及電子元件測試裝置

本發明係有關於例如在進行半導體積體電路元件等之各種電子元件(以下亦代表性地稱為IC元件)的測試之電子元件測試裝置，例如將接觸端子(以下亦稱為導電構件或端子)和電纜(以下亦稱為導電體)選擇性地連接之電連接構造、端子裝置、插座、電子元件測試裝置以及插座之製造方法。

在IC元件之製程，使用電子元件測試裝置進行IC元件之性能或功能的測試。在此電子元件測試裝置，將IC元件壓在測試頭的插座，在使IC元件之輸出入端子和插座的接觸端子以電氣接觸之狀態，利用電子元件測試裝置本體(以下亦稱為測試器)，藉由對IC元件輸出入測試信號而實施IC元件的測試。

插座設置於稱為插座板的電路板，其設置於測試頭的上部，經由此插座板和測試頭以電氣連接。於插座板的下面，組裝電纜之插頭所嵌合的連接器。此電纜和測試頭內的端子電子卡連接。

於插座板的內部，形成用以將連接器和插座以電氣連接的電路圖案。插座之各接觸端子經由此電路圖案，各自和信號傳送用、電力供給用或接地用等之各種電纜選擇性地連接。

使用由這種電路板所構成的插座板時，有如下之缺點。即，因為插座板內之電路圖案進行很細的配線，所以有在插座板內難採用同軸構造造的情況。又，因為電力供給用或接地用的配線亦由插座板內之細的電路圖案所構成，所以在這些的強化上有一定的極限。

本發明要解決之課題係提供一種電連接構造、端子裝置、插座、電子元件測試裝置以及插座之製造方法，而該電連接構造不使用電路板，並可將導電構件(端子)和導電體(電纜)選擇性地連接。

(1)為了達成該目的，若依據本發明之第1觀點，提供一種電連接構造，包括：複數片導電板，係由第1導電體各自以電氣連接；絕緣板，係被疊層於該複數片導電板之間；以及複數個導電構件，係貫穿該導電板及該絕緣板；因應於該導電構件所插入之該導電板的貫穿孔之大小，而該導電構件和該複數片導電板的至少一片接觸，或和該導電板不接觸。

在該發明雖未特別限定，具有內徑為該導電構件之外徑以下的貫穿孔之該導電板和該導電構件接觸；具有內徑比該導電構件之外徑大的貫穿孔之該導電板和該導電構件不接觸較佳。

在該發明雖未特別限定，又包括第2導電體，其對和該導電板不接觸之該導電構件以電氣連接較佳。

在該發明雖未特別限定，該第1及第2導電體包含有電纜較佳。

(2)為了達成該目的，若依據本發明之第2觀點，提供一種端子裝置，係對被連接體以電氣連接，該端子裝置包括：複數片導電板，係由第1電纜各自以電氣連接；第1絕緣板，係被疊層於該複數片導電板之間；以及複數個端子，係對該被連接體以電氣接觸；該複數個端子係貫穿該複數片導電板及該第1絕緣板；因應於該端子所插入之該導電板的貫穿孔之大小，而該端子和該複數片導電板的至少一片接觸，或和該導電板不接觸。

在該發明雖未特別限定，該第1電纜包含有用以對該被連接體供給電力之電力供給用電纜、及用以將該被連接體和基準電位點連接的接地用電纜較佳。

在該發明雖未特別限定，具有內徑為該端子之外徑以下的貫穿孔之該導電板和該端子接觸；具有內徑比該端子之外徑大的貫穿孔之該導電板和該端子不接觸較佳。

在該發明雖未特別限定，又包括第2電纜，其對和該導電板不接觸之該端子以電氣連接較佳。

在該發明雖未特別限定，該第2電纜包含有用以對該被連接體傳送電信號的信號傳送用電纜較佳。

在該發明雖未特別限定，又包括：第2及第3絕緣板，係疊層於該複數片導電板之間；及固定手段，係固定該複 數片導電板及該第1~第3絕緣板；該複數個端子係貫穿該複數片導電板及該第1~第3絕緣板較佳。

在該發明雖未特別限定，該複數片導電板之端部係至少從該第1絕緣板突出較佳。

在該發明雖未特別限定，該導電板之端部彎曲較佳。

在該發明雖未特別限定，又包括電路板，其組裝電子元件，而且和至少2片該導電板以電氣連接；該電路板插入該至少2片導電板的端部之間較佳。

在該發明雖未特別限定，又包括電子元件，其和至少2片該導電板以電氣連接；該電子元件插入該至少2片導電板的端部之間較佳。

(3)為了達成該目的，若依據本發明之第3觀點，提供一種插座，係在測試被測試電子元件時和該被測試電子元件以電氣連接，該插座包括前述之端子裝置；該被連接體包含有該被測試電子元件的輸出入端子。

(4)為了達成該目的，若依據本發明之第4觀點，提供一種電子元件測試裝置，係用以進行被測試電子元件的測試，該電子元件測試裝置包括前述之插座；及測試頭，係裝上該插座。

(5)為了達成該目的，若依據本發明之第5觀點，提供一種插座之製造方法，而該插座係在測試被測試電子元件時和該被測試電子元件以電氣連接，該製造方法包括：第1選擇步驟，係從複數片第1導電板中選擇1片第1導電板；第2選擇步驟，係從複數片第2導電板中選擇1片 第2導電板；疊層步驟，係經由絕緣板而將該第1及第2導電板疊層；以及貫穿步驟，係使端子貫穿該第1導電板、該絕緣板以及該第2導電板。

在本發明，因應於貫穿孔的大小，使導電構件和導電板接觸或不接觸，藉此不使用電路板，而可將導電構件(端子)和導電體(電纜)選擇性地連接。

又，藉由以不使用電路板的方式構成端子裝置(插座),而至被連接體(被測試電子元件)的附近易採用同軸構造。此外，替代細的電路圖案，而採用導電板，藉此可大幅度地強化電力供給用或接地用的配線。

以下，根據圖面說明本發明之實施形態。

第1圖係表示本發明之第1實施形態的電子元件測試裝置之示意剖面圖，第2圖及第3圖係表示本發明之第1實施形態的插座之側視圖及平面圖，第4圖係第2圖之Ⅳ部的放大剖面圖，第5圖係第2圖之V部的示意剖面圖，第6圖係本發明之第2實施形態的插座之示意平面圖。

本發明之實施形態的電子元件測試裝置如第1圖所示，由用以處理例如被測試IC元件之處理器1、被測試IC元件以電氣接觸的測試頭10、向測試頭10傳送測試信號並執行IC元件之測試的測試器2所構成。本電子元件測試裝置係一種裝置，其在對IC元件施加高溫或低温之 熱應力的狀態測試(檢查)IC元件是否適當地動作，並因應於該測試結果將IC元件分類。

如第1圖所示，於測試頭10的上部，設置插座20，其於IC元件之測試時，和該IC元件以電氣連接。此插座20如第1圖所示，經由形成於處理器1之開口1a，面臨處理器1的內部，並將在處理器1內所搬來的IC元件壓在此插座20。

本實施形態之插座20如第2圖~第4圖所示，由GND板30、PPS(Programmable Power Supply)板40、第1~第4絕緣板51~54、多支接觸端子60以及電路板70所構成。

GND板30係厚度約150~200μm的板狀構件，由例如銅或鋁等之導電性材料所構成。於此GND板30之一方的端部，連接用以將IC元件5和基準電位點連接的GND電纜11。此GND電纜11和測試頭10內所收容之端子電子卡(未圖示)連接。

於GND板30之約中央，形成用以插入接觸端子60之複數個(在本例為35個)第1貫穿孔32。這些第1貫穿孔32以對應於IC元件5之輸出入端子6的方式，在本實施形態排列成5列7行。又，於這些第1貫穿孔32之周圍四角落，形成用以插入螺絲91的插入孔。此外，於複數個第1貫穿孔32，包含有內徑相對於接觸端子60之外形相對地大的貫穿孔和相對地小之貫穿孔。

PPS板40亦一樣，係厚度約150~200μm的板狀構件，由例如銅或鋁等之導電性材料所構成。於此PPS板40之 一方的端部，連接用以對IC元件5供給驅動電力的電力供給電纜12。此電力供給電纜12亦和測試頭10內所收容之端子電子卡(未圖示)連接。

於PPS板40之約中央，和GND板30一樣，形成用以插入接觸端子60之複數個(在本例為35個)第2貫穿孔42。這些第2貫穿孔42以對應於IC元件5之輸出入端子6的方式，在本實施形態排列成5列7行。又，於這些第2貫穿孔42之周圍四角落，形成用以插入螺絲91的插入孔。此外，於複數個第2貫穿孔42，包含有內徑相對於接觸端子60之外形相對地大的貫穿孔和相對地小之貫穿孔。

第1~第4絕緣板51~54由例如液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer)等之電絕緣性、耐熱性以及成形性優異的材料所構成。於絕緣板51~54的約中央，以對應於GND板30及PPS板40之第1及第2貫穿孔32、42的方式，各自形成貫穿孔51a~54a。

又，於這些貫穿孔42之周圍四角落，各自形成用以插入螺絲91的插入孔。此外，設置於第1~第4絕緣板51~54之全部的貫穿孔51a~54a具有比接觸端子60之外徑更大的內徑。

將以上之6片板30、40、51~54從上按照第2絕緣板52、GND板30、第1絕緣板51、PPS板40、第3絕緣板53以及第4絕緣板54的順序疊層。尤其，因為第1絕緣板51插入GND板30和PPS板40之間，所以GND板30和PPS板40不會變成導通。此外，為了固定接觸端子60， 而僅第4絕緣板54，在接觸端子60插入其他的板30、40、51~53之後被疊層。

此外，GND板30及PPS板40的片數各自未限定為1片，可作成任意片數。又，於本發明之導電板，除了GND板30及PPS板40以外，亦包含有用於信號傳送用等之其他的用途之板。又，不必在整個面設置GND板30及PPS板40，如第6圖所示，例如亦可局部地設置2片PPS板40A、40B。

在本實施形態，根據以下所示的步驟，將板30、40、51~54疊層。

首先，從預先所準備之複數片GND板中，選擇適合插座20之1片GND板。在本實施形態，預先所準備之複數片GND板雖然都在35個第1貫穿孔32形成於約中央上共同，但是內徑大的貫穿孔和內徑小的貫穿孔之配置彼此相異，又，在所選擇之GND板30，在35個第1貫穿孔32中，應和GND電纜11連接並插入接觸端子60的第1貫穿孔具有接觸端子60之外徑以下的內徑，而且除此以外的第1貫穿孔具有比接觸端子60之外徑更大的內徑。

接著，從預先所準備之複數片PPS板中，選擇適合插座20之1片PPS板。在本實施形態，預先所準備之複數片PPS板雖然都在各自將35個第2貫穿孔42形成於約中央上共同，但是內徑大的貫穿孔和內徑小的貫穿孔之配置彼此相異，又，在所選擇之PPS板40，在35個第2貫穿孔42中，應和電力供給電纜12連接並插入接觸端子60 的第2貫穿孔具有接觸端子60之外徑以下的內徑，而且除此以外的第2貫穿孔具有比接觸端子60之外徑更大的內徑。

接著，將第1絕緣板51疊層於GND板30和PPS板40之間，而且將第2、第3以及第4絕緣板52、53、54疊層於這些的上下。

如此，藉由從預先所準備之板群中選擇板並組合，而可易於應付種類多樣的IC元件。

如第2圖及第3圖所示，所疊層之板30、40、51~54，利用從第2絕緣板52側各自插入各插入孔的螺絲91、和在第4絕緣板54側和螺絲91螺合的螺帽92而固定。此外，在本發明，板30、40、51~54的固定方法未限定為以螺絲固定，亦可使用例如夾板等固定。

又，對在所疊層之板30、40、51~54位於同軸上的各貫穿孔32、42、51a~54a，各自插入接觸端子60。作為此接觸端子60，例如可舉例表示六角形端子、或波紋管式或者同軸構造的接觸端子等。於接觸端子60之後端部，形成外徑變大的大徑部61，而接觸端子60以此大徑部61卡止於第4絕緣板54。

在本實施形態，關於第4圖之右端所示的第1及第2貫穿孔32a、42a，第1貫穿孔32a的內徑為接觸端子60的外徑以下，而第2貫穿孔42a的內徑比接觸端子60的外形更大。因而，雖然GND板30和接觸端子60接觸，但是PPS板和接觸端子60不接觸。因此，第4圖之右端所 示的接觸端子60經由GND板30僅和GND電纜11以電氣連接。

另一方面，關於第4圖之中央所示的第1及第2貫穿孔32b、42b，第1貫穿孔32b的內徑比接觸端子60的外徑更大，而第2貫穿孔42b的內徑為接觸端子60的外徑以下。因而，雖然GND板30和接觸端子60不接觸，但是PPS板40和接觸端子60接觸。因此，第4圖之中央所示的接觸端子60經由PPS板40僅和電力供給電纜12以電氣連接。

此外，關於第4圖之左端所示的第1及第2貫穿孔32c、42c，因為第1及第2貫穿孔32c、42c都具有比接觸端子60之外徑更大的內徑，所以接觸端子60和GND板30及PPS板40的任一個都不接觸。因而，第4圖之左端的接觸端子60和GND電纜11及電力供給電纜12的任一個都未連接，用以向IC元件傳送測試信號的信號傳送電纜13利用焊接等直接連接。此信號傳送電纜13例如為了可傳送高頻信號而由同軸電纜所構成，並和測試頭10內所收容的端子電子卡(未圖示)連接。

如以上所示，在本實施形態，因應於第1及第2貫穿孔32、42的大小，使接觸端子60和導電板30、40接觸或不接觸，藉此不使用電路板，而可將接觸端子60和電纜11~13選擇性地連接。此外，在本發明，亦可使同一接觸端子60和複數片導電板接觸。

又，藉由以不使用電路板的方式構成插座20，至IC 元件5的附近易採用同軸構造，而可使測試精度提高。此外，替代細的電路圖案，而採用導電板30、40，因為藉此可大幅度地強化電力供給用或接地用的配線，所以可降低雜訊。

如第2圖所示，從所疊層之板30、40、51~54的兩端，GND板30和PPS板40各自突出。GND板30在其兩端具有實質上成直角地彎曲之彎曲部31。又，PPS板40亦一樣，在其兩端具有實質上成直角地彎曲之彎曲部41。GND板30之彎曲部31和PPS板40的彎曲部41實質上平行，而電路板70插入這些彎曲部31、41之間。

電路板70如第5圖所示，在其內部具有電路圖案71、72。第1電路圖案71將GND板30和GND電纜11以電氣連接。一樣地，第2電路圖案72將PPS板40和電力供給電纜12以電氣連接。此外，將電容器80組裝於此電路板70。此電容器80各自和第1及第2電路圖案71、72連接。電容器80係用以對被測試IC元件供給大電流的旁通電容器。

如此，因為藉由將電容器80組裝於插入GND板30和PPS板40之間的電路板70，而可將旁通電容器80配置於被測試IC元件的附近，所以可提高測試精度。

又，藉由將GND板30及PPS板40之突出的部分彎曲，而可使插座20變成小型。尤其，在為了同時測試多個IC元件而將多個插座20組裝於測試頭之上部的情況，可提高插座20的組裝密度。

又，在以往的插座，連接器被組裝於電路板，必須擴大(fanout)電路圖案，而成為插座之高密度組裝的障礙。而，在本實施形態，不使用連接器，因為將GND電纜11及電力供給電纜12和GND板30、PPS板40直接連接，所以可提高插座20的組裝密度。

此外，在第5圖，雖然為了便於說明，而僅圖示1個電容器80，但是實際上如第2圖所示，將複數個電容器80組裝於電路板70。又，在本發明，電路板上所組裝的電子元件未限定為電容器80，亦可將例如用以切換電容器81之ON/OFF的繼電路組裝於電路板。

第7圖係表示本發明之第3實施形態的插座之端部的側視圖，第8圖係表示本發明之第4實施形態的插座之端部的側視圖。如第7圖所示，亦可使電容器80未經由電路板70而直接配置於板30、40的彎曲部31、41之間，將電容器80和GND板30的彎曲部31直接連接，而且和PPS板40的彎曲部41直接連接。或者，如第8圖所示，亦可不將板30、40的兩端部彎曲，並將電容器80插裝於板30、40的端部。

此外，以上所說明的實施形態，係為了易於理解本發明而記載者，不是為了限定本發明而記載者。因此，在上述之實施形態所揭示的各要素，係亦包含有屬於本發明之技術範圍的全部之設計變更或對等物的主旨。

例如，在上述的實施形態，雖然作為導電構件的一例，舉例表示接觸端子60，而作為導電體的一例，舉例表 示電纜11、12，但是在本發明之電連接構造未限定如此。

又，在上述的實施形態，雖然作為端子裝置之一例，說明插座，但是在本發明之端子裝置未特別限定如此，例如亦可應用於用以連接電路板或電纜之間或連接電路板和電纜的連接器。

1‧‧‧處理器

1a‧‧‧開口

2‧‧‧測試器

5‧‧‧IC元件

6‧‧‧輸出入端子

10‧‧‧測試頭

11‧‧‧GND電纜

12‧‧‧電力供給電纜

13‧‧‧信號傳送電纜

20‧‧‧插座

30‧‧‧GND板

31‧‧‧彎曲部

32、32a~32c‧‧‧第1貫穿孔

40、40A、40B‧‧‧PPS板

41‧‧‧彎曲部

42、42a~42c‧‧‧第2貫穿孔

51~54‧‧‧第1~第4絕緣板

51a~54a‧‧‧貫穿孔

60‧‧‧接觸端子

61‧‧‧大徑部

70‧‧‧電路板

71、72‧‧‧電路圖案

80‧‧‧電容器

91‧‧‧螺絲

92‧‧‧螺帽

第1圖係表示本發明之第1實施形態的電子元件測試裝置之示意剖面圖。

第2圖係表示本發明之第1實施形態的插座之側視圖。

第3圖係表示本發明之第1實施形態的插座之平面圖。

第4圖係第2圖之Ⅳ部的放大剖面圖。

第5圖係第2圖之V部的示意剖面圖。

第6圖係本發明之第2實施形態的插座之示意平面圖。

第7圖係表示本發明之第3實施形態的插座之端部的側視圖。

第8圖係表示本發明之第4實施形態的插座之端部的側視圖。

5‧‧‧IC元件

6‧‧‧輸出入端子

11‧‧‧GND電纜

12‧‧‧電力供給電纜

13‧‧‧信號傳送電纜

20‧‧‧插座

30‧‧‧GND板

31‧‧‧彎曲部

40‧‧‧PPS板

41‧‧‧彎曲部

60‧‧‧接觸端子

70‧‧‧電路板

80‧‧‧電容器

91‧‧‧螺絲

92‧‧‧螺帽

Claims (14)

1. 一種電連接構造，包括：具有150~200μm的厚度之複數片導電板，係由第1導電體各自以電氣連接；絕緣板，係被疊層於該複數片導電板之間；以及複數個導電構件，係貫穿該導電板及該絕緣板；其中該些導電構件具有柱狀的插入部；具有內徑為該些插入部之外徑以下的貫穿孔之上述導電板和該些插入部接觸；具有內徑比該些插入部之外徑大的貫穿孔之上述導電板和該些插入部不接觸；以及該些插入部將內徑為該些插入部之外徑以下的上述貫穿孔擴張，而直接接觸上述導電板。
2. 如申請專利範圍第1項之電連接構造，其中又包括第2導電體，其對和該導電板不接觸之該導電構件以電氣連接。
3. 如申請專利範圍第2項之電連接構造，其中該第1及第2導電體包含有電纜。
4. 一種端子裝置，對被連接體以電氣連接，其包括：複數片導電板，係由第1電纜各自以電氣連接；第1絕緣板，係被疊層於該複數片導電板之間；複數個端子，係對該被連接體以電氣接觸；以及電路板，其組裝電子元件，而且和至少2片該導電板以電氣連接；其中 該複數個端子係貫穿該複數片導電板及該第1絕緣板；因應於該端子所插入之該導電板的貫穿孔之大小，而該端子和該複數片導電板的至少一片接觸，或和該導電板不接觸；該複數片導電板之端部係至少從該第1絕緣板突出並彎曲；以及該電路板插入該至少2片導電板的端部之間。
5. 一種端子裝置，對被連接體以電氣連接，其包括：複數片導電板，係由第1電纜各自以電氣連接；第1絕緣板，係被疊層於該複數片導電板之間；複數個端子，係對該被連接體以電氣接觸；以及電子元件，係和至少2片該導電板以電氣連接；該複數個端子係貫穿該複數片導電板及該第1絕緣板；因應於該端子所插入之該導電板的貫穿孔之大小，而該端子和該複數片導電板的至少一片接觸，或和該導電板不接觸；該複數片導電板之端部係至少從該第1絕緣板突出並彎曲；以及該電子元件插入該至少2片導電板的端部之間。
6. 如申請專利範圍第4或5項之端子裝置，其中該第1電纜包含有用以對該被連接體供給電力之電力供給用電纜、及用以將該被連接體和基準電位點連接的接地用電 纜。
7. 如申請專利範圍第4或5項之端子裝置，其中具有內徑為該端子之外徑以下的貫穿孔之該導電板和該端子接觸；具有內徑比該端子之外徑大的貫穿孔之該導電板和該端子不接觸。
8. 如申請專利範圍第4或5項之端子裝置，其中又包括第2電纜，其對和該導電板不接觸之該端子以電氣連接。
9. 如申請專利範圍第8項之端子裝置，其中該第2電纜包含有用以對該被連接體傳送電信號的信號傳送用電纜。
10. 如申請專利範圍第4或5項之端子裝置，其中又包括：第2及第3絕緣板，係疊層於該複數片導電板之間；及固定手段，係固定該複數片導電板及該第1~第3絕緣板；該複數個端子係貫穿該複數片導電板及該第1~第3絕緣板。
11. 一種插座，在測試被測試電子元件時和該被測試電子元件以電氣連接，其包括：申請專利範圍第4或5項中任一項之端子裝置；該被連接體包含有該被測試電子元件的輸出入端子。
12. 一種電子元件測試裝置，用以進行被測試電子元 件的測試，其包括：申請專利範圍第11項之插座；及測試頭，係裝上該插座。
13. 一種插座，而該插座係在測試被測試電子元件時和該被測試電子元件以電氣連接，該插座包括：複數片導電板，係由第1電纜各自以電氣連接；第1絕緣板，係被疊層於該複數片導電板之間；以及複數個接觸端子，係對該被測試電子元件的輸出入端子以電氣接觸；其中該複數個接觸端子係貫穿該複數片導電板及該第1絕緣板；以及因應於該接觸端子所插入之該導電板的貫穿孔之大小，而該接觸端子和該複數片導電板的至少一片接觸，或和該導電板不接觸。
14. 一種電子元件測試裝置，用以進行被測試電子元件的測試，其包括：申請專利範圍第13項之插座；及測試頭，係裝上該插座。