JP2011033410A

JP2011033410A - コンタクトプローブ及びソケット

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Publication number: JP2011033410A
Application number: JP2009178406A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Yamamoto; 次男山本
Original assignee: Yokowo Co Ltd; Yokowo Mfg Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: JP5624740B2

Abstract

【課題】第１プランジャーと第２プランジャーとを確実に接触可能とし、半導体集積回路等の検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる、コンタクトプローブ及びこれを備えたソケットを提供する。
【解決手段】第１プランジャー１のうちコイルスプリング３の伸縮方向に関してコイルスプリング３の外側に位置する部分(フランジ部１２及び先端側本体部１３)の第２プランジャー２との摺動面は、部分的に傾斜部１５となっている。コイルスプリング３が伸びている第１の状態(開放状態)からコイルスプリング３が縮んでいる第２の状態(圧縮状態)に遷移する過程で、第２プランジャー２の摺動部２１が板バネ状に変形して第１プランジャー１の傾斜部１５に乗り上げる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路等の検査に使用するコンタクトプローブ及びこれを備えたソケットに関する。

半導体集積回路等の検査対象物の検査を行う場合において、検査対象物と測定器側の検査用基板とを電気的に接続するためにコンタクトプローブが一般的に使用されている。

図２０は、従来のコンタクトプローブの説明図であり、(Ａ)は全体構成図、(Ｂ)はそのB-B'断面図(接触状態・非接触状態)である。この種のコンタクトプローブは、小径化のためにコイルスプリングの外側に金属チューブを有しない構造であり、また、電気の通過抵抗を抑えるために、半導体集積回路等の検査対象物との接続部品である第１プランジャー６１と、検査用基板との接続部品である第２プランジャー６２とを直接接触させる構造を有している。検査対象物及び検査用基板との接点は、コンタクトプローブの構成部品であるコイルスプリング６３を圧縮して発生するバネ力で第１及び第２プランジャー６１,６２をそれぞれ検査対象物及び検査用基板に押し当てる。なお、図２０と同様の構造を有する先行技術文献として、下記特許文献１がある。

特開２０００−２４１４４７号公報

従来のコンタクトプローブでは、コンタクトプローブ内部接点(第１プランジャー６１と第２プランジャー６２との対面構造)は、円滑に摺動するための隙間(遊び)を持っており、それがために接触状態が安定せず(例えば図２０(Ｂ)のプランジャー接触状態と非接触状態とを不定期に繰り返し)、通過抵抗が不安定であるという問題がある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、第１プランジャーと第２プランジャーとを確実に接触可能とし、半導体集積回路等の検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる、コンタクトプローブ及びこれを備えたソケットを提供することにある。

本発明のある態様は、コンタクトプローブである。このコンタクトプローブは、
一方が検査対象物との接続用で他方が検査用基板との接続用である第１及び第２プランジャーと、前記第１及び第２プランジャーを互いに離れる方向に付勢するように前記第１及び第２プランジャーに対して設けられたスプリングとを備え、
前記第１プランジャーは、前記第２プランジャーとの摺動範囲の少なくとも一部が傾斜部となっていて、
前記スプリングが伸びている第１の状態から前記スプリングが縮んでいる第２の状態に遷移する過程で、前記第２プランジャーが前記傾斜部に乗り上げる構造である。

ある態様のコンタクトプローブにおいて、前記傾斜部が前記スプリングの伸縮方向に関して前記スプリングの外側に存在するとよい。

また、前記第２プランジャーは、前記傾斜部に乗り上げた状態で、板バネ状に変形して末端が前記伸縮方向に垂直な方向に関して前記スプリングの内周幅範囲外に延在しているとよい。

さらに、前記第２プランジャーは、前記傾斜部に乗り上げた状態で、長手方向の中間部が前記スプリングの伸縮方向の端部内周と当接し、かつ、前記中間部よりも末端側の一部と先端側の一部との双方が前記第１プランジャーと当接しているとよい。

ある態様のコンタクトプローブにおいて、前記第２プランジャーは長さ方向の中間部から末端側が２本に分かれた二股部となっていて、前記第１プランジャーの末端が前記二股部の間に位置し、前記傾斜部は前記二股部の一方及び他方の双方に対応して少なくとも１つずつ存在するとよい。

また、前記第１プランジャーの長さ方向の中間部のフランジ部は、前記摺動部分を切り欠いて溝状に形成していて、前記フランジ部の末端側端面が前記スプリングの一方の端部と当接しているとよい。

ある態様のコンタクトプローブにおいて、
前記第２プランジャーは、前記第１プランジャーとの摺動範囲の少なくとも一部が傾斜部となっていて、
前記第１の状態から前記第２の状態に遷移する過程で、前記第１プランジャーが前記第２プランジャーの前記傾斜部に乗り上げる構造であるとよい。

ある態様のコンタクトプローブにおいて、前記第１プランジャーの末端が前記第２プランジャーの存在する方向に傾いているとよい。

本発明の別の態様は、ソケットである。このソケットは、上記ある態様のコンタクトプローブを複数本絶縁支持体で支持してなる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、前記第１プランジャーは前記第２プランジャーとの摺動範囲の少なくとも一部が傾斜部となっていて、前記スプリングが伸びている第１の状態から前記スプリングが縮んでいる第２の状態に遷移する過程で前記第２プランジャーが前記傾斜部に乗り上げる構造であるため、前記第１プランジャーと前記第２プランジャーとを確実に接触可能として、半導体集積回路等の検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。同コンタクトプローブの分解図。同コンタクトプローブを複数本支持してなるソケットの使用状態における正断面図。図１(Ｂ)に示す圧縮状態において第２プランジャーに加えられる曲げ力の模式的説明図。図４のV-V'断面図。図１(Ｂ)に示す圧縮状態で、第２プランジャーの弾性変形によってできた接点と電気経路を示す模式図。図６のVII-VII'断面図。第１の実施の形態のコンタクトプローブの抵抗値特性図。図２０に示す従来のコンタクトプローブの抵抗値特性図。コンタクトプローブの抵抗値特性図の測定方法を示す模式図。本発明の第２の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。図１１のXII-XII'断面図。本発明の第３の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。本発明の第４の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。本発明の第５の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。同コンタクトプローブの第１プランジャーの部品図であり、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は底面図。本発明の第６の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態の正面図、(Ｂ)は同状態の右側面図、(Ｃ)はスプリング圧縮状態の正面図、(Ｄ)は同状態の右側面図。同コンタクトプローブの第１プランジャーの部品図であり、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は底面図。本発明の第７の実施の形態に係るコンタクトプローブの全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。従来のコンタクトプローブの説明図であり、(Ａ)は全体構成図、(Ｂ)はそのB-B'断面図(接触状態・非接触状態)。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

(第１の実施の形態)
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るコンタクトプローブ１００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。図２は、同コンタクトプローブ１００の分解図である。図３は、同コンタクトプローブ１００を複数本支持してなるソケット３０の使用状態における正断面図である。

コンタクトプローブ１００は、第１プランジャー１と、第２プランジャー２と、スプリングとしてのコイルスプリング３とを備える。第１プランジャー１は検査対象物５との接続部品であり、第２プランジャー２は検査用基板６との接続部品である。例えばピアノ線やステンレス線等の一般的な材質で形成されたコイルスプリング３は、第１及び第２プランジャー１,２が相互に摺動可能となるように第１及び第２プランジャー１,２に対して設けられている(第１及び第２プランジャー１,２を連結している)。コイルスプリング３は、また、使用時に第１及び第２プランジャー１,２を互いに離れる方向に付勢して、第１及び第２プランジャー１,２に検査対象物５及び検査用基板６との接触力を与える。検査対象物５は、例えば電極が所定間隔で配列された半導体集積回路であり、図示の場合、電極バンプ５ａが所定間隔で配列されたものである。検査用基板６は、測定器側に接続される電極パッド(図示せず)を電極バンプ５ａに対応して所定間隔で有するものである。

図３に示すように、ソケット３０は、コンタクトプローブ１００を複数本平行に配置するための空洞部３２を所定間隔で有する絶縁支持体３１を備え、それらの各空洞部３２にコンタクトプローブ１００を挿入配置したものである。具体的には、第１プランジャー１、第２プランジャー２及びコイルスプリング３の三者を図１に示すように一体的に組み立ててコンタクトプローブ１００を構成したものを、図３の絶縁支持体３１の空洞部３２に挿入配置する。空洞部３２両端(上下端)の開口側摺動支持部３３,３４は第１及び第２プランジャー１,２の先端側本体部１３,２４をそれぞれ摺動自在に支持(嵌合)する。空洞部３２の開口側摺動支持部３３,３４を除く中間部３５は、開口側摺動支持部３３,３４よりも大径で、フランジ部１２,２３及びコイルスプリング３が自由に動ける内周径となっている。空洞部３２の開口側摺動支持部３３,３４は、フランジ部１２,２３に係合して第１及び第２プランジャー１,２の抜け出しを規制する。なお、絶縁支持体３１は、コンタクトプローブ１００を空洞部３２内に組み込むために、複数層に分割できる構造となっている(図示省略)。

図１及び図２に示すように、銅合金等の導電性金属体である第１プランジャー１は、検査用基板６側から検査対象物５側に向けて、末端部１１と、フランジ部１２と、先端側本体部１３とを順次有する棒形状である。半円柱形状の末端部１１は、コイルスプリング３の内径よりも小径でコイルスプリング３の内側に位置し、コイルスプリング３内周に沿って曲面部分が配置されると共に、コイルスプリング３軸芯側に第２プランジャー２に接するように平面部分が配置されている。フランジ部１２は、コイルスプリング３の内径よりも大径で端面がコイルスプリング３の一端と当接する。先端側本体部１３は、フランジ部１２よりも小径で、先端が検査対象物５の電極バンプ５ａと接触する接触部１３ａとなっている。第１プランジャー１のうちコイルスプリング３の伸縮方向に関してコイルスプリング３の外側に位置する部分(フランジ部１２及び先端側本体部１３)の第２プランジャー２との摺動面は、部分的に傾斜部１５(ここでは傾斜面)となっている。図示の例では、フランジ部１２の末端側の半円柱形状部分と先端側本体部１３の先端側の円柱形状部分との間に傾斜部１５が存在する。

銅合金等の導電性金属体である第２プランジャー２は、検査対象物５側から検査用基板６側に向けて、半円柱形状の摺動部２１と、円柱状部２２と、フランジ部２３と、先端側本体部２４とを順次有する棒形状である。摺動部２１及び円柱状部２２は、コイルスプリング３の内径よりも小径でコイルスプリング３の内側に位置し、円柱状部２２はコイルスプリング３の内側に嵌合している。半円柱形状の摺動部２１は、コイルスプリング３内周に沿って曲面部分が配置されると共に、平面部分が、第１プランジャー１の末端部１１の平面部分、フランジ部１２の末端側の半円柱形状部分の平面及び傾斜部１５に向かって配置されている。フランジ部２３は、コイルスプリング３の内径よりも大径で端面がコイルスプリング３の他端と当接する。先端側本体部２４は、フランジ部２３よりも小径で、先端が検査用基板６の電極パッド(不図示)と接触する接触部２４ａとなっている。

コンタクトプローブ１００及びソケット３０の製品外径は、例えば次のとおりである。
・絶縁支持体３１の空洞部３２の中間部３５の径：０.２２ｍｍ
・コンタクトプローブ１００の外径(コイルスプリング３の外径)：０.２ｍｍ
・コイルスプリング３の線径(線幅)：０.０４ｍｍ
・コイルスプリング３の内径：０.１２ｍｍ
・第１プランジャー１の末端部１１の厚さ：０.０５５ｍｍ
・第２プランジャー２の摺動部２１の厚さ：０.０５５ｍｍ
・コンタクトプローブ１００の自由長：４ｍｍ
・コンタクトプローブ１００の使用長：３ｍｍ

図３のように組み立てられたソケット３０を使用して検査を行う場合、ソケット３０は検査用基板６上に位置決め載置され、この結果、コイルスプリング３が所定長だけ縮んで第２プランジャー２の先端側本体部２４の接触部２４ａが検査用基板６の電極パッドに弾接する。半導体集積回路等の検査対象物５が無い状態では、第１プランジャー１はフランジ部１１が開口側摺動支持部３３で規制されるまで突出方向に移動しており、先端側本体部１３の突出量は最大となっている。検査対象物５がソケット３０の絶縁支持体３１に対して所定の間隔で対向配置されることにより、先端側本体部１３は後退してスプリング３はさらに圧縮され、その結果、先端側本体部１３は検査対象物５の電極バンプ５ａに弾接する。この状態で検査対象物５の検査が実行される。

図１(Ａ)に示すように、コイルスプリング３が伸びている第１の状態(開放状態)では、第１プランジャー１の末端部１１及び第２プランジャー２の摺動部２１は、双方の末端側から所定長に渡って摺動面同士が隙間(遊び)を持って対面している。そして、前記第１の状態(開放状態)から図１(Ｂ)に示すようにコイルスプリング３が縮んでいる第２の状態(圧縮状態)に遷移する過程で、同図に示すように第２プランジャー２の摺動部２１が板バネ状に変形して第１プランジャー１の傾斜部１５に乗り上げる。この状態で、摺動部２１は、末端側がコイルスプリング３の伸縮方向に垂直な方向に関してコイルスプリング３の内周幅範囲外に延在している。なお、傾斜部１５の存在位置は前記第１の状態(開放状態)において摺動部２１が当接している部分よりも所定長Ｌだけ第１プランジャー１の先端側に離れた位置であるため、前記第１の状態(開放状態)から前記第２の状態(圧縮状態)に遷移する過程で摺動部２１はコイルスプリング３が前記所定長Ｌだけ縮んでから傾斜部１５に乗り上げ始めることになる。なお、前記所定長Ｌは、例えば、第２プランジャー２の先端側本体部２４の接触部２４ａが検査用基板６に当接することでコイルスプリング３が縮む長さと同等あるいはそれより僅かに短い長さとする。

図４は、前記第２の状態(図１(Ｂ)に示す圧縮状態)において第２プランジャー２に加えられる曲げ力Ｆ１〜Ｆ３の模式的説明図である。本図に示すように、第２プランジャー２の摺動部２１が板バネ状に変形して第１プランジャー１の傾斜部１５に乗り上げた結果、第２プランジャー２は、摺動部２１の末端側平面が第１プランジャー１の傾斜部１５と第１接点１０１で当接し、第１接点１０１において第１プランジャー１の傾斜部１５から曲げ力Ｆ１が加えられる。第２プランジャー２は、また、摺動部２１の長手方向の中間部外側面がコイルスプリング３の伸縮方向の端部内周と第２接点１０２で当接し、第２接点１０２においてコイルスプリング３から曲げ力Ｆ２が加えられる。第２プランジャー２は、さらに、曲げ力Ｆ２が加えられることで、摺動部２１の先端側が第１プランジャー１の末端部１１の末端側平面と第３接点１０３で当接し、第３接点１０３において第１プランジャー１の末端部１１から曲げ力Ｆ３が加えられる。

図５は、図４のV-V'断面図である。本図に示すように、第１プランジャー１の末端部１１と第２プランジャー２の摺動部２１の断面積は等しい。もっとも、大径となる場合は、摺動部２１の断面積を小さくして摺動部２１が適当なバネ力(弾性力)を有するように設定する。なお、電気抵抗を抑制するためには断面積は大きい方が望ましいが、摺動部２１に必要以上のバネ力が発生してスムーズな摺動ができなくなる場合がある。

図６は、前記第２の状態(図１(Ｂ)に示す圧縮状態)で、第２プランジャー２の弾性変形によってできた接点と電気経路を示す模式図である。第１プランジャー１を通過する電流Ｅ１は、第１接点１０１で一部が第２プランジャー２へ分岐する。第１プランジャー１及び第２プランジャー２に分岐して流れる電流は、第３接点１０３で合流して第２プランジャー２を流れる電流Ｅ２となる。また、図７に断面図で示すように、第１プランジャー１とコイルスプリング３との接点(第３接点１０３)と、第２プランジャー２とコイルスプリング３との接点(第４接点１０４)とが、コイルスプリング３を電流経路として第１及び第２プランジャー１,２間を接続する。このように複数の電流経路を確保することにより、電気抵抗が抑制される。

図８は、本実施の形態のコンタクトプローブ１００の抵抗値特性図であり、５本のコンタクトプローブの試料の測定結果(圧縮時と戻し時)である。測定方法は、図１０に示すように、定電圧電源に接続された電極間にコンタクトプローブ１００を挟み、コンタクトプローブ１００の使用長を変化させてコンタクトプローブ１００の通過抵抗を測定した(コンタクトプローブに流れる電流から求めた)。図９は、図２０に示す従来のコンタクトプローブの抵抗値特性図であり、５本のコンタクトプローブの試料の測定結果(圧縮時と戻し時)である。測定方法は、図８の場合と同様である。

図８に示す測定結果(本実施の形態)では、各試料間の抵抗値ばらつきが小さく、抵抗値が低い。また、コンタクトプローブ使用長を変化させたときの抵抗値の変動も小さいことが判る。一方、図９に示す測定結果(従来例)では、各試料間のばらつきが大きく、抵抗値が高い。また、コンタクトプローブ使用長を変化させたときの抵抗値の変動も大きいことが判る。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 第１プランジャー１は第２プランジャー２との摺動面が部分的に傾斜部１５となっていて、コイルスプリング３が伸びている第１の状態からコイルスプリング３が縮んでいる第２の状態に遷移する過程で第２プランジャー２が傾斜部１５に乗り上げる構造であるため、第１プランジャー１と第２プランジャー２とを確実に接触可能である。この結果、図８及び図９に示す測定結果からも明らかなように、従来例と比較して検査対象物５と検査用基板６とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる。

(2) 第１プランジャー１のうちコイルスプリング３の伸縮方向に関してコイルスプリング３の外側に位置する部分(フランジ部１２及び先端側本体部１３)に傾斜部１５が存在するため、同方向に関してコイルスプリング３の内側に位置する部分に傾斜部が存在する場合と異なり、摺動部２１は傾斜部１５に乗り上げた際にコイルスプリング３の内周幅範囲を越えて弾性変形可能である。そして、傾斜部１５に乗り上げた際に摺動部２１の末端がコイルスプリング３の内周幅範囲外に延在する構成により、限られたスペースを有効に使うことができ、コンタクトプローブ１００の小型化(細型化)に有利である。

(3) 第２プランジャー２の摺動部２１が第１プランジャー１の傾斜部１５に乗り上げた結果、摺動部２１の末端が傾斜部１５と第１接点１０１で当接し、摺動部２１の長手方向の中間部外側面がコイルスプリング３の伸縮方向の端部内周と第２接点１０２で当接し、摺動部２１の先端側が末端部１１の末端と第３接点１０３で当接する構成のため、第１及び第２プランジャー１,２同士の接点が確実に２点(第１接点１０１及び第３接点１０３)確保され、低抵抗化に有利である。

(4) 図１(Ａ)に示す開放状態から図１(Ｂ)に示す圧縮状態に遷移する過程で摺動部２１はコイルスプリング３が所定長だけ縮んでから傾斜部１５に乗り上げ始めるため、摺動部２１がコイルスプリング３の縮み始めから及び伸び終わりまで傾斜部１５に乗り上げる場合と比較して、摺動(特に圧縮状態から開放状態への復元)がスムーズになることが期待できる。すなわち、摺動部２１がコイルスプリング３の縮み始めから及び伸び終わりまで傾斜部１５に乗り上げる場合、伸び終わり付近になってコイルスプリング３の復元力が乗り上げによる摩擦力に勝てないと元の位置に復帰できないというリスクがあるが、本実施の形態ではそのようなリスクを低減することが可能となる。

(第２の実施の形態)
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るコンタクトプローブ２００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。図１２は、図１１(Ｂ)のXII-XII'断面図である。本実施の形態のコンタクトプローブ２００は、第１の実施の形態と比較して、傾斜部２２５が第２プランジャー２０２(検査対象物との接続部品)に存在する点と、第２プランジャー２０２の末端部２２１が末端から所定長に渡って第１プランジャー２０１の存在する方向に傾いている点と、第１プランジャー２０１の摺動部２１１が第２プランジャー２０２の末端部２２１よりも小径である点とで主に相違する。

第２プランジャー２０２は、末端部２２１と、フランジ部２２２と、先端側本体部２２３とを有する。略半円柱形状の末端部２２１は、コイルスプリング３の内径よりも小径でコイルスプリング３の内側に位置し、かつ末端から所定長に渡って第１プランジャー２０１の存在する方向に傾いている。フランジ部２２２は、コイルスプリング３の内径よりも大径で端面がコイルスプリング３の一端と当接する。先端側本体部２２３は、フランジ部２２２よりも小径で、先端が検査用基板の電極パッドと接触する接触部２２３ａとなっている。第２プランジャー２０２のうちコイルスプリング３の伸縮方向に関してコイルスプリング３の外側に位置する部分(フランジ部２２２及び先端側本体部２２３)の第１プランジャー２０１との摺動面は、部分的に傾斜部２２５(ここでは傾斜面)となっている。図示の例では、フランジ部２２２の末端側の半円柱形状部分と先端側本体部２２３の先端側の円柱形状部分との間に傾斜部２２５が存在する。

第１プランジャー２０１は、略半円柱形状の摺動部２１１と、円柱状部２１２と、フランジ部２１３と、先端側本体部２１４とを有する。摺動部２１１及び円柱状部２１２は、コイルスプリング３の内径よりも小径でコイルスプリング３の内側に位置し、円柱状部２１２はコイルスプリング３の内側に嵌合している。フランジ部２１３は、コイルスプリング３の内径よりも大径で端面がコイルスプリング３の他端と当接する。先端側本体部２１４は、フランジ部２１３よりも小径で、先端が検査対象物の電極バンプと接触する接触部２１４ａとなっている。

本実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、第１プランジャー２０１の摺動部２１１が第２プランジャー２０２の傾斜部２２５に乗り上げる構造であるため、第１プランジャー２０１と第２プランジャー２０２とを確実に接触可能であり、従来例と比較して検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる。また、その他の点においても第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施の形態では、第２プランジャー２０２の末端部２２１の末端が所定長に渡って第１プランジャー２０１の存在する方向に傾いているため、第２プランジャー２０２の加工の際に末端部２２１が第１プランジャー２０１の存在しない方向に若干反ってしまったとしても、末端部２２１の末端を第１プランジャー２０１の摺動部２１１に確実に接触させることができる。また、摺動部２１１を小径とし、必要以上のバネ力が発生しないよう配慮している。

(第３の実施の形態)
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係るコンタクトプローブ３００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。本実施の形態のコンタクトプローブ３００は、第１の実施の形態と比較して、傾斜部１５の存在範囲が小さくなっている(短くなっている)点と、第２プランジャー２の摺動部２１が第１プランジャー１の末端部１１よりも小径である点とで主に相違する。

本実施の形態では、傾斜部１５の存在範囲がフランジ部１２の一部に限定されているため、図１３(Ｂ)に示すようにコイルスプリング３が縮んでいる第２の状態(圧縮状態)では摺動部２１の末端は傾斜部１５の存在範囲を越えていて(傾斜部１５を登り切っていて)摺動部２１の中間部が傾斜部１５の終端(上端)角部と当接している。

本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、摺動部２１を小径とし、必要以上のバネ力が発生しないよう配慮している。

(第４の実施の形態)
図１４は、本発明の第４の実施の形態に係るコンタクトプローブ４００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。本実施の形態のコンタクトプローブ４００は、第１の実施の形態と比較して、傾斜部１５が直線的な斜面からＲ面(末端側から見て傾斜が平坦から連続的に急になる斜面)になっている点で主に相違する。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

(第５の実施の形態)
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係るコンタクトプローブ５００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。本実施の形態のコンタクトプローブ５００は、第１の実施の形態と比較して、傾斜部１５が凸部５１５によって成されている点で主に相違する。凸部５１５の形状は、摺動部２１が乗り上げ可能であれば特に限定されないが、図１６に示すような三角錐形状や、四角錐形状あるいは楔形形状等である。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

(第６の実施の形態)
図１７は、本発明の第６の実施の形態に係るコンタクトプローブ６００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態の正面図、(Ｂ)は同状態の右側面図、(Ｃ)はスプリング圧縮状態の正面図、(Ｄ)は同状態の右側面図を示す。図１８は、同コンタクトプローブ６００の第１プランジャー１の部品図であり、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は底面図である。

本実施の形態のコンタクトプローブ６００は、第１の実施の形態と比較して、第２プランジャー２の長さ方向の中間部から末端側(摺動部２１)が２本に分かれて二股部２１ａ,２１ｂになっている点と、第１プランジャー１の末端部１１が二股部２１ａ,２１ｂの間に位置する点と、傾斜部１５ａ,１５ｂが二股部２１ａ,２１ｂに対応して存在する点とで主に相違する。

フランジ部１２は、第２プランジャー２との摺動部分を溝状に切り欠いた円柱形状であり、フランジ部１２の末端側端面がコイルスプリング３の一端と当接している。本実施の形態も、二股部２１ａ,２１ｂが傾斜部１５ａ,１５ｂに乗り上げる構造であるため、第１プランジャー１と第２プランジャー２とを確実に接触可能であり、従来例と比較して検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる。また、その他の点においても第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。さらに、第１及び第２プランジャー１,２の接点数が増えるため、より低抵抗化を図ることが可能となる。

(第７の実施の形態)
図１９は、本発明の第７の実施の形態に係るコンタクトプローブ７００の全体構成図であり、(Ａ)はスプリング開放状態、(Ｂ)はスプリング圧縮状態を示す。本実施の形態のコンタクトプローブ７００は、第１の実施の形態と比較して、第１プランジャー１と第２プランジャー２との双方に傾斜部が存在し、傾斜部が共にコイルスプリング３の長さ範囲内に存在する点で主に相違する。

第２プランジャー２は、摺動部２１が先端側から所定長に渡って傾斜部２５(ここでは傾斜面)となっている。第１プランジャー１も、第２プランジャー２の摺動部２１と同様の構成の摺動部７１を有する。摺動部７１は先端側から所定長に渡って傾斜部７５(ここでは傾斜面)となっている。コイルスプリング３は第１及び第２プランジャー１,２のフランジ部７３,２３の端面間に挟まれて存在する。

コイルスプリング３が伸びている第１の状態(図１９(Ａ)に示す開放状態)から、コイルスプリング３が縮んでいる第２の状態(同図(Ｂ)に示す圧縮状態)に遷移する過程で、摺動部２１,７１はそれぞれ板バネ状に変形して傾斜部７５,２５に乗り上げる。これにより、第１及び第２プランジャー１,２が２箇所で確実に接触する。したがって、第１の実施の形態と同様に、従来例と比較して検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる。もっとも、摺動部２１,７１は傾斜部７５,２５に乗り上げた際の弾性変形可能範囲がコイルスプリング３の内周幅範囲内に制限されるので、コンタクトプローブの小型化(小径化)の観点では第１の実施の形態のほうがより優れている。その他の点においては第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

実施の形態では第１プランジャーを検査対象物との接続用、第２プランジャーを検査用基板との接続用としたが、変形例では第１プランジャーを検査用基板との接続用、第２プランジャーを検査対象物との接続用としてもよい。

第１〜第６の実施の形態では傾斜部がコイルスプリングの長さ範囲外に位置する場合を説明したが、傾斜部はコイルスプリングの長さ範囲内に存在してもよい。この場合も、第１及び第２プランジャーを確実に接触させて検査対象物と検査用基板とを電気的に安定させて低抵抗で接続することができる。

第１〜第６の実施の形態では傾斜部が第１及び第２プランジャーのいずれか一方に存在する場合を説明したが、変形例では第１及び第２プランジャーの双方に傾斜部を設けてもよい。

１第１プランジャー
２第２プランジャー
３コイルスプリング
５検査対象物
５ａ電極バンプ
６検査用基板
１１末端部
１２,２３フランジ部
１３,２４先端側本体部
１３ａ,２４ａ接触部
１５傾斜部
３０ソケット
１００,２００,・・・,７００コンタクトプローブ

Claims

一方が検査対象物との接続用で他方が検査用基板との接続用である第１及び第２プランジャーと、前記第１及び第２プランジャーを互いに離れる方向に付勢するように前記第１及び第２プランジャーに対して設けられたスプリングとを備え、
前記第１プランジャーは、前記第２プランジャーとの摺動範囲の少なくとも一部が傾斜部となっていて、
前記スプリングが伸びている第１の状態から前記スプリングが縮んでいる第２の状態に遷移する過程で、前記第２プランジャーが前記傾斜部に乗り上げる構造である、コンタクトプローブ。
請求項１に記載のコンタクトプローブにおいて、前記傾斜部が前記スプリングの伸縮方向に関して前記スプリングの外側に存在する、コンタクトプローブ。
請求項２に記載のコンタクトプローブにおいて、前記第２プランジャーは、前記傾斜部に乗り上げた状態で、板バネ状に変形して末端が前記伸縮方向に垂直な方向に関して前記スプリングの内周幅範囲外に延在している、コンタクトプローブ。
請求項３に記載のコンタクトプローブにおいて、前記第２プランジャーは、前記傾斜部に乗り上げた状態で、長手方向の中間部が前記スプリングの伸縮方向の端部内周と当接し、かつ、前記中間部よりも末端側の一部と先端側の一部との双方が前記第１プランジャーと当接している、コンタクトプローブ。
請求項１から４のいずれかに記載のコンタクトプローブにおいて、前記第２プランジャーは長さ方向の中間部から末端側が２本に分かれた二股部となっていて、前記第１プランジャーの末端が前記二股部の間に位置し、前記傾斜部は前記二股部の一方及び他方の双方に対応して少なくとも１つずつ存在する、コンタクトプローブ。
請求項５に記載のコンタクトプローブにおいて、前記第１プランジャーの長さ方向の中間部のフランジ部は、前記摺動部分を切り欠いて溝状に形成していて、前記フランジ部の末端側端面が前記スプリングの一方の端部と当接している、コンタクトプローブ。
請求項１から６のいずれかに記載のコンタクトプローブにおいて、
前記第２プランジャーは、前記第１プランジャーとの摺動範囲の少なくとも一部が傾斜部となっていて、
前記第１の状態から前記第２の状態に遷移する過程で、前記第１プランジャーが前記第２プランジャーの前記傾斜部に乗り上げる構造である、コンタクトプローブ。
請求項１から７のいずれかに記載のコンタクトプローブにおいて、前記第１プランジャーの末端が前記第２プランジャーの存在する方向に傾いている、コンタクトプローブ。
請求項１から８のいずれかに記載のコンタクトプローブを複数本絶縁支持体で支持してなるソケット。