JP3397713B2 - 電気的接続装置 - Google Patents
電気的接続装置Info
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Description
ネルディスプレイの製造において用いられる、フラット
パネルディスプレイを構成する基板の上に形成された配
線に対して、気密状態の中で電気的な接触を行わせるた
めの電気的接続装置に関するものである。
を行うものとしては、検査装置などがあり、このような
装置には、例えば図1に示す接触子が備えられていた。
プリング、3はスリーブ、4は端子である。
4の最大外径はφ0.5〜0.05mmのものが多い。
化した接触子ユニットとしては、図2に示すようなもの
があった。
子、6は基台、7は検査装置などにつながるリード線で
ある。
例であるが、複数の列に配置したものもある。
数本から数百本まで、用途に応じ様々である
線との電気的な接続は、次のようである。
せ、基板上に形成された配線に接触子ヘッド1を押し当
てる。
で接触子ヘッド1が基板上の配線に押し当てられないよ
うに緩衝の役割をする。
ッド1−スプリング2またはスリーブ3−端子4の経路
を経て、端子4にはんだ付けや圧着などの方法で接続さ
れたリード線につながっている。
な接続は、基板上の配線と同じ間隔で接触子が配置され
た図2に示す接触子ユニットを、位置決めしながら移動
させ、各接触子5を基板上のそれぞれの配線に押し当て
る。
る。
は、従来、各種基板上の配線の短絡や断線の検査の際の
電気的な接続に用いられている。
ィスプレイの製造等においては、気密状態、特に、真空
状態の中で、基板上の配線に対して電気的接触を行う必
要があり、このような場合に、上述した従来技術に係る
接触子または接触子ユニットを適用するには、下記のよ
うな問題が生じていた。
トは、フラットパネルディスプレイ等の基板上に形成さ
れた配線の短絡や断線の検査、あるいは画像表示検査な
どにおいて電気的な接続を行うのに、有用な工具であ
る。
または接触子ユニットを空気中で用いる場合に限るもの
である。
においては、接触子または接触子ユニットを、気密状
態、特に真空に排気されたチャンバー中で用いる必要の
ある用途がある。
して形成された配線は、真空中で配線の抵抗が10%程
度減少することが知られている。
確に評価する場合は、真空に排気されたチャンバー内で
基板の抵抗を測定する必要がある。
ットを真空に排気されたチャンバー中で用いなければな
らない。
検査では、充分に排気された真空チャンバー中に配置さ
れる各部材からの放出ガスが、非常に少ないことを要求
される。
触子ユニットを真空に排気されたチャンバー中で用いる
場合、次のような問題があった。
分な高真空に排気されたチャンバー中においた場合に
は、以下のような不具合が発生する。
3内部の空間が接触子ヘッド1や端子4とスリーブ3と
隙間(10μm程度)を介してつながっており、スリー
ブ3内部の空気が十分に排気されずに残留ガスとして残
って、接触子ヘッド1や端子4とスリーブ3との間の隙
間から残留ガスが放出され続ける。
は、真空容器及び内蔵物をベーキングするが、従来の接
触子ユニットの場合は、部材自体の放出ガス量が多かっ
たり、材料の耐熱性がなかったり、熱膨張係数が揃って
いないため、充分なベーキングができない。
ド1とスリーブ3との間の摩擦係数が増大し、スリーブ
3の摺動部にロックされてしまい、接触子ヘッド1の移
動が行われなくなる。
作を確認しにくく、特に接触子または接触子ユニットが
数多くある場合は個々の接触が安定しない。
留ガスが放出され続けることと、耐熱性が少ないことな
どの理由で、十分なベーキングができないことは、いず
れもチャンバー内が充分に排気されないという問題を引
き起こす。
摺動部にロックされる問題と、接触子の動作を確認しに
くい問題は、いずれも、安定接触を得られないという問
題を引き起こす。
的接触を行うために適した条件として、無摺動である
こと、エアポケットが無いこと、低表面積であるこ
と、低ガス脱性であることが、あげられ、真空状態で
なくても、気密状態中で何らかのガス(有機材料ガスや
腐食性のガスなど)を充満させるような場合であれば
〜については必要な条件となるケースが多い。
接触や電気供給を行うためには、上記〜の条件を満
たすことによって、接触子または接触子ユニットから放
出ガスを減少させて真空チャンバー内が十分な真空度に
到達できるようにすること、およびの条件を満たすこ
とによって、接触子ヘッドの移動動作で接触が不安定に
ならないようにすることが必要となる。
った。
は、上述したような接触子または接触子ユニットを用い
た検査装置を主とする製造装置の提案がなされている
が、これらはいずれも大気中で使用するものであり、真
空中で適用できるものではなかった。
応できるようなピン形状(特開平6−249880号公
報、特開平6−249878号公報)やフィルム状(特
開平5−333360号公報)の技術に関するものが公
知とされているが、いずれも真空中で使用できるものは
なかった。
術においては、接触子または接触子ユニットからの放出
ガスによって十分な真空度に到達できないという問題が
あった。本発明の目的とするとことは、十分な真空度を
達成可能な 電気的接続装置を提供することにある。
に本発明の電気的接続装置にあっては、真空状態で気密
保持可能な容器と、該容器の内部に配置される基板上の
複数の配線に対してそれぞれ電気的に導通可能に接触さ
せる複数の接触子と、これら複数の接触子がそれぞれ短
絡しない状態を保ちつつ、該複数の接触子を支持する支
持手段と、によって構成され、前記接触子を前記配線に
接触させるために前記容器内で移動可能に配置される接
触子ユニットと、前記容器外部から前記接触子に対して
電気的に導通させる導通手段と、を備えており、前記支
持手段の熱膨張係数は前記接触子の熱膨張係数の±25
%以内であり、前記接触子ユニットを200℃以上の温
度で前記容器内でベーキングして用いることを特徴とす
る。
が撓みながら前記配線に電気的に導通接触されるとよ
い。
れると共に、前記複数の接触子を絶縁部材で各々絶縁し
つつ、前記複数の支持部材をそれぞれ接着することで、
前記複数の接触子を支持するとよい。
自体によって前記複数の支持部材をそれぞれ接着させる
とよい。
いように、各接触子の位置を位置決めする位置決め部材
を備えるとよい。
ると共に、該容器内部に備える各部材の材料を、該加熱
手段による加熱温度に耐えることのできる耐熱性の部材
によって構成するとよい。
リットガラスを有するとよい。
アルミナあるいはシリカを主成分とする無機系接着剤を
有するとよい。
ポキシ系接着剤を有するとよい。
ステン合金によって構成するとよい。
け圧を制御するとよい。
動させる移動機構を設けると共に、該移動機構によって
前記接触子ユニットを移動させることで、前記押し付け
圧を制御するとよい。
って、押し付け圧を制御するとよい。
り量によって、押し付け圧を制御するとよい。
ツキを△D、各接触子先端のすべり方向のバラツキを△
P、押し付け圧のバラツキに基づく各接触子の押し付け
量のバラツキを△W、接触抵抗が安定するまでに必要な
接触子の押し付け量をminAとした場合に、接触子の
押し付け量Aが、 A≧minA+△D+△P+△W を満たすようにすることで、押し付け圧を制御するとよ
い。
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
る電気的接続装置について説明する。
続装置の概略構成図である。
段の主要部材)、10は接触子ユニット、11は接触子
8(接触子ユニット10)を駆動させる機構(移動機
構)、12は接触子ユニット10を加熱する機構(加熱
手段)、13は接触子ユニットの移動量を測定できる機
構、14は基板、15は上支持部(支持手段(部
材))、16は下支持部(支持手段(部材))、17は
接着絶縁部(絶縁部材)、18は接触子位置決め部(位
置決め部材)、19は真空状態で気密保持可能な真空チ
ャンバー(容器)である。
では、真空中において、接触子または接触子ユニットか
らの放出ガスを減少させて、真空チャンバー内が十分な
真空度に到達できるようにすること、および接触子の移
動動作が妨げられず個々の接触子が安定して接触させる
ことを可能とする構成としている。
は、図3に示すように複数の接触子8をユニット化(接
触子ユニット10)することによって、表面積を極力小
さくすると共に、エアポケットがないようにし、かつ脱
ガス性が低くかつ耐熱性の高い部材(ユニットを構成す
る各部材の熱膨張係数の差異も少なくする)のみが露出
するようし、また、接触子8を可撓性として、接触子8
自体の撓み変形で、電気的接触を可能にすることで、摺
動部を無いような構成とした。
続装置では、エアポケットがなく、取り残された空気が
放出され続けることはなく、耐熱性が優れ、部材自体の
放出ガス量が少なく、さらに、熱膨張係数を揃えること
で、充分なベーキングが可能にでき、接触子ユニット表
面からの放出ガスも小さくなる。
的接続装置では、真空中において、接触子または接触子
ユニットからの放出ガスを減少し、真空チャンバー内が
充分な真空度に到達できるようになる。
において、接触子8が移動する際はベローズが変形(接
触子自体が可撓)し、従来の接触子または接触子ユニッ
トのように摺動部は存在しないので、安定した接触が行
われる。
から確認し難い個々の接触子の移動量を以下のように確
認することで接触状態を制御できる構成としている。
付ける方法を示している。
すると、下記の式が成り立つ範囲で押し付けることで、
安定した接触を得られた。
線表面までの高さのバラツキ)、 ΔP…接触子先の位
置バラツキ(接触子を基板方向に押し付けると、接触子
先端が基板上の配線表面を滑ることになるが、この際の
初期状態における滑り方向の各接触子先端のバラツ
キ)、 ΔW…押し付け圧のバラツキ(主に、接触子先端の面積
の差異による力の誤差による)に基づく各接触子の押し
付け量のバラツキ minA…最低必要押し付け量(安定に接触を得る最低
の押し付け量) である。
を得る最低の押し付け量)minA、とは、図5で示す
安定に接触を得る最低の押し付け量とする。
接触子または接触子ユニットにおいては、真空中で接触
子の移動動作が妨げられるようなことは起こらなくな
り、個々の接触も安定する。
ては、従来技術に係る、接触子または接触子ユニットの
問題点を解決し、気密中、特に真空チャンバー内におい
ても好適に使用できる接触子ユニットを実現することが
できる。
体的な実施例について説明する。
続装置について、具体的に以下のように試作した。
それぞれφ0.25mmのタングステン合金(3%レニ
ュウムタングステン)棒でばね性を持たせたものとして
ある。
略化して3本の棒で示してある。
ンバーの外より接触子へリード線にて電気を導入する部
材である。
ユニット10は、接触子8、上支持部15、下支持部1
6、接着絶縁部17、接触子位置決め部18、より構成
されており、それぞれの部材は接触子ユニット10を加
熱する機構12によって少なくとも80℃以上のベーキ
ングした場合に、変形や変質することなく放出ガスの少
ない部材を選定してある。
述の各部材(接触子8を除く)は、接触子8に対して熱
膨張係数±25%以内に収まった部材を使用している
(表1参照)。
は、350℃ベーキング可能な組み合わせとなってい
る。
で、各々24時間のベーキングを行った後、到達真空度
を測定すると、TYPE1は1×10-8Pa以下が達成
できた。
動させる機構であり、測定機構13で移動量を測定す
る。
板では、(1)式において、ΔD=100μm、ΔP=
20μm、ΔW=20μ、minA=50μm、であっ
た。
250μmで押し付け2000回のON−OFFを行っ
たところ、異常は発生しなかった。
施例1における部材の材料等を変更して試作した。
り、各部材の材料については、表2に示す組み合わせと
した。
セラミック系接着剤(アルミナあるいはシリカを主成分
とする無機系接着剤)を使用して、組み立てを容易にし
た組み合わせとなっている。
で、各々24時間のベーキングを行った後、到達真空度
を測定すると、TYPE2は1×10-8Pa以下が達成
できた。
(1)式において、各数値は実施例1と同様となる。
り、実際に250μmで押し付け2000回のON−O
FFを行ったところ異常はなかった。
施例1,2における部材の材料等を変更して試作した。
り、各部材の材料については、表3に示す組み合わせと
した。
熱膨張係数を調整したエポキシ系接着剤を使用し組み立
てを容易にした組み合わせとなっている。
で、各々24時間のベーキングを行った後、到達真空度
を測定すると、TYPE3においては、1×10-6Pa
以下が達成できた。
(1)式において、各数値は実施例1と同様となる。
り、実際に250μmで押し付け2000回のON−O
FFを行ったところ、異常はなかった。
かかわる電気的接続装置は、気密状態、特に真空中にお
いても好適に電気的接触を可能とし、信頼性に優れる。
通接触するようにすることで、摺動部をなくして安定し
た接触を行わせることができる。
容器内部に備える各部材の材料を、該加熱手段による加
熱温度に耐えることのできる耐熱性の部材によって構成
することで、安定したベーキングが可能となり、真空度
を向上させることができる。
の熱膨張係数を、接触子の熱膨張係数の±25%以内と
すれば、充分なベーキングが可能となる。
移動機構を設けると共に、該移動機構によって接触子ユ
ニットを移動させることで、接触子の基板上の配線に対
する押し付け圧を制御するようにすれば、容器外部から
でも安定した接触を行わせることができる。
きる電気的接続装置を実現できる。
ある。
続装置。
る。
である。
Claims (15)
- 【請求項1】真空状態で気密保持可能な容器と、 該容器の内部に配置される基板上の複数の配線に対して
それぞれ電気的に導通可能に接触させる複数の接触子
と、これら複数の接触子がそれぞれ短絡しない状態を保
ちつつ、該複数の接触子を支持する支持手段と、によっ
て構成され、前記接触子を前記配線に接触させるために
前記容器内で移動可能に配置される接触子ユニットと、 前記容器外部から前記接触子に対して電気的に導通させ
る導通手段と、 を備えており、 前記支持手段の熱膨張係数は前記接触子の熱膨張係数の
±25%以内であり、前記接触子ユニットを200℃以
上の温度で前記容器内でベーキングして用いることを特
徴とする電気的接続装置。 - 【請求項2】前記接触子は可撓性を有し、該接触子自体
が撓みながら前記配線に電気的に導通接触されることを
特徴とする請求項1に記載の電気的接続装置。 - 【請求項3】前記支持手段は複数の支持部材から構成さ
れると共に、 前記複数の接触子を絶縁部材で各々絶縁しつつ、前記複
数の支持部材をそれぞれ接着することで、前記複数の接
触子を支持することを特徴とする請求項1または2に記
載の電気的接続装置。 - 【請求項4】前記絶縁部材は接着性を有し、該絶縁部材
自体によって前記複数の支持部材をそれぞれ接着させる
ことを特徴とする請求項3に記載の電気的接続装置。 - 【請求項5】前記複数の支持部材をそれぞれ接着するフ
リットガラスを有することを特徴とする請求項3または
4に記載の電気的接続装置。 - 【請求項6】前記複数の支持部材をそれぞれ接着する、
アルミナあるいはシリカを主成分とする無機系接着剤を
有することを特徴とする請求項3または4に記載の電気
的接続装置。 - 【請求項7】前記複数の支持部材をそれぞれ接着するエ
ポキシ系接着剤を有することを特徴とする請求項3また
は4に記載の電気的接続装置。 - 【請求項8】複数の接触子がそれぞれ電気的に接触しな
いように、各接触子の位置を位置決めする位置決め部材
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つ
に記載の電気的接続装置。 - 【請求項9】前記容器の内部を加熱する加熱手段を備え
ると共に、 該容器内部に備える各部材の材料を、該加熱手段による
加熱温度に耐えることのできる耐熱性の部材によって構
成することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに
記載の電気的接続装置。 - 【請求項10】前記接触子をタングステンあるいはタン
グステン合金によって構成することを特徴とする請求項
1〜9のいずれか一つに記載の電気的接続装置。 - 【請求項11】前記接触子の基板上の配線に対する押し
付け圧を制御することを特徴とする請求項1〜10のい
ずれか一つに記載の電気的接続装置。 - 【請求項12】前記容器外部から前記接触子ユニットを
移動させる移動機構を設けると共に、該移動機構によっ
て前記接触子ユニットを移動させることで、前記押し付
け圧を制御することを特徴とする請求項11に記載の電
気的接続装置。 - 【請求項13】前記接触子の押し付け方向への移動量に
よって、押し付け圧を制御することを特徴とする請求項
11または12に記載の電気的接続装置。 - 【請求項14】前記接触子先端の、前記配線表面上のす
べり量によって、押し付け圧を制御することを特徴とす
る請求項11または12に記載の電気的接続装置。 - 【請求項15】基板表面から各配線表面までの高さのバ
ラツキを△D、各接触子先端のすべり方向のバラツキを
△P、押し付け圧のバラツキに基づく各接触子の押し付
け量のバラツキを△W、接触抵抗が安定するまでに必要
な接触子の押し付け量をminAとした場合に、接触子
の押し付け量Aが、 A≧minA+△D+△P+△W を満たすようにすることで、押し付け圧を制御すること
を特徴とする請求項14に記載の電気的接続装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06329399A JP3397713B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 電気的接続装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000260520A JP2000260520A (ja) | 2000-09-22 |
JP3397713B2 true JP3397713B2 (ja) | 2003-04-21 |
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ID=13225144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06329399A Expired - Fee Related JP3397713B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 電気的接続装置 |
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TWI627411B (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-21 | 致茂電子股份有限公司 | 電流探針結構 |
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1999
- 1999-03-10 JP JP06329399A patent/JP3397713B2/ja not_active Expired - Fee Related
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