JP2011089918A - 接触子 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数及び組立工数の少ない接触子を提供する。
【解決手段】 複数の対象物を電気的に接続する接触子である。接触子は、内部に空間を有する円筒形状の先端部及び後端部と、円筒形状の先端部及び後端部から連続する円筒形状の部分に形成されたばね部であって、円筒形状の先端部と円筒形状の後端部との間に位置するばね部と、円筒形状の後端部に一体的に形成された球形状の接触部であって、接触部の直径が円筒形状の後端部の外径よりも大である接触部とを備える。
【選択図】 図２Ａ

Description

本発明は、複数の対象物を電気的に相互に接続する接触子に関し、例示的には、本発明は、被検査部の検査対象部上に予め設定される検査点とこの検査を実施する検査装置とを電気的に接続するための接触子に関する。

接触子を検査用治具に取り付けて用いる場合には、検査用治具は、接触子を経由して、被検査物が有する検査対象部に、検査装置から電流或いは電気信号を所定検査位置に供給するとともに、検査対象部から電気信号を検出することによって、検査対象部の電気的特性の検出、動作試験の実施等をする。

被検査物としては、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板や、半導体ウェハや半導体チップやCSP(Chip size package)などの半導体装置が該当する。

被検査物が例えば基板であり、それに搭載されるものがＩＣ等の半導体回路や抵抗器などの電気・電子部品の場合には、基板に形成された検査対象部が配線や電極になる。その場合には、検査対象部の配線が、それらに電気信号を正確に伝達できることを保証するために、電気・電子部品を実装する前のプリント配線基板、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルの配線が形成された回路基板に設けられた検査点間の抵抗値やリーク電流等の電気的特性を測定し、その測定結果に基づいて、その配線の良否を判断している。

また、接触子は複数の対象物を電気的に接続するインタポーザやコネクタとして用いることができる。

特開昭６０−１１４７７７号 特許文献１はアダプターピンを開示しており、その一方の端部には球状体に形成された頭部を備え、他方の端部には印刷配線基板の検査用接触部と接続する接触端部を備える。そのアダプターピンの頭部には、検査接触子から突出する接触先端部が当接しており、接触先端部はスプリングによって突出する方向に付勢されている。

特許文献１では、アダプターピンの両端部をそれぞれ検査接触子の接触先端部及び基板の検査用接触部と適切に接触させるために、アダプターピンとは別体の検査接触子にスプリングを設けてある。そのため、検査用の接触子としては、アダプターピン及び検査接触子を必要とするとともに検査接触子の接触先端部をアダプターピンの頭部に当接させる必要があり、部品点数及び組立工数が多くなっている。

また、接触子は微細であるためその製造及び組立は比較的困難である。

そこで、本発明は、部品点数及び組立工数の少ない接触子を提供することを目的とする。

本発明は、製造及び組み立てが簡易な接触子を提供することを目的とする。

本発明は、ばね部を一体的に備える接触子を提供することを目的とする。

本発明は、円筒状の本体部にばね部を形成した接触子を提供することを目的とする。

本発明は、円筒状の本体部の少なくとも一方の端部に球状体を一体的に形成した接触子を提供することを目的とする。

本発明は、円筒状の本体部にばね部を形成し、さらに、円筒状の本体部の少なくとも一方の端部に球状体を一体的に形成した接触子を提供することを目的とする。

そこで、本発明に係る接触子は、複数の対象物を電気的に接続するための接触子であって、内部に空間を有する円筒形状の先端部及び後端部と、該円筒形状の先端部及び後端部から連続する円筒形状の部分に形成されたばね部であって、前記円筒形状の先端部と前記円筒形状の後端部との間に位置するばね部と、前記円筒形状の後端部に一体的に形成された球形状の接触部であって、該接触部の直径が前記円筒形状の後端部の外径よりも大である接触部とを備えることを特徴とする。

その接触子において、前記円筒形状の先端部及び後端部並びに前記ばね部は、ニッケルまたはニッケル合金から形成されており、前記接触部は、ニッケルまたはニッケル合金によって形成されてもよい。

その接触子において、前記先端部、前記後端部及び前記ばね部は、一本の円筒形状部材から形成され、該ばね部が該円筒形状部材の壁面に螺旋形状の切欠部を有することにより形成される。

その接触子において、前記円筒形状部材は、ニッケル又はニッケル合金の外側層と、金の内側層の二層積層構造を有しており、前記接触部は、前記外側層と前記内側層との合金により形成されている。

その接触子において、前記円筒形状の先端部の先端面は、平坦、半球形状、複数の先鋭形状の突起を持つ形状のいずれを用いてもよい。

その接触子において、該接触子を、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具に取り付けてもよい。

その接触子において、被検査物の対象部が配線の一部又は電子部品である。

また、本発明に係る複数の対象物を電気的に接続するための接触子は、内側プローブと外側プローブとからなり、前記内側プローブが、内部に空間を有する円筒形状の先端部及び後端部と、該円筒形状の先端部及び後端部から連続する円筒形状の部分に形成されたばね部であって、前記円筒形状の先端部と前記円筒形状の後端部との間に位置するばね部と、前記円筒形状の後端部に一体的に形成された球形状の接触部であって、該接触部の直径が前記円筒形状の後端部の外径よりも大である接触部とを備え、前記外側プローブが、円筒形状の先端部、後端部及びばね部を備え、該外側プローブの内部に前記内側プローブが挿入されていて、前記外側プローブの前記後端部の後端面が前記内側プローブの前記接触部に係止することができる。

その接触子において、前記外側プローブの前記円筒形状の先端部は、抵抗溶接、レーザ溶接、接着剤又はかしめによって前記内側プローブの前記先端部に固定することができる。

その接触子において、前記円筒形状の先端部の先端面は、平坦、半球形状、複数の先鋭形状の突起を持つ形状のいずれを用いてもよい。

また、本発明に係る、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具は、前記の接触子と、該接触子の前記接触部と接触して該接触子を前記検査装置に電気的に接続するための電極部と、前記接触子の前記先端部を前記被検査物の対象部上の所定の検査点へ案内するための貫通孔が形成されたヘッド部と、前記接触子の前記後端部を前記電極部へ案内するための貫通孔が形成されたベース部及び該ベース部に積層された絶縁膜であって、該貫通孔に前記接触子の前記円筒形状の後端部が挿通され、該絶縁膜の貫通孔の縁に前記後端部に一体的に形成された球形状の接触部が係止される、ベース部及び該ベース部に積層された絶縁膜とを備え、前記絶縁膜が弾性又は弾塑性を有し、それにより、該絶縁膜の貫通孔の縁に係止された前記後端部に一体的に形成された球形状の前記接触部が前記電極部に押しつけられることを特徴とする。

その検査用治具において、前記絶縁膜は、例えば、シリコーンシート、ポリイミドシート又はポリテトラフルオロエチレンシートから形成することができる。

また、本発明に係る、複数の対象物を電気的に接続するための接触子の製造方法は、壁面に切欠部が形成される円筒形状部材を形成する工程と、該円筒形状部材を保持する工程と、該円筒形状部材の端部を溶融させて、該円筒形状部材の外径より大なる直径を持つ球形状の接触部を形成する工程とを含むことを特徴とする。

その接触子の製造方法において、前記円筒形状部材は、ニッケル又はニッケル合金の外側層と、金の内側層の積層構造を有し、レーザを用いて前記円筒形状部材の前記端部を溶融させてもよい。

本発明によると、部品点数及び組立工数の少ない接触子を提供することができる。

本発明によると、製造及び組み立てが簡易な接触子を提供することができる。

本発明によると、ばね部を一体的に備える接触子を提供することができる。

本発明によると、円筒状の本体部にばね部を形成した接触子を提供することができる。

本発明によると、円筒状の本体部の少なくとも一方の端部に球状体を一体的に形成した接触子を提供することができる。

本発明によると、円筒状の本体部にばね部を形成し、さらに、円筒状の本体部の少なくとも一方の端部に球状体を一体的に形成した接触子を提供することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る複数の接触子を取り付けた検査用治具の概略の構成を示す一部断面正面図である。 図２Ａは、図１の検査用治具に用いることのできる一実施形態に係る接触子の概略構成を示す正面図である。 図２Ｂは、図２Ａの接触子の接触端部の変形例の概略構成の一部を示す正面図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、図１の検査用治具に用いることのできる他の実施形態に係る接触子の概略構成を示す一部断面正面図である。 図４は、図３（Ｂ）に係る接触子の製造方法の一例を説明するための一部断面を含む概念図である。 図５は、図２Ａの接触子を図１の検査用治具に組み込んだ場合の構成の一部を示す一部断面正面図である。 図６は、図２Ａの接触子を図１の検査用治具の他の実施形態に係る検査用治具に組み込んだ場合の構成の一部を示す一部断面正面図である。 図７は、図３（Ａ）の接触子を図１の検査用治具の他の実施形態に係る検査用治具に組み込んだ場合の構成の一部を示す一部断面正面図である。 図８は、図３（Ｂ）の接触子を図１の検査用治具の他の実施形態に係る検査用治具に組み込んだ場合の構成の一部を示す一部断面正面図である。 図９は、図３（Ｂ）の接触子を図１の検査用治具の他の実施形態に係る検査用治具に組み込んだものの使用状態を説明するための構成の一部を示す一部断面正面図である。

以下に、添付図面に基づいて、基板や半導体装置の被検査物の検査対象部の接触子について説明を行う。

なお、各添付図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔等は、理解の容易のために、拡大・縮小・変形・簡略化等を行っている。

［検査用治具の概略の構成］
図１は、接触子を検査用治具１０に用いた実施例に関するもので、検査用治具１０の概略の構成を示す一部断面正面図である。検査用治具１０は、ヘッド部１２、ベース部１４及び電極部１６を備える。ヘッド部１２とベース部１４とは、棒状の支持部材１１及びその周囲に環装されたスペーサ１１ｓによって所定の距離だけ離隔されて保持されている。ヘッド部１２及びベース部１４は、樹脂あるいはセラミックス等の絶縁性の板状部材からなる。

ヘッド部１２には複数の貫通孔１２ｈが形成されていて、それらに挿入された複数のプローブ２２の先端部２２ｆが所定の位置に案内されている。ベース部１４にも複数の貫通孔１４ｈが形成されていて、それらに挿入された複数のプローブ２２の後端部２２ｒが電極部１６へ案内されている。

プローブ２２の後端部２２ｒは、電極部１６に固定された導線１８の端部と電気的に接続された状態になっており、導線１８は図示せぬ検査装置に接続されている。

図１においては、図面の簡略化のために、複数のプローブ２２の中の一部のプローブ２２のみを示す。

また、図１に示すように、被検査物の検査時には、検査用治具１０の下方に、検査対象の被検査物３０、例えば、配線が形成された基板を配置し、検査用治具１０を下降させてプローブ２２の先端部２２ｆｅを所定の検査点、例えば、３０ｄ１から３０ｄｎに接触させ、それにより、検査対象部の電気的特性の検査を行う。

［プローブの構造］
図２Ａ、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれ、図１の検査用治具に用いることができるいくつかの実施形態に係るプローブ２２、２０ａ及び２０ｂを説明するための概略構成図である。なお、図面の簡略化のために、プローブ２２の肉厚の表記は省略してある。

図２Ａは、図１の検査用治具に用いることができる一実施形態に係るプローブ２２を示す。プローブ２２は、円筒形状の先端部２２ｆと、円筒形状の後端部２２ｒと、それらの間に形成されたばね部２２ｓとからなる。これらの先端部２２ｆ、ばね部２２ｓ及び後端部２２ｒは、一本の円筒形状部材から構成され、ばね部２２ｓは例えばレーザによって円筒形状の部分の壁面の一部を削除して螺旋状の切欠部を形成することによって略螺旋形状に形成することができる。円筒形状の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅは、検査対象部の検査点、例えば、バンプと接触し、円筒形状の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅには、球形状の接触部２２ｂが後端部２２ｒと一体的に形成されており、該接触部２２ｂが、基板検査装置の電極と接触する。

円筒形状の先端部２２ｆ、ばね部２２ｓ及び後端部２２ｒとして、例えば、外径が、約２５μｍから３００μｍで、内径が１０μｍから２５０μｍのニッケルあるいはニッケル合金のチューブ、パイプ、筒等の内部が中空の筒状部材を用いることができる。この実施形態では、一例として、外径が約５０μｍ、内径が約３５μｍ、全長Ｌ１が約１５ｍｍのニッケルチューブを用いるが、それに限定されるものではない。また、円筒形状部材は、ニッケル又はニッケル合金の外側層と金の内側層との積層構造となっている。

円筒形状の先端部２２ｆの長さＬ２は約５ｍｍで、ばね部２２ｓの長さＬ３は約５ｍｍで、円筒形状の後端部２２ｒの長さＬ４は約５ｍｍである。これらの値は一例であり、それらに限定されるものではない。

また、図２Ａに示すように、円筒形状の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅには、球形状の接触部２２ｂが一体的に形成されている。例えば、接触部２２ｂの直径は約８０μｍで、円筒形状の後端部２２ｒの外径約５０μｍよりも大きくすればよい。その球形状の接触部２２ｂは、以下のようにして形成することができる。

まず、例えば、外径が約５０μｍ、内径が約３５μｍ、全長Ｌ１が約１５ｍｍで、両端が開放された円筒形状の約１５．５ｍｍの円筒形状部材を用意する。円筒形状部材の内部は空洞である。この円筒形状部材は、ニッケル又はニッケル合金の外側層と金の内側層との積層構造となる。この段階で既にはばね部２２ｓを形成してあるが、そのばね部２２ｓは球形状の接触部２２ｂを形成した後に形成してもよい。

次に、円筒形状の後端部２２ｒを保持し、後端部２２ｒの後端面２２ｒｅあたりにレーザ光を照射して、その部分を加熱する。この加熱はアルゴンなどの不活性ガスの環境下で行うことが望ましい。大気中でおこなってもよい。

それにより、そのレーザ光が照射された部分が溶融し、その溶融したものが表面張力によって球形状になり、それが固化することによって球形状の接触部２２ｂを形成する。その接触部２２ｂを形成した部分は、もともと、ニッケル又はニッケル合金の外側層と金の内側層との積層構造となるためそれらは溶融して混じり合う。その溶融したものが表面張力によって球形状に形成されるため、接触部２２ｂは、ニッケル又はニッケル合金の外側層と金の内側層との合金から形成されることになる。

そのように、円筒形状の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅと球形状の接触部２２ｂとは一体的に形成されているため、それらの間には接続面がない。

なお、球形状の接触部２２ｂに相当するものを別個のものとして製作し、それを円筒形状の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅに結合することによって、それらを連続的なものとして連結したプローブを製造することもできる。

円筒形状の先端部２２ｆの端面２２ｆｅ及び接触部２２ｂを除いて、プローブ２２の周面を必要に応じて絶縁被覆してもよい。

図２Ｂは、図２Ａのプローブ２２の円筒形状の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅの平坦形状と異なる他の形状の先端面２２’ｆｅを有するプローブ２２を示す。先端面２２’ｆｅは、平坦ではなく、小径の円形状の複数の切り欠きが形成されることによって複数の先鋭部を備える。それにより、その複数の先鋭部が、検査対象部の検査点、例えば、バンプに嵌入することによって、プローブ２２と検査点との間の電気的接続をより確実にすることができる。また、先鋭部の自浄効果も期待できる。

また、図２Ｂに代えて、図２Ａのプローブ２２のプローブ２２の後端面２２ｒｅの接触部２２ｂと同一の形成方法により、球形状のものを先端面２２ｆｅにも一体的に形成してもよい。

図３（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係るプローブ２０ａを示す。プローブ２０ａは、外側プローブの大径の円筒形状部２４ａとそれに挿入された内側プローブのプローブ２２とからなる。プローブ２２は、図２Ａのプローブ２２と同一のものであるが、外径、内径、Ｌ１からＬ４までの寸法を変えてもよい。

円筒形状部２４ａは、円筒形状の先端部２４ｆと、円筒形状の後端部２４ｒと、それらの間に形成されたばね部２４ｓとからなり、ばね部２４ｓは、プローブ２２のばね部２２ｓと同様に、円筒形状部分の一部をレーザによって除去することによって、略螺旋形状に形成したものである。

その円筒形状部２４ａは、例えば、ニッケルあるいはニッケル合金のチューブから作ることができ、その寸法は、内部に挿入されるプローブ２２の寸法に応じて決定される。例えば、外径が４０μｍから３１５μｍで、内径が２５μｍから３００μｍで、全長が約１２ｍｍとすることができる。これらの値は一例であり、それらに限定されるものではない。

図３（Ａ）に示すように、円筒形状部２４ａの長さは、プローブ２２の長さよりも短く、後端部２４ｒの後端面２４ｒｅがプローブ２２の後端部２２ｒの接触部２２ｂに当接するように円筒形状部２４ａを配置した場合には、自然長のプローブ２２の先端部２２ｆの先端側が、円筒形状部２４ａの先端部２４ｆの先端面２４ｆｅから突出する。

後述するように、検査時に、プローブ２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅが検査点に押しあてられると、ばね部２２ｓが収縮することにより、そのプローブ２２の先端部２２ｆが、円筒形状部２４ａの先端部２４ｆ内に入り込む。そのため、先端部２４ｆから突出している先端部２２ｆの部分の長さは、少なくとも、ヘッド部１２の厚さに相当する分だけ必要であり、それにより、先端面２２ｆｅが、先端部２４ｆ内に入り込んでしまわないようにする。

図３（Ｂ）は、本発明のさらなる他の実施形態に係るプローブ２０ｂを示す。プローブ２０ｂは、外側プローブの大径の円筒形状部２４ｂとそれに挿入された内側プローブのプローブ２２とからなる。プローブ２２は、図２Ａのプローブ２２と同一のものであるが、外径、内径、Ｌ１からＬ４までの寸法を変えてもよい。

円筒形状部２４ｂは、図３（Ａ）のプローブ２０ａと同様に、円筒形状の先端部２４ｆと、円筒形状の後端部２４ｒと、それらの間に形成されたばね部２４ｓとからなり、ばね部２４ｓは、プローブ２２のばね部２２ｓと同様に、円筒形状部分の一部をレーザによって除去することによって、略螺旋形状に形成されている。

図３（Ａ）の構成にすることによって、後述するように、プローブ２２および円筒形状部２４ａを互いに固定することなく接続装置を組み立てることができる。

プローブ２０ｂは、図３（Ａ）のプローブ２０ａと異なり、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆの位置Ｐで、例えば、抵抗溶接、レーザ溶接、接着剤又はかしめによって、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆと、プローブ２２の先端部２２ｆとが接合されていて、それらが互いに固定されている。そのため、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆとプローブ２２の先端部２２ｆとは一体となって移動する。そのため、プローブ２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅが押されると、ばね部２２ｓが収縮して先端部２４ｆが後退するが、後端部２４ｒの後端面２４ｒｅが接触部２２ｂに当接しているため、円筒形状部２４ｂのばね部２４ｓが収縮する。その結果、ばね部２２ｓ及びばね部２４ｓが、接触部２２ｂ及び先端面２２ｆｅをそれぞれ適切な弾性力で電極及び検査点に押しつけて接触抵抗を低減させる押圧部として機能することができる。

なお、押し付け圧力がばね部２４ｓで十分な場合は、ばね部２４ｓを省略して、最大押圧時でも後端面２４ｒｅが接触部２２ｂに当接しない円筒形状部２４ｂの長さを選択してもよい。

図４に示すように、例えば、かしめ装置４０を用いて、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆの位置Ｐで、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆと、プローブ２２の先端部２２ｆとを接合することができる。具体的には、図３（Ａ）のプローブ２０ａの円筒形状部２４ａの先端部２４ｆの対向する位置Ｐを一対の工具によって挟持して、圧力を加える。それにより、その一対の工具によって圧力が加えられた部分において、先端部２４ｆと先端部２２ｆとが接合される。

なお、接合の位置Ｐは、後述の図８及び図９に示すとおり、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆがヘッド部１２の貫通孔１２ｈ１に挿入されたときに、貫通孔１２ｈ１から外に出た位置にあることが望ましい。それは、位置Ｐでの接合の際にその接合位置がやや変形することがあるため、その接合位置を貫通孔１２ｈ１の外側に出すことによって、位置Ｐの変形が貫通孔１２ｈ１の壁面に影響を与えないようにするためである。

また、図４では、先端部２４ｆの対向する２つの位置Ｐにかしめを行ったが、一方の位置のみをかしめてもよい。

［検査用治具の概要］
図５は、図２Ａのプローブ２２を取り付けた検査用治具の一部の拡大断面図である。図５に示すように、ヘッド部１２及びベース部１４には、それぞれ、貫通孔１２ｈ及び１４ｈｎが形成されており、それらの貫通孔１２ｈ及び１４ｈｎには、それぞれ、プローブ２２の先端部２２ｆ及び後端部２２ｒが挿入されている。

ベース部１４の貫通孔１４ｈｎの孔径よりも接触部２２ｂの直径が大であるため、接触部２２ｂがベース部１４の貫通孔１４ｈｎを形成する縁にひっかかっている。また、接触部２２ｂは、電極部１６を貫通する導線１８の端部１８ｅに当接している。

図６は、図５と同様に、図２Ａのプローブ２２を取り付けた検査用治具の一部の拡大断面図である。ただし、図５に示す検査治具とは異なり、図６の検査用治具では、ベース部１４の上方に、絶縁膜１４ｅが積層されている。

絶縁膜１４ｅにも貫通孔１４ｈｎが形成されていて、接触部２２ｂがその絶縁膜１４ｅの貫通孔１４ｈｎを形成する縁に係止されている。また、接触部２２ｂは、電極部１６を貫通する導線１８の端部１８ｅに当接している。その際、弾性あるいは弾塑性を有する絶縁膜１４ｅを選択することにより、その弾性力によって、接触部２２ｂの大きさに差がある場合でも電極部１６とベース部１４を無理なく固定することができ、接触部２２ｂを適切な大きさの力によって端部１８ｅに押しつけられている状態を実現することができる。絶縁膜１４ｅとしては、例えばシリコーンシートあるいはポリイミドシートなどを用いることができる。

図５及び図６に示す実施形態によると、検査治具にプローブ２２を取り付ける際には、単に、プローブ２２の先端部２２ｆをベース部１４の貫通孔１４ｈｎから挿入して、その先端部２２ｆをヘッド部１２の貫通孔１２ｈまで挿通させればよい。そうすると、接触部２２ｂが、ベース部１４又は絶縁膜１４ｅに引っかかって係止するため、それによって、プローブ２２の検査治具への取り付けが完了することになる。その係止によって、プローブ２２の抜け落ちを防ぐことができる。

図７及び図８は、それぞれ、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）のプローブ２０ａ及び２０ｂを取り付けた検査用治具の一部の拡大断面図である。

図７及び図８に示すように、検査治具のヘッド部１２の下面にはプレート１２ｕが取り付けられてある。ヘッド部１２には大径部１２ｈ１が形成され、プレート１２ｕには小径部１２ｈ２が形成されている。ただし、プレート１２ｕを用いることなく、ヘッド部１２自体に大径部１２ｈ１と小径部１２ｈ２とを一体で形成してもよい。

大径部１２ｈ１には、プローブ２０ａ，２０ｂの大径の円筒形状部２４ａ，２４ｂの先端部２４ｆが挿入されていて、その先端部２４ｆの先端面２４ｆｅが、プレート１２ｕの図７及び図８に向かって上方の面に当接している。そのように、プレート１２ｕは大径の円筒形状部２４ａ，２４ｂの先端面２４ｆｅの係止部を形成する。また、小径部１２ｈ２には、プローブ２２の円筒形状の先端部２２ｆが挿入されている。

一方、ベース部１４の貫通孔１４ｈｂには、円筒形状部２４ａ，２４ｂの後端部２４ｒ及びばね部２４ｓとその中を貫通するプローブ２２の後端部２２ｒとが挿入されている。円筒形状部２４ａ，２４ｂの後端部２４ｒの後端面２４ｒｅは、プローブ２２の接触部２２ｂに係止されている。また、プローブ２２の接触部２２ｂは導線１８の端面１８ｅに当接している。なお、ばね部２４ｓは、ベース部１４の貫通孔１４ｈｂに挿入されない位置に配置してもよいことはいうまでもない。

より詳しく述べると、図７のプローブ２０ａにおいては、円筒形状部２４ａの先端面２４ｆｅが、プレート１２ｕから少し押された状態になるように、検査治具にプローブ２０ａが組み込まれている。一方、円筒形状部２４ａの後端部２４ｒの後端面２４ｒｅは、プローブ２２の接触部２２ｂの後端面２２ｒの近くに係止されている。そのため、先端面２４ｆｅがプレート１２ｕから押された分だけ、ばね部２４ｓが収縮し、それが戻ろうとする付勢力によって、プローブ２２の接触部２２ｂを導線１８の端面１８ｅに押しつけることになる。これにより、プローブ２０ａと導線１８とに予圧を与えることができるため、それらの間での電気的な接触を確実なものとすることができる。

また、図８のプローブ２０ｂにおいても、円筒形状部２４ｂの先端面２４ｆｅが、プレート１２ｕから少し押された状態になるように、検査治具にプローブ２０ｂが組み込まれている。一方、円筒形状部２４ｂの後端部２４ｒの後端面２４ｒｅは、プローブ２２の接触部２２ｂの後端面２２ｒの近くに係止されている。そのため、先端面２４ｆｅがプレート１２ｕから押された分だけ、ばね部２４ｓが収縮し、それが戻ろうとする付勢力によって、プローブ２２の接触部２２ｂを導線１８の端面１８ｅに押しつけることになる。また、図８のプローブ２０ｂでは、さらに、円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆの位置Ｐにおいて、その先端部２４ｆとプローブ２２の先端部２２ｆとが結合されているため、先端部２４ｆの移動とともに先端部２２ｆも移動するため、プローブ２２の移動とともにばね部２２ｓが収縮し、その戻ろうとする付勢力によってプローブ２２の後端部２２ｒが接触部２２ｂを導線１８の端面１８ｅに押しつけている。そのように、ばね部２４ｓ及びばね部２２ｓの付勢力によって、プローブ２０ａと導線１８との間に適切な大きさの予圧を与えることができるため、プローブ２０ａと導線１８との間での電気的な接触はさらに確実なものとなる。

プローブ２０ａと導線１８との間に適切な大きさの予圧を与えるため、概略、自然長の円筒形状部２４ａ，２４ｂの先端面２４ｆｅから後端面２４ｒｅまでの長さが、プレート１２ｕの上面（又はヘッド部１２の下面）からベース部１４の上面までの距離よりも大きくなければならない。

その大きさの差があるため、図７又は図８のようにプローブ２０ａ，２０ｂを検査用治具に組み込んだときに、その差の分だけ、円筒形状部２４ａ，２４ｂのばね部２４ｓのみが、又はそのばね部２４ｓ及びプローブ２２のばね部２２ｓの両方が、収縮することができる。

図９は、図８の検査用治具を用いて被検査物の検査を行うときの状況を説明するための検査用治具の一部の拡大断面図である。

基板等の被検査物の検査時には、検査用治具を下降させてプローブ２０ｂのプローブ２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅを被検査物３０の配線等の検査対象部上の所定の検査点３０ｄ１に当接させ、例えば、数ｇｆから１５ｇｆ（数十ｍＮから１００ｍＮ）程度の力で検査点３０ｄ１を押すようにする。そうすると、図９に示すように、プローブ２２の先端部２２ｆは、ヘッド部１２及びプレート１２ｕの貫通孔１２ｈ１，１２ｈ２内に押し込まれる。その際、プローブ２２の先端部２２ｆと円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆとは位置Ｐにおいて接合されているため、先端部２２ｆが押し上げられると、それとともに先端部２４ｆも押し上げられて、その先端面２４ｆｅが係止部のプレート１２ｕの内面から離れる。その結果、円筒形状部２４ｂのばね部２４ｓがさらに圧縮され、それによりそのばね部２４ｓに生じた付勢力によって、先端面２２ｆｅは検査点３０ｄ１により強く押し付けられることになる。そのため、その先端面２２ｆｅと検査点３０ｄ１との電気的な接触は確実なものとなる。

その際に、プローブ２２の接触部２２ｂは、既にばね部２２ｓの一定の付勢力で導線１８の端面１８ｅに押し付けられているが、円筒形状部２４ｂのばね部２４ｓがさらに縮むことにより、より大きな付勢力で、接触部２２ｂが導線１８の端面１８ｅに押しつけられるようになる。それにより接触部２２ｂと導線１８の端面１８ｅとの電気的な接触はさらに確実なものとなる。

検査が終了して検査用治具が被検査物から離れると、ばね部２２ｓの付勢力によって、プローブ２２の先端部２２ｆが、図９において下方に押し戻される。その際、その先端部２２ｆと円筒形状部２４ｂの先端部２４ｆとは位置Ｐにおいて接合されているため、その先端部２４ｆも同時に押し戻され、先端部２４ｆの先端面２４ｆｅが係止部のプレート１２ｕの上面に当接する。

［他の実施形態］
上記の実施形態は基板を被検査物として説明をしたが、それに限定されるものではなく、被検査物として半導体装置も含む。

また、上記の実施形態は、接触子を検査治具に用いたものについて説明したが、それに限定されるものではなく、接触子はコネクタや基板間接続のためのインタポーザとしても用いることができる。

また、上記の実施形態として、円筒形状部２４ａ，２４ｂの先端部２２ｆの端面２２ｆｅは平坦に表したが、他の形状、例えば、複数の先鋭形状の突部を持つようなクラウン形状に形成してもよい。

以上、本発明に係る被検査物検査用の検査用治具及びそれに用いることのできるプローブや対象物を電気的に接続する接触子の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれるものであり、また、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められることを承知されたい。

１０・・・検査用治具
１１・・・支持部材
１１ｓ・・・スペーサ
１２・・・ヘッド部
１２ｈ、１４ｈ・・・貫通孔
１２ｈ１・・・大径部
１２ｈ２・・・小径部
１４・・・ベース部
１６・・・電極部
２０ａ，２０ｂ，２２・・・プローブ
２４ａ，２４ｂ・・・大径の円筒形状部
２２ｆ，２４ｆ・・・先端部
２２ｒ，２４ｒ・・・後端部
２２ｆｅ，２４ｆｅ・・・先端面
２２ｒｅ，２４ｒｅ・・・後端面
２２ｓ，２４ｓ・・・ばね部
２２ｂ・・・接触部

Claims (14)

1. 複数の対象物を電気的に接続するための接触子であって、
   内部に空間を有する円筒形状の先端部及び後端部と、
   該円筒形状の先端部及び後端部から連続する円筒形状の部分に形成されたばね部であって、前記円筒形状の先端部と前記円筒形状の後端部との間に位置するばね部と、
   前記円筒形状の後端部に一体的に形成された球形状の接触部であって、該接触部の直径が前記円筒形状の後端部の外径よりも大である接触部とを備える、接触子。
2. 請求項１の接触子において、前記円筒形状の先端部及び後端部並びに前記ばね部は、ニッケルまたはニッケル合金から形成されており、前記接触部は、ニッケルまたはニッケル合金と金との合金によって形成されている、接触子。
3. 請求項１の接触子において、前記先端部、前記後端部及び前記ばね部は、一本の円筒形状部材から形成され、該ばね部が該円筒形状部材の壁面に螺旋形状の切欠部を有することにより形成されている、接触子。
4. 請求項３の接触子において、前記円筒形状部材は、ニッケル又はニッケル合金の外側層と、金の内側層の二層積層構造を有しており、前記接触部は、前記外側層と前記内側層との合金により形成されている、接触子。
5. 請求項１の接触子において、前記円筒形状の先端部の先端面は、平坦、半球形状、複数の先鋭形状の突起を持つ形状のいずれでもよい、接触子。
6. 請求項１の接触子において、
   該接触子が、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具に取り付けられる、接触子。
7. 請求項６の接触子において、
   被検査物の対象部が配線の一部又は電子部品である、接触子。
8. 複数の対象物を電気的に接続するための接触子であって、
   内側プローブと外側プローブとからなり、
   前記内側プローブが、
   内部に空間を有する円筒形状の先端部及び後端部と、
   該円筒形状の先端部及び後端部から連続する円筒形状の部分に形成されたばね部であって、前記円筒形状の先端部と前記円筒形状の後端部との間に位置するばね部と、
   前記円筒形状の後端部に一体的に形成された球形状の接触部であって、該接触部の直径が前記円筒形状の後端部の外径よりも大である接触部とを備え、
   前記外側プローブが、円筒形状の先端部、後端部及びばね部を備え、
   該外側プローブの内部に前記内側プローブが挿入されていて、
   前記外側プローブの前記後端部の後端面が前記内側プローブの前記接触部に係止する、接触子。
9. 請求項８の接触子において、前記外側プローブの前記円筒形状の先端部は、抵抗溶接、レーザ溶接、接着剤又はかしめによって前記内側プローブの前記先端部に固定されている、接触子。
10. 請求項８の接触子において、前記円筒形状の先端部の先端面は、平坦、半球形状、複数の先鋭形状の突起を持つ形状のいずれでもよい、接触子。
11. 被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であって、
    請求項１又は８の接触子と、
    該接触子の前記接触部と接触して該接触子を前記検査装置に電気的に接続するための電極部と、
    前記接触子の前記先端部を前記被検査物の対象部上の所定の検査点へ案内するための貫通孔が形成されたヘッド部と、
    前記接触子の前記後端部を前記電極部へ案内するための貫通孔が形成されたベース部及び該ベース部に積層された絶縁膜であって、該貫通孔に前記接触子の前記円筒形状の後端部が挿通され、該絶縁膜の貫通孔の縁に前記後端部に一体的に形成された球形状の接触部が係止される、ベース部及び該ベース部に積層された絶縁膜とを備え、
    前記絶縁膜が弾性又は弾塑性を有し、それにより、該絶縁膜の貫通孔の縁に係止された前記後端部に一体的に形成された球形状の前記接触部が前記電極部に押しつけられる、検査用治具。
12. 請求項１１の検査用治具において、前記絶縁膜がシリコーンシート、ポリイミドシート又はポリテトラフルオロエチレンシートからなる、検査用治具。
13. 複数の対象物を電気的に接続するための接触子の製造方法であって、
    壁面に切欠部が形成される円筒形状部材を形成する工程と、
    該円筒形状部材を保持する工程と、
    該円筒形状部材の端部を溶融させて、該円筒形状部材の外径より大なる直径を持つ球形状の接触部を形成する工程とを含む、接触子の製造方法。
14. 請求項１３の接触子の製造方法において、
    前記円筒形状部材は、ニッケル又はニッケル合金の外側層と、金の内側層の積層構造を有し、
    レーザを用いて前記円筒形状部材の端部を溶融させる、接触子の製造方法。
    
    
    

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