JP2008145238A - 電気接続器及びこれを用いた電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの雑音が信号用接続ピンを経る電気信号に混入することを抑制する。
【解決手段】電気接続器は、互いに対向された配線基板及びプローブ基板の間に配置されて、配線基板の下面に設けられた電気的接続端子とプローブ基板の上面に設けられた電気的接続端子との接続に用いられる。電気接続器において、電気絶縁板は、アース電位に維持される導電性のアースパターンを当該電気絶縁板の上面、下面及び内部を含むグループから選択される少なくとも１つに有しており、第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンはアースパターンに接続されており、第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンはアースパターンから電気的に切り離されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に配置されて配線基板に設けられた電気的接続端子とプローブ基板に設けられた電気的接続端子とを接続する電気接続器及びこれを用いる電気的接続装置に関する。

半導体集積回路のような回路基板（本発明においては、「被検査体」という。）の電気的性能試験すなわち検査は、テスタに備えられたプローブカードのような電気的接続装置を用いて行われる。

この種の電気的接続装置の１つとして、互いに対向された配線基板とプローブ基板との間に電気接続器を配置し、配線基板に設けられた電気的接続端子とプローブ基板に設けられた電気的接続端子とを電気接続器により接続するものがある（特許文献１）。

この電気的接続装置において、電気接続器は、絶縁基板にこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を形成し、各貫通穴にポゴピンを接続ピンとして配置し、配線基板の接続端子とプローブ基板の接続端子とを接続ピンにより１対１の形に接続する。プローブ基板は、接続ピンに一体一の形に対応されかつ被検査体の電気的接続端子に押圧される複数の接触子を備える。

従来の上記電気的接続装置は、プローブ基板に設けられた各接触子を被検査体の接続端子に押圧した状態で、接続ピン及び接触子を介して被検査体に電力を供給し、被検査体からの信号を接触子及び接続ピンを介してテスタに取り込むことにより、検査を行う。検査時、接続ピン及び接触子は、いずれも、アース用、電源用及び信号用の３種類に分けられて用いられる。

特開平８−１３９１４２号公報

しかし、接続ピンは、その長さ寸法が大きいから、外部の雑音が接続ピンを通る信号に混入しやすい。特に、被検査体からの微弱な電気信号は信号用接続ピンを通るから、そのような微弱な電気信号に雑音が混入すると、被検査体の正確な検査を行いことができない。

本発明の目的は、外部からの雑音が信号用接続ピンを経る電気信号に混入することを抑制することにある。

本発明に係る電気接続器は、互いに対向された配線基板及びプローブ基板の間に配置されて、前記配線基板の下面に設けられた電気的接続端子と前記プローブ基板の上面に設けられた電気的接続端子との接続に用いられる。

そのような電気接続器は、電気絶縁板であってそれぞれが当該電気絶縁板をこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を有する電気絶縁板と、各貫通穴に配置された導電性の接続ピンであって上端部が前記配線基板の前記接続端子に接触されかつ下端部が前記プローブ基板の前記接続端子に接続された導電性の接続ピンとを備える。

上記電気接続器において、前記電気絶縁板は、さらに、アース電位に維持される導電性のアースパターンを当該電気絶縁板の上面、下面及び内部を含むグループから選択される少なくとも１つに有しており、前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記アースパターンに接続されており、第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記アースパターンから電気的に切り離されている。

前記アースパターンは、前記電気絶縁板の上面、下面及び内部のそれぞれに形成されていて、互いに電気的に接続されていてもよい。

前記電気絶縁板は、さらに、前記第１のグループの各貫通穴の内面に形成されて前記アースパターンに接続された導電性膜を含み、前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記導電性膜に接触していてもよい。

前記アースパターンは前記電気絶縁板の上面及び下面のそれぞれに形成されていてもよく、それらのアースパターンは互いに電気的に接続されていてもよい。

電気接続器は、さらに、前記電気絶縁板の下部、内部又は上部に収容されたコンデンサを備え、各コンデンサは前記第２のグループの一部の貫通穴に配置された接続ピンと前記アースパターンとに電気的に接続されていてもよい。

各接続ピンは、筒状部材と、該筒状部材の一端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材と、前記筒状部材内に配置されて前記第１のピン部材をその先端部が前記筒状部材の一端部から突出する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備えることができる。

各接続ピンは、さらに、前記筒状部材の他端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第２のピン部材を備えることができ、前記圧縮コイルばねは、さらに、前記第１及び第２のピン部材の間に配置されて前記第２のピン部材をその先端部が前記筒状部材の他端部から突出する方向に付勢していてもよい。

本発明に係る電気的接続装置は、テスタと、該テスタによる電気的検査を受ける被検査体の電気的接続端子とを接続することに用いられる。

そのような電気的接続装置は、前記テスタに接続される複数の配線回路が形成されかつ各配線回路の電気的接続端子が下面に形成された配線基板と、該配線基板の前記下面に対向された上面を有すると共に前記配線基板の前記接続端子に対向された複数の電気的接続端子を前記上面に有する平板状のプローブ基板と、該プローブ基板の下面に設けられかつ前記プローブ基板の前記接続端子に接続された複数の接触子であって前記被検査体の前記接続端子に先端部を当接可能の複数の接触子と、前記配線基板と前記プローブ基板との間に配置されかつ前記配線基板の前記接続端子を該接続端子に対応する前記接触子に接続する上記のような電気接続器とを含む。

電気的接続装置は、さらに、前記配線基板の上に配置された支持部材と、該支持部材の熱変形を抑制すべく該支持部材の上に配置された熱変形抑制部材であって該支持部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する熱変形抑制部材とを含むことができる。

前記熱変形抑制部材は、該熱変形抑制部材を貫通する複数のねじ部材により前記支持部材に結合されていてもよい。

上記の電気的接続装置において、前記電気接続器は、当該電気接続器と前記配線基板とを貫通して前記支持部材に螺合された複数のねじ部材を介して、前記支持部材に支持されていてもよい。

電気的接続装置は、さらに、前記電気接続器を受け入れる中央開口を有しかつ前記配線基板の下側に配置されたベースリングと、前記プローブ基板を受け入れる中央開口を有する固定リングであって当該固定リングを貫通して前記ベースリングに螺合された複数のねじ部材により前記ベースリングの下側に配置された固定リングとを含み、前記プローブ基板は、前記ベースリング及び前記固定リングの間に挟持されていてもよい。

前記ベースリング及び前記固定リングは、前記支持部材及び前記配線基板をお貫通して前記ベースリングに螺合された複数のねじ部材を介して前記支持部材に支持されていてもよい。

本発明に係る電気絶縁板は、アース電位に維持される導電性のアースパターンを、当該電気絶縁板の上面、下面及び内部を含むグループから選択される少なくとも１つに有しており、第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンが前記アースパターに接続され、第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンが前記アースパターンから電気的に切り離されている。

このため、第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンがアースパターンにより外部から遮蔽されるから、例えば、第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンをアース用接続ピンとして用いることができ、また第２のグループの全ての又は一部の各貫通穴に配置された接続ピンを信号用として用いることがきる。その結果、本発明によれば、信号用接続ピンを経る電気信号への外部からの雑音の混入が、抑制されて、防止される。

アースパターンが、電気絶縁板の上面及び下面のそれぞれに形成されていると、信号用接続ピンを経る電気信号への外部からの雑音の混入が、確実に抑制されて、確実に防止される。

前記電気絶縁板は、さらに、前記第１のグループの各貫通穴の内面に形成されて前記アースパターンに接続された導電性膜を含み、前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記導電性膜に接触していると、アースパターン及び導電性膜を第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンをアースに接続する配線として利用することができる。その結果、アース用接続ピンをアースに接続するための配線を新たに形成する必要がなくなる。

アースパターンが電気絶縁板の上面、下面及び内部のそれぞれに形成されていると、信号用接続ピンへを経る電気信号の外部からの雑音の混入が、より確実に抑制されて、より確実に防止される。

電気接続器が、さらに、電気絶縁板の下部、内部又は上部に収容された複数のコンデンサを備え、各コンデンサが第２のグループの一部の貫通穴に配置された接続ピンとアースパターンとに電気的に接続されていると、コンデンサをプローブ基板に設けた場合に比べ、配線基板とプローブ基板との間の寸法、ひいては接続ピンの長さ寸法を、コンデンサが電気絶縁板に収容されている分だけ、小さくすることができるから、信号用接続ピンを経る電気信号への雑音の混入がより低減される。その結果、信号用接続ピンへの雑音の混入が、より確実に抑制されて、確実に防止される。

第２のグループの一部の貫通穴に配置された接続ピンを電源用として用い、第２のグループの残りの貫通穴に配置された接続ピンを信号用として用いると、信号用接続ピンのみならず、電源用接続ピンもアースパターンから電気的に分離される。

各接続ピンが、筒状部材と、該筒状部材の一端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材と、筒状部材内に配置されて第１のピン部材をその先端部が筒状部材の一端部から突出する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備えていると、各接続ピンの一端及び他端が圧縮コイルばねにより配線基板の電気的接続端子及び前記プローブ基板の電気的接続端子とに押圧され、それらの接続端子に確実に接触する。

［用語の説明］
［用語について］

本発明において、上下方向とは、図３において、上下方向のことをいう。しかし、本発明でいう上下方向は、テスタに対する検査時の被検査体の姿勢により異なる。したがって、本発明でいう上下方向は、実際の検査装置に応じて、上下方向、その逆の方向、水平方向、及び水平面に対し傾斜する傾斜方向のいずれかの方向となるように決定してもよい。

［実施例１］

図１から図５を参照するに、電気的接続装置１０は、集積回路を被検査体１２とするテスタ（図示せず）に配置される。被検査体１２はウエーハから切断された少なくとも１つの集積回路であってもよいし、未切断のウエーハ内の少なくとも１つの集積回路であってもよい。被検査体１２は、いずれであっても、電極パッドのような複数の電気的接続端子を上面に有する。

図１に示すように、接続装置１０は、平坦な下面２０ａを有する平板状の支持部材２０と、支持部材２０の下面２０ａに保持された円形平板状の配線基板２２と、配線基板２２の下面２２ａに配置された平板状の電気接続器２４と、電気接続器２４の下面２４ａに配置されたプローブ基板２６と、電気接続器２４を受け入れる矩形の中央開口２８ａが形成されたベースリング２８と、ベースリング２８の中央開口２８ａの縁部と共同してプローブ基板２６の縁部を挟持する固定リング３０とを含む。

上記の部材２０〜３０は、後に説明するように、一体的に組み付けられている。

図１から図５に示すように、支持部材２０は、ステンレス板のような金属材料で枠状に製作されており、下面２０ａ（図１参照）を配線基板２２の上面２２ｂ（図１参照）に当接させた状態に配線基板２２の上面２２ｂに配置されている。

支持部材２０は、図２に示すように、内方環状部２０ｂと、外方環状部２０ｃと、両環状部２０ｂ及び２０ｃを連結する複数の連結部２０ｄと、外方環状部２０ｃから外方へ延びる延長部２０ｅと、中央枠部２０ｆとを有する。図示の例では、支持部材２０の熱変形を抑制する熱変形抑制部材３２が支持部材２０の上側に配置されている。

熱変形抑制部材３２は、支持部材２０の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料により環状に製作されている。熱変形抑制部材３２は、支持部材２０の外方環状部２０ｃの上面を覆うように外方還状部２０ｃとほぼ同じ大きさを有しており、また複数のねじ部材３４により外方環状部２０ｃの上面に組み付けられている。

配線基板２２は、図示の例では、ポリイミド樹脂のような電気絶縁性樹脂により円板状に製作されている。配線基板２２の上面２２ｂ（図１参照）の環状周縁部には、テスタの電気回路に接続される多数のコネクタ３６が図２に示すように環状に整列して配置されている。各コネクタ３６は、複数の端子（図示せず）を有する。

配線基板２２の下面２２ａ（図１参照）の中央部には、コネクタ３６のそれぞれの端子に対応された多数の電気的接続端子２２ｃ（図７参照）が矩形マトリクス状に配列されており、また、図２に示すように、配線基板２２の上面２２ｂ（図１参照）の中央部には、検査内容に応じてコネクタ３６の端子に接続すべき接続端子２２ｃを切り換える、又は緊急時に配線基板２２の配線回路（図示せず）を遮断する多数のリレー３８が配列されている。

配線基板２２の配線回路は、配線基板２２内に形成されている。コネクタ３６の端子と接続端子２２ｃとは、配線基板２２の配線回路（図示せず）とリレー３８とを経て、相互に適宜に接続可能である。図２に示す例では、コネクタ３６は支持部材２０の外方環状部２２ｃの外側に位置されており、リレー３８は内側環状部２０ｂの内側に位置されている。

電気接続器２４は、図6及び図７に示すように、ポリイミド樹脂のような電気絶縁材料によりベースリング２８の中央開口２８ａの受け入れられる大きさを有する矩形に形成された電気絶縁板４０と、電気絶縁板４０にこれの厚さ方向に貫通する状態に形成されかつ配線基板２２のそれぞれの接続端子２２ｃに対応された多数の貫通穴４２と、各貫通穴４２に脱落不能に配置された導電性の接続ピン４４とを備える。

各貫通穴42は、円形の断面形状を有する。多数の貫通穴４２は、それぞれが複数の貫通穴４２を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられている。接続ピン４４も、それぞれが対応する貫通穴４２に配置された接続ピン４４を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられている。

第１のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４はアース電位に維持されるアース用接続ピンとして用いることができ、第２のグループの貫通穴４２に配置された一部の接続ピン４４は電源に接続される電源用接続ピンとして用いることができ、第２のグループの貫通穴４２に配置された残りの各接続ピン４４は被検査体１２からの信号を受ける信号用接続ピンとして用いることができる。

各接続ピン４４は、筒状部材４４ａと、筒状部材４４ａの一端部に筒状部材４４ａの長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材４４ｂと、筒状部材４４ａの他端部に筒状部材４４ａの長手方向へ移動可能に配置された第２のピン部材４４ｃと、筒状部材４４ａ内にあって第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃの間に配置されて第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃをそれぞれ先端部が筒状部材４４ａの一端部及び他端部から突出する方向（すなわち、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃが相離れる方向）に付勢する圧縮コイルばね４４ｄとを備える。

各接続ピン４４は、筒状部材４４ａにおいて電気絶縁板４０に脱落不能に維持されている。第１及び第２のピン部材４４ｂ及び４４ｃは、筒状部材４４ａに脱落不能に保持されている。

電気絶縁板４０は、また、アースに維持される導電性のアースパターン４６を電気絶縁板４０の上面及び下面のそれぞれに有していると共に、導電性膜４８を第１のグループの各貫通穴４２の内面に有している。

両アースパターン４６及び導電性膜４８は、電気的に相互に接続されている。両アースパターン４６は、印刷配線技術、フォトリソグラフィー技術等により形成された導電層であり、また第２のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４から切り離されている。

すなわち、第１のグループの各貫通穴４２の端縁の周りの箇所５０ａは、導電性膜４８の大きさの円形に切除されており、また導電性膜４８に一体的に結合されている。これに対し、第２のグループの各貫通穴４２の端縁の周りの箇所５０ｂは、第２のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４８に接触しないように第２のグループの各貫通穴４２より大きい円形に切除されて接続ピン４４から電気的に切り離されている。

上記の結果、導電性膜４８は両アースパターン４６に電気的に接続されているが、第２のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４はアースパターン４６から電気的に切り離されている。

第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４は導電性膜４８に接触している。このため、図６に示すように、第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４は導電性膜４８を介して両アースパターン４６に電気的に接続されている。

各第１のピン部材４４ｂは、配線基板２２に設けられた接続端子２２ｃに接触されており、各第２のピン部材４４ｃは配線基板２２のそれぞれの接続端子２２ｃに対応してプローブ基板２６の上面に形成された電気的接続端子２６ａに接触されている。これにより、各接続ピン４４は、配線基板２２の接続端子２２ｃとプローブ基板２６の接続端子２６ａとを１対１の形に電気的に接続する。

ベースリング２８は、配線基板２２の下面２２ａに取り付けられる。ベースリング２８の中央開口２８ａは、電気接続器２４よりやや大きい。

固定リング３０は、その中央部に、プローブ基板２６の後述する接触子５２の露出を許す中央開口３０ａを有する。中央開口３０ａ下端部はプローブ基板２６より小さいが、中央開口３０ａの下端部より上方の残部はプローブ基板２６を受け入れることができる大きさを有している。

プローブ基板２６は、セラミックやポリイミド樹脂のような電気絶縁材料により矩形の形状を有する。上記した接続端子２６ａはプローブ基板２６の上部に設けられており、接触子５２が取り付けられた複数のプローブランド２６ｂ（図５参照）はプローブ基板２６の下面の矩形の接触子領域２６ｃ（図３参照）に設けられている。接続端子２６ａとプローブランド２６ｂとは、プローブ基板２６内に形成された配線回路により、１対１の形に電気的に接続されている。

各接触子５２は、カンチレバータイプのものであり、その先端部（針先）を下方に突出させた状態に、導電性接着剤による接着、レーザによる溶接等の手法によりプローブランド２６ｂに装着されている。これにより、各接触子５２は、プローブ基板２６の配線回路及び電気接続器２４の接続ピン４４を介して配線基板２２の対応する接続端子２２ｃに１対１の形に電気的に接続される。

上記のようなプローブ基板２６は、セラミック製の基板部材（図示せず）と、該基板部材の下面に形成された多層配線基板とにより、形成することができる。この場合、接続端子２６ａは基板部材の上面に設けられ、プローブランド２６ｂ（図５参照）は多層配線基板の下面に設けられる。

上記多層配線基板は、ポリイミド樹脂のような電気絶縁性材料により製作されており、また接続端子２６ａ及びプローブランド２６ｂの組に対応された複数の配線路を有することができる。配線路の一端部はプローブランド２６ｂに接続される。この場合、基板部材は、多層配線基板の配線路の他端部と接続端子２６ａとを電気的に接続する接続部材を有する。

電気的接続装置１０は、多数のねじ部材を用いて以下のように組み立てられている。

図５に示すように、熱変形抑制部材３２は、これを上方から下方に貫通して支持部材２０の外方環状部２０ｃに螺合する既に述べた複数の雄ねじ部材３４により、外方環状部２０ｃの上面に取り付けられている。

電気接続器２４は、電気接続器２４及び配線基板２２を下方から上方に貫通して支持部材２０の外方環状部２０ｃに螺合された複数の雄ねじ部材５６により、外方環状部２０ｃに取り付けられている。

上記雄ねじ部材５６は、その先端が支持部材２０に螺合されているから、電気接続器２４と支持部材２０とに配線基板２２を挟持させる作用を有する。

ベースリング２８と固定リング３０とは、固定リング３０を下方から上方へ貫通してベースリング２８に螺合さられた複数の雄ねじ部材５８により、プローブ基板２６の縁部を挟持するように相互に結合されている。

ベースリング２８は、支持部材２０の内方環状部２０ｂと配線基板２２とを上方から下方に貫通してベースリング２８に螺合された複数の雄ねじ部材６０により、支持部材２０に取り付けられている。雄ねじ部材６０は、配線基板２２をその板厚方向に貫通するスペーサ６２内に挿入されている。

スペーサ６２は、その両端が支持部材２０及びベースリング２８に当接されていることにより、プローブ基板２６の縁部を挟持するベースリング２８及び固定リング３０を支持部材２０の下面２０ａから所定の間隔に維持する。

電気的接続装置１０に組み立てられた状態において、第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４は第１のグループの各貫通穴４２に設けられてアースパターン４６に電気的に接続された導電性膜４８に接触している。このため、アースパターン４６及び導電性膜４８を第１のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４をアースに接続する配線として利用することができるから、アース用接続ピンをアースに接続するための配線を新たに形成する必要がない。

また、電気的接続装置１０に組み立てられた状態において、電気接続器２４はその圧縮コイルばね４４ｄのばね力により、各第１の接続ピン４４ｂが対応する配線基板２２の接続端子２２ｃに圧接され、第２の接続ピン４４ｃがプローブ基板２６の対応する接続端子２６ａに圧接される。

これにより、各接続ピン４４は、その一端及び他端をそれぞれ配線基板２２及びプローブ基板２６の接続端子２２ｃ及び２６ａに押圧されて、それらの接続端子に確実に接触する。その結果、各第１の接続ピン４４ｂと接続端子２２ｃとの電気的接続状態が安定化すると共に、第２の接続ピン４４ｃと接続端子２６ａとの電気的接続状態が安定化する。

また、各プローブランド２６ｂに設けられた接触子５２は、配線基板２２の対応する接続端子２２ｃに電気的に接続される。その結果、接触子５２の先端が被検査体１２の接続端子に当接されると、該接続端子は対応するコネクタ３６を経てテスタに接続されて、該テスタによる電気回路の検査を受ける。

検査の間、第２のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４がアースパターン４６により外部から遮蔽される。その結果、第２のグループの貫通穴４２に配置された信号用接続ピン４４を経る電気信号への外部からの雑音の混入が、抑制されて、防止される。

特に、アースパターン４６が、電気絶縁板４０の上面及び下面のそれぞれに形成されていると、信号用接続ピンを経る電気信号への外部からの雑音の混入が、確実に抑制されて、確実に防止される。

プローブ基板２６は、これに導電路を形成するとき、又は基板部材に多層配線基板を形成するとき、その製造工程の熱と外力とによってセラミック製の平坦な基板部材に波状の曲がりのような変形を生じることがある。また、導電路及び多層配線基板の形成前に、基板部材自体に曲がり変形が生じていることもある。

そのような基板部材の変形によるプローブ基板２６の変形は、プローブ基板２６にたとえ外力が作用していない自由状態であっても保持される。

図示の実施例において、プローブ基板２６は、そのような変形を有しているにもかかわらず、その変形を維持した自由状態で、全ての接触子５２の先端が同一平面上に整列するように、予め揃えられている。この平面は、基板部材に変形が生じていない場合に得られる平坦な基板部材の仮想平面に平行とすることが望ましい。

このように先端が揃えられた接触子５２を有するプローブ基板２６は、その変形を保持した状態に、複数の雄ねじ部材６４を介して支持部材２０に支持されている。各雄ねじ部材６４は、支持部材２０及び配線基板２２を上方から下方に貫通して、先端部が電気接続器２４の内部に達している。

雄ねじ部材６４による支持のために、プローブ基板２６(特に、基板部材)の上面には、各雄ねじ部材６４の先端部を受け入れる雌ねじ穴を有するアンカー部材６６が接着剤により固着されている。各アンカー部材６６は、電気絶縁材料で製作されており、また電気接続器２４内に下方から突出している。

各アンカー部材６６の頂面は、前記した曲がり変形が保持されたプローブ基板２６の自由状態で、前記仮想平面に平行な同一平面に一致するように、揃えられている。したがって、プローブ基板２６からの各アンカー部材６６の高さ寸法は、曲がりを生じたプローブ基板２６の各アンカー部材６６が設けられた部分の高さ位置に応じて、異なる。

配線基板２２及び電気接続器２４には、スペーサ部材６８及びアンカー部材６６を受け入れる貫通穴７０（図６参照）と、雄ねじ部材５６が貫通する貫通穴７２（図６参照）とが厚さ方向に貫通して形成されている。各雄ねじ部材６４は、その頭部を支持部材２０の側に位置させてスペーサ部材６８を貫通して配置され、その先端部分において対応するアンカー部材６６に螺合されている。

各スペーサ部材６８は、相互に等しい高さ寸法を有する。スペーサ部材６８の各下端は、対応するアンカー部材６６の頂面に当接されており、またスペーサ部材６８の各上端は取付け基準面となる支持部材２０の下面２０ａに当接されている。

そのため、支持部材２０の上方から雄ねじ部材６４を締め付けることにより、該ボルトの先端部が螺合するアンカー部材６６と、各アンカー部材６６の上に配置されたスペーサ部材６８とのスペーサ作用により、接触子５２の先端の前記した仮想平面が支持部材２０の取付け基準面２０ａに平行となるように、プローブ基板２６が前記した曲がり変形を保持した状態に支持部材２０に確実に支持される。

したがって、プローブ基板２６の各接触子５２の先端は、それらの先端が仮想平面に平行な平面上に揃った状態で電気的接続装置１０に組み付けられるから、同一平面に揃えられる。その結果、接触子５２の先端を被検査体の対応する接続端子に均等に押し付けることができるから、被検査体の電気回路の電気的検査を適正かつ容易に行うことができる。

上記電気的接続装置１０においては、支持部材２０は、その下面２０ａに保持された配線基板２２を補強する作用をなすが、高温環境下での検査において、温度上昇に伴う熱変形と、電気接続器２４およびプローブ基板２６等の重量により、中央部が下方へ向けて凸状に変形を生じる傾向が見られる。

しかし、電気的接続装置１０においては、熱膨張係数が支持部材２０のそれより大きい熱変形抑制部材３２が複数の雄ねじ部材３４により、熱変形抑制部材３２の下面３２ａ（図５参照）を支持部材２０の外方環状部２０ｃの上面に当接させた状態に、支持部材２０に固定されている。そのため、高温環境下においては、熱変形抑制部材３２が支持部材２０よりも大きく伸長しようとするが、熱変形抑制部材３２の下面３２ａが熱変形抑制部材３２よりも熱膨張係数の小さな支持部材２０によりその伸長を拘束される。

このため、熱変形抑制部材３２の自由面となる上面３２ｂ（図５参照）が拘束を受ける下面３２ａよりも大きく伸長しようとすることから、その応力差により、全体に自由面の中央部が支持部材から遠ざかるように凸状に膨らむ傾向を示す。この応力差による作用力は、支持部材２０の中央部における下方への凸状変形を抑制する力として作用する。

上記の結果、熱変形抑制部材３２を設けることにより、高温環境下での支持部材２０の熱膨張変形による下方へのたわみを抑制し、この支持部材２０のたわみに伴うプローブ基板２６のたわみ変形を抑制することができる。

［実施例２］

図８を参照するに、電気接続器２４は、さらに、少なくとも１つのアースパターン７４を電気絶縁板４０の内部に有していてもよい。アースパターン７４は、電気絶縁板４０を多層配線板として製作することにより、導電層として形成することができる。

アースパターン７４は、両アースパターン４６及び電気絶縁膜４８に電気的に接続されているが、両アースパターン４６と同様の手法により第２のグループの貫通穴４２に配置された各接続ピン４４から電気的に切り離されている。

上記のようなアースパターン７４をさらに電気絶縁板４０の内部に設けると、信号用接続ピン４４を経る電気信号への外部からの雑音の混入が、より確実に抑制されて、より確実に防止される。

［実施例３］

図９、図１０及び図１１を参照するに、電気接続器２４は、さらに、第２のグループの一部の貫通穴４４の内部に形成された導電性の皮膜７８と、皮膜７８が形成された貫通穴４４の一部の近傍にあって電気絶縁板４０の下部に配置された複数のコンデンサ８０とを備えることができる。

電気絶縁板４０は、第２のグループの一部の貫通穴４４の近傍にあって下方に開放する凹所８２を下部に有する。各凹所８２は、第２のグループの貫通穴４４の一部とコンデンサ８０との組に対応されている。各コンデンサ８０は、これの一部を電気絶縁板４０の下方に露出させた状態に対応する凹所８２に収容されている。

各アースパターン４６，７４は、第２のグループの一部の貫通穴４４の近傍の箇所５０ｃにおいて、一部を切除されて、皮膜７８から電気的に切り離されている。

各コンデンサ８０は、一方の電極を電気絶縁板の下面に形成されたアースパターン４６に電気的に接続され、他方の電極を凹所８２の近くの貫通穴４２に配置された接続ピン４４に皮膜７８を介して電気的に接続されている。

皮膜７８を有する貫通穴４２に配置された接続ピン４４は、皮膜７８に当接して、皮膜７８に電気的に接続されている。

この実施例において、第２のグループの各貫通穴４２に配置された接続ピン４４のうち、少なくともコンデンサ８０に接続された接続ピン４４を電源用として用い、残りの接続ピン４４を信号用として用いる。これにより、信号用接続ピン４４のみならず、電源用接続ピン４４もアースパターン４６から電気的に分離される。

全てのコンデンサ８０を、電気絶縁板４０の下部に収容する代わりに、電気絶縁板４０の上部又は内部に収容してもよいし、複数のコンデンサ８０を電気絶縁板の下部、上部、内部等に分割して配置又は収容してもよい。

上記のような構造の接続ピン４４を用いる代わりに、単一のピン部材を用いる接続ピン、第１及び第２のピン部材４４ｂ及び３３ｃのいずれか一方を省略してそれの代わりに底を有する有底の筒状部材を用いる接続ピン等、他の接続ピンを用いてもよい。

アースパターンは、電気絶縁板４０の上面、下面及び内部の少なくとも１つに設ければよい。

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。

本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す分解斜視図である。 図１に示す電気的接続装置の平面図である。 図１に示す電気的接続装置の正面図である。 図１に示す電気的接続装置の底面図である。 図２における５−５線に沿って得た断面図である。 本発明に係る電気接続器の第１の実施例を示す底面図である。 図６に示す電気接続器の拡大断面図である。 本発明に係る電気接続器の第２の実施例を示す拡大断面図である。 本発明に係る電気接続器の第３の実施例の一部を示す底面図である。 図９に示す電気接続器の拡大断面図である。 図９に示す電気接続器の一部を拡大した底面図である。

符号の説明

１０ 電気的接続装置
１２ 被検査体
２０ 支持部材
２２ 配線基板
２２ａ 配線基板の下面
２２ｂ 配線基板の上面
２２ｃ 配線基板の接続端子
２４ 電気接続器
２６ プローブ基板
２６ａ プローブ基板の接続端子
２６ｂ プローブランド
２８ ベースリング
３０ 固定リング
３２ 熱変形抑制部材
３４，５６，５８，６０，６４， ねじ部材
３８ リレー
４０ 電気絶縁板
４２ 貫通穴
４４ 接続ピン
４４ａ 筒状部材
４４ｂ 第１のピン部材
４４ｃ 第２のピン部材
４４ｄ 圧縮コイルばね
４６，７８ アースパターン
４８ 導電性膜
５０ａ アースパターンと導電性膜との接続箇所
５０ｂ アースパターンと導電性膜との切り離し箇所
５２ 接触子
６２，６８ スペーサ部材
６６ アンカー部材
７０，７２ 雄ねじ部材用の尾貫通穴
７８ 導電性の皮膜
８０ コンデンサ
８２ 凹所

Claims (13)

1. 互いに対向された配線基板及びプローブ基板の間に配置されて、前記配線基板の下面に設けられた電気的接続端子と前記プローブ基板の上面に設けられた電気的接続端子とを接続する電気接続器であって、
   電気絶縁板であってそれぞれが当該電気絶縁板をこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴を有する電気絶縁板と、各貫通穴に配置された導電性の接続ピンであって上端部が前記配線基板の前記接続端子に接触されかつ下端部が前記プローブ基板の前記接続端子に接続された導電性の接続ピンとを備え、
   前記複数の貫通穴は、それぞれが複数の貫通穴を含む少なくとも第１及び第２のグループに分けられており、
   前記電気絶縁板は、さらに、アース電位に維持される導電性のアースパターンを当該電気絶縁板の上面、下面及び内部を含むグループから選択される少なくとも１つに有しており、
   前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記アースパターンに接続されており、
   第２のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記アースパターンから電気的に切り離されている、電気接続器。
2. 前記アースパターンは、前記電気絶縁板の上面及び下面のそれぞれに形成されていて互いに電気的に接続されている、請求項１に記載の電気接続器。
3. 前記電気絶縁板は、さらに、前記第１のグループの各貫通穴の内面に形成された、前記アースパターンに接続された導電性膜を含み、前記第１のグループの各貫通穴に配置された接続ピンは前記導電性膜に接触している、請求項２に記載の電気接続器。
4. 前記アースパターンは、前記電気絶縁板の上面、下面及び内部のそれぞれに形成されている、請求項１に記載の電気接続器。
5. さらに、前記電気絶縁板の下部、内部又は上部に収容された複数のコンデンサを備え、各コンデンサは前記第２のグループの一部の貫通穴に配置された接続ピンと前記アースパターンとに電気的に接続されている、請求項１に記載の電気接続器。
6. 各接続ピンは、筒状部材と、該筒状部材の一端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第１のピン部材と、前記筒状部材内に配置されて前記第１のピン部材をその先端部が前記筒状部材の一端部から突出する方向に付勢する圧縮コイルばねとを備える、請求項１に記載の電気接続器。
7. 各接続ピンは、さらに、前記筒状部材の他端部に該筒状部材の長手方向へ移動可能に配置された第２のピン部材を備え、前記圧縮コイルばねは、さらに、前記第１及び第２のピン部材の間にあって前記第２のピン部材をその先端部が前記筒状部材の他端部から突出する方向に付勢する、請求項６に記載の電気接続器。
8. テスタと、該テスタによる電気的検査を受ける被検査体の電気的接続端子とを接続する電気的接続装置であって、
   前記テスタに接続される複数の配線回路が形成されかつ各配線回路の電気的接続端子が下面に形成された配線基板と、該配線基板の前記下面に対向された上面を有すると共に前記配線基板の前記接続端子に対向された複数の電気的接続端子を前記上面に有する平板状のプローブ基板と、該プローブ基板の下面に設けられかつ前記プローブ基板の前記接続端子に接続された複数の接触子であって前記被検査体の前記接続端子に先端部を当接可能の複数の接触子と、前記配線基板と前記プローブ基板との間に配置されかつ前記配線基板の前記接続端子を該接続端子に対応する前記接触子に接続するための電気接続器とを含み、
   前記電気接続器は、請求項１から７のいずれか１項に記載のものである、電気的接続装置。
9. さらに、前記配線基板の上に配置された支持部材と、該支持部材の熱変形を抑制すべく該支持部材の上に配置された熱変形抑制部材であって該支持部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する熱変形抑制部材とを含む、請求項８に記載の電気的接続装置。
10. 前記熱変形抑制部材は、該熱変形抑制部材を貫通する複数のねじ部材により前記支持部材に結合されている、請求項９に記載の電気的接続装置。
11. 前記電気接続器は、当該電気接続器と前記配線基板とを貫通して前記支持部材に螺合された複数のねじ部材を介して、前記支持部材に支持されている、請求項９に記載の電気的接続装置。
12. さらに、前記電気接続器を受け入れる中央開口を有しかつ前記配線基板の下側に配置されたベースリングと、前記プローブ基板を受け入れる中央開口を有する固定リングであって当該固定リングを貫通して前記ベースリングに螺合された複数のねじ部材により前記ベースリングの下側に配置された固定リングとを含み、
    前記プローブ基板は、前記ベースリング及び前記固定リングの間に挟持されている、請求項９に記載の電気的接続装置。
13. 前記ベースリング及び前記固定リングは、前記支持部材及び前記配線基板を貫通して前記ベースリングに螺合された複数のねじ部材を介して前記支持部材に支持されている、請求項１１に記載の電気的接続装置。

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