(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に形成された導電性部と被検査体の電極部とを電気的に接続する装置であって、弾性板と、該弾性板に重ねられてその一方の側に配置された電気的絶縁板と、前記弾性板及び前記電気的絶縁板に配置された複数の接触子と、枠状のガイドとを含み、前記各接触子は、湾曲された外面を有する変形部と、該変形部の一端に続きかつ前記弾性板を貫通する針先部と、前記変形部の他端に続きかつ前記電気的絶縁板内で終端する針後部とを有し、
前記ガイドは、前記弾性板および前記電気絶縁板の縁部を受け入れる段部によって形成された収容部を有し、前記弾性板の前記他方の側の面は、該面の縁部を除く領域の全面で前記ガイドの開口に露出して配置されており、前記弾性板および前記電気絶縁板は前記ガイドの前記収容部を経て突出するガイドピンで前記ガイドに位置決められ、前記弾性板の前記ガイド開口に露出する領域で前記接触子の針先部が前記弾性板を貫通する、電気的接続装置。
【請求項２】
前記弾性板は前記接触子の針先部が貫通する第１の穴を有し、前記電気的絶縁板は前記接触子の針後部が収容された第２の穴を有する、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記接触子は、前記電気的絶縁板の前記第２の穴を形成している壁に当接された後端を有する、請求項２に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
前記ガイドは、前記被検査体を前記接触子の針先に案内し、前記弾性板及び前記電気的絶縁板は前記ガイド内に配置されている、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】
前記接触子の針後部は前記電気的絶縁板内を伸びており、前記接触子の針先部は少なくとも前記針後部が伸びる方向と反対側の箇所を前記弾性板に接触させている、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】
前記接触子の針後部は前記電気的絶縁板内を伸びており、前記接触子の針先は前記針後部が伸びる方向に湾曲された弧面とされている、請求項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】
前記接触子は、前記針後部が一方側へ伸びる第１の接触子群と、前記針後部が他方側へ伸びる第２の接触子群とに分けられている、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板のような基板の導電性部と、集積回路のような被検査体の電極部とを電気的に接続する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路の通電試験は、一般に、配線基板の配線パターンのような導電性部と、集積回路のリード電極、パッド電極、バンプ電極、突起電極等の電極部とを電気的に接続する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、弧状、Ｊ字状、Ｓ又はＺ字状、Ｉ字状をした複数の接触子を用いるものがある（例えば、特開平１０−１７７８８６号公報、特開平１１−３１５６６号公報、特開平１１−１６２６０５号公報）。
【０００４】
これらの電気的接続装置は、いずれも、合成樹脂で製造された板状のハウジングにこれの厚さ方向に貫通する複数の長穴を少なくとも一列に形成し、このハウジングを配線基板の一方の面側に組み付け、配線基板の導電性部と集積回路の電極部とを電気的に接続する複数の接触子をハウジングの長穴に配置し、弾性体をハウジング内に配置している。
【０００５】
上記の電気的接続装置において、集積回路の電極部が接触子に押圧されると、接触子が弾性体を弾性変形させると共に配線基板の導電性部に押圧される。これにより、配線基板の導電性部と集積回路の電極部とが電気的に接続されるから、その状態で集積回路の通電試験が行われる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかし、従来の電気的接続装置では、接触子を樹脂製のハウジングの穴に該穴を貫通した状態に配置しているから、接続装置の厚さ寸法が大きく、したがって接触子の有効長さ寸法（電流が流れる領域の長さ寸法）が大きく、その結果高周波試験に適さない。
【０００７】
本発明の目的は、電気的接続装置の厚さ寸法を小さくして、接触子の有効長さ寸法を小さくすることにある。
【０００８】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る電気的接続装置は、弾性板と、該弾性板に重ねられてその一方の側に配置された電気的絶縁板と、前記弾性板及び前記電気的絶縁板に配置された複数の接触子と、枠状のガイドとを含む。各接触子は、湾曲された外面を有する変形部と、該変形部の一端に続きかつ前記弾性板を貫通する針先部と、前記変形部の他端に続きかつ前記電気的絶縁板内で終端する針後部とを有する。前記ガイドは、前記弾性板および前記電気絶縁板の縁部を受け入れる段部によって形成された収容部を有し、前記弾性板の前記他方の側の面は、該面の縁部を除く領域の全面で前記ガイドの開口に露出して配置されており、前記弾性板および前記電気絶縁板は前記ガイドの前記収容部を経て突出するガイドピンで前記ガイドに位置決められ、前記弾性板の前記ガイド開口に露出する領域で前記接触子の針先部が前記弾性板を貫通する。
【０００９】
接触子が変形部と針後部との境界付近において基板の導電性部に接触する状態に基板に組み付けられる。この状態において、被検査体が電気的接続装置に配置され、被検査体の電極と接触子の針先（先端）とが相対的に押圧される。これにより、接触子は被検査体の電極と基板の導電性部とに押圧される。
【００１０】
接触子の針先部が弾性板を貫通し、針後部が電気的絶縁板内に位置する電気的接続装置は、弾性板及び電気的絶縁板が従来のハウジングの機能を果たすから、厚さ寸法が小さくなり、接触子の有効長さ寸法が小さくなる。
【００１１】
前記弾性板は前記接触子の針先部が貫通する第１の穴を有し、前記電気的絶縁板は前記接触子の針後部が収容された第２の穴を有することができる。そのようにすれば、弾性板及び電気的絶縁板に対する接触子の位置及び姿勢が安定する。
【００１２】
前記接触子は、前記電気的絶縁板の前記第２の穴を形成している壁に当接された後端を有することができる。そのようにすれば、被検査体の電極と接触子の針先とが相対的に押圧されたときに、電気的絶縁板の壁が接触子の後退を阻止するから、接触子が基板の導電性部と被検査体の電極部とに確実に接触する。
【００１３】
前記弾性板及び前記電気的絶縁板は重ねられていてもよい。そのようにすれば、弾性板と電気的絶縁板とが離されている場合に比べ、電気的接続装置の厚さ寸法をより小さくすることができる。
【００１４】
電気的接続装置は、さらに、前記被検査体を前記接触子の針先に案内する枠状のガイドを含み、前記弾性板及び前記電気的絶縁板は前記ガイド内に配置されていてもよい。そのようにすれば、被検査体の電極部を接触子の針先に容易にかつ確実に接触させることができる。
【００１５】
前記接触子の針後部は前記電気的絶縁板内を伸びており、前記接触子の針先部は少なくとも前記針後部が伸びる方向と反対側の箇所を前記弾性板に接触させていてもよい。そのようにすれば、被検査体の電極と接触子の針先とが相対的に押圧されたときに、接触子が弾性板を弾性変形させつつ変位するから、基板の導電性部及び被検査体の電極部と接触子との接触圧が大きくなり、基板の導電性部及び被検査体の電極部に接触子がより確実に接触する。
【００１６】
前記接触子の針後部は前記電気的絶縁板内を伸びており、前記接触子の針先は前記針後部が伸びる方向に湾曲された弧面とされていてもよい。そのようにすれば、被検査体の電極と接触子の針先とが相対的に押圧されたとき、接触子の針先が電極部に対して滑るから、電極部の酸化膜が擦り取られる。
【００１７】
前記接触子は、前記針後部が一方側へ伸びる第１の接触子群と、前記針後部が他方側へ伸びる第２の接触子群とに分けられていてもよい。そのようにすれば、被検査体の電極と接触子の針先とが相対的に押圧されたときに接触子に作用する力の方向が第１及び第２の接触子群で逆方向になるから、そのような力が相殺される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図８を参照するに、電気的接続装置１０は、平板状被検査体１２の通電検査すなわち通電試験に用いるソケットとして基板１４と共に用いられる。
【００１９】
被検査体１２は、図示の例では、集積回路チップのような半導体デバイスであり、長方形の板の形を有する本体部１６の一方の面（図示の例では、下面）に平板状の複数の電極部１８を有している。
【００２０】
基板１４は、配線パターンを電気絶縁性の材料から形成された板部材２０に印刷配線技術により形成した配線基板であり、また配線パターンの一部を露出させて被検査体１２の電極部１８に個々に対応された導電性部２２としている。
【００２１】
ソケットすなわち電気的接続装置１０は、枠状のガイド２４と、ガイド２４内に配置された弾性板２６と、弾性板２６の下側に配置されたの電気的絶縁板２８と、被検査体１２の電極部１８及び基板１４の導電性部２２の組に個々に対応された複数の接触子３０とを含む。
【００２２】
ガイド２４は、合成樹脂のような適宜な材料により矩形の短い筒の形に形成されている。ガイド２４の開口３２は、接続装置１０に対する被検査体１２の位置を規制する規制部と、規制部の上方にあって被検査体１２を接触子３０に案内する傾斜部と、開口３２の下方にあって弾性板２６及び絶縁板２８を配置する収容部とを有している。規制部と収容部との境界は、収容部の平面形状が規制部のそれより大きくなる下向きの段部とされている。
【００２３】
弾性板２６は、シリコーンゴムのように三次元的に弾性変形可能のゴム材から製造されており、また接触子３０が貫通する複数の穴３４を有している。各穴３４は、被検査体１２の電極部に対応されている。各穴３４の下部は、上部より大きい座ぐり部３６とされている。
【００２４】
絶縁板２８は、ポリイミドのような合成樹脂材から製造されており、また複数の長穴３８を有している。各長穴３８は、絶縁板２８を厚さ方向に貫通して弾性板２６の穴３４に連通しており、また同じ方向に伸びている。絶縁板２８は、シート状、フィルム状、板状等、ある程度の厚さ、剛性、ばね性等を有することが好ましい。
【００２５】
各接触子３０は、湾曲された外面を有する変形部４０と、変形部４０の一端（図示の例では、上端）に続く針先部４２と、変形部４０の他端（図示の例では、下端）に続く針後部４４とを有しており、また矩形の断面形状を有している。
【００２６】
各接触子３０の針先（先端）は、針後部４４が伸びる方向に湾曲された弧面とされている。弾性板２６の各穴３４の横断面は接触子３０の針先部４２の横断面より小さく、これにより各接触子３０は弾性板２６に維持されている。接触子３０は、針後部４４が変形部４０から一方側へ伸びる第１の接触子群と、針後部４４が変形部４０から他方側へ伸びる第２の接触子群とに分けられている。
【００２７】
電気的接続装置１０の組み立て時、先ず、弾性板２６と絶縁板２８とが重ね合わされて、接着される。しかし、弾性板２６と絶縁板２８とを接着しなくてもよい。
【００２８】
次いで、針先部４２が弾性板２６の穴３４を貫通しかつ接触子３０の針後部４４が絶縁板２８の長穴３８内に位置する状態に、各接触子３０が弾性板２６及び絶縁板２８に組み付けられる。その状態において、弾性板２６が絶縁板２８の上となる状態に、弾性板２６及び絶縁板２８がガイド２４の開口３２の収容部に配置される。
【００２９】
弾性板２６及び絶縁板２８は、ガイド２４からその開口３２の収容部を経て突出する複数のガイドピン４６を弾性板２６及び絶縁板２８に貫通させることにより、ガイド２４に組み付けられて、ガイド２４に対して位置決められる。
【００３０】
上記のように組み立てられた電気的接続装置１０は、ガイドピン４６を基板１４に形成されたガイド穴４８に上方から通すことにより基板１４に対して位置決められ、その状態で複数のねじ部材５０を基板１４に螺合させることにより基板１４の上面に組み付けられる。これにより、各接触子３０は変形部４０と針後部４４との境界付近において基板１４の導電性部２２に接触可能になる。
【００３１】
通電試験時、被検査体１２がその電極部１８を下方とした状態で、ガイド２４の開口３２に上方から配置される。これにより、被検査体１２の電極部１８が接触子３０の針先に接触される。この際、被検査体１２は、ガイド１４の傾斜部により案内されて、規制部に達するから、被検査体１２の電極部１８と接触子３０の針先とを容易にかつ確実に接触させることができる。
【００３２】
上記状態で、電気的接続装置１０と被検査体１２とが相対的に接近されて、接触子３０の針先と被検査体１２の電極部１８とが相対的に押圧される。これにより、接触子３０は被検査体１２の電極１８と基板１４の導電性部２２とに押圧される。
【００３３】
上記状態で、被検査体１２の通電試験が行われる。通電試験時に電流が流れる接触子３０の有効範囲は、針先から基板１４の導電性部２２への接触箇所までの領域である。
【００３４】
接触子３０の針先と被検査体１２の電極部１８とが相対的に押圧されると、接触子３０は、絶縁板２８の長穴３８を形成している壁面に後端を当接されて後退を阻止された状態で、図８に点線で示す状態から実線で示す状態に角度的に回転移動する。このため、接触子３０は基板１４の導電性部２２と被検査体１２の電極部１８とに確実に接触する。
【００３５】
また、接触子３０の針先と被検査体１２の電極部１８とが相対的に押圧されると、接触子３０が弾性板２６を弾性変形させつつ変位するから、基板１４の導電性部２２及び被検査体１２の電極部１８と接触子３０との接触圧が大きくなり、基板１４の導電性部２２及び被検査体１２の電極部１８に接触子３０がより確実に接触する。
【００３６】
針後部４４の延在方向に湾曲する弧面とされた針先は、接触子３０の針先と被検査体１２の電極部１８とが相対的に押圧されたとき、電極部１８に対して滑って、電極部１８の酸化膜を擦り取る。
【００３７】
接触子３０の針先と被検査体１２の電極部１８とが相対的に押圧されたときに接触子３０に作用する力は、針後部４４が互いに反対方向へ伸びる第１及び第２の接触子群とで逆方向となることにより、相殺される。
【００３８】
弾性板２６及び絶縁板２８は、上記のように重ねられていることが好ましい。そのようにすれば、弾性板２６と絶縁板２８とが離されている場合に比べ、電気的接続装置の厚さ寸法をより小さくすることができる。しかし、弾性板２６及び絶縁板２８は、必ずしも重ねられていなくてもよい。
【００３９】
電気的接続装置１０においては、接触子３０の針先部４２が弾性板２６の穴３４を貫通し、針後部４４が絶縁板２８の長穴３８内に位置するから、弾性板２６及び絶縁板２８に対する接触子３０の位置及び姿勢が安定する。また、弾性板２６及び絶縁板２８が従来のハウジングの機能を果たすから、従来の装置に比べ、電気的接続装置１０の厚さ寸法が小さくなり、接触子３０の有効長さ寸法が小さくなり、高周波試験に適する。
【００４０】
本発明は、本体部１６の一方の面に複数の電極部１８を有する被検査体のみならず、パッケージ又はモールドされた集積回路のように本体部から並列的に突出するリード電極のような複数の電極部を有する被検査体の通電試験に用いる電気的接続装置にも適用することができる。
【００４１】
本発明は、上記実施例以外の形状を有する接触子を用いる電気的接続装置にも適用することができるし、また液晶表示パネルのような他の平板状被検査体の通電試験用の電気的接続装置にも適用することができ、さらに上下の側を上記した実施例と逆にした状態で用いる電気的接続装置にも適用することができる。
【００４２】
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】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１における２−２線に沿って得た断面図である。
【図３】図１に示す電気的接続装置における接触子の配置状態を拡大して示す平面図である。
【図４】図３に示す箇所の断面図である。
【図５】図３に示す箇所の基板を除いた底面図である。
【図６】図３に示す箇所の左側面図である。
【図７】図１に示す電気的接続装置における接触子近傍の拡大断面図である。
【図８】図１に示す電気的接続装置の動作を説明するための接触子近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  電気的接続装置
１２  被検査体
１４  基板
１８  被検査体の電極部
２２  基板の導電性部
２４  ガイド
２６  弾性板
２８  電気的絶縁板
３０  接触子
３２ガイドの開口
３４  弾性板の穴
３８  電気的絶縁板の長穴
４０  接触子の変形部
４２  接触子の針先部
４４  接触子の針後部
４６  ガイドピン
４８  ガイド穴
【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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