(57)【要約】      （修正有）【課題】  単純な構造で、安価で、長期間の使用に耐え、精度の高い機械的及び電気的接触を達成する。【解決手段】  上部ハウジング部１２と下部ハウジング部１４とを、対向させて配置固定せしめると、第一の孔１８と第二の孔２６とが連なって形成される貫通孔は、第二の孔構成部２２と第二の孔構成部３０とで形成されるコブ状の中空空間とより小さな径を有して比較的長いトンネル状空間の形となる。第一バネ部５２は電子デバイス端子にスプリング１６を押し付ける荷重を設計段階でコントロールでき、良好な電気的接触を得られる。第二バネ部５６は、機器試験装置のボード側４８にスプリング下部３６を押し付ける荷重を発生させ、ハウジングと機器試験装置のボードとを常に一定の荷重でボードに押し付け良好な電気的接触が可能となる。【選択図】    図２
2006153529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスを試験する場合に使用される電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具であって、該接続用器具は
(1)  複数の孔を備えているハウジング部、及び
(2)  複数の接触用要素
を有しており、
(a)  該ハウジング部の孔のそれぞれは、該ハウジング部の第一の面とそれとは反
対の側にある第二の面との間に貫通するようにのびているもので、且つ、第一の面と第二の面との間に第一の孔構成部、それに連なるコブ状に径の大きくなった中空空間部、そしてそれに連なる第二の孔構成部を有しているものであり、
(b)  該接触用要素のそれぞれは、該ハウジング部に空けられた孔部の中に配置さ
れているものであり、
(c)  それぞれの接触用要素は、導電性を有する材料からなる螺旋状に巻かれたス
プリング構造のものであり、該スプリング構造体の第一エンド部側にある第一バネ部は該ハウジング部の電子デバイス端子側の第一の孔構成部に位置し、一方、該スプリング構造体の反対側の第二エンド部側にある第二バネ部は該ハウジング部のDUTボード側の第二の
孔構成部に位置しているものであり、該スプリング構造体の第一エンド部と該スプリング構造体の反対側の第二エンド部との間にはバルブ部があり、該第一バネ部は該バルブ部より電子デバイス端子側に位置し、一方、該第二バネ部は該バルブ部よりDUTボード側に位
置し、且つ、該バルブ部は該コブ状に径の大きくなった中空空間部に位置するようにその構造が形成されているもので、
(d)  使用状態では、該第一エンド部は試験下にある電子デバイスのデバイス端子
と接触してそれと電気的な接続をなしており、該第二エンド部はテストボードの試験用接触部と電気的な接続をなしている
ことを特徴とする相互接続用器具。
【請求項２】
該ハウジング部は第一ハウジング部と該第一ハウジング部に固定することのできる第二ハウジング部とを含んだもので、該第一ハウジング部は第一の孔構成部及び該第一の孔構成部より大きな径を有している第二の孔構成部を有し、該第二ハウジング部は該第一ハウジング部の第二の孔構成部と実質的に等しい径を有している第一の孔構成部及び該第二ハウジング部の該第一の孔構成部より小さな径を有している第二の孔構成部を有していることを特徴とする請求項１記載の相互接続用器具。
【請求項３】
それぞれの孔部にあるコブ状に径の大きくなった中空空間部は、使用中にはスプリング構造体のバルブ部を収容して保持していることを特徴とする請求項１記載の相互接続用器具。
【請求項４】
該スプリング構造体は該第一エンド部とそれとは反対側の第二エンド部との間のほぼ中ほどにバルブ部を有しているものであることを特徴とする請求項１〜3のいずれか一記載
の相互接続用器具。
【請求項５】
電子デバイス試験用電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具に使用される接触用要素であって、該接触用要素は導電性を有する材料からなる螺旋状に巻かれたスプリング構造のものであり、
(a)  該スプリング構造体の第一エンド部と該スプリング構造体の反対側の第二エ
ンド部との間にはバルブ部があり、該スプリング構造体は第一エンド部とそれに連なる第一のスプリング部、次にバルブ部、そして第二のスプリング部が存在して第二エンド部となっているもので、
(b)  該第一のスプリング部及び該第二のスプリング部のそれぞれにはバネ部を有
するようにその構造が形成されている
ことを特徴とする電子デバイス試験用相互接続用器具に使用される接触用要素。
【請求項６】
該バルブ部は、該第一のスプリング部及び該第二のスプリング部の直径より大きな最大直径を有するものであり、ハウジングの孔部のそれぞれにあるコブ状に径の大きくなった中空空間部内に収容された場合に当該空間部内に保持できるものであることを特徴とする請求項５記載の接触用要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスを試験する場合に使用される電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具並びに該相互接続用器具と一緒に使用する接触用要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスは、その製造工程のさまざまな段階で半導体試験が必要である。それぞれの電子デバイスは、個別に試験されて、それが正常に機能することを確認する必要がある。マイクロチップ技術の発達並びに超小型である携帯型電子機器の発達とともに、これら電子デバイスはマイクロ化されるばかりでなく、高性能化、複雑化が進んでおり、さらに安価に生産提供することも求められている。しかし、一方では、そうした電子デバイスを安いコストで高速に、そして高精度にテストしていくことが重要となってきている。
電子デバイスを試験するためには、被試験体である電子デバイスと自動試験装置との間に一時的に電気的コンタクトを確立せしめることが必須となる。
【０００３】
被試験デバイス(Device Under Test: DUT)を試験する場合に、当該電子デバイスにつき所定の試験を行うことができるように構成せしめられている試験用ボード（テストボード、あるいはDUTボード）と当該被試験体である電子デバイスとを電気的に接続するために使用される相互接続用器具が知られている。
そうした公知の相互接続用器具は、基本的には、複数の孔部（一般的には貫通穴、又はトンネル）を有しているハウジングの形状をしたものであって、そのそれぞれの孔部は該ハウジングの表面であってある表面とそれとは反対側に位置する表面との間の全てにまたがるようにのびて存在しており、そして該孔部のそれぞれには一個の接触用要素（コンタクト・エレメント）が入れられており、該接触用要素は該ハウジングの外側の方向にむかって弾性的にバイアス化せしめられている一個又はそれ以上のピンを有しているようなものである。一般的には、該接触用要素としてはポゴピンタイプのものが知られている。
【０００４】
使用状態にあるときには、電子デバイス及びDUTボードは該ハウジングに関して、該ピンが被試験電子デバイス及びDUTボード上のそれぞれの接触部（端子）と電気的に接触するように配置せしめられる。そして、所要の電気的接触が、被試験電子デバイス及びDUTボード間に形成される。
こうした試験作業はオートメーション化されたシステムによって行われている。
電子デバイスとしては、その用途に応じてそのサイズも形状も様々なものが生産され、その電気接点の形態も数も様々なものが存在することから、それらの多種類の形状に対応することが容易に可能なものであってコスト的にも安価で且つ構造の簡単な相互接続用器具が求められている。
【０００５】
電子回路（エレクトロニック・サーキット）が小さくなればなるほど接触用要素の直径を小さくしなければならない。電子デバイスの端子接触部の大きさ（面積）は、それに限定されるわけではなく大きな場合もあるが、ある場合には、髪の毛の太さあるいはそれより小さなものである場合もあり、今後、ノートパソコン、デジタルカメラ・ハンディビデオ、携帯電話などの電子機器の更なる小型化とともに、さらにより小さなものとなることも予想される。また、端子接触部の間のピッチもより緻密なものとなることから、それにも対応できるものでなければならない。このことは、僅かな埃やゴミ、削りカスなどもそれが存在したりあるいは生ずるとそれが問題となることを意味している。例えば、下記するように繰り返してそれぞれ被検査体である異なった電子デバイスと接触する側では、該繰り返し処理に伴い埃やゴミ、削りカスなどの妨害を受けやすいという危険が高くなるのでその接触面をできるだけ確保することが望まれるが、実際には電子デバイスの接点間のピッチ間隔が緻密化しているのですべての条件を満足しながらこれら要求を満たすことは困難である。
さらに、ある種の用途、例えば、集積回路を高い周波数でテストを行わなければならないような場合、試験下にある電子デバイスと試験用ボードとの間の接触部の長さをできるだけ短くすることが望まれる。
【０００６】
電子デバイスを試験する場合には、該相互接続用器具は機械的及び電気的な許容誤差を厳密に維持しながら、非常に多数の繰り返し動作（微小である電子デバイスの挿入などによるセットすることと取り外し）に耐えなければならないし、セット時には、損傷を防止する一方で、接点に均一なコンタクト・フォースを与える必要もある。微細な部品を使用して、繰り返し動作による負荷があっても、ヘタリなどを起こすことがなく、簡単な構造で且つ安定して弾性力を発揮する構造のものを提供する必要がある。
さらに、接触用要素のうちの接触ピンの直径を小さくすることを進めていくと、試験下にある電子デバイス上の電気端子や試験用ボード上の電気接触部にダメージを引き起こすというリスクが大きくなるといった問題がある。また、繰り返し動作によって、削り屑などが生じた場合には、それが妨害物となる恐れがあり、電子デバイス試験システムの基本設計はフェイルセーフの思想に立脚することから、こうした問題を生じ難い性質並びに構造のものとする必要がある。
本発明者は、こうした問題を解決する、より単純化された構造を有しながら、一方で精度の高い機械的及び電気的接触を達成するための接続用器具及びそのための接触用要素を開発提供している〔特許文献１: WO 2004/075354 A1〕が、さらにより改良されたものの提供が必要とされている。
【０００７】
【特許文献１】WO 2004/075354 A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
オートメーション化されたシステムによって行われる電子デバイスの試験操作では、機械的及び電気的な許容誤差を厳密に維持しながら該相互接続用器具は非常に多数の繰り返し動作（微小である電子デバイスの挿入などによるセットすることと取り外し）を受けることになるが、該繰り返し動作により、特に、DUTボード側では接触箇所のうち同一の場所が繰り返し負荷を受けたり、負荷がなくなる状態となることとなり、試験作業の経過とともに、接点が繰り返しの負荷と負荷の開放により削られたり掘られるなどして、最終的に、接触不良をきたす恐れがある。上記したように、接触用要素のうちの接触ピンの直径を小さくすることを進めていくと、より試験用ボード上の電気接触部にダメージを引き起こすリスクが大きくなるといった問題がある。こうした問題を解決する、より単純化された構造を有しながら、安価であって、一方で長期間の使用に耐え、あるいは耐久性に優れた、精度の高い機械的及び電気的接触を達成するための接続用器具及びそのための接触用要素を開発提供することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電子デバイスを試験する場合に使用される電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具であって電子デバイス端子側の電気的接続を保持するため接触部に負荷される荷重とDUTボード側の電気的接続を保持するため接触部に負荷される荷重とを、互いに独立して制御することを可能にする一方で、きわめて少ない部品数で且つ簡単な構造でそれを達成するものである。また、本発明は、電子デバイスを試験する場合に使用される電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具に使用されて有用な接触用要素であって、電子デバイス端子側の電気的接続を保持するため接触部に負荷される荷重とDUTボード側の電気的接続を保持するため接触部に負荷される荷重とを、互いに独立して制御することを可能にする一方で、きわめて簡単な構造でそれを達成するものである。
本発明の第一の特徴によれば、電子デバイスを試験する場合に使用される電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具であって、該接続用器具は
(1)  複数の孔を備えているハウジング部、及び
(2)  複数の接触用要素
を有しており、
(a)  該ハウジング部の孔のそれぞれは、該ハウジング部の第一の面とそれとは反対の側にある第二の面との間に貫通するようにのびているもので、且つ、第一の面と第二の面との間に第一の孔構成部、それに連なるコブ状に径の大きくなった中空空間部、そしてそれに連なる第二の孔構成部を有しているものであり、
(b)  該接触用要素のそれぞれは、該ハウジング部に空けられた孔部の中に配置されているものであり、
(c)  それぞれの接触用要素は、導電性を有する材料からなる螺旋状に巻かれたスプリング構造のものであり、該スプリング構造体の第一エンド部側にある第一バネ部は該ハウジング部の電子デバイス端子側の第一の孔構成部に位置し、一方、該スプリング構造体の反対側の第二エンド部側にある第二バネ部は該ハウジング部のDUTボード側の第二の孔構成部に位置しているものであり、該スプリング構造体の第一エンド部と該スプリング構造体の反対側の第二エンド部との間にはバルブ部があり、該第一バネ部は該バルブ部より電子デバイス端子側に位置し、一方、該第二バネ部は該バルブ部よりDUTボード側に位置し、且つ、該バルブ部は該コブ状に径の大きくなった中空空間部に位置するようにその構造が形成されているもので、
(d)  使用状態では、該第一エンド部は試験下にある電子デバイスのデバイス端子と接触してそれと電気的な接続をなしており、該第二エンド部はテストボードの試験用接触部と電気的な接続をなしている
ことを特徴とする相互接続用器具が提供される。
【００１０】
好ましい態様では、該ハウジング部は第一ハウジング部と該第一ハウジング部に固定することのできる第二ハウジング部とを含んだもので、該第一ハウジング部は第一の孔構成部及び該第一の孔構成部より大きな径を有している第二の孔構成部を有し、該第二ハウジング部は該第一ハウジング部の第二の孔構成部と実質的に等しい径を有している第一の孔構成部及び該第二ハウジング部の該第一の孔構成部より小さな径を有している第二の孔構成部を有しているものである。
好ましくは、それぞれの孔部にあるコブ状に径の大きくなった中空空間部は、使用中にはスプリング構造体のバルブ部を収容して保持している。
好ましくは、該スプリング構造体は該第一エンド部とそれとは反対側の第二エンド部との間のほぼ中ほどにバルブ部を有しているものである。
【００１１】
本発明の第二の特徴によれば、電子デバイス試験用電子デバイス端子-DUTボード間相互接続用器具に使用される接触用要素であって、該接触用要素は導電性を有する材料からなる螺旋状に巻かれたスプリング構造のものであり、
(a)  該スプリング構造体の第一エンド部と該スプリング構造体の反対側の第二エンド部との間にはバルブ部があり、該スプリング構造体は第一エンド部とそれに連なる第一のスプリング部、次にバルブ部、そして第二のスプリング部が存在して第二エンド部となっているもので、
(b)  該第一のスプリング部及び該第二のスプリング部のそれぞれにはバネ部を有するようにその構造が形成されている
ことを特徴とする電子デバイス試験用相互接続用器具に使用される接触用要素が提供される。
好ましい態様では、該バルブ部は、該第一のスプリング部及び該第二のスプリング部の直径より大きな最大直径を有するものであり、ハウジングの孔部のそれぞれにあるコブ状に径の大きくなった中空空間部内に収容された場合に当該空間部内に保持できるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子デバイスと試験装置のボードとの間の相互接続用器具並びに該相互接続用器具と一緒に使用する接触用要素（スプリング構造体）により、電子デバイスに負荷される荷重と機器試験装置のボードに負荷される荷重とを、互いに独立してそれを制御することを可能にするので、機器試験装置のボード側では長期間安定した電気的接続を確保できる一方、電子デバイス側では生産性に優れた確実な電気的接続を達成することが可能となる。しかも、極めて簡単な構造を有する部品から構成することができるので、安価に提供できるだけでなく、安定した電子デバイス試験の環境を提供でき、さらに多様な電子デバイスの仕様にも簡単に対応可能である。
特に、試験装置のボードと接する側では、一旦該相互接続用器具を試験装置のボードに固定すれば、被試験電子デバイスをセットする操作に無関係に一定の荷重で電気的接触が保たれたものとなっているので、繰り返し荷重に起因する試験装置のボード側の損傷の発生、接触不良などの発生の心配が少なくなり、安いコストで高速に、安定してそして高精度にテストしていくことが可能となる。また、電子デバイス端子側では、試験装置のボードと接する側に関係なく、設計段階で荷重をコントロールできるので、良好な電気的接触を得られるようにすることが簡単となる。本発明の該相互接続用器具並びに接触用要素（スプリング構造体）は、構造がきわめて簡単である一方で、複数の背反する機能を同時に満足することを可能にする。そして、集積された配置とされた端子を有する電子デバイスに適用されて優れた耐久性を提供するなど有利な作用効果を得ることを可能にする。
本発明のその他の目的、特徴、優秀性及びその有する観点は、以下の記載より当業者にとっては明白であろう。しかしながら、以下の記載及び具体的な実施例等の記載を含めた本件明細書の記載は本発明の好ましい態様を示すものであり、説明のためにのみ示されているものであることを理解されたい。本明細書に開示した本発明の意図及び範囲内で、種々の変化及び／又は改変（あるいは修飾）をなすことは、以下の記載及び本明細書のその他の部分からの知識により、当業者には容易に明らかであろう。本明細書で引用されている全ての特許文献及び参考文献は、説明の目的で引用されているもので、それらは本明細書の一部としてその内容はここに含めて解釈されるべきものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明につき、添付図面を参照しながら説明するが、これは単に具体的な例として示すだけのものである。本具体例は単に本発明の説明のため、その具体的な態様の参考のために提供されているものである。これらの例示は、本願で開示する発明の範囲を限定したり、あるいは制限することを表すものではない。本発明では、本明細書の思想に基づく様々な実施形態が可能であることは理解されるべきである。
図面を参照してみると、図１及び図２においては電子デバイスを試験する場合に使用するための相互接続用器具(10)の一部が示されている。本発明で「電子デバイス」とは、IC又はチップなどがパッケージ化されている電子部品や電子デバイス（エレクトロニック・デバイス）を含んでいてよく、IC又はチップなどを含めてもよく、特に好適に本発明の相互接続用器具を使用してテストされることのできるものとしては、ICパッケージであり、半導体集積回路の構成部品を配線、接続、保護するための外部導線を有する容器が挙げられる。本発明の器具を使用して所定の作用効果が得られるものは制限なく含まれてもよい。ここでチップとは、受動・能動素子もしくは集積回路が作りつけられた半導体もしくは絶縁物の細片を指している。該相互接続用器具(10)はハウジングを有するもので、本例では上部ハウジング部(12)と下部ハウジング部(14)とを有しており、何か適切な方法で、例えば、ネジを使用することによりそれらは結合せしめられている。そして、螺旋状（あるいはコイル状）に巻かれたスプリング構造の接触用要素(16)が、複数、該ハウジング(12,14)内に配置されている。図３及び図４にはスプリング構造の接触用要素(16)の具体例の一つ、すなわち、代表的なスプリング構造体(16)が示されているが、接触用要素はこれに限定されず、同様な機能及び構造要素を有するものはすべて包含されてよい。
図１及び図２においては相互接続用器具(10)の一部が示されていて、スプリング構造体も４つ図示されているだけであるが、実際には、任意の数のスプリング構造体があってよい。該スプリング構造体は一次元的あるいは二次元的に如何なる形状をしたハウジング内に配置せしめられていてもよい。本例では、該スプリング構造体(16)は四角い形状あるいは円盤状をした板状のハウジング内に配置せしめられている。また、該ハウジングの形状は、円盤状をした板状のものであってもよい。
【００１４】
図２より明らかなように、該上部ハウジング部(12)は第一の孔（穴又は開口トンネル）(18)を有している。該第一の孔(18)は、通常、複数存在しており、普通、被検査体である電子デバイスに設けられている所定の接触部（接点、あるいは端子）の数だけ存在しているが、その数は任意であってよい。該第一の孔(18)のそれぞれは、試験を受けるべき電子デバイス(42)の配置される側から、井戸あるいはシャフトのように比較的長くのびている第一の孔構成部(20)と、該第一の孔構成部(20)に比してより大きな径を有しているが、該第一の孔構成部(20)と比較して短くのびている第二の孔構成部(22)とを含んでいる。典型的には、該第一の孔(18)の電子デバイス側開口の形状は普通の円形のものであって、したがって、該第一の孔構成部(20)は円筒状のトンネルとなっている。該第一の孔構成部(20)と該第二の孔構成部(22)との間には肩部（ショルダー部）(24)が存在している。本肩部(24)は、直線状の断面を持つものであってもよいし、弓形あるいは円形や楕円状の断面形状を示すようにされていてもよい。該第一の孔(18)の軸を含む断面で切断した場合の該第二の孔構成部(22)全体の断面は、おおよそ、ベル形、逆カップ型、逆お椀形、半円形、半楕円形などから選択された形態であることが可能であり、要するに、下記で記載するが、スプリング構造体のコブ状に成形された部分を保持することが可能なものとなっていればよい。こうした目的を達成できれば、その形状は特に限定されない。
【００１５】
一方、該第一の孔構成部(20)においては、該第一の孔(18)の軸方向に一定の長さを有していて、スプリング構造体(16)の弾性反発力発揮領域を十分に収容可能としてあり、さらにスプリング構造体(16)との間にも一定の隙間を有し、試験を受けるべき電子デバイス(42)をセットした場合にかかる荷重が、該第一の孔構成部(20)に位置するスプリング構造体(16)の第一のスプリング部(57)（例えば、第一バネ部(52)）に妨害を与えることなく負荷されるようになっている。代表的には、該第一の孔構成部(20)は円筒状のトンネル形態をして該第二の孔構成部(22)に連なっている。
【００１６】
該下部ハウジング部（14）も第二の孔（穴又は開口トンネル）(26)を有している。該第二の孔(26)も、通常、複数存在しており、当該上部ハウジング部(12)に設けられた第一の孔(18)に対応する位置で且つ相当する数だけ存在しており、したがって、普通、被検査体である電子デバイスに設けられている所定の端子の数だけ存在しているが、その数は任意であってよい。
該第二の孔部(26)のそれぞれは、試験を受けるべき電子デバイス(42)の配置される側から、前記上部ハウジング部(12)に設けてある第二の孔構成部(22)のDUTボード(48)側開口部の径に実質的に等しいサイズの径を持って開口している第一の孔構成部(28)と、該第一の孔構成部(28)に比してより小さな径を有しているが、該第一の孔構成部(28)と比較して、井戸あるいはシャフトのように比較的長くのびている第二の孔構成部(30)とを含んでいる。典型的には、該第二の孔(26)のDUTボード側開口(19)の形状は普通の円形のものであって、したがって、該第二の孔構成部(30)は円筒状のトンネルとなっている。該第一の孔構成部(28)と該第二の孔構成部(30)との間には肩部（ショルダー部）(32)が存在している。本肩部(32)は、上記肩部(24)と同様に、直線状の断面を持つものであってもよいし、弓形あるいは円形や楕円状の断面形状を示すようにされていてもよい。
【００１７】
該第二の孔部(26)の軸を含む断面で切断した場合の該第一の孔構成部(28)全体の断面は、おおよそ、上部ハウジング部(12)と下部ハウジング部（14）との接する面に関して前記第二の孔構成部(22)の場合と対称的な形状であってよく、例えば、ベル形、カップ型、お椀形、半円形、半楕円形などから選択された形態であることが可能であり、要するに、下記で記載するが、スプリング構造体のコブ状に成形された部分（バルブ部）を保持することが可能なものとなっていればよい。こうした目的を達成できれば、その形状は特に限定されない。
一方、該第二の孔構成部(30)においては、該第二の孔(26)の軸方向に一定の長さを有して、スプリング構造体(16)の弾性反発力発揮領域を十分に収容可能としてあり、さらにスプリング構造体(16)との間にも一定の隙間を有し、DUTボード(48)にセットした場合にある一定以上の荷重が、該第二の孔構成部(30)に位置するスプリング構造体(16)の第二のスプリング部(58)（例えば、第二バネ部(56)）に妨害を与えることなく負荷されるようになっている。代表的には、該第二の孔構成部(30)は円筒状のトンネル形態をして該第一の孔構成部(28)に連なっている。
【００１８】
かくして、上部ハウジング部(12)と下部ハウジング部（14）とを、そこに空けられている孔を対向させて接して配置固定せしめると、該第一の孔(18)と該第二の孔(26)とが連なって形成される貫通孔は、該第二の孔構成部(22)と該第二の孔構成部(30)とで形成されるコブ状（あるいはバルブ状）の中空空間とそれに連なるより小さな径を有している井戸あるいはシャフトのように比較的長くのびているトンネル状空間の形となる。代表的には、該トンネル状空間は、円筒である。本例では、該ハウジング(12, 14）に設けられたスプリング構造体(16)を入れるための孔（貫通孔）は、電子デバイス(42)側とDUTボード(48)側とのほぼ中間の位置に当該コブ状（あるいはバルブ状）の中空空間が位置するように設計されている。該貫通孔(20, 24, 22, 28, 32, 30)において、通常、該バルブ状の中空空間(24, 22, 28, 32)の軸方向の長さ（該貫通孔の軸方向でのその長さ）は、第一の孔構成部(20)や第二の孔構成部(30)の軸方向の長さよりも短いものであり、例えば、代表的な場合では、第一の孔構成部(20)や第二の孔構成部(30)の軸方向の長さのおおよそ1/2程度のものとすることができ、好ましい場合もある。
【００１９】
螺旋状（あるいはコイル状）に巻かれたスプリング構造体(16)のそれぞれは、試験を受けるべき電子デバイス(42)の配置される側から、第一の端の部分（第一エンド部）(34)と、それとは反対の側にある第二の端の部分（第二エンド部）(36)とを含んでおり、さらに第一エンド部(34)と第二エンド部(36)との中間部位にはフシ状あるいはコブ状に太くなった部分（バルブ部）(54)を有している。図３には、第一エンド部(34)の上方より第二エンド部(36)側を眺めた場合のスプリング構造体(16)の外観（平面図）が示されている。また、図４は、スプリング構造体(16)の螺旋軸方向に対して垂直な方向から眺めた側面の外観（側面図）を示すものである。
スプリング構造体(16)は、上部ハウジング部(12)の第一開口部(18)を形成している第一の孔構成部(20)より大きく且つ該第二の孔構成部(22)より小さい直径のバルブ部(54)を有している。本構造によりスプリング構造体(16)は上部開口部(18)側から抜くことはできない。さらに、該スプリング構造体(16)のバルブ部(54)は、下部ハウジング部(14)の第一の孔構成部(28)より小さく且つ第二開口部(19)を形成している第二の孔構成部(30)より小さい直径となっている。ハウジングの中空空間部にスプリング構造体(16)のバルブ部(54)がフィットしているため、スプリング(16)がハウジング(12, 14)から抜け落ちることはない。
【００２０】
該スプリング構造体(16)は、該バルブ部(54)より第一エンド部(34)側に位置する第一バネ部(52)と該バルブ部(54)より第二エンド部(36)側に位置する第二バネ部(56)とを少なくとも有している。この第一バネ部(52)と第二バネ部(56)は、それぞれ独立したバネ特性、すなわちひずみによる力に応じた弾性力を発揮するという特性を有している。代表的には、該第一バネ部(52)と第二バネ部(56)は、押しバネ（あるいは圧縮バネ）のように形状が一定の力で変形を加えられても、もとの形状に復元する機能、いわゆる「ばね性」をもつもので、いわゆる素材が丸線で螺旋形状を有する金属製の機械要素と実質的に同じものあるいは同一の働きを有するものであって、押して使うものを指してよい。
該スプリング構造体(16)において、通常、該バルブ部(54)の軸方向の長さ（該スプリング構造体(16)の軸方向でのその長さ）は、第一のスプリング部(57)や第二のスプリング部(58)の軸方向の長さよりも短いものであり、例えば、代表的な場合では、第一のスプリング部(57)や第二のスプリング部(58)の軸方向の長さは、該バルブ部(54)の軸方向の長さのおおよそ1.2〜5.5倍程度、ある場合にはおおよそ1.4〜4.5倍程度、別の場合にはおおよそ1.6〜4.0倍程度、好ましくはおおよそ1.8〜3.5倍程度であり、より好ましくは2.0〜3.25倍程度のものであってよく、好ましい場合もある。
【００２１】
本例では、螺旋状に巻かれたスプリング構造体(16)のそれぞれは、試験を受けるべき電子デバイス(42)の配置される側から、電子デバイス(42)の端子(44, 45)と接して、DUTボード(48)側への力が負荷されることのできる第一エンド部(34)、それに連なる第一コイル部(51)と、次にそれに連続する第一バネ部(52)、さらにそれに連なる第二コイル部(53)となり、次にバルブ部(54)となっており、該第一バネ部(52)と第二コイル部(53)からなる領域は普通の一定した直径を有する螺旋状に巻かれたスプリング構造とされている。そして、該スプリング構造体(16)のバルブ部(54)から、さらにDUTボード(48)側へ、第三コイル部(55)、そしてそれに連なる第二バネ部(56)があり、最後に第二エンド部(36)となっている。
【００２２】
図1〜５、図7及び8に示された例では、該第一コイル部(51)は、該第一エンド部(34)からDUTボード(48)側へ遠ざかるにつれてその直径がスプリング構造体(16)の軸中心側に小さくなるようになっている第一のスプリング部と、普通に一定した直径を有するスプリング部(該第一バネ部(52)や第二コイル部(53)と実質的に同一の直径を有する部位)とを有している。本例では、該第一のスプリング部は、一般的なカップのような形状になっている。一方、図６に示す例から明らかなごとく、該第一コイル部(51)は、普通に一定した直径を有するスプリング部(該第一バネ部(52)や第二コイル部(53)と実質的に同一の直径を有する部位)がそのまま該第一エンド部(34)まで続くようになった形状のものであってもよい。
該スプリング構造体(16)では、第一コイル部(51)、第二コイル部(53)、バルブ部(54)、及び第三コイル部(55)の螺旋においては、隣接する素材（線材、例えば、丸線）の間に実質的に間隔がなく（線材の隣接する螺旋間に実質的な隙間がなく）、該スプリング構造体(16)の軸線方向に対して横向きの力に対してはいくぶんかの変形は可能であるが、該軸線方向への力に対しては、当該負荷される力をバネ部にほぼそのまま伝達するような機能を果たすものであってよく、また好ましい場合がある。
該スプリング構造体(16)は、高い導電性があるように形成されている。本例では、該スプリング構造体は、金メッキされた金属であって、弾性を有する金属から作られている。
【００２３】
本発明の相互接続用器具(10)を組み立てるためには、螺旋状に巻かれたスプリング構造体(16)のそれぞれを、まず、下部ハウジング(14)の第二の孔(26)に挿入し、該第二のスプリング部(58)を該第二の孔(26)のうちの第二の孔構成部(30)を貫通するようにして、第二開口(19)から、第二エンド部(36)が突き出ている(56a)ようにする。次に、該上部ハウジング部(12)を該下部ハウジング部(14)の上に配置して、それぞれの第一のスプリング部(57)が第一の孔(18)のうちの第一の孔構成部(20)の中をのびていって、第一の開口(18)から、第一エンド部(34)が突き出ている(51a)ようにする。該上部ハウジング部（12）に設けられた肩部（24）によってスプリング構造体(16)のバルブ部(54)がそこに相対して保持されるようになっている。同様に、該下部ハウジング部（14）に設けられた肩部（32）によってスプリング構造体(16)のバルブ部(54)がそこに相対して保持されるようになっている。次に、該上部ハウジング部(12)と該下部ハウジング部(14)とは何らかの適切な方法で、例えば、ネジを使用して、互いに固定される。
特に図４より明らかなように、スプリング構造体(16)は、そのうちのバルブ部(54)が第一のスプリング部(57)並びに第二のスプリング部(58)に比してより大きな直径を持つようなものであり、それはより大きな径を有しているハウジングの孔部空間に配置されている。そして、一旦、上部ハウジング部(12)と下部ハウジング部(14)とが一緒になるように固定されると、該スプリング構造体(16)はハウジングの所定位置に保持されることとなっている。
【００２４】
使用時の本発明の相互接続用器具(10)については、図５及び図７〜８にそれが示されている。
図５に示されているように、通常、組み立てられた相互接続用器具(10)は、該スプリング構造体(16)〔下部ハウジング部(14)の第二の孔構成部(30)を通ってのびてきている〕の第二エンド部(36)が機器試験装置のDUTボード(48)の接触部(46)に接触して、電気的に導通可能とされている。本機器試験装置のDUTボード(48)の接触部(46)は、該第二エンド部(36)と電気的に接触しているように、どのような方法で維持されていてもよく、例えば、ピンやネジを配設して該相互接続用器具(10)をDUTボード(48)に固定することによりそれが達成されていてよく、またそうすることは好ましい。該相互接続用器具(10)が該DUTボード(48)に固定された場合、スプリング構造体(16)はその第二のスプリング部(58)側に位置する第二バネ部(56)により、第一のスプリング部(57)側とは実質的に独立して、DUTボード(48)側に押し付ける荷重を発生させる。そして該荷重は、おおよそ、常に一定とすることが可能となっている。
【００２５】
電子デバイス(42)のテスト、例えば、集積回路のテストを行うためには、電子デバイス(42)を本相互接続用器具(10)に係合せしめ、当該電子デバイス(42)のデバイス端子(44、図７では45)を第一の孔(18)から出ているスプリング構造体(16)の第一エンド部(34)側に接触せしめ、さらにその当該デバイス端子(44)を押し下げる方向に（DUTボード(48)側へ）圧縮力を負荷せしめて、該第一のスプリング部(57)と電気的に接続せしめる。
試験を受けるべき電子デバイス(42)をセットすると、電子デバイス(42)の端子(44、図７では45)はスプリング構造体(16)の第一エンド部(34)をDUTボード(48)側に押すこととなり、該第一のスプリング部(57)側に位置する第一バネ部(52)により第一エンド部(34)を電子デバイス(42)の端子(44、図７では45)に押し付ける荷重を発生させる。スプリング構造体(16)のバルブ部(54)とハウジングのコブ状の中空空間(22,24,28,32)とが相互に働いてバルブ部(54)の位置を規制するため、第一のスプリング部(57)側と第二のスプリング部(58)側は、それぞれ実質的に独立して、負荷される荷重に対してバネ性を発揮する。
【００２６】
かくして、第一バネ部(52)は電子デバイス端子(42, 44)にスプリング(16)を押し付ける荷重を発生させるためだけにあるため、設計段階で荷重をコントロールできる。その結果、良好な電気的接触を得られる。一方、第二バネ部(56)は、機器試験装置のボード側(48)にスプリング下部(36)を押し付ける荷重を発生させるもので、ハウジング(12, 14)と機器試験装置のボード(48)とが互いに結合固定せしめられると、スプリング(16)は第二バネ部(56)により常に一定の荷重でボードに押し付けられ良好な電気的接触が可能となる。
【００２７】
電子デバイスのデバイス接触部（接点あるいは端子）については、当該分野でその標準化が試みられており、例えば、社団法人電子情報技術産業協会(Japan Electronics Information Technology Industries Association; JEITA)によりその規格が公表されている。当該規格は、インターネットのホームページ HYPERLINK "http://www.jeita.or.jp/" http://www.jeita.or.jp/  を閲覧することにより知ることができる。代表的な規格としては、例えば、ED-7311-3A:集積回路パッケージ個別規格（1.0mmピッチ T-BGA）制定・改正確認年月:1997.08・1999.04、ED-7311-4A:集積回路パッケージ個別規格（1.27mmピッチ T-BGA）制定・改正確認年月:1997.08・1999.04、ED-7311-5A:集積回路パッケージ個別規格（SRAM/Flash用FBGA）制定・改正確認年月:1998.04・2000.02などにボール端子パッケージの規格をみることができるし、ED-7311-22: 集積回路パッケージ個別規格（P-QFN）制定・改正確認年月:2002.04などにパッケージ埋め込み型端子の規格をみることができるが、これらに限定されず本発明の技術が適用可能であり所要の目的・作用効果の得られるものであれば適宜使用可能である。ＩＣ・パッケージの外部導線部分のサイズは、数ミリ〜数十ミクロンに渡るものすべてを対象にしてよく、それらは目的・用途により、サイズ的にはかなり広範囲、且つ、多種類にまたがるものも包含する。従って、本発明では、これら全てのものを対象としてよく、ホーム・エレクトロニクスを中心とした家電製品の内、軽薄短小化に向かう製品に対応した微細化されたＩＣ・パッケージに対応可能な相互接続用器具を含めている。
【００２８】
本発明のスプリング構造体(16)のサイズ、さらには各構成部のサイズ並びに相互の比率は、要求される性状、荷重（＝スプリングの"タワミ"）に依りそれを変えることがなされる。また、特に、本発明のスプリング構造体(16)のバルブ部のサイズ及び位置は、顧客などの使用者が要求する荷重（＝スプリングの"タワミ"）に依り異なり、よって、要求を満足するようにそれぞれ変えることができる。本発明のスプリング構造体(16)の代表的なものでは、これに限定されるものではないが、その螺旋状（あるいはコイル状）に巻かれた金属製丸線の軸線方向の長さは、例えば、おおよそ1.0〜5.0mm、ある場合にはおおよそ1.5〜4.0mmあるいは2.0〜3.0mmである。ある典型的な具体例では、本発明のスプリング構造体(16)は、ワイヤーの直径0.05mmの金メッキされたピアノ線を使用し、コイル状巻き線の軸線方向の全長でおおよそ2.5mmであり、（図４を参照して)第一コイル部(51)の軸線方向の長さ0.2mm、第一バネ部(52)の軸線方向の長さ0.5mm、第二コイル部(53)の軸線方向の長さ0.6mm、バルブ部(54)の軸線方向の長さ0.4mm、第三コイル部(55)の軸線方向の長さ0.65mm、そして第二バネ部(56)の軸線方向の長さ0.15mmで、第一エンド部(34)の螺旋の直径0.32mm、第一コイル部(51)の第一バネ部(52)側の螺旋の直径0.25mm、第一バネ部(52)の螺旋の直径0.25mm、第二コイル部(53)の螺旋の直径0.25mm、バルブ部(54)の螺旋の最大の直径を持つ部分0.42mmの直径、第三コイル部(55)の螺旋の直径0.25mm、そして第二バネ部(56)の螺旋の直径0.25mmである。
【００２９】
本発明のスプリング構造体(16)のサイズは、その軸線方向の全長に応じて適宜上記したような比率で構成することが可能であり、また螺旋の直径をある一定のサイズにしたまま、第一コイル部(51)、第一バネ部(52)、第二コイル部(53)、バルブ部(54)、第三コイル部(55)、そして第二バネ部(56)のそれぞれの軸線方向の長さの比率を変化させることを適宜おこなうことができる。本発明のスプリング構造体(16)を形成するに使用する丸線などの素材の直径などは、所要の目的に合致する限り限定されず、適宜適当なものを使用することが可能である。本発明のスプリング構造体(16)の代表的なものは、非常に微小のもので「マイクロスプリング」あるいは「マイクロスパイラル」(microspiral)と呼んでよい又は呼ばれるものである。
【００３０】
本発明では、第一バネ部(52)は、試験を受けるべき電子デバイスの端子にスプリング構造体上部(34)を押し付ける荷重を発生させるが、スプリング構造体のバルブ部はハウジングの孔のコブ状中空空間部で位置規制されており、その荷重が機器試験装置のボード側に強くかかることはない。一方、第二バネ部(56)は、機器試験装置のボード側(48)にスプリング構造体下部(36)を押し付ける荷重を発生させるが、これまた、スプリング構造体のバルブ部はハウジングの孔のコブ状中空空間部で位置規制されており、ハウジングと機器試験装置のボードとが互いに結合固定せしめられると、スプリング構造体は第二バネ部(56)により常に一定の荷重でボードに押し付けられていることとなる。
第一バネ部(52)は電子デバイス端子(42, 44)にスプリング(16)を押し付ける荷重を発生させるためだけにあるため、設計段階で荷重をコントロールできる。その結果、良好な電気的接触を得られる。
スプリングは上部ハウジング(12)よりわずかに試験を受けるべき電子デバイス(42)側にはみ出ており(51a)、同様に下部ハウジング(14)よりわずかに機器試験装置のボード(48)側にはみ出ている(56a)。スプリング上部(34)がハウジング上部よりはみ出ているため、試験を受けるべき電子デバイスの端子形状はボール形状(44)だけでなく、パッケージ埋め込み型端子などの平坦な端子形状(43)にも対応可能である。
【００３１】
本発明の電子デバイス試験に使用される電子デバイスと試験装置のボードとの間の相互接続用器具並びに該相互接続用器具と一緒に使用する接触用要素（スプリング構造体）においては、第一バネ部(52)は電子デバイス端子(42, 44)にスプリング(16)を押し付ける荷重を発生させるためだけにあるため、設計段階で荷重をコントロールできる。その結果、良好な電気的接触を得られる。
本発明の相互接続用器具並びに該接触用要素（スプリング構造体）では上部ハウジング(12)よりわずかに試験を受けるべき電子デバイス(42)側にはみ出ており(51a)、同様に下部ハウジング(14)よりわずかに機器試験装置のボード(48)側にはみ出ている(56a)ように簡単に構成できる。スプリング上部(34)がハウジング上部よりはみ出ている場合、それにより、試験を受けるべき電子デバイスの端子形状はボール形状(44)だけでなく、パッケージ埋め込み型端子などの平坦な端子形状(45)にも対応可能である。
【００３２】
本発明の相互接続用器具並びに該接触用要素（スプリング構造体）では該第一の孔(18)にデバイス端子(44)を配置せしめると当該スプリング構造体(16)を圧することになり、当該スプリング構造体(16)の一番上側の曲がっている部分を互いに接触せしめることになり、それにより該スプリング構造体(16)のうちの第一エンド部(34)と第二エンド部(36)との間の電気的な通路が短いものとなることも理解できよう。
それぞれのスプリング構造体(16)の第一のコイル部(51)の第一エンド部(34)側が、一般的なカップのような形状になっている場合、デバイス端子(44)にダメージを引き起こすようなことは従来の接触用要素に比して大きく減じられていることは理解できるであろう。
【００３３】
これは、使用状態にある間、デバイスの端子(44)は該第一のコイル部(51)の第一エンド部(34)側の部分に受け止められて、該デバイス端子は従来の接触用要素の場合のように尖ったピン部で接するものでないからである。また、該スプリング構造体(16)のうちの第二エンド部(36)は、螺旋状の形状をしているので、試験用ボードの接触部(46)にダメージを引き起こすようなことは従来の接触用要素に比して大きく減じられていることも理解できるであろう。これは、使用状態にある間、試験用ボードの接触部(46)は従来の接触用要素の場合のように尖ったピン部で接するものでないからである。
本発明の接触用要素は、電子デバイス端子側とDUTボード側とで互いに独立して負荷される荷重を制御することを可能にするが単一の部品からなるものであるので従来の接触用要素に比してその製造の困難性の程度やコストが大幅に低減せしめられている一方で機能的に優れていることは理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の電子デバイス試験に使用される電子デバイスと試験装置のボードとの間の相互接続用器具並びに該相互接続用器具と一緒に使用する接触用要素（スプリング構造体）においては、電子デバイスに負荷される荷重と機器試験装置のボードに負荷される荷重とを、互いに独立してそれを制御することを可能にしながら、極めて簡単な構造を有する部品から構成することができるので、安価に提供できるだけでなく、安定した電子デバイス試験の環境を提供でき、さらに多様な電子デバイスの仕様にも簡単に対応可能である。
特に、試験装置のボードと接する側では、一旦該相互接続用器具を試験装置のボードに固定すれば、被試験電子デバイスをセットする操作に無関係に一定の荷重で電気的接触が保たれたものとなっているので、繰り返し荷重に起因する試験装置のボード側の損傷の発生、接触不良などの発生の心配が少なくなり、安いコストで高速に、安定してそして高精度にテストしていくことが可能となる。また、電子デバイス端子側では、試験装置のボードと接する側に関係なく、設計段階で荷重をコントロールできるので、良好な電気的接触を得られるようにすることが簡単となる。
【００３５】
本発明の該相互接続用器具並びに接触用要素（スプリング構造体）は、構造がきわめて簡単である一方で、複数の背反する機能を同時に満足することを可能にするものであり、集積された配置とされた端子を有する電子デバイスに適用されて優れた耐久性を提供するなど有利な作用効果を得ることを可能にする。
本発明は、前述の説明及び実施例に特に記載した以外も、実行できることは明らかである。上述の教示に鑑みて、本発明の多くの改変及び変形が可能であり、従ってそれらも本件添付の請求の範囲の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の具体例の一つである相互接続用器具の一部の断面形状を模式的に示したものである。
【図２】図１に示された相互接続用器具の部分の断面形状を分解図で示したものである。
【図３】図１及び図２に示された相互接続用器具の接触用要素の平面図を示す。
【図４】図３に示された接触用要素の側面図を示す。
【図５】使用状態にある場合の電子デバイスと試験用ボードとが電気的に接続している状態での図１及び図２に示された相互接続用器具の部分の断面形状を示す。
【図６】本発明の別の具体例の一つである相互接続用器具の一部の断面形状を模式的に示したものである。
【図７】使用状態にある場合の埋め込み型端子を持つ電子デバイスと試験用ボードとが電気的に接続している状態での図１及び図２に示された相互接続用器具の部分の断面形状を示す。
【図８】使用状態にある場合の電子デバイスと試験用ボードとが電気的に接続している状態での本発明の別の具体例の一つである相互接続用器具の部分の断面形状を示す。
【符号の説明】
【００３７】
12：上部ハウジング
14：下部ハウジング
16：接触用要素（スプリング構造体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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