(57)【要約】      （修正有）【課題】対向する配線基板とプローブ基板間に配置され、外部からの雑音が信号用接続ピンを経る電気信号に混入することを抑制する電気接続器及びこれを用いた電気接続装置を提供する。【解決手段】電気接続器１０は、導電性材料で板状に作られ、厚さ方向に貫通する複数の貫通穴４２を有するピンホルダ４０と、各貫通穴４２に配置された導電性の接続ピン４４であって配線基板２２の下面に設けられた第１の電気的接続端子２２ｃに接触される上端部及びプローブ基板２６の上面に設けられた第２の電気的接続端子２６ａに接続される下端部を有する導電性の接続ピン４４とを備える。複数の貫通穴４２は、少なくとも第１及び第２のグループに分けられており、第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４は前記ピンホルダ４０に電気的に接続されており、第２のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４はピンホルダ４０から電気的に絶縁されている。【選択図】図７
2009043640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に配置されて、前記配線基板の下面に設けられた複数の第１の電気的接続端子と前記プローブ基板の上面に設けられた複数の第２の電気的接続端子とを接続する電気接続器であって、
導電性材料で板状に作られたピンホルダであって当該ピンホルダをこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を有するピンホルダと、各貫通穴に配置された導電性の接続ピンであって前記第１の電気的接続端子に接触される上端部及び前記第２の電気的接続端子に接続される下端部を有する導電性の接続ピンとを備え、
前記複数の貫通穴は、それぞれが複数の貫通穴を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられており、
前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記ピンホルダに電気的に接続されており、
前記第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記ピンホルダから電気的に絶縁されている、電気接続器。
【請求項２】
前記第２のグループの各貫通穴はその内周面に電気絶縁層を有する、請求項１に記載の電気接続器。
【請求項３】
各接続ピンは、筒状部材と、該筒状部材の一端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材と、前記筒状部材内に配置されて前記第１のピン部材をその先端部が前記筒状部材の一端部から突出する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備え、前記第２のグループの貫通穴に配置された各接続ピンは、さらに、電気絶縁材料製の膜又は突部を前記筒状部材の外周面に備える、請求項１に記載の電気接続器。
【請求項４】
各接続ピンは、さらに、前記筒状部材の他端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第２のピン部材を備え、前記圧縮コイルばねは、さらに、前記第１及び第２のピン部材の間にあって前記第２のピン部材をその先端部が前記筒状部材の他端部から突出する方向に付勢する、請求項３に記載の電気接続器。
【請求項５】
前記ピンホルダは、少なくとも前記第１のグループの各貫通穴の内面を除く面に電気的絶縁層を有する、請求項１に記載の電気接続器。
【請求項６】
互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に配置されて、前記配線基板の下面に設けられた複数の第１の電気的接続端子と前記プローブ基板の上面に設けられた複数の第２の電気的接続端子とを接続する電気接続器であって、
導電性材料で板状に作られたピンホルダであってそれぞれが当該ピンホルダをこれの下方側に開放する有底の複数の凹所及びそれぞれが当該ピンホルダをこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を有するピンホルダと、各凹所に配置された導電性の第１の接続ピンであって前記ピンホルダに接触された部位及び前記第２の電気的接続端子に接続される下端部を有する第１の接続ピンと、各貫通穴に配置された導電性の第２の接続ピンであって前記第１の電気的接続端子に接触された上端部及び前記第２の電気的接続端子に接続される下端部を有する第２の接続ピンとを備え、
各第１の接続ピンは前記ピンホルダに電気的に接続されており、
各第２の接続ピンは前記ピンホルダから電気的に絶縁されている、電気接続器。
【請求項７】
各貫通穴はその内周面に電気絶縁層を有する、請求項６に記載の電気接続器。
【請求項８】
前記ピンホルダは少なくとも前記凹所の内面を除く面に電気絶縁層を有する、請求項６に記載の電気接続器。
【請求項９】
前記ピンホルダは、前記電気絶縁層が存在しない領域を上面に有し、その領域において露出されている、請求項８に記載の電気接続器。
【請求項１０】
テスタと、該テスタによる電気的検査を受ける被検査体の電気的接続端子とを接続する電気的接続装置であって、
前記テスタに接続される複数の配線回路が形成されかつ該配線回路に一対一の形に接続された複数の第１の電気的接続端子を下面に有する配線基板と、該配線基板の前記下面に対向された上面を有すると共に前記第１の電気的接続端子に対向された複数の第２の電気的接続端子を前記上面に有する平板状のプローブ基板と、該プローブ基板の下面に設けられかつ前記第２の電気的接続端子に電気的に接続された複数の接触子であって前記被検査体の前記接続端子に先端部を当接可能の複数の接触子と、前記配線基板と前記プローブ基板との間に配置されかつ前記第１の電気的接続端子を該第１の電気的接続端子に対応する前記接触子に接続するための電気接続器とを含み、
前記電気接続器は、請求項１から９のいずれか１項に記載のものである、電気的接続装置。
【請求項１１】
さらに、前記配線基板の上に配置された支持部材と、該支持部材の熱変形を抑制すべく該支持部材の上に配置された熱変形抑制部材であって該支持部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する熱変形抑制部材とを含む、請求項１０に記載の電気的接続装置。
【請求項１２】
前記電気接続器は請求項９に記載のものであり、前記配線基板は前記ピンホルダの前記電気的絶縁層が存在しない領域に当接された補助の電気的接続部を有する、請求項１０に記載の電気的接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に配置されて配線基板に設けられた電気的接続端子とプローブ基板に設けられた電気的接続端子とを接続する電気接続器及びこれを用いる電気的接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路のような回路基板（本発明においては、「被検査体」という。）の電気的性能試験すなわち検査は、テスタに備えられたプローブカードのような電気的接続装置を用いて行われる。
【０００３】
この種の電気的接続装置の１つとして、互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に電気接続器を配置し、配線基板に設けられた電気的接続端子とプローブ基板に設けられた電気的接続端子とを電気接続器により接続するものがある（特許文献１）。
【０００４】
この電気的接続装置において、電気接続器は、絶縁基板にこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を形成し、各貫通穴にポゴピンを接続ピンとして配置し、配線基板の接続端子とプローブ基板の接続端子とを接続ピンにより一対一の形に接続している。プローブ基板は、接続ピンに一体一の形に対応されかつ被検査体の電気的接続端子に押圧される複数の接触子を備える。
【０００５】
従来の上記電気的接続装置は、プローブ基板に設けられた各接触子を被検査体の接続端子に押圧した状態で、接続ピン及び接触子を介して被検査体に電力や信号等を供給し、被検査体からの信号を接触子及び接続ピンを介してテスタに取り込むことにより、検査を行う。検査時、接続ピン及び接触子は、いずれも、少なくともアース用、電源用及び信号用の３種類に分けて用いられる。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ  ２００６−１２６２７９Ａ１
【０００７】
しかし、接続ピンは、その長さ寸法が大きいから、外部の雑音が接続ピンを通る信号に混入しやすい。特に、被検査体からの微弱な電気信号は信号用接続ピンを通るから、そのような微弱な電気信号に雑音が混入すると、被検査体の正確な検査を行いことができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、外部からの雑音が信号用接続ピンを経る電気信号に混入することを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電気接続器は、互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に配置されて、前記配線基板の下面に設けられた複数の第１の電気的接続端子と前記プローブ基板の上面に設けられた複数の第２の電気的接続端子との接続に用いられる。
【００１０】
そのような電気接続器は、導電性材料により板状に製作されたピンホルダであって当該ピンホルダをこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を有するピンホルダと、各貫通穴に配置された導電性の接続ピンであって前記第１の電気的接続端子に接触される上端部及び前記第２の電気的接続端子に接続される下端部を有する導電性の接続ピンとを備える。
【００１１】
上記電気接続器において、前記複数の貫通穴は、それぞれが複数の貫通穴を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられており、前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記ピンホルダに電気的に接続されており、前記第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記ピンホルダから電気的に絶縁されている。
【００１２】
前記第２のグループの各貫通穴はその内周面に電気絶縁層を有することができる。
【００１３】
各接続ピンは、筒状部材と、該筒状部材の一端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材と、前記筒状部材内に配置されて前記第１のピン部材をその先端部が前記筒状部材の一端部から突出する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備えていてもよく、また前記第２のグループの貫通穴に配置された各接続ピンは、さらに、電気絶縁材料製の膜又は突部を前記筒状部材の外周面に備えることができる。
【００１４】
各接続ピンは、さらに、前記筒状部材の他端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第２のピン部材を備えることができ、前記圧縮コイルばねは、さらに、前記第１及び第２のピン部材の間にあって前記第２のピン部材をその先端部が前記筒状部材の他端部から突出する方向に付勢するようにしてもよい。
【００１５】
前記ピンホルダは少なくとも前記第１のグループの各貫通穴の内面を除く面に電気的絶縁層を有することができる。
【００１６】
本発明に係る他の電気接続器は、導電性材料により板状に製作されたピンホルダであってそれぞれが当該ピンホルダをこれの下方側に開放する有底の複数の凹所及びそれぞれが当該ピンホルダをこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を有するピンホルダと、各凹所に配置された導電性の第１の接続ピンであって前記ピンホルダに接触された部位及び前記第２の電気的接続端子に接続される下端部を有する第１の接続ピンと、各貫通穴に配置された導電性の第２の接続ピンであって前記第１の電気的接続端子に接触された上端部及び前記第２の電気的接続端子に接続される下端部を有する第２の接続ピンとを備える。
【００１７】
他の電気接続器において、各第１の接続ピンは前記ピンホルダに電気的に接続されており、各第２の接続ピンは前記ピンホルダから電気的に絶縁されている。
【００１８】
他の電気接続器において、各貫通穴はその内周面に電気絶縁層を有することができ、前記ピンホルダは少なくとも前記凹所の内面を除く面に電気絶縁層を有することができる。
【００１９】
他の電気接続器において、前記ピンホルダは、前記電気絶縁層が存在しない領域を上面に有していてもよく、またその領域において露出されていてもよい。
【００２０】
本発明に係る電気的接続装置は、テスタと、該テスタによる電気的検査を受ける被検査体の電気的接続端子との接続に用いられる。
【００２１】
そのような電気的接続装置は、前記テスタに接続される複数の配線回路が形成されかつ該配線回路に接続された複数の第１の電気的接続端子を下面に有する配線基板と、該配線基板の前記下面に対向された上面を有すると共に前記第１の電気的接続端子に対向された複数の第２の電気的接続端子を前記上面に有する平板状のプローブ基板と、該プローブ基板の下面に設けられかつ前記第２の電気的接続端子に電気的に接続された複数の接触子であって前記被検査体の前記接続端子に先端部を当接可能の複数の接触子と、前記配線基板と前記プローブ基板との間に配置されかつ前記第１の電気的接続端子を該第１の電気的接続端子に対応する前記接触子に接続するための電気接続器とを含み、前記電気接続器は、請求項１から１０のいずれか１項に記載のものである。
【００２２】
電気的接続装置は、さらに、前記配線基板の上に配置された支持部材と、該支持部材の熱変形を抑制すべく該支持部材の上に配置された熱変形抑制部材であって該支持部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する熱変形抑制部材とを含むことができる。
【００２３】
本発明に係る電気的接続装置において、前記電気接続器が請求項１０に記載のものである場合、前記配線基板は前記ピンホルダの前記電気的絶縁層が存在しない領域に当接された補助の電気的接続部を有することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る電気接続器において、板状のピンホルダは、これが導電性材料により製作されているから、これが電気的接続装置に組み立てられた状態において、アース電位に維持することができる。
【００２５】
これにより、ピンホルダに電気的に接続された接続ピンはアース電位に維持される。しかし、ピンホルダから電気的に切り離された接続ピンは、これがアース電位から切り離されるから、電源用、信号用等、アース用以外の接続ピンとして用いることができる。
【００２６】
このため、ピンホルダから電気的に切り離された接続ピンは少なくともピンホルダにより外部から遮蔽される。その結果、本発明によれば、信号用接続ピンを経る電気信号への外部からの雑音の混入が、抑制されて、防止される。
【００２７】
第２のグループの各貫通穴がその内周面に電気絶縁層を有すると、それらの貫通穴に配置された接続ピンがピンホルダに接触することが抑制される。
【００２８】
各接続ピンが、筒状部材と、該筒状部材の一端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材と、筒状部材内に配置されて第１のピン部材をその先端部が筒状部材の一端部から突出する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備えており、第２のグループの貫通穴に配置された各接続ピンが、さらに、電気絶縁材料製の膜又は突部を筒状部材の外周面に備えていると、信号用として用いる接続ピンがピンホルダに接触することが抑制される。
【００２９】
ピンホルダが少なくとも第１のグループの各貫通穴の内面を除く面に電気的絶縁層を有すると、これが電気的接続装置に組み立てられた状態において、ピンホルダがこれの上下の配線基板及びプローブ基板の電気的接続端子に接触することが防止される。
【００３０】
ピンホルダがその上面の電気的絶縁層が存在しない露出領域を有し、配線基板がピンホルダの露出領域に当接された補助の電気的接続部を有すると、配線基板に設けるアース用の第1の電気的接続端子の数を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
［用語の説明］
【００３２】
本発明において、上下方向とは、図３において、上下方向のことをいう。しかし、本発明でいう上下方向は、テスタに対する検査時の被検査体の姿勢により異なる。したがって、本発明でいう上下方向は、実際の検査装置に応じて、上下方向、その逆の方向、水平方向、及び水平面に対し傾斜する傾斜方向のいずれかの方向となるように決定してもよい。
【００３３】
［電気的接続装置の実施例１］
【００３４】
図１から図７を参照するに、電気的接続装置１０は、集積回路を被検査体１２とするテスタ（図示せず）に配置される。被検査体１２はウエーハから切断された少なくとも１つの集積回路であってもよいし、未切断のウエーハ内の少なくとも１つの集積回路であってもよい。被検査体１２は、これがいずれの形態であっても、電極パッドのような複数の電気的接続端子を上面に有する。
【００３５】
図１に示すように、接続装置１０は、平坦な下面２０ａを有する平板状の支持部材２０と、支持部材２０の下面２０ａに保持された円形平板状の配線基板２２と、配線基板２２の下面２２ａに配置された平板状の電気接続器２４と、電気接続器２４の下面２４ａに配置されたプローブ基板２６と、電気接続器２４を受け入れる矩形の中央開口２８ａが形成されたベースリング２８と、ベースリング２８の中央開口２８ａの縁部と共同してプローブ基板２６の縁部を挟持する固定リング３０とを含む。
【００３６】
上記の部材２０〜３０は、後に説明するように、複数のボルトにより堅固に組み付けられている。
【００３７】
図１から図５に示すように、支持部材２０は、ステンレス板のような金属材料で枠状に製作されており、下面２０ａ（図１参照）を配線基板２２の上面２２ｂ（図１参照）に当接させた状態に配線基板２２の上面２２ｂに配置されている。
【００３８】
支持部材２０は、図２に示すように、内方環状部２０ｂと、外方環状部２０ｃと、両環状部２０ｂ及び２０ｃを連結する複数の連結部２０ｄと、外方環状部２０ｃから外方へ延びる延長部２０ｅと、内方環状部２０ｂの内側に一体的に続く中央枠部２０ｆとを有する。図示の例では、支持部材２０の熱変形を抑制する熱変形抑制部材３２が支持部材２０の上側に配置されている。
【００３９】
熱変形抑制部材３２は、支持部材２０の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料により環状に製作されている。熱変形抑制部材３２は、支持部材２０の外方環状部２０ｃの上面を覆うように外方還状部２０ｃとほぼ同じ大きさを有しており、また複数のねじ部材３４により外方環状部２０ｃの上面に組み付けられている。
【００４０】
配線基板２２は、図示の例では、ポリイミド樹脂のような電気絶縁性樹脂により円板状に製作されている。配線基板２２の上面２２ｂ（図１参照）の環状周縁部には、テスタの電気回路に接続される多数のコネクタ３６が図２に示すように環状に整列して配置されている。各コネクタ３６は、複数の端子（図示せず）を有する。
【００４１】
配線基板２２の下面２２ａ（図１参照）の中央部には、コネクタ３６のそれぞれの端子に対応された多数の電気的接続端子２２ｃ（図７参照）が矩形マトリクス状に配列されており、また、図２に示すように、配線基板２２の上面２２ｂ（図１参照）の中央部には、検査内容に応じてコネクタ３６の端子に接続すべき接続端子２２ｃを切り換える、又は緊急時に配線基板２２の配線回路（図示せず）を遮断する多数のリレー３８が配列されている。
【００４２】
配線基板２２の配線回路は、配線基板２２内に形成されている。コネクタ３６の端子と接続端子２２ｃとは、配線基板２２の前記配線回路とリレー３８とを経て、相互に適宜に接続可能である。図２に示す例では、コネクタ３６は支持部材２０の外方環状部２２ｃの外側に位置されており、リレー３８は内側環状部２０ｂの内側に位置されている。
【００４３】
電気接続器２４は、図6及び図７に示すように、ステンレス、アルミニウム及びその合金、銅及びその合金等の導電性材料によりベースリング２８の中央開口２８ａの受け入れられる大きさを有する矩形に形成された板状のピンホルダ４０と、ピンホルダ４０にこれの厚さ方向に貫通する状態に形成された多数の貫通穴４２の各々に脱落不能に配置された導電性の接続ピン４４とを備える。
【００４４】
各貫通穴４２は、配線基板２２の接続端子２２ｃに一対一の形に対応されており、また円形の断面形状を有する。
【００４５】
多数の貫通穴４２は、それぞれが複数の貫通穴４２を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられている。第１のグループの貫通穴４２は、ピンホルダ４０の外周縁部の複数の穴とすることができるが、他の複数の穴であってもよい。接続ピン４４も、それぞれが対応する貫通穴４２に配置された接続ピン４４を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられている。
【００４６】
ピンホルダ４０は、少なくとも第２のグループに属する各貫通穴４２の内面を除きかつ少なくとも第1のグループに属する各貫通穴４２の内面を含む残りの面全体に電気絶縁層４６を有している。図示の例では、第２のグループに属する各貫通穴４２の内面を除く面全体（上下面、外周面、及び第２のグループの貫通穴４２）に電気絶縁層４６を有している。
【００４７】
電気絶縁層４６は、ピンホルダ４０をアルミニウム製とし、そのようなピンホルダ４０に硬質アルマイト処理を施すことにより形成された電気絶縁被膜とすることができるし、ピンホルダ４０を導電性金属材料製とし、そのようなピンホルダ４０にフッ素樹脂のような電気絶縁材料を被覆することにより形成された電気絶縁皮膜とすることができる。
【００４８】
そのような電気絶縁層４６は、ピンホルダ４０の表面に電気絶縁皮膜を形成した後、少なくとも第２のグループに属する各貫通穴４２の内面の皮膜を除去することにより作ることができるし、また少なくとも第２のグループに属する各貫通穴４２の内面に皮膜が形成されない処理を行った後、ピンホルダ４０の残りの面に電気絶縁皮膜を形成することにより、作ることができる。
【００４９】
各接続ピン４４は、図7に示すように、筒状部材４４ａと、筒状部材４４ａの一端部に筒状部材４４ａの長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材４４ｂと、筒状部材４４ａの他端部に筒状部材４４ａの長手方向へ移動可能に配置された第２のピン部材４４ｃと、筒状部材４４ａ内にあって第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃの間に配置されて第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃをそれぞれ先端部が筒状部材４４ａの一端部及び他端部から突出する方向（すなわち、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃが相離れる方向）に付勢する圧縮コイルばね４４ｄとを備える。
【００５０】
筒状部材４４ａ、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃ、コイルばね４４ｄは、いずれも、導電性材料により製作されている。各接続ピン４４は、筒状部材４４ａにおいてピンホルダ４０に脱落不能に維持されている。第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃは、筒状部材４４ａに脱落不能に保持されている。
【００５１】
図７において右端に示すピンのように、第１のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４は、これがピンホルダ４０に直接接触されて電気的に接続されている。これに対し、図７における前記以外のピンのように、第２のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４は、電気絶縁層４６によりピンホルダ４０から電気的に切り離されている。
【００５２】
このため、ピンホルダ４０をアース電位に維持した状態において、第２のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４はアース電位に維持されるアース用接続ピンとして用いることができ、第２のグループの貫通穴４２に配置された一部の接続ピン４４は電源の正又は負の端子に接続される電源用接続ピンとして用いることができ、第２のグループの貫通穴４２に配置された残りの各接続ピン４４は被検査体１２に対する信号の授受を行う信号用接続ピンとして用いることができる。
【００５３】
各第１のピン部材４４ｂは、配線基板２２に設けられた接続端子２２ｃに接触されており、各第２のピン部材４４ｃは配線基板２２のそれぞれの接続端子２２ｃに対応してプローブ基板２６の上面に形成された電気的接続端子２６ａに接触されている。これにより、各接続ピン４４は、配線基板２２の接続端子２２ｃとプローブ基板２６の接続端子２６ａとを一対一の形に電気的に接続する。
【００５４】
ベースリング２８は、配線基板２２の下面２２ａに取り付けられる。ベースリング２８の中央開口２８ａは、電気接続器２４よりやや大きい。
【００５５】
固定リング３０は、その中央部に、プローブ基板２６の後述する接触子５２の露出を許す中央開口３０ａを有する。中央開口３０ａ下端部はプローブ基板２６より小さいが、中央開口３０ａの下端部より上方の残部はプローブ基板２６を受け入れることができる大きさを有している。
【００５６】
プローブ基板２６は、セラミックやポリイミド樹脂のような電気絶縁材料により矩形の形状を有する。上記した接続端子２６ａはプローブ基板２６の上面に設けられており、接触子５２が取り付けられた複数のプローブランド２６ｂ（図５参照）はプローブ基板２６の下面の矩形の接触子領域２６ｃ（図４参照）に設けられている。接続端子２６ａとプローブランド２６ｂとは、プローブ基板２６の内部に形成された配線回路により、一対一の形に電気的に接続されている。
【００５７】
各接触子５２は、カンチレバータイプのものであり、その先端部（針先）を下方に突出させた状態に、半田のような導電性接着剤による接着、レーザによる溶接等の手法によりプローブランド２６ｂに装着されている。これにより、各接触子５２は、プローブ基板２６の配線回路及び電気接続器２４の接続ピン４４を介して配線基板２２の対応する接続端子２２ｃに一対一の形に電気的に接続される。
【００５８】
上記のようなプローブ基板２６は、セラミック製の基板部材（図示せず）と、該基板部材の下面に形成された多層配線基板とにより、形成することができる。この場合、接続端子２６ａは基板部材の上面に設けられ、プローブランド２６ｂ（図５参照）は多層配線基板の下面に設けられる。
【００５９】
上記多層配線基板は、ポリイミド樹脂のような電気絶縁材料により製作されており、また接続端子２６ａ及びプローブランド２６ｂの組に対応された複数の配線路を有することができる。配線路の一端部はプローブランド２６ｂに接続される。この場合、基板部材は、多層配線基板の配線路の他端部と接続端子２６ａとを電気的に接続する接続部材を有する。
【００６０】
電気的接続装置１０は、多数のねじ部材を用いて以下のように組み立てられている。
【００６１】
図５に示すように、熱変形抑制部材３２は、これを上方から下方に貫通して支持部材２０の外方環状部２０ｃに螺合する既に述べた複数の雄ねじ部材３４により、外方環状部２０ｃの上面に取り付けられている。
【００６２】
電気接続器２４は、電気接続器２４及び配線基板２２を下方から上方に貫通して支持部材２０の中央枠部２０ｆに螺合された複数の雄ねじ部材５６により、外方環状部２０ｃに取り付けられている。
【００６３】
上記雄ねじ部材５６は、その先端が支持部材２０に螺合されているから、電気接続器２４と支持部材２０とに配線基板２２を挟持させる作用を有する。
【００６４】
ベースリング２８と固定リング３０とは、固定リング３０を下方から上方へ貫通してベースリング２８に螺合さられた複数の雄ねじ部材５８により、プローブ基板２６の縁部を挟持するように相互に結合されている。
【００６５】
ベースリング２８は、それぞれが支持部材２０の内方環状部２０ｂと配線基板２２とを上方から下方に貫通してベースリング２８に螺合された複数の雄ねじ部材６０により、支持部材２０に取り付けられている。各雄ねじ部材６０は、配線基板２２をその板厚方向に貫通するスペーサ６２内に挿入されている。
【００６６】
それらのスペーサ６２は、その一端及び他端がそれぞれ支持部材２０及びベースリング２８に当接されていることにより、プローブ基板２６の縁部を挟持するベースリング２８及び固定リング３０を支持部材２０の下面２０ａから所定の間隔に維持する。
【００６７】
電気的接続装置１０は、テスタに組み付けられて、被検査体１２の検査に用いられる。被検査体１２の検査は、各接触子５２の下端を被検査体の接続端子に押圧された状態で行われる。
【００６８】
検査の間、ピンホルダ４０は、アース電位に維持される。これにより、第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４は、これが第１のグループの各貫通穴４２に設けられてピンホルダ４０に直接接触しているから、アース電位に維持される。
【００６９】
このため、ピンホルダ４０を第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４をアースに接続する配線として利用することができ、その結果アース用接続ピンをアースに接続するための配線を新たに形成する必要がない。
【００７０】
しかし、第２のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４は、第２のグループの各貫通穴４２に形成された電気絶縁層４６により、ピンホルダ４０から電気的に切り離されて、アース電位から切り離されているから、電源用、信号用等、アース用以外の接続ピンとして用いることができる。
【００７１】
このため、ピンホルダ４０から電気的に切り離された接続ピン４４は、少なくともピンホルダ４０により外部から電気的に遮蔽される。その結果、検査の間、信号用接続ピン４４を経る電気信号への外部からの雑音の混入が、抑制されて、防止される。
【００７２】
電気的接続装置１０に組み立てられた状態において、電気接続器２４の圧縮コイルばね４４ｄのばね力により、各第１の接続ピン４４ｂが対応する配線基板２２の接続端子２２ｃに圧接され、第２の接続ピン４４ｃがプローブ基板２６の対応する接続端子２６ａに圧接される。
【００７３】
これにより、各接続ピン４４は、その一端及び他端をそれぞれ配線基板２２及びプローブ基板２６の接続端子２２ｃ及び２６ａに押圧されて、それらの接続端子に確実に接触する。その結果、各第１の接続ピン４４ｂと接続端子２２ｃとの電気的接続状態が安定化すると共に、第２の接続ピン４４ｃと接続端子２６ａとの電気的接続状態が安定化する。
【００７４】
各プローブランド２６ｂに設けられた接触子５２は、配線基板２２の対応する接続端子２２ｃに電気的に接続される。その結果、接触子５２の先端が被検査体１２の接続端子に当接されると、該接続端子は対応するコネクタ３６を経てテスタに接続され、被検査体１２はテスタによる電気回路の検査を受けことができる。
【００７５】
プローブ基板２６は、これに導電路を形成するとき、又は基板部材に多層配線基板を形成するとき、その製造工程の熱と外力とによってセラミック製の平坦な基板部材に波状の曲がりのような変形を生じることがある。また、導電路及び多層配線基板の形成前に、基板部材自体に曲がり変形が生じていることもある。
【００７６】
そのような基板部材の変形によるプローブ基板２６の変形は、プローブ基板２６にたとえ外力が作用していない自由状態であっても維持される。
【００７７】
図示の実施例において、プローブ基板２６は、そのような変形を有しているにもかかわらず、その変形を維持した自由状態で、全ての接触子５２の先端が同一平面上に整列するように、予め揃えられている。この平面は、基板部材に変形が生じていない場合に得られる平坦な基板部材の仮想平面に平行とすることが望ましい。
【００７８】
このように先端が揃えられた接触子５２を有するプローブ基板２６は、その変形を保持した状態に、複数の雄ねじ部材６４を介して支持部材２０に支持されている。各雄ねじ部材６４は、支持部材２０及び配線基板２２を上方から下方に貫通して、先端部が電気接続器２４の内部に達している。
【００７９】
図５に示すように、雄ねじ部材６４による支持のために、プローブ基板２６(特に、基板部材)の上面には、各雄ねじ部材６４の先端部を受け入れる雌ねじ穴を有するアンカー部材６６が接着剤により固着されている。各アンカー部材６６は、電気絶縁材料で製作されており、また電気接続器２４内に下方から突出している。
【００８０】
各アンカー部材６６の頂面は、前記した曲がり変形が保持されたプローブ基板２６の自由状態で、前記仮想平面に平行な同一平面に一致するように、揃えられている。したがって、プローブ基板２６からの各アンカー部材６６の高さ寸法は、曲がりを生じたプローブ基板２６の各アンカー部材６６が設けられた部分の高さ位置に応じて、異なる。
【００８１】
配線基板２２及び電気接続器２４には、雄ねじ部材５６が貫通する貫通穴７０（図６参照）と、スペーサ部材６８及びアンカー部材６６を受け入れる貫通穴７２（図６参照）とが厚さ方向に貫通して形成されている。各雄ねじ部材６４は、その頭部を支持部材２０の側に位置させてスペーサ部材６８を貫通した状態に配置され、その先端部分において対応するアンカー部材６６に螺合されている。
【００８２】
各スペーサ部材６８は、相互に等しい高さ寸法を有する。スペーサ部材６８の各下端は、対応するアンカー部材６６の頂面に当接されており、またスペーサ部材６８の各上端は取付け基準面となる支持部材２０の下面２０ａに当接されている。
【００８３】
そのため、支持部材２０の上方から雄ねじ部材６４を締め付けることにより、雄ねじ部材６４の先端部が螺合するアンカー部材６６と、各アンカー部材６６の上に配置されたスペーサ部材６８とのスペーサ作用により、接触子５２の先端の前記した仮想平面が支持部材２０の取付け基準面２０ａに平行となるように、プローブ基板２６が前記した曲がり変形を保持した状態に支持部材２０に確実に支持される。
【００８４】
したがって、プローブ基板２６の各接触子５２の先端は、それらの先端が仮想平面に平行な平面上に揃った状態で電気的接続装置１０に組み付けられるから、同一平面に揃えられる。その結果、接触子５２の先端を被検査体の対応する接続端子に均等に押し付けることができるから、被検査体の電気回路の電気的検査を適正かつ容易に行うことができる。
【００８５】
上記電気的接続装置１０においては、支持部材２０は、その下面２０ａに保持された配線基板２２を補強する作用をなすが、高温環境下での検査において、温度上昇に伴う熱変形と、電気接続器２４及びプローブ基板２６等の重量により、中央部が下方へ向けて凸状に変形を生じる傾向が見られる。
【００８６】
しかし、電気的接続装置１０においては、熱膨張係数が支持部材２０のそれより大きい熱変形抑制部材３２が複数の雄ねじ部材３４により、熱変形抑制部材３２の下面３２ａ（図５参照）を支持部材２０の外方環状部２０ｃの上面に当接させた状態に、支持部材２０に固定されている。
【００８７】
そのため、高温環境下においては、熱変形抑制部材３２が支持部材２０よりも大きく伸長しようとするが、熱変形抑制部材３２の下面３２ａが熱変形抑制部材３２よりも熱膨張係数の小さな支持部材２０によりその伸長を拘束される。
【００８８】
これにより、熱変形抑制部材３２の自由面となる上面３２ｂ（図５参照）が拘束を受ける下面３２ａよりも大きく伸長しようとするから、その応力差により、全体に自由面の中央部が支持部材から遠ざかるように凸状に膨らむ傾向を示す。この応力差による作用力は、支持部材２０の中央部における下方への凸状変形を抑制する力として作用する。
【００８９】
上記の結果、熱変形抑制部材３２を設けることにより、高温環境下での支持部材２０の熱膨張変形による下方へのたわみを抑制し、この支持部材２０のたわみに伴うプローブ基板２６のたわみ変形を抑制することができる。
【００９０】
上記実施例のように第２のグループの各貫通穴４２がその内周面に電気絶縁層４６を有すると、それらの貫通穴に配置された接続ピン４４がピンホルダ４０に接触することが確実に抑制される。
【００９１】
また、ピンホルダ４０が少なくとも第１のグループの各貫通穴４２の内面を除く面に電気的絶縁層４６を有すると、これが電気的接続装置１０に組み立てられた状態において、ピンホルダ４０がこれの上下の配線基板２２及びプローブ基板２６の電気的接続端子２２ｃ及び２６ａに接触することが防止される。しかし、電気絶縁層４６は、少なくとも第２のグループの貫通穴４２の内面に設ければよい。
【００９２】
［電気的接続装置の実施例２］
【００９３】
図８及び９を参照するに、電気接続器２４において、ピンホルダ４０は、ピンホルダ４０に電気的に接続される接続ピン４４を配置する貫通穴の代わりに、下方に開放する有底の複数の凹所８０を備えており、各凹所８０にアース用の接続ピン４４を配置し、電気絶縁層４６が存在しない地金が露出された複数の領域８２を上面に有し、それらの領域８２において露出されている。
【００９４】
各凹所80には、電気絶縁層４６が形成されていない。図示の例では、各凹所８０及び領域８２は最も外周縁部に形成されている。各凹所８０に配置された接続ピン４４の長さ寸法は、信号用の接続ピン４４のそれより小さくされており、またピンホルダ４０に直接接触されている。
【００９５】
配線基板２２の下面の各領域８２に対応する箇所には、ランド８４が形成されている。各ランド８４の下面には、対応する領域８２に押圧される複数の突起８６が形成されている。ランド８４及び突起８６は、アース電位に維持される補助電気的接続部として作用する。
【００９６】
上記のように、ピンホルダ４０がその上面に地金が露出した領域８２を有し、配線基板２２がピンホルダ４０の露出領域８２に当接された補助電気的接続部８４，８６を有すると、配線基板２２に設けるアース用の電気的接続端子の数を低減することができる。
【００９７】
［接続ピンの他の実施例］
【００９８】
図１０（Ａ）に示すように各接続ピン４４の筒状部材４４ｄの外周面全体を電気絶縁材料製の膜４４ｅで被覆してもよいし、図１０（Ｂ）に示すように各接続ピン４４の筒状部材４４ｄの外周面に上下方向に間隔をおいて周方向へ伸びる電気絶縁材料製の複数の帯状膜４４ｆを設けてもよく、さらには図１０（Ｃ）に示すように各接続ピン４４の筒状部材４４ｄの外周面に電気絶縁材料製の複数の突起４４ｇを設けてもよい。
【００９９】
各接続ピン４４が、上記のように、筒状部材４４ａと、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃと、圧縮コイルばね４４ｄとを備えており、第２のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４が、さらに、電気絶縁材料製の膜４４ｅ，４４ｆ又は突部４４ｇを筒状部材４４ａの外周面に備えていると、信号用として用いる接続ピン４４がピンホルダ４０に接触することが確実に抑制される。
【０１００】
上記のように、筒状部材４４ａと、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃと、圧縮コイルばね４４ｄとを備えた接続ピン４４を用いる代わりに、単一のピン部材を用いる接続ピン、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃのいずれか一方を省略してそれの代わりに底を有する有底の筒状部材４４ａを用いる接続ピン等、他の接続ピンを用いてもよい。
【０１０１】
アース用の接続ピンの場合、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に示す接続ピン４４を用いてもよい。その場合、帯状膜４４ｆ及び突起４４ｇは導電性とされる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す電気的接続装置の平面図である。
【図３】図１に示す電気的接続装置の正面図である。
【図４】図１に示す電気的接続装置の底面図である。
【図５】図２における５−５線に沿って得た拡大断面図である。
【図６】本発明に係る電気接続器の第１の実施例を示す底面図である。
【図７】図６に示す電気接続器の拡大断面図である。
【図８】本発明に係る電気接続器の第２の実施例の一部を示す平面図である。
【図９】図８に示す電気接続器の図５と同様の拡大断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は接続ピンの他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  電気的接続装置
１２  被検査体
２０  支持部材
２２  配線基板
２２ａ  配線基板の下面
２２ｂ  配線基板の上面
２２ｃ  配線基板の接続端子
２４  電気接続器
２６  プローブ基板
２６ａ  プローブ基板の接続端子
２６ｂ  プローブランド
２８  ベースリング
３０  固定リング
３２  熱変形抑制部材
３４，５６，５８，６０，６４  ねじ部材
３８  リレー
４０  ピンホルダ
４２  貫通穴
４４  接続ピン
４４ａ  筒状部材
４４ｂ  第１のピン部材
４４ｃ  第２のピン部材
４４ｄ  圧縮コイルばね
４４ｅ，４４ｆ  膜
４４ｇ  突起
４６  電気絶縁層
５２  接触子
６２，６８  スペーサ部材
６６  アンカー部材
７０，７２  雄ねじ部材用の貫通穴
８０  凹所
８２  露出領域
８４  ランド（補助の電気的接続部）
８６  突起（補助の電気的接続部）
【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】
2009043640.tif 000009
【図８】
2009043640.tif 000010
【図９】
2009043640.tif 000011
【図１０】
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