JP7318297B2 - プローブピン、検査治具および検査ユニット - Google Patents

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Description

本開示は、プローブピン、検査治具および検査ユニットに関する。
カメラあるいは液晶パネル等の電子部品モジュールでは、一般に、その製造工程において、導通検査および動作特性検査等が行われる。これらの検査は、プローブピンを用いて、電子部品モジュールに設置されている本体基板に接続するための端子と、検査装置の端子とを接続することにより行われる。
このようなプローブピンとしては、特許文献1に記載されたものがある。このプローブピンは、電子部品の電極端子および被接続電子部品の電極端子に対してそれぞれ接触可能な一対のコンタクトと、一対のコンタクト間に介在して一対のコンタクトを接続する蛇行部とを備えている。
特開2002-134202号公報
前記プローブピンでは、各コンタクトが、電極端子に対して1点で接触するように構成されているため、例えば、各コンタクトの先端に不導体の異物が付着した場合、この異物により、前記プローブピンと電極端子との間で導通不良が発生し、接触信頼性が低下する場合がある。
本開示は、接触信頼性の高いプローブピン、このプローブピンを備えた検査治具、および、この検査治具を備えた検査ユニットを提供することを目的とする。
本開示の一例のプローブピンは、
第1方向に沿って弾性変形可能な弾性部と、
前記弾性部の前記第1方向の一端に設けられた第1接触部と、
前記弾性部の前記第1方向の他端に設けられた第2接触部と
を備え、
前記第1接触部が、
前記弾性部の前記第1方向に交差する第2方向の中心を通りかつ前記第1方向に延びる中心線から離れて配置され、かつ、前記第2方向に沿って間隔を空けてそれぞれ配置された複数の接点部を有し、
前記複数の接点部の各々が、前記第2方向において前記中心線から離れるに従って、前記第1方向において前記弾性部から離れるようにそれぞれ配置されている。
また、本開示の一例の検査治具は、
前記プローブピンと、
前記プローブピンが内部に収容されたハウジングと
を備え、
前記プローブピンが、
前記第1接触部および第2接触部が前記第1方向において接近するように前記弾性部が弾性変形され、前記第2方向に延びる検査対象物または検査装置の接続端子に対して前記複数の接点部の各々が同時に接触可能な状態で収容されている。
また、本開示の一例の検査ユニットは、
前記検査治具を少なくとも1つ備える。
前記プローブピンによれば、第1方向に沿って弾性変形可能な弾性部と、弾性部の第1方向の一端に設けられた第1接触部と、弾性部の第1方向の他端に設けられた第2接触部とを備える。第1接触部が、弾性部の第1方向に交差する第2方向の中心を通りかつ第1方向に延びる中心線から離れ、かつ、第2方向に沿って間隔を空けてそれぞれ配置された複数の接点部を有する。各接点部が、第2方向において中心線から離れるに従って、第1方向において弾性部から離れるようにそれぞれ配置されている。このような構成により、例えば、第1接触部および第2接触部が第1方向に接近するようにプローブピンを圧縮させたときに、接触対象物(例えば、検査対象物または検査装置)に対して各接点部を同時に接触させることができる。すなわち、複数の接点部のいずれかに不導体の異物が付着したとしても、プローブピンと接触対象物との間で導通不良が発生するのを回避することができる。その結果、接触信頼性の高いプローブピンを実現できる。
前記検査治具によれば、前記プローブピンにより、接触信頼性の高い検査治具を実現できる。
前記検査ユニットによれば、前記検査治具により、接触信頼性の高い検査ユニットを実現できる。
本開示の一実施形態のプローブピンを示す斜視図。 図1のプローブピンを備えた検査治具の断面図。 図1のプローブピンの第1接触部を示す拡大平面図。 図1のプローブピンの動作を説明するための図2の検査治具の断面図。 図1のプローブピンの第1の変形例を示す平面図。 図1のプローブピンの第2の変形例を示す平面図。 図1のプローブピンの第3の変形例を示す平面図。 図1のプローブピンの第4の変形例を示す平面図。 図1のプローブピンの第5の変形例を示す平面図。 図1のプローブピンの第6の変形例を示す平面図。
以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
本開示の一実施形態のプローブピンは、一例として、図1に示すように、細長い薄板状で導電性を有し、図2に示すように、絶縁性のハウジング100に収容された状態で使用され、ハウジング100と共に検査治具2を構成する。検査治具2には、一例として、複数のプローブピン10が収容されている。
また、検査治具2は、検査ユニット1の一部を構成することができる。例えば、図2に示すように、一対の検査治具2で検査ユニット1を構成した場合、各検査治具2は、後述するプローブピン10の各接点部が、プローブピン10が延びている第1方向Xに交差(例えば、直交)する第2方向Yに隣接するように配置される。
各ハウジング100は、図2に示すように、その内部に複数の収容部101(図2には、1つのみ示す)を有している。各収容部101は、スリット状を有し、それぞれ1つのプローブピン10を電気的に独立して収容可能かつ保持可能に構成されている。また、各収容部101は、第1方向Xおよび第2方向Yに交差する方向(すなわち、図2の紙面貫通方向)に沿って一列に並んでかつ等間隔に配置されている。
各プローブピン10は、図1および図2に示すように、第1方向Xに沿って弾性変形可能な弾性部20と、この弾性部20の第1方向Xの両端にそれぞれ設けられた第1接触部30および第2接触部50とを備えている。各プローブピン10は、一例として、電鋳法で形成され、弾性部20、第1接触部30および第2接触部50が、第1方向Xに沿って直列的に配置されかつ一体に構成されている。
弾性部20は、図2に示すように、一例として、相互に隙間23を空けて配置された複数の帯状弾性片(この実施形態では、2つの帯状弾性片)21、22で構成されている。各帯状弾性片21、22は、第2方向Yにそれぞれ延びた第1横帯部24および第2横帯部26と、各帯部24、26に接続された1つの湾曲帯部25とで構成されている。
第1横帯部24および第2横帯部26の各々は、第1方向Xにおいて隙間27を空けて配置されている。第1横帯部24は、その延在方向の一端が第1接触部30に接続され、その延在方向の他端が湾曲帯部25に接続されている。第2横帯部26は、その延在方向の一端が第2接触部50に接続され、その延在方向の他端が湾曲帯部25に接続されている。各帯状弾性片21、22のうち、最も外側の帯状弾性片(すなわち、第1横帯部24と第2横帯部26との間の第1方向Xにおける距離が最も離れている帯状弾性片21)の第2横帯部26には、第2方向Yに延びる接触面211が設けられている。この接触面211は、プローブピン10をハウジング100の収容部101に収容したときに、収容部101を構成するハウジング100の内面に対して接触するように構成されている。各帯部24、26は、第1接触部30および第2接触部50の各々に対して第2方向Yの同じ側に配置されている。
湾曲帯部25は、図2に示すように、弾性部20の第2方向Yの中心を通りかつ第1方向Xに延びる中心線CLに対する第1接触部30の本体部31の反対側で、第1横帯部24および第2横帯部26に接続されている。なお、この実施形態では、第1横帯部24と湾曲帯部25とを合わせた部分の第2方向Yにおける最大距離L1の中心を弾性部20の第2方向Yの中心としている。
第1接触部30は、図2に示すように、第2方向Yにおいて弾性部20の中心線CLから離れて配置され、かつ、第2方向Yに沿って間隔を空けてそれぞれ配置された複数の接点部41、42を有している。
詳しくは、第1接触部30は、図3に示すように、本体部31と、本体部31から第1方向Xでかつ本体部31から離れる方向に延びる複数の突起部(この実施形態では、2つの突起部32、33)とを有している。
本体部31は、中心線CLから離れて配置され、その板厚方向(すなわち、図3の紙面貫通方向)から見て、第1方向Xに対向する一対の側面311、312と、第2方向Yに対向する一対の側面313、314とを有している。本体部31の第2方向Yに対向する一対の側面313、314のうち、中心線CLに近い側面313に、弾性部20の第1横帯部24のその延在方向の一端が接続されている。
本体部31の第1方向Xに対向する一対の側面311、312のうち、第2横帯部26に対向する側面311は、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xでかつ第2横帯部26から離れる方向に傾斜している。すなわち、本体部31は、第1方向Xにおいて第2横帯部26に対向すると共に、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xでかつ第2横帯部26から離れる方向に傾斜する傾斜面311を有している。この傾斜面311は、第1接触部30および第2接触部50が第1方向Xにおいて接近するように弾性部20を弾性変形したとき(すなわち、弾性部20を第1方向Xにおいて圧縮したとき)に、本体部31と、弾性部20の第2横帯部26および第2接触部50とが接触しないように構成されている。
本体部31の第1方向Xに対向する一対の側面311、312のうち、傾斜面311の反対側の側面312の第2方向Yの略中央に、各突起部32、33が設けられている。側面312の各突起部32、33まわりの縁部は、図2に示すように、プローブピン10をハウジング100の収容部101に収容したときに、収容部101を構成するハウジング100の内面に対して接触するように構成されている。
各突起部32、33は、第2方向Yに隙間36を空けてそれぞれ配置され、第1方向Xにおける本体部31からの突出量が相互に異なっている。第2方向Yにおいて、弾性部20の中心線CLから遠い突起部32を第1突起部32とし、第1突起部32よりも中心線CLに近い突起部33を第2突起部33とする。各突起部32、33の第1方向Xでかつ本体部31から遠い方の端部を先端部とすると、各突起部32、33の先端部は、それぞれ湾曲しており、本体部31から第1突起部32の先端部までの第1方向Xの最大距離L2は、本体部31から第2突起部33の先端部までの最大距離L3よりも大きくなっている。
各突起部32、33の先端部が、各接点部41、42を構成している。すなわち、各接点部41、42は、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xにおいて弾性部20から離れるようにそれぞれ配置されている。
第2接触部50は、図2に示すように、第1方向Xに延びる略矩形状を有している。第2接触部50の第1方向Xでかつ弾性部20から遠い方の先端部は、湾曲した先細り状で、接点部51を構成している。
検査治具2のプローブピン10の動作について、図2~図4を参照して説明する。
図2に示すように、ハウジング100の収容部101に収容されたプローブピン10の第1方向Xの両端に、第2方向Yに延びる接触面113、114をそれぞれ有する接触対象物(例えば、検査対象物または検査装置)の接続端子111、112を配置する。図2に示す弾性部20が圧縮される前の状態では、第1接触部30の第1突起部32の接点部41のみが接続端子111に接触している。この状態から、第1接触部30側に配置された接続端子111を第2接触部50側の接続端子112に接近させていくと、第1接触部30が、収容部101内に押し込まれて湾曲帯部25まわりに回転し、第2突起部33の接点部42が接続端子111に次第に接近していく。このとき、図3に示すように、第1突起部32の先端部は、接続端子111の接触面113をワイピングしながら回転する。さらに、第1接触部30側に配置された接続端子111を第2接触部50側の接続端子112に接近させていくと、図4に示すように、各接点部41、42が、接続端子111に対して同時に接触する。
このように、プローブピン10では、第1方向Xに沿って弾性変形可能な弾性部20と、弾性部20の第1方向Xの一端に設けられた第1接触部30と、弾性部20の第1方向Xの他端に設けられた第2接触部50とを備える。第1接触部30が、弾性部20の第1方向Xに交差する第2方向Yの中心を通りかつ第1方向Xに延びる中心線CLから離れ、かつ、第2方向Yに沿って間隔を空けてそれぞれ配置された複数の接点部41、42を有する。各接点部41、42が、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xにおいて弾性部20から離れるようにそれぞれ配置されている。このような構成により、例えば、第1接触部30および第2接触部50が第1方向Xに接近するようにプローブピン10を圧縮させたときに、接触対象物に対して各接点部41、42を同時に接触させることができる。すなわち、複数の接点部41、42のいずれかに不導体の異物が付着したとしても、プローブピン10と接触対象物との間で導通不良が発生するのを回避することができる。その結果、接触信頼性の高いプローブピン10を実現できる。
また、第1接触部30が、中心線CLから離れて配置されて、弾性部20の一端が接続された本体部31と、第2方向Yに隙間36を空けてそれぞれ配置され、本体部31から第1方向Xでかつ本体部31から離れる方向に延びる複数の突起部32、33とを有している。複数の突起部32、33における第1方向Xでかつ本体部31から離れた先端部が、複数の接点部41、42の各々を構成している。このような構成により、接触信頼性の高いプローブピン10をより簡単に実現できる。
また、弾性部20が、第1接触部30の本体部31から第2方向Yに延びる第1横帯部24と、第1横帯部24に対して第1方向Xに隙間27を空けて配置された第2横帯部26と、中心線CLに対する本体部31の反対側で、第1横帯部24および第2横帯部26に接続された湾曲帯部25とを有する。本体部31が、第1方向Xにおいて第2横帯部26に対向し、かつ、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xにおいて第2横帯部26から離れる方向に傾斜する傾斜面311を有している。このような構成により、弾性部20を第1方向Xにおいて圧縮したときに、本体部31と、弾性部20の第2横帯部26および第2接触部50との接触を回避することができる。
このようなプローブピン10により、接触信頼性の高い検査治具2を実現できる。また、このようなプローブピン10を備えた検査治具2により、接触信頼性の高い検査ユニット1を実現できる。
なお、第1接触部30の接点部は、2つの接点部41、42で構成されている場合に限らない。第1接触部30の接点部は、例えば、図5に示すように、3つの接点部41、42、43で構成してもよいし、図6に示すように、4つの接点部41、42、43、44で構成してもよい。
図5のプローブピン10では、第1接触部30は、本体部31から第1方向Xでかつ本体部31から離れる方向に延びる3つの突起部32、33、34を有し、各突起部32、33、34の先端部が、それぞれ接点部41、42、43を構成している。各接点部41、42、43は、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xにおいて弾性部20から離れるようにそれぞれ配置されている。
図6のプローブピン10では、第1接触部30は、本体部31から第1方向Xでかつ本体部31から離れる方向に延びる4つの突起部32、33、34、35を有し、各突起部32、33、34、35の先端部が、それぞれ接点部41、42、43、44を構成している。各接点部41、42、43、44は、第2方向Yにおいて中心線CLから離れるに従って、第1方向Xにおいて弾性部20から離れるようにそれぞれ配置されている。
各突起部32、33の先端部は、それぞれ湾曲している場合に限らない。例えば、図6に示すように、各突起部32、33、34、35のそれぞれの先端部が、三角状であっていてもよいし、図7に示すように、各突起部32,33のいずれかの先端部が、四角状であってもよい。すなわち、第1接触部30の複数の突起部の先端部は、接触対象物の接続端子に対して同時に接触可能な複数の接点部を構成することが可能な任意の形状を採用できる。
第2接触部50の接点部は、1つの接点部51で構成されている場合に限らない。第2接触部50の接点部は、例えば、図8に示すように、2つの接点部51、52で構成してもよい。図8のプローブピン10では、第2接触部50は、第1方向X沿いを先端部から弾性部20に向かって延びる溝53を有している。第2接触部50の溝53で仕切られた第2方向Yの両側の先端部が、それぞれ接点部51、52を構成している。また、第2接触部50の接点部、第1接触部30の接点部(例えば、図2、図5および図6に示す接点部41、42、43、44)と同様に構成してもよい。
弾性部20は、2つの帯状弾性片21、22で構成されている場合に限らない。例えば、図9に示すように、1つの帯状弾性片121で構成してもよいし、図10に示すように、3つの帯状弾性片121、122、123で構成してもよい。
また、弾性部20は、第1横帯部24、第2横帯部26および湾曲帯部25で構成されている場合に限らない。例えば、弾性部20は、図10に示すように、6つの帯部24、26、124、125、126、127と、5つの湾曲帯部25とが、第1方向Xに沿って交互に接続された蛇行形状であってもよい。図10のプローブピン10においても、第1接触部30に接続された第1横帯部24と湾曲帯部25とを合わせた部分の第2方向Yにおける最大距離L1の中心を通り、かつ、第1方向Xに延びる直線を弾性部20の中心線CLとしている。
なお、図10のプローブピン10では、第1接触部30の本体部31は、傾斜面311を有していない(すなわち、傾斜面311は、省略することができる)。また、図10のプローブピン10は、ハウジング100の収容部101に収容された場合、最も外側の帯状弾性片123の第1接触部30に接続されている第1横帯部24および第2接触部50に接続されている帯部127が、ハウジング100の内面に接触するように構成されている。
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
本開示の第1態様のプローブピン10は、
第1方向Xに沿って弾性変形可能な弾性部20と、
前記弾性部20の前記第1方向Xの一端に設けられた第1接触部30と、
前記弾性部20の前記第1方向Xの他端に設けられた第2接触部50と
を備え、
前記第1接触部30が、
前記弾性部20の前記第1方向Xに交差する第2方向Yの中心を通りかつ前記第1方向Xに延びる中心線CLから離れて配置され、かつ、前記第2方向Yに沿って間隔を空けてそれぞれ配置された複数の接点部41、42を有し、
前記複数の接点部41、42の各々が、前記第2方向Yにおいて前記弾性部20から離れるに従って、前記第1方向Xにおいて前記弾性部20から離れるようにそれぞれ配置されている。
第1態様のプローブピン10によれば、例えば、第1接触部30および第2接触部50が第1方向Xに接近するようにプローブピン10を圧縮させたときに、接触対象物に対して各接点部41、42を同時に接触させることができる。すなわち、複数の接点部41、42のいずれかに不導体の異物が付着したとしても、プローブピン10と接触対象物との間で導通不良が発生するのを回避することができる。その結果、接触信頼性の高いプローブピン10を実現できる。
本開示の第2態様のプローブピン10は、
前記第1接触部30が、
前記中心線CLから離れて配置されて、前記弾性部20の前記一端が接続された本体部31と、
前記第2方向Yに隙間36を空けてそれぞれ配置され、前記本体部31から前記第1方向Xでかつ前記本体部31から離れる方向に延びる複数の突起部32、33と
を有し、
前記複数の突起部32、33の前記第1方向Xでかつ前記本体部31から離れた先端部が、前記複数の接点部41、42の各々を構成している。
第2態様のプローブピン10によれば、接触信頼性の高いプローブピン10をより簡単に実現できる。
本開示の第3態様のプローブピン10は、
前記弾性部20が、
前記第1接触部30の前記本体部31から前記第2方向Yに延びる第1横帯部24と、
前記第1横帯部24に対して前記第1方向Xに隙間27を空けて配置された第2横帯部26と、
前記中心線CLに対する前記本体部31の反対側で、前記第1横帯部24および前記第2横帯部26に接続された湾曲帯部25と
を有し、
前記本体部31が、
前記第1方向Xにおいて前記第2横帯部26に対向すると共に、前記第2方向Yにおいて前記中心線CLから離れるに従って、前記第1方向Xでかつ前記第2横帯部26から離れる方向に傾斜する傾斜面311を有している。
第3態様のプローブピン10によれば、弾性部20を第1方向Xにおいて圧縮したときに、本体部31と、弾性部20の第2横帯部26および第2接触部50との接触を回避することができる。
本開示の第4態様の検査治具2は、
前記プローブピン10と、
前記プローブピン10が内部に収容されたハウジング100と
を備え、
前記プローブピン10が、
前記第1接触部30および第2接触部50が前記第1方向Xにおいて接近するように前記弾性部20が弾性変形され、前記第2方向Yに延びる検査対象物または検査装置の接続端子111に対して前記複数の接点部41、42の各々が同時に接触可能な状態で収容されている。
第4態様の検査治具2によれば、前記プローブピン10により、接触信頼性の高い検査治具2を実現できる。
本開示の第5態様の検査ユニット1は、
前記検査治具2を少なくとも1つ備える。
第5態様の検査ユニット1によれば、前記検査治具2により、接触信頼性の高い検査ユニット1を実現できる。
なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
本開示のプローブピンは、例えば、カメラデバイス、USBデバイス、HDMIデバイス、あるいは、QFNデバイスおよびSONデバイスなどの半導体の検査に用いる検査治具に適用できる。
本開示の検査治具は、例えば、カメラデバイス、USBデバイス、HDMIデバイス、あるいは、QFNデバイスおよびSONデバイスなどの半導体の検査に用いる検査ユニットに適用できる。
本開示の検査ユニットは、例えば、カメラデバイス、USBデバイス、HDMIデバイス、あるいは、QFNデバイスおよびSONデバイスなどの半導体の検査に用いる検査装置に適用できる。
1 検査ユニット
2 検査治具
10 プローブピン
20 弾性部
21、22、121、122、123 帯状弾性片
23 隙間
24 第1横帯部
25 湾曲帯部
26 第2横帯部
27 隙間
124、125、126、127 帯部
30 第1接触部
31 本体部
311 傾斜面
312、313、314 側面
32、33、34、35 突起部
36 隙間
41、42、43、44 接点部
50 第2接触部
51、52 接点部
53 溝
100 ハウジング
101 収容部
111、112 接続端子
113、114 接触面

Claims (3)

  1. 第1方向に沿って弾性変形可能な弾性部と、
    前記弾性部の前記第1方向の一端に設けられた第1接触部と、
    前記弾性部の前記第1方向の他端に設けられた第2接触部と
    を備え、
    前記第1接触部が、
    前記弾性部の前記第1方向に交差する第2方向の中心を通りかつ前記第1方向に延びる中心線から離れて配置され、かつ、前記第2方向に沿って間隔を空けてそれぞれ配置された複数の接点部を有し、
    前記複数の接点部の各々が、前記第2方向において前記弾性部から離れるに従って、前記第1方向において前記弾性部から離れるようにそれぞれ配置され
    前記第1接触部が、
    前記中心線から離れて配置されて、前記弾性部の前記一端が接続された本体部と、
    前記第2方向に隙間を空けてそれぞれ配置され、前記本体部から前記第1方向でかつ前記本体部から離れる方向に延びる複数の突起部と
    を有し、
    前記複数の突起部の前記第1方向でかつ前記本体部から離れた先端部が、前記複数の接点部の各々を構成し、
    前記弾性部が、
    前記第1接触部の前記本体部から前記第2方向に延びる第1横帯部と、
    前記第1横帯部に対して前記第1方向に隙間を空けて配置された第2横帯部と、
    前記中心線に対する前記本体部の反対側で、前記第1横帯部および前記第2横帯部に接続された湾曲帯部と
    を有し、
    前記本体部が、
    前記第1方向において前記第2横帯部に対向すると共に、前記第2方向において前記中心線から離れるに従って、前記第1方向でかつ前記第2横帯部から離れる方向に傾斜する傾斜面を有している、プローブピン。
  2. 請求項1のプローブピンと、
    前記プローブピンが内部に収容されたハウジングと
    を備え、
    前記プローブピンが、
    前記第1接触部および前記第2接触部が前記第1方向において接近するように前記弾性部が弾性変形され、前記第2方向に延びる検査対象物または検査装置の接続端子に対して前記複数の接点部の各々が同時に接触可能な状態で収容されている、検査治具。
  3. 請求項の検査治具を少なくとも1つ備える、検査ユニット。
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