电性接触件及电性连接装置

文档序号:1909517 发布日期:2021-11-30 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 电性接触件及电性连接装置 (Electrical contact and electrical connection device ) 是由 久我智昭 于 2019-09-06 设计创作,主要内容包括:本发明为提高导通性而减少构成零件数量,能提高弹性构件的滑动性,能根据接触对象的特性来控制弹性力,能提高与接触对象的电性接触稳定性。本发明的电性接触件是将具有导电性的板状构件加以卷绕而形成的,具备:第1接触部,其卷绕板状构件的第1顶端部而形成的;第1弹性部,其卷绕尖细形状的上部臂部而形成;第2接触部,其卷绕第2顶端部而形成;第2弹性部,其卷绕尖细形状的下部臂部而形成;以及筒状部,其卷绕板构件的主体部而形成。(The invention can reduce the number of components for improving conductivity, improve the sliding property of an elastic member, control the elastic force according to the characteristics of a contact object, and improve the stability of electrical contact with the contact object. The electrical contact of the present invention is formed by winding a plate-shaped member having conductivity, and includes: a1 st contact portion formed by winding a1 st tip portion of the plate-like member; a1 st elastic part formed by winding a tapered upper arm part; a2 nd contact portion formed by winding the 2 nd tip portion; a2 nd elastic part formed by winding the tapered lower arm part; and a cylindrical portion formed by winding the main body portion of the plate member.)

电性接触件及电性连接装置

技术领域

本发明涉及一种电性接触件及电性连接装置,例如可运用于在半导体晶圆上的集成电路或被检查体的通电试验中加以使用的电性接触件及电性连接装置。

背景技术

半导体晶圆上形成的集成电路、封装好的集成电路等被检查体会在各自的制造阶段内进行电特性的检查。半导体晶圆上的集成电路的电性检查中使用探针卡等电性连接装置,封装好的集成电路的电性检查中使用插座等电性连接装置。在这样的电性连接装置中,使用与第1接触对象和第2接触对象接触的电性接触件,经由电性接触件在第1接触对象与第2接触对象之间进行电信号的导通。

以往,有各种电性接触件,有的电性接触件是组合多个构成零件而形成。在使用这样的由多个构成零件形成的电性接触件使电信号在第1接触对象与第2接触对象之间导通的情况下,在构成零件彼此的接触部位上电阻会增大,有可能对导通性产生影响。

专利文献1中揭示有一种弹簧探针,是对薄壁带状的基板进行弯曲加工而一体成型出螺旋状的筒状套筒、位于筒状套筒一端的第1端子以及位于筒状套筒另一端的第2端子得到的。这样的弹簧探针是利用薄壁带状的基板而一体地形成的,因此导电性良好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2011-12992号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而,专利文献1记载的弹簧探针由于是呈螺旋状弯曲平板来形成筒状套筒,因此在第1端子及第2端子与接触对象接触而产生荷载时,筒状套筒的滑动性不足,有时无法获得良好的弹性力,而且存在难以调整筒状套筒的弹性力这一问题。结果,有可能发生无法针对接触对象而获得稳定的电性接触性的情况。

因此,鉴于上述问题,本发明欲提供一种为提高导通性而以较少零件数量来形成、能提高弹性构件的滑动性、能根据接触对象的特性来控制弹性力、能提高与接触对象的电性接触稳定性的电性接触件及电性连接装置。

解决问题的技术手段

为解决该问题,第1本发明的电性接触件是一种由具有导电性的板状构件形成的电性接触件,其特征在于,板状构件具备:主体部;尖细形状的上部臂部,其从所述主体部的一端部朝斜上方伸出;第1顶端部,其设置在所述上部臂部的顶端;尖细形状的下部臂部,其从所述主体部的一端部朝斜下方伸出;以及第2顶端部,其设置在所述下部臂部的顶端,该电性接触件具备:第1接触部,其卷绕所述第1顶端部而形成,并与第1接触对象接触;第1弹性部,其卷绕所述尖细形状的所述上部臂部而形成,且形成为外侧的所述上部臂部的上端部覆盖内侧的所述上部臂部的下端部的外周;第2接触部,其卷绕所述第2顶端部而形成,并与第2接触对象接触;第2弹性部,其卷绕所述尖细形状的所述下部臂部而形成,且形成为外侧的所述下部臂部的下端部覆盖内侧的所述下部臂部的上端部的外周;以及筒状部,其卷绕所述主体部而形成,并将所述第1弹性部的基端部和所述第2弹性部的基端部收容在内侧。

第2本发明的电性接触件是一种由具有导电性的板状构件形成的电性接触件,其特征在于,所述板状构件具备:主体部;尖细形状的上部臂部,其从所述主体部的一端部朝斜上方伸出;顶端部,其设置在所述上部臂部的顶端;以及多个山形突起部,它们设置在所述主体部的下端部,该电性接触件具备:第1接触部,其卷绕所述顶端部而形成,并与第1接触对象接触;弹性部,其卷绕所述尖细形状的所述上部臂部而形成,且形成为外侧的所述上部臂部的上端部覆盖内侧的所述上部臂部的下端部的外周;以及筒状部,其卷绕所述主体部而形成,将所述弹性部的基端部收容在内侧,且带着下端部的所述多个山形突起部与第2接触对象接触。

第3本发明的电性连接装置是一种具备与第1接触对象和第2接触对象接触的多个电性接触件的电性连接装置,其特征在于,所述多个电性接触件为第1本发明或第2本发明的电性接触件。

发明的效果

根据本发明,为提高导通性而以较少零件数量来形成,能提高弹性构件的滑动性,能根据接触对象的特性来控制弹性力,能提高与接触对象的电性接触稳定性。

附图说明

图1为表示第1实施方式的连接件的构成的构成图。

图2为表示形成第1实施方式的连接件之前的板状构件的构成的构成图。

图3为表示第1实施方式的电性连接装置的构成的构成图。

图4为说明实施方式的连接件的制造方法的说明图(之一)。

图5为说明实施方式的连接件的制造方法的说明图(之二)。

图6为例示第1实施方式的连接件的安置状态和受到荷载时的状态的图。

图7为表示第2实施方式的电性接触件的构成的构成图。

图8为表示构成第2实施方式的电性接触件之前的板状构件的构成的构成图。

图9为表示第3实施方式的电性接触件的构成和板状构件的构成的构成图。

图10为表示形成第4实施方式的电性接触件之前的板状构件的构成的构成图。

图11为表示第4实施方式的电性接触件的构成的构成图。

图12为表示第5实施方式的电性接触件的构成和板状构件的构成的构成图(之一)。

图13为表示第5实施方式的电性接触件的构成和板状构件的构成的构成图(之二)。

图14为表示第5实施方式的电性接触件的构成和板状构件的构成的构成图(之三)。

具体实施方式

(A)第1实施方式

下面,一边参考附图,一边对本发明的电性接触件及电性连接装置的第1实施方式进行详细说明。

在本实施方式中,例示将本发明的电性接触件像后文叙述那样运用于电性连接装置的构成构件即电性连接单元中搭载的连接件的情况。再者,本发明的电性接触件不限定于以下实施方式。本发明的电性接触件可以运用于与第1接触对象和第2接触对象电性接触而能在第1接触对象与第2接触对象之间导通电信号的部件。

此外,在本实施方式中,例示将本发明的电性连接装置运用于以半导体晶圆上形成的集成电路为被检查体而在该被检查体的电性检查中加以使用的电性连接装置的情况。再者,本发明的电性连接装置可以运用于使用本发明的电性接触件使电信号在第1接触对象与第2接触对象之间导通来实现电性连接的装置。

(A-1)第1实施方式的构成

(A-1-1)电性连接装置

图3为表示第1实施方式的电性连接装置的构成的构成图。

图3的电性连接装置10图示了主要的构成构件,但并不限定于这些构成构件,实际上还具有图3中没有展示的构成构件。此外,以下将着眼于图3中的上下方向来谈论“上”、“下”。

图3中,本实施方式的电性连接装置10具有平板状的支承构件12、保持在所述支承构件12的下表面12a的平板状的布线基板14、与所述布线基板14电性连接的电性连接单元15、以及与所述电性连接单元15电性连接且具有多个探针20的探针基板16。

电性连接装置10中,在组装支承构件12、布线基板14、电性连接单元15、探针基板16时会使用大量固定构件(例如螺栓等螺合构件等),但图3中没有图示这些固定构件。

电性连接装置10例如以半导体晶圆上形成的半导体集成电路等为被检查体2来进行被检查体2的电性检查。具体而言,朝探针基板16推压被检查体2,使探针基板16的各探针20的顶端部与被检查体2的电极端子2a电性接触,从未图示的测试器(检查装置)向被检查体2的电极端子2a供给电信号,进一步地将来自被检查体2的电极端子2a的电信号施加至测试器侧,由此来进行被检查体2的电性检查。

作为检查对象的被检查体2载置于卡盘顶部3的上表面。卡盘顶部3能够在水平方向的X轴方向、在水平面上与X轴方向垂直的Y轴方向、与水平面(X-Y平面)垂直的Z轴方向上进行位置调整,进一步地,能够在绕Z轴的θ方向上调整转动姿态。在实施被检查体2的电性检查时,使能沿上下方向(Z轴方向)升降的卡盘移动而使被检查体2的电极端子2a与探针基板16的各探针20的顶端部电性接触,因此,电性连接装置10的探针基板16的下表面与卡盘顶部3的上表面的被检查体2以相对靠近的方式移动。

[支承构件]

支承构件12抑制布线基板14的变形(例如挠曲等)。例如,由于探针基板16具有大量探针20,因此安装于布线基板14侧的探针基板16的重量较大。此外,在进行被检查体2的电性检查时,探针基板16会被卡盘顶部3上的被检查体2挤压,由此使得突出于探针基板16下表面的探针20的顶端部与被检查体2的电极端子2a接触。如此,在电性检查时,产生从下往上顶的反力(接触荷载),布线基板14也受到较大的荷载。支承构件12作为抑制布线基板14的变形(例如挠曲等)的构件发挥功能。

此外,支承构件12上设置有使上表面与下表面贯通的多个通孔121。多个通孔121各方设置在与后文叙述的探针基板16的上表面上配置的多个锚固件50各自的位置相对应的位置上,而且是设置在与布线基板14上设置的多个通孔141各自的位置相对应的位置上。

间隔件(以下也称为“支承部”)51从支承构件12的上方朝下方插通于支承构件12的各通孔121中,成为间隔件(支承部)51的下端部与对应的锚固件50能够固定的构成。例如,间隔件(支承部)51的下端部为外螺纹部,此外,配置在探针基板16上表面的锚固件50的大致中央部为内螺纹部501,可以通过间隔件(支承部)51的下端部(外螺纹部)螺合至锚固件50的内螺纹部来加以固定。由此,可以将探针基板16的上表面与支承构件12的上表面之间的距离保持在规定距离长度。

[布线基板]

布线基板14例如由聚酰亚胺等树脂材料形成,例如是形成为大致圆形板状的印刷基板等。在布线基板14的上表面的周缘部配置有与测试器(检查装置)的测试头(未图示)电性连接用的大量电极端子(未图示)。此外,在布线基板14的下表面形成有布线图案,布线图案的连接端子14a与电性连接单元15中设置的弹簧针等连接件30的上端部电性连接。

进一步地,在布线基板14内部形成有布线电路(未图示),布线基板14的下表面的布线图案与布线基板14的上表面的电极端子能够经由布线基板14内部的布线电路相连。因而,可以经由布线基板14内的布线电路使电信号在电性连接单元15的各连接件30与连接于布线基板14上表面的电极端子的测试头之间导通,所述电性连接单元15的各连接件30电性连接于布线基板14的下表面的布线图案的连接端子14a。在布线基板14上表面还配置有被检查体2的电性检查所需的多个电子零件。

此外,布线基板14上设置有使该布线基板14的上表面与下表面贯通的多个通孔141。多个通孔141各方配置在与探针基板16上表面上配置的多个锚固件50各自的位置相对应的位置,而且是配置在与支承构件12的多个通孔121各自的位置相对应的位置。

再者,各通孔141的开口形状可以设为与插通的支承部51的形状相对应的形状。此外,为了能在各通孔141内插通支承部51,各通孔141的内径与支承部51的外径为相同程度或略大。

在本实施方式中,例示支承部51为圆柱构件的情况,因此例示通孔141的开口形状为大致圆形的情况,但并不限定于此。例如,支承部51也可为截面形状为大致正方形等的直角棱柱构件或者该截面形状为多边形的多边棱柱构件等,在这样的例子的情况下,通孔141的开口形状也可以设为能插通支承部51的形状。

[电性连接单元]

电性连接单元15例如具有弹簧针等之类的多个连接件30。在电性连接装置10的组装状态下,各连接件30的上端部电性连接于布线基板14的下表面的布线图案的连接端子14a,此外,各连接件30的下端部连接于探针基板16上表面上设置的焊垫。由于探针20的顶端部与被检查体2的电极端子电性接触,因此被检查体2的电极端子通过探针20及连接件30与测试器(检查装置)电性连接,所以被检查体2能进行使用测试器(检查装置)的电性检查。

例如,电性连接单元15为插通各连接件30而具有多个插通孔,连接件30插通于各插通孔,由此,各连接件30的上端部及下端部突出。再者,电性连接单元15中,安装多个连接件30的结构不限定于设置通孔的构成,可以广泛运用各种构成。在电性连接单元15周围设置有凸缘部151。

[探针基板]

探针基板16是具有多个探针20的基板,形成为大致圆形或多边形(例如16边形等)。探针20例如可以使用悬臂型探针等,但并不限定于此。此外,探针基板16例如具有由陶瓷板形成的基板构件161和形成于该基板构件161下表面的多层布线基板162。

在作为陶瓷基板的基板构件161的内部形成有沿板厚方向贯通的大量导电路径(未图示),此外,在基板构件161的上表面形成有焊垫161a,形成为基板构件161内的导电路径的一端与该基板构件161上表面的对应的焊垫161a连接。进一步地,在基板构件161的下表面,形成为基板构件161内的导电路径的另一端与多层布线基板162上表面上设置的连接端子连接。

多层布线基板162例如由多个多层基板形成,所述多个多层基板由聚酰亚胺等合成树脂构件形成,在多个多层基板之间形成有布线路径(未图示)。多层布线基板162的布线路径的一端与作为陶瓷基板的基板构件161侧的导电路径的另一端连接,多层布线基板162的另一端与多层布线基板162下表面上设置的探针盘连接。多层布线基板162下表面上设置的探针盘上配置有多个探针20,探针基板16的多个探针20经由电性连接单元15与布线基板14的对应的连接端子14a电性连接。

(A-1-2)连接件(电性接触件)

图1为表示第1实施方式的连接件30的构成的构成图。图2为表示形成第1实施方式的连接件30之前的板状构件的构成的构成图。

如图1所示,作为本发明的电性接触件的一例的连接件30具有:筒状部32;第1接触部34,其与作为第1接触对象的布线基板14的连接端子14a接触;上部弹性部33,其在第1接触部34与连接端子14a接触而受到荷载时沿上下方向弹性地施力;第2接触部36,其与作为第2接触对象的基板构件161的焊垫161a接触;以及下部弹性部35,其在第2接触部6与焊垫161a接触而受到荷载时沿上下方向弹性地施力。

图1的连接件30是对图2的板状构件40进行成型加工(例如卷圆加工、弯曲加工等)而形成。即,图2的板状构件40是图1的连接件30的成型加工前的构件,是由导电性材料形成的板状构件。因而,连接件30是对由导电性材料形成的板状构件进行成型加工而形成,因此能使电信号的导通性变得稳定。换句话说,将多个零件组合而形成的电性接触件是多个零件彼此相互接触来导通电信号,因此在多个零件间的接触部位上电阻会增大,导通性有时会变得不稳定。相对于此,对板状构件进行成型加工而形成的连接件30没有或者可以减少零件间的接触部位,因此能使电信号的导通性变得稳定。

再者,板状构件40例如是由贵金属或金属形成的板状构件或者利用贵金属或金属对板状构件的表面进行镀敷加工得到的板状构件,是对板状构件实施冲裁加工等而形成的。此外,例如板状构件40中,也可将与第1接触对象及/或第2接触对象接触的部位(后文叙述的第1顶端部44及/或第2顶端部46)设为贵金属等,这以外的部分例如以双金属等弹性(例如弹簧性)优异的构件来形成。如此,通过将与第1接触对象及/或第2接触对象的接触部位设为贵金属等,能使导通性变得良好,同时,通过将这以外的部分设为例如双金属等构件,能使该部分的弹性(例如弹簧性)变得良好。

如图2所示,板状构件40具有主体部42、上部臂部43、设置在上部臂部43顶端的第1顶端部44、下部臂部45、以及设置在下部臂部45顶端的第2顶端部46。

[主体部]

主体部42为大致长方形状的板状部分。如后文所述,通过卷圆加工从板状构件40左侧的构成要素侧起进行卷绕而形成连接件30。当形成连接件30时,主体部42是成为筒状部32的部分,所述筒状部32将卷绕后的上部臂部43和下部臂部45覆盖。

此处,主体部42的4边的端部当中,上端部421和下端部422的端部沿横向形成为直线状,且形成为相互平行。卷绕板状构件40而形成的连接件30的筒状部32作为安置连接件30时的连接件30的高度方向的定位部发挥功能。因而,通过主体部42的上端部421和下端部422的端部平行地形成为直线状,能使被安置的连接件30的姿态变得稳定。

[上部臂部]

上部臂部43与主体部42的4边的端部中的任1个端部(图2中为左侧端部)一体地连结在一起,位于主体部42的左侧端部的上部,是从主体部42的左侧端部朝左斜上方伸出的构件。

上部臂部43可设为尖细形状(锥形状),即,越从与主体部42连结在一起的基端部431往顶端侧(也就是第1顶端部44侧)去,上下方向(y方向)的长度便越小,也可设为从基端部431到顶端侧都为同一宽度。换句话说,若将与主体部42连结在一起的上部臂部43的基端部431的y方向的长度设为“a1”、将上部臂部43的顶端部432的y方向的长度设为“a2”,则有a1≥a2的关系。在本实施方式中,例示上部臂部43为尖细形状的情况来进行说明。

如此,通过将上部臂部43设为尖细形状,当通过卷圆加工来卷绕上部臂部43时,例如形成笋形弹簧状的上部弹性部33。也就是说,成为卷绕上部臂部43而形成的上部弹性部33中的卷绕后的外侧的构件的上端部覆盖卷绕后的内侧的构件的下端部的状态。于是,上部弹性部33沿上下方向弹性地对第1接触部34施力。

上部臂部43的基端部431是从主体部42的左侧端部的上部角部423略微下移的位置(与上部角部423隔开的位置)伸出。此处,将上部角部423起到基端部431为止的主体部42的左侧端部的一部分称为“肩部424”。如此,通过从自上部角部423起设置有肩部424的位置伸出上部臂部43,当通过卷圆加工来卷绕板状构件40时,成为卷绕后的上部臂部43(上部弹性部33)的基端部431被主体部42覆盖的状态。

如此一来,当卷绕板状构件40而形成的连接件30被安置至电性连接单元15、第1接触部34受到荷载时,上部弹性部33在其基端部431内包在筒状部32中的状态下沿上下方向弹性地运动。因而,可以防止作为弹簧而弹性地驱动的上部弹性部33的破损。

[第1顶端部]

第1顶端部44设置在上部臂部43的顶端,是朝垂直上方伸出的部分。通过卷圆加工来卷绕第1顶端部44,由此,卷绕后的第1顶端部44作为与第1接触对象接触的连接件30的第1接触部34发挥功能。

[下部臂部]

下部臂部45与主体部42的4边的端部中的任1个端部(图2中为左侧端部)一体地连结在一起,位于主体部42的左侧端部中的下部,是从主体部42的左侧端部朝左斜下方伸出的构件。下部臂部45的基端部451相较于上部臂部43的基端部431的位置而言位于下方,在主体部42的左侧端部,下部臂部45的基端部451与上部臂部43的基端部431是隔开的。

与上部臂部43一样,下部臂部45也是可设为尖细形状(锥形状),即,越从与主体部42连结在一起的基端部451往顶端侧(也就是第2顶端部46侧)去,上下方向(y方向)的长度便越小,也可设为从基端部431到顶端侧都为同一宽度。换句话说,若将与主体部42连结在一起的下部臂部45的基端部451的y方向的长度设为“b1”、将下部臂部45的顶端部452的y方向的长度设为“b2”,则有b1≥b2的关系。在本实施方式中,例示下部臂部45为尖细形状的情况来进行说明。

如此,通过下部臂部45呈尖细形状,当通过卷圆加工来卷绕下部臂部45时,例如形成笋形弹簧状的下部弹性部35。也就是说,成为卷绕下部臂部45而形成的下部弹性部35中的卷绕后的外侧的构件的下端部覆盖卷绕后的内侧的构件的上端部的状态。于是,下部弹性部35沿上下方向弹性地对第2接触部36施力。

下部臂部45的基端部451是从主体部42的左侧端部的下部角部425略微上移的位置(与下部角部425隔开的位置)伸出。此处,将下部角部425起到基端部451为止的主体部42的左侧端部的一部分称为“肩部426”。如此,通过从自下部角部425起设置有肩部426的位置伸出下部臂部45,当通过卷圆加工来卷绕板状构件40时,成为卷绕后的下部臂部45(下部弹性部35)的基端部451被主体部42覆盖的状态。

如此一来,当卷绕板状构件40而形成的连接件30被安置至电性连接单元15、第2接触部36受到荷载时,下部弹性部35在其基端部451内包在筒状部32中的状态下沿上下方向弹性地运动。因而,可以防止作为弹簧而弹性地驱动的下部弹性部35的破损。

[第2顶端部]

第2顶端部46设置在下部臂部45的顶端,是朝垂直下方伸出的部分。通过卷圆加工来卷绕第2顶端部46,由此,卷绕后的第2顶端部46作为与第2接触对象接触的连接件30的第2接触部36发挥功能。

[连接件的制造方法]

图4及图5为说明实施方式的连接件30的制造方法的说明图。

图4的(A)中,首先对板状构件40的第1顶端部44及第2顶端部46实施卷圆加工而将第1顶端部44及第2顶端部46卷成筒状,使第1接触部34及第2接触部36成型。

图4的(B)中,对上部臂部43及下部臂部45实施卷圆加工,从上部臂部43及下部臂部45的顶端侧起朝基端部431及451进行卷绕。例如,此处例示在图4及图5的平面视野下以逆时针进行卷绕的情况。此时,可使卷绕上部臂部43及下部臂部45的中心轴一致或大致一致而使上部臂部43及下部臂部45的卷绕数相同。

此外,由于上部臂部43及下部臂部45从基端部431及451到顶端侧为尖细形状(锥形状),因此,通过反复进行上部臂部43及下部臂部45的卷绕,上部弹性部33内侧的构件的下端部的一部分被外侧的构件的上端部覆盖,此外,下部弹性部35内侧的构件的上端部的一部分被外侧的构件的下端部覆盖,形成上部弹性部33及下部弹性部35。

如图4的(C)所示,当将上部臂部43及下部臂部45卷绕到基端部431及451为止而形成上部弹性部33及下部弹性部35时,进一步对上部弹性部33及下部弹性部35实施卷圆加工,从而以利用主体部42将上部弹性部33的基端部431以及下部弹性部35的基端部451包在里面的方式卷成筒状。

如图5的(A)所示,由于上部臂部43的基端部431从自上部角部423起设置有肩部424的位置伸出、下部臂部45的基端部451从自下部角部425起设置有肩部426的位置伸出,因此成为上部弹性部33的基端部431以及下部弹性部35的基端部451被覆盖于卷绕成筒状的主体部42的内侧的状态。

并且,如图5的(B)所示,当卷绕主体部42的剩余部分而形成筒状部32时,形成连接件30。如此,连接件30是卷绕导电性材料的板状构件40而成型,因此能使电信号的导通性变得稳定。再者,主体部42的端部也可固定在内侧的主体部42的表面。也就是说,为了保持卷绕主体部42而形成的筒状部32的外形结构,例如可通过焊接或粘接剂等将主体部42的端部与筒状部32相接触的1个或多个部位加以固定。再者,筒状部32的外形结构的固定方法不限定于焊接或粘接剂,也可进行铆接等。

图6为例示第1实施方式的连接件30的安置状态和受到荷载时的状态的图。再者,连接件30的安置方法及安置结构为一例,并不限定于图6的结构。

在图6的(A)的例子中,电性连接单元15上设置有用于插通连接件30的通孔60,在通孔60内插通连接件30。通孔60的内径比连接件30的外形略大或设为相同程度。此外,在通孔60的下部,内径略小于通孔60上部的内径,在通孔60的内表面设置有台阶。所插通的连接件30的筒状部32的下端部321被支承在该通孔60内表面的台阶上。连接件30的筒状部32的下端部321呈平坦的端面,因此,所插通的连接件30以稳定的姿态被收容。

如图6的(B)所示,在通孔60内插通连接件30,当作为第1接触对象的连接端子14a与第1接触部34接触而受到荷载时,上部弹性部33沿上下方向弹性运动。当作为第2非接触对象的焊垫161a与第2接触部36接触而受到荷载时,下部弹性部35沿上下方向弹性运动。

处于电性接触件即连接件30的轴向(上下方向)的两端的上部弹性部33和下部弹性部35分别以互不对称的方式形成,因此,上部弹性部33和下部弹性部35分别独立地具有上下方向的弹性。

此外,作为笋形弹簧发挥功能的上部弹性部33的基端部431以及下部弹性部35的基端部451处于筒状部32的内侧,因此,受到荷载的上部弹性部33及下部弹性部35以处于筒状部32内侧的基端部431及451为弹簧功能的端而沿上下方向弹性运动。如此一来,筒状部32能够限制受到荷载的上部弹性部33及下部弹性部35沿上下方向运动的行程,从而能防止作为弹簧功能的上部弹性部33及下部弹性部35的破损。

此外,通过调整从筒状部32突出的上部弹性部33及下部弹性部35的上下方向的高度长度,可以调整受到荷载时的上部弹性部33及下部弹性部35的行程。换句话说,由于可动行程较大,因此可以根据与接触对象的接触荷载的大小的程度来宽范围地设定连接件30的作用力的程度。

进一步地,由于筒状部32的上下方向的长度(高度)不变,因此能使连接件30的高度方向的定位变得可靠。

此外,由于上部弹性部33及下部弹性部35以笋形弹簧的形式发挥功能,因此能提高受到荷载的沿上下方向动作的上部弹性部33及下部弹性部35的滑动性。也就是说,在由多个构成零件形成连接件的情况下,荷载作用于多个构成零件之间而具有上下方向的弹性,因此有时会发生滑动不良。但本实施方式的连接件30的结构相较于以往而言减少了构成零件数量,因此滑动性提高。

(A-2)第1实施方式的效果

如上所述,本实施方式的电性接触件(连接件)是由比以往少的构成零件数量构成的,因此能提高滑动性,而且能提高与接触对象的电性接触稳定性。

(B)第2实施方式

接着,一边参考附图,一边对本发明的电性接触件及电性连接装置的第2实施方式进行详细说明。

(B-1)第2实施方式的构成

在上述第1实施方式中,例示了对进行半导体晶圆上的集成电路的电性检查的电性连接装置的电性连接单元上搭载的连接件运用本发明的电性接触件的情况。在该情况下,电性接触件的接触对象大多为平坦的焊垫或端子等。

但也可对用于封装好的集成电路的电性检查的测试插座等插座上搭载的探针运用本发明的电性接触件。在该情况下,电性接触件的接触对象例如大多为焊球等半圆球状。

因此,在第2实施方式中,一边参考附图,一边对在以焊球等为接触对象的情况下也能应对的电性接触件进行说明。

图7为表示第2实施方式的电性接触件30A的构成的构成图。图8为表示形成第2实施方式的电性接触件30A之前的板状构件的构成的构成图。

如图7所示,第2实施方式的电性接触件30A具有:筒状部32;第1接触部34,其与作为第1接触对象的布线基板14的连接端子14a接触;上部弹性部33,其在第1接触部34与连接端子14a接触而受到荷载时沿上下方向弹性地施力;以及多个第2接触部37,它们位于筒状部32的下端部321。

如图8所示,板状构件40A具有主体部42、上部臂部43、设置在上部臂部43顶端的第1顶端部44、以及多个山形突起部47,所述多个山形突起部47位于主体部42的下端部422,为山形形状的凸部。再者,与第1实施方式一样,板状构件40A例如是由贵金属或金属形成的板状构件或者利用贵金属或金属对板状构件的表面进行镀敷加工得到的板状构件,是对板状构件实施冲裁加工等而形成的。此外,例如板状构件40A中,也可将与第1接触对象及/或第2接触对象接触的部位设为贵金属等,这以外的部分例如以双金属等弹性(例如弹簧性)优异的构件来形成。

图7的电性接触件30A是通过对图8的板状构件40A实施成型加工(卷圆加工等)而将板状构件40A加以卷绕、卷圆来形成的。当卷绕板状构件40A而形成电性接触件30A时,筒状部32的下端部321及第2接触部37作为冠形状的接触部发挥功能。

再者,对图8的板状构件40A实施卷圆加工而形成图7的电性接触件30A的制造方法基本上与第1实施方式相同,所以此处省略制造方法的详细说明。

在图7及图8的例子中,例示了设置3个山形突起部47的情况,但山形突起部47的数量无特别限定,也可为2个或4个以上。此外,可以根据作为接触对象的焊球的大小(外形)等来决定山形突起部47的设置间隔。

如图7及图8所示,在筒状部32的下端部321以山形形状的凸部(突起部)的形式设置有多个第2接触部37。通过设为这样的形状,多个第2接触部(山形突起部47)37和筒状部32的下端部321能与焊球80电性接触,通过在筒状部32的下端部321设置第2接触部(山形突起部47)37,第2接触部(山形突起部47)37抵碰(扎入)焊球80的表面,从而能使电性接触性变得可靠。

此外,在上述例子中,例示了作为山形突起部47的第2接触部37处于筒状部32的下端部321的情况,但也可根据与接触对象的接触形态而在筒状部32的上端部设置作为山形突起部47的第2接触部37。

(B-2)第2实施方式的效果

如上所述,根据第2实施方式,除了第1实施方式中说明过的效果以外,即便接触对象为焊球等之类的半球体状,也能使与该接触对象的电性接触性变得可靠。

(C)第3实施方式

接着,一边参考附图,一边对本发明的电性接触件及电性连接装置的第3实施方式进行详细说明。

(C-1)第3实施方式的构成

图9为表示第3实施方式的电性接触件的构成和板状构件的构成的构成图。

如图9的(A)所示,第3实施方式的板状构件40C具有主体部42、上部臂部43C、设置在上部臂部43C的顶端的第1顶端部44、下部臂部45C、以及设置在下部臂部45C的顶端的第2顶端部46。再者,与第1实施方式及第2实施方式一样,板状构件40C例如是由贵金属或金属形成的板状构件或者利用贵金属或金属对板状构件的表面进行镀敷加工得到的板状构件,是对板状构件实施冲裁加工等而形成的。此外,例如板状构件40C中,也可将与第1接触对象及/或第2接触对象接触的部位设为贵金属等,这以外的部分例如以双金属等弹性(例如弹簧性)优异的构件来形成。

图9的(B)中,第3实施方式的电性接触件30C具有筒状部32、上部弹性部33C、第1接触部34、下部弹性部35C以及第2接触部36。

在第3实施方式中,对如下情况的实施方式进行说明:为了调整电性接触件30C的作为弹簧功能发挥作用的上部弹性部33C及下部弹性部35C的荷载耐性及行程,使板状构件40C的上部臂部43C及下部臂部45C的形状变形。

图9的(A)中,板状构件40C的上部臂部43C的形状例如呈弓形等圆弧状或者弯曲的形状。也就是说,上部臂部43C的形状设为呈弓形弯曲的形状,或者设为将直线状的上部臂部43C加以弯折而成的形状。此外,相对减小了上部臂部43C的上下方向的宽度长度(即,减细了上部臂部43C)。

如此,通过将上部臂部43C的形状设为呈圆弧状弯曲的形状或者弯折而成的形状并减细上下方向的宽度长度,卷绕上部臂部43C而形成的上部弹性部33C可以减小上下方向的作用力(产生低荷载)。也就是说,可以减小第1接触部34与第1接触对象接触时的接触荷载。

此外,与第1实施方式的下部臂部45一样,下部臂部45C为中心轴呈直线状延伸的形状,但增大了上下方向的宽度长度(增粗了下部臂部45C)。如此,通过增粗下部臂部45C,卷绕下部臂部45C而形成的下部弹性部35C可以增大上下方向的作用力(产生高荷载)。也就是说,可以增大第2接触部36与第2接触对象接触时的接触荷载。

在图9的(A)及图9的(B)的例子中,例示了上部臂部43C为圆弧状或弯折而成的形状、下部臂部45C为宽幅形状的情况,但也可根据电性接触件30C的接触对象将下部臂部45C设为圆弧状或弯折而成的形状、将上部臂部43C设为宽幅形状等。

此外,上部臂部43C及下部臂部45C的上下方向的宽度长度可以根据接触对象的材质、硬度等来决定。

(C-2)第3实施方式的效果

如上所述,根据第3实施方式,可获得第1实施方式中说明过的效果,而且,通过改变形成电性接触件的板状构件的上部臂部及下部臂部的形状,可以控制沿上下方向弹性运动的上部弹性部及下部弹性部的弹性能量和行程、调整上部弹性部及下部弹性部的作用力。

(D)第4实施方式

接着,一边参考附图,一边对本发明的电性接触件及电性连接装置的第4实施方式进行详细说明。

(D-1)第4实施方式的构成

图10为表示形成第4实施方式的电性接触件之前的板状构件的构成的构成图。图11为表示第4实施方式的电性接触件的构成的构成图。

如图10所示,第4实施方式的板状构件40D具有主体部42D、从主体部42D的左侧端部的上部朝左斜上方伸出的上部臂部43、设置在上部臂部43顶端的第1顶端部44、从主体部42D的右侧端部的下部朝右斜下方伸出的下部臂部45D、以及设置在下部臂部45D顶端的第2顶端部46D。

再者,在第4实施方式的板状构件40D中,上部臂部43和设置在上部臂部43顶端的第1顶端部44与第1实施方式中说明过的各构成要素相同,因此标注的是同一符号。再者,与第1实施方式~第3实施方式一样,板状构件40D例如是由贵金属或金属形成的板状构件或者利用贵金属或金属对板状构件的表面进行镀敷加工得到的板状构件,是对板状构件实施冲裁加工等而形成的。此外,例如板状构件40D中,也可将与第1接触对象及/或第2接触对象接触的部位设为贵金属等,这以外的部分例如以双金属等弹性(例如弹簧性)优异的构件来形成。

下部臂部45D与主体部42D的4边的端部当中和设置有上部臂部43的端部(左侧端部)相对的对置端部(右侧端部)一体地连结在一起,从主体部42D的右侧端部朝右斜下方伸出。

与第1实施方式一样,下部臂部45D呈尖细形状(锥形状),即,越从主体部42D侧的基端部451D往顶端侧去,上下方向的宽度长度便越小。此外,在第4实施方式中,与其他实施方式一样,相对于主体部42D而言,下部臂部45D的基端部451D也是以相较于上部臂部43的基端部431而朝下方错开位置的方式伸出,而且是从自主体部42D的右侧端部的下部角部425D略靠上的位置伸出。此处,将下部角部425D起到基端部451D为止的主体部42D的左侧端部的一部分称为“肩部426D”。

第2顶端部46D设置在下部臂部45D的顶端,是朝垂直下方伸出的部分。

与其他实施方式一样,主体部42D基本上为大致长方形状,但上部臂部43的基端部431的下侧端部427相较于处于上部臂部43的基端部431上侧的肩部424的位置而言偏主体部42D的中央部。同样地,主体部42D中,下部臂部45D的基端部451D的上侧端部428相较于处于下部臂部45D下侧的肩部426D的位置而言偏主体部42D的中央部。如此,通过使上部臂部43的下侧端部427和下部臂部45D的上侧端部428的各位置偏主体部42D的中央部,在通过卷圆加工来形成电性接触件30D的筒状部32时,可以避免卷绕后的上部臂部43(或下部臂部45D)和与其相对的主体部42D的端部(对置端部)的干涉。也就是说,使上部臂部43的下侧端部427和下部臂部45D的上侧端部428的各位置偏主体部42D的中央部将会形成避让结构。

在第4实施方式中,上部臂部43的卷绕方向与下部臂部45D的卷绕方向为互不相同的方向。例如,上部臂部43的卷绕方向在图10的平面视野下为逆时针,下部臂部45D的卷绕方向在图10的平面视野下设为顺时针等。

首先,对上部臂部43实施卷圆加工而以逆时针卷绕上部臂部43,对下部臂部45D实施卷圆加工而以顺时针卷绕下部臂部45D。

接着,当卷绕上部臂部43而形成上部弹性部33、卷绕下部臂部45D而形成下部弹性部35D时,针对主体部42D而朝单点划线(中心线)的中心从主体部42D左右分别均等地进行卷绕。由此,形成图11的(A)中例示的电性接触件30D。

此处,参考图11的(A)及图11的(B),对筒状部32的形成方法进行说明。卷绕上部臂部43而形成的上部弹性部33的基端部431以被连结有该基端部431的主体部42D的左侧部分包在里面的方式加以卷绕。也就是说,上部弹性部33的基端部431被卷到主体部42D的左侧部分的内侧。同样地,卷绕下部臂部45D而形成的下部弹性部35D的基端部451D以被连结有该基端部451D的主体部42D的右侧部分包在里面的方式加以卷绕。

如此,在利用主体部42D的左侧部分将上部弹性部33卷到里面的同时,利用主体部42D的右侧部分将下部弹性部35D卷到里面,从而使主体部42D的左侧端部与右侧端部合拢(接触),由此来形成筒状部32。也就是说,利用主体部42D的右侧端部的上侧端部428的背侧以将上部弹性部33包在里面的方式将其覆盖,利用主体部42D的左侧端部的下侧端部427的背侧以将下部弹性部35D包在里面的方式将其覆盖。由此,形成图11的(B)中例示的电性接触件30D。再者,图11的(B)中,由主体部42D形成的筒状部32例示了主体部42D的左侧端部与右侧端部相接触的结构,但并不限定于此。如图11的(C)中所例示,也可使主体部42D的左侧端部与右侧端部略微隔开而相对。此外,图11的(A)~图11的(C)中,在卷绕主体部42D而形成筒状部32时,为保持筒状部32的外形结构,可在主体部42D的左侧端部及/或右侧端部的任意1个或多个部位例如通过焊接或粘接剂等加以固定。例如图11的(B)中,可在主体部42D的左侧端部与右侧端部相接触的1个或多个部位例如通过焊接或粘接剂等加以固定,图11的(C)中,可在主体部42D的左侧端部(及/或右侧端部)和与其相对的筒状部32的端部相接触的1个或多个部位例如通过焊接或粘接剂等加以固定。再者,筒状部32的外形结构的固定方法不限定于焊接或粘接剂,也可进行铆接等。

由于上部臂部43与下部臂部45D以相对于主体部42D而错开高度方向的位置的方式伸出,因此,即便利用主体部42D以将上部弹性部33和下部弹性部35D包在里面的方式对其进行卷绕,上部弹性部33与下部弹性部35D也不会相互干涉。结果,电性接触件30D的上部弹性部33和下部弹性部35D分别独立地在轴向上具有弹性。

如此,通过将上部臂部43与下部臂部45D的卷绕方向设为互不相同的方向,在第1接触部34与第1接触对象接触、第2接触部36D与第2接触对象接触而产生荷载时,可以消除作用于上部弹性部33的应力和作用于下部弹性部35D的应力。

因而,可以减轻第1接触部34与第1接触对象接触时的接触点和第2接触部36D与第2接触对象接触时的接触点上产生的转动荷载。

(D-2)第4实施方式的效果

如上所述,根据第4实施方式,可获得第1实施方式中说明过的效果,而且,通过将上部臂部与下部臂部的卷绕方向设为互不相同的方向,可以消除作用于上部弹性部的应力和作用于下部弹性部的应力,从而能减轻接触点上的转动荷载。

(E)第5实施方式

接着,一边参考附图,一边对本发明的电性接触件及电性连接装置的第5实施方式进行详细说明。

第5实施方式中,例示在连接件(电性接触件)的成型加工前的板状构件中对从主体部伸出的臂部(上部臂部、下部臂部)的板状部分进行掏挖加工(剪除加工)的情况来进行说明。

以下例示对第1实施方式中说明过的板状构件40的上部臂部43和下部臂部45两方的板状部分实施掏挖加工的情况。再者,作为掏挖加工对象的臂部可为第1实施方式~第4实施方式中说明过的板状构件40、40A及40C中的上部臂部(上部臂部43及43C)和下部臂部(下部臂部45、45C及45D)中的任一方,也可为上部臂部(上部臂部43及43C)和下部臂部(下部臂部45、45C及45D)的全部。

(E-1)第5实施方式的构成

图12~图14为表示形成第5实施方式的电性接触件之前的板状构件的构成的构成图。

如图12中所例示,在板状构件40E中,从主体部42伸出的上部臂部43的基端部431到顶端侧实施掏挖加工,形成大致梯形形状的狭缝部48。同样地,从下部臂部45的基端部451到顶端侧实施掏挖加工,形成大致梯形形状的狭缝部49。

通过与第1实施方式~第4实施方式同样的方法来卷绕图12中例示的板状构件40E,形成连接件(电性接触件)30。如此一来,由于上部臂部43及下部臂部45上形成有狭缝部48及狭缝部49,因此可以改变第1接触部34及第2接触部36从第1接触对象及第2接触对象受到的荷载(接触荷载)的大小、上部弹性部33及下部弹性部35沿上下方向弹性运动的行程。

即,通过在上部臂部43及下部臂部45上形成狭缝部48及狭缝部49,可以调整第1接触部34及第2接触部36的荷载的大小、上部弹性部33及下部弹性部35的行程。

换句话说,通过相对于上部臂部43(或下部臂部45)的上下方向上的宽度长度而调整狭缝部48(或狭缝部49)的宽度长度、基端部431到顶端侧(或者基端部451到顶端侧)的狭缝部48的长度、狭缝部48(或狭缝部49)的位置等,可以调整(控制)第1接触部34及第2接触部36的荷载的大小、上部弹性部33及下部弹性部35的行程。

关于上部臂部43和下部臂部45上形成的狭缝部48和狭缝部49的形状、位置等的调整方法,可以广泛运用各种方法。

例如如图13中所例示,可在上部臂部43(或下部臂部45)的板状部分的宽度上沿上下方向排列2条狭缝部48A及48B(或者狭缝部49A及49B)。再者,2条狭缝部48A及48B(或者狭缝部49A及49B)各自的上下方向的宽度尺寸可设为大致相同的长度,也可设为各不相同的长度。当然,也可排列3条以上的狭缝部48(或狭缝部49)。

此外,例如如图14中所例示,也可在上部臂部43(或下部臂部45)上离顶端侧较近那一侧和离基端部431较近那一侧各方形成2个狭缝部48C及48D(或者狭缝部49C及49D)。另外,从基端部431往顶端侧的上部臂部43(或下部臂部45)的伸出方向上的狭缝部48C及48D(或者狭缝部49C及49D)的长度可分别为相同长度,也可分别为不同长度。当然,也可在上部臂部43(或下部臂部45)的伸出方向上形成3个以上的狭缝部48(或狭缝部49)。

进一步地,例如包括图12~图14在内,本实施方式中例示的各狭缝部48(或狭缝部49)的形状不限定于大致梯形形状,也可设为大致三角形状、大致矩形形状、大致椭圆形状、两端呈圆弧状的形状等。

(E-2)第5实施方式的效果

如上所述,根据第5实施方式,可获得第1实施方式~第4实施方式中说明过的效果,而且,通过在臂部(上部臂部、下部臂部)上设置1个或多个狭缝部,可以对卷绕板状构件而形成的连接件的第1接触部及第2接触部的荷载的大小、上部弹性部及下部弹性部的上下方向的行程进行调整。

(F)其他实施方式

虽然上述各实施方式中也提到了本发明的变形实施方式,但本发明在以下实施方式中也能加以运用。

上述第2实施方式中说明过的电性接触件中,对具备卷绕上部臂部而形成的上部弹性部、在筒状部的下端部具备多个山形突起部的情况进行了例示,而在第2实施方式中,也可将上部臂部的形状设为圆弧状等形状以减小上部弹性部的弹性力,也可增大上部臂部的上下方向的宽度尺寸以增大上部弹性部的弹性力。

在上述各实施方式中,例示了第1顶端部及第2顶端部的形状为矩形形状的情况,但第1顶端部及第2顶端部的形状并不限定于此。例如,也能以卷绕后的第1接触部及第2接触部的形状变为冠形状、针形状等的方式改变第1顶端部及第2顶端部的形状。此外,为了保持上述各实施方式中例示的筒状部的外形结构,也可在筒状部的任意部位通过规定方法(例如焊接或粘接剂等)加以固定。

符号说明

30…连接件,30A、30C及30D…电性接触件,32…筒状部,33及33C…上部弹性部,34…第1接触部,35、35C及35D…下部弹性部,36及36D…第2接触部,37…第2接触部,40、40A、40C、40D、40E、40F、40G…板状构件,42及42D…主体部,43及43C…上部臂部,44…第1顶端部,45、45C及45D…下部臂部,46及46D…第2顶端部,47…山形突起部,48、48A、48B、48C、48D…狭缝部,49、49A、49B、49C、49D…狭缝部,421…上端部,422…下端部,423…上部角部,424…肩部,425及425D…下部角部,426及426D…肩部,431…基端部,432…顶端部,451及451D…基端部,452…顶端部。

30页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:接触探针

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类