(57)【要約】【課題】  接触子及びコンタクタに関し、半導体装置の外部端子の微細化或いは縮小化に対応した小型の接触子を提供する。【解決手段】  ばね作用のある導電性部材からなり、内壁の間隔が開放端に向かって漸増する馬蹄形の第１の接触子要素と、ばね作用のある導電性部材からなり、外壁の間隔が前記第１の接触子要素の内壁と当接する当接箇所で最大となる馬蹄形の第２の接触子要素とにより接触子を構成する。【選択図】  図２
2014135171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね作用のある導電性部材からなり、内壁の間隔が開放端に向かって漸増する馬蹄形の第１の接触子要素と、
ばね作用のある導電性部材からなり、外壁の間隔が前記第１の接触子要素の内壁と当接する当接箇所で最大となる馬蹄形の第２の接触子要素と
を備え、
前記第１の接触子要素がばね作用で外方に開くように前記第１の接触子要素の内部に前記第２の接触子要素を互いの開放端が対抗するように挿入して当接させることを特徴とする接触子。
【請求項２】
前記第１の接触子要素及び第２の接触子要素のうち、被測定装置の外部端子に接触する接触子要素の前記外部端子との接触部に突起を設けたことを特徴とする請求項１に記載の接触子。
【請求項３】
前記第１の接触子要素及び第２の接触子要素のうち、被測定装置の外部端子に接触する接触子要素の前記外部端子との接触部に、溝状の切欠き部、溝状の貫通穴、円形状の貫通穴、円周部から内側に向かう複数の突起を有する花びら状の貫通穴のいずれかを設けたことを特徴とする請求項１に記載の接触子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の接触子を、被測定装置の外部端子の配置に対応するように、ハウジングに収容したことを特徴とするコンタクタ。
【請求項５】
前記ハウジングが、前記第１の接触子要素を収容する第１のハウジングユニットと、第１のハウジングユニットに対して着脱可能で前記第２の接触子要素を収容する第２のハウジングユニットとを備えていることを特徴とする請求項４に記載のコンタクタ。
【請求項６】
互いに異なった形状の接触子要素を収容する前記第１のハウジングユニット或いは第２のハウジングユニットのうちの一方の複数のハウジングユニットを、前記第１のハウジングユニット或いは第２のハウジングユニットのうちの他方の一つのハウジングユニットに交換可能に取り付けできる共通仕様にしたことを特徴とする請求項５に記載のコンタクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触子及びコンタクタに関するものであり、例えば、半導体装置の試験測定の際に用いるコンタクタ及びコンタクタに搭載する接触子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に要求される高機能化或いは高性能化に伴って、当該電子機器に搭載される半導体装置に対しても、より高集積度化、高速化及び大容量化が要求されている。このため、半導体装置においては、その動作速度が高速化されると同時に外部端子数が増加し、更に当該外部端子間の間隔がより微細となり、外部接続端子自体も縮小化しつつある。
【０００３】
このような半導体装置の特性試験の際に、半導体装置に設けた外部端子と接触を取るために用いるコンタクタにおいては、この外部端子の微細化、縮小化に合わせてその接触子を配置させて電気的接触を可能とする必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図２０は、従来の板ばねを用いたコンタクタの概念的構成図であり、ハウジング１０１に設けた開口部１０２，１０３に板ばねからなる弾性変形部１０７を有する接触子１０４を収容する。接触子１０４の先端部に設けたはんだボールと接触する接触部１０５と基板側のランドに接触する接触部１０６は、弾性変形部１０７のばね作用によりそれぞれＢＧＡパッケージ１０８はんだボール１０９或いは試験回路基板のランド（図示は省略）に当接する。
【０００５】
図２１は、従来のコイルばねを用いたコンタクタの概念的構成図であり、チューブ構造のハウジング１１１に設けた開口部１１２，１１３にコイルばね１１７を備えた接触子１１４を収容する。接触子１１４の先端部に設けたはんだボールと接触する接触部１１５と基板側のランドに接触する接触部１１６は、コイルばね１１７のばね作用によりそれぞれＢＧＡパッケージ１１８のはんだボール１１９或いは試験回路基板のランド（図示は省略）に当接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１-１８５９０６号公報
【特許文献２】特公平０２−０５７６７５号公報
【特許文献３】特開２００２−０２２７９５号公報
【特許文献４】特開平０１−１５４４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の板ばねを用いたコンタクタの場合には、ばね耐久性を持つようにばね長を長くする必要があるため接触子の全長が長くなり、コンタクタ自体が大型化してしまうという問題がある。また、内部のコイルばねを有したポゴピン構造の接触子を用いたコンタクタの場合にも、コイルばねやプランジャー部を有しているため接触子の全長が長くなり、コンタクタ自体が大型化してしまうという問題がある。
【０００８】
一方、アナログＩＣのような高速Ｉ／Ｏを持つデバイスにおいては、接触子の全長をできるだけ短くして電気的な線長を短くする必要がある。しかし、コンタクタが大型化することで、コンタクタ自体の構造が複雑化してしまうため、できるだけ接触子の小型化を図る必要がある。
【０００９】
したがって、接触子及びコンタクタにおいて、半導体装置の外部端子の微細化或いは縮小化に対応した小型の接触子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
開示する一観点からは、ばね作用のある導電性部材からなり、内壁の間隔が開放端に向かって漸増する馬蹄形の第１の接触子要素と、ばね作用のある導電性部材からなり、外壁の間隔が前記第１の接触子要素の内壁と当接する当接箇所で最大となる馬蹄形の第２の接触子要素とを備え、前記第１の接触子要素がばね作用で外方に開くように前記第１の接触子要素の内部に前記第２の接触子要素を互いの開放端が対抗するように挿入して当接させることを特徴とする接触子が提供される。
【００１１】
また、開示する別の観点からは、上述の接触子を、被測定装置の外部端子の配置に対応するように、ハウジングに収容したことを特徴とするコンタクタが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
開示の接触子及びコンタクタによれば、半導体装置の外部端子の微細化或いは縮小化に対応した小型の接触子を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態のコンタクタの概略的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のコンタクタに用いる接触子の説明図である。
【図３】本発明の実施例１のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図４】外部端子側接触子要素と基板側接触子要素の当接状態の説明図である。
【図５】本発明の実施例１のコンタクタの概略的要部断面図である。
【図６】本発明の実施例２のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図７】本発明の実施例３のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【図８】本発明の実施例４のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図９】本発明の実施例５のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図１０】本発明の実施例６のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図１１】本発明の実施例７のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図１２】本発明の実施例８のコンタクタに用いる接触子の説明図である。
【図１３】本発明の実施例９のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【図１４】本発明の実施例１０のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【図１５】本発明の実施例１１のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【図１６】本発明の実施例１２のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。
【図１７】本発明の実施例１３のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【図１８】本発明の実施例１４のコンタクタの説明図である。
【図１９】本発明の実施例１５のコンタクタの説明図である。
【図２０】従来の板ばねを用いたコンタクタの概念的構成図である。
【図２１】従来のコイルばねを用いたコンタクタの概念的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態のコンタクタを説明図する。図１は、本発明の実施の形態のコンタクタの概略的構成図であり、ここでは一列分の概略的断面図として示している。図１（ａ）は分解断面図であり、図１（ｂ）は測定時の状態を示す断面図である。なお、コンタクタは、測定対象となる被測定装置２０に設けた外部端子２１に対応するように接触子１０を二次元マトリクス状に配置した構造になっている。なお、第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３が組み合わさって接触子１０となるが、ここでは、第１の接触子要素１１を外部端子側接触子要素とし、第２の接触子要素を基板側接触子要素として説明するが逆でも良い。
【００１５】
コンタクタのハウジングは、一体型でも或いは上下に分割された分割型でも良いが、ここでは接触子１０の交換や、外部端子２１の形状に応じて外部端子側の接触子要素、ここでは、第１の接触子要素１１の交換が容易な分割型として説明する。ハウジング１は、第１の接触子要素１１を収容する開口部３を備えたハウジングユニット２と第２の接触子要素１３を収容する開口部５を設けたハウジングユニット４に分割する。
【００１６】
図１（ｂ）に示すように、測定時には両者を当接してネジ止めや係合機構を利用して固定する。また、接触子１０の配置ピッチは、外部端子２１の配置ピッチに合わせるものであるが、現在の半導体装置対応にするためには、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態のコンタクタに用いる接触子の説明図であり、図２（ａ）非測定時の状態の説明図であり、図２（ｂ）は、測定時の状態の説明図である。第１の接触子要素１１は、ばね作用のある導電性部材からなり、互いに対抗する内壁の間隔が開放端に向かって漸増する馬蹄形であり、開放端部にハウジングユニットとの係合部１２を有している。一方、第２の接触子要素１３は、ばね作用のある導電性部材からなり、互いに対抗する外壁の間隔が第１の接触子要素１１の内壁と当接する当接箇所で最大となる馬蹄形をしている。また、第２の接触子要素１３の開放端に当接部１４を形成しても良いし、或いは、第２の接触子要素の開放端近傍で外側に膨らまして接触部としても良い。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、この第１の接触子要素１１がばね作用で外方に開くように第１の接触子要素１１の内部に第２の接触子要素１３を互いの開放端が対抗するように挿入して当接させることで接触子１０となる。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように、被測定装置２０を上から押圧する動作により外部端子２１側の第１の接触子要素１１が下降して馬蹄形の形状がさらに外側方向に開き、この動作により同じく馬蹄形の第２の接触子要素が内側に撓む。その結果、接触子１０の全体長が撓み、第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３から相互に反力が発生し、この反力が外部端子２１及び試験回路基板２２に設けた端子２３への接触力となることにより電気的に接触を図ることが可能となる。
【００２０】
第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３との当接箇所において、第２の接触子要素１３の当接箇所における接触角θ２が、第１の接触子要素１１の当接箇所における接触角θ１より常に大きいことが望ましい。その結果、第１の接触子要素１１を押圧して第２の接触子要素１３を円滑に内側に撓ませることができ、接触子１０の耐久性を向上させることが可能となる。
【００２１】
第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３は、例えば、ベリリウム銅、チタン銅或いはステンレスなどの導電性が高く、ヤング率が高くしたがってばね性を有した材質の金属材料で形成する。なお、ベリリウム銅はステンレスに比べてヤング率は低いが耐久性に優れ、チタン銅はヤング率が高く且つ焼入れを必要としないので形状精度の高い接触子要素を形成でき、また、ステンレスはヤング率が高いので、外部端子２１と接触する側の接触子要素に向いている。
【００２２】
また、接触子要素を製造する場合には、上述のばね性を有した材質の金属板からワイヤーカットやプレス金型で打ち抜きなどにより成形しても良く、その場合には、外部端子２１と接触部は金属板から切り出した切断面となり、接触性が良好になる。
【００２３】
この場合、接触性をさらに良好にするために、被測定装置２０の外部端子２１に接触する第１の接触子要素１１の外部端子２１との接触部に単数或いは複数の突起を設けても良い。突起を設けておくと、外部端子２１との接触時に、この接触部に設けた突起が外部端子２１の表面に突き刺さることで外部端子２１の表面に新しい露出面が現れ、この部分の電気的接触性を安定化させる。
【００２４】
或いは、上述のばね性を有した材質の金属板から線条板を切り出し或いは打ち抜きにより形成し、この線条板を折り曲げることによって第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３を形成しても良い。
【００２５】
この場合は、外部端子２１と接触部は金属板の平坦面となるので、接触性を良好にするために、単数或いは複数の突起を設けても良い。このような突起は、Ｎｉ等の硬質金属をめっきして形成しても良いし、或いは、ダイヤモンド屑を埋め込んでも良い。
【００２６】
或いは、線条板を用いる場合にも、切断面を利用して電気的接触性を高めることが望ましい。そのために、被測定装置２０の外部端子２１に接触する接触子要素（１１）の外部端子２１との接触部に、溝状の切欠き部、溝状の貫通穴、円形状の貫通穴、円周部から内側に向かう複数の突起部を有する花びら状の貫通穴のいずれかを設けても良い。このような溝状の切欠き部、溝状の貫通穴、円形状の貫通穴、花びら状の貫通穴設けることにより、第１の接触子要素１１が外側方向に開くと同時に、接触部において撓みを発生させ、その反力を発生させることで外部端子への電気的接触性が安定化することが可能となる。
【００２７】
また、第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３との当接箇所を含む少なくともその近傍に、Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｏｓのいずれかを最大成分とする白金系めっき膜を設けても良い。この白金系めっき膜としては、白金属元素のＰｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｏｓ単独膜でも良いし、或いは、それらの合金でも良いし、さらには、白金族元素にＡｕ或いはＣｕ等の他の導電性元素と混合した膜でも良い。
【００２８】
このように、少なくとも当接箇所を硬度が高い白金系のめっきを施すことによって、第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３との当接箇所の相互の滑り動作による磨耗を抑制して接触子１０の撓み動作が円滑となり、耐久性を向上させることが可能となる。
【００２９】
或いは、被測定装置２０の外部端子２１に接触する第１の接触子要素１１の外部端子２１との接触部に設ける金属めっき膜と、試験回路基板２２に設けた端子２３に接触する第２の接触子要素１３の端子２３との接触部に設ける金属めっき膜を互いに異なった種類の金属としても良い。
【００３０】
例えば、第１の接触子要素１１の外装めっきは外部端子２１の材質、例えば、はんだが転写しての合金化や酸化等の腐食が起こりにくい白金系のめっきとする。一方、試験回路基板２２の端子２３に接触する第２の接触子要素１３の外装めっきは端子２３の外装めっきの材質、例えば、Ａｕと接触相性のいい同じＡｕめっきとすることで接触安定性を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、第１の接触子要素１１と第２の接触子要素１３は、互いに異なった種類の金属から形成しても良い。例えば、第１の接触子要素１１は、被測定装置２０の外部端子２１に対して接触安定化させるためにばね定数が高くなるようヤング率（縦弾性係数）が高い材質、例えば、ステンレスやチタン銅とする。一方、第２の接触子要素１３は端子２３への繰り返し接触動作でのダメージを軽減させるためにばね定数が低くなるようヤング率が低い材質、例えば、ベリリウム銅とすることにより、ばねの設計の自由度を上げることが可能となる。
【００３２】
また、この接触子１０を用いてコンタクトを構成するためには、これらの接触子１０を、被測定装置２０の外部端子２１の配置に対応するように、ハウジング１に収容すれば良い。この場合、ハウジング１を、第１の接触子要素１１を収容する第１のハウジングユニット２と、第２の接触子要素１３を収容する第２のハウジングユニット４に分割し、両者を着脱自在にすることが望ましい。このようにハウジング１を分割することによって、コンタクタの組立の作業性を向上することが可能となる。
【００３３】
また、第１のハウジングユニット２と第２のハウジングユニット４を互いに着脱自在にするためには、ネジ止め機構或いは系合機構のいずれかを用いれば良い。それによって、被測定装置２０の外部端子２１に接触する側の第１の接触子要素１１を並設する第１のハウジングユニット２を簡単に取り外しすることができ、ばね耐久性や異物付着等により使用寿命となった接触子要素を一度に交換でき、作業性が向上する。
【００３４】
また、互いに異なった形状の第１の接触子要素１１を収容する第１のハウジングユニット２を、第２のハウジングユニット４に交換可能に取り付けできる共通仕様にすることが望ましい。このような共通仕様を採用することによって、異なった端子構造の被測定装置２０を同じラインで、短時間の交換時間を要するだけで継続して試験測定を行うことができる。
【００３５】
なお、従来のアダプタソケットやコネクタにおいて雌雄のコンタクトピンが接触し嵌合する構造のものが知られているが、これらは、アダプタソケットやコネクタ自体であって、外部端子等に接触子ではない（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。
【００３６】
このように、本発明の実施の形態では、コンタクタ、接触子の小型化、線長の短縮が可能となり、高速試験に対応可能なコンタクタの提供が可能になる。
【実施例１】
【００３７】
次に、図３乃至図５を参照して、本発明の実施例１のコンタクタを説明する。図３は、本発明の実施例１のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図である。接触子は、ハウジングに対する係合部３２を有する馬蹄形の外部端子側接触子要素３１と当接部４２を有する馬蹄形の基板側接触子要素４１とからなり、基板側接触子要素４１が外部端子側接触子要素３１の内部に挿入されて接触子となる。
【００３８】
外部端子側接触子要素３１及び基板側接触子要素４１は、例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡ（Ｆｉｎｅ−ｐｉｔｃｈ  Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）の場合には、厚さが０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、０．１ｍｍのベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて形成する。外部端子側接触子要素３１の開放端の幅は、例えば、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であり、基板側接触子要素４１に設けた当接部４２間の幅は例えば、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。外部端子側接触子要素３１の頂面は半導体装置５１に設けたはんだボール５２に当接し、基板側接触子要素４１の底面は試験回路基板５３に設けたランド５４に当接する。
【００３９】
図４は、外部端子側接触子要素と基板側接触子要素の当接状態の説明図である。組み合わせの初期状態においては、図４（ａ）に示すように、基板側接触子要素４１の当接部４２は、外部端子側接触子要素３１の内壁に、接触角θ２がθ１＜θ２の条件を満たすように当接部４２の曲率を設定する。なお、接触角は接触部における垂直線に対するなす角であり、θ１は当接点における外部端子側接触子要素３１の内壁の４１の垂直線に対するなす角である。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、測定時には接触子は上下から押圧させるので、基板側接触子要素４１が外部端子側接触子要素３１の内部にさらに食い込んだ状態でも、θ１＜θ２の条件を満たすようにする。このような関係を満たすことによって、外部端子側接触子要素３１を押圧して基板側接触子要素４１を円滑に内側に撓ませることができ、耐久性を向上させることが可能となる。
【００４１】
図５は、本発明の実施例１のコンタクタの概略的要部断面図であり、図５（ａ）は分解断面図であり、図５（ｂ）は測定時の断面図である。コンタクタは、基板側接触子要素４１を収容する開口部６２を設けたハウジングユニット６１と、外部端子側接触子要素３１を収容する開口部６４を設けたハウジングユニット６３とを有するハウジング６０を備えている。なお、開口部６４には、外部端子側接触子要素３１に設けた係合部３２と係合する凹部６５が設けられている。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、測定時には、ハウジングユニット６１とハウジングユニット６３を当接してネジ止めで一体化する。この時、基板側接触子要素４１は外部端子側接触子要素３１の内部に組み込まれることになる。このように、基板側接触子要素４１を収容するハウジングユニット６１と、外部端子側接触子要素３１を収容するハウジングユニット６３とを別個に構成しているので、コンタクタの組立の作業性を向上することが可能となる。
【００４３】
このように、本発明の実施例１においては、馬蹄形の接触子要素３１，４１を組み合わせて接触子を形成しているので、縦方向のサイズが小さくなり、コンタクタ自体の小型化が可能になる。
【実施例２】
【００４４】
次に、図６を参照して、本発明の実施例２のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでは、接触子の構造のみを説明する。図６は、本発明の実施例２のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。
【００４５】
次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００４６】
本発明の実施例２においては、打ち抜いたあとで折り曲げ加工によって馬蹄形にしているので、任意の幅を有する接触要素を形成することができる。なお、この場合は、金属板から切り出した切断面ではなく金属板の表面部分を接触面として使用している。
【実施例３】
【００４７】
次に、図７を参照して、本発明の実施例３のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図７は、本発明の実施例３のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。
【００４８】
次いで、外部端子側接触子要素７１の中央部にＮｉめっきにより直径が１μｍ〜２０μｍ、ここでは、１０μｍの複数の突起７３を形成する。次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００４９】
本発明の実施例３においては、外部端子側接触子要素７１の接触面に複数の突起７３を設けているので、電気的接触性を安定化することが可能になる。即ち、はんだボール５２に接触する際に、突起７３がはんだボール５２の表面を突き刺すことで、はんだボール５２の表面に形成されている酸化膜を突き破り新しい表面が現れるので接触抵抗が低くなる。
【実施例４】
【００５０】
次に、図８を参照して、本発明の実施例４のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図８は、本発明の実施例４のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。この打ち抜き加工の時に、外部端子側接触子要素７１の中央部に、幅が例えば５０μｍの２本の貫通溝７４を１００μｍの間隔で形成する。
【００５１】
次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００５２】
本発明の実施例４においては、外部端子側接触子要素７１の接触面に２本の貫通溝７４を設けているので、電気的接触性を安定化することが可能になる。即ち、はんだボール５２に接触する際に、貫通溝７４の切断端部が、はんだボール５２の表面に形成されている酸化膜を突き破り新しい表面が現れるので接触抵抗が低くなる。また、貫通溝７４を設けることにより、はんだボール５２と接触して馬蹄形の外部端子側接触子要素７１が外側方向に開くと同時に、はんだボール５２との接触部において撓みを発生させ、その反力を発生させることで、電気的接触性がより安定化する。
【実施例５】
【００５３】
次に、図９を参照して、本発明の実施例５のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図９は、本発明の実施例５のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。この打ち抜き加工の時に、外部端子側接触子要素７１の中央部に、直径が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、直径が０．２ｍｍの円形貫通穴７５を形成する。
【００５４】
次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００５５】
本発明の実施例５においては、外部端子側接触子要素７１の接触面に円形貫通穴７５を設けているので、電気的接触性を安定化することが可能になる。即ち、はんだボール５２に接触する際に、円形貫通穴７５の切断端部が、はんだボール５２の表面に形成されている酸化膜を突き破り新しい表面が現れるので接触抵抗が低くなる。また、円形貫通穴７５を設けることにより、はんだボール５２と接触して馬蹄形の外部端子側接触子要素７１が外側方向に開くと同時に、はんだボール５２との接触部において撓みを発生させ、その反力を発生させることで、電気的接触性がより安定化する。
【実施例６】
【００５６】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例６のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１０は、本発明の実施例６のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。この打ち抜き加工の時に、外部端子側接触子要素７１の中央部に、直径が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、直径が０．２ｍｍで円周部から突出する４つの突起７７を設けた花びら状貫通穴７６を形成する。
【００５７】
次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００５８】
本発明の実施例６においては、外部端子側接触子要素７１の接触面に花びら状貫通穴７６を設けているので、電気的接触性を安定化することが可能になる。即ち、はんだボール５２に接触する際に、花びら状貫通穴７６に設けた突起７７が、はんだボール５２の表面に形成されている酸化膜を突き破り新しい表面が現れるので接触抵抗が低くなる。また、花びら状貫通穴７６を設けることにより、はんだボール５２と接触して馬蹄形の外部端子側接触子要素７１が外側方向に開くと同時に、はんだボール５２との接触部において撓みを発生させ、その反力を発生させることで、電気的接触性がより安定化する。
【実施例７】
【００５９】
次に、図１１を参照して、本発明の実施例７のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１１は、本発明の実施例７のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。この打ち抜き加工の時に、外部端子側接触子要素７１の中央部の両側に、幅が０．１ｍｍで、長さが０．５ｍｍの切欠き部７８を形成する。
【００６０】
次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００６１】
本発明の実施例７においては、外部端子側接触子要素７１の接触面に切欠き部７８を設けているので、電気的接触性を安定化することが可能になる。即ち、はんだボール５２に接触する際に、切欠き部７８の切断端部が、はんだボール５２の表面に形成されている酸化膜を突き破り新しい表面が現れるので接触抵抗が低くなる。また、切欠き部７８を設けることにより、はんだボール５２と接触して馬蹄形の外部端子側接触子要素７１が外側方向に開くと同時に、はんだボール５２との接触部において撓みを発生させ、その反力を発生させることで、電気的接触性がより安定化する。
【実施例８】
【００６２】
次に、図１２を参照して、本発明の実施例８のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１２は本発明の実施例８のコンタクタに用いる接触子の説明図であり、図１２（ａ）は概略的斜視図であり、図１２（ｂ）は、突起の作用の説明図である。
【００６３】
図１２（ａ）に示すように、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。この打ち抜き加工の時に、外部端子側接触子要素７１の中央部に、幅が例えば５０μｍの２本の貫通溝７４を例えば１００μｍの間隔で形成する。
【００６４】
次いで、外部端子側接触子要素７１の中央部にＮｉめっきにより直径が１μｍ〜２０μｍ、ここでは、１０μｍの複数の突起７３を形成する。次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１の端部も逆側に深く折り曲げて当接部８２を形成する。
【００６５】
本発明の実施例８においては、外部端子側接触子要素７１の接触面に２本の貫通溝７４を設けるとともに突起７３を設けているので、電気的接触性をさらに安定化することが可能になる。
【００６６】
即ち、図１２（ｂ）に示すように、はんだボール５２に接触する際に、突起７３がはんだボール５２の表面に突き刺さり、さらに貫通溝７４により接触部において外部端子側接触子要素７１に撓みを発生させる。この時、突起７３ははんだボール５２の表面を擦る動作ではんだボール５２の表面を削り取って得られる新しい接触面と接触することで、この部分の電気的接触性が安定化することが可能となる。
【実施例９】
【００６７】
次に、図１３を参照して、本発明の実施例９のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１３は本発明の実施例９のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【００６８】
外部端子側接触子要素３１及び基板側接触子要素４１は、例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、厚さが例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、０．１ｍｍのベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて形成する。外部端子側接触子要素３１の開放端の幅は、例えば０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であり、基板側接触子要素４１に設けた当接部４２間の幅は例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。次いで、外部端子側接触子要素３１及び基板側接触子要素４１の接触部近傍に硬度の高いＰｔめっき３３，４３を施す。
【００６９】
本発明の実施例９においては、外部端子側接触子要素及び基板側接触子要素の接触部近傍に硬度の高いＰｔめっきを施しているので、接触箇所における相互の滑り動作による磨耗を抑制して接触子要素の撓み動作が円滑となり、耐久性が向上する。
【実施例１０】
【００７０】
次に、図１４を参照して、本発明の実施例１０のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１４は本発明の実施例１０のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【００７１】
外部端子側接触子要素３１及び基板側接触子要素４１は、例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、厚さが例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、０．１ｍｍのベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて形成する。外部端子側接触子要素３１の開放端の幅は、例えば０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であり、基板側接触子要素４１に設けた当接部４２間の幅は例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。
【００７２】
次いで、外部端子側接触子要素３１には硬度が高くはんだの転写による合金化や酸化等の腐食が起こりにくいＰｔめっき３４を施す。一方、基板側接触子要素４１には、ランド５４を構成するＡｕとの接触性を考慮して、接触性の良いＡｕめっき４４を施す。
【００７３】
本発明の実施例１０においては、外部端子側接触子要素と基板側接触子要素とにおいて個別に接触性を高めるために別種の金属でめっきしているので、接触安定性をより向上させることができる。
【実施例１１】
【００７４】
次に、図１５を参照して、本発明の実施例１１のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１５は本発明の実施例１１のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【００７５】
外部端子側接触子要素３１は、例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、厚さが例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、０．１ｍｍのばね定数が高くなるようヤング率（縦弾性係数）が高いステンレスをプレス金型で打ち抜いて形成する。外部端子側接触子要素３１の開放端の幅は、例えば０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。一方、基板側接触子要素４１は、上記の各実施例と同様に厚さが０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、０．１ｍｍの耐久性に優れているベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて形成する。基板側接触子要素４１に設けた当接部４２間の幅は例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。
【００７６】
本発明の実施例１１においては、外部端子側接触子要素をばね定数の高い金属材料で形成しているので、外部端子との接触安定性が向上する。一方、基板側接触子要素はばね定数は小さいが耐久性に優れた金属材料で形成しているので、基板のランドへの繰り返し接触動作でのダメージを軽減することができる。
【実施例１２】
【００７７】
次に、図１６を参照して、本発明の実施例１２のコンタクタを説明するが、接触子の構造が異なるだけで、コンタクタの全体構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１６は、本発明の実施例１２のコンタクタに用いる接触子の概略的斜視図であり、外部端子側接触子要素７１と基板側接触子要素８１はベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて線条板とする。例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、線条板の厚さは例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、厚さを０．１ｍｍとし、幅は例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、ここでは、０．３ｍｍとする。
【００７８】
次いで、打ち抜いた線条板を折り曲げて馬蹄形にするが、折り曲げる際に、外部端子側接触子要素７１の端部を逆側に折り曲げて係合部７２を形成し、一方、基板側接触子要素８１は、お折り曲げ用金型の形状を利用して外側に膨らんだ当接部８３を形成する。
【００７９】
本発明の実施例１２においては、基板側接触子要素８１の当接部８３を外側への膨らみで形成しているので、折り曲げ加工が容易になり、基板側接触子要素８１の金属疲労を低減することができる。
【実施例１３】
【００８０】
次に、図１７を参照して、本発明の実施例１３のコンタクタを説明するが、接触子要素の上下を反対にしただけ、その他の構造は同じであるので、ここでも、接触子の構造のみを説明する。図１７は本発明の実施例１３のコンタクタに用いる接触子の概略的正面図である。
【００８１】
外部端子側接触子要素８５及び基板側接触子要素８８は、例えば、０．５ｍｍピッチのＦＢＧＡの場合には、厚さが例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、ここでは、０．１ｍｍのベリリウム銅板をプレス金型で打ち抜いて形成する。外部側接触子要素８５に設けた当接部８６間の幅は例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度であり、基板側接触子要素８８に設けた開放端の幅は０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである。なお、外部端子側接触子要素８５の外側表面には、ハウジングユニットとの係合部８７を設けるとともに、基板側接触子要素８８の端部にもハウジングユニットとの係合部８９を設ける。
【００８２】
本発明の実施例１３においては、接触子要素の上下を反対にしただけであるので、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例１４】
【００８３】
次に、図１８を参照して、本発明の実施例１４のコンタクタを説明するが、実施例１と同様のコンタクタにおいて、上下のハウジングユニットを着脱自在にしたものである。図１８は、本発明の実施例１４のコンタクタの説明図であり、図１８（ａ）に示すように、測定時においては、上下のハウジングユニット６１，６３を着脱が容易な係合機構（図示を省略）により一体化する。
【００８４】
次いで、図１８（ｂ）に示すように、所定期間使用後に系合機構を解除して、ハウジングユニット６３をハウジングユニット６１から取り外す。ここで、ばね耐久性や異物付着等により使用寿命となってしまった接触子要素を交換する。次いで、図１８（ｃ）に示すように、接触子要素を交換した上下のハウジングユニット６１，６３を再び系合機構を用いて取り付けた後、再び測定を開始する。
【００８５】
本発明の実施例１４においては、劣化した接触子要素の交換が容易になり作業性が向上する。また、試験中に特定の箇所の接触子の不良が発生した場合にも、短時間で不良の接触子のみを交換することができるので、正常は接触子の廃棄を伴わない交換が可能になる。
【実施例１５】
【００８６】
次に、図１９参照して、本発明の実施例１５のコンタクタを説明するが、実施例１と同様のコンタクタにおいて、上下のハウジングユニットを着脱自在にするとともに、外部端子側接触子要素の交換を可能にしたものである。図１９は本発明の実施例１５のコンタクタの説明図であり、まず、図１９（ａ）に示すように、上下のハウジングユニット６１，６２を着脱が容易な係合機構（図示を省略）により一体化して、はんだボール９２を設けたＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ９１を測定する。
【００８７】
次いで、ランド９４を設けたＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ９３を測定する場合には、図１９（ｂ）に示すように、系合機構を解除して、ハウジングユニット６３をハウジングユニット６１から取り外す。次いで、図１９（ｃ）に示すように、突起９６を有する外部端子側接触要素９５を収容したハウジングユニット６６を基板側のハウジングユニット６１に系合機構を利用して取り付ける。次いで、図１９（ｄ）に示すように、ＬＧＡパッケージ９３のランド９４に突起９６を当接させて測定を行う。
【００８８】
本発明の実施例１５においては、実施例１４と同様に上下のハウジングユニットの着脱自在にしているので、異なった外部端子形状の半導体装置の測定を、測定ラインを変更せずに、短時間で上側のハウジングユニットを交換するだけで行うことが可能になる。
【００８９】
ここで、実施例１乃至実施例１５を含む本発明の実施の形態に関して、以下の付記を付す。
（付記１）ばね作用のある導電性部材からなり、内壁の間隔が開放端に向かって漸増する馬蹄形の第１の接触子要素と、ばね作用のある導電性部材からなり、外壁の間隔が前記第１の接触子要素の内壁と当接する当接箇所で最大となる馬蹄形の第２の接触子要素とを備え、前記第１の接触子要素がばね作用で外方に開くように前記第１の接触子要素の内部に前記第２の接触子要素を互いの開放端が対抗するように挿入して当接させることを特徴とする接触子。
（付記２）前記第１の接触子要素と前記第２の接触子要素との当接箇所において、前記第２の接触子要素の前記当接箇所における接触角θ２が、記第１の接触子要素の前記当接箇所における接触角θ１より常に大きいことを特徴とする付記１に記載の接触子。
（付記３）前記第１の接触子要素及び第２の接触子要素のうち、被測定装置の外部端子に接触する接触子要素の前記外部端子との接触部に突起を設けたことを特徴とする付記１または付記２に記載の接触子。
（付記４）前記第１の接触子要素及び第２の接触子要素のうち、被測定装置の外部端子に接触する接触子要素の前記外部端子との接触部に、溝状の切欠き部、溝状の貫通穴、円形状の貫通穴、円周部から内側に向かう複数の突起を有する花びら状の貫通穴のいずれかを設けたことを特徴とする付記１または付記２に記載の接触子。
（付記５）前記第１の接触子要素と前記第２の接触子要素との当接箇所を含む少なくともその近傍に、Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｏｓのいずれかを最大成分とする白金系めっき膜を設けたことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１に記載の接触子。
（付記６）前記第１の接触子要素及び第２の接触子要素のうち、被測定装置の外部端子に接触する一方の接触子要素の前記外部端子との接触部に設ける金属めっき膜と、前記第１の接触子要素及び第２の接触子要素のうち、試験回路基板に設けた端子に接触する他方の接触子要素の前記端子との接触部に設ける金属めっき膜が、互いに異なった種類の金属からなることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１に記載の接触子。
（付記７）前記第１の接触子要素と第２の接触子要素とが、互いに異なった種類の金属からなることを特徴とする付記１乃至付記６のいずれか１に記載の接触子。
（付記８）付記１乃至付記７のいずれか１に記載の接触子を、被測定装置の外部端子の配置に対応するように、ハウジングに収容したことを特徴とするコンタクタ。
（付記９）前記ハウジングが、前記第１の接触子要素を収容する第１のハウジングユニットと、第１のハウジングユニットに対して着脱可能で前記第２の接触子要素を収容する第２のハウジングユニットとを備えていることを特徴とする付記９に記載のコンタクタ。
（付記１０）前記第１のハウジングユニットと、前記第２のハウジングユニットが、互いに着脱自在にするためのネジ止め機構或いは系合機構のいずれかを備えていることを特徴とする付記１０に記載のコンタクタ。
（付記１１）互いに異なった形状の接触子要素を収容する前記第１のハウジングユニット或いは第２のハウジングユニットのうちの一方の複数のハウジングユニットを、前記第１のハウジングユニット或いは第２のハウジングユニットのうちの他方の一つのハウジングユニットに交換可能に取り付けできる共通仕様にしたことを特徴とする付記９または付記１０に記載のコンタクタ。
【符号の説明】
【００９０】
１  ハウジング
２，４  ハウジングユニット
３，５  開口部
１０  接触子
１１  第１の接触子要素
１２  係合部
１３  第２の接触子要素
１４  当接部
２０  被測定装置
２１  外部端子
２２  試験回路基板
２３  端子
３１  外部端子側接触子要素
３２  係合部
３３，３４  Ｐｔめっき
４１  基板側接触子要素
４２  当接部
４３  Ｐｔめっき
４４  Ａｕめっき
５１  半導体装置
５２  はんだボール
５３  試験回路基板
５４  ランド
６０  ハウジング
６１，６３，６６  ハウジングユニット
６２，６４  開口部
６５  凹部
７１  外部端子側接触子要素
７２  係合部
７３  突起
７４  貫通溝
７５  円形貫通穴
７６  花びら状貫通穴
７７  突起
７８  切欠き部
８１  基板側接触子要素
８２，８３  当接部
８５  外部端子側接触子要素
８６  当接部
８７  係合部
８８  基板側接触子要素
８９  係合部
９１  ＢＧＡパッケージ
９２  はんだボール
９３  ＬＧＡパッケージ
９４  ランド
９５  外部端子側接触子要素
９６  突起
１０１  ハウジング
１０２，１０３  開口部
１０４  接触子
１０５，１０６  接触部
１０７  弾性変形部
１０８  ＢＧＡパッケージ
１０９  はんだボール
１１１  ハウジング
１１２，１１３  開口部
１１４  接触子
１１５，１１６  接触部
１１７  コイルばね
１１８  ＢＧＡパッケージ
１１９  はんだボール
【図１】
2014135171.tif 000003
【図２】
2014135171.tif 000004
【図３】
2014135171.tif 000005
【図４】
2014135171.tif 000006
【図５】
2014135171.tif 000007
【図６】
2014135171.tif 000008
【図７】
2014135171.tif 000009
【図８】
2014135171.tif 000010
【図９】
2014135171.tif 000011
【図１０】
2014135171.tif 000012
【図１１】
2014135171.tif 000013
【図１２】
2014135171.tif 000014
【図１３】
2014135171.tif 000015
【図１４】
2014135171.tif 000016
【図１５】
2014135171.tif 000017
【図１６】
2014135171.tif 000018
【図１７】
2014135171.tif 000019
【図１８】
2014135171.tif 000020
【図１９】
2014135171.tif 000021
【図２０】
2014135171.tif 000022
【図２１】
2014135171.tif 000023