JP2011027549A - コンタクトプローブ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定し、耐久性に優れるコンタクトプローブ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】コンタクトプローブは、プランジャー、バーレル及びコイルばねを備える。また、プランジャーの外周面には溝が形成され、バーレルの内周面には溝に係合するような突部が設けられている。溝は、周方向に連続して形成される複数の単位パターン50cを備え、単位パターン50cは、往路溝51cとこの往路溝に連結される復路溝52cとを有する。往路溝51cは、プランジャーの後退に伴って突部と溝が摺動することで、プランジャーを回転させるように形成され、復路溝52cは、プランジャーの進出に伴って突部と溝が摺動することで、プランジャーを回転させるように形成されている。そして、プランジャーが進退を繰り返す毎に、突部が、隣接する単位パターンに移行される。
【選択図】図４

Description

本発明は、プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定し、耐久性に優れるコンタクトプローブ及びその製造方法に関する。

レーザーダイオードなどの半導体素子や回路基板を検査する分野において、コンタクトプローブが利用されている。例えば半導体素子の検査を行う際、半導体素子の電極端子にプランジャーの先端を弾性的に押圧接触させ、半導体素子の電気特性の測定や、半導体素子への給電が行われている。

コンタクトプローブは、プランジャーと、このプランジャーを収納するバーレルと、プランジャーの先端をバーレルから進出させる方向に付勢するスプリングとを備える構成が一般的である。プランジャー及びバーレルは導電性材料からなる。また、バーレル内でプランジャーが軸方向に進退可能であり、プランジャーがバーレルの内周面に接触することで、プランジャーとバーレルとの間に導通経路が形成されるように構成されている。

コンタクトプローブに関する技術が、例えば特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１には、接触子の軸方向の直線運動を軸回りの回転運動に変化する運動変換手段を備えるプローブピンが開示されている。

特許文献２には、プランジャーのスプリング側端面を傾斜させ、プランジャーとスプリングとの間にプランジャー側の端部がテーパ状に形成されたバイアスピンを配設したコンタクトプローブが開示されている。

特許文献３には、プランジャーの先端をクラウン状に形成したコンタクトプローブが形成されている。

特開２００２‐２０２３２３号公報 特開２００６‐９０９４１号公報 特開２００４‐６９５０８号公報（段落００１４、００１９）

従来のコンタクトプローブは、プランジャーとバーレルとの接触面が限定される構造であり、プランジャーを進退させると、プランジャーの同じ面が常にバーレルの同じ面に接触しながら摺動する。そのため、繰り返しの使用により接触面が摩耗して、プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定せず、耐久性の点で問題がある。

上記した特許文献３には、プランジャーの先端をクラウン状に形成することで、この先端が被当接端子としての半田ボールに当接する毎に、プランジャーに軸回りに回転させる力が作用する可能性があり、プランジャーが回転して、プランジャーの導電チューブに接触する位置（接触面）が移動し得ることが記載されている。しかし、このコンタクトプローブでは、プランジャーが回転するか否かは、クラウン状の先端と被当接端子との当接状態に依存するため、例えば被当接端子が平面状の端子である場合は、プランジャーに軸回りに回転させる力が作用せず、接触面の摩耗を確実に軽減することができない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定し、耐久性に優れるコンタクトプローブ及びその製造方法を提供することにある。

本発明のコンタクトプローブは、プランジャーが進退する毎に、プランジャーとバーレルとの接触面が変更されるようにプランジャーを回転させる構成とすることで、上記課題を解決する。

本発明のコンタクトプローブは、プランジャーと、このプランジャーを収納するバーレルと、プランジャーの先端をバーレルから進出させる方向に付勢すると共にプランジャーの後退に伴い弾性変形する弾性材とを備える。また、プランジャーの外周面及びバーレルの内周面の一方に、その周方向に連続して形成された溝と、プランジャーの外周面及びバーレルの内周面の他方に、溝に係合するように設けられた突部とを備える。溝は、プランジャー又はバーレルの周方向に連続して形成される複数の単位パターンを備え、単位パターンは、往路溝とこの往路溝に連結される復路溝とを有する。往路溝は、プランジャーの後退に伴って突部と溝が摺動することで、プランジャーを回転させるように形成され、復路溝は、プランジャーの進出に伴って突部と溝が摺動することで、プランジャーを回転させるように形成されている。そして、本発明のコンタクトプローブは、プランジャーが進退を繰り返す毎に、突部が、隣接する単位パターンに移行されるように構成されている。

この構成によれば、溝の単位パターンが周方向に連続して複数形成され、プランジャーの進退動作に応じて突部が単位パターンを摺動することで、プランジャーが回転し、プランジャーが進退を繰り返す毎に、突部が、隣接する単位パターンに移行されることになる。その結果、プランジャーが進退を繰り返す毎に、プランジャーとバーレルとの接触面が変更されるので、接触面が限定される従来のコンタクトプローブに比較して、プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定し、耐久性に優れる。

また本発明のコンタクトプローブは、往路溝が、プランジャーの軸に平行な線に対して傾いていることが好ましい。

プランジャーの先端を検査対象に押圧接触させたとき、プランジャーが弾性材の付勢力に抗しながら後退し、検査対象を押圧しながらプランジャーが押し込まれる。この好ましい構成によれば、プランジャーが検査対象に接触してから押し込まれるまでの間、プランジャーが回転することになり、検査対象の表面に形成された酸化膜を突き破り、プランジャーと検査対象間の接触不良を解消することができる。

また本発明のコンタクトプローブは、単位パターンが、往路溝と復路溝との間に往路溝と復路溝とを互いに連結する中間溝を有し、中間溝が、往路溝の中間位置に連結されていることが好ましい。

プランジャーの先端を検査対象に押圧接触させるときは、プランジャーと検査対象との安定な導通を得ると共に、検査対象が損傷しないように押圧力を調整する必要がある場合がある。この押圧力は、例えばプランジャーの押し込み量で調整することができ、最大の押し込み量は、プランジャーが後退できるストローク量、即ち往路溝の軸方向の距離から求められる。また、連続して複数の検査対象を検査する場合、検査対象ごとに高さにばらつきが生じることがあり、プランジャーの押し込み量が最大とならない位置で適度な押圧力が発生するように設計することが考えられる。この好ましい構成によれば、プランジャーが最大限押し込まれない状態であっても、往路溝の中間位置に連結された中間溝を通って突部が復路溝を摺動することになるので、プランジャーが回転し、より確実に突部が、隣接する単位パターンに移行されることになる。

また本発明のコンタクトプローブは、プランジャーの先端が、尖鋭状或いは球状であることが好ましい。

プランジャーの先端が尖鋭状であることで、検査対象表面の酸化膜を突き破り易い。また、プランジャーと検査対象との接触面積が小さくなるので、所定の押し込み量に対する単位面積あたりの押圧力を大きくすることができると共に、接触摩擦抵抗も軽減されるので、プランジャーが回転し易くなる。

プランジャーの先端が球状であることで、検査対象を傷付け難い。また、プランジャーと検査対象とは点接触になるので、所定の押し込み量に対する単位面積あたりの押圧力を大きくすることができると共に、接触摩擦抵抗も軽減されるので、プランジャーが回転し易くなる。

また本発明のコンタクトプローブは、プランジャー又はバーレルにおいて、溝が形成される溝形成領域に該当する部分の径が、これよりも先端側に位置する部分の径より大きいことが好ましい。

プランジャー及びバーレルは一般的に、径の細い部品である。そのため、プランジャー又はバーレルに溝を形成することは困難なことがある。そこで、これら部品において、溝が形成される溝形成領域に該当する部分の径をこれよりも先端側に位置する部分の径よりも大きくすることで、溝を形成する加工が容易になる。また、溝形成部分に比べて先端側の径が小さいため、検査対象の端子が微小な場合や端子間の幅が狭い場合であっても、プランジャーを検査対象に安定して接触させることができる。

また本発明のコンタクトプローブは、溝と突部の少なくとも一方には、互いが摺動する部分にセラミックコーティングが施されていることが好ましい。

セラミックコーティングにより摺動部分の摩擦を軽減して、摩耗を防止することができる。溝と突部の両方にセラミックコーティングが施されていることがより好ましい。

また本発明のコンタクトプローブは、以下の本発明の製造方法により得ることができる。

本発明のコンタクトプローブの製造方法は、次の工程を備えることを特徴とする。
（１）プランジャーの外周面に、所定の溝を形成する工程
（２）バーレルの周面に、プランジャーを収納したときのプランジャーの溝に対応する所定の位置に貫通孔を形成する工程
（３）バーレル内に、コイルばねとプランジャーとを収納する工程
（４）バーレルの貫通孔からピンを挿入し、このピンの端部をバーレルの内周面から突出させ突部を形成すると共に、この突部をプランジャーの溝に係合させる工程

本発明のコンタクトプローブは、プランジャーの進退動作に応じてプランジャーが回転し、プランジャーが進退を繰り返す毎に、プランジャーとバーレルとの接触面が変更されるため、プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定し、耐久性に優れる。また、本発明のコンタクトプローブは、本発明の製造方法を使用して製造することができる。

実施の形態に係るコンタクトプローブを説明する図であり、（A）は概略断面図であり、（B）は部分拡大概略断面図である。 実施例１に係るコンタクトプローブの溝を説明する図であり、（A）は溝形成領域の展開図であり、（B）は突部が溝を摺動するときの突部の軌跡を示す図である。 実施例２に係るコンタクトプローブの溝を説明する図であり、（A）は溝形成領域の展開図であり、（B）は突部が溝を摺動するときの突部の軌跡を示す図である。 実施例３に係るコンタクトプローブの溝を説明する図であり、（A）は溝形成領域の展開図であり、（B）は突部が溝を摺動するときの突部の軌跡を示す図である。 （A）は、プランジャーの後端面を傾斜させた変形例１に係るコンタクトプローブの概略断面図であり、（B）は、プランジャーと弾性材との間に中継部材を備える変形例２に係るコンタクトプローブの概略断面図である。 変形例３に係るコンタクトプローブの溝を説明するための、溝形成領域の展開図である。

本発明の実施の形態に係るコンタクトプローブを図を参照して説明する。また、図中において同一部材には同一符号を付している。

図１（A）に示すコンタクトプローブ100は、プランジャー1、バーレル2及び弾性材3を備える。

プランジャー1は、導電材料からなる棒状の部材であり、バーレル2に収納され、先端11がバーレル2から突出している。バーレル2は、導電材料からなる管状の部材であり、プランジャー1が突出する側とは反対側の端部が閉じられている。プランジャー1とバーレル2との間には所定のクリアランスが設けられており、プランジャー1はバーレル2内でその軸方向に進退可能であり、かつ、バーレル2に対してその周方向に回転可能である。また、図１（B）に示すように、プランジャー1はバーレル2の内周面に接触し、この接触面20により、プランジャー1とバーレル2との間に導通経路が形成されている。

プランジャー1及びバーレル2は、例えばベリリウム銅やニッケル銅で構成することができ、さらにロジウムや金のメッキを施すことで、プランジャー1とバーレル2間の接触電気抵抗を小さくすることができる。ここでは、プランジャー1は、表面がロジウムメッキされたベリリウム銅製のものであり、バーレル2は、内周面が金メッキされたベリリウム銅製のものである。

弾性材3は、バーレル2に収納され、プランジャー1の先端11をバーレル2から進出（突出）させる方向にプランジャー1の後端面12を付勢すると共に、プランジャー1の後退に伴い変形する。これにより、プランジャーの先端を検査対象に押圧接触させたとき、プランジャーが弾性材の付勢力に抗しながら後退し、検査対象を押圧しながらプランジャーが押し込まれる。また、プランジャー1の先端11を検査対象に押圧接触させるときに、プランジャー1の後退ストローク量（押し込み量）に応じて、押圧力の調整が可能である。弾性材3は、例えば圧縮ばねやゴム体などで構成することができ、ここでは、ステンレス製のコイルばねを用いている。

プランジャー1の外周面の溝形成領域10（図１（A）中、左上から右下へのハッチングで示す部分。図５（A）、（B）も同じ）には、溝50が形成されており、一方、バーレル2の内周面には、この溝に係合するように突部60が１つ設けられている。

溝50は、プランジャー1の周方向に連続して形成され、プランジャー1の進退動作に応じて突部と溝が摺動することで、プランジャー1が回転し、プランジャー1が進退を繰り返す毎に、プランジャー1とバーレル2との接触面が変更されるように構成されている。以下に、溝50の形成パターンを、実施例を交えて説明する。

（実施例１）
図２（A）は、実施例１に係るコンタクトプローブのプランジャー外周面における溝形成領域の周方向の展開図である。なお、図２中、紙面上下方向がプランジャーの軸方向であり、紙面下側がプランジャーの先端側である（図３、４も同じ）。また、溝形成領域10の紙面横方向の距離は、プランジャーの円周に一致する。

溝は、プランジャーの周方向に同形状の単位パターン50aを２つ備え、単位パターン50aは、プランジャーの先端に向かって延びる往路溝51aと後端に向かって延びる復路溝52aとを有している。往路溝51aと復路溝52aとは、互いに一端側と他端側とが連結され、隣接する単位パターン50a同士は連続している。往路溝51aと復路溝52aはいずれも、プランジャーの軸に平行な線（以下、軸線と呼ぶ）に対して平行な直線状の溝と軸線に対して傾斜した直線状の溝とからなる連続した溝である。

次に、プランジャーの進退動作に応じて、突部が溝（単位パターン）を摺動するときの突部の軌跡を図２（B）を参照してより詳しく説明する。

プランジャーの先端を検査対象に押圧接触させる前は、コイルばねの付勢によりプランジャーが進出した状態であり、突部が単位パターンの往路溝の一端側（図中、丸付きS1で示す。以下、単にS1と呼ぶ（A〜C及びS2も同じ））に位置する。次に、プランジャーを検査対象に押圧接触させたときは、プランジャーの後退に伴って突部が往路溝を摺動して、突部が往路溝の他端側、即ち復路溝の一端側まで移動する。このとき、突部がAからBと移動するのに従い、バーレルに対してプランジャーが回転する。次に、プランジャーを検査対象から離したときは、プランジャーの進出に伴って突部が復路溝を摺動して、突部が復路溝の他端側、即ち隣接する単位パターンの往路溝の一端側まで移動する。このとき、突部がCからS2と移動するのに従い、プランジャーが後退したときと同じ方向にプランジャーが回転する。

これにより、プランジャーが押圧接触させる前の進出した状態に復帰すると、突部が、隣接する単位パターンに移行されることになり、この場合では、プランジャーの一回の進退動作に対してプランジャーが180°回転することになる。その結果、プランジャーが進退を繰り返す毎に、プランジャーが一方向に180°ずつ回転して、プランジャー又はバーレルの接触面が変更されるので、プランジャーとバーレル間の接触電気抵抗が安定し、耐久性に優れる。

（実施例２）
図３（A）は、実施例２に係るコンタクトプローブのプランジャー外周面における溝形成領域の周方向の展開図である。実施例２の溝は、往路溝51bが一端側から他端側に亘って軸線に傾斜している点が図２（A）に示す実施例１の溝と大きく相違しており、以下では相違点を中心に説明する。

溝は、プランジャーの周方向に同形状の単位パターン50bを２つ備え、単位パターン50bは、往路溝51bと復路溝52bとを有している。往路溝51bと復路溝52bとは、互いに一端側と他端側とが連結され、隣接する単位パターン50b同士は連続している。往路溝51bと復路溝52bはいずれも、軸線に対して傾斜した直線状の２つの溝からなる連続した溝である。

次に、プランジャーの進退動作に応じて、突部が溝（単位パターン）を摺動するときの突部の軌跡を図３（B）を参照してより詳しく説明する。

プランジャーの先端を検査対象に押圧接触させる前は、実施例１同様、突部が単位パターンの往路溝の一端側S1に位置する。次に、プランジャーを検査対象に押圧接触させたときは、プランジャーの後退に伴って突部が往路溝を摺動して、突部が往路溝の他端側、即ち復路溝の一端側まで移動する。このとき、突部がS1→A→Bまで移動する間、バーレルに対してプランジャーが回転する。つまり、プランジャーが検査対象に接触してから押し込まれるまでの間、常にプランジャーが回転することになる。次に、プランジャーを検査対象から離したときは、プランジャーの進出に伴って突部が復路溝を摺動して、突部が復路溝の他端側、即ち隣接する単位パターンの往路溝の一端側まで移動する。このとき、突部がB→C→S2と移動するのに従い、プランジャーが後退したときと同じ方向にプランジャーが回転する。

さらに、往路溝において、区間S1からAまでの溝に対し区間AからBまでの溝の方が、軸線に対する傾斜角が大きいため、プランジャーが進出を開始したときに、突部が誤って往路溝に進入することを防ぎ、確実に突部を復路溝に進入させ易い。

これにより、実施例１と同様の効果が得られる。また、プランジャーが検査対象に接触してからプランジャーの回転が開始することになるので、検査対象表面の酸化膜を突き破り、プランジャーと検査対象間の接触不良を解消することができる。

以上説明した図２、３に示す実施例２、３においては、往路溝の他端側に位置する傾斜溝（A‐B間の溝）、並びに、復路溝の他端側に位置する傾斜溝（C‐S2間の溝）が、上部側壁501と下部側壁502とが平行になるように形成されている例について説明している。上部側壁とは、溝を形成する側壁のうちプランジャーの後端側に位置する側壁のことであり、下部側壁とは、溝を形成する側壁のうちプランジャーの先端側に位置する側壁のことである。しかし、プランジャーが後退するときは、A‐B間の溝において突部が専ら下部側壁502と接して摺動することから、A‐B間の溝において下部側壁502が軸線に対して傾斜していれば、上部側壁501が下部側壁502に平行である必要は少なく、突部を往路溝から復路溝に移動させる効果は得られる。他方、プランジャーが進出するときは、C‐S2間の溝において突部が専ら上部側壁501と接して摺動することから、C‐S2間の溝において上部側壁501が軸線に対して傾斜していれば、下部側壁502が上部側壁501に平行である必要は少なく、突部を復路溝から往路溝に移動させる効果は得られる。

（実施例３）
図４（A）は、実施例３に係るコンタクトプローブのプランジャー外周面における溝形成領域の周方向の展開図である。実施例３の溝は、往路溝51cの中間位置に連結される中間溝53を有する点が図３（A）に示す実施例２の溝と大きく相違しており、以下では相違点を中心に説明する。

溝は、プランジャーの周方向に同形状の単位パターン50cを２つ備え、単位パターン50cは、往路溝51c、復路溝52c及び中間溝53を有している。往路溝51cと復路溝52cは、その間に形成された中間溝53により互いに連結され、隣接する単位パターン50c同士は連続している。往路溝51cと復路溝52cはいずれも、軸線に対して傾斜した直線状の溝からなる。中間溝53は、軸線に対して平行な直線状の溝であり、一端側が往路溝51cの中間位置に連結され、他端側が復路溝52cの一端側に連結されている。

次に、プランジャーの進退動作に応じて、突部が溝（単位パターン）を摺動するときの突部の軌跡を図４（B）を参照してより詳しく説明する。

プランジャーの先端を検査対象に押圧接触させる前は、実施例１、２同様、突部が単位パターンの往路溝の一端側S1に位置する。次に、プランジャーを検査対象に押圧接触させたときは、プランジャーの後退に伴って突部が往路溝を摺動して、突部が往路溝の他端側に移動する。このとき、例えば突部がS1→Aまで移動する間、バーレルに対してプランジャーが回転する。つまり、プランジャーが検査対象に接触してから押し込まれるまでの間、常にプランジャーが回転することになる。次に、プランジャーを検査対象から離したときは、プランジャーの進出に伴って突部が、プランジャーが後退したときとは逆方向に往路溝を摺動して、突部が往路溝の中間位置に連結された中間溝の一端側、即ちA→Bまで移動する。このA→Bまで移動する間は、プランジャーが後退するときと反対方向にプランジャーが回転する。さらに、突部が中間溝を摺動して中間溝の他端側、即ちB→Cまで移動した後、突部が復路溝を摺動して、突部が復路溝の他端側、即ち隣接する単位パターンの往路溝の一端側まで移動する。このとき、突部がC→S2と移動するのに従い、プランジャーが後退したときと同じ方向にプランジャーが回転する。

これにより、実施例１、２と同様の効果が得られる。また、プランジャーが最大限押し込まれない状態、つまり突部が往路溝の他端側まで達しない場合（図中、点線で示す丸の位置）であっても、中間溝を通って突部が復路溝に移動することになるので、プランジャーが回転する。したがって、実施例１、２に比較して、突部が、隣接する単位パターンにより確実に移行されることになる。

次に、図４（B）を用いて、実施例３で説明した溝の寸法例を説明する。一例としては、プランジャーは例えば直径2mmとし、溝形成領域の軸方向の長さD1を約5mm、隣接する単位パターン間の距離D2を3.1mmとする。往路溝については、例えば先端側から中間溝までの長さL1を約2mm、他端側から中間溝まで長さL2を約3mm、幅Waを約1mmとし、軸線に対する傾斜角度θaを約40°とする。また、復路溝については、例えば長さL3を約2.1mm、幅Wbを約0.5mmとし、軸線に直交する線に対する傾斜角度θbを約30°とする。溝の深さは例えば約0.3mmとする。

このような溝がプランジャーに形成されたコンタクトプローブは、例えば次のようにして作製することができる。プランジャーの外周面のうち、溝形成領域に該当する位置に所定の溝を形成する。例えばこれは、公知の超微細加工技術を用いて形成すればよい。他方、バーレルの周面には、プランジャーを収納したときの溝形成領域に対応する所定の位置に貫通孔を形成しておく。そして、バーレル内にコイルばねとプランジャーとを収納した後、バーレルに形成した貫通孔からピンを挿入し、このピンの端部をバーレルの内周面から突出させ突部を形成すると共に、この突部をプランジャーの外周面に形成された溝に係合させる。また、溝又は突部の一方に、摩擦、摩耗を軽減するため、互いが摺動する部分にセラミックコーティングを施してもよい。

一方、バーレルの内周面に溝が形成されたコンタクトプローブは、例えば次のようにして作製することができる。周方向に分割可能な複数の分割片からなるバーレルを用意し、バーレルの内周面のうち、溝形成領域に該当する位置に所定の溝を形成する。また、プランジャーの外周面には、バーレルの溝形成領域に対応する所定の位置に突部を形成しておく。そして、プランジャーとコイルばねとがバーレル内に収納されるように、プランジャー及びコイルばねの周囲に分割片を配置してバーレルを組み立てると共に、プランジャーの突部をバーレルの内周面に形成された溝に係合させる。バーレルを組み立て一体化する手段としては、例えばバーレルの周囲をリング状の締付部材で固定する、或いは、分割片同士を接着、溶接などで接合することが挙げられる。

（変形例１）
図５（A）に示す変形例１に係るコンタクトプローブ101は、プランジャー1の後端面12がバーレル2の軸中心線に対して傾斜している。これによれば、プランジャー1に対する弾性材3の付勢力が、バーレル2の軸中心線に対してプランジャー1を傾かせる方向に作用する。その結果、プランジャー1の後端の頂点側をバーレル2の内周面に確実に接触させることができるので、プランジャー1とバーレル2間の接触電気抵抗がより安定する。この場合では、プランジャー1の進退動作に伴いプランジャー1が回転したときは、バーレル2におけるプランジャー1との接触面が変更される。

（変形例２）
図５（B）に示す変形例２に係るコンタクトプローブ102は、プランジャー1と弾性材3との間に中継部材4を設けている。ここでは、プランジャー1の後端面12に、底面が円錐状の穴が形成されている。中継部材4は、プランジャー1に形成された穴の径よりも小さい円柱状の部材である。また、中継部材4は、プランジャー1側の先端が円錐状に形成され、弾性材3側の後端面がバーレル2の軸中心線に対して傾斜している。中継部材4の円錐状の先端は、プランジャー1の後端面12に形成された穴の底面の円錐状の頂点に当接する。これによれば、弾性材3の付勢力が、バーレル2の軸中心線に対して中継部材4を傾かせ、さらに中継部材4の周面がプランジャー1の後端面12の穴の内面を押圧することで、バーレル2の軸中心線に対してプランジャー1を傾かせる方向に作用する。その結果、プランジャー1をバーレル2の内周面に確実に接触させることができるので、プランジャー1とバーレル2間の接触電気抵抗がより安定する。この場合では、プランジャー1の進退動作に伴いプランジャー1が回転したときは、中継部材4が空転し、中継部材4がプランジャー1を押圧する方向は常に一定（図５（B）中、紙面左方向）であるので、プランジャー1におけるバーレル2との接触面が変更される。

（変形例３）
上記した実施例３の溝では、溝の角部が角張っている例を示しているが、図６に示すように、溝の角部を丸めてもよい。また、実施例３では、往路溝51cを直線状としているが、図６に示すように、往路溝51cを曲線状としてもよい。曲線状にした場合、往路溝51cの長さを長くすることができるので、プランジャーが検査対象に接触してから押し込まれるまでの間のプランジャーの回転量を増やすことができ、検査対象表面の酸化膜を突き破り易くなる。

（変形例４）
この例では、プランジャーの先端が尖鋭状或いは球状である。プランジャーの先端が尖鋭状であることで、検査対象表面の酸化膜を突き破り易く、一方、プランジャーの先端が球状であることで、検査対象を傷付け難い。また、いずれの場合でも、プランジャーと検査対象との接触面積が小さくなるので、所定の押し込み量に対する単位面積あたりの押圧力を大きくすることができると共に、接触摩擦抵抗も軽減されるので、プランジャーが回転し易くなる。

（変形例５）
この例では、プランジャーの溝形成領域に該当する部分の径が、これよりも先端側に位置する部分の径より大きい。これにより、プランジャーに対する溝を形成する加工が行い易くなる。また、溝形成部分に比べて先端側の径が小さいため、検査対象の端子が微小な場合や端子間の幅が狭い場合であっても、プランジャーを検査対象に安定して接触させることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、バーレルの内周面に溝を形成し、プランジャーの外周面に突部を設けてもよい。また、単位パターンを３つ以上形成してもよく、その場合、プランジャーが進退を繰り返す毎に、プランジャーが一方向に少しずつ回転することになるので、さらなる耐久性の向上が期待できる。さらに、複数の単位パターンを全て同じ形状とする他、形状の異なる単位パターンを組み合わせて用いてもよい。また、突部を単位パターンの数に対応するように複数設けてもよい。

本発明のコンタクトプローブ及びその製造方法は、例えば半導体素子や回路基板などの検査分野に好適に利用可能である。

100,101,102 コンタクトプローブ
1 プランジャー 2 バーレル 3 弾性材（コイルばね）
4 中継部材
10 溝形成領域 11 先端 12 後端面
20 接触面
50 溝 50a,50b,50c 単位パターン
51a,51b,51c 往路溝 52a,52b,52c 復路溝 53 中間溝
501 上部側壁 502 下部側壁
60 突部

Claims (8)

1. プランジャーと、このプランジャーを収納するバーレルと、前記プランジャーの先端を前記バーレルから進出させる方向に付勢すると共にプランジャーの後退に伴い弾性変形する弾性材とを備えるコンタクトプローブであって、
   前記プランジャーの外周面及び前記バーレルの内周面の一方に、その周方向に連続して形成された溝と、
   この溝に係合するように、前記プランジャーの外周面及び前記バーレルの内周面の他方に設けられた突部とを備え、
   前記溝は、前記プランジャー又は前記バーレルの周方向に連続して形成される複数の単位パターンを備え、
   この単位パターンは、
   前記プランジャーの後退に伴って前記突部と溝が摺動することで、プランジャーを回転させる往路溝と、
   この往路溝に連結されると共に、前記プランジャーの進出に伴って前記突部と溝が摺動することで、プランジャーを回転させる復路溝とを有し、
   前記プランジャーが進退を繰り返す毎に、前記突部が、隣接する単位パターンに移行されるように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. 前記往路溝が、前記プランジャーの軸に平行な線に対して傾い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. 前記単位パターンが、前記往路溝と前記復路溝との間に、往路溝と復路溝とを互いに連結する中間溝を有し、
   前記中間溝が、前記往路溝の中間位置に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンタクトプローブ。
4. 前記プランジャーの先端が、尖鋭状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンタクトプローブ。
5. 前記プランジャーの先端が、球状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンタクトプローブ。
6. 前記プランジャー又は前記バーレルにおいて、前記溝が形成される溝形成領域に該当する部分の径が、これよりも先端側に位置する部分の径より大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンタクトプローブ。
7. 前記溝と前記突部の少なくとも一方には、互いが摺動する部分にセラミックコーティングが施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のコンタクトプローブ。
8. プランジャーと、このプランジャーを収納するバーレルと、前記プランジャーの先端を前記バーレルから進出させる方向に付勢すると共にプランジャーの後退に伴い弾性変形する弾性材とを備えるコンタクトプローブの製造方法であって、
   前記プランジャーの外周面に、所定の溝を形成する工程と、
   前記バーレルの周面に、前記プランジャーを収納したときの前記溝に対応する所定の位置に貫通孔を形成する工程と、
   前記バーレル内に、前記コイルばねと前記プランジャーとを収納する工程と、
   前記バーレルの貫通孔からピンを挿入し、このピンの端部を前記バーレルの内周面から突出させ突部を形成すると共に、この突部を前記プランジャーの溝に係合させる工程とを備え、
   以上の工程を経て請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンタクトプローブを得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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