(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起電極を有する電子部品に電気的な接続を得るための電子部品の電気的接続装置であり、
複数本の導電性の接続部材と、
該複数本の導電性の接続部材を通すための複数の穴を有するベース部材と、
該ベース部材の前記複数の穴を含む周囲部分に配置して前記複数本の導電性の接続部材を電気絶縁状態で前記接続部材の長手方向に関して弾性的に移動可能に保持する絶縁性の弾性保持部材と、を有し、
前記導電性の接続部材の一端部分に前記電子部品の前記突起電極との電気的に接続する部分を設け、前記導電性の接続部材の他端部分に前記電子部品の測定用の回路基板との電気的に接続する部分を設け、
前記電子部品の前記突起電極を前記導電性の接続部材の一端部分に押しつけると、前記電子部品の前記測定用の回路基板に電気的に接続するように前記導電性の接続部材の他端部分を備えた
ことを特徴とする電子部品の電気的接続装置。
【請求項２】
前記絶縁性の弾性保持部材は、前記電子部品側に対面する前記ベース部材の一方の面と、前記測定用の回路基板側に対面する前記ベース部材の他方の面とに配置されており、前記ベース部材の前記一方の面の前記弾性保持部材と前記ベース部材の前記他方の面の前記弾性保持部材とは、連結部分により連結されている請求項１に記載の電子部品の電気的接続装置。
【請求項３】
前記絶縁性の弾性保持部材の前記連結部分は、前記ベース部材の前記複数の穴内に配置された前記弾性保持部材の部分である請求項２に記載の電子部品の電気的接続装置。
【請求項４】
前記絶縁性の弾性保持部材の前記連結部分は、前記ベース部材の前記複数の穴内に配置された前記弾性保持部材の第１部分と、前記ベース部材の別の連結用の穴内に配置された前記弾性保持部材の第２部分を含む請求項２に記載の電子部品の電気的接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突起電極を有する電子部品に電気的な接続を得るための電子部品の電気的接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品として、小型のチップ・スケール・パッケージ（チップ・サイズ・パッケージともいう：ＣＳＰ）のようなものが実用化されている。このＣＳＰチップは、突起電極であるバンプが、例えば０．５ｍｍピッチで多数個マトリックス状に配列されたものである。このようなＣＳＰチップの突起電極は、チップ自体に配列されているので、ＣＳＰチップは非常に小型のチップである。
このようなＣＳＰチップの電気的な特性を試験する場合に、試験工程では、ＣＳＰチップの突起電極（以下バンプという）は、図８〜図１４に示すような電気的接続装置を用いて、各バンプと試験用のテスター測定器との電気的な接続を行う。
【０００３】
例えば図８の従来の電気的接続装置では、ＣＳＰチップ１のバンプ２は、ほぼＹ型のコンタクトピン３を用いて接続するようになっている。図９の電気的接続装置では、バンプ２は板状の部材４を用いて相手方のバンプ５に対して電気的に接続する。この板状の部材４には、ワイヤー６が配列されており、ワイヤー６を用いてバンプ２，５を電気的に接続する。
【０００４】
図１０の電気的接続装置では、バンプ２がコンタクトピン４に対して電気的に接続されるのであるが、このコンタクトピン７は複雑な形状に曲げてある。図１１の電気的接続装置では、バンプ２は、相手方のバンプに対してコンタクトピン８を用いて電気的に接続されている。このコンタクトピン８は内蔵するバネによりＺ方向に押圧力で上下動できるようになっている。図１２の電気的接続装置では、バンプ２はコンタクトピン８により電気的に接続されるが、このコンタクトピン８もバネ８ａにより上下動できるようになっている。
【０００５】
図１３のバンプ２は相手方のバンプ５に対してゴム状の部材９を用いて電気的に接続されている。このゴム状の部材９内には、バンプ２，５に対応する部分に金属粒子（導電粒子）９ｃが入っており、バンプ２側から圧力が加わると金属粒子９ｃを介してバンプ２，５が電気的に接続できる。
図１４のニードル方式の電気的接続装置では、バンプ２に対してニードル９ａが電気的に接続できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述した図８〜図１４の従来の電気的接続装置では、次のような問題がある。
図８においてバンプ２の突出高さが５０μｍ程度である場合には、コンタクトピン３がバンプ２に噛み合うことができず、電気的な接続が確実に行えない。図９の電気的接続装置では、ゴム状の部材４の耐久性が低く繰り返し使用する電気的接続装置には向かない。図１０の電気的接続装置では、コンタクトピン７が複雑な形状に成形されているので、バンプ２が狭ピッチである場合には対応することができない。
【０００７】
図１１及び図１２の電気的接続装置では、コンタクトピン８がバネにより弾性的に支持されている構造なので、構造が複雑であり、バンプ２が狭ピッチである場合には対応することができない。
図１３の電気的接続装置では、バンプ２が狭ピッチである場合でも対応することができるが、ゴム状の部材９の耐久性が低く、繰り返し使用する電気的接続装置には向かない。
【０００８】
図１４の電気的接続装置では、ニードル９ａを接触する方式であるが、狭ピッチには対応しにくく、接続の確実性にも不安がある。そこで本発明は上記課題を解消し、安価であるとともに、電子部品の電気的な試験を行う際に、多数の電子部品の電気的な接続を確実に行う電子部品の電気的接続装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、突起電極を有する電子部品に電気的な接続を得るための電子部品の電気的接続装置であり、複数本の導電性の接続部材と、その複数本の導電性の接続部材を通すための複数の穴を有するベース部材と、そのベース部材の複数の穴を含む周囲部分に配置して複数本の導電性の接続部材を電気絶縁状態で接続部材の長手方向に関して弾性的に移動可能に保持する絶縁性の弾性保持部材と、を有し、導電性の接続部材の一端部分に電子部品の突起電極との電気的に接続する部分を設け、導電性の接続部材の他端部分に電子部品の測定用の回路基板との電気的に接続する部分を設け、電子部品の突起電極を導電性の接続部材の一端部分に押しつけると、電子部品の測定用の回路基板に電気的に接続するように導電性の接続部材の他端部分を備えた電子部品の電気的接続装置により、達成される。
【００１０】
本発明では、突起電極を有する電子部品に電気的な接続を得る際に、ベース部材の各穴には、導電性の接続部材を通してある。この導電性の接続部材は、ベース部材に対して絶縁性の弾性保持部材により弾性的に支持され、かつ弾性的に接続部材の長手方向に関して移動可能である。接続部材の一端部分は、電子部品の突起電極に電気的に接続し、接続部材の他端部分は電子部品の測定用の回路基板に電気的に接続するようになっている。そして、電子部品の突起電極を接続部材の一端部分に押し付けて初めて接続部材の他端部分が電子部品の測定用の回路基板に電気的に接続するようになっている。
【００１１】
これにより、電子部品の突起電極をベース部材の導電性の接続部材に押し付けることにより、導電性の接続部材は絶縁性の弾性保持部材により弾性的にベース部材において移動可能であるので、突起電極の高さに違いがあっても、各突起電極は対応する導電性の接続部材に確実に接続することができる。
また、電子部品の突起電極を接続部材の一端部分に押し付けて初めて接続部材の他端部分が電子部品の測定用の回路基板に電気的に接続するようにしたため、他端部分が常時測定用の回路基板に接続されていないので他端部分と回路基板の摩耗を防ぐことができるというメリットがある。
【００１２】
本発明において絶縁性の弾性保持部材が、連結部分により連結されているので、弾性保持部材はベース部材に対してしっかりと保持でき、導電性の接続部材の移動時の負荷に充分耐えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の電気的接続装置１０及びそれに対応して配置された試験器１００を示す断面図であり、図２は電気的接続装置１０の平面図である。
図１と図２において、電子部品の電気的接続装置１０は、例えばチップ・スケール・パッケージ（以下ＣＳＰと呼ぶ）のチップ１７の電気的導通試験等に用いられる。ＣＳＰチップ１７は、その裏面側に多数のバンプ１７ａが所定のパターン、例えばフルマトリックス状で配列されている。バンプ１７ａは、例えば０．５ｍｍの狭ピッチでＸ方向とＹ方向に配列されている。
【００１５】
この電気的接続装置１０は、絶縁板（ベース部材）１２、導電性の接続部材１５、絶縁性の弾性保持部材１６、位置決めガイド３０、スペーサ１８、ソケットベース（ベース部材）１９等を有している。
ソケットベース１９と絶縁板１２は、ベース部材を構成している。ソケットベース１９は、例えば金属製の長方形状の部材である。ソケットベース１９の四隅にはネジ１９ａを通すための穴１９ｂが形成されている。
絶縁板１２は、絶縁材料、例えばプラスチックにより作られた例えば正方形状の板状の部材である。絶縁板１２は、図１と図３に示すように、大きい穴１２ａと小さい穴２１を有している。この絶縁板１２は、ソケットベース１９の穴１９ｃの内部に挿入され、かつスペーサ１８の上に載せている。従ってスペーサ１８の中央部には、絶縁板１２の大きさよりやや小さい穴１８ａが形成されている。
【００１６】
スペーサ１８は、金属あるいはプラスチックにより作ることができ、スペーサ１８の厚みは、ソケットベース１９の厚みに比べて小さく設定されている。ソケットベース１９の厚みは、絶縁板１２の厚みに比べてかなり大きく設定されており、このソケットベース１９の穴１９ｃには、絶縁板１２と位置決めガイド３０が完全にはめ込むことができる。位置決めガイド３０は、例えば絶縁性を有するプラスチック等で作られており、ＣＳＰチップ１７を絶縁板１２に対応して位置決めするための部材である。詳細には、ＣＳＰチップ１７の各バンプ１７ａが、絶縁板１２の複数の接続部材１５の上端部分に対応するように、位置決めガイド３０がＣＳＰチップ１７を位置決めすることができる。
【００１７】
複数本の接続部材１５はピンもしくは針状の部材であり導電性がある。これら接続部材１５は、図３に示すように絶縁板１２の小さい穴２１に対してそれぞれ挿入されている。
【００１８】
図３の絶縁板１２に対しては、絶縁性の弾性保持部材１６が形成されている。つまり、絶縁性の弾性保持部材１６は、例えばゴム製であり、絶縁板１２の一方の面１２ｆと他方の面１２ｇ及び穴１２ａに弾性保持部材１６が配置されている。穴１２ａに配置された弾性保持部材は連結部分（第２部分）１６ａである。連結部分１６ａを形成することにより、絶縁板１２の一方の面１２ｆと他方の面１２ｇに形成された弾性保持部材１６の絶縁板１２に対する接着力を充分に保持することができる。
また、絶縁板１２の小さい穴２１に対しても弾性保持部材１６が一部入っているようにすれば、一方の面１２ｆと他方の面１２ｇの弾性保持部材１６の接着性を更に向上することができる。つまり穴２１内の弾性保持部材１６の第１部分１６ｂが接着性を向上する。
小さい穴２１に対応して配置された弾性保持部材１６は、各接続部材（コンタクトピンとも呼ぶ）１５をＺ方向に関して弾性的に移動可能に保持することができる。
【００１９】
特に特徴的なのは、次の点である。図４に示すように、絶縁板１２が、ソケットベース１９の穴１９ｃに設定されてスペーサ１８の上に載った状態では、接続部材１５の一端部分１５ａが、図３に示すようにＣＳＰチップ１７のバンプ１７ａにそれぞれ接触した状態になっている。これに対して接続部材１５の他端部分１５ｂと、回路基板１０２の電極４７とは、図３と図６に示すように所定の間隔Ｄをおいて離れている。このように単にＣＳＰチップ１７を設定した状態では、接続ピン１５の他端部分（他端）１５ｂが電極４７に接触しないようにすることで、回路基板１０２の電極４７と接続部材１５の他端部１５ｂの摩耗を極力防ぐことができる。
図１と図２に示す絶縁板１２の穴１２ａは、図５のように例えば絶縁板１２の８ケ所に形成されている。
【００２０】
次に図１の試験器１００について説明する。
試験器１００は、基板（回路基板）１０２と、接続ライン１０３及び判断部１０１を有している。基板１０２の各電極４７は、ライン１０３を介して判断部１０１に電気的に接続されている。基板１０２の四隅には、ボルト１９ａが垂直上方に向けて設けられている。この判断部１０１は、例えばＣＳＰチップ１７の電気的特性や電気的接続性の検査を行うものである。
【００２１】
次に、絶縁板１２に対して複数の接続部材１５を取り付ける方法について説明する。図５に示すように絶縁板１２に対して穴２１と穴１２ａを開ける。そして各穴２１には図３のように接続部材１５を通して、一端部分１５ａが絶縁板１２の一方の面１２ｆより突出し、かつ接続部材の他端部分１５ｂが絶縁板１２の他方の面１２ｇから突出するように保持する。
【００２２】
その状態を維持して、絶縁板１２の一方の面１２ｆと他方の面１２ｇに対してゴムのような弾性保持部材１６を流し込んで固める。これにより、各接続部材１５は、絶縁板１２に対して、Ｚ方向にそれぞれ別個に弾性的に移動することができる。その接続部材１５のＺ方向の移動量は、例えば１００μｍ前後である。接続部材１５の太さは、ＣＳＰチップ１７のバンプ１７ａの配列ピッチが、０．５ｍｍである場合には０．２〜０．３ｍｍであるのが望ましい。またバンプ１７ａの配列ピッチが０．８ｍｍである場合には、接続部材１５の太さは０．４〜０．５ｍｍであるのが望ましい。
各接続部材はバンプ１７ａと電極４７に対して電気的なコンタクト性を良好にするために、金めっきを施したりあるいは、図７に示すように一端部分１５ａ及び他端部分１５ｂを図７（Ａ）と（Ｂ）に示すように円錐形状にしたりあるいは図７（Ｃ）に示すように半球状にすることもできる。
【００２３】
接続部材１５の一端部分１５ａと他端部分１５ｂの形状を変えて、バンプ１７ａと電極４７に対する接触面積を変えることにより、図１の押圧部材６０がＣＳＰチップ１７に加える押圧力の大きさを調整することができる。また接続部材の移動に必要な力の大きさは、絶縁性の保持部材１６の硬さや厚さの大きさで調整する。
このようにして作られた接続部材１５を有する絶縁板１２は、図１と図４に示すようにスペーサ１８の上に置かれるとともに、位置決めガイド３０がその絶縁板１２の上に置かれる。この位置決めガイド３０は、ＣＳＰチップの種類等に応じて予め用意されている。
【００２４】
次に、図４のようにＣＳＰチップ１７が位置決めガイド３０のガイド穴３０ａに挿入されて、図３と図６に示すようにＣＳＰチップのバンプ１７ａが、各接続部材１５の一端部分１５ａに接触するように載せる。
しかしこの状態では、押圧部材６０がまだＣＳＰチップ１７を下方に押圧してないので、接続部材１５は弾性保持部材１６により弾性的に保持されていることから、電極４７と他端部分１５ｂとの間には間隔Ｄがある。
【００２５】
押圧部材６０がＣＳＰチップ１７を図１の矢印Ｚ１方向に押すと、接続部材１５の他端部分１５ｂが対応する電極４７に対して、弾性保持部材１６の弾性力に抗して電気的に確実に接続することができる。この際に、バンプ１７ａの高さにばらつきがあったとしても、接続部材１５はそのばらつきに対応して絶縁板１２において個別に移動するので、バンプ１７ａと電極４７の電気的な接続を確実に行うことができる。ＣＳＰチップ１７がバンプ１７ａ、接続部材１５、電極４７を介して図１の判断部１０１に電気的に接続されると、判断部１０１はＣＳＰチップ１７の電気的特性等の試験を行ってその結果を判断する。
このようにＣＳＰチップ１７が押圧部材６０で押圧しない状態では、接続部材１５の他端部分１５ｂが電極４７に接触していないので、電極４７は押圧による測定時以外には接続部材と接触しないので電極４７の摩耗をできる限り少なくすることができる。
【００２６】
弾性保持部材１６は、測定の度に接続部材１５が移動する力を受けるのであるが、弾性保持部材１６は、図３の穴１２ａ内の連結部分の第２部分１６ａと、各小さい穴２１内に少し入り込んだ弾性保持部材１６の第１部分１６ｂにより絶縁板１２に対して接着力を高めて剥がれないように保持することができる。
以上のようにして、本発明の電気的接続装置では、絶縁板１２に対してマトリックス状に穴２１を開けて、その穴に針金のような接続部材１５を挿入している。そしてゴムのような弾性保持部材１６が絶縁板１２と接続部材１５を包む形で、絶縁板１２の表と裏側から固めて、各接続部材を弾性的に保持している。
このことから、電気的接続装置は安価であり、電気的なコンタクト性の優れたものである。
【００２７】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されない。
上述した実施の形態では、電子部品としてＣＳＰチップを例に挙げているが、これに限らず他の種類、例えばボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）のような電子部品等の試験にも勿論用いることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電気的接続装置によれば、安価であるとともに、電子部品の電気的な試験を行う際に、多数の電子部品の電気的な接続を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気的接続装置及びそのための試験器の例を示す断面図。
【図２】図１の電気的接続装置の平面図。
【図３】電気的接続装置の要部を示す拡大図。
【図４】電気的接続装置に対して電子部品であるＣＳＰチップを搭載しようとする状態を示す図。
【図５】絶縁板及び弾性保持部材、接続部材等を示す断面図。
【図６】ＣＳＰチップ、接続ピン及び基板の電極との位置関係を示す図。
【図７】接続部材の端部の形状の例を示す図。
【図８】従来の電気的接続装置を示す図。
【図９】従来の電気的接続装置を示す図。
【図１０】従来の電気的接続装置を示す図。
【図１１】従来の電気的接続装置を示す図。
【図１２】従来の電気的接続装置を示す図。
【図１３】従来の電気的接続装置を示す図。
【図１４】従来の電気的接続装置を示す図。
【符号の説明】
１０・・・電気的接続装置、１２・・・絶縁板、１５・・・接続部材、１５ａ・・・接続部材の一端部分、１５ｂ・・・接続部材の他端部分、１６ａ・・・弾性保持部材の連結部分（第２部分）、１６ｃ・・・弾性保持部材の第１部分、１７・・・ＣＳＰチップ（電子部品）、１７ａ・・・バンプ（突起電極）、１８・・・スペーサ、３０・・・位置決めガイド、４７・・・電極、１００・・・試験器
【図１】
0003671567.tif 000002
【図２】
0003671567.tif 000003
【図３】
0003671567.tif 000004
【図４】
0003671567.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003671567.tif 000007
【図７】
0003671567.tif 000008
【図８】
0003671567.tif 000009
【図９】
0003671567.tif 000010
【図１０】
0003671567.tif 000011
【図１１】
0003671567.tif 000012
【図１２】
0003671567.tif 000013
【図１３】
0003671567.tif 000014
【図１４】
0003671567.tif 000015