JP4079857B2 - 接続装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＩＣ（集積回路）等が装着されるＩＣソケットである接続装置の製造方法に係わり、特に、前記接続装置内に搭載されるスパイラル接触子を所定高さを有する立体形状に適切に成形できるとともに、スパイラル接触子のへたり率を低減できる接続装置の製造方法に関する。

特許文献１に記載されている半導体検査装置は、半導体を外部の回路基板などに電気的に仮接続させるものである。半導体の背面側には格子状またはマトリックス状に配置された多数の球状接触子が設けられており、これに対向する絶縁基板上には多数の凹部が設けられ、この凹部内にスパイラル接触子が対向配置されている。

前記半導体の背面側を前記絶縁基板に向けて押圧すると、前記球状接触子の外表面に前記スパイラル接触子が螺旋状に巻き付くように接触するため、個々の球状接触子と個々のスパイラル接触子との間の電気的接続が確実に行われるようになっている。
特開２００２−１７５８５９号公報 特願２００２−１６７９９９号

ところでこの特許文献１におけるスパイラル状接触子２は、平面的な形態であり、立体フォーミングは施されていない。

しかし、前記スパイラル状接触子をある程度、立体フォーミングしておいた方が、前記球状接触子との電気的接続を良好且つ確実なものにできて好ましい。

例えば前記立体フォーミングは以下の方法によって実現することが可能である。
図１６は、スパイラル接触子５０の平面図である。図１７に示すように、前記スパイラル接触子５０は、まず平面的に形成され、前記スパイラル接触子５０の基部５０ｂが、接着剤５１を介して基台５２に接合される。なお前記基台５２には前記スパイラル接触子５０と対向する位置に穴部５２ａが設けられている。

図１７に示すように、前記スパイラル接触子５０の下方から前記穴部５２ａ内に突出調整部材７０を通し、前記突出調整部材７０を前記スパイラル接触子５０の各ターン毎の接触子片５０ａに当接させて上方に押し上げ、図１８に示すように、各接触子片５０ａを上方に突き出す。そして前記突出調整部材７０を取り除く。

しかしながら、図１７ないし図１８に示す立体フォーミング工程を施したスパイラル接触子２０には、以下のような問題点が発生した。

まず、前記スパイラル接触子５０は、通常、接続装置に一個ではなく複数個設けられている。図１７ないし図１８に示す立体フォーミング方法では、個別に前記スパイラル接触子５０を立体成形していくため、各スパイラル接触子５０の高さ寸法にばらつきが生じやすくなっていた。

次に、図１８工程のときに、前記スパイラル接触子５０の高さ寸法Ｈ１を、前記突出調整部材７０により所定高さに調整しても、前記突出調整部材７０を取り除くと、スプリングバックにより、前記スパイラル接触子５０の高さ寸法がＨ１からＨ２に小さくなってしまう（図１９）。

このため図１８の段階で、後のスプリングバック量を計算に入れながら必要以上に前記スパイラル接触子５０の高さ寸法Ｈ１を高くしなければならない。しかしこの際、前記スパイラル接触子５０に強い応力がかかって、前記スパイラル接触子５０の各接触子片５０ａが折れたりするなどの不具合を生じやすくなっていた。

また、上記したスプリングバックのために、何度も前記突出調整部材７０を用いてスパイラル接触子５０の高さ調整をしないと、前記突出調整部材７０を除去した後で、前記スパイラル接触子５０の高さ寸法Ｈ２を必要な高さに維持できず、スパイラル接触子５０の立体フォーミング工程に時間がかかり作業が煩雑化していた。

また特許文献１に記載されている半導体検査装置は、例えばバーンイン試験と呼ばれる高温動作確認等の試験に使用されるものであるが、かかる場合、高い加熱温度により、立体成形されていたスパイラル接触子５０がへたってしまい、図１７に示す平面的な形状に近い状態にまで戻りやすかった。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特にスパイラル接触子を立体成形した後、熱処理を施すことで、所定高さの立体形状に形成できるとともに、へたり率を低減できる接続装置の製造方法を提供することを目的としている。

本発明は、基台と、前記基台に設けられた複数のスパイラル形状の弾性接触子とを有し、電子部品に設けられた複数の外部接続部が、スパイラル形状の弾性接触子にそれぞれ接触する接続装置の製造方法において、
平面形状でスパイラル形状の弾性接触子の基部が前記基台に接合し前記弾性接触子の先部が前記基台に形成された貫通孔に対向するように、前記基台と前記弾性接触子とが重ねられた構造を形成する工程と、
前記弾性接触子が設けられているのと逆側から前記基台の前記貫通孔内に治具を通し前記弾性接触子を押圧して、前記弾性接触子をその先部が前記基台から離れる立体形状とする工程と、
前記治具による押圧を維持したまま前記弾性接触子を加熱して立体形状の前記弾性接触子の応力を緩和する熱処理を施す工程とを有し、
前記熱処理後に前記治具を取り除いたときに、前記弾性接触子が、その先部が基台から所定高さ離れた立体形状を維持し、且つ弾性変形可能とされることを特徴とするものである。
本発明では、先端部側から後端部側に向けて徐々に幅寸法が広がる突出部を備えた前記治具を用い、前記治具の先端部で前記弾性接触子を押圧する。
また本発明では、前記治具により、前記スパイラル形状の弾性接触子の前記先部を押圧することが好ましい。これにより前記弾性接触子を、その中心付近が最も高い位置に突き出す山型形状に適切に形成できる。

本発明では前記熱処理工程により、前記弾性接触子を構成する金属元素の結晶状態が変化し、立体形状を維持したまま結晶状態が安定化し、また応力も緩和されるため、前記弾性接触子を所定高さの立体形状に適切に形成できるとともに、前記接続装置の繰返し使用によっても前記弾性接触子のへたり率を従来より低減できる。

本発明では、前記弾性接触子を治具を用いて立体成形し、前記熱処理工程を施した後に、前記治具を取り外す。すなわち前記治具を設置した状態のまま前記熱処理を施す。治具によって立体成形された弾性接触子はその状態のまま前記熱処理が施されて応力の緩和が図られるから、治具によって立体成形されたときの高さ寸法から、あまりへたること無く、所定高さ寸法を有する立体形状に形成できる。

また本発明では、前記熱処理工程を施した後、前記熱処理工程よりも高い加熱温度で且つ長い加熱時間の第２の熱処理工程を施すことが、前記接続装置の繰返し使用によっても前記弾性接触子のへたり率を従来より効果的に低減できる。

また本発明では、前記第２の熱処理工程を、前記治具を取り外した後に施してもよい。

また本発明では、前記第２の熱処理工程の加熱温度を、前記接続装置の実使用の環境温度よりも高い温度に設定することが好ましい。これにより接続装置の実使用の環境温度にさらされても、前記弾性接触子のへたり量を適切に抑制でき、前記弾性接触子を所定高さ寸法を有する立体形状に長期間、維持できる。また本発明では、前記第２の熱処理工程の加熱温度を、バーンイン試験での加熱温度よりも高い温度に設定することが好ましい。

なお本発明では、前記第２の熱処理工程の加熱温度を、１７０℃〜２００℃の間、加熱時間を２０時間〜２００時間の間とすることが好ましい。

また本発明では、前記熱処理工程の加熱温度を、１００〜２００℃の間で、加熱時間を３０分〜１２時間の間とすることが好ましい。
また本発明では、前記熱処理工程の加熱温度を、前記接続装置の実使用の環境温度よりも高い温度に設定することが好ましい。また、前記熱処理工程の加熱温度を、バーンイン試験での加熱温度よりも高い温度に設定することが好ましい。また、前記熱処理工程の加熱温度を、１７０℃〜２００℃の間、加熱時間を２０時間〜２００時間の間とすることが好ましい。

また本発明では、各弾性接触子を、前記治具を用いて同時に立体成形することが、各弾性接触子の高さ寸法にばらつきが発生するのを抑制できて好ましい。

なお本発明では、前記弾性接触子を箔体あるいはメッキ、または箔体とメッキ層との積層構造で形成した場合に、特に効果がある。メッキや箔体で形成された弾性接触子は非常に小さい構造のため、前記弾性接触子を立体成形するための治具のみで高さ調整をすることが非常に難しいこと、熱処理を施さないと、メッキや箔体による弾性接触子は非晶質状態、あるいは部分的な結晶化状態のため、立体成形されても実使用の環境下での様々な要因により結晶状態が流動的に変化しやすく、塑性変形が生じやすいこと、などによる。

本発明ではスパイラル接触子を立体成形した後、熱処理工程を施すことにより、前記スパイラル接触子を構成する金属元素の結晶状態が変化し、立体形状を維持したまま結晶状態が安定化し、また応力も緩和されるため、前記スパイラル接触子を所定高さの立体形状に適切に形成できるとともに、前記接続装置の繰返し使用によっても前記スパイラル接触子のへたり率を従来より低減できる。

図１は電子部品の動作を確認するための試験に用いられる検査装置を示す斜視図、図２は図１の２−２線における断面図を示し、電子部品が装着された状態の断面図である。

図１に示すように、検査装置１０は基台１１と、この基台１１の一方の縁部に設けられたひんじ部１３を介して回動自在に支持された蓋体１２とで構成されている。前記基台１１および蓋体１２は絶縁性の樹脂材料などで形成されており、前記基台１１の中心部には図示Ｚ２方向に凹となる装填領域１１Ａが形成されている。そして、前記装填領域１１Ａ内に半導体などの電子部品１が装着できるようになっている。また基台１１の他方の縁部には、被ロック部１４が形成されている。

図２に示すように、この検査装置１０は、電子部品１の下面に多数の球状接触子（外部接続部）１ａがマトリックス状（格子状または碁盤の目状）に配置されたものを検査対象とするものである。

図２に示すように、前記装填領域１１Ａには所定の径寸法からなり、装填領域１１Ａの表面から基台１１の裏面に貫通する複数の凹部（スルーホール）１１ａが、前記電子部品１の球状接触子１ａに対応して設けられている。

前記凹部１１ａの上面（装填領域１１Ａの表面）には、接触子が渦巻き状に形成された複数のスパイラル接触子２０が設けられている。

図３は前記スパイラル接触子２０の斜視図である。図３に示すように、前記スパイラル接触子２０は基台１１に、図示Ｘ方向及びＹ方向に所定間隔を空けて複数形成されている。

前記各スパイラル接触子２０は、図３のように、前記凹部１１ａの上方の開口端の縁部に固定された基部２１を有し、スパイラル接触子２０の巻き始端２２が前記基部２１側に設けられている。そして、この巻き始端２２から渦巻き状に延びる巻き終端２３が前記凹部１１ａの中心に位置するようになっている。

前記凹部１１ａの内壁面には図示しない導通部が形成されており、導通部の上端と前記スパイラル接触子２０の前記基部２１とが導電性接着材などで接続されている。また凹部１１ａの下方の開口端は前記導通部に接続された接続端子１８で塞がれている。

図２に示すように、前記基台１１の下方には複数の配線パターンやその他の回路部品を有するプリント基板２９が設けられており、前記基台１１はこのプリント基板２９上に固定されている。前記プリント基板２９の表面には前記基台１１の底面に設けられた接続端子１８に対向する対向電極２８が設けられており、前記各接続端子１８が各対向電極２８にそれぞれ接触することにより、電子部品１とプリント基板２９とが検査装置１０を介して電気的に接続される。

一方、検査装置１０の蓋体１２の内面の中央の位置には、電子部品１を図示下方に押し付ける凸形状の押圧部１２ａが前記装填領域１１Ａに対向して設けられている。また前記ひんじ部１３と逆側となる位置にはロック部１５が形成されている。

前記蓋体１２の内面と押圧部１２ａとの間には前記押圧部１２ａを蓋体１２の内面から遠ざかる方向に付勢するコイルスプリングなどからなる付勢部材が設けられている（図示せず）。従って、電子部品１を前記凹部１１ａ内に装着して蓋体１２を閉じてロックすると、電子部品１を装填領域１１Ａの表面に接近する方向（Ｚ２方向）に弾性的に押し付けることが可能となっている。

前記基台１１の装填領域１１Ａの大きさは、前記電子部品１の外形とほぼ同じ大きさであり、電子部品１を前記装填領域１１Ａに装着して蓋体１２をロックすると、電子部品１側の各球状接触子１ａと検査装置１０側の各スパイラル接触子２０とが正確に対応して位置決めできるようになっている。

蓋体１２のロック部１５が基台１１の被ロック部１４にロックされると、電子部品１が前記押圧部１２ａによって図示下方に押し付けられるため、前記各球状接触子１ａが各スパイラル接触子２０を凹部１１ａの内部方向（図示下方）に押し下げる。同時に、スパイラル接触子２０の外形は、前記巻き終端２３から巻き始端２２方向（渦巻きの中心から外方向）に押し広げられるように変形し、前記球状接触子１ａの外表面を抱き込むように巻き付き、各球状接触子１ａと各スパイラル接触子２０とが接続される。

図３に示す各スパイラル接触子２０は、その巻き終端２３付近が最も高く突き出すように山型形状に立体成形されたものである。

本発明におけるスパイラル接触子２０は、次のような方法によって製造される。図４ないし図９は本発明におけるスパイラル接触子２０の製造方法（第１の製造方法）を示す一工程図である。

図４に示す符号３０は、基板であり、前記基板３０は絶縁基板でも導電基板でもどちらでもよい。

図４に示す工程では、前記基板３０上にレジスト層３１を例えばスピンコートなどで塗布し、露光現像により、図６に示すスパイラル接触子２０の形状のパターン３１ａを形成する。

次に前記パターン３１ａ内にスパイラル接触子２０を構成する各接触子片２０ａ及び基部２１をメッキ形成する。

ここで前記接触子片２０ａ及び基部２１を単層でメッキ形成しても、材質の異なる複数の層を積層してメッキ形成してもどちらでもよい。例えば前記接触子片２０ａ及び基部２１を、ＣｕとＮｉ、あるいはＮｉとＡｕなどを積層メッキ形成する。

なお図４工程で、基板３０に絶縁基板を用いた場合には、前記レジスト層３１を塗布する前に前記基板３０上にメッキ下地層をスパッタ法などで形成しておく必要があるが、前記基板３０に導電基板を用いた場合には、前記メッキ下地層の形成は必要ない。

次に図５に示す工程では、まず前記レジスト層３１を薬品により除去する。次に、各スパイラル接触子２０の基部２１間を接合部材３２によって繋ぐ。前記接合部材３２には、ちょうど前記スパイラル接触子２０よりも一回り大きい穴部３２ａが設けられており、この穴部３２ａとスパイラル接触子２０とを位置合わせし、前記スパイラル接触子２０の基部２１上に前記接合部材３２を貼り付ける。前記接合部材３２は例えばポリイミド等で形成される。そして前記基板３０を除去する。

図５の時点において、各スパイラル接触子２０を真上から見ると図６に示す形状になっている。図４、図５に示す工程で形成された前記スパイラル接触子２０は平面的に形成され、前記スパイラル接触子２０を構成する各接触子片２０ａは全てほぼ同じ高さとなっている。

次に図７に示す工程で、接合部材３２によって繋げられた各スパイラル接触子２０を、異方性導電接着剤３３を介して基台１１に接合する。なお前記基台１１には前記スパイラル接触子２０と対向する位置に凹部１１ａが設けられ、前記スパイラル接触子２０と前記凹部１１ａとの位置を合わせて、各スパイラル接触子２０を前記基台１１に接合する。

図８工程では、各スパイラル接触子２０の基部２１間を繋げている接合部材３２上に固定部材３５を設け、この工程で行われる前記スパイラル接触子２０の立体成形の際に、前記基台１１ががたつかないように、前記固定部材３５により前記基台１１を固定する。

この固定部材３５には、ちょうどスパイラル接触子２０が形成されている位置に穴部３５ａが設けられており、前記スパイラル接触子２０の立体成形の際に、前記固定部材３５が邪魔にならないようになっている。

前記固定部材３５は、少なくとも前記スパイラル接触子２０を構成する各接触子片２０ａ上に設けられていなければ、前記接合部材３２上ではなく他の位置に設けられていてもよい。

次に図８に示すように、前記基台１１に設けられた凹部１１ａに突出調整部材３６を通し、前記突出調整部材３６を上方に向けて押し上げる。

ところで本発明における前記突出調整部材３６は、土台３６ａと、前記土台３６ａから上方に向けて突き出す突出部３６ｂとで構成され、図８では前記突出部３６ｂを高さ方向から切断したとき、その断面は二等辺三角形の形状となっている。すなわち前記突出部３６ｂの両側部３６ｂ１，３６ｂ１は、下方に向けて徐々に前記突出部３６ｂの断面の幅が広がるように傾斜している。

本発明では前記突出部３６ｂの頂点部３６ｃを、例えば図６に示すスパイラル接触子２０の各接触子片２０ａ間の空間部のうち、ちょうど前記巻き終端２３の脇に存在し行き止まりとなっている空間部Ａに位置合わせし、この空間部Ａに前記突出部３６ｂの頂点部３６ｃを通して、前記スパイラル接触子２０を上方に突き上げる。

前記突出部３６ｂの両側部３６ｂ１，３６ｂ１は、下方に向けて前記突出部３６ｂの幅寸法が徐々に広がるように傾斜しているため、前記突出部３６ｂを上方に突き上げて前記スパイラル接触子２０を立体成形すると、前記スパイラル接触子２０の各接触子片２０ａは、その巻き終端２２から巻き終端２３に向うほど徐々に高さ位置が高くなるように突き上げられやすく、所定の山型形状に前記スパイラル接触子２０を立体成形しやすい。

前記突出部３６ｂの断面形状は図８のものに限らないが、図１０のように、少なくとも突出部４０の先端部４０ａの両側部４０ａ１，４０ａ１が、下方に向けて徐々に前記突出部４０の断面の幅が広がるように湾曲、あるいは傾斜する形態であることが好ましい。

図１１のように、突出部４１の断面が略矩形状であり、前記突出部４１の上面４１ａが平面形状で広く形成されていると、特に前記スパイラル接触子２０との位置合わせが正確に行われていないと、全体的にバランスよく立体成形されず、ある一部位に強いストレスが加わって、その部位が折れたり損傷したりするなどの不具合が生じやすい。

また図８に示す突出調整部材３６は、図１２に示すように、土台２６ａ上に複数の突出部３６ｂ（図１２には２つの突出部のみに符号が付されている）が設けられた形態であることが好ましい。

図１２に示す突出部３６ｂは円錐形である。各突出部３６ｂは、各スパイラル接触子２０と対向する位置に設けられており、図１２に示すように、土台３６ａのＸ方向及びＹ方向に所定間隔を有して規則的に設けられている。

図１２に示すような突出調整部材３６を用いれば、複数あるスパイラル接触子２０を同時に立体成形でき、各スパイラル接触子２０の高さ寸法のばらつきを抑制できる。

本発明では、上記のように図８工程で前記スパイラル接触子２０を立体成形するが、前記立体成形した後に、第１の熱処理を施す点に特徴がある。

前記第１の熱処理を施すことで、前記スパイラル接触子２０を構成する金属元素の結晶状態を変化させ、立体形状を維持したまま結晶状態を安定化させることができるとともに、また応力も緩和できるため、前記スパイラル接触子を所定高さの立体形状に適切に形成できる。

このため前記突出調整部材３６を取り除いても、前記スパイラル接触子２０のスプリングバック量を小さくでき、よって図８工程でのスパイラル接触子２０を立体成形した際の高さ寸法Ｈ３を必要以上に高くする必要がなくなる。この結果、従来のように、将来の大きなスプリングバックを見込んで、立体成形の際に必要以上にスパイラル接触子２０を上方に突き上げ、前記スパイラル接触子２０の各接触子片２０ａに多大な応力が加えられて生じた折れなどの損傷を未然に防止することができる。

上記した前記第１の熱処理は、図８に示すようにスパイラル接触子２０を突出調整部材３６を用いて立体成形した後、前記突出調整部材３６を取り外さないで行うことが好ましい。第１の熱処理を行う前に前記突出調整部材３６を取り外してしまうと、スプリングバックにより、前記スパイラル接触子２０が図７に示す平面的な形状に近い状態にまで戻ってしまうからである。

よって図８のように突出調整部材３６がスパイラル接触子２０を上方に突き上げている状態で第１の熱処理を行う。

この第１の熱処理条件は、加熱温度が１００℃〜２００℃の間で、加熱時間が３０分〜１２時間の間であることが好ましい。前記加熱温度は、これよりも低い温度であったり加熱時間が短すぎると、応力緩和が適切になされず、前記第１の熱処理工程後に前記突出調整部材３６を取り除いたときに、スプリングバックが大きくいものとなってしまう。

次に図９に示す工程では前記突出調整部材３６及び固定部材３５を取り除く。このとき、スプリングバックにより若干、前記スパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ４は図８の突出調整部材３６を取り除く前に比べて低くなるが、既に第１の熱処理を施しているため、スプリングバック量は小さく、前記スプリング接触子２０の高さ寸法Ｈ４を許容範囲内に維持できる。

なお図８及び図９では、前記スプリング接触子２０の高さ寸法Ｈ３，Ｈ４を、ちょうど各スパイラル接触子２０間を繋ぐ接合部材３２の上面から最も高く突き出した接触子片２０ａの上面までの高さで規定しているが、高さ寸法をどの範囲として規定するかは自由である。

ところで図９工程で、スパイラル接触子２０の製造を終了してもよいが、この次に以下の第２の熱処理を施すことが好ましい。

前記第２の熱処理工程は、前記第１の熱処理工程よりも高い加熱温度で且つ長い加熱時間であることが好ましい。

この第２の熱処理工程は、突出調整部材３６及び固定部材３５を取り除いた後、必要に応じて施される。前記突出調整部材３６を取り除き、前記スパイラル接触子２０に対し無荷重な状態で前記第２の熱処理を施すことが、応力のさらなる緩和を促進させることができて好ましいし、また突出調整部材３６を取りに除いてもスプリングバック量は小さいから、元の平面的な形状に近いスパイラル接触子２０に戻ることはなく、よって突出調整部材３６を取りに除いた後に、第２の熱処理工程を施すことにした方が、どのタイミングで第２の熱処理工程を施すかの選択性を高められる。

この第２の熱処理工程の加熱温度は、前記第１の熱処理工程の加熱温度よりも高いことが必要であるが、前記スパイラル接触子２０が設けられている図１に示す検査装置１０の実使用の環境温度より高いことがより好ましい。

既に述べたように図１に示す検査装置１０は、半導体などの電子部品１の動作を確認するための試験に用いられるもので、前記検査装置１０を、ある所定の温度に加熱して試験を行う場合がある。例えばバーンイン試験（高温動作確認のための試験等）がそれに該当し、加熱温度は例えば１２５℃で加熱時間は２４時間である。

このような高温の加熱下において、検査装置１０を構成するスパイラル接触子２０がへたってしまっては、電子部品１に対する試験を適切に行うことができない。そのため、前記スパイラル接触子２０は、検査装置１０の実使用の環境温度によってもへたること無く、所定の立体形状を保っていることが必要である。

そこで本発明では、前記スパイラル接触子２０を、検査装置１０の実使用の環境温度より高い加熱温度で、第２の熱処理工程を施すこととした。

この再加熱処理により、前記スパイラル接触子２０を構成するＮｉやＡｕ、Ｃｕなどの金属あるいは合金属の再結晶化が促され、より熱的に安定したスパイラル接触子２０を形成できる。

具体的に、前記第２の熱処理工程での加熱温度を１７０℃〜２００℃の間、加熱時間を２０時間〜２００時間の間とすることが好ましい。

本発明では、次のような方法（第２の製造方法）によりスパイラル接触子２０を立体形成してもよい。

すなわち図４から図７工程まで施した後、図８工程での突出調整部材３６より前記スパイラル接触子２０を立体形状に突き上げた後に、上記した第１の熱処理工程を施さず、即座に、前記検査装置１０の実使用の環境温度より高い加熱温度を有する熱処理工程（以下では、この熱処理を「第３の熱処理」と称す、なお以下において単に「熱処理」と表現するときは、上記した第１、第２及び第３の熱処理を全て含む表現である）を施しても良い。

具体的には、前記第３の熱処理工程の加熱温度を１７０℃〜２００℃の間、加熱時間を２０時間〜２００時間の間とすることが好ましい。

上記したスパイラル接触子２０の製造方法によれば、応力緩和の効果的な促進を実現でき、特に検査装置１０の実使用の環境温度下においても、へたり率の低いスパイラル接触子２０を立体成形することが可能である。

また本発明では、図８に示す突出調整部材３６により前記スパイラル接触子２０を立体成形し、上記した第３の熱処理工程を施した後に、前記突出調整部材３６を取り外すことが好ましい。これにより、前記突出調整部材３６を取り外した後における前記スパイラル接触子２０の高さ寸法のへたり率をより効果的に低減できる。

なお前記第３の熱処理工程のときにも、図８や図１０に示す形状の突出部を有する突出調整部材３６を用いることが好ましく、また図１２に示す複数の突出部３６ｂを有する突出調整部材３６により、複数のスパイラル接触子２０を同時に立体成形することが好ましい。

また図４ないし図５に示すスパイラル接触子２０はメッキで形成されていたが、前記スパイラル接触子２０を箔体で、あるいは箔体とメッキ層との積層構造で形成してもよい。前記スパイラル接触子２０をメッキや箔体で形成する本発明では、メッキや箔体で形成されたスパイラル接触子は非常に小さい構造のため、前記スパイラル接触子を立体成形するための治具のみで高さ調整をすることが非常に難しいこと、熱処理を施さないと、メッキや箔体によるスパイラル接触子は非晶質状態、あるいは部分的な結晶化状態のため、立体成形されても実使用の環境下での様々な要因により結晶状態が流動的に変化しやすく、塑性変形が生じやすいこと、などにより、上記した熱処理工程を施すことはスパイラル接触子２０を所定の立体形状に長時間維持する点で非常に効果的である。

また上記製造方法では、スパイラル接触子２０を山型形状に立体成形していたが、谷型形状に立体成形してもかまわない。

図１３は、実際に図６に示すスパイラル接触子２０を形成し、このスパイラル接触子２０を図８に示す突出調整部材３６を用いて立体成形し（段階（Ａ））、第１の熱処理工程を施して前記突出調整部材３６を取り除いた後（段階（Ｂ））、第２の熱処理を施さず、前記スパイラル接触子２０を実使用の環境下においた後（段階（Ｃ））、あるいは第２の熱処理を施した後（段階（Ｄ））、前記第２の熱処理して前記スパイラル接触子２０を実使用の環境下においた後（段階（Ｅ））の、各段階でのへたり率を求めた。

具体的な各段階での主条件及び高さ寸法について説明すると、図８に示す突出調整部材３６を用いて立体成形した時の段階（Ａ）での、スパイラル接触子２０の高さ寸法をＨ５とし、前記スパイラル接触子２０に対し１２０℃で２時間の第１の熱処理工程を施して、上記段階（Ｂ）でのスパイラル接触子２０の高さ寸法をＨ６とし、図１に示す検査装置１０内に、前記スパイラル接触子２０を設置するとともに、ＬＧＡあるいはＢＧＡタイプのＩＣを前記検査装置１０内に組み込み、前記検査装置１０をバーンイン試験（高温動作確認など）環境にさらした後（加熱温度は１５０℃で加熱時間は１２時間）、前記ＩＣを取り除いた後のスパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ７を上記段階（Ｃ）での高さ寸法とした。

一方、上記段階（Ｂ）の後、スパイラル接触子２０に対し、第２の熱処理工程を施して（加熱温度を２００℃で加熱時間を９６時間）、測定したスパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ８を上記段階（Ｄ）での高さ寸法とし、さらに前記スパイラル接触子２０を図１に示す検査装置１０に設置するとともに、ＬＧＡあるいはＢＧＡタイプのＩＣを前記検査装置１０内に組み込み、前記検査装置１０をバーンイン試験環境にさらした後（加熱温度は１５０℃で加熱時間は１２時間）、前記ＩＣを取り除いた後のスパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ９を上記段階（Ｅ）での高さ寸法とした。

図１３に示すように、第１の熱処理後の段階（Ｂ）でのスパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ６は、段階（Ａ）でのスパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ５に比べて若干、低くなるものの、第２の熱処理を施さず、いきなりスパイラル接触子２０をバーンイン試験環境下においた段階（Ｃ）では、スパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ７は、段階（Ｂ）での高さ寸法Ｈ６に比べて約５０〜８０％程度、へたってしまうことがわかった。

一方、第１の熱処理を施した後、さらに第２の熱処理を施し（段階（Ｄ））、その後、スパイラル接触子をバーンイン試験環境下においた段階（Ｅ）では、スパイラル接触子２０の高さ寸法Ｈ９を、段階（Ｄ）での高さ寸法Ｈ８に比べて約２０％以下程度にまでへたり率を減少させることができることがわかった。

図１４では、図１３で説明した段階（Ａ）→段階（Ｂ）→段階（Ｄ）→段階（Ｅ）と同じ工程順で、スパイラル接触子２０に対し、第１の熱処理工程（１２０℃で２時間）→第２の熱処理工程（２００℃で９６時間）を施した後、前記スパイラル接触子２０に加えられる応力を変化させながらバーンイン試験環境下（１５０℃で１２時間）に放置し、前記応力を除去した後の前記スパイラル接触子２０のへたり率（第２の熱処理工程後におけるスパイラル接触子２０の高さに対する）を測定した。

一方、図１５では、図１３で説明した段階（Ａ）→段階（Ｂ）→段階（Ｃ）と同じ工程順で、スパイラル接触子２０に対し、第１の熱処理工程（１２０℃で２時間）を施した後、前記スパイラル接触子２０に加えられる応力を変化させながらバーンイン試験環境下（１５０℃で１２時間）に放置し、前記応力を除去した後の前記スパイラル接触子２０のへたり率（第１の熱処理工程後におけるスパイラル接触子２０の高さに対する）を測定した。

図１４及び図１５に示すように、第２の熱処理を施した図１４の実験結果及び第２の熱処理を施さなかった図１５の実験結果ともに、応力が大きくなると、それにつれてスパイラル接触子２０のへたり率も大きくなるが、図１４では、応力を５００（ＭＰａ）程度まで大きくしても、スパイラル接触子２０のへたり率は２０％以下であるのに対し、図１５では、応力を約２００（ＭＰａ）以上にすると、スパイラル接触子２０のへたり率は２０％を越え、さらに応力を約７００（ＭＰａ）程度まで大きくすると、スパイラル接触子２０のへたり率は８０％程度まで大きくなってしまうことがわかった。

図１３ないし図１５に示す実験結果から、スパイラル接触子２０に対し第１の熱処理工程を施した後、前記第１の熱処理工程よりも高い加熱温度で且つ長い加熱時間、好ましくは検査装置１０の実使用の環境温度より高い加熱温度下で第２の熱処理工程を施すことが、前記スパイラル接触子２０のへたり率を低減でき、所定の立体形状を効果的に維持できることがわかった。

電子部品の動作を確認するための試験に用いられる検査装置を示す斜視図、 図１の２−２線における断面図を示し、電子部品が装着された状態の断面図、 本発明におけるスパイラル接触子の形状を示す拡大斜視図、 本発明におけるスパイラル接触子の製造方法を示す一工程図、 図４の次に行われる一工程図、 スパイラル接触子の平面図、 図６の次に行われる一工程図、 図７の次に行われる一工程図、 図８の次に行われる一工程図、 本発明の突出調整部材を構成する突出部の断面図、 好ましくない突出部の断面図、 本発明の突出調整部材の斜視図、 段階（Ａ）ないし段階（Ｅ）の各段階におけるスパイラル接触子の高さ及びその変化を示すグラフ、 第１の熱処理、第２の熱処理工程を施した後、バーンイン試験においてスパイラル接触子に種々異なる応力を加え、その応力の大きさと、前記応力を取り除いた後のスパイラル接触子のへたり率との関係を示すグラフ、 第２の熱処理工程を施さないで、第１の熱処理後に、バーンイン試験においてスパイラル接触子に種々異なる応力を加え、その応力の大きさと、前記応力を取り除いた後のスパイラル接触子のへたり率との関係を示すグラフ、 従来におけるスパイラル接触子の平面図、 従来におけるスパイラル接触子の立体成形の方法を説明するための一工程図、 図１６の次に行われる一工程図、 図１８の次に行われる一工程図、

符号の説明

１ 電子部品
１ａ 球状接触子（外部接続部）
１０ 検査装置
１１ 基台
２０ スパイラル接触子
２０ａ 接触子片
２１ 基部
２２ 巻き始端
２３ 巻き終端
３０ 基板
３１ レジスト層
３１ａ パターン
３２ 接合部材
３６ 突出調整部材
３６ｂ、４０、４１ 突出部

Claims (9)

1. 基台と、前記基台に設けられた複数のスパイラル形状の弾性接触子とを有し、電子部品に設けられた複数の外部接続部が、スパイラル形状の弾性接触子にそれぞれ接触する接続装置の製造方法において、
   平面形状でスパイラル形状の弾性接触子の基部が前記基台に接合し前記弾性接触子の先部が前記基台に形成された貫通孔に対向するように、前記基台と前記弾性接触子とが重ねられた構造を形成する工程と、
   前記弾性接触子が設けられているのと逆側から前記基台の前記貫通孔内に治具を通し前記弾性接触子を押圧して、前記弾性接触子をその先部が前記基台から離れる立体形状とする工程と、
   前記治具による押圧を維持したまま前記弾性接触子を加熱して立体形状の前記弾性接触子の応力を緩和する熱処理を施す工程とを有し、
   前記熱処理後に前記治具を取り除いたときに、前記弾性接触子が、その先部が基台から所定高さ離れた立体形状を維持し、且つ弾性変形可能とされることを特徴とする接続装置の製造方法。
2. 先端部側から後端部側に向けて徐々に幅寸法が広がる突出部を備えた前記治具を用い、前記治具の先端部で前記弾性接触子を押圧する請求項１記載の接続装置の製造方法。
3. 前記治具により、前記スパイラル形状の弾性接触子の前記先部を押圧する請求項１または２に記載の接続装置の製造方法。
4. 前記熱処理工程を、１００℃〜２００℃で、加熱時間を３０分〜１２時間で行なう請求項１ないし３のいずれかに記載の接続装置の製造方法。
5. 前記熱処理を施した後に、前記熱処理よりも高い加熱温度で且つ長い加熱時間の第２の熱処理工程を施す請求項１ないし４のいずれかに記載の接続装置の製造方法。
6. 前記治具を前記基台の裏面側から取り除いた後に、前記第２の熱処理工程を施す請求項５記載の接続装置の製造方法。
7. 前記第２の熱処理工程を、１７０℃〜２００℃で、加熱時間を２０時間〜２００時間で行なう請求項６記載の接続装置の製造方法。
8. 複数の各弾性接触子を、前記治具を用いて同時に立体形状に押圧する請求項１ないし７のいずれかに記載の接続装置の製造方法。
9. 前記弾性接触子を、箔体あるいはメッキ、または箔体とメッキ層との積層構造で形成する請求項１ないし８のいずれかに記載の接続装置の製造方法。

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