JP4571640B2 - 接触子ブロック及び電気的接続装置 - Google Patents
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Description
この種の電気的接続装置として、電気的接続装置や通電試験装置内の回路抵抗、接触子と導電性部及びリード電極との接触抵抗等をキャンセルして測定精度を向上させるケルビン接続により半導体デバイスを試験するもの(特開平3−176676号公報)と、ほぼJ字状に曲げられた複数の接触子を用いるもの(特開2003−123874号公報)とがある。
前者の装置において、各接触子は、それぞれが第1及び第2の接触部(リード部)を有する一対の接触子片(ソケットリード)を用い、各第2の接触部側が配線基板のような基板の対応する穴に差し込まれることにより、基板の対応する導電性部に接触される。
しかし、前者の装置では、各接触子の両接触子片が互いに独立しているから、接触子片の交換時にその接触子片を相手の接触子片及び隣の接触子に対し正しく位置決めることが難しい。したがって、接触子の交換作業が面倒である。
後者の装置において、各接触子は、ほぼJ字状の薄い電気絶縁体をほぼJ字状に曲げられた板状の一対の接触子片の間に配置して、サンドウィッチ型の3層構造を有する。接触子は、カバーに一方向に間隔をおいて並列的に配置されていると共に、針先部をカバーに形成されたスリットに通されており、カバーが基板に組み付けられた状態においてカバーに配置されたゴムのような棒状の弾性体の湾曲部を基板の対応する導電性部に押圧されている。
しかし、後者の装置では、接触子の交換時に、カバーを基板から分離しなければならない。そのように分離すると、弾性体による基板の導電性部に対する全ての接触子の押圧が解除されて、多くの接触子がカバーから脱落することを避けることができない。このため、カバーを基板に再度組み付ける際に、脱落している接触子をカバーに一方向に間隔をおいた状態に並列的に配置し直さなければならない。したがって、接触子の交換作業が面倒である。
上記の接触子ブロックにおいて、両接触子片の少なくとも前記第1の先端領域の先端は、被検査体の導電性部に共通に接触可能に接近されていてもよい。
上記の接触子ブロックにおいて、前記中間領域の未埋没部分は、前記結合ブロックから片持ち梁状に伸びていてもよい。
上記の接触子ブロックにおいて、一方の接触子片の前記中間領域は、他方の接触子片の前記中間領域の外側に位置していてもよい。この場合、一方の接触子片の前記第1及び第2の先端領域は、それぞれ、他方の接触子片の前記第1及び第2の先端領域より前記第1及び第2のアーム部の長手方向に離間されていてもよい。
本発明に係る接触子ブロックは、さらに、複数の前記接触子を含み、前記結合ブロックは、それらの接触子をこれらが一方向に間隔をおいた状態に結合していてもよい。
本発明に係る電気的接続装置は、上記のような少なくとも1つの接触子ブロックと、互いに重ねられて接触子ブロックを収容する空間を形成する第1及び第2の板状部材と、前記接触子ブロックを前記第1又は第2の板状部材に取り付ける取付部材とを含む。前記第1の板状部材は、前記接触子の両第1の先端領域を受け入れている複数の第1の長穴であって前記アーム部の長手方向と交差する方向に間隔をおいて前記アーム部の長手方向へ伸びる複数の第1の長穴を備える。前記第2の板状部材は、被検査体を受け入れる開口と、前記接触子の前記第2の先端領域が受け入れられた第2の長穴であって前記アーム部の長手方向と交差する方向に間隔をおいて前記アーム部の長手方向へ伸びる複数の第2の長穴とを備える。
前記取り付け部材は、前記複数の接触子ブロックの前記結合ブロックを貫通して伸びていてもよい。
上記電気的接続装置は、さらに、前記接触子の前記第1及び第2の先端領域が接触される導電性部を備える配線基板であって前記第1及び第2の板状部材が結合される配線基板を含むことができる。
図2は、図1に示す電気的接続装置の底面図であって配線基板を除去した状態で示す。
図3は、図1における3−3線に沿って得た拡大断面図である。
図4は、図1における4−4線に沿って得た断面図である。
図5は、本発明に係る接触子ブロックの一実施例を示す斜視図である。
図6は、第1の板状部材における長穴付近の拡大平面図である。
図7は、第2の板状部材における長穴付近の拡大底面図である。
図8は、各接触子の電気的接続状態を示す図である。
図9は、本発明に係る接触子ブロック及び結合ブロックの他の実施例を示す斜視図である。
図10は、図8に示す接触子ブロック及び結合ブロックを用いた電気的接続装置の一部を示す縦断面図である。
12 被検査体
16 電極
20 配線基板
22,24 第1及び第2の板状部材
26,80 接触子ブロック
28 配線
30 接触子片
32 結合ブロック
34中間領域
36,38 第1及び第2の先端領域
40 折り返し端部
42,44 アーム部
50,52 第1及び第2の空間
54,58 第1及び第2の長穴
56 開口
60,62 第1及び第2の凹所
68,70 ボルト
82 斜面
84 穴
86 ピン
88 当て部材
90 押しねじ
それらの電極16は、矩形の4つの辺に個々に対応する4つの電極グループであってそれぞれが対応する辺の方向に間隔をおいて配列された電極グループに分けられている。各電極16は、対応する辺の内側の箇所に位置されており、また対応する辺と直交する方向に伸びる板状とされている。
電気的接続装置10は、ベースプレートとして作用する配線基板20と、配線基板20に重ねられた第1の板状部材22と、第1の板状部材22に重ねられた第2の板状部材24と、第1及び第2の板状部材22及び24に配置された複数の接触子ブロック26とを含む。
配線基板20は、これの上面に形成された複数の配線28を有している。それらの配線28は、被検査体12の電極グループに(すなわち、矩形の4つの辺に)1対1の関係に対応された4つの配線グループに分けられている。各配線グループの配線28は、配線基板20の中心側から対応する辺に向けて伸びており、また対応する辺に直角の方向に間隔をおいている。
図示の例において、各電極16は第1の導電性部として作用し、各配線28は第2の導電性部として作用する。
図示の例では、被検査体12の電極グループ及び配線グループの組み合わせに1対1の関係に対応された4つの接触子ブロック26が第1及び第2の板状部材22及び24の中心の周りに等角度間隔に配置されている。
各接触子ブロック26は、複数対の接触子片30と、両接触子片30を結合する電気絶縁性の結合ブロック32とを含む。対をなす両接触子片30は、類似の形状を有しており、また1つの接触子として共同して作用する。
各接触子片30は、一対の先端部を有する横U字状(又は、横V字状)の中間領域34と、中間領域34の一方の先端部から下方に伸びる第1の先端領域36と、中間領域34の他方の先端部から上方に伸びる第2の先端領域38とを備える、矩形波状のパルスの形を有している。
中間領域34のうち、折り返された領域は折り返し端部40とされており、また折り返し端部40から上下方向に間隔をおいて平行に伸びる一対の領域はアー
ム部42及び44とされている。
第1の先端領域36は一方のアーム部42の先端部から下方に伸びており、第2の先端領域38は他方のアーム部44の先端部から上方に伸びている。
接触子片30の折り返し端部40とアーム部42及び44の基端部とは、結合ブロック32内に埋没されている。接触子片30の残部は、結合ブロック32から突出されて、片持ち梁状の上側針領域及び下側針領域として作用する。
各接触子の両接触子片30は、アーム部42及び44の長手方向と直交する方向における位置は同じであるが、一方の接触子片30の中間領域34が他方の接触子片30の中間領域34の外側となり、かつ全体的にアーム部42,44の長手方向に間隔をおくように、結合ブロック32により維持されている。
各接触子の両第2の先端領域38の先端は、被検査体12の電極16に共通に接触可能に接近されている。各接触子の両第2の先端領域38の先端部は、先端が水平面内をアーム部44の長手方向と直角の方向へ伸びるように、厚さ寸法が先端側ほど小さくなるくさび状の形状とされている。
これに対し、各接触子の両第1の先端領域36の先端は、配線基板20の配線28に共通に接触可能とされており、また下方に凸の弧面とされている。
各接触子ブロック26の接触子片30は、それらの第1の先端領域36の高さ位置同士及び第2の先端領域38の高さ位置同士がそれぞれ同じになり、アーム部42,44の長手方向における第1の先端領域36の先端位置同士及び第2の先端領域38の先端位置同士がそれぞれ同じになるように、アーム部42,44の長手方向と直角の方向に間隔をおいた状態に、結合ブロック32により結合されている。
結合ブロック32は、合成樹脂を用いる成形加工により、接触子片30の折り返し端部40とアーム部42及び44の基端部とを包含する立方体状に形成されている。結合ブロック32は、これを上下方向に貫通するねじ穴46を有している。
第1及び第2の板状部材22及び24は、合成樹脂のような電気絶縁材料で同じ大きさの四角い平面形状に製作されている。
第1の板状部材22は上方に開放する第1の空間50を有しており、第2の板状部材24は下方に開放する第2の空間52を有している。第1及び第2の空間50及び52は、接触子ブロック26を収容する空間として作用する。
第1の板状部材22は、また、接触子の両第1の先端領域36を受け入れた複数の第1の長穴54を接触子ブロック26毎に備えている。各第1の長穴54は、第1の空間50と、第1の板状部材22の下方の空間とに連通されている。
第1の長穴54は、対応する接触子ブロック26のグループ毎に、アーム部42,44の長手方向と直角の方向に間隔をおいてそのアーム部42,44の長手方向に伸びている。
第2の板状部材24は、また、被検査体12を受け入れるように上方に開放する開口56と、接触子の両第2の先端領域38を受け入れた複数の第2の長穴58を接触子ブロック26毎に備えている。各第2の長穴58は、第2の空間52と開口56とに連通されている。
第2の長穴56は、対応する接触子ブロック26のグループ毎に、アーム部42,44の長手方向と直角の方向に間隔をおいてそのアーム部42,44の長手方向に伸びている。開口56の上半部は、被検査体12を接触子に対し正しく案内するように、傾斜面とされている。
第1の板状部材22は、さらに、接触子ブロック26に個々に対応されて対応する接触子ブロック26の結合ブロック32が嵌合された複数の第1の凹所60を備える。各第1の凹所60は、空間50に開放しており、また対応する接触子ブロック26の結合ブロック32の下部を受け入れている。
第2の板状部材24は、さらに、接触子ブロック26に個々に対応されて対応する接触子ブロック26の結合ブロック32が嵌合された複数の第2の凹所62を備える。各第2の凹所62は、空間52に開放していると共に第1の凹所60に対向されており、また対応する接触子ブロック26の結合ブロック32の上部を受け入れている。
第1及び第2の板状部材22及び24のうち、第1及び第2の長穴54及び58より中央側の箇所64及び66は、それぞれ、隣り合う第1の長穴54の間の箇所及び隣り合う第2の長穴58の間の箇所により、第1及び第2の長穴54及び58より外側の箇所と一体とされている。
上記の電気的接続装置10は、以下のように組み立てることができる。
先ず、各接触子ブロック26の結合ブロック32が第2の板状部材24の凹所60に嵌合され、第2の板状部材24を貫通して結合ブロック32のねじ穴46に螺合されたボルト68により各接触子ブロック26が第2の板状部材24に取り付けられる。
次いで、第1及び第2の板状部材22及び24が、重ねられて、第2の板状部材24を貫通して第1の板状部材22に螺合されたボルト70により互いに結合される。
次いで、第1の板状部材22が下側とされた状態に第1及び第2の板状部材22及び24が配線基板20に載置され、第1及び第2の板状部材22及び24がボルトのような適宜な取付部材により配線基板20に取り付けられる。
上記のようなボルト70及び取付部材を用いる代わりに、第1及び第2の板状部材22及び24を貫通して配線線基板20に螺合されたボルトにより、第1及び第2の板状部材22及び24を相互に及び配線基板20に取り付けてもよい。
上記のように組み立てられた電気的接続装置10において、各接触子の両第1の先端領域36は、先端を配線基板20の対応する配線28に共通に接触されている。各接触子の第2の針先領域38は、第2の長穴58から上方へわずかに突出されている。
電気的接続装置10においては、各接触子の下側針領域が片持ち梁状に結合ブロック32に支持されているから、各接触子の両第1の先端領域36を第1の長穴54から下方にわずかに突出させた状態で、第1及び第2の板状部材22及び24を配線基板20に取り付けるならば、各接触子の下側針領域が弾性変形して、各接触子の第1の先端領域36が配線28に確実に押圧される。そのため、第1の先端領域36の高さ位置に多少の差があっても、各第1の先端領域36が配線28に確実に接続される。
被検査体12は、図3及び図8に示すように、開口56に配置されて、電極16を第2の先端領域38に押圧され、その状態で被検査体12に通電されて、その被検査体12の通電試験が行われる。
そのような通電試験は、各接触子の両第1の先端領域36及び両第2の先端領域38が、それぞれ、配線28及び電極16に共通に接触しているから、ケルビン接続の状態で行われる。
電気的接続装置10においては、各接触子の上側針領域が片持ち梁状に結合ブロック32に支持されているから、電極16を第2の先端領域38に押圧されることにより、各接触子の上側針領域が弾性変形して、各接触子の第2の先端領域38が電極16に確実に押圧される。そのため、第2の先端領域38の高さ位置に多少の差があっても、各第2の先端領域38が電極16に確実に接続される。
上記のような形状及び構造を有する接触子片を用いる接触子ブロックにおいて、隣り合う接触子は結合ブロック32により位置決められる。このため、接触子の交換時には接触子ブロック26を交換すればよく、したがって接触子の交換作業が容易になる。
電気的接続装置10において、矩形の各辺に配置された電極16の数が多いときは、複数の接触子ブロック26を接触子の配列に並べて配置してもよい。
また、複数の接触子を各接触子ブロック26に配置する代わりに、図9及び10に示すように、1つの接触子備えた複数の接触子ブロック80を接触子の配列方向に並べて配置してもよい。
図9及び10に示す実施例において、各接触子ブロック80の結合ブロック32は、板状とされており、また後端状部を面取り状の傾斜面82とされており、さらに結合ブロック32を厚さ方向に貫通する穴84を有する。
第1及び第2の板状部材22及び24への組み付けには、丸棒状のピン86と、直角三角形状の断面形状を有する柱状の当て部材88と、少なくとも1つの押しねじ90とが用いられる。ピン86、当て部材88及び押しねじ90は、金属材料製とすることができる。
接触子ブロック80は、以下のように、互いに結合されて、第1及び第2の板状部材22及び24に取り付けられる。
先ず、穴84が整合するように複数の接触子ブロック80が結合ブロック32の厚さ方向に重ね合わされ、結合ピン86が穴84に通される。これにより、接触子ブロック80は、互いに結合されて、接触子ブロック組立体が形成される。
次いで、接触子ブロック組立体の状態で、結合ブロック32の下部及び上部がそれぞれ第1及び第2の凹所60及び62に受け入れられた状態に、接触子ブロック80が第1及び第2の板状部材22及び24に配置される。当て部材88は、これの斜面が傾斜面82に接触した状態に、第2の凹所62に配置される。
次いで、接触子ブロック組立体が第1及び第2の板状部材22及び24に対し変位することができる程度に、第1及び第2の板状部材22及び24が緩く結合される。
次いで、接触子ブロック組立体が第1及び第2の板状部材22及び24に対し変位不能になるまで、押しねじ90が第2の板状部材24に螺合される。これにより、接触子ブロック80が第1及び第2の板状部材22及び24に対して位置決められる。
その後、第1及び第2の板状部材22及び24が堅固に結合される。
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。
Claims (9)
- 間隔をおいた一対の接触子片を含む接触子と、該接触子片を結合する電気絶縁性の結合ブロックとを含み、
各接触子片は、折り返された折り返し端部と該折り返し端部から上下方向に間隔をおいて伸びる一対のアーム部とを有する横U字状又は横V字状の中間領域と、一方の前記アーム部の先端部から下方に伸びる第1の先端領域と、他方の前記アーム部の先端部から上方に伸びる第2の先端領域とを備えており、
両接触子片の前記折り返し端部は前記結合ブロック内に埋没されており、両接触子片の残部は前記結合ブロックから突出されている、接触子ブロック。 - 両接触子片の少なくとも前記第2の先端領域の先端は、被検査体の導電性部に共通に接触可能に接近されている、請求項1に記載の接触子ブロック。
- 前記中間領域の未埋没部分は、前記結合ブロックから片持ち梁状に伸びている、請求項1及び2のいずれか1項に記載の接触子ブロック。
- 一方の接触子片の前記中間領域は、他方の接触子片の前記中間領域の外側に位置し、
一方の接触子片の前記第1及び第2の先端領域は、それぞれ、他方の接触子片の前記第1及び第2の先端領域より前記第1及び第2のアーム部の長手方向に離間されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の接触子ブロック。 - さらに、複数の前記接触子を含み、前記結合ブロックは、それらの接触子をこれらが一方向に間隔をおいた状態に結合している、請求項1から4のいずれか1項に記載の接触子ブロック。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載された複数の接触子ブロックと、互いに重ねられて前記接触子ブロックを収容する空間を形成する第1及び第2の板状部材と、前記接触子ブロックを前記第1又は第2の板状部材に取り付ける取付部材とを含み、
前記第1の板状部材は、前記接触子の両第1の先端領域を受け入れている複数の第1の長穴であって前記アーム部の長手方向と交差する方向に間隔をおいて前記アーム部の長手方向へ伸びる複数の第1の長穴を備え、
前記第2の板状部材は、被検査体を受け入れる開口と、前記接触子の前記第2の先端領域が受け入れられた第2の長穴であって前記アーム部の長手方向と交差する方向に間隔をおいて前記アーム部の長手方向へ伸びる複数の第2の長穴とを備える、電気的接続装置。 - 請求項5に記載された少なくとも1つの接触子ブロックと、互いに重ねられて接触子ブロックを収容する空間を形成する第1及び第2の板状部材と、前記接触子ブロックを前記第1又は第2の板状部材に取り付ける取付部材とを含み、
前記第1の板状部材は、前記接触子の両第1の先端領域を受け入れている複数の第1の長穴であって前記アーム部の長手方向と交差する方向に間隔をおいて前記アーム部の長手方向へ伸びる複数の第1の長穴を備え、
前記第2の板状部材は、被検査体を受け入れる開口と、前記接触子の前記第2の先端領域が受け入れられた第2の長穴であって前記アーム部の長手方向と交差する方向に間隔をおいて前記アーム部の長手方向へ伸びる複数の第2の長穴とを備える、電気的接続装置。 - 前記取り付け部材は、前記複数の接触子ブロックの前記結合ブロックを貫通して伸びている、請求項6に記載の電気的接続装置。
- さらに、前記接触子の前記第1の先端領域が接触される導電性部を備える配線基板であって前記第1及び第2の板状部材が結合される配線基板を含む、請求項6から8のいずれか1項に記載の電気的接続装置。
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