JP2003254995A - コンタクトプローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 削りかすが先端部に付着する量を低減し、被
測定面に形成するキズを軽減できるコンタクトプローブ
を提供する。 【解決手段】 コンタクトプローブは、被測定面に接触
させるための先端部１と、支持および電気的接続を行な
うための支持部３と、上記先端部を上記支持部に接続す
るスプリング部２とを備える。先端部１は、被測定物に
面接触するために設けられた平坦面１０と、上記平坦面
を挟んで設けられた第１傾斜面１１および第２傾斜面１
２とを有する。第１傾斜面１１は、コンタクトプローブ
を被測定面に押し当てたときにスプリング部に生じる弾
性変形によって平坦面１０が被測定面に当接したまま変
位する側の斜面であって、角部１３の曲率半径より、角
部１４の曲率半径の方が大きくなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
表示装置などの電気検査を行なうためのコンタクトプロ
ーブに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板や液晶表示装置などに形成さ
れた回路の検査は、一般に、多数のコンタクトプローブ
を備えた検査装置を用いて行われている。このコンタク
トプローブの１本１本の構造としては、従来は、ＬＩＧ
Ａ（Lithographie Galvanoformung Abformung）法によ
って形成可能なものが提案されている。これは、たとえ
ば、特願２０００−１６４４０７号（整理番号１０００
４６２）に説明されているように一定パターンのマスク
を用いて、リソグラフィとメッキによって形成するもの
である。

【０００３】ＬＩＧＡ法によって形成するコンタクトプ
ローブの形状としては、たとえば、図１２、図１３にそ
れぞれ示すようなものが考えられていた。これらのコン
タクトプローブは、それぞれ、被測定面２０に接触させ
るための先端部１と、湾曲部分を有するスプリング部２
と、検査装置にコンタクトプローブ自体を取り付ける際
にコンタクトプローブを保持するための支持部３とを備
える。スプリング部２の形状は、図１２、図１３に示し
たような１回湾曲しただけの形に限らず、Ｓ字形や波形
のものもありうる。

【０００４】検査において、確実に電気的接触を確保す
るためには、被測定面上に形成された自然酸化膜やレジ
スト残留物などの絶縁膜を破ってその下に隠れた電極材
料と電気的接触を確保する必要がある。絶縁膜を破るた
めにはコンタクトプローブの先端部は一般に尖ったもの
とされる。ここで、尖った先端部を単純に押し当てて絶
縁膜を突き通して破るという方法以外に、尖った先端部
を被測定面に押し当て、被測定面に沿って引っかくこと
によって絶縁膜を削り取り、その下の電極材料と電気的
接触を確保するという方法もある。この先端部が被測定
面を引っかく動作を「スクラブ」という。

【０００５】スクラブを行なわせるコンタクトプローブ
の場合、一般に、図１４に示すように、先端部１の最下
部に平坦面１０が設けられる。平坦面の両側を傾斜面１
５が挟んでいる。

【０００６】図１２に示すコンタクトプローブの保持部
３を固定して被測定面２０に垂直に押し当てると、先端
部１の平坦面１０が被測定面２０に面接触し、スプリン
グ部２は矢印３１に示すように弾性変形する。この弾性
変形の際に、先端部１は被測定面２０に押し当てられる
ことによって姿勢を拘束されているので、先端部１だけ
に注目すれば平坦面１０が被測定面２０にほぼ面接触し
た姿勢を保ったまま矢印３２の向きに変位し、スクラブ
が行なわれる。

【０００７】図１３に示すコンタクトプローブの場合で
あれば、コンタクトプローブの保持部３を固定して被測
定面２０に垂直に押し当てると、先端部１の平坦面１０
が被測定面２０に面接触し、スプリング部２は矢印３３
に示すように弾性変形する。この弾性変形の際に、先端
部１は被測定面２０に押し当てられることによって姿勢
を拘束されているので、先端部１だけに注目すれば平坦
面１０が被測定面２０にほぼ面接触した姿勢を保ったま
ま矢印３４の向きに変位し、スクラブが行なわれる。

【０００８】被測定面２０に押し当てられた先端部１が
いずれの向きに変位するかは、コンタクトプローブが同
種材料で一体成形されている場合、先端部１、スプリン
グ部２および支持部３の個々の形状や相対的位置関係に
よって決まる。また、異種材材料を組合せている場合
は、上述の各条件以外に各部分の材質にも依存する。

【０００９】図１５〜図１７を参照して、先端部が被測
定面に当接し、離脱するまでの一連の動作についてより
詳しく説明する。図１５に示す例では、測定対象物は、
基板２１の表面にアルミ電極２２が配置されたものであ
り、アルミ電極２２の表面が被測定面２０である。アル
ミ電極２２の表面は自然に形成された酸化膜２５によっ
て覆われている。図１５に示すように真上からコンタク
トプローブの先端部１が降下し、平坦部１０が被測定面
２０に当接する。図１６に示すようにスプリング部２
（図１６には表れていない）の弾性変形によって先端部
１が変位する。図１６の例では、先端部１は右に変位す
るものと仮定している。このとき、先端部１は被測定面
２０に対して押しつけられているので、先端部１は平坦
面１０を被測定面２０の接触させた姿勢のまま図中右向
きに移動する。すなわち、スクラブが行なわれる。この
とき、先端部１によって酸化膜２５が削り取られ、キズ
２４が形成されるが、同時に先端部１は、酸化膜２５の
下に隠れていたアルミ電極２２と電気的接触を確保する
ことができる。この状態でコンタクトプローブを介した
測定が行なわれる。

【００１０】測定が終わった後で、コンタクトプローブ
は上昇する。このとき、先端部１は、図１６の状態から
即座に真上に上がるのではなく、図１７に示すように、
スプリング部２の弾性変形が回復する間に図中左向きに
スクラブしながら移動する。そして、その後上昇する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】スクラブすることで、
先端部１にはアルミ電極２２および酸化膜２５の削りく
ず２３が付着する（図１６、図１７参照）。コンタクト
プローブで測定を行なう度に、図１５〜図１７に示した
ような動作が行なわれることになるが、削りくず２３
は、コンタクトプローブを押しつける際のスクラブ（図
１６参照）において付着するのみならず、コンタクトプ
ローブを離脱させる際のスクラブ（図１７参照）におい
ても新たに付着する。このうち、離脱の際のスクラブ
は、測定に何ら貢献しない不要なスクラブである。この
ように付着した削りくず２３は、次回の測定においてコ
ンタクトプローブの電気接触性を低下させてしまう。し
たがって、ある程度良好な電気接触性を維持するために
は、測定作業を一定回数（たとえば１０００回）行なっ
た後には、先端部１をクリーニングする必要がある。ク
リーニングの際には測定作業を中断せざるを得ないた
め、生産性が低下する原因となる。

【００１２】また、削りくず２３が多く付着した状態で
は、測定が不正確になり、測定対象製品が本当は不良で
ない場合にも不良と判断してしまう場合がある。これは
不要な歩留り低下をもたらす原因となる。

【００１３】さらに、先端部１は被測定面２０において
電気的接触確保に寄与するコンタクトプローブ押しつけ
時のスクラブ（図１６参照）以外に、測定後の離脱の際
のスクラブ（図１７参照）にも被測定面２０にキズ２４
を新たに生成してしまうため、アルミ電極２２のキズ２
４が本来絶縁膜を破るのに必要な程度を超えて大きくな
ってしまう。このことによって、その後のアルミ電極２
２に対する金線を用いた超音波ボンディングにおいて、
金線とアルミ電極２２との間で合金化が正常に進まず接
合不良を生じる場合がある。

【００１４】そこで、本発明では、削りくずが先端部に
付着する量を低減し、被測定面に形成するキズを軽減し
たコンタクトプローブを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に基づくコンタクトプローブの一つの局面で
は、被測定面に接触させるための先端部と、支持および
電気的接続を行なうための支持部と、上記先端部を上記
支持部に接続するスプリング部とを備え、上記先端部
は、そのさらに先端において上記被測定物に面接触する
ために設けられた当接平坦面と、上記当接平坦面を挟ん
で設けられた傾斜面である第１傾斜面および第２傾斜面
とを有し、上記先端部、上記支持部および上記スプリン
グ部は、上記支持部を固定して上記当接平坦面を上記被
測定面に押し当てたときに上記スプリング部に生じる弾
性変形によって上記当接平坦面が上記被測定面に当接し
たまま上記当接平坦面から見た上記第１傾斜面の側に変
位するように構成されており、上記第１傾斜面と上記当
接平坦面とのなす角度は、９０°以上１７０°以下であ
り、上記第２傾斜面と上記当接平坦面とのなす角度は、
９０°以上１７０°以下であり、上記第１傾斜面と上記
当接平坦面とに挟まれた角部は、第１の曲率半径で丸み
がつけられており、上記第２傾斜面と上記当接平坦面と
に挟まれた角部は、上記第１の曲率半径より大きな第２
の曲率半径で丸みがつけられている。この構成を採用す
ることにより、押しつけ時のスクラブの際に移動する側
の角部より、その反対側の角部の曲率半径が大きくなっ
ているので、電気的接触確保に寄与する押しつけ時のス
クラブにおいては被測定面を十分削ることができ、離脱
時のスクラブにおいてはあまり削らないコンタクトプロ
ーブとすることができる。したがって、削りくずの付着
量を低減することができ、被測定面に形成するキズを軽
減することができる。

【００１６】上記発明において好ましくは、上記第２の
曲率半径は、上記第１の曲率半径の２倍以上である。こ
の構成を採用することにより、より効果的に、離脱時の
スクラブにおいてはあまり削らないコンタクトプローブ
とすることができる。したがって、削りくずの付着量を
より確実に低減することができ、被測定面に形成するキ
ズを軽減することができる。

【００１７】上記発明において好ましくは、上記第１の
曲率半径が０．１μｍ以上５μｍ以下である。この構成
を採用することにより、押しつけ時のスクラブにおいて
は適度に被測定面を削ることができ、離脱時のスクラブ
においてはあまり削らないコンタクトプローブとするこ
とができる。

【００１８】上記目的を達成するため、本発明に基づく
コンタクトプローブの他の局面では、被測定面に接触さ
せるための先端部と、支持および電気的接続を行なうた
めの支持部と、上記先端部を上記支持部に接続するスプ
リング部とを備え、上記先端部、上記支持部および上記
スプリング部は、上記支持部を固定して上記先端部を上
記被測定面に押し当てたときに上記スプリング部に生じ
る弾性変形によって上記先端部が上記被測定面に当接し
たまま第１の側に変位するように構成されており、上記
先端部は、そのさらに先端において、上記第１の側に設
けられた角部である第１角部と、上記第１の側と反対側
である第２の側に設けられた第２角部とを、接続点を介
して隣り合うように有し、上記第１角部は、第１の曲率
半径で丸みがつけられており、上記第２角部は、上記第
１の曲率半径と異なる第２の曲率半径で丸みがつけられ
ている。この構成を採用することにより、被測定面への
押しつけ時のスクラブと離脱時のスクラブのうちの一方
で被測定面を削って電気的接触を確保し、他方では削り
くずを発生しないコンタクトプローブとすることができ
る。

【００１９】上記発明において好ましくは、上記第１の
曲率半径より上記第２の曲率半径の方が大きくなってい
る。この構成を採用することにより、押しつけ時のスク
ラブにおいては被測定面を十分削ることができ、離脱時
のスクラブにおいてはあまり削らないコンタクトプロー
ブとすることができる。

【００２０】上記発明において好ましくは、上記第１角
部から見て上記第１の側には、上記第１角部によって生
成される削りくずを上記被測定面に向けて押えつけるた
めの抑制部を備える。この構成を採用することにより、
第１角部で電気的接触を確保しながらも第１角部が被測
定面から生成しようとする削りくずの成長を防止でき
る。したがって、削りくずの付着に起因する問題を解消
することができる。

【００２１】上記発明において好ましくは、上記抑制部
は、上記第１の側に向かって延在し、上記被測定面に対
向する抑制面を含む。この構成を採用することにより、
削りくずの成長する方向が多少ばらついても抑制面によ
って削りくずを被測定面の側に押し戻すことができ、簡
単な構成でありながら削りくずの成長を確実に抑制する
ことができる。

【００２２】上記発明において好ましくは、上記抑制部
は、複数の上記抑制面を階段状に含む。この構成を採用
することにより、第１の側への初期傾きが多少大きくて
も抑制部のいずれかが作用できることとなり、初期傾き
のばらつきに強いコンタクトプローブとすることができ
る。

【００２３】上記発明において好ましくは、上記第２の
曲率半径より上記第１の曲率半径の方が大きく、上記第
２角部から見て上記第２の側には、上記第２角部によっ
て生成される削りくずを上記被測定面に向けて押えつけ
るための抑制部を備える。この構成を採用することによ
り、被測定面に押しつける際のスクラブではなく、離脱
する際のスクラブで電気的接触を確保し、なおかつ、離
脱する際のスクラブで削りくずを成長させないコンタク
トプローブとすることができる。

【００２４】上記発明において好ましくは、上記抑制部
は、上記第２の側に向かって延在し、上記被測定面に対
向する抑制面を含む。この構成を採用することにより、
離脱時のスクラブで生成される削りくずを抑制面によっ
て被測定面の側に押し戻すことができ、簡単な構成であ
りながら削りくずの成長を確実に抑制することができ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】従来のコンタクトプローブでは、
先端部１を拡大すると、図１８に示すようになってい
た。すなわち、平坦面１０とその両側を挟む傾斜面１５
との境界部分は、角部１６となっている。従来のコンタ
クトプローブにおいては、角部１６の形状や大きさには
さほど考慮が払われておらず、押しつけ時のスクラブと
して移動する向きに無関係に左右等しく形成されてい
た。そこで、発明者らは、角部の大きさに注目し、本発
明をするに至った。

【００２６】（実施の形態１） （構成）図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１
におけるコンタクトプローブについて説明する。図１は
その先端部１を拡大したものである。このコンタクトプ
ローブにおいては、平坦面１０から見て、コンタクトプ
ローブを被測定面に押しつける際のスクラブで移動する
側（図１においては左側）の斜面を第１傾斜面１１と呼
ぶものとする。その反対側の斜面を第２傾斜面１２と呼
ぶものとする。平坦面１０が第１傾斜面１１と接する角
部１３と、平坦面１０が第２傾斜面１２と接する角部１
４とで、曲率半径が異なっている。図１に明らかなよう
に角部１３の曲率半径Ｒ１よりも角部１４の曲率半径Ｒ
２の方が大きくなっている。

【００２７】（作用・効果）このように押しつけ時のス
クラブの際に移動する側の角部より、その反対側の角部
の曲率半径が大きくなっていることにより、電気的接触
確保に寄与する押しつけ時のスクラブにおいては被測定
面を十分削ることができ、離脱時のスクラブにおいては
あまり削らないコンタクトプローブとすることができ
る。したがって、削りくずの付着量を低減することがで
き、その結果、コンタクトプローブをクリーニングなし
に連続使用できる回数が増える。

【００２８】また、離脱時のスクラブにおけるキズ発生
を抑えることもできる。その結果、１回の測定当りの電
極表面に生じるキズの程度を軽減することができ、ボン
ディング時の接合不良の発生頻度を低減することができ
る。

【００２９】なお、図１に示す程度の曲率半径の差でも
ある程度の効果はあるが、よりその差を大きくした例を
図２に示す。さらに、この先端部１を備えるコンタクト
プローブの全体像を図３に示す。図２に示した例のよう
に大きく差をつけた場合、離脱時のスクラブにおける削
りくず付着低減やキズ発生軽減の効果はより大きい。発
明者らが具体的に検討したところ、角部１４の曲率半径
が角部１３の曲率半径の２倍以上であると、効果が大き
いことがわかった。さらに、Ｒ１は０．１μｍ以上５μ
ｍ以下である場合に、効果がよく確認できることがわか
った。その中でも特にＲ１が０．５μｍ以上３μｍ以下
である場合に効果が顕著である。角部１３，１４のなす
角度は、いずれも９０°以上１７０°以下である場合に
良好な効果を発揮した。一方、１７０°より大きい場合
には、先端部と被測定面との間にゴミが噛みこみやすく
なり、信頼性が十分でなかった。

【００３０】なお、角部１３と角部１４とは同じ角度で
あっても異なる角度であってもよい。これらのコンタク
トプローブは、ＬＩＧＡ法によって一体的に製作するこ
とができるので、こういった先端部の角部の曲率半径や
角度の設定はマスクのパターンを設定することで自在に
可能である。

【００３１】（実施の形態２） （構成）図４を参照して、本発明に基づく実施の形態２
におけるコンタクトプローブについて説明する。図４は
その先端部１を拡大したものである。コンタクトプロー
ブを被測定面に押しつける際のスクラブでは、先端部１
は、図中の左側に移動する。このようにコンタクトプロ
ーブを被測定面に押しつける際にスクラブする向きを
「第１の側」とし、反対側（図中の右側）を「第２の
側」とする。したがって、第２の側は、コンタクトプロ
ーブが被測定面から離脱する際にスクラブする向きに相
当する。

【００３２】このコンタクトプローブの先端部１におい
ては、実施の形態１にあったような平坦面１０（図１、
図２参照）はない。この先端部１は、接続点Ｂを介し
て、第１の側にある第１角部としての角部１３（点Ｂか
ら点Ｄにかけて）と、第２の側にある第２角部としての
角部１４（点Ｂから点Ｃにかけて）とを有する。

【００３３】角部１３と角部１４とは、曲率半径が異な
っている。角部１３の曲率半径がｒであるのに対して、
角部１４の曲率半径はＲであり、図４に明らかなように
Ｒ＞ｒである。Ｒは想定している接触力でも削りくずが
出ない大きさに設定されており、ｒは想定している接触
力で被測定面を削って電気的接触を確保できる大きさに
設定されている。角部１４の曲率の中心は点Ｏである。
接続点Ｂから見て角部１３の点Ｄの先には、第１傾斜面
１１があり、角部１４の点Ｃの先には第２傾斜面１２が
ある。

【００３４】このコンタクトプローブにおいて被測定面
に接触させる前の状態で最も被測定面に近くに位置する
点を初期最下点Ａとする。初期最下点Ａは角部１３の途
中、すなわち接続点Ｂから点Ｄまでの途中の１点にあ
る。支持部３を固定した状態でコンタクトプローブを被
測定面に向けて垂直に平行移動させていった場合、初期
最下点Ａが最初に被測定面に接触する。この後、スプリ
ング部２が弾性変形することによって、先端部１全体が
図４における時計回りに傾き、先端部１の被測定面に対
する接触の中心は初期最下点Ａのやや右側の押圧後最下
点に移る。この状態で、被測定面に当接したまま、先端
部１は第１の側（図中の左側）に変位し、スクラブが行
なわれる。

【００３５】押圧後最下点は、接続点Ｂに一致すること
が好ましい。すなわち、角度ＡＯＢの大きさΦは、被測
定面に対する想定している接触力が得られるときの先端
部１の傾き角に等しくすることが好ましい。なぜなら、
押圧後最下点が接続点Ｂに一致している場合、コンタク
トプローブを被測定面に押しつける際のスクラブでは角
部１３の全体が被測定面を削って必要な電気的接触を確
保することに寄与できるからである。

【００３６】しかし、実際には先端部１の傾き角にばら
つきがあると考えられる。そのようなばらつきを考慮し
ても、押圧後最下点は、接続点Ｂから点Ｃまでのいずれ
かの点となることが好ましい。すなわち、角度ＡＯＣの
大きさΘは、支持部３を被測定面に向けて最も接近させ
たとき、すなわち、スプリング部２が最も大きく弾性変
形したときに生じ得る先端部１の最大傾き角より大きく
しておくことが必要である。なぜなら、仮に被測定面へ
の押しつけによって先端部１がΘより大きく傾いてしま
った場合、傾斜面１２が被測定面に接触してしまうこと
になり、被測定面を正しく削って電気的接触を確保する
ことができなくなるからである。

【００３７】（作用・効果）このように押しつけ時のス
クラブの際に移動する側の角部より、その反対側の角部
の曲率半径が大きくなっていることにより、実施の形態
１と同様の効果が得られる。

【００３８】（実施の形態３） （構成）図５を参照して、本発明に基づく実施の形態３
におけるコンタクトプローブについて説明する。図５は
その先端部１を拡大したものである。このコンタクトプ
ローブは、実施の形態２で説明したものと同様に、最下
点Ａ、接続点Ｂ、第１角部としての角部１３、第２角部
としての角部１４、第１傾斜面１１、第２傾斜面１２お
よび角部１４の曲率の中心点Ｏを備えている。ただし、
実施の形態２のコンタクトプローブと異なることとし
て、本実施の形態のコンタクトプローブでは、角部１３
と第１傾斜面１１との間に抑制部を備えている。抑制部
は、角部１３によって被測定面から生成される削りくず
を被測定面に向けて押えつけるためのものであり、角部
１３から第１の側に向かって延在し、被測定面に対向す
る抑制面４１（点Ｅから点Ｆまで）を含む。最下点Ａか
ら見た抑制面４１の高さｈは、削りくずが流出しない最
大限の高さ以下でなければならない。高さｈが高すぎる
と削りくずは抑制部の外側に流出してしまい削りくずを
被測定面に向けて正しく押えつけることができないから
である。ただし、高さｈが小さすぎると、コンタクトプ
ローブの反時計回りの初期傾きのばらつきに弱くなる。
すなわち、コンタクトプローブの初期の傾きのばらつき
によっては抑制面４１と第１傾斜面との間の角部１３ｄ
が被測定面に接触してしまい、削りくずを発生させてし
まうため、不都合である。高さｈは、コンタクトプロー
ブの初期傾きのばらつきによっても角部１３ｄが被測定
面に接触しない程度に大きく、なおかつ角部１３が生成
する削りくずが外部に流出しない程度に小さくなければ
ならない。

【００３９】（作用・効果）図６〜図９を参照して、抑
制部の働きについて説明する。まず、図６、図７は、抑
制部のない場合の角部１３の近傍を拡大したものであ
る。先端部１が被測定面２０に対して当接した状態で第
１の側（図中左側）に進行する。図６に示すように角部
１３が被測定面２０の表層部の材料を削ることによっ
て、削りくず２３を生成する。削りくず２３は、矢印４
４の向きに押し出される。図７に示すように、削りくず
２３はそのまま第１傾斜面１１に沿って成長を続ける。
しかし、ある程度成長した時点で、削りくず２３の根元
の角部１３に対向する部分に応力集中が起こり、破断面
４６が生じる。破断した削りくず２３は、図１６、図１
７に示した削りくず２３のように先端部１の不所望な箇
所に付着してしまい問題となる。

【００４０】一方、図８、図９は、抑制部のある場合の
角部１３の近傍を拡大したものである。先端部１が被測
定面２０に対して当接した状態で第１の側（図中左側）
に進行する。図８に示すように角部１３が被測定面２０
の表層部の材料を削ることによって、削りくず２３を生
成する。削りくず２３は、当初矢印４４の向きに押し出
される。しかし、削りくず２３が成長する先には抑制部
の抑制面４１が被測定面に対向するように配置されてい
るので、削りくず２３の先頭は抑制面４１に衝突し、図
９に示す矢印４７のように、被測定面２０の側へ押し戻
される。抑制面４１の高さｈ（図５参照）が削りくず２
３の外部への流出を許さない程度に低いため、結局、削
りくず２３は、それ以上成長することなく被測定面２０
に押しつけられる。削りくず２３と先端部１との接触領
域Ｓは広くなるため、応力は分散する。こうして削りく
ず２３の成長は抑制されるため、削りくず２３が先端部
１に付着し、問題となることは防止される。

【００４１】再び図５に戻ると、本実施の形態における
コンタクトプローブでは、実施の形態２と同様の効果が
得られることに加えて、角部１３と第１傾斜面１１との
間に抑制面４１を含む抑制部を備えているため、削りく
ずの成長を防止できる。したがって、従来の削りくずに
起因する問題を解消することができる。

【００４２】（実施の形態４） （構成）図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態
４におけるコンタクトプローブについて説明する。図１
０はその先端部１を拡大したものである。このコンタク
トプローブは、実施の形態３で説明したものと同様に、
最下点Ａ、接続点Ｂ、第１角部としての角部１３、第２
角部としての角部１４、第１傾斜面１１、第２傾斜面１
２および角部１４の曲率の中心点Ｏを備えている。さら
に、角部１３と第１傾斜面１１との間に抑制部を備えて
いる。ただし、実施の形態３のコンタクトプローブで
は、抑制部は、１つの抑制面４１を含むのみであった
が、本実施の形態のコンタクトプローブでは、抑制部は
複数の抑制面４１ａ，４１ｂ，４１ｃを含んでいる。こ
れらの複数の抑制面４１ａ，４１ｂ，４１ｃは階段状に
つながっている。抑制面４１ａ，４１ｂの間には角部１
３ａがあり、抑制面４１ｂ，４１ｃの間には角部１３ｂ
がある。抑制面４１ｃと第１傾斜面１１との間には角部
１３ｃがある。抑制面４１ａ，４１ｂ，４１ｃの第１の
側に向かって延びる長さは、順にそれぞれＬ１，Ｌ２，
Ｌ３であり、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となっている。

【００４３】ここでは、抑制面を３つ含む抑制部の例を
示したが、抑制面の数は、他の値であってもよい。

【００４４】（作用・効果）上述のように抑制面を複数
備えることによって、実施の形態３の効果に加えて、さ
らに、初期傾きのばらつきに強いコンタクトプローブと
することができる。このことについて、図１０を参照し
て説明する。

【００４５】最も理想的な状態では、先端部１の初期傾
きは０であり、被測定面２０は、直線ＡＸの姿勢で最下
点Ａに最初に接触する。押圧によって先端部１が若干時
計回りに傾いた後に、角部１３が被測定面２０を削り、
抑制面４１ａが削りくずの成長を抑制しながら、先端部
１は第１の向き（図中左側）に進行する。

【００４６】ここで角部１３と角部１３ａに共通の接線
ＨＧをひき、ＨＧとＡＸとのなす角度をαとする。角部
１３ａと角部１３ｂに共通の接線ＩＪをひき、ＩＪとＡ
Ｘとのなす角度をβとする。角部１３ｂと角部１３ｃに
共通の接線ＭＮをひき、ＭＮとＡＸとのなす角度をγと
する。

【００４７】仮に、先端部１の反時計回りの初期傾きが
αより小さかった場合、被測定面２０は角部１３ａには
接触しないので、角部１３が被測定面２０を削り、抑制
面４１ａによって削りくずの成長を抑制することができ
る。

【００４８】仮に、先端部１の反時計回りの初期傾きが
α以上β未満であった場合、被測定面２０は角部１３ａ
に接触するが角部１３ｂには接触しないので、角部１３
ａが被測定面２０を削り、抑制面４１ｂによって削りく
ずの成長を抑制することができる。

【００４９】仮に、先端部１の反時計回りの初期傾きが
β以上γ未満であった場合、被測定面２０は角部１３ｂ
に接触するが角部１３ｃには接触しないので、角部１３
ｂが被測定面２０を削り、抑制面４１ｃによって削りく
ずの成長を抑制することができる。

【００５０】仮に、先端部１の反時計回りの初期傾きが
γ以上であった場合、被測定面２０は角部１３ｃに接触
し、角部１３ｃが被測定面２０を削るため、削りくずの
成長を抑制することはできない。

【００５１】以上より、抑制面が４１ａの１つだけであ
った場合には、先端部１の反時計回りの初期傾きとして
対応可能だった角度はα未満に限られたものが、抑制面
を３つに増やしたことによって、γ未満の範囲にまで拡
大できたことがわかる。したがって、抑制面を階段状に
して増やしたことによって先端部の反時計回りの初期傾
きにより強いコンタクトプローブとすることができた。

【００５２】（実施の形態５） （構成）図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態
５におけるコンタクトプローブについて説明する。図１
１はその先端部１を拡大したものである。このコンタク
トプローブにおいても、コンタクトプローブを被測定面
に押しつける際にスクラブする向きである「第１の側」
は図中左側であり、コンタクトプローブが被測定面から
離脱する際にスクラブする向きである「第２の側」は図
中の右側である。このコンタクトプローブは、被測定面
に押しつける際のスクラブではなく、離脱する際のスク
ラブで電気的接触を確保することを想定したものであ
る。

【００５３】このコンタクトプローブの先端部１では、
接続点Ｂを介して、第１の側にある第１角部としての角
部１７（点Ｂから点Ｃにかけて）と、第２の側にある第
２角部としての角部１８（点Ｂから点Ｄにかけて）とを
有する。

【００５４】角部１７と角部１８とは、曲率半径が異な
っている。角部１７の曲率半径がＲであるのに対して、
角部１８の曲率半径はｒであり、図１１に明らかなよう
にＲ＞ｒである。角部１７の曲率の中心は点Ｏである。
接続点Ｂから見て角部１７の点Ｃの先には、第１傾斜面
１１があり、角部１８の点Ｄの先には抑制面４１および
角部１９を介して第２傾斜面１２がある。

【００５５】このコンタクトプローブにおいて被測定面
に接触させる前の状態で最も被測定面に近くに位置する
点を初期最下点Ａとする。初期最下点Ａは角部１７の途
中、すなわち接続点Ｂから点Ｃまでの途中の１点にあ
る。支持部３を固定した状態でコンタクトプローブを被
測定面に向けて垂直に平行移動させていった場合、初期
最下点Ａが最初に被測定面に接触する。この後、スプリ
ング部２が弾性変形することによって、先端部１全体が
図１１における時計回りに傾き、先端部１の被測定面に
対する接触の中心は初期最下点Ａのやや右側の押圧後最
下点に移る。この状態で、被測定面に当接したまま、先
端部１は第１の側（図中の左側）に変位し、スクラブが
行なわれる。しかし、角部１７は曲率半径Ｒであるの
で、削りくずは発生しない。

【００５６】一方、コンタクトプローブが被測定面２０
から離脱する際には、先端部１は、第２の側（図中の右
側）に変位するが、このとき、角部１８によって被測定
面２０が削られる。しかし、角部１８から見て第２の側
には、抑制面４１があるので、角部１８によって生成さ
れた削りくずは抑制面４１によって被測定面２０に向け
て押えつけられ成長を抑制される。接続点から見た抑制
面４１の高さｈは、削りくずが流出しない最大限の高さ
以下でなければならない。高さｈが高すぎると削りくず
は抑制部の外側に流出してしまい削りくずを被測定面に
向けて正しく押えつけることができないからである。

【００５７】角部１８と角部１９とに共通の接線をひい
たときにその接線と、角部１７に対して最下点Ａで最初
に接する被測定面２０とのなす角度Ψは、支持部３を被
測定面に向けて最も接近させたとき、すなわち、スプリ
ング部２が最も大きく弾性変形したときに生じ得る先端
部１の最大傾き角より大きくしておくことが必要であ
る。なぜなら、仮に被測定面２０への押しつけによって
先端部１がΨより大きく傾いてしまった場合、角部１９
が被測定面２０に接触してしまうことになり、角部１９
が被測定面２０を削ることになってしまうからである。

【００５８】押圧後最下点は、接続点Ｂに一致すること
が好ましい。すなわち、角度ＡＯＢの大きさΦは、被測
定面に対する想定している接触力が得られるときの先端
部１の傾き角に等しくすることが好ましい。なぜなら、
押圧後最下点が接続点Ｂに一致している場合、コンタク
トプローブを被測定面から離脱する際のスクラブは角部
１８の全体が被測定面を削る状態から開始することがで
き、必要な電気的接触を確保する上で有利だからであ
る。

【００５９】（作用・効果）このように、構成すること
で、被測定面に押しつける際のスクラブではなく、離脱
する際のスクラブで電気的接触を確保し、なおかつ、離
脱する際のスクラブで削りくずを成長させないコンタク
トプローブとすることができる。

【００６０】なお、実施の形態２〜５では、実施の形態
１にあった平坦面１０（図１参照）がなく、接続点Ｂに
よって第１角部と第２角部とがつながる形状を前提に説
明したが、実施の形態２〜５の考え方を維持したまま、
接続点Ｂの代わりに平坦面１０を配置してもよい。

【００６１】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、押しつけ時のスクラブ
の際に移動する側の角部より、その反対側の角部の曲率
半径が大きくなっているので、電気的接触確保に寄与す
る押しつけ時のスクラブにおいては被測定面を十分削る
ことができ、離脱時のスクラブにおいてはあまり削らな
いコンタクトプローブとすることができる。したがっ
て、削りくずの付着量を低減することができ、被測定面
に形成するキズを軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく実施の形態１におけるコンタ
クトプローブの第１の例の先端部の拡大平面図である。

【図２】 本発明に基づく実施の形態１におけるコンタ
クトプローブの第２の例の先端部の拡大平面図である。

【図３】 本発明に基づく実施の形態１におけるコンタ
クトプローブの第２の例の斜視図である。

【図４】 本発明に基づく実施の形態２におけるコンタ
クトプローブの先端部の拡大平面図である。

【図５】 本発明に基づく実施の形態３におけるコンタ
クトプローブの先端部の拡大平面図である。

【図６】 抑制部のない場合の角部近傍での現象を示す
第１の説明図である。

【図７】 抑制部のない場合の角部近傍での現象を示す
第２の説明図である。

【図８】 抑制部のある場合の角部近傍での現象を示す
第１の説明図である。

【図９】 抑制部のある場合の角部近傍での現象を示す
第２の説明図である。

【図１０】 本発明に基づく実施の形態４におけるコン
タクトプローブの先端部の拡大平面図である。

【図１１】 本発明に基づく実施の形態５におけるコン
タクトプローブの先端部の拡大平面図である。

【図１２】 従来技術に基づくコンタクトプローブの第
１の例の説明図である。

【図１３】 従来技術に基づくコンタクトプローブの第
２の例の説明図である。

【図１４】 従来技術に基づくコンタクトプローブの先
端部の拡大平面図である。

【図１５】 従来技術に基づくコンタクトプローブの動
作の第１の説明図である。

【図１６】 従来技術に基づくコンタクトプローブの動
作の第２の説明図である。

【図１７】 従来技術に基づくコンタクトプローブの動
作の第３の説明図である。

【図１８】 従来技術に基づくコンタクトプローブの先
端部のさらなる拡大平面図である。

【符号の説明】

１ 先端部、２ スプリング部、３ 支持部、１０ 平
坦面、１１ 第１傾斜面、１２ 第２傾斜面、１３，１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４，１６，１７，１８，１９
角部、１５ 傾斜面、２０ 被測定面、２１ 基板、
２２ アルミ電極、２３ 削りくず、２４ キズ、２５
酸化膜、３１，３２，３３，３４ 矢印、４１ 抑制
面、４４，４７ （削りくずの成長方向の）矢印、４６
破断面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 淳 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AA10 AB01 AG03 AG04 AG12 2G011 AA02 AB01 AC14 AC31 AE03 AE11 4M106 AA01 BA01 DD03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定面に接触させるための先端部と、 支持および電気的接続を行なうための支持部と、 前記先端部を前記支持部に接続するスプリング部とを備
   え、 前記先端部は、そのさらに先端において前記被測定物に
   面接触するために設けられた当接平坦面と、 前記当接平坦面を挟んで設けられた傾斜面である第１傾
   斜面および第２傾斜面とを有し、 前記先端部、前記支持部および前記スプリング部は、前
   記支持部を固定して前記当接平坦面を前記被測定面に押
   し当てたときに前記スプリング部に生じる弾性変形によ
   って前記当接平坦面が前記被測定面に当接したまま前記
   当接平坦面から見た前記第１傾斜面の側に変位するよう
   に構成されており、 前記第１傾斜面と前記当接平坦面とのなす角度は、９０
   °以上１７０°以下であり、 前記第２傾斜面と前記当接平坦面とのなす角度は、９０
   °以上１７０°以下であり、 前記第１傾斜面と前記当接平坦面とに挟まれた角部は、
   第１の曲率半径で丸みがつけられており、 前記第２傾斜面と前記当接平坦面とに挟まれた角部は、
   前記第１の曲率半径より大きな第２の曲率半径で丸みが
   つけられている、コンタクトプローブ。
2. 【請求項２】 前記第２の曲率半径は、前記第１の曲率
   半径の２倍以上である、請求項１に記載のコンタクトプ
   ローブ。
3. 【請求項３】 前記第１の曲率半径が０．１μｍ以上５
   μｍ以下である、請求項１または２に記載のコンタクト
   プローブ。
4. 【請求項４】 被測定面に接触させるための先端部と、 支持および電気的接続を行なうための支持部と、 前記先端部を前記支持部に接続するスプリング部とを備
   え、 前記先端部、前記支持部および前記スプリング部は、前
   記支持部を固定して前記先端部を前記被測定面に押し当
   てたときに前記スプリング部に生じる弾性変形によって
   前記先端部が前記被測定面に当接したまま第１の側に変
   位するように構成されており、 前記先端部は、そのさらに先端において、前記第１の側
   に設けられた角部である第１角部と、前記第１の側と反
   対側である第２の側に設けられた第２角部とを、接続点
   を介して隣り合うように有し、 前記第１角部は、第１の曲率半径で丸みがつけられてお
   り、 前記第２角部は、前記第１の曲率半径と異なる第２の曲
   率半径で丸みがつけられている、コンタクトプローブ。
5. 【請求項５】 前記第１の曲率半径より前記第２の曲率
   半径の方が大きくなっている、請求項４に記載のコンタ
   クトプローブ。
6. 【請求項６】 前記第１角部から見て前記第１の側に
   は、前記第１角部によって生成される削りくずを前記被
   測定面に向けて押えつけるための抑制部を備える、請求
   項５に記載のコンタクトプローブ。
7. 【請求項７】 前記抑制部は、前記第１の側に向かって
   延在し、前記被測定面に対向する抑制面を含む、請求項
   ６に記載のコンタクトプローブ。
8. 【請求項８】 前記抑制部は、複数の前記抑制面を階段
   状に含む、請求項７に記載のコンタクトプローブ。
9. 【請求項９】 前記第２の曲率半径より前記第１の曲率
   半径の方が大きく、前記第２角部から見て前記第２の側
   には、前記第２角部によって生成される削りくずを前記
   被測定面に向けて押えつけるための抑制部を備える、請
   求項４に記載のコンタクトプローブ。
10. 【請求項１０】 前記抑制部は、前記第２の側に向かっ
    て延在し、前記被測定面に対向する抑制面を含む、請求
    項９に記載のコンタクトプローブ。