WO2008114464A1

WO2008114464A1 - 電気的接続装置

Info

Publication number: WO2008114464A1
Application number: PCT/JP2007/056518
Authority: WO
Inventors: Kiyotoshi Miura; Hitoshi Sato; Akihisa Akahira
Original assignee: Kabushiki Kaisha Nihon Micronics
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-09-25
Also published as: CN101583880A; JP5135326B2; TW200841031A; US7859282B2; CN101583880B; KR101029697B1; KR20090089888A; JPWO2008114464A1; TWI350921B; US20100066396A1; DE112007003211T5; DE112007003211B4; DE112007003211T9

Abstract

　被検査体の電気的測定に用いられる電気的接続装置は、支持部材と、平板状のプローブ基板とを備える。プローブ基板の一方の面には、電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子に当接する多数のプローブが設けられている。また、プローブ基板の他方の面には、頂部に開放するねじ穴が設けられた固定部が形成されている。さらに、前記支持部材を貫通して、全体に筒状のスペーサと、該スペーサを貫通し、先端が固定部のねじ穴に螺合するねじ部材とが設けられている。前記スペーサは、規制手段により、支持部材に関して軸線方向の移動が規制されている。前記スペーサは、前記支持部材の他方の面に下面が載置される頭部と、該頭部に一端が連なり前記支持部材に形成された貫通孔を挿通して配置され他端が前記固定部の頂面に当接して配置される胴部とを備える。

Description

電気的接続装置 . 技術分野

本発明は、電気回路の電気的検査のために、被検査体である例えば集積回路の電気回路とその電気的検査を行うテスタ電気回路との接続に用いられるプロ一プカードのような電気的接続装置に関する。

明

背景技術 .

従来のこの種の電気的接続装置の一つとして、多数のプロブが設けられたプ書

ローブ基板を備える電気的接続装置であつて前記プロープ基板の平坦†生を調整可能とする電気的接続装置が提案されている（特許文献 1参照）。当該電気的接続装置によれば、，プローブ基板を支持する支持部材からプローブ基板の中央部に押圧力あるいは引張り力を作用させることができる。この作用力の調整により、プローブ基板に曲がりが生じていてもプローブ基板の曲がり変形を修正し、該プローブ基板の平坦性を維持することができる。

したがって、多数のプローブが設けられたプローブ基板の製造時に、該プローブ基板に曲がり変形が生じても、該プローブ基板の前記支持部材への組み付け後の俞記した調整作業により、プローブ基板を平坦に保持することができることから、該プロープ基板から伸長する多数のプローブの先端を同一平面上に保持することができる。これにより、全ての前記プローブの先端を被検査体の電気回路の前記各プローブに対応する電気接続端子に確実に接触させることができることから、この両者間に良好な電気的接触を得ることができる。

し力しながら、特許文献 1に記載の前記した従来技術によれば、プローブ基板の支持部材への組み付け時毎に、各プローブ基板に導入された曲がり変形に応じて、全てのプローブ先端が同一平面上に位置するように調整する必要がある。プローブ基板を支持部材に組み付けた状態で、その全てのプローブの先端が被検査体の前記した対応する各電気接続端子に適正に接触するように調整する作業は繁雑であり、熟練を要する。特に、半導体ウェハ上に形成された多数の集積回路の検査では、プローブ基板に設けられるプローブの数が著しく増大することから、このような多数のプローブが半導体ウェハ上の対応する各パッドに適正に接触するように、調整する作業は困難である。また、被検査体の大型化に伴ってプロ一プ基板が大型化すると、該プローブ基板の中央部のみの調整では対応しきれない。さらに、調整可能であるが故に、プローブ基板の平坦性の安定した維持に問題が ' 生じ、プローブ基板の平坦性は、経時的に不安定となる。

そこで、出願人は、先の国際特許出願 ( P C T/ J P 2 0 0 5 / 0 0 9 8 1 2 ) で、プローブ基板の変形に拘わらず支持部材への組み付け後におけるプロ一ブ基板の平坦化調整作業を不要とし、プローブと被検査体の電気回路の対応する電気接続端子との確実な電気的接続を得ることができる電気的接続装置を提案した。'

この電気的接続装置では、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じたプロープ基板に、先端が同一面上に揃うように、プローブが形成されている。支持部材の取付け面と前記プロープ基板との間には取付けボルトの揷通を許すスぺーサが配置され、このスぺーサは、取付けポルトの締め付け時、プローブ基板の前記した変形を保持する作用をなす。そのため、プローブ基板は前記した変形を維持した状態で前記支持部材の基準面に取り付けられることから、全てのプローブの先端が同一平面上に位置する。

したがって、プローブ基板の前記支持部材への取付け後、従来のようなプロ一ブ基板を平坦ィヒするための調整作業を行うことなく、全てのプローブの先端を被 ' 検查体である電気回路の各電気接続端子にほぼ均等に押し付けることができる。

これにより、プローブ基板の大型化に拘わらず、多数のプローブが設けられたプロープ基板の取り替え毎においても、従来のような前記した煩わしい平坦ィヒ調整作業が不要となり、効率的な電気的検査が可能となる。

しかしながら、前記したスぺーサはその一端を支持部材の下面に当接させ、その下端をプローブ基板に形成された固定部の上面に当接して配置される。そのため、'支持板と配線基板等とを組み合わせて電気的接続装置を組み立てるとき、スぺーサを支持板の上方から該支持板に揷入することはできず、配線基板の下方から該配線基板に形成された揷入穴を経て、スぺーサの上端が支持部材の下面に当接するように、スぺーサを配線基板にその下方から挿入する必要がある。そのようにしてスぺーサを配置した後、締め付けボルトを支持部材の上面側から該支持部材およぴスぺーサを貫通するように、挿入し、 .その先端をプローブ基板の固定部の頂部に形成されたねじ穴に螺合させる必要がある。

このように、スぺーサは支持部材の締め付けポルトの揷通穴に揷通されることはなく、締め付けボルトを支持部材の揷通穴に通すとき、スぺーサが配線基板の挿通穴およびスぺーサを貫通するように、 .支持部材のボルト揷入側と反対側でスぺーサを保持する必要がある。そのため、例えば、作業者がスぺーサの選択を誤つたために、この誤ったスぺーサを適正な長さのそれと取り替える必要が生じた場合、作業のやり直しに時間が掛かる。したがって、このスぺーサの組み込み作業の迅速化が強く望まれていた。

[特許文献 1 ] 特表 2 0 0 3— 5 2 8 4 5 9号公報発明の開示

' 発明が解決しようとする課題

そこで、本発明の目的は、プローブ組立体の電気的接続装置への組み付け後におけるプローブ基板の平坦化調整作業を不要とし、組み立てを比較的容易に行える電気的接続装置を提供することにある。課題を解決するための手段

本発明に係る電気的接続装置は、支持部材と、該支持部材の一方の面に間隔をおいて配置され、該支持部材の前記一方の面に対向する一方の面および該一方の面と反対側の他方の面を有する平板状のプローブ基板であってテスタに電気的に接続されかつ先端が前記テスタにより電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子に当接する多数のプローブが設けられたプローブ基板と、該プローブ基板の前記一方の面に形成され頂部に開放するねじ穴が設けられた固定部と、前記支持部材の前記一方の面から前記固定部の頂面までの距離を保持する全体に筒状のスぺーサと、該スぺーサの長さに応じた間隔で前記支持部材および前記プローブ基板を締め付けるねじ部材と、前記支持部材に関する前記スぺーサの軸線方向への運動を規制する手段とを含む。前記スぺーサは、前記支持部材の他方の面に下面が載置される頭部と、該頭部に一端が連なり前記支持部材に形成された貫通孔を揷通して配置され、他端が前記固定部の頂面に当接して配置される胴部とを備える。前記ねじ部材は前記スぺーサを揷通すべく該スぺーサの頭部側から挿入され、前記規制手段により、前記スぺーサの軸線方向への運動が規制される。前記スぺー - サの前記他端から突出する前記ねじ部材の先端が前記固定部のねじ穴に螺合する。

本発明では、スぺーサをその胴部から支持部材の貫通孔に揷入してその胴部の先端を固定部の頂面に当接させて配置することができ、また、ねじ部材をスベーサの頭部側から該スぺーサの案内孔へ挿入することができるので、このスぺーサおよびねじ部材を支持部材の他方の面側から個別にあるいは両者を予め組み合わせた状態で、支持板および配線板等の構成部材に組み込むことができる。したがつて、従来に比較して組み立て作業の簡素化を図ることができ、製造工程の簡素化によつて電気,的接続装置の製造原価の引き下げを図ることが可能となる。

前記スぺーサには、前記固定部と共同して前記プローブの針先の高さ位置を同一仮想面上に揃えるに必要な長さ寸法を有するスぺーサを適用することができる。前記規制手段は、前記支持部材の前記貫通孔に形成された雌ねじ溝と、該雌ねじ溝に螺合すべく前記スぺーサに形成された雄ねじ溝とで構成することができる。前記雄ねじ溝は前記スぺーサの前記胴部に形成することができる。

til記規制手段は、前記スぺーサの頭部を覆つて前記支持部材の前記他方の面に配置される留め金と、該留め金を前記支持部材に固定するねじ部材とで構成する ' ことができる。

前記支持部材の前記他方の面に、前記スぺーサの頭部を収容する凹所を前記貫通孔を取り巻いて形成することができる。この場合、前記留め金は前記凹所の開放端を閉鎖するように前記ねじ部材で固定される。

前記固定部は、ナット部材を前記プローブ基板に固定して形成することができる。 - 前記ねじ部材には、頭部および該頭部に連なる軸部を有するポルトを用いることができる。

また、前記スぺーサには、その頭部の下面から前記軸部の他端までの距離が、前記プローブの前記針先を同一仮想平面上に維持するに適した長さのスぺーサを選択して用いることができる。

前記支持基板と前記プロ一ブ基板との間には、前記テスタに接続される回路を有しかつ前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有する配線基板を配置することができる。さらに、前記配線基板と前記プローブ基板間には、前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有し前記配線基板の前記回路と前記プローブ基板の前記各プローブとを接続する接続器を配置することができ.る。この場合、前記ねじ部材が前記配線基板および前記接続器の前記各貫通孔を揷通して配置され、前記ねじ部材に関連して前記スぺーサが前記各貫通孔内に挿入された後、前記ねじ部材の前記固定部への締め付けにより、前記プローブ基板が前記支持基板に結合きれる。

さらに、前記支持基板、前記配線基板および前記接続器を貫通して前記プロ一プ基板の中央部にロック機構を配置することができる。このロック機構を介して、前記プローブ基板をその中央部で前記支持基板に解除可能に固定することができる。

' 前記ロック機構に関連して、前記プローブ基板の前記一方の面の中央部に、前記プローブ基板から立ち上がる係止部であつて大口径部およぴ該大口径部に肩部を経て連なり前記係止部の頂部に帰する小口径部とを有する係止部を形成することができる。この場合、前記ロック機構は、前記支持基板の前記他方の面から該支基板、前記配線基板および前記接続器を貫通して前記係止部の前記頂部に伸びる筒状部おょぴ該筒状部の一端で前記支持基板の前記他方の面上に伸びるフランジ部を有するロックホルダ部材と、前記フランジ部から"^端部を突出可能に配置され、該一端部に設けられたカムレバーの操作により、前記ロックホルダ部材の軸線方向に移動可能のロックシャフトと、該シャフトの前記軸線方向の移動により、口ックホルダ部材から一部を突出させて前記肩部に係合する係止位置と前記口ックホルダ内に収容される解除位置との間で操作可能の係止部材と、該係止部材をそ.の解除位置に保持すベく前記ロックシャフトに偏倚力を与える弾性部材とを備える。

前記口ック機構の前記力ムレバーの操作により、前記プローブ基板の中央部を前記支持基板に固定し、またこの固定を解除することができる。前記接続器には、接触子にポゴピン接触子を有するポゴピン接続器を用いることができる。発明の効果 '

本発明によれば、前記したように、適切なスぺーサを選択し、該スぺーサおよぴねじ部材を支持板の同一側から該支持板に組み合わせることができる。また、このねじ部材の締め付けにより、スぺーサおよびねじ部材を支持板および配線板等の構成部材に組み込むことができるので、従来に比較して組み立て作業の簡素化を図るこができ、製造工程の簡素化によって電気的接続装置の製造原価の引き下げを図ることが可能となる。 . 図面の簡単な説明

図 1は、本発,明に係る電気的接続装置の一実施例を示す縦断面図である。図 2は、図 1に示した電気的接続装置の要部を拡大して示す図 1と同様な図面である。

図 3は、図 2に示した電気的接続装置の要部を分解して示す縦断面図である。図 4は、本発明に係る電気的接続装置のスぺーサぉよび固定部との関係を示す説明図である。

図 5は、本発明に係る他の電気的接続装置のスぺーサおよび固定部との関係を示す図 4と同様な図面である。

図 6は、本発明に係る電気的接続装置の他の実施例を示す図 1と同様な図面でめる。

図 7は、図 6に示した電気的接続装置の要部を拡大して示す図 6と同様な図面である。

図 8は、図 6に示した電気的接続装置の要部を分解して示す図 6と同様な図面である。 ·

図 9は、図 6に示した口ック機構の外観を示す正面図である。

図 1 0は、図 6に示した電気的接続装置のスぺーサおよび規制手段を分して示す縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る電気的接続装置 1 0は、図 1示されているように、下面 1 2 aが平坦な取付け基準面となる平板状の支持部材 1 2と、該支持部材の取付け面 1 2 aに保持される円形平板状の配線基板 1 4と、該配線基板に電気接続器 1 6を経て電気的に接続されるプローブ基板 1 8と、電気接続器 1 6を受け入れる中央開口 2 0 aが形成されたベースリング 2 0と.、該ベースリングの中央開口 2 0 aの縁部と共同してプローブ基板 1 8の縁部を挟持すべくボルト 2 1を介してベースリング 2 CHこ固定された固定リング 2 2とを備える。

固定リング 2 2は、その中央部に、プローブ ¾板 1 8のプローブ 1 8 aの露出を許す中央開口 2 2 aを有する。図示の例では、配線基板 1 4を保持する支持部材 1 2の熱変形を抑制するための熱変形抑制部材 2 4が、ボルト 2 6により、支持部材 1 2の上面 1 2 bに取り付けられている。

電気的接続装置 1 0は、従来よく知られているように、例えば半導体ウェハ 2 8に作り込まれた多数の I C (集積回路）の電気的検查のために、該 I Cの接続端子である各接続パッドをテスタの電気回路に接続するのに用いられる。

配線基板 1 4は、全体的に円形板状の例えばポリイミド榭脂板からなり、その下面 1 4 aには、前記テスタの前記電気回路に接続される従来よく知られた多数の接続端子（図示せず）が矩形マトリクス状に配列されている。

支持部材 1 2ほ、その取付け面 1 2 aを配線基板 1 4の上面 1 4 bに当接させて配置される例えばステンレス板からなる板状の枠部材からなる。図 1に示した熱変形抑制部材 2 4は、支持部材 1 2の上面 1 2 bにおける周縁部を覆って配置される環状部材からなり、例えばアルミニウムのような金属材料で構成されている。この熱変形抑制部材 2 4は、前記 I Cのような被検査体の例えばバーンィンテスト下で、支持部材 1 2がその取付け面 1 2 aおよび上面 1 2 bとの間で大きな温度差を生じたときに生じる支持部材 1 2の反り返りを抑制する。

図 2は、図 1に示した電気的接続装置 1 0の要部を拡大して示し、また図 3は電気的接続装置 1 0の要部を分解して示す。

図 2およぴ図 3に明確に示されているように、支持部材 1 2には、プローブ基板 1 8を支持部材 1 2に取付けるためのねじ部材 3 0の貫通を許す貫通孔 3 2が形成されている。ねじ部材 3 0は、図示の例では、頭部 3 0 aおよび軸部 3 0 b を有する従来よく知られたボルト 3 0である。また、支持部材 1 2には、図 1に示すように、電気接続器 1 6を取り付けるための取付けねじ 3 4が螺合するねじ孔 3 6が形成されている。 '

配線基板 1 4には、図 1に示されているように、支持部材 1 2の貫通孔 3 2およびねじ孔 3 6にそれぞれ対応する各貫 ¾孔3 8、 4 0が形成されている。これらの貫通孔 3' 8、 4 0は、従来におけると同様に配線基板 1 4の電気接続に影響を与えない領域に形成されている。また、支持部材 1 2および配線基板 1 4の外縁部には、ベースリング 2 0を支持部材 1 2に結合するための取付けボルト 4 2 の揷通を許すボルト穴 4 4、 4 6が形成されている。配線基板 1 4のポルト穴 4 4には、配線基板 1 4を取付けボルト 4 2の締め付け力から保護するための従来よく知られたス,リーブ 4 8が配置されている。

プローブ基板 1 8は、従来よく知られているように、例えばセラミック板からなる基板部材 5 0と、該基板部材すなわちセラミック板の下面に形成された多層 ' 配線層 5 2とを備える。多層配線層 5 2は、図示しないが従来よく知られているように、電気絶縁性を示す例えばポリイミド樹脂材料からなる多層板と、該各多層板間に形成された配線路とを有する。多層配線層 5 2の前記下面には、該多層配癱層の前記配線路にそれぞれ電気的に接続されたプローブランド.1 8 bが形成されている。各プローブ 1 8 aの上端は、対応するプローブランド 1 8 bに接続 ' されており、これにより、各プローブ 1 8 aは、多層配線層 5 2の前記下面から下方へ突出するようにプローブ基板 1 8に取付けられ、対応する各プロ一プランド 1 8 bを経て多層配線層 5 2の前記配線路に接続されている。

図 1に示す例では、プローブ基板 1 8 ( 5 0、 5 2 ) には、うねり状の曲がり変形が生じている。このプローブ基板 1 8の曲がり変形は、プローブ基板 1 8がその組み付け前の状態で示された図 4に明瞭に示されているように、プローブ基板 1 8が負荷を受けない自由状態で、該プローブ基板 1 8に導入されている。このような変形は、セラミック板 5 0の加工時に該セラミック板に導入されることがあり、プローブ基板 1 8の下面におけるもっとも低い箇所と高い箇所との高低差が例えば数十！〜 1 0 0 μ ηιを示すことがある。このプローブ基板 1 8の曲がり変形に拘わらず、プローブランド 1 8 bの下端は、例えば平面研削加工により、プローブ基板 1 8の仮想平面 Pに平行な平面 P 1に揃えられている。また、各プローブランド 1 8 bに接続されたプローブ 1 8 aは同一長に形成されていること力、ら、プローブ基板 1 8の自由状態で各プローブ 1 8 aの下端すなわち先端 ' は、仮想平面 Pに平行な平面 P 2上に揃えられている。

セラミック板 5 0の上面 5 0 aには、同示しないが多層配線層 5 2の前記配線路を経て対応する各プローブ 1 8 aに接続される電気接続部が形成されている。この電気接続部は、従来よく知られているように、配線基板 1 4の下面 1 4 aに矩形マトリクス状に配列された前記した多数の接続端子に対応して形成されている。'

セラミック板 5 0の上面 5 0 aに形成された前記電気接続部と、該各電気接続部に対応する酉锒基板 1 4の前記接続端子との間には、対応する両者を接続するために前記電気接続器 1 6が配置されている。

' 電気接続器 1 6は、図 2に拡大して示すように、板厚方向に形成された多数の貫通孔 5 4が形成された電気絶縁性を示す板状部材から成るポゴピンブロック 1 6 aと、各貫通孔 5 4内'に直列的に配置され、それぞれが貫通孔 5 4からの脱落を防止された状態で貫通孔 5 4の軸線方向へ摺動可能に収容される一対のポゴピン 1 6 b、 1 6 bとを備える。各一対のポゴピン 1 6 b、 1 6 b間には、両ポゴピン 1 6 b、 1 6 bに相離れる方向への偏倚力を与え、両ポゴピン間の導電路と ' なる圧縮コイルばね 1 6 cが配置されている。また、ポゴピンブロック 1 6 aには、前記貫通孔 3 2、 3 8に整合して取付けボルト 3 0の貫通を許す貫通孔 5 6 が形成されている。さらに、ポゴピンプロック 1 6 aには、図 1に示すように、前記ねじ孔 3 6および貫通孔 4 0に整合して取付けねじ 3 4を受け入れる貫通孔 5 8が形成されている。

亀気接続器 1 6は、図 1およぴ図 2に示す電気的接続装置 1◦の組み立て状態では、その圧縮コイルばね 1 6 cのばね力により、各一対のポゴピン 1 6 b、 1 6 bの一方のポゴピン 1 6 bが配線基板 1 4の前記接続端子に圧接し、また他方のポゴピン 1 6 cが配線基板 1 4の前記接続端子に対応するセラミック板 5 0の前記電気接続部に圧接する。これにより、各プローブランド 1 8 bに設けられたプローブ 1 8 aは、配線基板 1 4の対応する前記接続端子に確実に接続される。その結果、プローブ 1 8 aの先端が半導体ウェハ 2 8に形成された前記 I Cの前記接続パッドに当接されると、該接続パッドは対応する各プローブ 1 8 a、電気接続器 1 6および配線基板 1 4を経て、前記テスタに接続されることから、該テスタによる半導体ウェハ 2 8の前記電気回路の電気的検査が行える。

前記した電気的接続装置 1 0の組み立てで、プローブ基板 1 8を支持部材 1 2 に結合するために、図 2ないし図 4 こ示すように、プローブ基板 1 8の上面、すなわちセラック板 5 0の上面 5 0 aには、固定咅 6 0が形成されている。この固定部の頂面には、支持部材 1 2の貫通孔 3 2、酉 3線基板 1 4の貫通孔 3 8を貫通する取付けボノレト 3 0の先端部に螺合する雌ねじ穴 6 0 aが開放する。

前記固定部 6 0は、例えばナットのような雌ねじ部材をセラミック板 5 0の上面 5 0 aに接着剤を用いて固着することにより、形成することができる。

図 4に示すプローブ基板 1 8には、前記したとおり、自由状態で前記した曲がり変形が生じており、このプローブ基板 1 8に設けられる各固定部 6 0の高さ寸法は相等しい。そのため、図 4に示す例では、各固定部 6 0の頂面を通る仮想面 P 3は、プローブ基板 1 '8の曲がりに対応した曲面となる。

各固定部 6 0には、電気的接続装置 1 0の組み立てのために、支持部材 1 2、配線基板 1 4および電気接続器 1 6の各貫通孔 3 2、 3 8および 5 6を貫通する取付けポルト 3 0すなわちねじ部材 3 0が螺合し、該ねじ部材に関連して、筒状のスぺーサ 6 2が用いられている。

スぺーサ 6 2は、図 2および 3に示されているように、頭部 6 2 aと、該頭部の外径よりも小さな外径を有する胴部 6 2 bとを備える。胴部 6 2 bの一端は頭部 6 2 aの底面に連なる。頭部 6 2 aおよび胴部 6 2 bには、取付けボルト 3 0 の軸部 3 0 bの揷通を許す案内孔 6 2 cがスぺーサ 6 2の軸線方向へ通る。また、図示の例では、支持部材 1 2の貫通孔 3 2に雌ねじ溝 3 2 aが形成されており、スぺーサ 6 2の胴部 6 2 bの前記一端すなわち頭部 6 2 aの近傍には、雌ねじ溝 3 2 aに螺合する雄ねじ溝 6 2 dが形成されている。

したがって、図 3に示すように、スぺーサ 6 2の胴部 6 2 bを支持部材 1 2の上面 1 2 bから貫通孔 3 2に挿入し、図 2に示すように、胴部 6 2 bに形成された雄ねじ溝 6 2 dを貫通孔 3 2の雌ねじ溝 3 2 aに螺合させることにより、頭部 6 2 aの底面を支持部材 1 2の上面 1 2 bに当接させることができる。

このスぺーサ 6 2の雄ねじ溝 6 2 dと支持部材 1 2の雌ねじ溝 3 2 aとの螺合による各スぺーサ 6 2の支持部材 1 2への締め付けは、トルクレンチを用いて行うことが望ましい。これにより、スぺーサ 6 2毎の過度の締め付けを防止して、均等な締め付け力で各スぺーサ 6 2を支持部材 1 2に結合することができるので、り、各スぺーサ 6 2の頭部 6 2 aの底面を支持部材 1 2の対応する上面 1 2 bに所定の一様押圧力で当接させることができる。

この当接状態では、スぺーサ 6 2の胴部 6 2 bは、配線基板 1 4の貫通孔 3 8、電気接続器 1 6の貫通孔 5 6を経て電気接続器 1 6のポゴピンブロック 1 6 aから下方へ突出し、対応する固定部 6 0の頂面に当接する。

また、取付け,ポルト 3 0力支持部材 1 2の上面 1 2 b側からスぺーサ 6 2の案內孔 6 2 cに、その軸部 3 0 bを揷入され、該軸部の先端部が対応する固定部 6 0の雌ねじ穴 6 0 aに螺合される。この取付けポルト 3 0の締め付けにより、 ' 支持部材 1 2、配線基板 1 4、電気接続器 1 6およぴプローブ基板 1 8がー体ィ匕される。このボルト 3 0の締め付けも、ポルト 3 0毎でばらつきが生じないように、スぺーサ 6 2の締め付けにおけると同様に、トルクレンチを用いることが望ましい。 .

この取付けボルト 3 0の締め付け状態では、セラミック板 5 0の曲がりを保持することにより、プローブ 1 8 aの先の平面 P 2を保持することができる。また、図 4に示すように、各スぺーサ 6 2は、これに対応する固定部 6 0の高さ位置に応じて、その胴部 6 2 bの長さ寸法を適宜選択することにより、各スぺーサ 6 2の胴部 6 2 bの下端を固定部 6 0の頂面の仮想曲面 P 3に並行な仮想曲面 P 4に沿わせることができる。

したがって、各固定部 6 0に対応するスぺーサ 6 2として、これに対応する固定部 6 0の高さ位置に応じて、その胴部 6 2 bの長さ寸法が適正なスぺーサ 6 2 を選択することにより、プローブ 1 8 aの先を平面 P 2上に揃えることができる。前記したプローブランド 1 8 bの下端面を平坦に揃えるための平面研削加工で、図 4および図 5に示した自由変形状態のプローブ基板 1 8にパッキングプレートを当ててプローブランド 1 8 bの下端面を平坦にすることができる。

このバッキングプレートを用いることにより、プローブ基板 1 8は、プローブランド 1 8 bの研削加工中、自由変形状態に保持されることなく、図 4および図 5に示した自由変形状態に比較して緩やか変形を示す状態に保持される。この状態で、プローブランド 1 8 bの下端面が平面研削加工を受けた後、プローブ基板 1 8から前記バッキングプレートから解放されると、プローブ基板 1 8は、図 4 およぴ図 5 示した自由状態に戻る。このようなプローブ基板 1 8の組立では、各スぺーサ 6 2は、プロープ基板 1 8のプロープ 1 8 aの針先を仮想平面 P 2に揃えるために、前記したバッキングプレートを用いたプローブランド 1 8 bの研削加工中のプローブ基板 1 8の変形を復元するのに必要な長さのものが選択して使用される。 ,

また、前記したところでは、スぺーサ 6 2を支持部材 1 2に螺合させることにより、ポゴピン組立体 1 6の圧縮コイルばね 1 6 cに打ち勝つ押圧力がプローブ基板 1 8に作用したときにボルト 3 0およぴスぺーサ 6 2の支持部材 1 2に関するそれら（3 0、 6 2 ) の軸線方向の一体的な移動が阻止される。

スぺーサ 6 2を支持部材 1 2に螺合させることに代えて、スぺーサ 6 2を支持部材 1 2の貫通孔 3 2に例えば接着剤を用いて固着することができる。これにより、貫通孔 3 2の雌ねじ溝 3 2 aおよぴスぺーサ 6 2の雄ねじ溝 6 2 dを不要とすることができる。また、この場合、予め取付けポルト 3 0をスぺーサ 6 2の案内孔 6 2 cに揷入した状態で、両者 1 2、 6 0を一体的に支持部材 1 2、配線基板 1 4および電気接続器 1 6の各貫通孔 3 2、 3 6および 5 4に揷入することができる。

いずれにしても、スぺーサ 6 2を支持部材 1 2の取付け面 1 2 aの側から組み付けることなく、スぺーサ 6 2およぴ取付けポルト 3 0を支持部材 1 2の上面 1 2 bから組み付けることができるので、それらの組み付け作業は従来に比較して容易となる。

プローブ基板 1 8を支持部材 1 2に組み付けた後、図 1に仮想線で示すとおり、支持部材 1 2の上面 1 2 bを覆うカバー 6 4をねじ部材 6 6で熱変形抑制部材 2 4に取り付けることができる。このカバー 6 4の装着により、防塵に加えて、ボルト 3 0およぴスぺーサ 6 2の不要な操作を確実.に防止することができる。また、図 4に示したように、固定部 6 0の高さ寸法を同一に設定することなしに、図 5に示すように、プローブ基板 1 8のプロープ 1 8 aの ti "先が仮想平面 P 2に揃うように、プローブ基板 1 8の自由状態での曲がりを保持した状態で、各固定部 6 0の頂面が仮想平面 P 2に平行な平面 P 5となるように、固定部 6 0の頂部に平面研削加工を施すことができる。この場合、各スぺーサ 6 2に同一長さ寸法の胴部 6 2 bを有するスぺーサを用いて、プローブ 1 8 aの針先を仮想平面 P 2上に揃えることができる。 .

前記したところでは、プローブ基板 1 8は、その中央部およびその周辺部でスぺーサ 6 2およびボノレト 3 0により、支持部材 1 2に結合されていた。これに対し、図 6に示す f列では、プローブ基板 1 8の中央部はロック機構 6 8により、支持部材 1 2に解除可能に結合されている。

' ロック機構 6 8は、図 7に示すように、支持部材 1 2、配線基板 1 4およびポゴピンブロック 1 6 aのそれぞれに共軸的に軸線を整合させて形成された中央穴 7 0、 7 2および 7 4に関連して組み付けられている。また、プローブ基板 1 8 の基板部材 5 0であるセラミック板 5 0の上面 5 0 aには、ロック機構 6 8のため係止部 7 6 1 中央穴 7 2および 7 4内で支持部材 1 2の下面 1 2 aに向けて立ち上がる。配線基板 1 4および電気接続器 1 6支持部材 1. 2の上面 1 2 bには、中央穴 7 0に整合する凹所 7 8が形成されている。

係止部 7 6には、図 8に明確に示されているように、その内部から上端に解放する円筒状の凹所 8 0が形成されている。凹所 8 0は、大口径部 8 0 aと、該大口径部に共軸的に連なる小口径部 8 0 bとを有し、該小口径部で凹所 8 0は開放する。両径部 8 0 aおよび 8 0 bが連続する凹所 8 0の周壁には、小口径部 8 0 bへ向けて口径を漸減する傾斜壁部からなる肩部 8 0 cが形成されている。ロック機構 6 8は、図 7およぴ図 8に示すように、支持部材 1 2の中央穴 7 0 およぴ係止部 7 6の凹所 8 0内に揷入可能の筒状部 8 2 aと、該筒状部の一端に形成されたフランジ部 8 2 bとを有するロックホルダ部材 8 2と、該ロックホルダ部材 8 2の軸線方向に沿って該ロックホルダ部材に配置されるロックシャフト 8 4と、該ロックシャフトの操作によつて操作可能の球体からなる係止部材 8 6 とを備える。 .

筒状部 8 2 aの一端に形成されたフランジ部 8 2 bの下面は、図 7に示したように、凹所 7 8の平坦な底部 7 8 aに当接可能である。また、ロックホルダ部材 ' 8 2の他端すなわち下端は、凹所 8 0の大口径部 8 0 a内に伸長可能である。この大口径部 8 0 aの下端近傍には、球体からなる係止部材 8 6の部分的な突出を許す開口 8 8が係止部材 8 6に対応して大口径部 8 0 aの周方向に間隔をおいて形成されている。

ロックシャフト 8 4の上端はロックホルダ部材 8 2から突出し、その突出端には、枢軸 9 0を介して力ムレパー 9 2が枢着されている。カムレバー 9 2には、その力ムレパー 9 2のネ区車由 9 0の回りへの回転操作によってロックシャフト 8 4 をその軸線方向,に移動させるために、口ックホルダ部材 8 .2のフランジ部 8 2 b の上面に配置されたヮッシャ 9 4上を摺動するカム面 9 2 aが形成されている。 ' ロックシャフト 8 4の下端には、係止部材 8 6を保持しかつロックシャフト 8 4がロックホルダ部材 8 2に関して上方へ引き上げられたとき、係止部材 8 6の一部を開口 8 8からロックホルダ部材 8 2の筒状部 8 2 aの径方向外方へ突出させるための傾斜面 8 4 aが形成されている。

口ックシャフト 8 4に関連して、ヮッシャ 9 4および口ックホルダ部材 8 2のフランジ部 8 2 bとの間には、両者 9 4および 8 2 bに相離れる方向へのばね力 ' を与える第 1の圧縮コイルスプリング 9 6 aが配置されている。また、ロックシャフト 8 4に関連して、該シャフトに係止された Eリング 9 8とフランジ部 8 2 bとの間には、両者 9 8および 8 2 bに相離れる方向へのばね力を与える第 2の圧縮コイルスプリング 9 6 bが配置されている。第 1の圧縮コイルスプリング 9 6 aは、そのばね力により、主としてヮッシャ 9 4をカムレバー 9 2のカム面 9 , 2 aに押.し付ける。また、第 2の圧縮コイルスプリング 9 6 bは、そのばね力により、主としてロックホルダ部材 8 2に関してロックシャフト 8 4を下端へ向けて押し下げる。

カムレバー 9 2は、図 8に示す回転姿勢では、第 1の圧縮コイルスプリング 9 6 aのばね力により、そのカム面 9 2 aがヮッシャ 9 4との当接位置に保持される。このカムレバー 9 2の回転姿勢では、第 2の圧縮コイルスプリング 9 6 bのばね力により、傾斜面 8 4 aが係止部材 8 6を筒状部 8 2 aの開口 8 8から押し出すことのない下端位置に保持される。

したがって、図 8に示すように、孫止部材 8 6を係止部 7 6の小口径部 8 0 b に干渉させることなく、ロックホルダ部材 8 2の筒状部 8 2 aの下端を係止部 7 6の大口径部 8 0 a内に挿入することができる。

ロックホルダ部材 8 2の筒状部 8 2 aの下端を係止部 7 6の大口径部 8 0 a内に揷入した態で、力ムレパー 9 2を図 7に示す回転姿勢に回転操作することができる。このカムレバー 9 2の回転操作により、第 2の圧縮.コイルスプリング 9 6 bのばね力に打ち勝って、ロックシャフト 8 4を図 7に示す上端位置に移動させることができかつ力ムレバー 9 2の保持作用により、前記上端位置に保持することができる。，

ロックシャフト 8 4の前記上端位置では、該ロックホルダ部材の傾斜面 8 4 a 'が係止部材 8 6をロックホルダ部材 8 2の開口 8 8を経て係止部 7 6の肩部 8 0 cに押圧する。この係止部材 8 6と、肩部 8 0 cとの係合により、口ック機構 6 8は、そのロックホルダ部材 8 2と係止部 7 6との間で支持部材 1 2の中央穴 7 0の縁部を挟持するように、係止部 7 6と一体的に結合される。これにより、口ック機構 6 8は、そのロックホルダ部材 8 2と係止部 7 6と共同して、プローブ基板 1 8の中央部を支持部材 1 2から所定の間隔をおいて該支持部材に固定する。すなわち、ロック機構 6 8は、そのスペース機能により、支持部材 1 2に形成された凹所 7 8の底部 7 8 aからロックホルダ部材 8 2と係止部 7 6とにより規定される間隔で、プローブ基板 1 8の中央部を支持部材 1 2に固定する。

また、ロックシャフト 8 4を図 8に示した回転姿勢に戻すことにより、ロック機構 6 8の前記したロック機能を解除することができ、ロック機構 6 8を図 8に示す引き抜き位置へ向けて支持部材 1 2から引き抜くことができる。

図 6に示す例では、プローブ基板 1 8のロック機構 6 8を取り巻く周辺部には、前記したと同様なスぺーサ 6 2が適用されている。し力、し、図 6の例では、規制手段として、ねじ嵌合に代えて、留め金 1 0 0および一対のねじ部材 1 0 2が用いられている。また、図 6に示す例では、配線基板 1 4の最外周に配置されたスぺーサ 6 2を除く周辺部に配置されたスぺーサ 6 2に挿入されたボルト 3 0は、図 1に示した例におけると同様に、プローブ基板, 1 8の固定部 6 0に螺合されている。これらに対し、配線基板 1 4の最外周に配置されたスぺーサ 6 2に挿入されたポルト 1 3 0は、ベースリング 2 0のねじ穴 1 6 0 aに螺合されており、こ ' のねじ穴 1 6 0 aが設けられたベースリング 2 0が固定部 6 0として機能する。

したがって、ポルト 3 0および 1 3 0に揷通されるスぺーサ 6 2は、ロック機構 6 8の前記したスぺーサ機能との関係から、対応する固定部 6 0の高さ寸法を考慮して、プローブ基板 1 8のプローブ 1 8 aの各針先を仮想平面 P 2上に揃えるに必要な長さ寸法のものが選択して使用される。 .

前記規制手段を分解して示す図 1 0から明らかなように、支持部材 1 2の上面 1 2 bには、貫通孔 3 2に関連してスぺーサ 6 2の頭部 6 2 aを収容するための凹所 3 2 bが形成されている。スぺーサ 6 2は、胴部 6 2 bの下端が対応する固定部 6 0の頂面に当接しかつ頭部 6 2 aが凹所 3 2 bに埋設されるように、貫通孔 3 2に挿入される。

また、ボルト 3 0 ( 1 3 0 ) は、その頭部 3 0 aがスぺーサ 6 2の頭部 6 2 a 内に埋設されるように、軸部 3 0 bが固定部 6 0の雌ねじ穴 6 0 a ( 1 6 0 a ) に螺合される。このポルトの締め付けも、図 1に沿って説明したと同様に、トルクンチを用いることが望ましい。

これらポルト 3 0 ( 1 3 0 ) の締め付け後、留め金 1 0 0を貫通する各ねじ部 ' 材 1 0 2の先端部が、支持部材 1 2の上面 1 2 bに形成された対応するねじ穴 1 0 4に螺合される。このねじ部材 1 0 2の締め付けにより、各留め金 1 0 0は、図 6に示されているように、その下面が対応するスぺーサ 6 2の頭部 6 2 aの頂面に当接するように、支持部材 1 2の上面 1 2 bに固定される。これにより、各スぺーサ 6 2は、支持部材 1 2に関して軸線方向への相対的な移動が阻止される。囱 6に示された留め金 1 0 0およびねじ部材 1 0 2に代えて、図 1にした螺合あるいは接着剤からなる規制手段を用いることができる。

本発明は、曲がり変形が導入されていない平坦なプローブ基板を有する電気的接続装置にも適用することができる。本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

符号の説明

1 0 電気的接続装置

1 2 支持部材

14 配線基板 .

1 6 電気接続器

1 8 プローブ基板

1 8 a プローブ .

30 取付けポルト（ねじ部材）

30 a ポルトの頭部

30 b ポル,トの軸部

32, 3 8 貫通孔

3 2 a、 6 2 d、 1 00、 1 0 2 規制手段

60 固定部

60 a、 1 60 a 固定部の雌ねじ穴

6 2 スぺーサ

6 2 a スぺーサの頭部

6 2 スぺーサの胴部

68 ロック機構

76 係止部

80 a 係止部の大口径部

80 b 係止部の小口径部

80 c 係止部の肩部

82 ロックホルダ部材

8 2 a ロックホルダ部材の筒状部

82 b ロックホルダ部材のフランジ部

86 係止部材力ムレ/一

Claims

請求の範囲

1 . 支持部材と、該支持部材の一方の面に間隔をおいて配置され、該支持部材の前記一方の面に対向する一方の面および該一方の面と反対側の他方の面を有する平板状のプローブ基板であってテスタに電気的に接続されかつ先端が前記テ ' スタにより電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子に当接する多数のプロ一プが設けられたプローブ基板と、該プロープ基板の前記一方の面に形成され頂部に開放するねじ穴が設けられた固定部と、前記支持部材の前記一方の面から前記固定部の頂面までの £巨離を保持する全体に筒状のスぺーサと、該スぺ一サの長さに応じた間隔で前記支持部材および前記プローブ基板を締め付けるねじ部材と、前記支持部材に関する前記スぺーサの軸線方向への運動を規制する手段とを含み、前記スぺーサは、前記支持部材の他方の面に下面が载置される頭部と、該頭部に一端が連なり前,記支持部材に形成された貫通孔を揷通して配置され他端が前記固定部の頂面に当接して配置される胴部とを備え、前記ねじ部材が前記スぺーサを揷通すべく該スぺーサの頭部側から挿入され、該スぺーサの前記胴部から突出する前記ねじ部材の先端が前記固定部のねじ穴に螺合する、電気的接続装置。

2 . 前記スぺーサは'、前記固定部と共同して前記プローブの針先の高さ位置を同一仮想面上に揃えるに必要な長さ寸法を有する、請求項 1に記載の電気的接続置。

3 . 前記規制手段は、前記支持部材の前記貫通孔に形成された雌ねじ溝と、 ' 該雌ねじ溝に螺合すべく前記スぺーサに形成された雄ねじ溝とから成る、請求項 1に記載の電気的接続装置。 .

4 . 前記雄ねじ溝は前記スぺーサの前記胴部に形成されている、請求項 3に記載の電気的接続装置。

5 . 前記規制手段は、前記スぺーサの頭部を覆って前記支持部材の前記他方の面に配置される留め金と、該留め金を前記支持部材に固定するねじ部材とからなる、請求項 1に記載の電気的接続装置。

6 . 前記支持部材の前記他方の面には、前記スぺーサの頭部を収容する凹所が前記貫通孔を取り卷いて形成されており、前記留め金は前記凹所の開放端を閉鎖する、請求項 5に記載の電気的接続装置。

7 . 前記固定部は前記プローブ基板に固着されたねじ部材で形成されている、請求項 1に記載の電気的接続装置。 .

8 . 前記ねじ部材は、頭部およぴ該頭部に連なる軸部を有するボルトである、請求項 7に記載の電気的接続装置。 '

9 . 前記スぺーサには、その頭部の下面から前記軸部の他端までの距離が前記プロ一プの前記針先同一仮想平面上に維持するに適した長さのスぺーサが、選択して用いられる、請求項 2に記載の電気的接続装置。

1 0 . 前記支持基板と前記プローブ基板との間には、前記テスタに接続される回路を有しかつ前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有する配線基板が配置され、該配線基板と前記プローブ基板間には、前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有し前記配線基板の前記回路と前記プローブ基板の前記各プローブとを接続する接続器が配置されて,おり、前記ねじ部材が前記配線基板および前記接続器の前記各貫通孔を揷通して配置され、前記ねじ部材に関連して前記スぺーサが前記各貫通孔内に挿入された後、前記ねじ部材の前記固定部への締め付けにより、前記プロ一ブ基板が前記支持基板に結合される、請求項 1に記載の電気的接続装置。

1 1 . さらに、前記支持基板、前記配線基板おょぴ前記接続器を貫通して前記プローブ基板の中央部に配置されるロック機構を含み、該ロック機構を介して、前言プロープ基板はその中央部で前記支持基板に解除可能に固定されている、請求項 1 0に記載の電気的接続装置。

1 2. 前記プローブ基板の前記一方の面の中央部には、前記プローブ基板から立ち上がる係止部であって大口径部および該大口径部に肩部を経て連なり前記係止部の頂部に帰する小口径部とを有する係止部が形成されており、前記ロック機構は、前記支持基板の前記他方の面から該支持基板、前記配線基板および前記接続器を貫通して前記係止部の前記頂部に伸びる筒状部および該筒状部の一端で前記支持基板の前記他方の面上に伸びるフランジ部を有するロックホルダ部材と、前記フランジ部から一端部を突出可能に配置され、該一端部に設けられた力ムレパーの操作により、前記ロックホルダ部材の軸線方向に移動可能の口ックシャフトと、該シャフトの前記軸線方向の移動により、ロックホルダ部材から一部を突出させて前記肩部に係合する係止位置と前記ロックホルダ内に収容される解除位置との間で操作可能の係止部材と、該係止部材をその解除位置に保持すべく前記ロックシャフトに偏倚力を与える弾性部材とを備える、請求項 1 1に記載の電気的接続装置。

1 3 . 前記接続器は接触子にポゴピン接触子を有するポゴピン接続器である、請求項 1 0に記載の電気的接続装置。