專利名稱：電連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了對電路進(jìn)行電氣性檢查而用于使作 為被檢查體的例如集成電路的電路與進(jìn)行該電氣性檢查的電路
檢驗器(tester)的電路相連接的探針卡(probe card)那樣 的電連接裝置。
背景技術(shù)：
作為以往的該種電連接裝置的一種，提出了具有設(shè)置許多 探針而成的探針基板、并可調(diào)整上述探針基板的平坦性的電連 接裝置(參照專利文獻(xiàn)l)。采用該電連接裝置，可以使按壓力 或拉伸力自用于支承探針基板的支承構(gòu)件作用在探針基板的中 央部上。通過調(diào)整該作用力，即使探針基板發(fā)生彎曲也可以修 正探針基板的彎曲變形，保持該探針基板的平坦性。
因而，在制造設(shè)有許多探針的探針基板時，即使該探針基 板發(fā)生彎曲變形，也可以通過將該探針基板安裝在上述支承構(gòu) 件上后的上述調(diào)整作業(yè)平坦地保持探針基板，因此可以將自該 探針基板伸長的許多探針的頂端保持在同一平面上。由此，可 以使所有上述探針的頂端可靠地與被檢查體的電路上的對應(yīng)于 上述各探針的電連接端子相接觸，因此可以在該兩者間獲得良 好的電4妄觸。
但是，采用專利文獻(xiàn)l所述的上述以往技術(shù)，必須在每次 向支承構(gòu)件安裝探針基板時、根據(jù)導(dǎo)入到各探針基板上的彎曲 變形使所有探針的頂端位于同 一 平面上地進(jìn)行調(diào)整。在將探針 基板安裝在支承構(gòu)件上的狀態(tài)下，使其所有探針的頂端適當(dāng)?shù)?與被檢查體的上述所對應(yīng)的各電連接端子相接觸地進(jìn)行調(diào)整的作業(yè)很繁雜，必須熟練。特別是，在檢查形成在半導(dǎo)體晶圓上 的許多集成電路時，由于設(shè)在探針基板上的探針的數(shù)量明顯增 加，因此難以使上述那樣的許多探針適當(dāng)?shù)嘏c半導(dǎo)體晶圓上的
所對應(yīng)的各焊盤(pad)相接觸地進(jìn)行調(diào)整。另外，若探針基
板隨著被檢查體的大型化而大型化，則只調(diào)整該探針基板的中 央部并不能完全應(yīng)對。另外，由于是可調(diào)整的，因此在穩(wěn)定地 保持探針基板的平坦性方面存在問題，隨著時間的推移，探針 基板的平坦性變得不穩(wěn)定。
因此，在之前的國際專利申i會(PCT/JP2005/009812 )中 申請人:提出了這樣一種電連接裝置無論探針基板如何變形都
化調(diào)整作業(yè)，可以獲得探針與被檢查體的電路上的所對應(yīng)的電 連接端子的可靠的電連接。
在該電連接裝置中，在以未承受負(fù)荷的自由狀態(tài)產(chǎn)生了彎 曲變形的探針基板上、使頂端齊平于同一平面地形成有探針。 在支承構(gòu)件的安裝面與上述探針基板之間配置有容許安裝螺栓 貫穿的隔離件，在緊固安裝螺栓時，該隔離件起到保持探針基 板的上述變形的作用。因此，探針基板在保持了上述變形的狀 態(tài)下被安裝在上述支承構(gòu)件的基準(zhǔn)面上，所以所有探針的頂端 位于同一平面上。
因而，在將探針基板安裝在上述支承構(gòu)件上之后，不用進(jìn) 行上述那樣的用于使探針基板平坦化的調(diào)整作業(yè)、就可將所有 探針的頂端基本均等地按壓在被檢查體即電路的各電連接端子 上。由此，無論探針基板是否大型化，每次更換設(shè)有許多探針 的探針基板時，都不用進(jìn)行以往那樣的上述繁雜的平坦化調(diào)整 作業(yè)，可以進(jìn)行有效率的電氣性檢查。
但是，上述隔離件配置成其一端抵接在支承構(gòu)件的下表面上、其下端抵接在形成于探針基板上的固定部的上表面上。因 此，在通過組合支承板和布線基板等而組裝電連接裝置時，不 能將隔離件自支承板的上方插入該支承板中，而是必須自布線 基板的下方經(jīng)過形成在該布線基板上的插入孔、使隔離件的上 端抵接在支承構(gòu)件的下表面上地將隔離件自該支承構(gòu)件的下方 插入布線基板中。在上述那樣地配置了隔離件之后，必須將緊 固螺栓自支承構(gòu)件的上表面?zhèn)蓉灤┰撝С袠?gòu)件以及隔離件地插 入，使該緊固螺栓的頂端與形成在探針基板的固定部的頂部的 螺紋孔螺紋配合。
這樣，在不是將隔離件插入在支承構(gòu)件的緊固螺栓的貫穿 孔中、而是將緊固螺栓通過支承構(gòu)件的貫穿孔中時，必須使隔 離件貫穿布線基板的貫穿孔以及隔離件地在支承構(gòu)件的與螺栓 插入側(cè)相反的一側(cè)保持隔離件。因此，例如在因為操作者誤選 了隔離件而需要將該誤選的隔離件更換成適當(dāng)長度的隔離件的 情況下，需要花費時間重新作業(yè)。因而，強(qiáng)烈希望可以迅速進(jìn) 行該隔離件的裝入作業(yè)。
專利文獻(xiàn)l:曰本特表2003—528459號7>才艮

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以不用進(jìn)行將探針組 裝體安裝在電連接裝置上之后的探針基板的平坦化調(diào)整作業(yè)、 比較容易組裝的電連接裝置。
本發(fā)明的電連接裝置包括支承構(gòu)件、探針基板、固定部、 隔離件、螺紋構(gòu)件和用于限制與上述支承構(gòu)件相關(guān)的上述隔離 件的沿軸線方向的運動的部件；上述探針基板空出間隔地配置 在該支承構(gòu)件的一面上，是平板狀，具有與該支承構(gòu)件的上述 一面面對的一面以及與該一面相反的一側(cè)的另 一面，并設(shè)有許多探針，該探針與電路檢驗器電連接且頂端與接受上述電路檢
驗器的電氣性檢查的被檢查體的電連接端子抵接；上述固定部 形成在該探針基板的上述一面上，設(shè)有頂部開放的螺紋孔；上 述隔離件整體形成為筒狀，用于保持自上述支承構(gòu)件的上述一 面到上述固定部的頂面為止的距離；上述螺紋構(gòu)件以與該隔離 件的長度相對應(yīng)的間隔緊固上述支承構(gòu)件以及上述探針基板。 上述隔離件包括頭部和主干部；上述頭部的下表面載置在上述 支承構(gòu)件的另一面上；上述主干部的一端與該頭部相連，該主 干部配置成貫穿形成在上述支承構(gòu)件上的貫穿孔、另 一端與上 述固定部的頂面抵接。上述螺紋構(gòu)件自該隔離件的頭部側(cè)插入 以貫穿上述隔離件，由上述限制部件限制上述隔離件的沿軸線 方向的運動。自上述隔離件的上述另 一端突出的上述螺紋構(gòu)件 的頂端與上述固定部的螺紋孔螺紋配合。
在本發(fā)明中，可以將隔離件自其主千部插入在支承構(gòu)件的 貫穿孔中而使其主干部的頂端抵接于固定部的頂面地配置，并 且可以將螺紋構(gòu)件自隔離件的頭部側(cè)插入在該隔離件的導(dǎo)向孔 內(nèi)，因此可以自支承構(gòu)件的另 一面?zhèn)葘⒃摳綦x件以及螺紋構(gòu)件 以單獨或預(yù)先組合兩者的狀態(tài)裝入到支承板以及布線板等構(gòu)成 構(gòu)件上。因而，相比以往可以簡化組裝作業(yè)，從而通過簡化制 造工序，可以謀求降低電連接裝置的制作成本。
上述隔離件能夠適用具有要連同上述固定部一起地將上 述探針的針尖的高度位置齊平于同 一假想面所必須的長度尺 寸。
上述限制部件可以由內(nèi)螺紋槽和外螺紋槽構(gòu)成；上述內(nèi)螺 紋槽形成在上述支承構(gòu)件的上述貫穿孔上；上述外螺紋槽形成 在上述隔離件上，以與該內(nèi)螺紋槽螺紋配合。
上述外螺紋槽可以形成在上述隔離件的上述主干部上。上述限制部件可以由金屬固定件和螺紋構(gòu)件構(gòu)成；上述金 屬固定件覆蓋上述隔離件的頭部地配置在上述支承構(gòu)件的上述
另 一 面上；上述螺紋構(gòu)件將該金屬固定件固定在上述支承構(gòu)件 上。
可以在上述支承構(gòu)件的上述另 一面上圍繞上述貫穿孔地 形成有用于收容上述隔離件的頭部的凹部。在該情況下，以封 閉上述凹部的開放端的方式利用上述螺紋構(gòu)件固定上述金屬固 定件。
上述固定部可以通過將螺母構(gòu)件固定在上述探針基板上 而形成。
上述螺紋構(gòu)件可以卩吏用具有頭部以及與該頭部相連的軸 部的螺栓。
另外，可以選擇使用具有這樣的長度的隔離件自其頭部 的下表面到上述軸部的另 一端為止的距離適合將上述探針的上 述針尖保持在同 一 假想平面上。
可以在上述支承基板與上述探針基板之間配置布線基板， 該布線基板具有與上述電路檢驗器相連接的電路且具有容許上 述螺紋構(gòu)件貫穿的貫穿孔。另外，可以在上述布線基板與上述 探針基板之間配置連接器，該連接器具有容許上述螺紋構(gòu)件貫 穿的貫穿孔且連接上述布線基板的上述電路和上述探針基板的 上述各探針。在該情況下，上述螺紋構(gòu)件插入在上述布線基板 以及上述連接器的上述各貫穿孔中地配置，在與上述螺紋構(gòu)件 相關(guān)聯(lián)地將上述隔離件插入在上述各貫穿孔內(nèi)之后，通過將上 述螺紋構(gòu)件緊固在上述固定部上，可以使上述探針基板與上述 支承基板相結(jié)合。
另外，可以貫穿上述支承基板、上述布線基板以及上述連 接器地將鎖定機(jī)構(gòu)配置在上述探針基板的中央部。借助該鎖定機(jī)構(gòu)可以利用上述探針基板的中央部將上述探針基板能解除地 固定在上述支承基板上。
與上述鎖定機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)地可以在上述探針基板的上述一
面的中央部上形成卡定部，該卡定部自上述^:針基板立起、包
括大直徑部以及經(jīng)由肩部與該大直徑部相連且返回到上述卡定 部的頂部的小直徑部。在該情況下，上述鎖定機(jī)構(gòu)包括鎖定保 持構(gòu)件、鎖定軸、卡定構(gòu)件和彈性構(gòu)件；上述鎖定保持構(gòu)件包 括筒狀部以及凸緣部，該筒狀部自上述支承基板的上述另 一面 貫穿該支承基板、上述布線基板以及上述連接器而向上述卡定 部的上述頂部延伸，該凸緣部在該筒狀部的 一 端向上述支承基
板的上述另一面上延伸；上述鎖定軸可自上述凸緣部突出一端 部地配置，利用設(shè)在該一端部上的凸輪桿的操作可沿上述鎖定 保持構(gòu)件的軸線方向移動；上述卡定部件利用該軸沿上述軸線 方向的移動可在卡定位置與解除位置之間進(jìn)行操作，該卡定位 置是使卡定構(gòu)件自鎖定保持構(gòu)件突出 一 部分而與上述肩部卡合 的位置，該解除位置是將卡定構(gòu)件收容在上述鎖定保持構(gòu)件內(nèi) 的位置；上述彈性構(gòu)件為了將該卡定構(gòu)件保持在其解除位置上 而對上述鎖定軸施加偏j奇力。
利用上述鎖定機(jī)構(gòu)的上述凸輪桿的操作，可以將上述探針 基板的中央部固定在上述支承基板上，還可以解除該固定。
上述連接器可以使用觸頭具有彈簧針(pogo-pin)觸頭的
彈簧針連接器。
采用本發(fā)明，如上所述，可以選擇適當(dāng)?shù)母綦x件，并將該 隔離件以及螺紋構(gòu)件自支承板的同一側(cè)組合在該支承板上。另 外，通過緊固該螺紋構(gòu)件，可以將隔離件以及螺紋構(gòu)件裝入支 承板以及布線板等構(gòu)成構(gòu)件中，因此相比以往可以謀求簡化組 裝作業(yè)，通過簡化制造工序可以謀求降低電連接裝置的制造成
10本。


圖l是表示本發(fā)明的電連接裝置的一實施例的縱剖視圖。
圖2是放大表示圖l所示的電連接裝置的主要部分的與圖1 相同的圖。
圖3是分解表示圖2所示的電連接裝置的主要部分的縱剖 視圖。
圖4是表示本發(fā)明的電連接裝置的隔離件以及固定部的關(guān) 系的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的另 一電連接裝置的隔離件以及固定部 的關(guān)系的與圖4相同的圖。
圖6是表示本發(fā)明的電連接裝置的另 一實施例的與圖l相 同的圖。
圖7是放大表示圖6所示的電連接裝置的主要部分的與圖6 相同的圖。
圖8是分解表示圖6所示的電連接裝置的主要部分的與圖6 相同的圖。
圖9是表示圖6所示的鎖定機(jī)構(gòu)的外觀的主視圖。 圖IO是分解表示圖6所示的電連接裝置的隔離件以及限制 部件的縱剖視圖。 附圖標(biāo)記說明
10、電連接裝置；12、支承構(gòu)件；14、布線基板；16、電 連接器；18、探針基板；18a、探針；30、安裝螺栓(螺紋構(gòu) 件)；30a、螺栓的頭部；30b、螺栓的軸部；32、 38、貫穿孔； 32a、 62d、 100、 102、卩艮制吾fM牛；60、固定部；60a、 160a、 固定部的內(nèi)螺紋孔；62、隔離件；62a、隔離件的頭部；62b、隔離件的主千部；68、鎖定機(jī)構(gòu)；76、卡定部；80a、卡定部 的大直徑部；80b、卡定部的小直徑部；80c、卡定部的肩部； 82、鎖定保持構(gòu)件；82a、鎖定保持構(gòu)件的筒狀部；82b、鎖定 保持構(gòu)件的凸緣部；86、卡定構(gòu)件；92、凸輪桿。
具體實施例方式
本發(fā)明的電連接裝置10如圖l所示，包括支承構(gòu)件12、布 線基板14、探針基板18、基環(huán)20和固定環(huán)22;上述支承構(gòu)件12
板14是保持在該支承構(gòu)件的安裝面12 a上的圓形平板狀；上述 探針基板18經(jīng)由電連接器16與該布線基板電連接；上述基環(huán)20 形成有用于收容電連接器16的中央開口 20a;上述固定環(huán)22借 助螺栓21而固定在基環(huán)20上，從而連同該基環(huán)20的中央開口 20a的緣部一起地夾持探針基板18的緣部。
固定環(huán)22在其中央部具有容許探針基板18的探針18a露出 的中央開口22a。在圖示的例子中，用于抑制支承構(gòu)件12的熱 變形的熱變形抑制構(gòu)件24利用螺栓26安裝在支承構(gòu)件12的上 表面12b上，該支承構(gòu)件12用于保持布線基板14。
電連接裝置10如以往公知的那樣，例如用于為了對制造在 半導(dǎo)體晶圓28上的許多IC (集成電路)進(jìn)行電氣性檢查而將該 IC的連接端子即各連接焊盤與電路檢驗器的電路相連接。
布線基板14由整體為圓形板狀的例如聚酰亞胺樹脂板構(gòu) 成，在其下表面14a上呈矩陣狀地排列有與上述電路檢驗器的 上述電路相連接的以往公知的許多連接端子(未圖示)。
支承構(gòu)件12由例如不銹鋼板構(gòu)成的4反狀框架構(gòu)件構(gòu)成，其 使支承構(gòu)件12的安裝面12a與布線基板14的上表面14b抵接地 配置。圖1所示的熱變形抑制構(gòu)件24由覆蓋支承構(gòu)件12的上表面12b的周緣部地配置的環(huán)狀構(gòu)件構(gòu)成，例如由鋁那樣的金屬
材泮+構(gòu)成。拔執(zhí)步報水17制始94用千加 查體的例如老^f匕試
12b之間產(chǎn)生了大溫差時所引起的支持構(gòu)件12的翹曲。
圖2放大表示圖l所示的電連接裝置10的主要部分，另外圖 3分解表示電連接裝置10的主要部分。
如圖2以及圖3明示的那樣，在支承構(gòu)件12上形成有貫穿孔 32，該貫穿孔32容許用于將探針基板18安裝在支承構(gòu)件12上的 螺紋構(gòu)件30貫穿。螺紋構(gòu)件30在圖示的例子中，是包括頭部30a 以及軸部30b的以往公知的螺栓30。另外，如圖l所示，在支承 構(gòu)件12上形成有螺紋孔36，該螺紋孔36供用于安裝電連接器16 的安裝螺釘3 4螺紋配合。
如圖l所示，在布線基板14上形成有分別與支承構(gòu)件12的 貫穿孔32以及螺紋孔36相對應(yīng)的各貫穿孔38、 40。上述貫穿孔 38、 40與以往同樣地形成在不影響布線基板14的電連接的區(qū)域 上。另外，在支承構(gòu)件12以及布線基板14的外緣部上形成有螺 栓孔44、 46，該螺栓孔44、 46容許用于將基環(huán)20與支承構(gòu)件 12相結(jié)合的安裝螺栓42插入。在布線基板14的螺栓孔44中配置 有以往公知的套筒48,該套筒48用于保護(hù)布線基板14不受安裝 螺栓42的緊固力的影響。
探針基板18如以往公知的那樣，包括例如由陶瓷板構(gòu)成的 基板構(gòu)件5 0 、和形成在該基板構(gòu)件即陶瓷板的下表面上的多層 布線層52。多層布線層52未圖示，但如以往公知的那樣，包括 顯示出電絕緣性的例如由聚酰亞胺樹脂材料構(gòu)成的多層板、和 形成在該各多層板間的布線通路。在多層布線層52的上述下表 面上形成有探針連接盤18b，該探針連接盤18b分別與該多層布 線層的上述布線通路電連接。各探針18a的上端與所對應(yīng)的探
13針連接盤18b相連接，從而，各探針18a自多層布線層52的上述 下表面向下突出地安裝在探針基板18上，經(jīng)由所對應(yīng)的各探針 連接盤18b與多層布線層52的上述布線通路相連接。
在圖l所示的例子中，探針基板18(50、 52)發(fā)生了起伏 狀的彎曲變形。該探針基板18的彎曲變形如用于表示探針基板 18在安裝前的狀態(tài)的圖4所明示的那樣，是在探針基板18并未 受到負(fù)荷的自由狀態(tài)下被導(dǎo)入到該探針基板18上。該種變形有 時在加工陶資板50時被導(dǎo)入到該陶乾板上，有時使探針基板18 的下表面上的最低處與最高處的高低差為例如數(shù)十pm ~ 100jim。無論該纟罙針基板18的彎曲變形如何，都通過例如平面 磨削加工將探針連接盤18 b的下端齊平于與探針基板18的假想 平面P平行的平面P1。另外，由于與各探針連接盤18b相連接的 探針18a形成為相同長度，因此在探針基板18的自由狀態(tài)下各 探針18a的下端即頂端齊平于與假想平面P平行的平面P2。
在陶資板50的上表面50a上形成有經(jīng)由多層布線層52的上 述布線通路與所對應(yīng)的各探針18a相連接的未圖示的電連接 部。該電連接部如以往公知的那樣，與呈矩陣狀地排列在布線 基板14的下表面14a上的上述許多連接端子相對應(yīng)地形成。
在形成于陶資板50的上表面50a上的上述電連接部與對應(yīng) 于該各電連接部的布線基板14的上述連接端子之間配置有用 于連接所對應(yīng)的兩者的上述電連接器16。
電連接器16如圖2放大所示，包括彈簧針座(pogo pin block) 16a和一對的彈簧針16b、 16b;上述彈簧針座16a形成 有沿板厚方向形成的許多貫穿孔5 4且由顯示出電絕緣性的板 狀構(gòu)件構(gòu)成；上述一對的彈簧針16b、 16b串聯(lián)地配置在各貫穿 孑L54內(nèi)，以分別防止自貫穿孔54脫落的狀態(tài)可沿貫穿孔54的軸 線方向滑動地收容在各貫穿孔54內(nèi)。在各一對的彈簧針16b、16 b之間配置有壓縮螺旋彈簧16 c,該壓縮線圈彈簧16 c對兩彈 簧針16b、 16b施加向相互離開方向作用的偏倚力，形成兩彈簧 針之間的導(dǎo)電通路。另外，在彈簧針座16a中形成有貫穿孔56， 該貫穿孔56匹配上述貫穿孔32、 38地容許安裝螺栓30貫穿。另 外，如圖1所示，在彈簧針座16a中形成有貫穿孔58,該貫穿孔 58匹配上述螺紋孔36以及貫穿孔40地收容安裝螺釘34。
電連接器16在圖l以及圖2所示的電連接裝置10的組裝狀 態(tài)下，利用其壓縮螺旋彈簧16c的彈簧力使各一對的彈簧針 16b、 16b的一個彈簧針16b壓接在布線基板14的上述連接端子 上，并且使另 一個彈簧針16c壓接在與布線基板14的上述連接 端子相對應(yīng)的陶瓷板50的上述電連接部上。由此，設(shè)在各探針 連接盤18b上的探針18a可靠地與布線基板14的所對應(yīng)的上述 連接端子相連接。結(jié)果，在探針18a的頂端抵接在形成于半導(dǎo) 體晶圓28上的上述IC的上述連接焊盤上時，該連接焊盤經(jīng)由所 對應(yīng)的各探針18a、電連接器16以及布線基板14與上述電路檢 驗器相連接，因此可以進(jìn)行該電路檢驗器對半導(dǎo)體晶圓28的上 述電路的電氣性;險查。
如圖2~圖4所示，在組裝上述電連接裝置10時，為了使探 針基板18與支承構(gòu)件12相結(jié)合，在探針基板18的上表面、即陶 資板50的上表面50a上形成固定部60。在該固定部的頂面上開 設(shè)有內(nèi)螺紋孑L60a，該內(nèi)螺紋孔60a與貫穿支承構(gòu)件12的貫穿孔 32、布線基板14的貫穿孔38的安裝螺栓30的頂端部螺紋配合。
使用粘接劑將例如螺母那樣的內(nèi)螺紋構(gòu)件固定在陶瓷板 50的上表面50a上，可以形成上述固定部60。
如上所述，在圖4所示的探針基板18上在自由狀態(tài)下發(fā)生 了上述彎曲變形，設(shè)在該探針基板18上的各固定部60的高度尺 寸相等。因此，在圖4所示的例子中，通過各固定部60的頂面的假想面P3形成為與探針基板18的彎曲相對應(yīng)的曲面。
為了組裝電連接裝置IO，在各固定部60上螺紋配合有貫穿 支承構(gòu)件12、布線基板14以及電連接器16的各貫穿孔32、 38 以及5 6的安裝螺栓3 0即螺紋構(gòu)件3 0,與該螺紋構(gòu)件相關(guān)聯(lián)地采 用筒狀的隔離件62。
隔離件62如圖2以及圖3所示，包括頭部62a、和外徑小于 該頭部的外徑的主干部62b。主干部62b的 一 端與頭部62a的底 面相連。容許安裝螺栓3 0的軸部3 0 b貫穿的導(dǎo)向孔6 2 c沿隔離件
另外，在圖示的例子中，在支承構(gòu)件12的貫穿孔32上形成 有內(nèi)螺紋槽32a，在隔離件62的主干部62b的上述一端即頭部 62a的附近形成有與內(nèi)螺紋槽32a螺紋配合的外螺紋槽62d。
因而，如圖3所示，將隔離件62的主干部62b自支承構(gòu)件12 的上表面12b插入貫穿孔32,如圖2所示，使形成在主干部62b 上的外螺紋槽62d與貫穿孔32的內(nèi)螺紋槽32a螺紋配合，從而可 以使頭部62a的底面抵接在支承構(gòu)件12的上表面12b上。
最好使用扭力扳手來進(jìn)行利用該隔離件6 2的外螺紋槽6 2 d 與支承構(gòu)件12的內(nèi)螺紋槽32a的螺紋配合將各隔離件62緊固在 支承構(gòu)件12上的操作。由此，可以防止對每個隔離件62的過度 的緊固，從而能以均等的緊固力使各隔離件62與支承構(gòu)件12相 結(jié)合，因此能以規(guī)定的相同的按壓力使各隔離件62的頭部62a
在該"^氐接狀態(tài)下，隔離件6 2的主干部6 2 b經(jīng)過布線基板14 的貫穿孔38、電連接器16的貫穿孔56自電連接器16的彈簧針座 16a向下突出，4氐4姿在所對應(yīng)的固定部60的頂面上。
另外，安裝螺栓30自支承構(gòu)件12的上表面12b側(cè)將其軸部 30b插入在隔離件62的導(dǎo)向孔62c中，該軸部的頂端部與所對應(yīng)
16的固定部60的內(nèi)螺紋槽60a螺紋配合。通過緊固該安裝螺栓30, 可以使支承構(gòu)件12、布線基板14、電連接器16以及探針基板18 形成為 一 體。最好也與隔離件6 2的緊固操作同樣地使用扭力扳 手以不會使每個螺栓30產(chǎn)生受力不均的方式進(jìn)行該螺栓30的 緊固操作。
在該安裝螺栓30的緊固狀態(tài)下，通過保持陶瓷板50的彎 曲，可以保持探針18a的針尖的平面P2。另外，如圖4所示，各 隔離件62可以根據(jù)與之相對應(yīng)的固定部60的高度位置而適當(dāng) 選擇其主干部62b的長度尺寸，從而可以-使各隔離件62的主干 部62b的下端沿著與固定部60的頂面的布￡想曲面P3平行的假想 曲面P4。
因而，作為對應(yīng)于各固定部60的隔離件62，可以根據(jù)對應(yīng) 于該隔離件62的固定部60的高度位置選擇具有適當(dāng)?shù)闹鞲刹?62b的長度尺寸的隔離件62 ，從而可以將#1針18a的針尖齊平于 平面P2。
通過用于將上述探針連接盤18b的下端面平坦地齊平的平 面磨削加工可以將墊板(backing plate) 4氐接在圖4以及圖5 所示的自由變形狀態(tài)的探針基板18上而使探針連接盤18b的下 端面平坦。
通過采用該墊板，探針基板18在探針連接盤18b的磨削加 工過程中并不是被保持成自由變形狀態(tài)、而是被保持成相比圖 4以及圖5所示的自由變形狀態(tài)呈現(xiàn)緩慢變形的狀態(tài)。在該狀態(tài) 下，在探針連接盤18b的下端面接受了平面磨削加工之后、探 針基板18自上述墊板釋放時，探針基板18返回到圖4以及圖5 所示的自由狀態(tài)。在組裝上述那樣的探針基板18時，選擇必要 長度的各隔離件62,以使在為了將探針基板18的探針18a的針 尖齊平于假想平面P2而進(jìn)行的采用了上述墊板的探針連接盤18b的磨削加工過程中的探針基板18的變形復(fù)原。
另外，在上述說明中，通過使隔離件62與支承構(gòu)件12螺紋 配合，可以在用于克服彈簧針組裝體16的壓縮螺旋彈簧16c的 按壓力作用在探針基板18上時阻止螺栓30以及隔離件62沿著 它們(30、 62)與支承構(gòu)件12相關(guān)聯(lián)的軸線方向進(jìn)行一體的移 動。
除了使隔離件62與支承構(gòu)件12螺紋配合，還可以使用例如 粘接劑將隔離件62固定在支承構(gòu)件12的貫穿孔32中。由此，可 以不用設(shè)置貫穿孔32的內(nèi)螺紋槽32a以及隔離件62的外螺紋槽 62d。另外，在該情況下，可以在預(yù)先將安裝螺栓30插入在隔 離件62的導(dǎo)向孔62c中的狀態(tài)下、將兩者12、 60—體地插入在 支承構(gòu)件12、布線基板14以及電連接器16的各貫穿孔32、 36 以及54中。
無論采用上述哪種方法，都不是自支承構(gòu)件12的安裝面 12 a側(cè)組裝隔離件6 2 、而是自支承構(gòu)件12的上表面12 b組裝隔離 件62以及安裝螺栓30,因此上述組裝作業(yè)比以往容易進(jìn)行。
在將探針基板18組裝在支承構(gòu)件12上之后，如圖l中假想 線所示，可以利用螺紋構(gòu)件66將用于覆蓋支承構(gòu)件12的上表面 12b的蓋64安裝在熱變形抑制構(gòu)件24上。通過安裝該蓋64，除 了可以防塵，還可以可靠地防止螺栓30以及隔離件62的不必要 的操作。
另外，如圖4所示，將固定部60的高度尺寸設(shè)定為相同， 如圖5所示，可以使探針基板18的探針18a的針尖齊平于假想平 面P2地在保持了探針基板18的在自由狀態(tài)下的彎曲的狀態(tài)下、 對固定部60的頂部實施平面磨削加工，以4吏使固定部60的頂面 形成為平行于假想平面P2的平面P5。在該情況下，可以使用在 各隔離件6 2上具有相同長度尺寸的主干部6 2 b的隔離件將探針18a的針尖齊平于假想平面P2。
在上述說明中，利用隔離件62以及螺栓30使探針基板18 的中央部以及周邊部與支承構(gòu)件12相結(jié)合。與此相對，在圖6 所示的例子中，可以利用鎖定機(jī)構(gòu)68使探針基板18的中央部能 解除地與支承構(gòu)件12相結(jié)合。
如圖7所示，鎖定機(jī)構(gòu)68與分別使支承構(gòu)件12、布線基板 14以及彈簧針座16a的軸線匹配為同 一軸線而形成的中央孔 70、 72以及74相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行安裝。另外，用于卡定鎖定機(jī)構(gòu)68 的卡定部76在中央孔72以及74內(nèi)朝向支承構(gòu)件12的下表面 12a地在探針基^反18的基板構(gòu)件50即陶f:板50的上表面50a上 立起。布線基板14和電連接器16在支承構(gòu)件12的上表面12b上 形成有與中央孔70匹配的凹部78。
如圖8所明示的那樣，在卡定部76上形成有自其內(nèi)部向上 端開;^文的圓筒狀的凹部80。凹部80包^舌大直徑部80a、和與該 大直徑部同軸線地相連的小直徑部80b，凹部80在該小直徑部 處開放。在兩直徑部80a以及80b連接的凹部80的周壁上形成有 肩部80c，該肩部80c由朝向小直徑部80b去而逐漸減小直徑的 傾斜壁部構(gòu)成。
如圖7以及圖8所示，鎖定機(jī)構(gòu)68包括鎖定保持構(gòu)件82、鎖 定軸84和卡定構(gòu)件86;上述鎖定保持構(gòu)件82包括筒狀部82a和 凸緣部82b,該筒狀部82a可插入在支承構(gòu)件12的中央孔70以及 卡定部76的凹部80內(nèi)，該凸緣部82b形成在該筒狀部的一端上； 上述鎖定軸84沿該鎖定保持構(gòu)件82的軸線方向配置在該鎖定 保持構(gòu)件上；上述卡定構(gòu)件8 6由可隨著該鎖定軸的操作而進(jìn)行 操作的球體構(gòu)成。
形成在筒狀部82a的一端上的凸緣部82b的下表面如圖7所 示，可抵接凹部78的平坦的底部78a。另外，鎖定保持構(gòu)件82的另 一端即下端可在凹部80的大直徑部80a內(nèi)伸長。在該大直 徑部80a的下端附近沿大直徑部80a的周向與卡定構(gòu)件86相對 應(yīng)地空出間隔地形成有開口 88,該開口 88容許由5求體構(gòu)成的卡 定構(gòu)件86的局部突出。
鎖定軸84的上端自鎖定保持構(gòu)件82突出，在其突出端借助 樞軸90軸支承有凸輪桿92 。為了利用該凸輪桿92的圍繞樞軸90 的旋轉(zhuǎn)操作使鎖定軸84沿其軸線方向移動，在凸庫侖桿92上形成 有凸輪面92a,該凸輪面92a在配置于鎖定保持構(gòu)件82的凸緣部 82b的上表面上的墊圈94上滑動。
在鎖定軸84的下端形成有傾斜面84a ，該傾斜面84a在保持
時，使卡定構(gòu)件86的一部分自開口88向鎖定保持構(gòu)件82的筒狀 部82a的徑向外側(cè)突出。
與鎖定軸84相關(guān)聯(lián)地在墊圈94以及鎖定保持構(gòu)件82的凸 緣部82b之間配置第l壓縮螺旋彈簧96a ，第l壓縮螺旋彈簧96a 對兩者94以及82b施加向相互離開方向作用的彈簧力。另外， 與鎖定軸84相關(guān)聯(lián)地在卡定在該軸上的E環(huán)98與凸緣部82b之 間配置第2壓縮螺旋彈簧96b ，該第2壓縮螺旋彈簧96b對兩者98 以及82b施加向相互離開方向作用的彈簧力。第l壓縮螺旋彈簧 96a主要利用其彈簧力將墊圏94按壓到凸輪桿92的凸輪面92a 上。另外，第2壓縮螺旋彈簧96b主要利用其彈簧力與鎖定保持 構(gòu)件82相關(guān)聯(lián)地將鎖定軸84向下端推下。
凸輪桿92在圖8所示的旋轉(zhuǎn)姿勢中，利用第l壓縮螺旋彈簧 96a的彈簧力將其凸輪面92a保持在與墊圏94抵接的抵接位置 上。在該凸輪桿92的旋轉(zhuǎn)姿勢中，利用第2壓縮螺旋彈簧96b 的彈簧力將鎖定軸84的傾斜面84a保持在不會自筒狀部82a的 開口 88推出卡定構(gòu)件86的下端位置上。因而，如圖8所示，能夠不會使卡定構(gòu)件86千擾卡定部76 的小直徑部80b地將鎖定保持構(gòu)件82的筒狀部82a的下端插入 在卡定部76的大直徑部80a內(nèi)。
在將鎖定保持構(gòu)件82的筒狀部82a的下端插入在卡定部76 的大直徑部80a內(nèi)的狀態(tài)下，可以呈圖7所示的旋轉(zhuǎn)姿勢地旋轉(zhuǎn) 操作凸輪桿92。通過旋轉(zhuǎn)操作該凸輪桿92,能夠使鎖定軸84 克服第2壓縮螺旋彈簧9 6 b的彈簧力地移動到圖7所示的上端位 置，且能夠利用凸輪桿92的保持作用而保持在上述上端位置 上。
在鎖定軸8 4處于上述上端位置時，該鎖定保持構(gòu)件的傾斜 面84a經(jīng)由鎖定保持構(gòu)件82的開口 88將卡定構(gòu)件86按壓在卡定 部76的肩部80c上。利用該卡定構(gòu)件86與肩部80c的卡合，使鎖 定機(jī)構(gòu)6 8與卡定部7 6結(jié)合為 一 體，從而將支承構(gòu)件12的中央孔
間。由此，鎖定機(jī)構(gòu)68連同其鎖定保持構(gòu)件82和卡定部76—起、 使探針基板18的中央部距離支承構(gòu)件12隔開規(guī)定間隔地將該 探針基板18的中央部固定在該支承構(gòu)件上。即、鎖定機(jī)構(gòu)68利 用其隔離功能、使探針基板18的中央部與形成在支承構(gòu)件12上 的凹部78的底部78a距離鎖定保持構(gòu)件82和卡定部76所限定的 間隔地、將探針基板18的中央部固定在支承構(gòu)件12上。
另外，通過使鎖定軸84返回到圖8所示的旋轉(zhuǎn)姿勢，可以 解除鎖定機(jī)構(gòu)68的上述鎖定功能，從而可以自支承構(gòu)件12朝向 圖8所示的拔出位置拔出鎖定機(jī)構(gòu)68。
在圖6所示的例子中，在探針基板18的圍繞鎖定機(jī)構(gòu)68的 周邊部上應(yīng)用有與上述隔離件相同的隔離件62。但是，在圖6 的例子中，作為限制部件，采用金屬固定件100以及一對的螺 紋構(gòu)件102來代替螺紋嵌合。另外，在圖6所示的例子中，插入
21在隔離件62中的螺栓30與圖l所示的例子同樣地與探針基板18 的固定部60螺紋配合，該隔離件62配置在除位于布線基板14 的最外周的隔離件62之外的周邊部上。與此相對，插入在位于 布線基板14的最外周的隔離件62中的螺栓130與基環(huán)20的螺紋 孔160a螺紋配合，設(shè)有該螺紋孔160a的基環(huán)20作為固定部60 發(fā)揮功能。
因而，從與鎖定機(jī)構(gòu)68的上述隔離功能的關(guān)系出發(fā)、考慮 所對應(yīng)的固定部6 0的高度尺寸而選擇使用具有為將探針基板 18的探針18a的各針尖齊平于假想平面P2所必要的長度尺寸的 被螺栓30以及130貫穿的隔離件62。
如分解表示上述限制部件的圖10所明示的那樣，在支承構(gòu) 件12的上表面12b上形成有凹部32b，該凹部32b與貫穿孔32相 關(guān)聯(lián)地收容隔離件62的頭部62a。隔離件62以使主干部62b的下 端抵接在所對應(yīng)的固定部60的頂面且4吏頭部62a埋設(shè)在凹部 32b中的方式插入在貫穿孔32中。
另外，螺栓30 ( 130 )使其頭部30a埋設(shè)在隔離件62的頭 部62a內(nèi)；也、^f吏軸部30b與固定部60的內(nèi)螺紋孑L60a ( 160a)螺 紋配合。最好也與參照圖l說明的內(nèi)容同樣地使用扭力扳手緊 固該螺栓。
在緊固了上述螺栓30 ( 130 )之后，使用于貫穿金屬固定 件IOO的各螺紋構(gòu)件102的頂端部與形成在支承構(gòu)件12的上表 面12b上的所對應(yīng)的螺紋孔104螺紋配合。通過緊固該螺紋構(gòu)件 102,如圖6所示，使各金屬固定件100的下表面抵接在所對應(yīng) 的隔離件62的頭部62a的頂面上地將各金屬固定件100固定在 支承構(gòu)件12的上表面12b上。由此，阻止各隔離件62與支承構(gòu) 件12相關(guān)聯(lián)地向軸線方向進(jìn)行相對移動。
可以使用圖l所示的螺紋配合或由粘接劑構(gòu)成的限制部件來代替圖6所示的金屬固定件100以及螺紋構(gòu)件102。
本發(fā)明也可以應(yīng)用于具有未導(dǎo)入彎曲變形的平坦的探針 基板的電連接裝置。
本發(fā)明并不限定于上述實施例，只要不脫離其主旨，可以 進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種電連接裝置，其中，該電連接裝置包括支承構(gòu)件、探針基板、固定部、隔離件、螺紋構(gòu)件和用于限制與上述支承構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的上述隔離件沿軸線方向的運動的部件；上述探針基板空出間隔地配置在該支承構(gòu)件的一面上，是平板狀，具有與該支承構(gòu)件的上述一面面對的一面以及與該一面相反一側(cè)的另一面，該探針基板設(shè)有許多探針，該探針與電路檢驗器電連接且頂端與接受上述電路檢驗器的電氣性檢查的被檢查體的電連接端子抵接；上述固定部形成在該探針基板的上述一面上，設(shè)有頂部開放的螺紋孔；上述隔離件整體形成為筒狀，用于保持自上述支承構(gòu)件的上述一面到上述固定部的頂面為止的距離；上述螺紋構(gòu)件以與該隔離件的長度相對應(yīng)的間隔緊固上述支承構(gòu)件以及上述探針基板，上述隔離件包括頭部和主干部；上述頭部的下表面載置在上述支承構(gòu)件的另一面上；上述主干部的一端與該頭部相連，該主干部插入在形成于上述支承構(gòu)件上的貫穿孔中地配置，該主干部的另一端與上述固定部的頂面抵接地配置，上述螺紋構(gòu)件自上述隔離件的頭部側(cè)插入以貫穿該隔離件，自該隔離件的上述主干部突出的上述螺紋構(gòu)件的頂端與上述固定部的螺紋孔螺紋配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接裝置，其中， 上述隔離件具有用于連同上述固定部一起地將上述探針的針尖的高度位置齊平于同 一 假想面的所必要的長度尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接裝置，其中， 上述限制部件由內(nèi)螺紋槽和外螺紋槽構(gòu)成；上迷內(nèi)螺紋槽形成在上述支承構(gòu)件的上述貫穿孔上；上述外螺紋槽形成在上 述隔離件上，以與該內(nèi)螺紋槽螺紋配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接裝置，其中，上述外螺紋槽形成在上述隔離件的上述主干部上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接裝置，其中，上述限制部件由金屬固定件和螺紋構(gòu)件構(gòu)成；上述金屬固 定件覆蓋上述隔離件的頭部地配置在上述支承構(gòu)件的上述另一 面上；上述螺紋構(gòu)件將該金屬固定件固定在上述支承構(gòu)件上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接裝置，其中，在上述支承構(gòu)件的上述另 一 面上圍繞上述貫穿孔地形成有 用于收容上述隔離件的頭部的凹部，上述金屬固定件封閉上述 凹部的開》文端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接裝置，其中， 上述固定部由固定在上述探針基板上的螺紋構(gòu)件形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電連接裝置，其中，上述螺紋構(gòu)件是包括頭部以及與該頭部相連的軸部的螺栓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接裝置，其中， 選擇使用具有這樣長度的上述隔離件自其頭部的下表面到上述軸部的另 一端為止的距離適合將上述探針的上述針尖保 持在同一假想平面上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接裝置，其中， 在上述支承基板與上述探針基板之間配置有布線基板，該布線基板具有與上述電路檢驗器相連接的電路且具有容許上述 螺紋構(gòu)件貫穿的貫穿孔，在上述布線基板與上述探針基板之間 配置有連接器，該連接器具有容許上述螺紋構(gòu)件貫穿的貫穿孔 且連接上述布線基板的上述電路和上述探針基板的上述各探 針，上述螺紋構(gòu)件插入在上述布線基板以及上述連接器的上述 各貫穿孔中地配置，在與上述螺紋構(gòu)件相關(guān)聯(lián)地將上述隔離件 插入在上述各貫穿孔內(nèi)之后，通過將上述螺紋構(gòu)件緊固在上述固定部上，使上述探針基板與上述支承基板相結(jié)合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電連接裝置，其中， 該電連接裝置還包括貫穿上述支承基板、上述布線基板以及上述連接器地配置在上述探針基板的中央部上的鎖定機(jī)構(gòu)，解除地固定在上述支承基板上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電連接裝置，其中， 在上述探針基板的上述一面的中央部上形成有卡定部，該卡定部自上述探針基板立起、包括大直徑部以及經(jīng)由肩部與該 大直徑部相連且返回到上述卡定部的頂部的小直徑部，上述鎖定機(jī)構(gòu)包括鎖定保持構(gòu)件、鎖定軸、卡定構(gòu)件和彈性構(gòu)件；上 述鎖定保持構(gòu)件包括筒狀部以及凸緣部，該筒狀部自上述支承 基板的上述另 一面貫穿該支承基板、上述布線基板以及上述連 接器而向上述卡定部的上述頂部延伸，該凸緣部在該筒狀部的 一端向上述支承基板的上述另 一面上延伸；上述鎖定軸可自上 述凸緣部突出 一端部地配置，利用設(shè)在該一端部上的凸輪桿的 操作可沿上述鎖定保持構(gòu)件的軸線方向移動；上述卡定部件利 用該軸沿上述軸線方向的移動可在卡定位置與解除位置之間進(jìn) 行操作，該卡定位置是使卡定構(gòu)件自鎖定保持構(gòu)件突出 一部分 而與上述肩部卡合的位置，該解除位置是將卡定構(gòu)件收容在上 述鎖定保持構(gòu)件內(nèi)的位置；上述彈性構(gòu)件對上述鎖定軸施加偏 倚力，以將該卡定構(gòu)件保持在其解除位置上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電連接裝置，其中， 上述連接器是觸頭具有彈簧針觸頭的彈簧針連接器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電連接裝置。其用于對被檢查體進(jìn)行電氣性的測量，包括支承構(gòu)件和平板狀的探針基板。在探針基板的一面上設(shè)有與接受電氣性檢查的被檢查體的電連接端子抵接的許多探針。另外，在探針基板的另一面上形成有固定部，該固定部設(shè)有頂部開放的螺紋孔。另外，該電連接裝置設(shè)有貫穿上述支承構(gòu)件地整體為筒狀的隔離件、和貫穿該隔離件并且頂端與固定部的螺紋孔螺紋配合的螺紋構(gòu)件。利用限制部件限制上述隔離件與支承構(gòu)件相關(guān)聯(lián)地沿軸線方向的移動。上述隔離件包括頭部和主干部；上述頭部的下表面載置在上述支承構(gòu)件的另一面上；上述主干部的一端與該頭部相連，該主干部插入在形成于上述支承構(gòu)件上的貫穿孔中地配置，另一端與上述固定部的頂面抵接地配置。
文檔編號G01R1/073GK101583880SQ200780048638
公開日2009年11月18日 申請日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者三浦清敏, 佐藤仁, 赤平明久 申請人:日本麥可羅尼克斯股份有限公司