JPWO2020026409A1 - コンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケット - Google Patents

Abstract

大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができるとともに、検査用基板のランド等の電極に対し安定した接触状態を得ることができるコンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケットを提供する。コンタクトプローブ（１００）は、被検査体（４）の半田ボール（５）に接触する第１の接触端子（１０）と、プリント基板（６）のランド（７）に接触する第２の接触端子（２０）と、これら接触端子（１０、２０）を離反するように付勢するコイルばね（８１）と、を備え、第１の接触端子（１０）は、棒状の金属部材で形成された第１の接触要素（１１）によって構成され、第２の接触端子（２０）は、板状の金属部材で形成され、第１の接触要素（１１）の一部に摩擦接触した状態で該第１の接触要素（１１）を挟持する２つの第２の接触要素（２１Ａ、２１Ｂ）によって構成されている。

Description

本発明は、コンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケットに関する。

半導体集積回路等の被検査体の電気的特性を検査するにあたり、被検査体と測定器側の検査用基板とを電気的に接続するものとして、コンタクトプローブが使用されている。この種のコンタクトプローブは、被検査体に設けられた電極に接触する第１の接触端子と、検査用基板に設けられたランドに接触する第２の接触端子と、第１の接触端子と第２の接触端子とに係合して第１の接触端子と第２の接触端子とを離反するように付勢する弾性体と、を備えている。また、円柱状部を有する第１の接触端子と、穴が形成された円筒状部を有する第２の接触端子とを備え、第２の接触端子の円筒状部の穴に第１の接触端子の円柱状部を挿入した構成のコンタクトプローブが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２５６２５１号公報

上記特許文献１に記載のコンタクトプローブにあっては、第２の接触端子の円筒状部に形成される穴は、内径や同軸度に高い精度が求められるとともに、内周面には高い平滑度が求められる。したがって、このような穴を切削加工によって形成する場合、加工時間が長時間となるため、量産性が低下するとともに製造コストが上昇するという問題を招いていた。また、上記特許文献１に記載のコンタクトプローブは、検査用基板のランドに接触する第２の接触端子の接触部が１点であるため、例えばその接触部と検査用基板のランドとの間に絶縁性の異物が挟まった場合、接触状態が不安定になってしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができるとともに、検査用基板のランド等の電極に対し安定した接触状態を得ることができるコンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケットを提供することを目的としている。

本発明に係るコンタクトプローブは、（１）第１の電極と第２の電極とを電気的に接続するコンタクトプローブであって、前記第１の電極に接触する第１の接触端子と、前記第２の電極に接触する第２の接触端子と、前記第１の接触端子と前記第２の接触端子とに係合し、前記第１の接触端子と前記第２の接触端子とを離反するように付勢する弾性体と、を備え、前記第１の接触端子は、棒状の金属部材で形成され、前記第１の電極と接触する第１の接触部が設けられた第１の接触要素によって構成され、前記第２の接触端子は、板状の金属部材で形成され、前記第２の電極と接触する第２の接触部が設けられ、前記第１の接触要素の一部に摩擦接触した状態で該第１の接触要素を挟持する複数の第２の接触要素によって構成され、前記第１の接触要素および前記第２の接触要素は、相互に摩擦接触しながら前記第１の電極と前記第２の電極に相対的に接近および離隔するように移動することができ、前記弾性体は、前記第１の接触要素および前記第２の接触要素の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記第１の接触要素の前記第１の接触部を前記第１の電極に弾性的に押し当てるとともに、前記第２の接触要素の前記第２の接触部を前記第２の電極に弾性的に押し当てるようにしたコイルばねによって構成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明に係るコンタクトプローブは、板状の金属部材で形成され、第１の接触端子の第１の接触要素を挟持する複数の第２の接触要素により第２の接触端子が構成されているため、当該第２の接触要素を製造する際、円筒状部を有する従来の第２の接触端子のように穴あけ加工が不要であるので、例えば製造コストが比較的安価なプレス加工やエッチング加工等の加工技術を用いて容易に製造することができ、その結果、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。また、本発明に係るコンタクトプローブの第２の接触端子は、複数の第２の接触要素を有するので、検査用基板のランド等の電極に接触する第２の接触部を複数有しており、このため、本発明に係るコンタクトプローブは、１つの第２の接触部が不安定な状態で第２の電極に接触する状況が生じても、他の第２の接触部を第２の電極に確実に接触させることができるので、第２の電極に対し安定した接触状態を得ることができる。

本発明に係るコンタクトプローブは、（２）前記第２の接触端子の前記各第２の接触要素は、平面状の金属板で形成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明に係るコンタクトプローブは、第２の接触端子を構成する第２の接触要素が平面状の金属板で形成されているため、当該第２の接触要素を製造する際には、従来の円筒状部を有する第２の接触端子のように穴あけ加工が不要であるので、例えば製造コストが比較的安価なプレス加工やエッチング加工等の加工技術を用いて容易に製造することができ、その結果、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。

本発明に係るコンタクトプローブは、（３）前記第２の接触端子は、前記第１の接触要素を挟持するようにして配置された２つの前記第２の接触要素により構成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明に係るコンタクトプローブは、２つの第２の接触要素によって第２の接触端子が構成されるので第２の接触端子が簡素な構成となり、このため、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。

本発明に係るコンタクトプローブは、（４）前記第２の接触端子は、前記第１の接触要素を囲んで挟持するようにして配置された３つ以上の前記第２の接触要素により構成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明に係るコンタクトプローブは、第２の接触端子を構成する３つ以上の第２の接触要素により第１の接触要素を囲んで挟持する構成なので、第１の接触要素を、ぶれが生じることなく所定の位置に確実に、かつ安定して支持することができる。

本発明に係るコンタクトプローブは、（５）前記第２の接触端子の前記各第２の接触要素は、内面凹状の横断面形状を有し、前記第２の接触端子は、前記第１の接触要素を囲んで挟持するようにして配置された複数の前記第２の接触要素により構成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明に係るコンタクトプローブは、内面凹状の横断面形状を有する複数の第２の接触要素により第１の接触要素を囲んで挟持する構成なので、第１の接触要素を、ぶれが生じることなく所定の位置に確実に、かつ安定して支持することができる。

本発明に係るコンタクトプローブは、（６）前記コイルばねは、線材が密着して巻かれている密巻き部と、該密巻き部よりもピッチが粗く線材が離間して巻かれている粗巻き部と、を有し、前記密巻き部は、前記複数の第２の接触要素によって前記第１の接触要素を挟持する部分を囲むように設けられていることを特徴とする。

この構成により、本発明に係るコンタクトプローブは、コイルばねにおける粗巻き部よりも弾性の強い密巻き部が、複数の第２の接触要素により第１の接触要素を挟持する部分を囲むため、第１の接触要素から第２の接触要素が離間しにくくなって確実な第１の接触要素と第２の接触要素との摩擦接触の状態を得ることができるとともに、密巻き部によって第１の接触要素の傾きを抑えることができる。

本発明に係る検査ソケットは、（７）上記本発明のコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを収納する収納部が形成された筐体と、を備えることを特徴とする。

この構成により、本発明に係る検査ソケットは、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができるとともに、検査用基板のランド等の電極に対し安定した接触状態を得ることができるコンタクトプローブを備えた検査ソケットを提供することができる。

本発明によれば、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができるとともに、検査用基板のランド等の電極に対し安定した接触状態を得ることができるコンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケットを提供することができる。

本発明に係るコンタクトプローブを備えた検査ソケットの第１の実施形態を示す図であって、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のｂ−ｂ断面図である。 図１（Ａ）のａ−ａ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブを構成する第１の接触端子および第２の接触端子を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査ソケットの使用状態を示す図であって、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のｃ−ｃ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブの変形例１を示す図であって、図１（Ａ）のａ−ａ部分に相当する横断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブの変形例２を示す図であって、図１（Ａ）のａ−ａ部分に相当する横断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るコンタクトプローブを備えた検査ソケットの使用状態を示す図であって、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のｄ−ｄ断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るコンタクトプローブを備えた検査ソケットの使用状態を示す図であって、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のｅ−ｅ断面図である。 図８（Ａ）のｆ−ｆ断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るコンタクトプローブを構成する第１の接触端子および第２の接触端子を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るコンタクトプローブの変形例を示す図であって、図８（Ａ）のｆ−ｆ部分に相当する横断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るコンタクトプローブの他の変形例を示す図であって、図８（Ａ）のｆ−ｆ部分に相当する横断面図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、構成について説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）は、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００を備えた検査ソケット２００を示している。また、図２は図１（Ａ）のａ−ａ断面を示しており、図３は第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００を構成する第１の接触端子１０および第２の接触端子２０を示している。

また、図４（Ａ）、（Ｂ）は、第１の実施形態に係る検査ソケット２００を使用している状態、すなわち、被検査体４の半田ボール５とプリント基板６のランド７とを第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００によって電気的に接続し、被検査体４の電気的特性を検査している状態を示している。ここで、半田ボール５は、本発明における第１の電極を構成し、ランド７は、本発明における第２の電極を構成する。また、被検査体４は、半導体集積回路等である。

図４に示すように、被検査体４は、検査ソケット２００の図４において上方に配置され、半田ボール５は、被検査体４の検査ソケット２００に対向する面に形成されている。また、プリント基板６は、図４において検査ソケット２００の下方に配置され、ランド７は、プリント基板６の検査ソケット２００に対向するに形成されている。プリント基板６には、図示しない電流供給回路や電圧測定回路からの配線等が接続されるようになっている。

図１に示すように、第１の実施形態に係る検査ソケット２００は、コンタクトプローブ１００と、コンタクトプローブ１００を収納する収納部３３が形成された筐体３００と、を備えている。なお、図１では１つのコンタクトプローブ１００のみを図示しているが、検査ソケット２００は、共通の筐体３００に複数のコンタクトプローブ１００を支持した構成であってもよい。

図１に示すように、筐体３００は、電気的絶縁材料で形成された第１の筐体部３１および第２の筐体部３２を有する。第１の筐体部３１と第２の筐体部３２とは、図示しないねじで固定されている。図４に示すように、第１の筐体部３１は被検査体４側に配置され、第２の筐体部３２はプリント基板６側に配置される。第１の筐体部３１には、図４において被検査体４からプリント基板６に向かう方向に沿って延びる貫通孔３１ａが形成され、第２の筐体部３２には、第１の筐体部３１の貫通孔３１ａと同心状の貫通孔３２ａが形成されている。筐体３００には、これら貫通孔３１ａ、３２ａにより、コンタクトプローブ１００が収納される収納部３３が形成されている。また、第１の筐体部３１の貫通孔３１ａの外部側、すなわち被検査体４側の開口の縁には、環状の突起部３１ｂが形成されており、第２の筐体部３２の貫通孔３２ａの外部側、すなわちプリント基板６側の開口の縁には、環状の突起部３２ｂが形成されている。

次に、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００の詳細な構成について説明する。図１に示すように、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、被検査体４の半田ボール５に接触する第１の接触端子１０と、プリント基板６のランド７に接触する第２の接触端子２０と、第１の接触端子１０と第２の接触端子２０とに係合し、第１の接触端子１０と第２の接触端子２０とを離反するように付勢する弾性体８と、を備えている。

図１および図３に示すように、第１の接触端子１０は、棒状の金属部材で形成され、被検査体４の半田ボール５と接触する第１の接触部１１ｅが設けられた１つの第１の接触要素１１によって構成されている。第１の接触要素１１は、図１および図３において上から下の方向に向かって、すなわち図４で被検査体４からプリント基板６の方向に向かって、大径部１１ａと、大径部１１ａよりも小径の中径部１１ｂと、中径部１１ｂよりも小径の小径部１１ｃとを有し、さらに大径部１１ａと中径部１１ｂとの間にフランジ部１１ｄを有する。大径部１１ａ、中径部１１ｂ、小径部１１ｃおよびフランジ部１１ｄは同心状に形成されている。また、大径部１１ａと中径部１１ｂとはほぼ同じ長さを有し、小径部１１ｃは大径部１１ａと中径部１１ｂを合わせた長さよりもやや長い長さを有する。

第１の接触要素１１は、大径部１１ａの先端に、半田ボール５に接触する第１の接触部１１ｅを有する。第１の接触部１１ｅは、周方向に形成された複数の尖った突起１１ｆを有し、第１の接触部１１ｅは、これら突起１１ｆの内側に半田ボール５が接触するように構成されている。第１の接触要素１１は、筐体３００の収納部３３に、フランジ部１１ｄが突起部３１ｂに係合可能な状態に、かつ収納部３３の延びる方向に沿って動くことができるように収納されている。

図１〜図４に示すように、第２の接触端子２０は、一対すなわち同一構成の２つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂによって構成されている。各第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、平面状の金属板で形成され、プリント基板６のランド７と接触する第２の接触部２１ｅが設けられており、第１の接触要素１１の一部に摩擦接触した状態で該第１の接触要素１１を挟持するように構成されている。これら第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、筐体３００の収納部３３に、第１の接触要素１１の小径部１１ｃを挟持するようにして配置されている。

図１および図３に示すように、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ、第１の板部２１ａと、第１の板部２１ａのプリント基板６側に形成された第１の板部２１ａよりも幅が大きい第２の板部２１ｂとを有し、さらに第１の板部２１ａと第２の板部２１ｂとの間に、第２の板部２１ｂと同程度の幅のばね係合部２１ｃを有する。また、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ、第２の板部２１ｂの先端部に、第２の板部２１ｂよりも幅が小さい先端板部２１ｄを有し、先端板部２１ｄの先端に半円弧状の第２の接触部２１ｅが形成され、さらに先端板部２１ｄと第２の板部２１ｂとの間の両側部に、段部２１ｆが形成されている。

図１および図２に示すように、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、筐体３００の収納部３３に、第１の板部２１ａを第１の筐体部３１側に向け、かつ第１の接触要素１１を挟んで平行とされ、第１の板部２１ａからばね係合部２１ｃにわたる部分が、第１の接触要素１１における小径部１１ｃの先端側の部分を挟持するようにして配置されている。また、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、筐体３００の収納部３３に、段部２１ｆが突起部３２ｂに係合可能な状態に、かつ収納部３３の延びる方向に沿って動くことができるように収納されている。図２に示すように、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの幅方向の中央部分に、第１の接触要素１１の小径部１１ｃが接触するようになっている。

図４に示す検査ソケット２００の使用状態において、第１の接触要素１１および第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、相互に摩擦接触しながら被検査体４の半田ボール５とプリント基板６のランド７に相対的に接近および離隔するように移動することができるようになっている。

図１に示すように、第１の実施形態に係る弾性体８は、第１の接触要素１１の第１の接触部１１ｅを被検査体４の半田ボール５に弾性的に押し当てるとともに、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの各第２の接触部２１ｅをプリント基板６のランド７に弾性的に押し当てるようにしたコイルばね８１によって構成されている。コイルばね８１は、巻かれた線材間のピッチがほぼ等ピッチで離間している形態を有している。

第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、コイルばね８１により第１の接触要素１１と第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂとが導通されるようになっている。これにより第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、第１の接触要素１１の第１の接触部１１ｅが接触する被検査体４の半田ボール５と、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの各第２の接触部２１ｅが接触するプリント基板６のランド７とを導通させるように構成されている。

図１に示すように、コイルばね８１は、圧縮状態で、その一端が第１の接触要素１１のフランジ部１１ｄに係合し、その他端が第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの各ばね係合部２１ｃに係合している。これによりコイルばね８１は、第１の接触要素１１における中径部１１ｂから小径部１１ｃにわたる大部分と、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの各第１の板部２１ａとを囲むように設けられている。図４に示すように、第１の接触要素１１は、コイルばね８１の付勢力でフランジ部１１ｄが第１の筐体部３１の突起部３１ｂの内部側の面に係合し、大径部１１ａが第１の筐体部３１から被検査体４に向かって突出するようになっている。また、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂは、各段部２１ｆが突起部３２ｂの内部側の端縁に係合し、第２の接触部２１ｅが第２の筐体部３２からプリント基板６に向かって突出するようになっている。

次に、作用について説明する。
上述のように構成された第１の実施形態に係る検査ソケット２００のコンタクトプローブ１００は、平面状の金属板で形成され、第１の接触端子１０の第１の接触要素１１を挟持する２つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂにより第２の接触端子２０が構成されている。このため、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂを製造する際、円筒状部を有する従来の第２の接触端子のように穴あけ加工が不要であり、例えば製造コストが比較的安価なプレス加工やエッチング加工等の加工技術を用いて容易に製造することができ、その結果、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。また、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、２つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂによって第２の接触端子２０が構成されるので、第２の接触端子２０が簡素な構成となり、この点からも、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。

また、第１の実施形態に係るコンタクトプローブ１００の第２の接触端子２０は、２つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂを有しているので、プリント基板６のランド７に接触する第２の接触部２１ｅを２つ有している。このため、例えば一方の第２の接触要素２１Ａの第２の接触部２１ｅとランド７との間に絶縁性の異物が挟まり、これに起因してその第２の接触部２１ｅが不安定な状態でランド７に接触する状況が生じても、他方、すなわち第２の接触要素２１Ｂの第２の接触部２１ｅをランド７に確実に接触させることができるので、ランド７に対し安定した接触状態を得ることができる。

次に、第１の実施形態の変形例について説明する。
以下に説明する変形例は、上述の第１の実施形態における第２の接触端子２０を構成する第２の接触要素が上述の第１の実施形態と相違するものであり、したがって、以下の説明では上述の第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、上述の第１の実施形態との相違点のみを説明する。

（変形例１）
変形例１について、図５を用いて説明する。上述の第１の実施形態における第２の接触端子２０は、平面状の金属板からなる２つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂにより構成されていたが、変形例１の第２の接触端子２０は、第１の接触要素１１を囲んで挟持するようにして配置された平面状の金属板からなる３つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃにより構成されている。第２の接触要素２１Ｃは、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂと同一の構成である。すなわち変形例１の第２の接触端子２０は、上述の第１の実施形態の第２の接触端子２０に、第２の接触要素２１Ｃを追加して構成されたものである。

図５に示すように、変形例１では、３つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが平面視正三角形状になるように配置され、これら第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの幅方向の中央部分に、第１の接触要素１１の小径部１１ｃが接触するようになっている。

変形例１は、第２の接触端子２０を構成する３つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃにより第１の接触要素１１を囲んで挟持する構成なので、第１の接触要素１１を、ぶれが生じることなく所定の位置に確実に、かつ安定して支持することができる。

なお、前述の変形例１に係る第２の接触端子２０は、平面状の金属板からなる３つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃで構成されているが、本発明に係るコンタクトプローブの第２の接触端子は、４つ、あるいはこれ以上の数の平面状の金属板からなる第２の接触要素により第１の接触要素１１を囲んで挟持する構成であってもよい。

（変形例２）
変形例２について、図６を用いて説明する。変形例２における第２の接触端子２０は、内面凹状の横断面形状を有し、第１の接触要素１１を囲んで挟持するようにして配置された２つの第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂにより構成されている。変形例２の第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂは、上述の第１の実施形態の第２の接触要素２１Ａを、幅方向中央の中心線を折り曲げ線として直角に近い角度に折り曲げ加工して形成することができるものであり、横断面が山型の形状を有する。すなわち変形例２の第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂは、上述の第１の実施形態の第２の接触要素２１Ａと同様に、図示は省略するが第１の板部２１ａ、第２の板部２１ｂ、ばね係合部２１ｃ、先端板部２１ｄ、段部２１ｆを有し、その先端に、プリント基板６のランド７に接触する第２の接触部２１ｅを有する。

図６に示すように、変形例２では、２つの第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂが、谷側である内側を対向させて第１の接触要素１１を囲んで挟持するようにして配置されている。また、第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂは、それぞれ、外面側の屈曲部の頂部と外面側の両側縁とが、コイルばね８１の内周面に当接するようになっている。

変形例２は、内面凹状の横断面形状を有する２つの第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂにより第１の接触要素１１を囲んで挟持する構成なので、第１の接触要素１１を、ぶれが生じることなく所定の位置に確実に、かつ安定して支持することができる。

なお、前述の変形例２に係る第２の接触要素２３Ａ、２３Ｂは山型の横断面形状を有しているが、本発明に係る内面凹状の横断面形状を有する第２の接触要素としては、山型の横断面形状を有するものに限らず、少なくとも第１の接触要素を挟持する内面が凹状の横断面形状を有するものであれば、横断面形状はいかなるものであってもよい。

（第２の実施形態）
次に、図７により第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、上述の第１の実施形態におけるコイルばね８１の形態を変えたものであり、その他の構成は同様であるため、以下の説明では上述の第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、上述の第１の実施形態との相違点のみを説明する。

上述の第１の実施形態におけるコイルばね８１は、巻かれた線材間のピッチがほぼ等ピッチで離間しているものであったが、図７に示すように第２の実施形態に係るコイルばね８１は、線材が密着して巻かれている密巻き部８１ａと、密巻き部８１ａよりもピッチが粗く線材が離間して巻かれている粗巻き部８１ｂと、を有する。粗巻き部８１ｂは、第１の接触要素１１における第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂに挟持されていない部分の周囲に設けられ、密巻き部８１ａは、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの各第１の板部２１ａの周囲、すなわち第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂが第１の接触要素１１の小径部１１ｃを挟持する部分を囲むように設けられている。第２の実施形態に係る第２の接触端子２０は、コイルばね８１の密巻き部８１ａの内周面に、第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂの外面側の側縁が当接するように配置されている。

第２の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、コイルばね８１における粗巻き部８１ｂよりも弾性の強い密巻き部８１ａが、２つの第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂにより第１の接触要素１１を挟持する部分を囲む構成を有する。このため、第２の実施形態に係るコンタクトプローブ１００では、第１の接触要素１１から第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂが離間しにくくなって確実な第１の接触要素１１と第２の接触要素２１Ａ、２１Ｂとの摩擦接触の状態を得ることができるとともに、密巻き部８１ａによって第１の接触要素１１の傾きを抑えることができる。

なお、第２の実施形態に係るコイルばね８１は、密巻き部８１ａと粗巻き部８１ｂとを一体に構成したものであるが、密巻き部８１ａに代わる密巻きばねと、粗巻き部８１ｂに代わる粗巻きばねとによる２体構成としてもよい。

（第３の実施形態）
次に、図８〜図１２により本発明の第３の実施形態について説明する。
以下に説明する第３の実施形態は、上述した第１および第２の実施形態に係るコンタクトプローブ１００における第１の接触端子１０と第２の接触端子２０の接触対象を逆にしたものであり、したがって、以下の説明では上述の第１および第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、上述の第１および第２の実施形態との相違点のみを説明する。

図８（Ａ）、（Ｂ）は、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００を備えた検査ソケット２００を示している。また、図９は図８（Ａ）のｆ−ｆ断面を示しており、図１０は第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００を構成する第１の接触端子１０および第２の接触端子２０を示している。

第３の実施形態においては、被検査体４には上述の第１および第２の実施形態における半田ボール５に代えて板状の電極パッド５Ｂが設けられている。また、プリント基板６には第１および第２の実施形態と同様にランド７Ｂが設けられている。上述の第１および第２の実施形態に係るコンタクトプローブ１００においては、第１の接触端子１０が被検査体４の半田ボール５に接触するように構成され、第２の接触端子２０がプリント基板６のランド７に接触するように構成されているが、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００においては、第１の接触端子１０がプリント基板６のランド７Ｂに接触するように構成され、第２の接触端子２０が被検査体４の電極パッド５Ｂに接触するように構成されている。第３の実施形態では、ランド７Ｂが本発明における第１の電極を構成し、電極パッド５Ｂが本発明における第２の電極を構成する。

図８および図１０に示すように、第３の実施形態に係る第１の接触端子１０は、棒状の金属部材で形成され、プリント基板６のランド７Ｂと接触する第１の接触部１１０ｅが設けられた１つの第１の接触要素１１０によって構成されている。第１の接触要素１１０は、プリント基板６から被検査体４の方向に向かって、大径部１１０ａと、大径部１１０ａよりも小径の中径部１１０ｂと、中径部１１０ｂよりも小径の小径部１１０ｃとを有し、さらに大径部１１０ａと中径部１１０ｂとの間にフランジ部１１０ｄを有する。大径部１１０ａ、中径部１１０ｂ、小径部１１０ｃおよびフランジ部１１０ｄは同心状に形成されている。また、中径部１１０ｂは大径部１１０ａの２倍程度の長さを有し、小径部１１０ｃは大径部１１０ａと中径部１１０ｂとを合わせた長さよりもやや長い長さを有する。

第１の接触要素１１０は、大径部１１０ａの先端に、ランド７Ｂに接触する第１の接触部１１０ｅを有する。図８に示すように、大径部１１０ａにおけるランド７Ｂ側の先端部は円錐状に形成され、その先端に第１の接触部１１０ｅが形成されている。第１の接触要素１１０は、筐体３００の収納部３３に、フランジ部１１０ｄが突起部３２ｂに係合可能な状態に、かつ収納部３３の延びる方向に沿って動くことができるように収納されている。

図８および図１０に示すように、第３の実施形態に係る第２の接触端子２０は、一対すなわち同一構成の２つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂによって構成されている。各第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、平面状の金属板で形成され、被検査体４の電極パッド５Ｂと接触する第２の接触部２１０ｅが設けられており、第１の接触要素１１０の一部に摩擦接触した状態で該第１の接触要素１１０を挟持するように構成されている。これら第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、筐体３００の収納部３３に、第１の接触要素１１０の小径部１１０ｃを挟持するようにして配置されている。

図８および図１０に示すように、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、それぞれ、第１の板部２１０ａと、第１の板部２１０ａの被検査体４側に形成された第１の板部２１０ａよりも幅が大きい第２の板部２１０ｂとを有し、さらに第１の板部２１０ａと第２の板部２１０ｂとの間に、第２の板部２１０ｂと同程度の幅のばね係合部２１０ｃを有する。また、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、それぞれ、第２の板部２１０ｂの先端部に、第２の板部２１０ｂよりも幅が小さい先端板部２１０ｄを有し、先端板部２１０ｄの先端に、第２の接触部２１０ｅが形成され、さらに先端板部２１０ｄと第２の板部２１０ｂとの間の両側部に、段部２１０ｆが形成されている。第２の接触部２１０ｅは、２つの尖った突起２１０ｇを有し、第２の接触部２１０ｅは、これら突起２１０ｇに電極パッド５Ｂが接触するように構成されている。

図８に示すように、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、筐体３００の収納部３３に、第１の板部２１０ａを第２の筐体部３２側に向け、かつ第１の接触要素１１０を挟んで平行とされ、第１の板部２１０ａからばね係合部２１０ｃにわたる部分が、第１の接触要素１１０における小径部１１０ｃの先端側の部分を挟持するようにして配置されている。また、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、筐体３００の収納部３３に、段部２１０ｆが突起部３１ｂに係合可能な状態に、かつ収納部３３の延びる方向に沿って動くことができるように収納されている。図９に示すように、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの幅方向の中央部分に、第１の接触要素１１０の小径部１１０ｃが接触するようになっている。

図８に示す検査ソケット２００の使用状態において、第３の実施形態に係る第１の接触要素１１０および第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂは、相互に摩擦接触しながらプリント基板６のランド７Ｂと被検査体４の電極パッド５Ｂとに相対的に接近および離隔するように移動することができるようになっている。

図８に示すように、第３の実施形態に係る弾性体８を構成するコイルばね８１は、第１の接触要素１１０の第１の接触部１１０ｅをプリント基板６のランド７Ｂに弾性的に押し当てるとともに、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの各第２の接触部２１０ｅを被検査体４の電極パッド５Ｂに弾性的に押し当てるように構成されている。

第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、コイルばね８１により第１の接触要素１１０と第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂとが導通されるようになっている。これにより第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、第１の接触要素１１０の第１の接触部１１０ｅが接触するプリント基板６のランド７Ｂと、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの各第２の接触部２１０ｅが接触する被検査体４の電極パッド５Ｂとを導通させるように構成されている。

図８に示すように、コイルばね８１は、圧縮状態で、その一端が第１の接触要素１１０のフランジ部１１０ｄに係合し、その他端が第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの各ばね係合部２１０ｃに係合している。これによりコイルばね８１は、第１の接触要素１１０における中径部１１０ｂから小径部１１０ｃにわたる大部分と、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの各第１の板部２１０ａとを囲むように設けられている。

図８に示すように、第３の実施形態に係るコイルばね８１は、上述の第２の実施形態と同様に、線材が密着して巻かれている密巻き部８１ａと、密巻き部８１ａよりもピッチが粗く線材が離間して巻かれている粗巻き部８１ｂと、を有する。第３の実施形態では、粗巻き部８１ｂは、第１の接触要素１１０における第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂに挟持されていない部分の周囲に設けられ、密巻き部８１ａは、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの各第１の板部２１０ａの周囲に設けられている。図９に示すように、第３の実施形態に係る第２の接触端子２０は、コイルばね８１の密巻き部８１ａの内周面に、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂの外面側の側縁が当接するように配置されている。

なお、コイルばね８１は、密巻き部８１ａと粗巻き部８１ｂとを一体に構成したものであるが、密巻き部８１ａに代わる密巻きばねと、粗巻き部８１ｂに代わる粗巻きばねとによる２体構成としてもよい。

次に、作用について説明する。
上述の第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、平面状の金属板で形成され、第１の接触端子１０の第１の接触要素１１０を挟持する２つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂにより第２の接触端子２０が構成されている。このため、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂを製造する際、穴あけ加工等が不要であり、例えば製造コストが比較的安価なプレス加工やエッチング加工等の加工技術を用いて容易に製造することができる。このため、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。また、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、２つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂによって第２の接触端子２０が構成されるので、第２の接触端子２０が簡素な構成となり、この点からも、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができる。

また、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００の第２の接触端子２０は、２つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂを有しているので、被検査体４の電極パッド５Ｂに接触する第２の接触部２１０ｅを２つ有している。このため、例えば一方の第２の接触要素２１０Ａの第２の接触部２１０ｅと電極パッド５Ｂとの間に絶縁性の異物が挟まり、これに起因してその第２の接触部２１０ｅが不安定な状態で電極パッド５Ｂに接触する状況が生じても、他方、すなわち第２の接触要素２１０Ｂの第２の接触部２１０ｅを電極パッド５Ｂに確実に接触させることができるので、電極パッド５Ｂに対し安定した接触状態を得ることができる。

また、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００は、コイルばね８１における粗巻き部８１ｂよりも弾性の強い密巻き部８１ａが、２つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂにより第１の接触要素１１０を挟持する部分を囲む構成を有する。このため、第３の実施形態に係るコンタクトプローブ１００では、第１の接触要素１１０から第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂが離間しにくくなって確実な第１の接触要素１１０と第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂとの摩擦接触の状態を得ることができるとともに、密巻き部８１ａによって第１の接触要素１１０の傾きを抑えることができる。

（変形例）
第３の実施形態においても、上述した第１の実施形態の変形例１、２を同様に適用することができる。すなわち、図１１に示すように、第３の実施形態では、平面視正三角形状になるように配置した平面状の金属板からなる３つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃにより第１の接触要素１１０の小径部１１０ｃを挟持した構成とすることができる。第２の接触要素２１０Ｃは、第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂと同一の構成である。

図１１に示す変形例では、第２の接触端子２０を構成する３つの第２の接触要素２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃにより第１の接触要素１１０を囲んで挟持する構成なので、第１の接触要素１１０を、ぶれが生じることなく所定の位置に確実に、かつ安定して支持することができる。

また、図１２に示すように、第３の実施形態では、横断面が山型の形状を有し、谷側である内側を対向させて配置した２つの第２の接触要素２３０Ａ、２３０Ｂにより第１の接触要素１１０の小径部１１０ｃを挟持した構成とすることができる。第２の接触要素２３０Ａ、２３０Ｂは、上述の第３の実施形態の第２の接触要素２１０Ａを、幅方向中央の中心線を折り曲げ線として直角に近い角度に折り曲げ加工して形成することができるものであり、第２の接触要素２１０Ａと同様に、図示は省略するが第１の板部２１０ａ、第２の板部２１０ｂ、ばね係合部２１０ｃ、先端板部２１０ｄ、段部２１０ｆを有し、その先端に、被検査体４の電極パッド５Ｂに接触する２つの突起２１０ｇを備えた第２の接触部２１０ｅを有する。

図１２に示す変形例では、内面凹状の横断面形状を有する２つの第２の接触要素２３０Ａ、２３０Ｂにより第１の接触要素１１０を囲んで挟持する構成なので、第１の接触要素１１０を、ぶれが生じることなく所定の位置に確実に、かつ安定して支持することができる。

本発明に係るコンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケットは、大量生産に容易に対応可能であり、製造コストを低減することができるとともに、検査用基板のランド等の電極に対し安定した接触状態を得ることができるため、半導体集積回路等の電気的特性を検査するに使用するコンタクトプローブおよびそれを備えた検査ソケットとして有用である。

５ 半田ボール（第１の電極）
５Ｂ 電極パッド（第２の電極）
７ ランド（第２の電極）
７Ｂ ランド（第１の電極）
８ 弾性体
１０ 第１の接触端子
１１ 第１の接触要素
１１ｅ 第１の接触部
２０ 第２の接触端子
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２３Ａ、２３Ｂ 第２の接触要素
２１ｅ 第２の接触部
３３ 収納部
８１ コイルばね
８１ａ 密巻き部
８１ｂ 粗巻き部
１００ コンタクトプローブ
１１０ 第１の接触要素
２００ 検査ソケット
２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２３０Ａ、２３０Ｂ 第２の接触要素
３００ 筐体

Claims (7)

1. 第１の電極と第２の電極とを電気的に接続するコンタクトプローブであって、
   前記第１の電極に接触する第１の接触端子と、
   前記第２の電極に接触する第２の接触端子と、
   前記第１の接触端子と前記第２の接触端子とに係合し、前記第１の接触端子と前記第２の接触端子とを離反するように付勢する弾性体と、を備え、
   前記第１の接触端子は、棒状の金属部材で形成され、前記第１の電極と接触する第１の接触部が設けられた第１の接触要素によって構成され、
   前記第２の接触端子は、板状の金属部材で形成され、前記第２の電極と接触する第２の接触部が設けられ、前記第１の接触要素の一部に摩擦接触した状態で該第１の接触要素を挟持する複数の第２の接触要素によって構成され、
   前記第１の接触要素および前記第２の接触要素は、相互に摩擦接触しながら前記第１の電極と前記第２の電極に相対的に接近および離隔するように移動することができ、
   前記弾性体は、前記第１の接触要素および前記第２の接触要素の少なくとも一部を囲むように設けられ、前記第１の接触要素の前記第１の接触部を前記第１の電極に弾性的に押し当てるとともに、前記第２の接触要素の前記第２の接触部を前記第２の電極に弾性的に押し当てるようにしたコイルばねによって構成されていることを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 前記第２の接触端子の前記各第２の接触要素は、平面状の金属板で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
3. 前記第２の接触端子は、前記第１の接触要素を挟持するようにして配置された２つの前記第２の接触要素により構成されていることを特徴とする請求項２に記載のコンタクトプローブ。
4. 前記第２の接触端子は、前記第１の接触要素を囲んで挟持するようにして配置された３つ以上の前記第２の接触要素により構成されていることを特徴とする請求項２に記載のコンタクトプローブ。
5. 前記第２の接触端子の前記各第２の接触要素は、内面凹状の横断面形状を有し、
   前記第２の接触端子は、前記第１の接触要素を囲んで挟持するようにして配置された複数の前記第２の接触要素により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
6. 前記コイルばねは、線材が密着して巻かれている密巻き部と、該密巻き部よりもピッチが粗く線材が離間して巻かれている粗巻き部と、を有し、前記密巻き部は、前記複数の第２の接触要素によって前記第１の接触要素を挟持する部分を囲むように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のコンタクトプローブと、
   前記コンタクトプローブを収納する収納部が形成された筐体と、
   を備えることを特徴とする検査ソケット。

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