JP2002031648A - コンタクトプローブ及びその製造方法 - Google Patents
コンタクトプローブ及びその製造方法Info
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Abstract
させることができると共に、容易かつ安価に製造するこ
とが可能なコンタクトプローブの提供を目的とする。 【解決手段】 筒状をなす保持体2と、この保持体2内
の両端部に設けた一対の接触部3,4と、保持体2内に
収納されると共に前記一対の接触部3,4の間に介在さ
せたばね体5とを備え、接触部3,4のうち少なくとも
一方の接触部を保持体に対して移動可能な可動接触部と
すると共に、前記可動接触部の一部を前記ばね体の付勢
力によって常には外方へと突出させるようにする。そし
て、前記ばね体5は、一対の接触部3,4のうち少なく
とも一方の接触部に一体成形された弾性構造体5Aによ
り構成する。
Description
ブ及びその製造方法に関し、特にIC素子などの検査に
用いるプローブ及びその製造方法に関する。
能な表面実装型のIC素子として、現在、BGA(Ball
Grid Array)型IC素子が用いられているが、このよ
うなIC素子の検査工程に用いられる検査装置では、検
査対象となるIC素子を着脱可能に保持する装着部にお
いて、IC素子の一面から突出する外部端子としての金
属バンプに接離可能に接触するプローブを多数立設した
ものが用いられている。
金属バンプに対し適当な接触圧を安定して確保する必要
がある。ところが、金属バンプのIC素子表面からの突
出量は必ずしも一様ではなく、多少のばらつきが存在す
る。そこで、こうしたばらつきを吸収しつつ適正な接触
圧が得られるようにするため、従来よりこの種のプロー
ブには、図12に示すような弾性的に伸縮可能な構造が
採られている。
ブPは、上下両端に開口部を有する円筒状のスリーブP
1と、このスリーブP1の各開口部からそれぞれ出没可
能に設けられた一対の接触部P2,P3と、両接触部P
1,P2に突設された両つば部P1aとP2aとの間に
弾装した金属製のコイルばねP4とを有するものとなっ
ている。
査装置の装着部を構成する所定の保持体に多数本立設支
持され、その一方の接触部は保持体から上方へと突出
し、他方の接触部は検査装置に内蔵される所定の装置基
板に接続されている。
触部の端部を接触させることでICから一方の接触部、
コイルばね及び接触部を経て装置基板に至る導通路が形
成され、検査可能状態となる。この際、検査対象となる
IC基板を前記コンタクトプローブに押し当て、コイル
ばねを縮小させた状態でコンタクトプローブとIC基板
のバンプとの接触を行なえば、IC素子のバンプの高さ
に多少のばらつきが生じていたとしてもこれをプローブ
の伸縮量で吸収することができ、全てのコンタクトプロ
ーブを各バンプに適正な圧力をもって接触させることが
できる。
来のコンタクトプローブにあっては、スリーブP1と、
2本の接触部P2,P3と、両接触部P2,P3の間に
弾装されるコイルばねP4の合計4部材を要すると共
に、各部品は個々に独立して製造する必要があるため部
品コストが高く、しかもそれら部品の組み立て工程は全
て人手による複雑な作業となっていたため、その製造に
は多くの時間を要し、高価なものとなっていた。
たもので、被検出対象に対し適正な接触圧をもって接触
させることができると共に、容易かつ安価に製造するこ
とが可能なコンタクトプローブの提供を目的とする。
め、本発明は以下のような構成を有するものとする。
なす保持体と、この保持体の両端部に挿入された一対の
接触部と、前記保持体内に収納されると共に前記一対の
接触部の間に介在させたばね体とを備え、前記接触部の
うち少なくとも一方の接触部を保持体に移動可能に保持
される可動接触部とすると共に、前記可動接触部の一部
を前記ばね体の付勢力によって常には外方へと突出させ
るようにしたコンタクトプローブにおいて、前記ばね体
を、前記一対の接触部のうち少なくとも一方の接触部に
一体成形した弾性構造部により構成することを特徴とす
るものである。
明において、前記ばね体を前記一対の接触部の間に一体
形成したものである。
記載の発明において、前記一対の接触部が、いずれも保
持体に対して移動可能な可動接触部であることを特徴と
するものである。
記載の発明において、前記一対の接触部のうち、一方の
接触部が保持体に対して移動可能な可動接触部であり、
他方の接触部が保持体に対して固定される固定接触部で
あることを特徴とするものである。
いずれか記載の発明において、前記ばね体が、前記一対
の接触部のうち、可動接触部に一体形成されていること
を特徴とするものである。
いずれか記載の発明において、前記ばね体が、前記一対
の接触部のうち、固定接触部に一体形成されていること
を特徴とするものである。
いずれか記載の発明において、前記一対の接触部及び弾
性構造部が導体からなり、固定接触部が前記導体と電気
的に絶縁される絶縁構造をなすことを特徴とするもので
ある。
いずれか記載の発明において、前記ばね体が、所定の平
面に沿って波状に屈曲する線状部分を、円筒状の曲面に
沿って湾曲させてなる弾性構造体によって構成されるこ
とを特徴とするものである。
属板に打ち抜き加工を施すことにより一対の平板部とこ
の一対の平板部を連結する波形に屈曲した線状部とを形
成すると共に、前記平板部及び線状部分を円柱状の周面
形状に沿ってプレス成形加工とを施すことにより、前記
平板部を円筒状をなす接触部とし、かつ前記線状部分を
円周方向に沿って不連続な線輪形状をなすばね体として
一体に構成し、前記接触部及びばね体を円筒状の保持体
に収納することを特徴とするコンタクトプローブの製造
方法である。
照して説明する。
コンタクトプローブ1の外観構成を示す斜視図、図2は
同コンタクトプローブの縦断側面図である。
コンタクトプローブ1は、両端面1a,1bにその端面
形状より小径の開口部1a1,1b1をそれぞれ形成し
てなる円筒状のスリーブ2(保持体)と、一部がこのス
リーブの各開口部1a1,1b1から突出するよう挿入
された一対の接触部3,4とによりその外殻が形成され
る。
1b1から出没可能な円筒状の小径部3a,4aと、こ
の小径部3a,4aより大であり、かつスリーブ2の内
径より若干小なる外径を有する円筒状の大径部3b,4
bとで形成されている。このため、前記両接触部3,4
は、前記スリーブ2に対して出没可能に挿入される一
方、大径部3b,4bと各端面1a,1bとの当接によ
って外方への抜脱が阻止されるようになっている。
触部3,4の間においてばね体5が介在している。この
ばね体5は、後述の製造工程によって前記スリーブ2と
一体成形されたものとなっており、スリーブ2及びばね
体5を形成する素材としては、弾性変形可能な導体(金
属)が用いられ、このばね体5の弾性力によって前記両
接触部3,4はスリーブ2の外方へと付勢され、常には
前記大径部3b,4bの端面が前記両端面1a,1bに
圧接し、小径部3a,4aが開口部1a1,1b1から
最大に突出した状態となる。
よれば、スリーブ2の両端から突出する各接触部3,4
の小径部3a,4aをスリーブ2の内方へ向けて加圧、
解放することによりばね体5が伸縮するため、各接触部
3,4は往復移動し、コンタクトプローブ1の全長が変
化する。
トプローブ1の製造方法を図3ないし図8に基づき説明
する。
接触部3,4、ばね体5、及びスリーブ2は、いずれも
図3に示すようにロール状に捲回された帯状金属板Mを
素材としている。この帯状金属板は、製造ラインに設備
された図外の送給装置によって所定のプレス加工工程へ
と繰り出され、ここで予め設定されているポンチ及びダ
イによって図4に示すような打ち抜き加工が順次繰り返
される。ここで、図4中、3A,4A及び5Aは、前記
接触部3,4及びばね体5の成形加工前の部分を、2A
はスリーブ2の成形加工前の部分(弾性構造体)をそれ
ぞれ示しており、前記3A,4A及び5Aからなる複合
部分11Aと前記スリーブの加工前の部分2Aとは交互
に形成されてゆく。
部分11Aと、スリーブの加工前の部分2Aとは、それ
ぞれ図5に示すように単一の半製品として帯状金属板の
他の部分から切り離される。
の成形加工前の部分3A,4Aは、外側に位置する狭幅
部3Aa,4Aaとこれより内側に位置する拡幅部3A
b,4Abとからなり、両拡幅部3Aaの間には、ばね
体5の加工前の部分5Aが、波状に屈曲した線状部分
(弾性構造体)によって形成されている。
ブ2の加工前の部分2Aは長方形形状をなし、その長手
方向における寸法T2は、図5に示す半製品の両拡幅部
3Ab,4Abの外端部の間の距離間隔T1以下に設定
され、さらにこのスリーブ2の幅T5は、前記拡幅部3
Ab,4Abの幅T3より幅広に設定されている。
品は、第2のプレス加工工程において、図7(a)に示
す円柱状の成形ピン40の外周面に沿って捲きつけるよ
うプレス加工され(図7(c)参照)、前記拡幅部3A
b,4Abは前記大径部3b,4bとなり、狭幅部3A
a,4Aaは前記小径部3a,4aとなる一方、平面に
沿って波形形状をなしていた前記線状部は成形ピン40
の外周面に沿って湾曲し、最終的に図8(a)に示すよ
うな立体形状をなすばね体(弾性構造部)となる。これ
により、両接触部3,4とばね体5との同時成形が完了
する。
5の一体成形品11の周囲に沿って、スリーブ2の半製
品2Aを円筒状にプレス加工する。この際、円筒状に形
成されたスリーブ2の両端部は、内方へと絞り込まれ、
その開口部は前記小径部3a,4aと略同径かこれより
僅かに大きく、しかも大径部3b,4bより小さい径を
有する開口部となる。このため、一対の接触部3,4は
スリーブ2内で移動可能に収納され、かつ接触部3,4
の大径部3b,4bの外端が常にはばね体5によってス
リーブ2の両端に圧接する、伸縮可能なコンタクトプロ
ーブ1が形成される。
一例として前述のBGA型IC素子の検査装置に適用し
た場合を図8ないし図11に基づき説明する。なお、図
8は前記検査装置において被検査対象であるIC素子を
装着する装着部を、図9は図8に示した装着部を検査装
置の装置基板に装着した状態をそれぞれ示している。
な底面形状をなす第1基板22と、この第1基板22上
にガイドピン23に沿って上下に移動可能に設けられた
第2基板24とを備えており、第2基板24は第1基板
22との間に弾装された付勢コイルばね25によって上
方へと付勢され、常には前記ガイドピン23の頭部に圧
接し、第1基板22の上面から浮上した状態に保持され
るようになっている。
タクトプローブ1が多数本マトリクス状に立設され、そ
の一方の接触部3は、前記第1基板22の上面から突出
可能となっており、また、他方の接触部4は第1基板2
2下面から突出可能となっている(図8(b)参照)。
また、前記第2基板24には、各コンタクトプローブ1
の一方の接触部3を挿入させ得る貫通孔24aがマトリ
クス状に多数形成されている。なお、図8及び図9にお
いて、27は前記装着部21に載置されたIC素子を上
方から押圧するための押圧板であり、検査装置に昇降可
能に保持されている。
すように検査装置の装置基板31上に載置・固定され、
下方の接触部4が装置基板31の所定の導通部に圧接し
所定の電気的接続状態が得られる。
子の検査時には、前記第2基板24に形成した貫通孔2
4aにIC素子100の各バンプ101を挿入し(図1
0(a)参照)、さらにIC素子100を押圧板27に
よって第2基板24と共にコイルばね25の付勢力に抗
して下方へと押し下げる。これにより、前記貫通孔24
a内に挿入されているバンプ101は、同貫通孔24a
内に挿入されているコンタクトプローブ1の接触部に接
触しつつその接触部3をスリーブ2内に押し込む。この
ときの接触部の移動ストロークは、前記バンプ101の
適正突出量より大きく設定されているため、例え、バン
プ101の突出量にばらつきが生じていたとしても、全
てのバンプを接触部に確実に接触させることができる。
よって、IC素子100と装置基板31との間には、バ
ンプ101から接触部3、ばね体5、スリーブ2、及び
接触部4を介して装置基板31に至る導通路が確実に形
成され、検査可能な状態となる。
トプローブ1の両端に位置する接触部3,4をスリーブ
2に対して移動させ得る可動接触部としたが、その使用
形態によっては、一方の接触部をスリーブに固定しても
良く、さらには、スリーブに固定すべき接触部を他方の
接触部とは一体に形成せず、スリーブと一体に形成して
も良い。
部とを一体形成する場合を例にとり説明したが、スリー
ブとしては、予め円筒状に形成されている部材を用いて
も良く、さらには、スリーブを絶縁体によって構成する
ことも可能である。
は、BGA型IC素子の検査装置以外の検査、例えば回
路基板の検査などに適用することも可能であり、特に上
記実施形態に限定されるものではない。
保持体の両端部に設けた接触部のうち、少なくとも一方
の接触部を保持体に対して移動可能な可動接触部とする
と共に、前記可動接触部の一部を前記ばね体の付勢力に
よって常には保持体より外方へと突出させるようにし、
かつ前記ばね体を、前記一対の接触部のうち少なくとも
一方の接触部に一体成形された弾性構造部として構成す
るようにしたため、被検出対象に対し適正な接触圧をも
って接触部を接触させることができ、良好な検出性能を
得ることができると共に、安価かつ容易に製造すること
が可能になる。
工を施すことにより一対の平板部とこの一対の平板部を
連結する波形に屈曲した線状部分とを形成すると共に、
前記平板部及び線状部分を円柱状の周面形状に沿ってプ
レス成形加工を施すことにより、前記平板部を円筒状を
なす接触部とし、かつ前記線状部分を円周方向に沿って
不連続な線輪形状をなすばね体によって一体に構成し、
前記接触部及びばね体を円筒状の保持体に収納するよう
にすれば、同一の素材から極めて容易に構成することが
できるため、コンタクトプローブの製造コストを、より
一層低減することができる。
を示す斜視図である。
る金属板の供給方式を示す説明斜視図である。
を示す説明平面図である。
平面図である。
ある。
形ピンを示す斜視図、(b)は図5に示した半製品の加
工状態を示す説明斜視図、(c)は同図(a)に示した
ピンの周面に沿って同図(b)に示した半製品にプレス
加工を施す状態を示す説明斜視図である。
を適用したIC素子検査装置の装着部を示す図で、
(a)は平面図を、(b)は側面図をそれぞれ示す。
説明縦断側面図である。
(a)は側面図、(b)は分解斜視図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 筒状をなす保持体と、この保持体の両端
部に設けた一対の接触部と、前記保持体内に収納される
と共に前記一対の接触部の間に介在させたばね体とを備
え、 前記接触部のうち少なくとも一方の接触部を保持体に対
して移動可能な可動接触部とすると共に、前記可動接触
部の一部を前記ばね体の付勢力によって常には外方へと
突出させるようにしたコンタクトプローブにおいて、 前記ばね体を、前記一対の接触部のうち少なくとも一方
の接触部に一体成形した弾性構造部により構成すること
を特徴とするコンタクトプローブ。 - 【請求項2】 前記ばね体は、前記一対の接触部の間に
一体形成されていることを特徴とする請求項1記載のコ
ンタクトプローブ。 - 【請求項3】 前記一対の接触部は、いずれも保持体に
対して移動可能な可動接触部であることを特徴とする請
求項1または2記載のコンタクトプローブ。 - 【請求項4】 前記一対の接触部のうち、一方の接触部
が保持体に対して移動可能な可動接触部であり、他方の
接触部が保持体に対して固定される固定接触部であるこ
とを特徴とする請求項1または2記載のコンタクトプロ
ーブ。 - 【請求項5】 前記ばね体は、前記一対の接触部のう
ち、可動接触部に一体形成されていることを特徴とする
請求項1ないし4いずれか記載のコンタクトプローブ。 - 【請求項6】 前記ばね体は、前記一対の接触部のう
ち、固定接触部に一体形成されていることを特徴とする
請求項1ないし4いずれか記載のコンタクトプローブ。 - 【請求項7】 前記一対の接触部及び弾性構造部は導体
からなり、前記保持体は前記導体と電気的に絶縁される
絶縁構造をなすことを特徴とする請求項1ないし6いず
れか記載のコンタクトプローブ。 - 【請求項8】 前記ばね体を、所定の平面に沿って波状
に屈曲する線状部分を、円筒状の曲面に沿って湾曲させ
てなる弾性構造体によって構成することを特徴とする請
求項1ないし6いずれか記載のコンタクトプローブ。 - 【請求項9】 平板形状をなす金属板に打ち抜き加工を
施すことにより一対の平板部とこの一対の平板部を連結
する波形に屈曲した線状部とを形成すると共に、前記平
板部及び線状部分を円柱状の周面形状に沿ってプレス成
形加工を施すことにより、前記平板部を円筒状をなす接
触部とし、かつ前記線状部分を円周方向に沿って不連続
な線輪形状をなすばね体として一体に構成し、前記接触
部及びばね体を円筒状の保持体に収納することを特徴と
するコンタクトプローブの製造方法。
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