(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のハウジングであって、該ハウジングをその厚さ方向に貫通しかつ該厚さ方向と直行する第１の方向に間隔をおいて該第１の方向と交差する第２の方向に伸びる複数のスロットと、隣り合う該スロットを区画する仕切壁を経て前記第１の方向に伸びかつ前記ハウジングの厚さ方向における一方側に開放する溝状の第１の凹所と、該第１の凹所から第２の方向に間隔をおいて前記スロットの前記第１の方向に伸びかつ前記ハウジングの厚さ方向における一方側に開放する溝状の第２の凹所とを有するハウジングと、
各スロットに配置されたプローブと、
前記プローブに設けられ、該プローブを前記第１の方向に貫通しかつ前記第２の方向に開放する切欠部と、
前記第１の方向へ伸びるように前記切欠部及び前記第１の凹所に配置された脱落防止部材と、
各プローブに当接して前記第１の方向へ伸びるように前記第２の凹所に配置された針押えとを含む、電気的接続装置。
【請求項２】
前記脱落防止部材の各端部は前記第１の凹所の端部に締り嵌めの状態に嵌合されている、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記脱落防止部材の長手方向における中央領域は、前記第１の凹所の中央領域に位置されており、前記プローブを係止している、請求項１又は２に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
各プローブは、板状であり、前記電極に押圧される先端と、前記プローブの幅方向における一端縁にあって前記先端から前記第２の方向に弧状に伸びる外側面と、該外側面と反対側の内側面と、前記第２の凹所に位置する後端とを有し、前記先端が前記スロットから前記ハウジングの厚さ方向における一方側に突出するように前記スロットに配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項５】
前記針押えの各端部は前記第２の凹所の端部に締り嵌めの状態に嵌合されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項６】
前記後端は、前記第２の凹所を形成している壁面に当接されている、１から５のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項７】
前記脱落防止部材及び前記針押えは、ゴム材で製作されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項８】
各プローブの前記外側面は前記ハウジングの厚さ方向における他方側に位置されている、請求項４から７のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項９】
前記ハウジングが装着された基板であって前記プローブが前記外側面の一部において当接された複数の導電性部を有する基板を含む、請求項４から８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項１０】
前記ハウジングに重ねられた板状のフレームであって被検査体を受け入れるべく前記フレームをその厚さ方向に貫通して前記スロットに連通する第３の凹所を有するフレームを含み、
各プローブは、前記先端を前記第３の凹所に突出させている、請求項４から９のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、集積回路のような平板状被検査体の通電試験に用いる電気的接続装置に関し、特に被検査体の電極と基板に形成された導電性部とを電気的に接続する装置に関する。
【背景技術】  パッケージされた半導体デバイスは、複数のリード、すなわち、電極をパッケージ本体から突出させている。この種の半導体デバイスは、ソケットと称されている電気的接続装置を用いて、通電試験をされる。この種の電気的接続装置の１つとして、特許文献１及び２に記載されたものがある。
［特許文献１］特開平１１−３１５６６号公報
［特許文献２］特開２００３−２９７５０６号公報
特許文献１及び２に記載された電気的接続装置は、湾曲部を有する複数のプローブと、該プローブが並列的に配置されたハウジングすなわちハウジングと、プローブの配列方向に伸びる状態にハウジングに配置された棒状の針押え又は弾性材とを含む。
ハウジングは、配線基板のような基板に複数のねじ部材により取り付けられている。プローブは、ハウジングが基板に取り付けられた状態において、湾曲部の外側面を針押えにより基板の導電性部に押圧されている。
被検査体は、その電極がプローブの先端（針先）に押圧されることにより、プローブにより基板の電極に電気的に接続される。
しかし、上記の電気的接続装置では、ハウジングを基板に取り付けた状態において、プローブの湾曲部の外側面を基板の導電性部に当接させているにすぎないから、ハウジングを基板に取り付ける前の状態においては、プローブがハウジングから脱落しやすく、したがって組み立て作業が面倒である。
また、特許文献２に記載された電気的接続装置において、弾性材をプローブに締り嵌めの状態に嵌合させると、プローブを弾性材に取り付けた状態における隣り合うプローブの姿勢が一致せず、したがって正確な通電試験を行うことができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  本発明の目的は、針先の高さ位置が一致するにもかかわらず、ハウジングからのプローブの脱落を防止することにある。
【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、板状のハウジングであって当該ハウジングの厚さ方向に貫通しかつ前記厚さ方向と直行する第１の方向に間隔をおいて該第１の方向と交差する第２の方向に伸びる複数のスロットを有するハウジングと、板状をした複数のプローブであってそれぞれが前記電極に押圧される先端と当該プローブの幅方向における一端縁にあって前記先端から後方に弧状に伸びる外側面と該外側面と反対側の内側面とを有し、前記先端が前記スロットから前記ハウジングの厚さ方向における一方側に突出する状態に前記スロットに配置された複数のプローブと、前記内側面に当接して前記第１の方向へ伸びる状態に前記ハウジングに配置された針押えとを含む。
前記ハウジングは、さらに、隣り合うスロットを区画する仕切壁を経て前記第１の方向に伸びかつ前記厚さ方向における他方側に開放する溝状の第１の凹所を有し、各プローブは、さらに、前記内側面側及び当該プローブの厚さ方向における両側に開放する切欠部を有し、当該電気的接続装置は、さらに、前記第１の方向へ伸びる状態に前記切欠部及び前記第１の凹所に配置された脱落防止部材を含む。
【発明の効果】  本発明の電気的接続装置において、ハウジングが基板のような他の部材に組み付けられる前の状態において、脱落防止部材はハウジングに支持されており、プローブは、これの厚さ方向における両側に開放する切欠部に通された脱落防止部材により係止されて、ハウジング及び脱落防止部材からの脱落を防止される。
このため、本発明の電気的接続装置によれば、脱落防止部材を切欠部に受け入れるようにプローブを脱落防止部材に係止させるだけでよいことと相まって、電気的接続装置の組立作業が容易になる。
また、本発明の電気的接続装置において、ハウジングが他の部材に組み付けられた状態において、プローブは、針押えにより他の部材の導電性部に押圧される。このため、プローブがその切欠部において脱落防止部材に係止されていることと相まって、針先の高さ位置が一致し、正確な通電試験をすることができる。
前記脱落防止部材の各端部は前記第１の凹所の端部に締り嵌めの状態に嵌合されていてもよい。そのようにすれば、ハウジングを他の部材に装着前におけるハウジングからの脱落防止部材の脱落が防止され、組み立てがより容易になる。
前記脱落防止部材の長手方向における中央領域は、前記第１の凹所の中央領域に位置されており、また前記脱落防止部材の前記中央領域において前記プローブを係止していてもよい。
前記ハウジングは、さらに、前記第１の凹所から第２の方向における後端側に間隔をおいて前記スロットの後端側の位置を経て前記第１の方向に伸びかつ前記厚さ方向における他方の側に開放する溝状の第２の凹所を有し、各プローブは、さらに、前記第２の凹所に位置する後端を有し、前記針押えは前記第２の凹所に配置されていてもよい。
前記針押えの各端部は前記第２の凹所の端部に締り嵌めの状態に嵌合されていてもよい。そのようにすれば、ハウジングを他の部材に装着前におけるハウジングからの針押えの脱落が防止され、組み立てがより容易になる。
前記後端は前記第２の凹所を形成している壁面に当接されていてもよい。そのようにすれば、先端が被検査体により押圧されると、プローブがこれの後端部により針押えを弾性変形させ、それによりプローブは、導電性部に対する押圧位置がずれて、導電性部にこすり作用を与える。
前記脱落防止部材及び前記針押えは、シリコンゴムのようなゴム材から制作されていてもよい。
各プローブの前記外側面は前記ハウジングの厚さ方向における他方側に位置されていてもよい。
電気的接続装置は、さらに、前記ハウジングが装着された基板であって前記プローブがこれの外側面の一部において当接された複数の導電性部を有する基板を含むことができる。
電気的接続装置は、さらに、前記ハウジングに重ねられた板状のフレームであって被検査体を受け入れるべく前記厚さ方向に貫通して前記スロットに連通する第３の凹所を有するフレームを含み、各プローブはこれの先端を前記第３の凹所に突出させていてもよい。
【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第１の実施例を示す平面図である。
図２は、図１に示す電気的接続装置の基板を外した状態の底面図である。
図３は、図１における３−３線に沿って得た断面図である。
図４は、図３の一部を拡大して示す断面図である。
図５は、ハウジングへの、プローブ、針押え及び脱落防止部材の配置関係を部分的に示す断面斜視図である。
図６は、プローブと脱落防止部材とを組み立てた状態を部分的に示す斜視図である。
図７は、プローブ及び脱落防止部材の組立体と、ハウジング及び針押えの組立体と分解した状態を部分的に示す断面斜視図である。
【符号の説明】
１０  電気的接続装置
１２  被検査体
１４  被検査体の本体
１６  被検査体の電極
２０  基板
２２  ハウジング
２４  プローブ
２６  針押え
２８  脱落防止部材
３０  フレーム
３２  基板の板材
３４  基板の導電性部
３６  基板のスロット
３８，４０  ハウジングの溝
４２  スロット用の仕切壁
４４  プローブの先端
４６  プローブの外側面
４８  プローブの内側面
５０  プローブの切欠部
５２  プローブの後端
５４  溝の壁面
５６  フレームの凹所
５８  ねじ部材
【発明を実施するための最良の形態】  以下の説明においては、後に説明する板状のハウジングの厚さ方向を上下方向といい、取り付け領域に対し、被検査体の電極に押圧される先端（針先）側を先端側といい、先端と反対側を後端側という。しかし、プローブ組立体の実際の使用に際しては、ハウジングの厚さ方向を斜め又は横の方向としてもよいし、上下方向を逆にして使用してもよい。
図１〜図７を参照するに、電気的接続装置１０は、図３に示す平板状被検査体１２の検査すなわち試験に用いる補助装置として用いられる。被検査体１２は、図示の例では、パッケージ又はモールドをされた集積回路のような半導体デバイスであるが、本発明は液晶表示パネルのような他の平板状被検査体の試験用の電気的接続装置にも適用することができる。
被検査体１２は、矩形の平面形状にパッケージ又はモールドをされた本体１４と、矩形の各辺に対応する箇所に設けられた電極１６とを有する。電極１６は、本体１４の矩形の辺毎に対応された複数の電極群に分けられており、また電極群毎に対応する辺の長手方向に間隔をおいて並列的に配置されている。
接続装置１０は、配線基板のような基板２０と、基板２０に重ねられた板状のカバーすなわちハウジング２２と、電極１６に個々に対応されてハウジング２２に配置された板状の複数の接触子すなわちプローブ２４と、プローブ２４を基板２０に押圧するようにハウジング２２に配置された長尺の複数の針押え２６と、プローブ２４の脱落を防止するようにハウジング２２に配置された長尺の複数の脱落防止部材２８と、ハウジング２２に重ねられた板状のフレーム３０とを含む。
基板２０は、配線パターンを電気絶縁材料製の板材３２の一方の面に印刷配線技術により形成した配線基板であり、それぞれがプローブ２４に対応された帯状の複数の配線すなわち導電性部３４を一方の面（上面）に有する。
各導電性部３４は、配線パターンの一部である。導電性部３４は、被検査体１２の本体１４の矩形の辺に個々に対応された複数の導電性部群に分けられており、またプローブ２４の近傍に導電性部群毎に対応する辺の長手方向（第１又は第２の方向）に間隔をおいて、対応する辺の長手方向と直行する方向（第２又は第１の方向）に伸びている。
ハウジング２２は、これを厚さ方向に貫通して導電性部３４に個々に対向する複数のスロット３６を含む。各スロット３６は、少なくともプローブ２４の先端部及び中央部を収容するスロットであり、またプローブ２４と同数設けられている。
それらのスロット３６は、被検査体１２の本体１４の矩形の辺に個々に対応された複数のスロット群に分けられている。対応する辺の長手方向におけるスロット３６の位置は、スロット群毎に一致されている。
各導電性部群は、これに対応する辺の長手方向（第１又は第２の方向）に間隔をおいて並列的に形成されていると共に、対応する辺の長手方向と直行する方向（第２又は第１の方向）に伸びている。
ハウジング２２は、また、スロット３６に連通しかつ下方に開放する４組の溝３８，４０を有している。溝３８，４０の各組は、被検査体１２の本体１４の矩形の辺に個々に対応された溝群とされている。
各溝群の溝３８は、スロット３６を区画している仕切壁４２を経て対応する辺の長手方向（第１又は第２の方向）に伸びている。
各溝群の溝４０は、対応する溝３８からスロット３６の長手方向における中央側に間隔をおいて対応する辺の長手方向（第１又は第２の方向）に伸びている。
溝３８及び４０の各端部の幅寸法はスロット３６を形成している各仕切壁４２の箇所におけるそれらの幅寸法より小さい。
上記のようなハウジング２２は、合成樹脂のような非導電性材料から形成することができる。
各プローブ２４は、導電性金属材料により板状に製作されたブレードタイプのプローブとされており、また幅方向が上下方向（ハウジング２２の厚さ方向）となるようにハウジング２２に配置されている。
各プローブ２４は、図４から図７に示すように、被検査体１２の電極１６に押圧されるように一端（前端）側に形成された先端４４と、幅方向における一方側にあって先端４４から後方に伸びて弧状に湾曲された外側面４６と、外側面４６と反対側の内側面４８と、内側面４８の側に開放する凹所すなわち切欠部５０と、上下方向へ伸びる後端５２とを有している。
各プローブ２４の先端４４は、針先として作用するように、弧状に湾曲されていると共に、後端５２より小さい幅寸法とされている。外側面４６は、プローブ２４の後端部から先端４４付近にわたる中央領域に形成されている。切欠部５０は、プローブ２４の内側面４８よりも先端４４側の箇所に形成されている。
各プローブ２４の後端５２は、直線状とされている。しかし、各プローブ２４の後端５２の上下の隅角部は、曲率半径の小さい弧面とされている。
それらのプローブ２４は、被検査体１２の本体１４の矩形の辺に個々に対応された複数のプローブ群に分けられており、またプローブ群毎に対応する辺の長手方向（第１又は第２の方向）に間隔をおいている。
図示の例では、被検査体１２が矩形の４つの辺のそれぞれに複数の電極１６を有することから、プローブ２４は４つのプローブ群に分けられている。同じ理由から、図示の例では４つの脱落防止部材２８及び４つの針押え２６が設けられている。
各プローブ２４は、後端部が溝３８に位置し、中央部がスロット３６に位置し、先端部がスロット３６から上方に突出した、切欠部５０が溝４０と対向する状態に、ハウジング２２に配置されており、また溝３８を形成する外側の面５４に後端５２を当接させている。
各針押え２６及び各脱落防止部材２８は、それぞれ、シリコンゴムのように弾性変形可能の電気絶縁性ゴム材により角材状及び丸棒状に製作されている。しかし、各針押え２６及び各脱落防止部材２８は、他の形状を有していてもよく、特に中空であってもよい。
針押え２６の各端部は、図２に示すように、溝３８の端部に締まり嵌めの状態に嵌合されている。これにより針押え２６はハウジング２２からの脱落を防止されている。
針押え２６の各中央領域は、仕切壁４２の溝３８の箇所に嵌合されてプローブ２４の内側面４８の後端部に当接していると共に、プローブ２４を導電性部３４に押圧している。
脱落防止部材２８の各端部は、図２に示すように、溝４０の端部に締まり嵌めの状態に嵌合されている。これにより脱落防止部材２８はハウジング２２からの脱落を防止されている。
脱落防止部材２８の中央領域は、仕切壁４２の溝４０の箇所に嵌合されてプローブ２４を係止している。
導電性部群、スロット群及びプローブ群は、被検査体１２の電極群に対応されている。このため、導電性部３４、スロット３６及びプローブ２４の組は、被検査体１２の電極１６に個々に対応されている。
フレーム３０は、これの厚さ方向（上下方向）に貫通する開口すなわち凹所５６を有している。凹所５６は、被検査体１２を収容するように、被検査体１２の本体１４と相似の矩形の平面形状を有している。凹所５６の上部は、外側から中心側へ向く傾斜面であって面積が下方側ほど小さくなる傾斜面とされている。
ハウジング２２は、プローブ２４、針押え２６及び脱落防止部材２８が上記のように配置された状態で、各プローブ２４の外側面４６が導電性部３４に当接しかつ溝３８及び４０が基板２０の側に開放するように、基板に重ねられている。
フレーム３０は、凹所５６の傾斜面が上向きとなりかつ各プローブ２４の先端４４が凹所５６内に位置するように、ハウジング２２に重ねられている。
ハウジング２２及びフレーム３０は、それらが上記のように配置された状態で、フレーム３０及びハウジング２２を貫通して基板２０のねじ穴に螺合された複数のねじ部材５８により、電気的接続装置１０に組み立てられる。
電気的接続装置１０は、以下のように組み立てることができる。
先ず、脱落防止部材２８が対応するプローブ群のプローブ２４の切欠部５０に嵌合されて、図６及び図７に示すような４つのプローブ組立体が製作される。
上記と並行して、各針押え２６がハウジング２２の溝３８に配置される。各針押え２６は、各端部が溝３８の端部に締り嵌めの状態に嵌合されることにより、ハウジング２２からの脱落を防止される。
次いで、各プローブ群のプローブ２４が対応する溝３８の側から対応するスロット３６に通され、各プローブ２４の後端５２がみそ３８の壁面５４に当接しかつ各プローブ２６の先端４４が凹所５６に突出しさらに切欠部５０が溝４０と対向する状態に、プローブ組立体がハウジング２２に配置される（図５及び図７参照）。
脱落防止部材２８は、各端部が溝４０の端部に締まり嵌めの状態に嵌合される。これにより、プローブ２４は、脱落防止部材２８により、ハウジング２２に脱落不能に配置される。この際、プローブ２４が脱落防止部材２８に係止されているから、ハウジング２２へのプローブ組立体の配置作業が容易になる。
プローブ組立体を上記のようにハウジング２２に配置する際、プローブ組立体とハウジング２２との上下関係を図５及び図７に示す状態と逆にすることが望ましい。そのようにすれば、ハウジング２２へのプローブ組立体の配置作業がより容易になる。
次いで、フレーム３０がハウジング２２の上に配置される。
次いで、ハウジング２２及びフレーム３０が上記のように配置された状態で、基板２０に重ねられ、その状態でねじ部材５８により基板２０に装着される。
組み立てられた接続装置１０を分解するときは、上記と逆の作業が行われる。
上記のように組み立てられた状態において、プローブ２４は、外側面４６の一部において針押え２６により基板２０の導電性部３４に押圧され、基板２０と針押え２６とにより挟持されて、その状態に維持される。このため、ハウジング２２からのプローブ２４の脱落がより確実に防止され、プローブ２４と導線性部３２とが電気的に確実に接続される。
図示の例では、針押え２６と脱落防止装置２８とハウジング２２とねじ部材５８とは、プローブ２４を基板２０に組み付ける組み付け装置として作用する。
脱落防止部材２８は、必ずしも、プローブ２４の切欠部５０に締まり嵌めの状態に嵌合されていなくてもよい。そのようにすれば、プローブ２４は、切欠部５０において脱落防止部材２８に係止されて脱落を防止されるが、電気的接続装置１０に組み立てられた状態において導電性部３４に押圧されることにより、脱落防止部材２８に対し変位する。これにより、隣り合うプローブ２４の姿勢及び高さ位置が一致する。
しかし、脱落防止部材２８が切欠部５０に締まり嵌めの状態に嵌合されていてもよい。そのようにすれば、プローブ２４は脱落防止部材２８からの脱落を確実に防止される
検査時、被検査体１２は、上方から凹所５８に入れられる。このとき、接続装置１０に対する被検査体１２の位置がずれていると、被検査体１２は、凹所５６の傾斜面に当接し、傾斜面により凹所５６の中央に案内される。これにより、被検査体１２は、電極１６がプローブ２４の先端４６に当接した状態に、接続装置１０に収容される。
接続装置１０に配置された被検査体１２が図示しない押圧体により押し下げられると、各プローブ２４は、オーバードライブ作用を受けて、針押え２４を弾性変形させつつ、図４に点線で示す状態から実線で示す状態に変形される。このとき、プローブ２４をその外側面４６に沿って後退させる力がプローブ２４に作用する。
しかし、各プローブ２４の後端５２が溝３８の面５４に直接的に接触しているから、各プローブ２４は、後端下部を支点に図４に実線で示す状態に変位して、針押え２６を弾性変形させる。
これにより、各プローブ２４の先端４４は、先端４４が電極１６に対しプローブ２４の長手方向に変位しかつ導電性部３４へのプローブ２４の接触箇所が先端４４の側に変化するから、電極１６の表面に存在する酸化膜の一部を削除する擦り作用（又は掻き取り作用）を生じる。
しかし、上記のように、被検査体１２が上記押圧体により押し下げられると、各プローブ２４が導電性部３４に押圧されるから、電気的接続装置に組み立てられた状態又は被検査体１２が押圧体により押し下げられない状態において、各プローブ２４が針押え２６により導電性部３４に押圧されていないようにしてもよい。
接続装置１０においては、ハウジング２２が基板２０に組み付けられる前の状態において、脱落防止部材２８はハウジング２２に支持されており、プローブ２４は、切欠部５０に通された脱落防止部材２８により係止されて、ハウジング２２及び脱落防止部材２８からの脱落を防止される。このため、電気的接続装置１０によれば、脱落防止部材２８を切欠部５０に受け入れるようにプローブ２４を脱落防止部材２８に係止させるだけでよいことと相まって、電気的接続装置１０の組立作業が容易になる。
また、電気的接続装置においては、ハウジング２２が基板２０に組み付けられた状態において、プローブ２４は、針押え２６により基板２０の導電性部３４に押圧される。このため、プローブ２４がその切欠部５０において脱落防止部材２８に係止されていることと相まって、針先の高さ位置が一致し、正確な通電試験をすることができる。
接続装置によれば、プローブ２４の形状が単純であり、プローブ２４が廉価になるのみならず、プローブ２４の電気的有効長さが小さく、高周波試験に適しており、しかもプローブ２４が安定に維持されるにもかかわらず、接続装置１０の製作が容易である。
接続装置１０によれば、また、被検査体１２が接続装置１０に自然に正しく配置され、被検査体１２の電極１６がプローブ２４の先端４４に確実に接触し、しかもプローブ２４が針押え２６を弾性変形させることにより、電極１６に擦り作用が効果的に生じる。
接続装置１０によれば、さらに、針押え２６の構造が単純であり、プローブ２４同士の電気的短絡が確実に防止される。
【産業上の利用可能性】  上記実施例では、４つの電極群を備える被検査体１２の通電試験に用いられるが、本発明は、１つの電極群を備える被検査体のように、他の数の電極群を備える被検査体の通電試験に用いることができる。その場合、被検査体の電極グループ数と同じ数のプローブ群、スロット群等が接続装置に備えられる。
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。
【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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