專利名稱：連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在裝有例如半導體等電子部件的檢查用插座內(nèi)的連接裝置，特別涉及一種可以穩(wěn)定地進行電子部件一側(cè)的連接端子和檢查用插座的連接端子之間的電連接的連接裝置。
背景技術(shù)：
如專利文獻1所述的半導體檢查裝置，是使半導體暫時電連接在外部的電路板等上的裝置。在半導體的背面一側(cè)設(shè)置有被配置成格子狀或矩陣狀的多個球狀觸頭，與其相對向的絕緣基板上設(shè)置了多個凹部，在該凹部內(nèi)對向配置有螺旋觸頭。
向上述絕緣基板按壓上述半導體的背面一側(cè)時，由于上述螺旋觸頭卷成螺旋狀與上述球狀觸頭接觸，因此可以可靠地進行各個球狀觸頭與各個螺旋觸頭之間的電連接。
專利文獻1特開2002-175859號公報但是，在上述的半導體檢查裝置中，有必要高精度地測定半導體的特性，因此，有必要穩(wěn)定地進行半導體檢查裝置一側(cè)的各個螺旋觸頭與半導體一側(cè)的各個球狀觸頭的電連接。
但是，存在例如各個螺旋觸頭產(chǎn)生塑性變形，或者由于半導體形狀的限制而部分產(chǎn)生不同的外加壓力的情況，在這種情況下，例如，在與某些球狀觸頭之間，在螺旋觸頭的基端部附近形成電接點，或者在與某些球狀觸頭之間，在螺旋觸頭的前端部附近形成電接點，這樣，每組球狀觸頭與螺旋觸頭的接點位置不同，存在難以確保穩(wěn)定的電連接的問題。
另一方面，容易想到，如果增大半導體自身的外加壓力從而增強各個球狀觸頭與螺旋觸頭之間的接點壓力，就可以得到穩(wěn)定的電連接。
但是，由于可以施加在半導體上的外加壓力有限制，更何況如果考慮到半導體的破損等，外加壓力最好更小，以及，如果增加接點個數(shù)，相應(yīng)程度的一個接點壓力就會變小，也會限制給各個接點充分的接點壓力等等理由，增大施加在半導體上的外加壓力的方法未必是良策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有課題而完成的，其目的在于提供一種連接裝置，可以在使檢查裝置一側(cè)的各個螺旋觸頭與半導體等電子部件一側(cè)的各個球狀觸頭之間的接點壓力減少的狀態(tài)下，使其間穩(wěn)定地電連接。即，既使螺旋整體的彈簧壓力一定(固定)，也可以通過本發(fā)明使接觸部分極小化，增加單位面積的接觸壓力，容易除去接點表面的涂層。
本發(fā)明的連接裝置，其用于進行形成漩渦狀的螺旋觸頭與設(shè)置在電子部件上的外部連接端子之間的連接，其特征在于，上述螺旋觸頭從卷曲開始端到卷曲終止端以一定(固定)的寬度尺寸或者對應(yīng)觸頭的長度變化的寬度尺寸而形成，在上述卷曲開始端和卷曲終止端之間，以與上述一定的寬度尺寸或者對應(yīng)上述長度的寬度尺寸不同的寬度尺寸形成不連續(xù)接點部。
在本發(fā)明的連接裝置中，由于設(shè)置在螺旋觸頭上的不連續(xù)接點部優(yōu)先與外部連接端子(球狀觸頭)接觸，因此可以使螺旋觸頭與外部連接端子之間的電特性保持一定。即，可以防止在排列的多個螺旋觸頭與同樣排列的多個外部連接端子之間產(chǎn)生的電特性在每個接點上都有很大的不同。因此，作為半導體檢查用插座使用時，可以高可信度地檢查半導體。
例如，上述不連續(xù)接點部分由從上述觸頭的側(cè)部向上述漩渦的中心方向或外圍方向突出的凸部或切除上述觸頭的一部分后形成的缺損部形成。
在上述裝置中，可以通過接點使設(shè)置在螺旋觸頭上的不連續(xù)接點部與外部連接端子(球狀觸頭)接觸。
在上述裝置中，上述不連續(xù)接點部最好設(shè)置在上述螺旋觸頭的前端部的附近。
此外，多個上述不連續(xù)接點部最好設(shè)置在上述螺旋觸頭上。
在上述裝置中，由于可以設(shè)置多個接點，因此可以確保更加穩(wěn)定的連接。
進而，優(yōu)選的是在通過上述螺旋觸頭的漩渦的中心與上述不連續(xù)接點部相對的位置上形成比上述螺旋觸頭的通常寬度尺寸窄的窄幅區(qū)域。
在上述裝置中，可以在不連續(xù)接點部上施加扭矩，不連續(xù)接點部可以通過一點與外部連接端子接觸。
此外，上述外部連接端子被形成為例如BGA、LGA、橢圓體形或錐體形中的任意一種。
發(fā)明效果在本發(fā)明的連接裝置中，作為形成在連接裝置一側(cè)的螺旋觸頭上的不連續(xù)接點的凸部，可以通過與半導體一側(cè)的球狀觸頭局部接觸來確保兩者間的電連接。特別是，由于螺旋觸頭與球狀觸頭的連接是通過上述凸部進行的，所以可以穩(wěn)定其間的電連接。
附圖的簡單說明

圖1是表示為確認電子部件動作而進行的試驗中所使用的檢查用插座的立體圖；圖2表示對應(yīng)圖1中2-2線的剖面圖，是表示電子部件安裝在檢查用插座內(nèi)部的狀態(tài)的剖面圖；圖3是表示作為本發(fā)明主要部分的螺旋觸頭的第一實施例的平面圖；圖4是表示將螺旋觸頭與球形觸頭之間部分擴大所表示的對應(yīng)圖3的a-a線的剖面圖，A是連接前的狀態(tài)，B是連接后的狀態(tài)；圖5是表示螺旋觸頭的第二實施例的平面圖；圖6是表示螺旋觸頭與球形觸頭的連接狀態(tài)的對應(yīng)圖5的b-b線的剖面圖；圖7是表示螺旋觸頭的第三實施例的平面圖。
發(fā)明
具體實施例方式
圖1是表示為確認電子部件動作而進行的試驗中所使用的檢查用插座的立體圖，圖2是表示對應(yīng)圖1中的2-2線的剖面圖，是表示電子部件安裝在檢查用插座內(nèi)部的狀態(tài)的剖面圖。
如圖1所示，檢查用插座10由底座11，以及，通過設(shè)置在該底座11一個邊緣上的鉸鏈部13支撐并可自由旋轉(zhuǎn)的蓋體12構(gòu)成。上述底座11及蓋體12由絕緣性樹脂材料等形成，在上述底座11的中心部位形成凹向圖示的Z2方向的裝載區(qū)域11A。并且，可以在上述裝載區(qū)域11A內(nèi)安裝半導體等電子部件1。此外，在底座11的其他邊緣上形成有被鎖部14，在蓋體12上設(shè)置與上述被鎖部14卡合的鎖部15。
如圖2所示，該檢查用插座10將下表面上呈矩陣狀(也稱為格子狀或基盤的柵格狀)配置多個球狀觸頭(外部連接端子)1a的電子部件1作為檢查對象。
如圖2所示，在上述裝載區(qū)域11A中，對應(yīng)上述電子部件1的球狀觸頭1a設(shè)置有形成預定尺寸，并從裝載區(qū)域11A的表面貫穿到底座11的內(nèi)表面的多個凹部(通孔)11a。上述凹部11a的上表面(裝載區(qū)域11A的表面)上設(shè)置有觸頭形成為漩渦狀的螺旋觸頭(連接端子)20。
在上述凹部11a的內(nèi)壁面上形成有實施了電鍍的導通部17(參照圖4B)。此外，導通部17的上端與上述螺旋觸頭20的上述基部21通過例如導電性粘合材料連接。并且，上述凹部11a的下方開口端通過連接在上述導通部17上的連接端子18封住。
如圖2所示，在上述底座11的下方設(shè)置有具有多個布線圖形或其他電路部件的印刷線路板30，上述底座11固定在該印刷線路板30上。在上述印刷線路板30的表面上設(shè)置有與設(shè)置在上述底座11的底面上的連接端子18相對的對向電極31，上述各連接端子18分別與各對向電極31接觸，由此，通過檢查用插座10將電子部件1與印刷線路板30電連接。
另一方面，在檢查用插座10的蓋體12的內(nèi)表面的中央位置，和上述裝載區(qū)域11A相對向地設(shè)置有將電子部件1按向圖示下方的凸狀的按壓部12a。此外，在與上述鉸鏈部分13相反的一側(cè)的位置上形成有鎖部15。
在上述蓋體12的內(nèi)表面與按壓部12a之間設(shè)置有由在遠離蓋體12的內(nèi)表面的方向上對按壓部12a施加壓力的螺旋彈簧等構(gòu)成的施壓部件(未圖示)。因此，將電子部件1裝入上述凹部11a內(nèi)并關(guān)閉蓋體12，并使鎖部15卡合在上述被鎖部14上并鎖住時，就可以在將電子部件1彈性地按壓在接近裝載區(qū)域11A的表面的方向上(Z2方向)。
上述底座11的裝載區(qū)域11A的大小與上述電子部件1的外形大致相同，將電子部件1安裝在上述裝載區(qū)域11A中并鎖住蓋部12時，就可以使電子部件1一側(cè)的各球狀觸頭1a與檢查用插座10一側(cè)的各螺旋觸頭20準確地對應(yīng)定位。
(實施例1)圖3是表示作為本發(fā)明主要部分的螺旋觸頭的第一實施例的平面圖，圖4是表示將螺旋觸頭與球形觸頭之間部分擴大的對應(yīng)圖3的a-a線的剖面圖，A表示連接前的狀態(tài)，B表示連接后的狀態(tài)。
圖3所示的螺旋觸頭20A形成在同一平面上，在其外方向上具有以四角形狀包圍并支撐上述螺旋觸頭20A的基部21。并且，上述基部21被固定在上述凹部11a的上方的開口端的邊緣。
如圖3所示，在螺旋觸頭20A中，卷曲開始端22設(shè)置在上述基部21一側(cè)，從該卷曲開始端22開始漩渦狀延伸的前端一側(cè)的卷曲終止端23位于上述凹部11a的中心。
作為第一實施例，圖3所示的螺旋觸頭20A中，上述卷曲開始端22的寬度尺寸形成為W0，卷曲終止端23的寬度尺寸形成為比上述寬度尺寸W0略窄的寬度尺寸W1(W0＞W(wǎng)1)。上述螺旋觸頭20A的寬度尺寸作為整體連續(xù)地形成為從卷曲開始端22的寬度尺寸W0開始到卷曲終止端23的寬度尺寸W1為止與其長度成比例并以一定的比例漸漸變窄。
而且，如果螺旋觸頭20的卷曲開始端22與卷曲終止端23之間的全長為L，從卷曲開始端22開始到朝向卷曲終止端23的任意位置為止的長度為X(但是，0≤X≤L)，則上述任意位置X上的螺旋觸頭20的寬度尺寸可以用下式1表示。
(式1)W=W1-W0L·X+W0]]>但是，上述第一實施例中所示的螺旋觸頭20A中，上述卷曲開始端22與卷曲終止端23之間設(shè)置有不連續(xù)接點部24，該不連續(xù)接點部24形成為與根據(jù)上述式1按一定比例形成的寬度尺寸不同的寬度尺寸。即，不連續(xù)接點部24是作為從螺旋觸頭20A的側(cè)部向中心方向突出在同一平面上的凸部而被形成的(內(nèi)凸結(jié)構(gòu))。
此外，螺旋觸頭20的寬度尺寸W也可以如上所述，但本發(fā)明并不僅限于此，也可以在整體上按一定的寬度尺寸(W0＝W1)形成卷曲開始端22的寬度尺寸W0與卷曲終止端23的寬度尺寸W1。并且，如果可以維持Z方向上的彈性強度，并不排除整體上的形狀按W0＜W1形成的螺旋觸頭。
如圖4B所示，蓋體12的鎖部15鎖在底座11的被鎖部14上時，由于電子部件1通過上述按壓部12a被壓在圖示下方，因此上述各球狀觸頭1a將各螺旋觸頭20A壓向凹部11a的內(nèi)部方向(圖示下方)。同時，螺旋觸頭20A的外形變形為從卷曲終止端23展開到卷曲開始端22的方向(從漩渦中心向外方)，并卷起為將上述球狀觸頭1a的外表面包住，從而將各球狀觸頭1a和各螺旋觸頭20A電連接。
即，上述各球狀觸頭1a和各螺旋觸頭20構(gòu)成了將電子部件1與印刷線路板30上的其它電子電路電連接的連接裝置。
此時，由于上述螺旋觸頭20A的不連續(xù)接點部24在寬度方向上突出形成，所以優(yōu)先使上述不連續(xù)接點部24的前端角部接觸上述球狀觸頭1a的表面。即，螺旋觸頭20A與球狀觸頭1a通常可以通過不連續(xù)接點部24的前端角部與球狀觸頭1a的表面的接點P電連接，卷曲開始端22與上述接點P的距離可以設(shè)為一定。由此，可以將每次連接時容易產(chǎn)生差異的接觸電阻等電特性的變動抑制到很小，因此可以使螺旋觸頭20A與球狀觸頭1a之間穩(wěn)定地電連接。
此外，這種情況下的上述接點P的接觸大小最好在直徑100μm以下。
此外，上述不連續(xù)接點部24的形成位置優(yōu)選的是在卷曲終止端23附近，更優(yōu)選的是在螺旋觸頭20A的終止端23的最后一圈以內(nèi)。但是，并不排除在卷曲終止端23的附近以外的部分，即在卷曲開始端22附近的周邊部分一側(cè)形成不連續(xù)接點部分24。
此外，如圖3所示，在處于介于中心軸O與上述不連續(xù)接點部24之間并相對的附近，且僅比上述不連續(xù)接點部24向外側(cè)一圈的位置上，形成具有比上述螺旋觸頭20A的通常的寬度尺寸(基于上述式1以一定比例形成的寬度尺寸W或者上述一定的寬度尺寸)窄的寬度尺寸的窄幅區(qū)域S。
如果形成上述窄幅區(qū)域S，當球狀觸頭1a接觸螺旋觸頭20A的表面時，如圖4B所示，首先螺旋觸頭20A的上述窄幅區(qū)域S被設(shè)定為其內(nèi)側(cè)比外側(cè)更向圖示的Z2方向傾斜壓下的傾斜姿勢。此時，在上述螺旋觸頭20A的窄幅區(qū)域S內(nèi)施加沿圖示順時針方向的扭矩M。并且，由于在夾著中心軸O與上述窄幅區(qū)域S的相對的部分上也在圖示逆時針方向上產(chǎn)生與上述同樣的扭矩M，因此螺旋觸頭20A的不連續(xù)接點部24也與上述同樣被設(shè)定為內(nèi)側(cè)低的傾斜姿勢。
由此，圖4B所示的不連續(xù)接點部24的前端角部容易接觸上述球狀觸頭1a的表面，并可以在上述不連續(xù)接點部分24的前端角部與上述球狀觸頭1a的表面之間形成接點P。由此，在螺旋觸頭20A與球狀觸頭1a之間的接點壓力小的情況下，即使在設(shè)置在電子部件1上的多個球狀接點部與設(shè)置在檢查用插座10上的多個螺旋觸頭20A之間進行連接的情況下，由于各球狀觸頭1a與各螺旋觸頭20A通過形成在各自之間的接點P而接觸，因此可以穩(wěn)定其間的電連接。
(實施例2)圖5是表示螺旋觸頭的第二實施例的平面圖，圖6是表示螺旋觸頭與球狀觸頭的連接狀態(tài)的圖5的b-b線剖面圖。
圖5中，作為第二實施例所示的螺旋觸頭20B與上述第一實施例所示的螺旋觸頭20A的不同點在于不連續(xù)接點部24不是向漩渦的中心方向而是向外周方向形成突出的凸部(外凸結(jié)構(gòu))。
如圖6所示，第二實施例所示的螺旋觸頭20B中，也與上述同樣，如果將電子部件1向Z2方向壓入，螺旋觸頭20B的不連續(xù)接點部24的前端角部與球狀觸頭1a的表面接觸，形成接點P，并通過接點P進行電連接。由此，與第一實施例相同，可以穩(wěn)定螺旋觸頭20B與球狀觸頭1a之間的電連接。
此外，第二實施例所示的螺旋觸頭20B特別是在球狀觸頭1a的直徑小時或是Z2方向上的接點壓力大、螺旋觸頭20B上作用著較大的扭矩時有效。
(實施例3)圖7是表示螺旋觸頭的第三實施例的平面圖。
第三實施例所示的螺旋觸頭20C與上述第一、第二實施例所示的螺旋觸頭20A、20B不同，不連續(xù)接點部24并不是凸部，而是切除其漩渦狀的一部分而形成的缺損部。即使上述不連續(xù)接點部分24是這樣的缺損部，不連續(xù)接點部分24也可以與球狀觸頭1a的表面部分地接觸，并形成與上述同樣的接點P。由此，與第一、第二實施例相同，可以穩(wěn)定螺旋觸頭20C與球狀觸頭1a之間的電連接。
在上述第一及第二實施例中，由于形成為凸部的不連續(xù)接點部分24是在二維的同一平面內(nèi)形成的結(jié)構(gòu)，因此可以用光刻(フオトリソ)等一般加工方法容易地形成。
此外，在上述實施例中，說明了不連續(xù)接點部24形成在螺旋觸頭20上的一處的情況，但本發(fā)明并不僅限于一處，也可以在多處形成不連續(xù)接點部24。這樣，如果設(shè)置多個不連續(xù)接點部分24，由于形成了多個接點P，可以進一步穩(wěn)定螺旋觸頭20與球狀觸頭1a之間的電連接。
此外，在上述任一實施例中，使用球狀觸頭(BGA；球狀柵格陣列)對檢查用插座一側(cè)的觸頭進行了說明，但本發(fā)明并不僅限于此，也可以使用例如LGA(平板柵格陣列)、或者橢圓體形、圓錐體形或多角錐體形的觸頭。
權(quán)利要求
1.一種連接裝置，其用于進行形成為漩渦狀的螺旋觸頭與設(shè)置在電子部件上的外部連接端子之間的連接，其特征在于，所述螺旋觸頭從卷曲開始端到卷曲終止端以一定寬度尺寸或者對應(yīng)所述觸頭的長度變化的寬度尺寸形成，在所述卷曲開始端和卷曲終止端之間，以與所述一定的寬度尺寸或者對應(yīng)所述長度的寬度尺寸不同的寬度尺寸形成不連續(xù)接點部。
2.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，所述不連續(xù)接點部分由從所述觸頭的側(cè)部向所述漩渦的中心方向或外圍方向突出凸部或者切除所述觸頭的一部分后形成的缺損部形成。
3.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，所述不連續(xù)接點部設(shè)置在所述螺旋觸頭的前端部的附近。
4.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，多個所述不連續(xù)接點部設(shè)置在所述螺旋觸頭上。
5.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，在通過所述螺旋觸頭的漩渦的中心與所述不連續(xù)接點部相對的位置上形成有比所述螺旋觸頭的通常的寬度尺寸窄的窄幅區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，所述外部連接端子被形成為BGA、LGA、橢圓體形或錐體形中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以穩(wěn)定檢查裝置一側(cè)的螺旋觸頭與電子部件一側(cè)的球狀觸頭之間的電連接的連接裝置。在螺旋觸頭(20A)的卷曲開始的端部(23)的附近形成向漩渦的中心方向突出的不連續(xù)接點部(24)。將球狀觸頭壓入該螺旋觸頭(20A)時，上述不連續(xù)接點部分(24)的前端角部優(yōu)先與球狀觸頭(1a)的表面接觸從而形成接點(P)。由此，螺旋觸頭與球狀觸頭之間的接觸電阻等電特性一定，因此可以安定其間的連接。
文檔編號H01R12/00GK1581470SQ20041005576
公開日2005年2月16日 申請日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者吉田信 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社