JP7313849B2 - 電気的接触子及び電気的接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気的接触子及び電気的接続装置に関し、例えば、被検査体の電気的特性を検査するために、被検査体の電極に接触させる電気的接触子及び複数の電気的接触子を有する電気的接続装置に適用し得るものである。

従来、集積回路の製造工程では、パッケージされた集積回路について電気的特性の検査（例えば、パッケージテストやファイナルテストなど）が行なわれる。そのような検査では、複数の電気的接触子（「接触子」、「プローブ」等とも呼ぶ。）を備える電気的接続装置（いわゆるテストソケット、ソケットボードなどと呼ばれている。）に、被検査体である集積回路が装着される。集積回路を装着された状態において、電気的接続装置に設けられている各電気的接触子は、一端が集積回路の各電極端子と電気的に接触し、他端が電気的接続装置に設けられている配線基板に電気的に接触する。この配線基板には検査装置（以下では、「テスタ」とも呼ぶ。）が接続されており、検査装置から試験に必要な電気信号や電力が電気的接触子を介して集積回路に供給されることにより、被検査体の電気的特性が検査される。

電気的接触子としては、導電性の圧縮コイルスプリング（以下、単に「コイルスプリング」とも呼ぶ。）のコイル中心軸方向の両端に導電性の端子（「プランジャー」とも呼ぶ。）が接続され、両端子がコイル中心軸方向に伸縮可能に形成されていると共に、両端子間がコイルスプリングを介して導通しているものが知られている。以下では、電気的接触子における端子の伸縮方向を「軸方向」と呼ぶ。また、軸方向において他方の端子側を内側と表現し、他方の端子と反対側を外側または先端側として表現する。両端子は、コイルスプリングの弾性力に抗して軸方向内方に押し込むことが可能であると共に、コイルスプリングの弾性力により軸方向外方に弾性的に付勢されるように構成されている。

このような電気的接触子として、例えば特許文献１には、1つの導電性を有するコイルスプリングのコイル中心軸方向の両端にそれぞれ導電性を有する端子（導電性針状体）が結合されて、両端子がコイルスプリングを介して導通する電気的接触子が開示されている。両端子は軸方向内端側に延長されている軸部をそれぞれ有しており、それら軸部の対向する内端同士の間の外周に位置する部分のコイルスプリングを密巻にすることにより、コイルスプリングに電流が流れる時に生じるインダクタンスの影響を小さくしている。

また、このような電気的接触子において、一方の端子が、筒状部分を有する端子部材（筒状端子部材）と、その筒状部分の貫通孔に挿通される棒状部分を有する端子部材（棒状端子部材）とで構成されているものがある。

例えば特許文献２には、導電性を有する端子を両端に有し、その一方の端子（第１ピン部）が、円筒状の部材（第２電極部材）と、その貫通孔に挿入される棒状の部分（延在部）を有する部材（第１電極部材）とで構成されている接触子が開示されている。第１電極部材には、延在部の軸方向内端に延在部の外径より大きい外径を有する鍔部が設けられている。そして、他方の端子（第２ピン部）の内端と第１電極部材の鍔部内端との間に第１のコイルスプリングが配置され、第１電極部材の鍔部の外端と第２電極部材の内端との間に第２のコイルスプリングが配置されており、第１電極部材と第２電極部材が互いに変位可能に構成されている。第２電極部材は、軸方向外端から軸方向内方に押し込まれるに従って回転するように構成されている。第１ピン部が被検査体の電極端子と接触していない状態では、軸方向外方への突出量は、第２電極部材の方が第１電極部材よりも大きくなっており、第１電極部材及び第２電極部材が被検査体の電極端子に接触して押し込まれている状態では、被検査体の電極端子を押す接触圧は、第２電極部材の方が第１電極部材よりも小さくなっている。このように構成された電気的接触子は、第２電極部材には回転して被検査体の電極表面の酸化物や有機物を除去する機能が割り当てられ、第１電極部材には被検査体の電極との接触圧を確保する機能が割り当てられている。

特開平１０－２３９３４９号公報 特開２０１３－８６２８号公報

しかしながら、コイルスプリングを介して両端の端子が導通する電気的接触子においては、一方の端子が筒状端子部材と棒状端子部材とを備え、それら端子部材に複数のコイルスプリングが作用している場合、各端子部材と、被検査体の電極端子との接触状態や、各端子部材の押し込まれ状態によって導電経路が変化したり、インダクタンスが大きくなったりして、測定に影響が出る場合がある。

例えば、特許文献２に示されている接触子の場合、第１電極部材が被検査体の電極端子に接触している場合は、第１電極部材の延在部、鍔部を経て第１コイルスプリングを通り第２ピン部に到る導通経路が主に生じやすいが、第１電極部材の延在部の先端（軸方向外端）が何らかの理由（例えば位置ずれや、酸化物の影響等）で被検査体の電極端子と導通し難い場合は、第２電極部材、第２コイルスプリング、鍔部、第１コイルスプリング、第２ピン部という導電経路が生じる可能性がある。この後者の導電経路においては、二つのコイルスプリングを通るため、導電距離が長くなり、またリアクタンスの影響も大きくなる。

また、各端子部材と、被検査体の電極端子との接触状態や、各端子部材の押し込まれ状態によって、複数のコイルスプリングから端子部材に加わる力が変化するため、端子部材に加わる力が弱い場合には、被検査体の電極と端子部材との接触圧が弱くなり接触位置がズレてしまう虞がある。

例えば、特許文献２に記載された接触子の場合、第２電極部材には、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングが直列接続することにより合成された弾性力が加わるため、これらコイルスプリングの合成バネ定数は単独のバネ定数より小さくなる。そして、第１電極部材と第２電極部材の両方が被検査体の電極端子に接触して押し込まれている状態では、第１コイルスプリングが第１電極部材によっても押し込まれるため、第２電極部材が被検査体の電極を押圧する力はさらに小さくなる。また、第１電極部材には、第１コイルスプリングの弾性力が加わるが、第１電極部材と第２電極部材の両方が被検査体の電極端子に接触して押し込まれている状態では、第２電極部材が第２コイルスプリングを介して第１電極部材の鍔部を押し込むため、第１電極部材が被検査体の電極を押圧する力は小さくなる。

また、特許文献２に記載された接触子においては、第１電極部材の接触圧は、第２電極部材の接触圧より大きくなるように設定されてはいるが、接触圧が比較的小さい第２電極部材が被検査体の電極端子に対して位置ズレを起こしてしまうと、第１電極部材の延在部が第２電極部材の貫通孔にガイドされているため、接触圧が比較的大きいはずの第１電極部材も被検査体の電極の位置に対して位置ズレを起こしてしまう虞がある。

そこで、コイルスプリングを介して両端の端子が導通する電気的接触子であって、少なくとも一方の端子が筒状端子部材と棒状端子部材とを有し、それら端子部材に作用する複数のコイルスプリングを有する電気的接触子において、被検査体の電極端子に対して安定して接触させて、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実にでき、精度よく被検査体の通電試験を行うことができるようにする電気的接触子及び電気的接続装置が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る電気的接触子は、コイルスプリングを介して両端を電気的に接続する接触子において、（１）第１のコイルスプリング部と、（２）第１のコイルスプリング部の内部に存在する第２のコイルスプリング部と、（３）第１筒部と第２筒部とを有する筒状部材の第１のプランジャーであって、第２筒部は、先端側に位置する外側コイル係止部と内端側に位置する内端部とを有し、内端部を第１のコイルスプリング部に内挿すると共に、外側コイル係止部で第１のコイルスプリング部の一方の端部を固定し、第１筒部は、その先端部を第１接触対象に接触させる第１のプランジャーと、（４）第１のプランジャーに内挿されて第１接触対象に接触する棒状で先端が尖った第１棒部と、第１棒部の外径よりも大きく、第２のコイルスプリング部の先端側への移動を規制する太径部と、太径部の外径よりも小さく、第２のコイルスプリング部に内挿されると共に、第２のコイルスプリング部の一方の端部を固定する第２棒部とを有する第２のプランジャーと、（５）第１のコイルスプリング部の他方の端部と、第２のコイルスプリング部の他方の端部とを固定し、第２接触対象に接触する第３のプランジャーとを備え、第２のプランジャーは、第２棒部の長さが、第１棒部の長さよりも長く、第２のプランジャーの太径部の先端部が、第１のプランジャーの第２筒部の内端部と接触可能であり、第２のプランジャーの太径部は、その外周が第１のコイルスプリング部の内側に位置し、外径が第１のコイルスプリング部の内径よりもわずかに小さくなっており、第２のプランジャーの太径部の先端部は、第１棒部の外周面と太径部の外周面との間の段差を繋ぐ面であって、太径部側に行くほど径が大きくなるテーパ面を有しており、第１のプランジャーの第２筒部の内端部は、第２のプランジャーの太径部の先端部のテーパ面に合わせて先端側に行くほど径が小さくなるテーパ面を有していることを特徴とする。

第２の本発明に係る電気的接触子は、被検査体の電極端子に接触して試験を行う電気的接続装置において、上記被検査体の電極端子に対応する位置に配設され、上記電極端子に電気的に接触する複数の電気的接触子を備え、上記各電気的接触子として第１の本発明に係る電気的接触子を用いたことを特徴とする電気的接続装置。

本発明によれば、コイルスプリングを介して両端の端子が導通する電気的接触子であって、少なくとも一方の端子が筒状端子部材と棒状端子部材とを有し、それら端子部材作用する複数のコイルスプリングを有する電気的接触子及び電気的接続装置において、各端子部材と被検査体の電極端子との接触状態や、各端子部材の押し込まれ状態に拘わらず、被検査体の電極端子に対して安定して接触させて、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実にでき、精度よく被検査体の電気的試験を行うことができる。

実施形態に係る電気的接触子の内部構成を示す断面図である。 実施形態に係る電気的接続装置の平面図である。 図２に示した電気的接続装置のＡ－Ａ線矢視断面図である。 図２に示した電気的接続装置のＢ－Ｂ線矢視断面図である。 実施形態の電気的接続装置において電気的接触子が装着されている部分の要部拡大断面図である。 実施形態に係る電気的接触子の外観構成を示す外観構成図である。 被検査体の電極端子との接触時の電気的接触子の電極端子側の構成を示す拡大図である。 実施形態に係る電気的接触子の導電経路を説明する説明図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで電気的接続装置は、被検査体の試験に必要な電気信号を授受する検査装置（以下では、「テスタ」とも呼ぶ。）と、被検査体との間に介在させて、被検査体の電気的特性の検査に必要な信号を伝達する装置である。被検査体としては、組立完了した集積回路等の半導体デバイスの場合について説明する。また電気的接続装置としては、そのような半導体デバイスの電気的試験（例えば、パッケージテストやファイナルテスト等）に用いる試験用ＩＣソケット（テストソケットとも呼ぶ。）の場合について説明する。

（Ａ－１）電気的接続装置の構成
図１は、実施形態に係る電気的接触子の内部構成を示す断面図である。図２は、実施形態に係る電気的接続装置の平面図である。図３は、図２に示した電気的接続装置のＡ－Ａ線矢視断面図であり、電気的接続装置に収容される被検査体を点線で表している。図４は、図２に示した電気的接続装置のＢ－Ｂ線矢視断面図である。図５は、実施形態の電気的接続装置において電気的接触子が装着されている部分の要部拡大断面図である。

なお、以下では、図１、及び図３～図５の図中における上下方向に従って、「上」、「下」を言及することとする。また、配線基板上のコンタクトパッドを「第１の接触対象」とも呼び、被検査体の電極端子を「第２の接触対象」とも呼ぶ。

図３に示すように、被検査体１２は、その下面に複数の電極端子１３（第２の接触対象）が設けられている。複数の電極端子１３は、被検査体１２の下面に、一列、複数列、マトリックス状又は他の配列で備えられている。なお、この実施形態では、被検査体１２の形状が略四角形であり、被検査体１２の下面には、マトリックス状に複数の電極端子１３が配列されている場合を例示するが、被検査体１２の形状や複数の電極端子１３の配列の仕方は、これに限定されるものではない。また、この実施形態では電極端子１３はバンプの場合を例にとって説明する。

電気的接続装置１１は、主に、被検査体１２の電極端子１３と配線基板１５上に設けられた配線とを導通させる電気的接触子２０と、電気的接触子２０を保持するハウジング部１４と、被検査体１２を保持するソケット部１９と、ハウジング部１４とソケット部１９を配線基板１５上に固定するフレーム部１８とを有している。電気的接続装置１１は配線基板１５上に設けられている。

配線基板１５は、例えば、電気絶縁部材で形成された基板に印刷配線技術等により導電性を有する金属材料からなる配線が形成された板状の配線基板である。配線基板１５の配線は、被検査体１２を試験するテスタ（図示しない）の配線に電気的に繋がっている。配線基板１５の上面には、例えばネジや位置決めピンなどの固定部材３５により、フレーム部１８が固定されている。配線基板１５はフレーム部１８と協働してハウジング部１４を配線基板１５上に支持する。配線基板１５に形成されている配線上には、電気的接触子２０と接触させるためのコンタクトパッド２２（第１の接触対象）が配設されている。

電気的接触子２０は、被検査体１２の電極端子１３（第２の接触対象）と配線基板１５のコンタクトパッド２２「第１の接触対象」との間を導通させる部材であり、導電性部材で構成されている。電気的接触子２０は、主に、被検査体側プランジャー６０と、配線基板側プランジャー６３と、コイルスプリング６６とで構成されている。電気的接触子２０は真っ直ぐな細長の形状をしており、その両端の一方の端部側には、被検査体１２の電極端子１３に接触させる端子である導電性を有する被検査体側プランジャー６０を有し、他方の端部側には配線基板１５のコンタクトパッド２２に接触させる端子である導電性を有する配線基板側プランジャー６３を有している。被検査体側プランジャー６０と配線基板側プランジャー６３は、導電性を有する複数の圧縮コイルスプリングからなるコイルスプリング６６のコイル中心軸方向両端にそれぞれ接続されており、両プランジャー６０、６３間がコイルスプリング６６を介して導通している。両プランジャー６０、６３は、コイルスプリング６６の弾性力により軸方向外方に弾性的に付勢されると共に、コイルスプリング６６の弾性力に抗して軸方向内方に移動可能に構成されている。

配線基板側プランジャー６３は、その先端側に電気的接触子２０の外径よりも小さい外径の円柱形状をして先端が尖っている先端部６３２が形成され、先端部６３２の内端側には、先端部６３２の外径よりも大きい外径の突出部６３３が形成されている。また、被検査体側プランジャー６０は、円筒プランジャー６１と中針プランジャー６２とを有しており、円筒プランジャー６１の先端側に電気的接触子２０の外径より小さい外径の円筒形状をした第１筒部６１１が形成され、第１筒部６１１の内端側には、第１筒部６１１の外径より大きい外径の突出部６１５が形成されている。電気的接触子２０の詳細については後述する。

ハウジング部１４は、電気絶縁部材で構成された板状の部材であり、配線基板１５の上側に重ね合わせるように配置される。ハウジング部１４は、複数の電気的接触子２０を被検査体の下面や配線基板の上面に対して垂直に支持するための部材である。ハウジング部１４は、下側ハウジング１６と上側ハウジング１７とを有しており、配線基板１５の上側に下側ハウジング１６が配置され、下側ハウジング１６の上側に上側ハウジング１７が重ね合わされている。下側ハウジング１６と上側ハウジング１７とは、ガイドピン３７によって位置合わせされていると共に、ガイドピン３７によってフレーム部１８に係止されている。

下側ハウジング１６は、上側ハウジング１７の下面に重ね合わされ、上側ハウジング１７と協働して複数の電気的接触子２０を支持する部材であり、電気的接触子２０の下方への移動を制限するように電気的接触子２０を係止している。下側ハウジング１６には、ガイドピン３７の頭部３９が嵌合される孔であるピン頭部嵌合孔２３（図３参照）が設けられている。ピン頭部嵌合孔２３の内径は、ガイドピン３７の頭部３９の外径とほぼ同じ寸法に設定されて、ガイドピン３７の頭部３９が遊びなく嵌合するようになっている。

下側ハウジング１６には、その上下面に対して垂直方向に形成された複数の第１支持孔１６Ａが設けられており、複数の電気的接触子２０のそれぞれの下側が挿入される。第１支持孔１６Ａの下側の開口は、配線基板１５の各コンタクトパッド２２の位置に対応するように形成されており、上側の開口は上側ハウジング１７に形成された後述する第２支持孔１７Ａの下側開口に合わさるように形成されている。

複数の第１支持孔１６Ａのそれぞれ内径は、各電気的接触子２０の下側部分の挿入を可能とするため、電気的接触子２０の外径よりも少し大きく形成されている。また、各第１支持孔１６Ａ内には、その下端に内径を小さく形成して電気的接触子２０を下側から受けて支持する下側受け部１６Ｂが形成されており、下側受け部１６Ｂの貫通穴の内端側開口の周囲には段差が形成されている。下側受け部１６Ｂの内径は、電気的接触子２０の配線基板側プランジャー６３の先端部６３２の外径より少し大きく、かつ突出部６３３の外径より小さく形成されているので、配線基板側プランジャー６３の突出部６３３が下側受け部１６Ｂの前記段差に引っ掛かり、配線基板側プランジャー６３の下方への移動が制限されると共に、配線基板側プランジャー６３の先端部６３２が、下側受け部１６Ｂの貫通孔を通って下側ハウジング１６下面から突出する。

上側ハウジング１７は、下側ハウジング１６の上面に重ね合わされ、下側ハウジング１６と協働して電気的接触子２０を支持する部材であり、電気的接触子２０の上方への移動を制限するように電気的接触子２０を係止している。上側ハウジング１７には、ガイドピン３７の軸部４０が嵌合される孔であるピン軸部嵌合孔２８（図３参照）が設けられている。ピン軸部嵌合孔２８の内径は、ガイドピン３７の軸部４０の外径とほぼ同じ寸法に設定されて、ガイドピン３７の軸部４０を遊びなく嵌合するようになっている。

上側ハウジング１７には、その上下面に対して垂直方向に形成された複数の第２支持孔１７Ａが設けられており、複数の電気的接触子２０のそれぞれの上側が挿入される。第２支持孔１７Ａの上側の開口は、被検査体１２の各電極端子１３の位置に対応するように形成されており、下側の開口は下側ハウジング１６に形成された第１支持孔１６Ａの上側開口に合わさるように形成されている。

複数の第２支持孔１７Ａのそれぞれの内径は、各電気的接触子２０の上側部分の挿入を可能とするため、電気的接触子２０の外径よりも少し大きい径、すなわち第１支持孔１６Ａと同じ内径に形成されている。また、各第２支持孔１７Ａ内には、その上端に内径を小さく形成して電気的接触子２０を上側から受けて支持する上側受け部１７Ｂが形成されており、上側受け部１７Ｂの貫通穴の内端側開口の周囲には段差が形成されている。上側受け部１７Ｂの内径は、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の第１筒部６１１の外径より少し大きく、かつ突出部６１５の外径より小さく形成されているので、被検査体側プランジャー６０の突出部６１５が上側受け部１７Ｂの前記段差に引っ掛かり、被検査体側プランジャー６０の上方への移動が制限されると共に、被検査体側プランジャー６０の第１筒部６１１が、上側受け部１７Ｂの貫通孔を通って上側ハウジング１７上面から突出する。

第１支持孔１６Ａと第２支持孔１７Ａとで、電気的接触子２０全体を収納して支持する電気的接触子支持孔２７（図５参照）が形成されている。電気的接触子２０が電気的接触子支持孔２７に収納されるように下側ハウジング１６と上側ハウジング１７が重ね合わされた状態で、ハウジング部１４の下面（下側ハウジング１６の下面）と配線基板１５の上面が接触するようにハウジング部１４が配線基板１５上に固定されることにより、電気的接触子２０の配線基板側プランジャー６３の先端部６３２が、第２支持孔１７Ａ内に押し込まれて、電気的接触子２０が縮んだ状態となって、コイルスプリング６６の弾性エネルギーが蓄勢されて、配線基板側プランジャー６３の先端部６３２が配線基板１５上面のコンタクトパッド２２を押圧した状態になる。

フレーム部１８は、配線基板１５、下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を一体的に固定して支持すると共に、ソケット部１９を上下動可能に支持する部材である。

フレーム部１８は、主に、外枠部３１、固定用フランジ部３２、上下動支持用フランジ部３３で構成されている。

外枠部３１は、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びソケット部１９の周縁部を囲うように、略四角形の枠体状に形成されている。外枠部３１の下面には、位置決め用ピン（又は位置決め用孔；いずれも図示せず）が設けられ、配線基板１５の上面には、外枠部３１側の位置決め用ピン（又は位置決め用孔）に対応して、位置決め用孔（又は位置決め用ピン；いずれも図示せず）が設けられている。これにより、外枠部３１の下面の位置決め用ピン（又は位置決め用孔）と、配線基板１５の上面の位置決め用孔（又は位置決め用ピン）とが嵌合して、外枠部３１と配線基板１５とが正確に位置決めされて支持されるようになっている。外枠部３１の四隅には、固定部材３５（図２参照）が取り付けられている。固定部材３５は、外枠部３１の四隅の貫通孔（図示せず）を挿入されて配線基板１５のネジ孔（図示せず）にねじ込まれて、これら外枠部３１を配線基板１５に固定している。

固定用フランジ部３２は、外枠部３１の四角筒状の開口部の対向する内側面に、互いに対向するように２つ設けられている。各固定用フランジ部３２は、互いに内側へ水平に伸びた、ほぼ半円板状に形成されている。各固定用フランジ部３２の下面の高さ（すなわち、配線基板１５から各固定用フランジ部３２の下面までの高さ）は、下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を重ねた高さとほぼ同じ値に設定されている。これにより、フレーム部１８が配線基板１５に固定された状態において、配線基板１５上に重ねられた下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を、各固定用フランジ部３２と配線基板１５とで挟んで支持するようになっている。ここで、固定用フランジ部３２の下に上側ハウジング１７と下側ハウジング１６を入れたときに、下側ハウジング１６の下面が外枠部３１の下面と同じになるようになされている。

各固定用フランジ部３２の中央には、ガイドピン３７が嵌合するピン孔３８が形成されている。ピン孔３８の内径は、ガイドピン３７の軸部４０の外径とほぼ同じ寸法に設定されている。

ガイドピン３７は、頭部３９と軸部４０とを有する。頭部３９は、下側ハウジング１６に設けられているピン頭部嵌合孔２３の内径とほぼ同じ外径であり、頭部３９は円板状に形成されている。軸部４０は、上側ハウジング１７のピン軸部嵌合孔２８及び固定用フランジ部３２のピン孔３８の内径とほぼ同じ外径であり、軸部４０は円柱棒状に形成されている。

下側ハウジング１６のピン頭部嵌合孔２３と、上側ハウジング１７のピン軸部嵌合孔２８と、各固定用フランジ部３２のピン孔３８とは、ガイドピン３７が通されることにより、同一軸心上に軸が位置するように設けられている。

ガイドピン３７の頭部３９が下側ハウジング１６のピン頭部嵌合孔２３に嵌合し、軸部４０が上側ハウジング１７のピン軸部嵌合孔２８及び固定用フランジ部３２のピン孔３８に嵌合し、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びフレーム部１８の位置決めを行っている。下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を、フレーム部１８の各固定用フランジ部３２の下面と配線基板１５とで上下から挟んでフレーム部１８の開口内に支持することにより、これら配線基板１５、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びフレーム部１８が、互いに正確に位置決めされて一体的に固定されている。

上下動支持用フランジ部３３は、ソケット部１９を上下動可能にフレーム部１８の開口内に支持するための部分であり、ソケット部１９を上方に弾性的に付勢しながら支持している。上下動支持用フランジ部３３は、略四角形の枠体状のフレーム部１８における開口部の四隅にそれぞれ形成されている。

各上下動支持用フランジ部３３は、図４に示すように、主に、板部４２と、ガイドネジ４６と、スプリング４７とで構成されており、板部４２にはガイドネジ４６が取り付けられるガイドネジ孔４３と、スプリング４７が支持されるスプリング孔４４とが設けられている。

板部４２は、フレーム部１８の外枠部３１の四隅のそれぞれに設けられたフレーム部１８と一体化している板材であり、隅を形成する２つの枠部分を連絡するように懸架されている。板部４２の下面の高さ（すなわち、配線基板１５から板部４２の下面までの高さ）は、固定用フランジ部３２の下面の高さと同じ値になるように設定されている。板部４２の上面の高さは、板部４２の上面とソケット部１９の後述するフランジ部５４の下面とが互いに当接した状態で、被検査体１２の電極端子１３と電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０とが最適に接触するように設定されている。具体的には、被検査体１２の電極端子１３と電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０とが接触して、電気的接触子２０が押し縮められる状態になるように板部４２の上面の高さが設定されている。

ガイドネジ孔４３は、ガイドネジ４６を螺合するためのネジ孔である。ガイドネジ孔４３は、各板部４２の中央部に１つずつ設けられている（図２参照）。スプリング孔４４は、スプリング４７を支持するための孔である。スプリング孔４４は、各板部４２毎にガイドネジ孔４３の両側に２つずつ設けられている（図２参照）。ガイドネジ孔４３及びスプリング孔４４は、板部４２の上面からその垂直方向下方に穿孔されている。

ガイドネジ４６は、フレーム部１８の開口内におけるソケット部１９の位置を規定すると共に、ソケット部１９の上下動を可能に支持とするためのネジである。ガイドネジ４６は、頭部４８と、ガイド部４９と、ネジ棒部５０とを有して構成されている。

頭部４８は、ソケット部１９を上から接触して上方への抜け落ちを防止する部分である。頭部４８の上面には、マイナスドライバーが係合するマイナス溝５１が形成されている。

ガイド部４９は、ソケット部１９の上下動を案内する部分である。ガイド部４９は、頭部４８とネジ棒部５０との間に設けられ、ソケット部１９の後述するガイド孔５９に嵌合してソケット部１９の上下動を案内する。ガイド部４９の長さは、頭部４８の下面がソケット部１９と接触している状態（ソケット部１９が、スプリング４７で最大に押し上げられた状態）で、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端がソケット部１９の後述する縮小孔部５７内に位置すると共に、ソケット部１９が下方に押し下げられる過程で、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端が縮小孔部５７の上方開口から突出するように設定されている。図５（Ａ）は、ソケット部１９が下方に押し下げられる前の状態であって、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端がソケット部１９の縮小孔部５７内に位置している状態を示しており、図５（Ｂ）は、ソケット部１９が下方に押し下げられて、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端が縮小孔部５７の上方開口から突出して、被検査体１２の電極端子１３に接触している状態を示している。

ネジ棒部５０は、板部４２にガイドネジ４６を固定するための部分である。ネジ棒部５０は、板部４２のガイドネジ孔４３と螺合してガイドネジ４６を板部４２に固定している。

スプリング４７は、ソケット部１９を弾性的に上方に付勢して支持するための部材である。スプリング４７は板部４２のスプリング孔４４にコイル中心軸の向きが垂直になるように装着されており、スプリング４７の上端は、ソケット部１９の後述するフランジ部５４の裏面に当接されている。合計８本のスプリング４７が、４本のガイドネジ４６のガイド部４９に上下動可能に支持されたソケット部１９を下側から付勢している。これにより、ソケット部１９のフランジ部５４がガイドネジ４６の頭部４８の下面に接触するまで上方へ押し上げられ、コンタクト前の待機状態になっている。

ソケット部１９は、絶縁性部材からなり、被検査体１２を電気的接続装置１１に装着する際に、被検査体１２を位置決めして支持すると共に、被検査体１２の各電極端子１３と、対応する電気的接触子２０とを整合させるための部材である。ソケット部１９は、主に、受入凹部５３と、フランジ部５４とで構成されている。

受入凹部５３は、被検査体１２を受け入れて支持するための部材であり、その上面中央に上方から下方に窪んだ凹部５２を有し、ほぼ四角形の皿状に形成されている。凹部５２は、その上面開口側に位置する上側開口部５３Ａと、底側に位置する底部５３Ｃと、上側開口部５３Ａと底部５３Ｃとの間に位置する傾斜面５３Ｂとを有する。

底部５３Ｃは、略四角形に形成され、その寸法は被検査体１２の外形よりも僅かに大きく設定されている。これにより、被検査体１２が受入凹部５３の凹部の底部分に装着された状態で、被検査体１２の位置決めがなされるようになっている。ここでは、被検査体１２が四角形のため、受入凹部５３の凹部の底部分も四角形に形成されているが、被検査体１２が他の形状の場合には、受入凹部５３の凹部の底部分も被検査体１２に合わせた形状になる。上側開口部５３Ａは、底部５３Ｃより一回り大きい寸法の略四角形に形成されている。傾斜面５３Ｂは、上側開口部５３Ａと底部５３Ｃとを繋ぐ部分であり、上側に向かって開口が広くなるように傾斜した内側面を有している。傾斜面５３Ｂは、被検査体１２を案内して受入凹部５３の底部に導くためのものである。

受入凹部５３の凹部５２の底部５３Ｃを形成する底板部５５には、多数のガイド孔５６が設けられている。ガイド孔５６は、被検査体１２の各電極端子１３を上方から案内して受け入れると共に、各電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端が被検査体１２の各電極端子１３に下方から接触するのを可能にするための貫通孔である。各ガイド孔５６の上側部分は、電極端子１３よりも僅かに大きく形成され、電極端子１３を容易に受け入れられるようになっている。各ガイド孔５６は、被検査体１２の各電極端子１３に対応する位置に設けられており、被検査体１２が受入凹部５３の凹部に装着されることにより、被検査体１２の各電極端子１３が各ガイド孔５６の上側部分に受け入れられるようになっている。

ガイド孔５６の下端部には、その上側部分より細い孔であって、電極端子１３を通さず、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端部分を下方から通すことができる縮小孔部５７が形成されている。縮小孔部５７は、ソケット部１９のフランジ部５４が、ガイドネジ４６の頭部４８の下面と接触している状態（ソケット部１９が、スプリング４７で最大に押し上げられた状態）では、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端部を、その先端が縮小孔部５７内に位置する状態で受け入れ、ソケット部１９が下方に押し下げられると、電気的接触子２０の被検査体側プランジャー６０の先端部分が縮小孔部５７を貫通する事を許して、その上方開口から突出した被検査体側プランジャー６０の先端が被検査体１２の電極端子１３と当接することを可能にする。

フランジ部５４は、フレーム部１８の上下動支持用フランジ部３３に対応する受入凹部５３の四隅の位置に形成されている。各フランジ部５４には、ガイドネジ４６の頭部４８が当接する座刳り部５８が設けられている。座刳り部５８には、ガイドネジ４６のガイド部４９に上下動可能に嵌合するガイド孔５９が設けられている。フランジ部５４のガイド孔５９にガイドネジ４６のガイド部４９が嵌合して上下動可能に支持され、フランジ部５４による支持によりスプリング４７でソケット部１９が上方へ付勢される。

（Ａ－２）電気的接触子の構成
次に、この実施形態に係る電気的接触子２０の構成を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、この実施形態に係る電気的接触子２０の内部構成を示す断面図である。図６は、この実施形態に係る電気的接触子２０の外観構成を示す外観構成図である。

電気的接触子２０は、被検査体１２の電極端子１３と、配線基板１５のコンタクトパッド２２とのそれぞれに接触して、上記電極端子１３と上記コンタクトパッド２２の間を電気的に導通させるものである。

電気的接触子２０は導電性の高い金属部材で構成されており、図１及び図６に示すように、被検査体側プランジャー６０と、配線基板側プランジャー６３と、コイルスプリング６６とを有する。コイルスプリング６６は外側コイルスプリング６４と、内側コイルスプリング６５とを有する。被検査体側プランジャー６０は、円筒プランジャー６１と、中針プランジャー６２とを有する。以下では、円筒プランジャー６１を「第１のプランジャー」、中針プランジャー６２を「第２のプランジャー」、配線基板側プランジャー６３を「第３のプランジャー」とも呼ぶ。また、外側コイルスプリング６４を「第１のコイルスプリング」、内側コイルスプリングを「第２のコイルスプリング」とも呼ぶ。

コイルスプリング６６は、それぞれコイル径が異なる２つの圧縮コイルスプリング（外側コイルスプリング６４及び内側コイルスプリング６５）で構成されており、両コイルスプリング６４，６５は導電性を有する部材で形成されている。外側コイルスプリング６４のコイル内径は、内側コイルスプリング６５のコイル外径より大きくなっており、内側コイルスプリング６５は外側コイルスプリング６４のコイル内部に収容され、コイルスプリング６６は内外二重に形成されている。外側コイルスプリング６４及び内側コイルスプリング６５の一方の端部側に被検査体側プランジャー６０が設けられ、外側コイルスプリング６４及び内側コイルスプリング６５の他方の端部側に配線基板側プランジャー６３が設けられている。

被検査体側プランジャー６０を構成する円筒プランジャー６１は、導電性を有する略円筒形状の部材であり、軸方向外方及び内方に開口する貫通孔６１８を有している。円筒プランジャー６１はその先端を被検査体１２の電極端子１３に接触させるものであり、先端側（図１及び図６における上方）に位置する第１筒部６１１と、内端側（図１及び図６における下方、すなわち配線基板側プランジャー６３側）に位置する第２筒部６１３とを有している。第１筒部６１１と第２筒部６１３は、いずれも内径が同じ円筒形状をしており、それらの中心軸が同一の軸上に位置するように一体に形成されている。第１筒部６１１と第２筒部６１３のそれぞれの貫通孔は連通して貫通孔６１８を構成している。

第１筒部６１１は、その先端部６１２が被検査体１２の電極端子１３と接触する部分となる。先端部６１２の形状は、例えば、その先端が軸方向に対して垂直な同一平面上に位置するようにしても良いし、軸方向に突出した部分を複数有するようにしても良い。本実施の形態では、軸方向への凹凸を周方向にジグザグに連ねて複数の尖端を形成したクラウン形状をしている。先端部６１２をクラウン形状にした場合は、先端部６１２に形成された尖端がボール形状等の電極端子１３に対して当たる事で確実に接触する事ができ、また、ズレも防止できるため好ましい。

第２筒部６１３は、第１筒部６１１の内端側に位置しており、外側コイルスプリング６４を係止するための外側コイル係止部６１４と、中針プランジャー６２と接触する内端部６１７とを有する。外側コイル係止部６１４は、内端側に位置するコイル圧入部６１６と、先端側に位置する突出部６１５とを有する。

コイル圧入部６１６は、外側コイルスプリング６４の一方の端部に圧入して外側コイルスプリング６４と接続される部分である。コイル圧入部６１６は、外側コイルスプリングのコイル内径より少し大きい外径を持つ円筒形状をしており、本実施の形態ではコイル圧入部６１６の外径は第１筒部６１１の外径と同程度に形成されている。コイル圧入部６１６を外側コイルスプリング６４の一端からそのコイル内径を拡げるようにして圧入することによって、外側コイルスプリング６４の一方の端部は円筒プランジャー６１に固定される。

コイル圧入部６１６の内端部６１７は、後述する中針プランジャー６２の太径部６２４の先端側と接触する部分であり、後述する太径部のテーパに合わせて傾斜している。内端部６１７は外側コイルスプリング６４の挿入を容易にするために外径を小さくしてもよい。

突出部６１５は、コイル圧入部６１６に取り付けられた外側コイルスプリング６４の先端側への移動を規制する部分である。また、上側ハウジング１７の上側受け部１７Ｂに接触して、電気的接触子２０がハウジング部１４内に支持される部分である。

突出部６１５は、コイル圧入部６１６の先端側、すなわち第１筒部６１１とコイル圧入部６１６との間に位置し、第１筒部６１１やコイル圧入部６１６の外径よりも大きい外径を有する円筒形状をしている。これにより、突出部６１５の外周面とコイル圧入部６１６の外周面との間には段差を有しており、この段差を繋ぐ部分に軸方向に垂直な平面からなる段差面６１９を形成している。この段差面６１９によって外側コイルスプリング６４の先端側への移動が確実に規制される。

中針プランジャー６２は、導電性を有する細長の棒状の部材である。中針プランジャー６２は、円筒プランジャー６１の貫通孔６１８に収納される略円柱形状の第１棒部６２１と、第１棒部６２１の内端側に位置する略円柱形状の太径部６２４と、太径部６２４の内端側に位置する略円柱形状の第２棒部６２６とを有する。第１棒部６２１、太径部６２４、及び第２棒部６２６は、それぞれの中心軸が同一の軸上に位置するように一体的に形成されている。

中針プランジャー６２の第１棒部６２１は、被検査体１２の電極端子１３と接触する先端部６２２を有すると共に、円筒プランジャー６１の貫通孔６１８の内壁面と接触可能な部分である。第１棒部６２１の外径は、円筒プランジャー６１の貫通孔６１８の内径、すなわち第１筒部６１１及び第２筒部６１３のそれぞれの貫通孔の内径よりもわずかに小さく形成されており、第１棒部６２１は、円筒プランジャー６１の貫通孔６１８の内部、すなわち第１筒部６１１及び第２筒部６１３のそれぞれの貫通孔の内部に挿入された状態で軸方向に摺動可能である。第１棒部６２１は、例えばニードルタイプの棒状部であり、第１棒部６２１の先端部６２２は、その先端が尖った針状をしている。

中針プランジャー６２の太径部６２４は円筒プランジャー６１の内端部６１７と接触可能な部分を先端に有すると共に、内側コイルスプリング６５の先端側への移動を規制する部分を内端に有する部分である。太径部６２４は中針プランジャー６２の第１棒部６２１の内端側に設けられており、その外径は、第１棒部６２１の外径よりも大きく設定されている。また、太径部６２４の外径は、円筒プランジャー６１の第２筒部６１３の外径及び外側コイルスプリング６４のコイル内径よりも僅かに小さく設定されている。第１棒部６２１の外周面と太径部６２４の外周面との間には段差が形成されており、この段差を繋ぐ面が円筒プランジャー６１の第２筒部６１３の内端部６１７と接触する筒部接触部６２３となっている。

筒部接触部６２３は、下方に行くほど径が大きくなっているテーパ面（傾斜面）となっている。これに対して、筒部接触部６２３と対向する円筒プランジャー６１の第２筒部６１３の内端部６１７は、上方に行くほど径が小さくなっているテーパ面（傾斜面）となっている。従って、中針プランジャー６２の筒部接触部６２３が円筒プランジャー６１の第２筒部６１３と接触する際、中針プランジャー６２が円筒プランジャー６１の第２筒部６１３に中央に向けて誘い込まれる構造となっている。そのため、中針プランジャー６２の先端部６２２が円筒プランジャー６１の先端部６１２の略中央に位置となるように位置決めすることができると共に、中針プランジャー６２の筒部接触部６２３と円筒プランジャー６１の第２筒部６１３の後端部との接触性を良好とすることができる。

中針プランジャー６２の第２棒部６２６は、内側コイルスプリング６５を圧入により係止すると共に、内側コイルスプリング６５のコイル内と接触する部分であり、第２棒部６２６は太径部６２４の内端側に設けられている。第２棒部６２６は、太径部６２４側に位置する内側コイル圧入部６２５と、その内端側に位置する延長部６２７とを有する。内側コイル圧入部６２５は、内側コイルスプリング６５のコイル内径より僅かに大きい外径に設定され、延長部６２７の外径は内側コイルスプリング６５のコイル内径より僅かに小さい外径に設定されている。第２棒部６２６と太径部６２４との間には段差が形成されており、この段差は、内側コイルスプリング６５の先端側への移動を規制する部分となる。

内側コイル圧入部６２５は、内側コイルスプリング６５の端部に挿通され圧入されることにより、内側コイルスプリング６５を係止する部分である。延長部６２７は、内側コイルスプリング６５のコイル内に収納される部分である。第２棒部６２６が内側コイルスプリング６５のコイル内に挿入されていることにより、外側コイルスプリング６４及び内側コイルスプリング６５の部分で電気的接触子２０が曲がるのを抑止することができる。

中針プランジャー６２の各部の軸方向の長さは、第１棒部６２１及び第２棒部６２６の長さが、太径部６２４の長さより長く設定されている。このように構成することにより、第２棒部６２６の内端側で内側コイルスプリング６５のコイル内に接触し易くなるため好ましく、第２棒部６２６の長さが第１棒部６２１の長さと同程度か、それより長くすると更に好ましい。この場合、中針プランジャー６２の傾きによる中心からのずれが第２棒部６２６の内端側で大きくなり、延長部６２７のより内端側で内側コイルスプリング６５のコイル内に接触する事ができる。

配線基板側プランジャー６３は、導電性の部材で形成された棒状の部材である。配線基板側プランジャー６３は、その先端側（図１及び図６の下側）に位置する先端側棒部６３１と、内端側（図１及び図６の上側、すなわち被検査体側プランジャー６０側）に位置する内端側棒部６３５とを有する。先端側棒部６３１と内端側棒部６３５は一体的に形成されている。

配線基板側プランジャー６３の先端側棒部６３１は、外側コイルスプリング６４を圧入により係止すると共に配線基板１５のコンタクトパッド２２と接触する部分である。先端側棒部６３１は、配線基板１５のコンタクトパッド２２と接触する先端を有する先端部６３２と、外側コイルスプリング６４の端部を係止するための外側コイル係止部６３７とを有する。先端部６３２は先端側棒部６３１の先端側に設けられ、外側コイル係止部６３７は、先端側棒部６３１の内端側に設けられている。

先端側棒部６３１の先端部６３２は、略円柱形状をして先端が尖っており、その先端が配線基板１５のコンタクトパッド２２と接触する部分となる。

先端側棒部６３１の外側コイル係止部６３７は、その内端側に位置する外側コイル圧入部６３６と、先端側に位置する突出部６３３とを有している。

外側コイル係止部６３７の外側コイル圧入部６３６は、外側コイルスプリング６４のコイル内径より僅かに大きい外径の円柱形状をしている。外側コイル圧入部６３６に外側コイルスプリング６４の端部が圧入されることによって外側コイルスプリング６４が外側コイル圧入部６３６に固定される。

外側コイル係止部６３７の突出部６３３は、外側コイル圧入部６３６の先端側に位置し、外側コイル圧入部６３６の外径より大きい外径の円柱形状をしており、突出部６３３の外周面と外側コイル圧入部６３６の外周面との間には段差を有している。この段差によって、外側コイル圧入部６３６に取り付けられている外側コイルスプリング６４の端部が、先端側へ移動するのを確実に規制する

配線基板側プランジャー６３の内端側棒部６３５は、内側コイルスプリング６５を圧入により係止すると共に内側コイルスプリング６５のコイル内と接触する部分である。内端側棒部６３５は、外側コイル係止部６３７の外側コイル圧入部６３６の内端側に繋がっている。内端側棒部６３５は、先端側に位置する内側コイル圧入部６３４と内端側に位置する延長部６３８とを有する。

内端側棒部６３５の延長部６３８は、内側コイルスプリング６５のコイル内と接触する部分であり、細長い略円柱形状をしており、その外径は内側コイルスプリング６５のコイル内径より僅かに小さく設定されている。延長部６３８は、内側コイルスプリング６５の内部に収納される部分である。内端側棒部６３５が内側コイルスプリング６５の下側に内挿されることにより、外側コイルスプリング６４及び内側コイルスプリング６５の部分で電気的接触子２０が曲がるのを抑止することができる。

内端側棒部６３５の内側コイル圧入部６３４は、内側コイルスプリング６５の端部を圧入することにより、内側コイルスプリング６５を固定する部分であり、その外径は内側コイルスプリング６５のコイル内径より僅かに大きく設定されている。内側コイル圧入部６３４の外径は、外側コイル係止部６３７の外側コイル圧入部６３６の外径より小さいため、内側コイル圧入部６３４と外側コイル圧入部６３６との間には段差が形成されており、この段差は内側コイルスプリング６５の端部の先端側への移動を確実に規制する部分となる。

このように構成された電気的接触子２０は、外側コイルスプリング６４は、被検査体側プランジャー６０の円筒プランジャー６１と配線基板側プランジャー６３との間に接続され、内側コイルスプリング６５は、被検査体側プランジャー６０の中針プランジャー６２と配線基板側プランジャー６３との間に接続されている。

この電気的接触子２０が両端から押し込まれていない状態（以下、無負荷状態と呼ぶ）においては、中針プランジャー６２の太径部６２４の筒部接触部６２３と、円筒プランジャー６１の内端（第２筒部６１３の内端部６１７の内端）とは接触しているように構成されている。このとき、中針プランジャー６２が円筒プランジャー６１を軸方向外方に負勢するように設定されていると好ましい。また、中針プランジャー６２の太径部６２４の筒部接触部６２３と、円筒プランジャー６１の第２筒部６１３の内端部６１７の内端とが接触している状態では、中針プランジャー６２の先端（第１棒部６２１の先端部６２２の先端）と、円筒プランジャー６１の先端（第１筒部６１１の先端部６１２の先端）とは、軸方向において同じ位置になるか、中針プランジャー６２の先端が少し引っ込んでいるように設定されている。中針プランジャー６２の先端が少し引っ込んでいるように設定されている場合は、被検査体１２の電極端子１３がバンプの場合の様に表面中央が高い曲面形状をした場合においても、円筒プランジャー６１の先端が中針プランジャー６２の先端より先に電極端子１３に接触できるため好ましい。

また、このように構成された電気的接触子２０は、無負荷状態において、太径部６２４の外周と外側コイルスプリング６４のコイル内との間には僅かに隙間が生じている。また、延長部６２７と内側コイルスプリング６５のコイル内との間には、僅かに隙間が生じているか、中針プランジャー６２の軸方向への移動が妨げられない範囲で僅かに触れている状態になっている。

また、中針プランジャー６２の内端（第２棒部６２６の延長部６２７の内端）と、配線基板側プランジャーの内端（内端側棒部６３５の延長部６３８の内端）とは、両プランジャーが検査時に想定される最大に押し込まれた状態においても接触しないように、間隔を空けている。なお、この間隔は、極力狭くすると、導電距離が短くなり、リアクタンスの影響も小さくなるので好ましく、この両プランジャーの内端同士の間隔が生じている部分に対応する内側コイルスプリング部分を密巻にするとさらに好ましい。

このように構成された電気的接触子２０は、被検査体側プランジャー６０が軸方向内方に押されると、コイルスプリング６６の弾性力により軸方向外方に付勢されつつ、コイルスプリング６６の弾性力に抗して内方に移動することができるが、コイルスプリング６６を構成する複数のコイルスプリング６４，６５の被検査体側プランジャー６０への作用の仕方は、押され時の状態によって異なる。すなわち、円筒プランジャー６１の内端と太径部６２４の筒部接触部６２３とが接触している状態では、円筒プランジャー６１が押し込まれると、中針プランジャー６２の太径部６２４が押されて中針プランジャー６２も一緒に内方に押し込まれる。従って内側コイルスプリング６５と外側コイルスプリング６４と並列接続により合成された弾性力が生じるため、円筒プランジャー６１の先端には比較的強い力の弾性力が生じる。また、円筒プランジャー６１の内端と太径部６２４の筒部接触部６２３とが接触せずに円筒プランジャー６１が押し込まれている状態（中針プランジャー６２も押し込まれている状態）では、円筒プランジャー６１には外側コイルスプリング６４単独の弾性力が加わる。また、円筒プランジャー６１の内端と太径部６２４の筒部接触部６２３とが接触せずに中針プランジャー６２が押し込まれている状態では、中針プランジャー６２には内側コイルスプリング６５単独の弾性力が加わる。

このようにコイルスプリング６６の弾性力が被検査体側プランジャー６０に加わることにより、被検査体１２の電極端子１３と被検査体側プランジャー６０先端との位置がずれていたとしても、円筒プランジャーの先端が強い押圧力で電極端子に当たるため、円筒プランジャーが位置ずれを起こしにくくなる。また、被検査体１２の電極端子１３と被検査体側プランジャー６０先端との位置がずれていない場合には、円筒プランジャー６１は外側コイルスプリング６４に押圧され、中針プランジャー６２は内側コイルスプリング６５に押圧されるため、設定された圧力でそれぞれ押圧することができる。

内側コイルスプリング６５の一方の端部（上端部）の内部には、中針プランジャー６２の第２棒部６２６が内挿されており、内側コイルスプリング６５の一方の端部（上端部）は、中針プランジャー６２のコイル係止部に係止されている。また、内側コイルスプリング６５の他方の端部（下端部）の内部には、配線基板側プランジャー６３の内端側棒部６３５が内挿されており、内側コイルスプリング６５の他方の端部（下端部）は、配線基板側プランジャー６３の内側コイル圧入部６３４に係止されている。また、内側コイルスプリング６５の内部には、中針プランジャー６２の第２棒部６２６と配線基板側プランジャー６３の内端側棒部６３５とが内挿されているので、電気的接触子２０の変形（例えば座屈等）を抑止することができる。

外側コイルスプリング６４の内径は、内側コイルスプリング６５の外径よりも大きく、電気的接触子２０が組み立てられた状態において、外側コイルスプリング６４の内側に内側コイルスプリング６５が設けられている。外側コイルスプリング６４の一方の端部（上端部）の内部には、円筒プランジャー６１の第２円筒部が内挿されており、外側コイルスプリング６４の一方の端部は、円筒プランジャー６１の外側コイル係止部６１４に係止されている。また、外側コイルスプリング６４の他方の端部（下端部）は、配線基板側プランジャー６３の外側コイル係止部６３７に係止されている。従って、円筒プランジャー６１のクラウン形状の先端部６１２が被検査体１２の電極端子１３と接触する際に、クラウン形状の先端部６１２の中心で、中針プランジャー６２の先端部６２２が電極端子１３に突き刺すように接触する。また、電極端子１３に対して電気的接触子２０を接触する際、ミスアライメントにより、円筒プランジャー６１の先端部６１２が電極端子１３に１点のみしかコンタクトしない場合でも、円筒プランジャー６１の先端部６１２の中心で、中針プランジャー６２の先端部６２２が電極端子１３とコンタクトすることができるため、多点接触を実現することができる。

中針プランジャー６２の針状の先端部６２２の位置は、円筒プランジャー６１のクラウン形状の先端部６１２の位置と同程度若しくはわずかに先端部６１２の位置よりも低い位置となっていることが望ましい。これにより、中針プランジャー６２は内側コイルスプリング６５の弾性力を受けて、円筒プランジャー６１とは別に独立して上下に移動でき、円筒プランジャー６１の先端部６１２が電極端子１３に対してコンタクトする際に、中針プランジャー６２の先端部６２２が確実に電極端子１３に対してコンタクトすることができるようになる。

さらに、第２棒部６２６が、内側コイルスプリング６５の内部に収納されているため、内側コイルスプリング６５が圧縮されたときや、中針プランジャーが傾いたときに、第２棒部６２６が内側コイルスプリング６５の内側と接触するため、被検査体１２の電極端子１３と、配線基板１５のコンタクトパッド２２との間の配線基板の導電経路を確保することができる。
さらに、内端側棒部６３５が、内側コイルスプリング６５の内部に収納されているため、電気的接触子２０が撓み、内側コイルスプリング６５が傾いたときに、内端側棒部６３５が内側コイルスプリング６５の内側と接触するため、被検査体１２の電極端子１３と、配線基板１５のコンタクトパッド２２との間の配線基板の導電経路を確保することができる。

（Ａ－３）被検査体１２の電極端子１３と接触する電気的接触子２０の構成
図７は、被検査体１２の電極端子１３と接触時の電気的接触子２０の電極端子側の構成を示す拡大図である。

図７（Ａ）は、円筒プランジャー６１の先端部６１２及び中針プランジャー６２の先端部６２２が電極端子１３に対して多点接触する様子を説明する説明図である。

図７（Ｂ）は、円筒プランジャー６１の先端部６１２が被検査体１２の電極端子１３に接触するときの様子を説明する説明図である。図７（Ｂ）では、説明を容易にするために、電極端子１３に接触する円筒プランジャー６１の先端部６１２の動きを実際よりも大きく示している。

電気的接触子２０は、外側コイルスプリング６４及び内側コイルスプリング６５で形成されているので、コイルスプリング６６の柔軟性により、電気的接触子２０は電極端子１３に対して安定して接触することができる。

理想的には、電気的接触子２０が電極端子１３と接触する際、円筒プランジャー６１のクラウン形状の先端部６１２が電極端子１３を覆うようにして接触する。このとき、図７（Ａ）に示すように、中針プランジャー６２の針状の先端部６２２は、ボール形状の電極端子１３の頂点を突き刺すように接触する。そうすると、中針プランジャー６２は、下方向（配線基板１５のコンタクトパッド２２側）に相対的に移動するので、中針プランジャー６２の筒部接触部６２３は、円筒プランジャー６１の第２筒部６１３の端部から離れる。つまり、中針プランジャー６２は、円筒プランジャー６１とは別に独立して上下動に移動することができる。

上述したように、円筒プランジャー６１のクラウン形状の先端部６１２がボール形状の電極端子１３を覆うようにして接触することが望ましいが、図７（Ｂ）に示すように、円筒プランジャー６１の先端部６１２が電極端子１３に対してずれた状態で接触することが起こり得る。

このとき、電極端子１３と接触する円筒プランジャー６１が傾いたりすることがある。その場合、円筒プランジャー６１のクラウン形状の先端部６１２の頂点（この実施形態では４つの頂点）うちの一部のみが電極端子１３と接触することも起こり得るが、中針プランジャー６２の先端部６２２が電極端子１３を突き刺すように接触している状態であれば、電極端子１３に対して多点接触が維持でき、中針プランジャー６２の先端部６２２が電極端子１３に接触していない場合には、円筒プランジャー６１に内側コイルスプリング６５と外側コイルスプリング６４との弾性力が並列に接続された力が加わるため、電極端子１３に対して確実に接触できる。

（Ａ－４）導電経路について
図８は、実施形態に係る電気的接触子２０の導電経路を説明する説明図である。図８において、太線が導電経路を概念的に表した部分である。

円筒プランジャー６１に中針プランジャー６２を内挿させることにより、円筒プランジャー６１の先端部６１２及び中針プランジャー６２の先端部６２２が電極端子１３に接触するため、被検査体側プランジャーは電極端子１３に対して多点接触となる。中針プランジャー６２の先端部６２２を起点とする導電経路は、第１棒部６２１、太径部６２４、第２棒部６２６の順に通り、第２棒部６２６が内側コイルスプリング６５と接触している部分の最も内端側で内側コイルスプリング６５に繋がる。
また、円筒プランジャー６１の先端部６１２を起点とする導電経路は、円筒プランジャー６１を通り、その貫通孔６１８内面と中針プランジャー６２の第１棒部の接触部分、又は、第２筒部６１３の内端部６１７と中針プランジャー６２の太径部６２４の筒部接触部６２３との接触部分から中針プランジャー６２に繋がり、その後は上述した中針プランジャー６２の先端部６２２を起点とする導電経路で説明した経路と同様に内側コイルスプリング６５に繋がる。

上述のいずれかの経路で内側コイルスプリングに繋がった後は、内側コイルスプリング６５のコイル内が配線基板側プランジャー６３の内端側棒部６３５と接触している部分の最も内端側で配線基板側プランジャー６３に繋がる。配線基板側プランジャー６３の内端側棒部６３５に繋がった後は、その内端側棒部６３５から先端側棒部６３１を通って、その先端に繋がる。

このように被検査体側プランジャー６０が筒状体と針状体との複数の部材から構成され、しかもそれぞれの部材の被検査体１２への接触状態や押し込まれ状態が変わる場合であっても、導電経路は太径部６２４に集約されてから内側コイルスプリング６６に繋がるため、導電経路の変化が少なくなり、測定への影響を小さくできる。

また、中針プランジャー６２の第２棒部６２６の内端と配線基板側プランジャー６３の内端側棒部６３５の内端とは、互いに接触しないで距離が近づくようになっているため、内側コイルスプリング６５の螺旋長の影響による高インダクタンス化を防止することができる。特に、中針プランジャー６２の太径部６２４から第２棒部６２６の内端までの長さを、太径部６２４から第１棒部６２１の先端までの長さ以上にすることにより、第２棒部６２６の延長部６２７と内側コイルスプリング６５のコイル内との接触が、より延長部６２７の内端側で接触し易くなり、内側コイルスプリングを通る距離を短くできるため好ましく、太径部６２４から第２棒部６２６の内端までの長さを、太径部６２４から第１棒部６２１の先端までの長さより長くするとより好ましい。その結果、電気的接続装置１１を用いた被検査体１２の通電試験の電気的接続を良好とすることができ、精度よく試験することができる。

なお、被検査体１２の電極端子１３と配線基板１５のコンタクトパッド２２との間の導電経路を確実にするために、電気的接触子２０の各構成要素の一部表面に、絶縁膜を被膜するようにしてもよい。例えば、配線基板側プランジャー６３と外側コイルスプリング６４との接触面に絶縁膜を被膜してもよいし、これに加えて又はこれとは別に、円筒プランジャー６１の第２筒部６１３と外側コイルスプリング６４との接触面に絶縁膜を被膜するようにしてもよい。

（Ａ－５）実施形態の効果
上述したように、この実施形態によれば、被検査体の電極端子に対して柔軟かつ安定して接触させて、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実させて、精度よく被検査体の通電試験を行うことができる。
なお、本実施の形態では、電気的接続装置がテストソケットの場合で説明したが、プローブカードや中継基板であることができる。

１１…電気的接続装置、１２…被検査体、１３…電極端子、１５…配線基板、１６…下側ハウジング、１６Ａ…第１支持孔、１６Ｂ…下側受け部、１７…上側ハウジング、１７Ａ…第２支持孔、１７Ｂ…上側受け部、１８…フレーム部、１９…ソケット部、２２…コンタクトパッド、２３…ピン頭部嵌合孔、２７…電気的接触子支持孔、２８…ピン軸部嵌合孔、３１…外枠部、３２…固定用フランジ部、３３…上下動支持用フランジ部、３５…固定部材、３７…ガイドピン、３８…ピン孔、３９…頭部、４０…軸部、４２…板部、４３…ガイドネジ孔、４４…スプリング孔、４６…ガイドネジ、４７…スプリング、４８…頭部、４９…ガイド部、５０…ネジ棒部、５１…マイナス溝、５３…受入凹部、５３Ａ…上側開口、５３Ｂ…傾斜面、５４…フランジ部、５５…底板部、５６…ガイド孔、５７…縮小孔部、５８…座刳り部、５９…ガイド孔、
２０…電気的接触子、６０…被検査体側プランジャー、６４…外側コイルスプリング、６５…内側コイルスプリング、
６１…円筒プランジャー、６１１…第１筒部、６１２…先端部、６１４…外側コイル係止部、６１３…第２筒部、６１５…突出部、
６２…中針プランジャー、６２１…第１棒部、６２２…先端部、６２３…筒部係止部、６２４…太径部、６２５…コイル係止部、６２６…第２棒部、
６３…配線基板側プランジャー、６３１…本体部、６３２…先端部、６３３…外側コイル係止部、６３４…内側コイル係止部、６３５…棒部。

Claims (4)

1. コイルスプリングを介して両端を電気的に接続する接触子において、
   第１のコイルスプリング部と、
   上記第１のコイルスプリング部の内部に存在する第２のコイルスプリング部と、
   第１筒部と第２筒部とを有する筒状部材の第１のプランジャーであって、上記第２筒部は、先端側に位置する外側コイル係止部と内端側に位置する内端部とを有し、上記内端部を上記第１のコイルスプリング部に内挿すると共に、上記外側コイル係止部で上記第１のコイルスプリング部の一方の端部を固定し、上記第１筒部は、その先端部を第１接触対象に接触させる第１のプランジャーと、
   上記第１のプランジャーに内挿されて第１接触対象に接触する棒状で先端が尖った第１棒部と、上記第１棒部の外径よりも大きく、上記第２のコイルスプリング部の先端側への移動を規制する太径部と、上記太径部の外径よりも小さく、上記第２のコイルスプリング部に内挿されると共に、上記第２のコイルスプリング部の一方の端部を固定する第２棒部とを有する第２のプランジャーと、
   上記第１のコイルスプリング部の他方の端部と、上記第２のコイルスプリング部の他方の端部とを固定し、第２接触対象に接触する第３のプランジャーと
   を備え、
   上記第２のプランジャーは、上記第２棒部の長さが、上記第１棒部の長さよりも長く、
   上記第２のプランジャーの上記太径部の先端部が、上記第１のプランジャーの上記第２筒部の内端部と接触可能であり、
   上記第２のプランジャーの上記太径部は、その外周が上記第１のコイルスプリング部の内側に位置し、外径が上記第１のコイルスプリング部の内径よりもわずかに小さくなっており、
   上記第２のプランジャーの上記太径部の先端部は、上記第１棒部の外周面と上記太径部の外周面との間の段差を繋ぐ面であって、上記太径部側に行くほど径が大きくなるテーパ面を有しており、
   上記第１のプランジャーの上記第２筒部の内端部は、上記第２のプランジャーの上記太径部の先端部のテーパ面に合わせて先端側に行くほど径が小さくなるテーパ面を有している
   ことを特徴とする電気的接触子。
2. 上記第３のプランジャーと上記第１のコイルスプリング部の少なくとも一方は、それらの接触面に絶縁膜が被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子。
3. 上記第１のプランジャーの上記第２筒部と上記第１のコイルスプリング部の少なくとも一方は、それらの接触面に絶縁膜が被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子。
4. 被検査体の電極端子に接触して試験を行う電気的接続装置において、
   上記被検査体の電極端子に対応する位置に配設され、上記電極端子に電気的に接触する電気的接触子を備え、
   上記電気的接触子として請求項１～３のいずれかに記載の電気的接触子を用いたことを特徴とする電気的接続装置。
   

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