JP2012122905A - コンタクトプローブ - Google Patents

Abstract

【課題】低抵抗で耐久性が高く、電極間の狭ピッチ化に対応可能な高周波デバイス検査用のコンタクトプローブを提供する。
【解決手段】電極に接触する第１のプランジャーと、第１のプランジャーと連結する第２のプランジャーとからなり、第１のプランジャーは、電極に接触する先端部と、先端部から延設され、第２のプランジャーと連結する連結部と、フランジ部と、連結部から延出する胴体部とを備え、第２のプランジャーは、一端が開放した有底円筒状の鞘部であって、開放端側筒部と、底側筒部と、底側筒部と開放端側筒との間に配置されるコイル状のバネ部とを含み、長手方向に収縮可能な収縮鞘部と、収縮鞘部と一体に形成され、先端が前記端子に接触する接触部とからなり、第１のプランジャーと第２のプランジャーとは、胴体部を収縮鞘部に収容させつつ連結し、バネ部が収縮した際に、前記胴体部の端部外周が前記底側筒部の内周に接触する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＩＣ等の電子デバイスの電気特性を測定し、検査する際に用いられるコンタクトプローブに関し、例えば数１０ＭＨｚ〜数１０ＧＨｚ等の高周波帯域で駆動する高周波デバイスの検査用のコンタクトプローブに関する。

従来、このような電子デバイスは、ＩＣチップを例えばＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒｅｙ）等のパッケージに収容されて形成される。そして、テスター等の検査装置が備える配線基板に設けられた複数の信号端子と、パッケージに設けられた複数の電極との間にそれぞれコンタクトプローブを配置し、このコンタクトプローブを介して信号を伝達しつつ電子デバイスの検査が行われる。

このようなコンタクトプローブとして、例えば図６（ａ）に示すように、金属パイプ２内にスプリング３を配置し、金属パイプ２の両端のそれぞれにプランジャー４，５を挿入し、スプリング３によってプランジャー４，５の先端を外方に向けて付勢しつつ、金属パイプ２の両端から突出させたコンタクトプローブ１が知られている。

そして、検査時には、プランジャー４の先端を電極に接触させ、プランジャー５の先端を信号端子に接触させ、例えば配線基板を電極側に近づけてスプリング３を収縮させることでプランジャー５をコンタクトプローブの長手方向に押し込んで使用する。すると、高周波信号は、金属パイプ２を伝達路として伝達される。（以下、このようにして押し込むことを「オーバードライブを加える。」という。また、押し込まれる量を「ストローク量」という。）

ところが、最近のＩＣ等の高集積化にともない、上述した電極の狭ピッチ化が進むことにより、細い外径のコンタクトプローブに対するニーズが高まっている。しかしながら、上述した金属パイプ内にスプリングを配置するタイプのものは、コンタクトプローブの外径を細く形成することが困難という問題があった。

上記問題に対し、金属パイプを除いたタイプのコンタクトプローブに関していくつかの提案がされている（例えば特許文献１参照）。

特再表２００３−５０４４号公報

特許文献１によれば、パターン形成されたコンタクト部に先端部が接触する複数の導電性の針状体と、各針状体と同軸的に連結され、針状体を前記コンタクト部との接触方向に付勢する複数の導電性のコイルばねと、少なくともコイルばね又は針状体の鍔部を個々に収容する収容孔が形成されると共に、抜け止め状態で針状体の先端部が抜き出されるガイド孔が各収容孔と連通するように形成された絶縁性のホルダとを備える導電性接触子が開示されている。

特許文献１によれば、信号はコイルばねを介して伝達されるため、例えばコイルばねによるインダクタンス成分により高周波信号が減衰する虞がある。そのため、特許文献１の導電性接触子によれば、高周波デバイスの検査が困難になる虞があるという問題があった。

また、特許文献１によれば、針状体は双方とも、コイルばねの端部に圧入或いは半田付けされてコイルばねと連結している。そのため、例えば連結箇所の接触面積が少なくて導電性接触子の抵抗値が高くなりやすいという傾向や、上述したオーバードライブを複数回繰返すことにより圧入或いは半田付け箇所が劣化して抵抗値が上昇する等、耐久性が低くなる虞があるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低抵抗で耐久性が高く、電極間の狭ピッチ化に対応可能な高周波デバイス検査用のコンタクトプローブを提供することにある。

請求項１の発明は、ＩＣ等の電子デバイスに設けられた電極と、前記電極と対向配置される配線基板の端子との間に配置されるコンタクトプローブにおいて、前記電極に接触する棒状の第１のプランジャーと、前記第１のプランジャーと連結しつつ前記端子に接触する第２のプランジャーとからなり、前記第１のプランジャーは、前記電極に接触する先端部と、前記先端部から延設され、前記第２のプランジャーと連結する連結部と、前記先端部と前記連結部との間に配置されるフランジ部と、前記連結部から延出する胴体部とを備え、前記第２のプランジャーは、一端が開放した有底円筒状の鞘部であって、開放端側筒部と、底側筒部と、前記開放端側筒部と前記底側筒部との間に配置されるコイル状のバネ部とを含み、長手方向に収縮可能な収縮鞘部と、前記収縮鞘部と一体に形成され、先端が前記端子に接触する接触部であって、前記収縮鞘部の底から前記収縮鞘部の長手方向に延出する接触部とからなり、前記第１のプランジャーと前記第２のプランジャーとは、前記胴体部を前記収縮鞘部に収容させつつ、前記開放端側筒部が前記連結部にかしめられて連結し、前記バネ部が収縮した際に、前記胴体部の端部外周が前記底側筒部の内周に接触することを特徴とするコンタクトプローブある。

請求項２の発明は、請求項１に記載のコンタクトプローブにおいて、前記接触部は、前記収縮鞘部の底に延設される円柱状の基部を含むことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のコンタクトプローブにおいて、前記胴体部の外径は、前記収縮鞘部の内径より５μｍ以下に形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のコンタクトプローブにおいて、前記胴体部は、前記端部と前記連結部との間に本体部を含み、前記本体部の外径は前記端部の外径より細く形成され、前記バネ部が収縮した際に前記本体部の外周に前記バネ部が接触しないことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のコンタクトプローブにおいて、前記第１のプランジャーは、Ｐｄ合金、Ｉｒ、Ｒｈ及びＲｕのうちいずれかにより形成され、しかも表面にＡｕメッキが施されたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項４又は５に記載のコンタクトプローブにおいて、前記本体部の外周は絶縁膜で被覆されてなることを特徴とする。

本発明によれば、ＩＣ等の電子デバイスに設けられた電極と、前記電極と対向配置される配線基板の端子との間に配置されるコンタクトプローブにおいて、前記電極に接触する棒状の第１のプランジャーと、前記第１のプランジャーと連結しつつ前記端子に接触する第２のプランジャーとからなり、前記第１のプランジャーは、前記電極に接触する先端部と、前記先端部から延設され、前記第２のプランジャーと連結する連結部と、前記先端部と前記連結部との間に配置されるフランジ部と、前記連結部から延出する胴体部とを備え、前記第２のプランジャーは、一端が開放した有底円筒状の鞘部であって、開放端側筒部と、底側筒部と、前記開放端側筒部と前記底側筒部との間に配置されるコイル状のバネ部とを含み、長手方向に収縮可能な収縮鞘部と、前記収縮鞘部と一体に形成され、先端が前記端子に接触する接触部であって、前記収縮鞘部の底から前記収縮鞘部の長手方向に延出する接触部とからなり、前記第１のプランジャーと前記第２のプランジャーとは、前記胴体部を前記収縮鞘部に収容させつつ、前記開放端側筒部が前記連結部にかしめられて連結し、前記バネ部が収縮した際に、前記胴体部の端部外周が前記底側筒部の内周に接触する構成であるから、高周波信号は、先端部と接触部との間で主に胴体部を介して伝達されるのでコイル状のバネ部に起因したインダクタンス成分により高周波デバイスの検査を妨げられることがない。また第２のプランジャーは一体に形成されているため連結箇所に起因してコンタクトプローブの抵抗値が高くなる虞が減る。さらに、繰り返しオーバードライブを加えて検査した場合でも連結箇所に起因した劣化も発生し難く耐久性が延びる。このように、本発明によれば、低抵抗で耐久性が高く、電極間の狭ピッチ化に対応可能な高周波デバイス検査用のコンタクトプローブを提供できる。

また、前記接触部は、前記収縮鞘部の底に延設される円柱状の基部を含む構成であるから、例えば収縮鞘部の長さを所定のストローク量に必要とされる最低の長さとし、基部の長さでコンタクトプローブの長さを調整することで、コンタクトプローブの全長に関わらず略同じ低抵抗値を得ることができる。

また、前記胴体部の外径は、前記収縮鞘部の内径より５μｍ以下に形成されている構成であるから、胴体部の端部外周が前記底側筒部の内周に接触しやすくなり、コンタクトプローブの低抵抗化をさらに図ることができるとともに、胴体部を介して高周波信号を確実に伝達可能なコンタクトプローブを提供できる。

また、前記胴体部は、前記端部と前記連結部との間に本体部を含み、前記本体部の外径は前記端部の外径より細く形成され、前記バネ部が収縮した際に前記本体部の外周に前記バネ部が接触しない構成であるから、例えばオーバードライブ毎のバネ部の収縮状態の相違等によって、オーバードライブ毎にバネ部の長さ方向の異なる部分と本体部外周とが接触することもなく、バネ部と本体部との接触状態のバラツキに起因したインダクタンスのバラツキが低減されることにより、高周波信号に対するコンタクトプローブの特性インピーダンスが安定する。

また、前記第１のプランジャーは、Ｐｄ合金、Ｉｒ、Ｒｈ及びＲｕのうちいずれかにより形成され、しかも表面にＡｕメッキが施された構成であるから、Ａｕメッキ層によって第１のプランジャーの抵抗値や胴体部の端部と前記底側筒部の内周面との接触抵抗が更に低下するのでコンタクトプローブの低抵抗化をさらに図ることができる。

また、前記本体部の外周は絶縁膜で被覆されてなる構成であるから、バネ部と本体部とが絶縁膜で絶縁されるため、バネ部と本体部との接触状態のバラツキに起因したインダクタンスのバラツキが確実に低減されることにより、高周波信号に対するコンタクトプローブの特性インピーダンスが更に安定する。

本発明の第１実施形態に係るコンタクトプローブを説明する斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るコンタクトプローブの断面説明図である。 本発明の第２実施形態に係るコンタクトプローブの断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係るコンタクトプローブの説明図である。 コンタクトプローブの評価装置の例を説明する概略図である。 従来のコンタクトプローブの例を説明する断面説明図である。 本発明の実施例の耐久試験の評価結果を示すグラフである。 本発明の実施例の耐久試験の評価結果を示すグラフである。 本発明の実施例の高周波試験の評価結果を示す表である。 本発明の実施例の高周波試験の評価結果を示す表である。

本発明のコンタクトプローブは、例えばソケット等に垂直に貫通した収容孔に保持され、ＩＣ等の電子デバイスに設けられた電極と、その電極と対向配置される配線基板の端子との間に配置されるコンタクトプローブである。
以下、本発明の好適な実施形態について図１〜図４を用いて説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係るコンタクトプローブ１０について図１及び図２を用いて説明する。図２（ａ）は、本実施形態のコンタクトプローブ１０に対してオーバードライブが加えられていない状態を示す断面説明図であり、図２（ｂ）は、オーバードライブが加えられた状態を示す断面説明図である。図２（ｂ）において、符号２８は、電極の例を示し、符号２９は端子の例を示す。

本実施形態のコンタクトプローブ１０は、図１及び図２に示すように、第１のプランジャー１１と、第２のプランジャー１２とからなる。
第１のプランジャー１１は、例えばＰｄ（パラジウム）合金からなる円柱状の無垢棒材を、旋盤装置等の適宜な装置を用いて加工して形成される。
このように形成される第１のプランジャー１１は、図１及び図２に示すように、先端部１３と、連結部１５と、フランジ部１４と、胴体部１６とを備え、一体で形成される。

まず、先端部１３は、図１及び図２に示すように、例えば略０．２〜０．２２ｍｍの外径で略０．６〜１．１ｍｍの長さを有する円柱状に形成され、複数の突起を含むクラウン状の頭部１７を備える。そして、電子デバイスの検査の際に、頭部１７が、図２（ｂ）に示すように、電子デバイスの電極２８に接触する。

次に、フランジ部１４は、図１及び図２に示すように、先端部１３の外径よりやや大きい直径と例えば略０．２ｍｍの厚みを有する円盤状に形成され、先端部１３と、後述する連結部１５との間に配置される。

次に、連結部１５は、図１及び図２に示すように、先端部１３の外径よりやや小さい外径と例えば略０．３５ｍｍの長さを有する円柱状で、しかもその中間部分が更に縮径した縮径部１８を備える円柱状に形成され、先端部１３からフランジ部１４を介して延設される。なお、第１のプランジャー１１は、後述する第２のプランジャー１２と連結部１５を介して連結するが、この点に関しては後述する。

次に、胴体部１６は、図１及び図２に示すように、所定の長さを有し、その長さ方向に亘って略一定の外径を有する円柱状に形成され、連結部１５の底部から延出される。胴体部１６の長さ及び外径は、後述する収縮鞘部２０が収縮した際に胴体部１６の端部３４の外周部分が、後述する底側筒部２２の内周面に接触する程度であればよい（図２（ｂ）参照）。その際、胴体部１６の外径は、収縮鞘部２０の内径より５μｍ以下、すなわち胴体部１６の外径は、収縮鞘部２０の内径とのクリアランスが５μｍ以下に形成されると望ましい。胴体部１６の端部３４外周が底側筒部２２の内周に接触しやすくなり、コンタクトプローブ１０の低抵抗化をさらに図ることができるとともに、胴体部１６を介して高周波信号を確実に伝達できるからである。

このように、第１のプランジャー１１は、図１及び図２に示すように、例えばフランジ部１４と胴体部１６等の様に異なる外径を有する部分、を含んだ円柱棒状に形成される。そして、第１のプランジャー１１は、図２（ａ）に示すように、その長手方向の中心軸３１が、先端部１３、連結部１５及び胴体部１６の中心軸を形成するとともに、フランジ部１４の中心を通過するように形成される。

なお、第１のプランジャーは、上述したＰｄ合金に限るものではなく、Ｉｒ（イリジウム）又はＲｈ（ロジウム）又はＲｕ（ルテニウム）で形成されてもよい。さらに、これらの金属で上述の形状に加工した後、その表面に、Ｎｉ（ニッケル）を例えば０．５〜５μｍの厚さでメッキし、さらにその上にＡｕ（金）を例えば０．５〜５μｍの厚さでメッキした構成でもよい。コンタクトプローブの抵抗値をさらに低抵抗化できるからである。
また、頭部の形状は、本実施形態のクラウン状に限るものではなく、例えば先端が円錐状に先鋭化された形状でもよい。

次に、本実施形態の第２のプランジャー１２は、例えばＢｅＣｕ（ベリリウム銅）等の円柱状の無垢棒材を、旋盤装置等の適宜な装置で、加工して所定形状に形成し、表面にＡｕメッキを施して形成される。このように形成される第２のプランジャー１２は、図１及び図２に示すように、収縮鞘部２０と、収縮鞘部２０と一体に形成され、先端が、上述した配線基板の端子に接触する接触部２１とからなる。

本実施形態の収縮鞘部２０は、図１及び図２に示すように、例えば外径が略０．３ｍｍ〜０．３８ｍｍで内径が略０．２ｍｍ〜０．２４ｍｍで長さが略２ｍｍ〜３ｍｍの有底円筒状に形成される。そして、収縮鞘部２０は、図１及び図２に示すように、開放端側筒部２４と、底側筒部２２と、底側筒部２２と開放端側筒部２４との間に配置されるコイル状のバネ部２３とを含み、バネ部２３により長手方向に収縮可能な構成となっている。なお、バネ部２３の幅や間隔、角度、巻き数等を、例えばストローク量等に応じて調整して加工するとよい。

次に、接触部２１は、図１及び図２に示すように、基部２５と、針状部２６とを備える。
基部２５は、円柱状の前記無垢棒材の部分であり、図１及び図２に示すように、底側筒部２２の外径を維持しつつ収縮鞘部２０の底２７に配置される円柱状部分である。このように、接触部２１は、収縮鞘部２０の底２７に延設される円柱状の基部を含む構成となっている。

次に、針状部２６は、上述した円柱状の無垢棒材の先端部分を削成して形成される。具体的には、針状部２６は、図１及び図２に示すように、例えば略０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍの外径と略０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの長さを有する円柱状で、しかも先端は尖った円錐状に形成される。そして、検査の際に、この先端が、図２（ｂ）に示すように、端子２９に接触する。
このように、本実施形態の第２のプランジャー１２は、収縮鞘部２０と一体に形成され、先端が端子２９に接触する接触部であって、収縮鞘部２０の底２７から収縮鞘部２０の長手方向に延出する接触部２１を備える構成となっているのである。

なお、図１及び図２に示す孔３２は、表面のＡｕメッキの際に、メッキ液が第２のプランジャー１２の内側に侵入しやすいための貫通孔である。

このように形成される第１のプランジャー１１と第２のプランジャー１２とは、図２に示すように、胴体部１６を収縮鞘部２０に収容させつつ、開放端側筒部２４が連結部１５にかしめられて連結する。より詳しくは、図２に示すように、開放端側筒部２４の中途が縮径部１８にかしめられて連結する。このように連結することで、第１のプランジャー１１の中心軸３１と第２のプランジャー１２の中心軸（３１）とが略一致し、しかも上述したクリアランスに設定しているため、図２（ｂ）に示すように、バネ部２３が収縮した際に、胴体部１６の端部３４の外周部分が底側筒部２２の内周面に接触する。その際、上述したようにクリアランスを５μｍ以下に設定することで、バネ部２３の内周面略全体が、胴体部１６の外周に接触する。従って、検査の際に高周波信号は、図２（ｂ）に示すように、先端部１３と接触部２１との間で胴体部１６を介して伝達されるのでコイル状のバネ部２３によるインダクタンス成分を略無視できる。

次に、本発明の第２実施形態に係るコンタクトプローブ４０について図３を用いて説明する。なお、図３において、第１実施形態と同様の部材及び部分については、第１実施形態と同じ符号、又は、第１実施形態の符号に「´」を付した符号とし、その説明を省略する。
第２実施形態は、図３に示すように、基部２５を含まない点で第１実施形態と相違する。具体的には、図３に示すように、収縮鞘部２０´の底２７´から針状部２６´を延出して形成される。本実施形態のコンタクトプローブ４０は、例えば全長が短いコンタクトプローブの場合等に好適である。

次に、本発明の第３実施形態に係るコンタクトプローブ８５について図４を用いて説明する。なお、図４において、第１実施形態と同様の部材及び部分については、第１実施形態と同じ符号、又は、第１実施形態の符号に「´」を付した符号とし、その説明を省略する。
本実施形態のコンタクトプローブ８５は、図４に示すように、端部３４´と連結部１５´との間に円柱状の本体部８３を含み、本体部８３の外径は端部３４´の外径より細く形成される。具体的には、本体部８３の長さは、図４に示すように、収縮した状態のバネ部２３´の長さと略同じ長さで、また本体部８３の外径は、バネ部２３´が収縮した際に本体部８３の外周にバネ部２３´が接触しない程度に細く形成される。

前記構成とすることにより、コンタクトプローブ８５のオーバードライブ毎の、すなわち測定毎の特性インピーダンスが安定する。その理由は、例えばオーバードライブ毎のバネ部２３´の収縮状態の相違等によって、バネ部２３´が、オーバードライブ毎にバネ部２３´の内周部分であって長さ方向の異なる部分で本体部８３（図４参照）外周に接触することもなく、バネ部２３´と本体部８３との接触状態のバラツキに起因したインダクタンスのバラツキが低減されるためである。そのため、高周波デバイスの測定に、より好適なコンタクトプローブ８５を提供できる。

なお、上述した本体部８３は、絶縁膜で被覆された構成であってもよい。バネ部２３´と本体部８３とが絶縁膜で絶縁されるため、バネ部２３´と本体部８３との接触状態のバラツキに起因したインダクタンスのバラツキが確実に低減されることにより、高周波信号に対するコンタクトプローブの特性インピーダンスが更に安定するからである。

次に、本発明に係るコンタクトプローブの耐久性を評価する評価装置７０について図５を用いて説明する。なお、図５においては、コンタクトプローブ４０を例にしている。
評価装置７０は、図５に示すように、第1基板５７、ソケット体６２、第２基板５５、荷重検知センサー５２、昇降手段５１、抵抗測定器５３、電源（図示しない）、制御部５４等を備える。
第1基板５７は、公知のプリント基板で形成され、その上面に端子（２９）としての例えばＡｕメッキ等により形成された薄い電極パッド５９を複数備える。そして、第1基板５７は、図５に示すように、テーブル６１上に設置される。

次に、ソケット体６２は、公知のＩＣソケット等に用いられる絶縁ブロックで形成され、コンタクトプローブ４０を収納する複数の貫通孔６３を備える。そして、ソケット体６２は、図５に示すように、第1基板５７上に配置され、コンタクトプローブ４０は、例えば接触部２１´が電極パッド５９に接触する態様で貫通孔６３に保持される。

次に、第２基板５５は、公知のプリント基板で形成され、その底面の略全体を皮膜する金属プレート５６を備える。そして、第２基板５５は、図５に示すように、ソケット体６２の上方位置に配置される。本実施形態において金属プレート５６はＡｕプレートよりなる。

次に、荷重検知センサー５２は、例えば公知のロードセル等で形成され、図５に示すように、例えば第２基板５５の上面に設置される。

次に、昇降手段５１は、例えば公知のサーボモータで形成され、第２基板５５及び荷重検知センサー５２と連結されこれらを上下方向に移動させる。

次に、制御部５４は、ＣＰＵ、メモリ、タイマー、カウンター等を備えており、昇降手段５１や荷重検知センサー５２と接続される。そして、例えば荷重検知センサー５２からの信号や、昇降手段５１による第２基板５５の昇降速度等を基に、第２基板５５の下降量を制御し、また上下往復回数を制御する等、昇降手段５１の稼動を制御する。

次に、抵抗測定器５３は、公知の４端子抵抗測定器等で構成され、図５に示すように、第1基板５７及び第２基板５５に接続される。そして、これらの基板間の抵抗を測定可能な構成となっている。

次に、評価装置７０の動作例について説明する。
まず、昇降手段５１が第２基板５５を下降させて金属プレート５６が先端部１３´に接触すると、荷重検知センサー５２が荷重を検知し制御部５４に検出信号を送る。次に、前記検出信号を受けた制御部５４は、更に第２基板５５を下降させることにより収縮鞘部２０´が収縮する、すなわちオーバードライブを加える。そして、所定の下降量になったところで、昇降手段５１が第２基板５５を上昇させる。この下降時と上昇時に荷重検知センサー５２が荷重を検知するとともに、抵抗測定器５３がコンタクトプローブ４０の抵抗値を測定する構成となっている。耐久試験は、オーバードライブを複数回繰返すことにより行われる。

ここで、本実施形態に係る実施例及び比較例を製作し評価を行った結果を説明する。
以下、実施例１〜３において第１のプランジャーの素材は同じＰｄ合金で、表面にＡｕメッキがほどこされていないものを用いた。また、第２のプランジャーは、ＢｅＣｕを素材とし、形状を形成後に表面にＡｕメッキを施した。
〔実施例１〕
上述したコンタクトプローブ１０の第１のプランジャー１１の頭部を円錐状（図１及び図３参照）とした形状とし、主要寸法を以下の寸法で製作した。
全長５．７ｍｍ、先端部（１３）の外径略０．３ｍｍ、先端部（１３）の長さ略１．１ｍｍ、収縮鞘部２０及び基部２５の外径略０．３８ｍｍ、収縮鞘部２０の長さ略３．１ｍｍ、基部２５の長さ略０．６ｍｍ、針状部２６の外径略０．２ｍｍ、針状部２６の長さ略０．６ｍｍ。

〔実施例２〕
図３に示すコンタクトプローブ４０の形状で、主要寸法を以下の寸法で製作した。
全長３．０ｍｍ、先端部１３´の径略０．３ｍｍ、先端部１３´の長さ０．６ｍｍ、連結部１５´の長さに胴体部１６´の長さを加算した長さ略１．４ｍｍ、収縮鞘部２０´の外径略０．３８ｍｍ、収縮鞘部２０´の長さ略２．０ｍｍ、針状部２６´の外径略０．２ｍｍ、針状部２６´の長さ略０．２５ｍｍ。

〔実施例３〕
図１及び図２に示すコンタクトプローブ１０の形状で、主要寸法を以下の寸法で製作した。
全長４．５ｍｍ、第１のプランジャーの先端部１３の長さ略０．９ｍｍ、胴体部１６の長さ略１．３ｍｍ、収縮鞘部２０及び基部２５の外径略０．３ｍｍ、収縮鞘部２０と基部２５を加算した長さ略３．１ｍｍ、針状部２６の外径略０．１５ｍｍ、針状部２６の長さ略０．４ｍｍ。

以下、比較例１〜３においてプランジャーは、実施例１〜３の第１のプランジャーと同様に、Ｐｄ合金で、表面にＡｕメッキがほどこされていないものを用いた。また、金属パイプは、実施例１〜３の第２のプランジャーと同様に、ＢｅＣｕ材のパイプの表面にＡｕメッキを施したものを用いた。
〔比較例１〕
図６（ａ）で示す、両側摺動タイプのコンタクトプローブ１で、全長が略５．７ｍｍで、金属パイプ２の外径が略０．３８ｍｍのものを用いた。その際、プランジャー４の外径は実施例１の先端部（１３）の外径と略同じで、プランジャー５の先端部部分の外径は実施例１の針状部２６の外径と略同じものを用いた。

〔比較例２〕
図６（ｂ）で示す、片側摺動タイプのコンタクトプローブ７で、全長が略３．０ｍｍで、金属パイプ２´の外径が略０．３ｍｍのものを用いた。その際、プランジャー４´の外径は実施例２の先端部１３´の外径と略同じで、プランジャー５´の先端部部分の外径は実施例２の針状部２６´の外径と略同じものを用いた。

〔比較例３〕
比較例３では、胴体部１６の効果確認のため、実施例３のコンタクトプローブ１０から、第１のプランジャー１１の胴体部１６を取り除いた形状、すなわち第１のプランジャーは先端部１３と連結部１５のみで構成された形状で製作した。

〔耐久性評価〕
上述した評価装置７０を用い、０．４ｍｍのストローク量でオーバードライブを繰り返しながらコンタククトプローブの抵抗値を測定した結果を図７及び図８に示す。図７及び図８において横軸はオーバードライブの繰返し回数を示し、縦軸はコンタクトプローブの抵抗値（ｍΩ（ミリオーム））を示す。また、図７及び図８において、「Ｍａｘ」は、各母集団のうち最も高い抵抗値のデータを示し、「Ｍｉｎ」は、最も低い抵抗値のデータを示し、「Ａｖｅ」は、それぞれの母集団の平均抵抗値を示し、「σ」は、各母集団の標準偏差値を示す。

実施例１のコンタクトプローブを１０本製作し、これを一つの母集団としてそれぞれの抵抗値を評価装置７０で測定した結果を図７（ａ）に示す。また、比較例１のコンタクトプローブを４５本製作し、これを一つの母集団としてそれぞれの抵抗値を評価装置７０で測定した結果を図７（ｂ）に示す。
図７（ａ）及び図７（ｂ）から明らかな様に、比較例１では、オーバードライブの繰返し回数が増加するに従って抵抗値が上昇したりバラツキが大きくなって行く傾向があるが、実施例１では、比較例１より低い抵抗値を示すとともに、オーバードライブの繰返し回数が増加しても抵抗値が安定していることが解かる。

次に、実施例２のコンタクトプローブを２０本製作し、これを一つの母集団としてそれぞれの抵抗値を評価装置７０で測定した結果を図８（ａ）に示す。また、比較例２のコンタクトプローブを２５本製作し、これを一つの母集団としてそれぞれの抵抗値を評価装置７０で測定した結果を図８（ｂ）に示す。
図８（ａ）及び図８（ｂ）から明らかな様に、比較例２に比べて実施例２の方が抵抗の平均値が低く、また標準偏差も小さいことから、実施例２のコンタクトプローブは低抵抗でその値も安定していることが解かる。
このように、本実施例のコンタクトプローブは、低抵抗で耐久性に優れることが確認できた。

また、図７及び図８（又は図９）からわかるように、比較例１の平均抵抗値は６４ｍΩで、比較例２の平均抵抗値は４７ｍΩである。これは、比較例１の全長５．７と比較例２の全長３ｍｍと差によるものと考えられる。一方、実施例１の平均抵抗値は４４ｍΩで、実施例２の平均抵抗値は４２ｍΩで、略同じである。すなわち、実施例１の全長５．７ｍｍと実施例２との全長３．０ｍｍで全長差はあるもの、略同じ抵抗値を示している。これは、実施例１のコンタクトプローブが備える基部２５のため、全長差にかかわらず略同じ抵抗値を示すためと考えられる。

〔高周波特性評価〕
上述した実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のコンタクトプローブを１本ずつ、ネットワークアナライザーを用いて高周波特性を測定した結果を図９に示す。
図９の表において、「インサーションロス」は、入射電力と出力電力との比を示し単位は「ｄＢ（デシベル）」であり、「リターンロス」は、入射電力と反射電力との比を示し単位は「ｄＢ（デシベル）」であり、「インダクタンス」の単位は「ｎＨ（ナノヘンリー）」であり、「キャパシタンス」の単位は「ｐＦ（ピコファラッド）」であり、「特性インピーダンス」の単位は「Ω（オーム）」である（図１０において同じ）。

図９で示すように、実施例１のインサーションロスが１ｄＢとなる周波数は７．７ＧＨｚで、比較例１のインサーションロスが１ｄＢとなる周波数７．５ＧＨｚと略同じである。また、実施例１のリターンロスが１０ｄＢとなる周波数は７．５ＧＨｚで、比較例１のリターンロスが１０ｄＢとなる周波数７．６ＧＨｚと略同じである。すなわち、実施例１の構成のコンタクトプローブであれば、比較例１の金属パイプ２がなくても比較例１の高周波特性と略同じ高周波特性を得ることができた。

また、図９で示すように、実施例２のインサーションロスが１ｄＢとなる周波数は１２．４ＧＨｚで、比較例２のインサーションロスが１ｄＢとなる周波数は１０．０ＧＨｚであり、実施例１の方が高周波帯域までインサーションロスが少なかった。また、実施例２のリターンロスが１０ｄＢとなる周波数は１０．６ＧＨｚで、比較例２のリターンロスが１０ｄＢとなる周波数１０．０ＧＨｚと略同じである。すなわち、実施例２の構成のコンタクトプローブであれば、比較例２の金属パイプ２´がなくても比較例２の高周波特性と略同じか、やや高周波特性の改善がみられた。
なお、図９において、「抵抗値（Ａｖｅ）」は、上述した「Ａｖｅ」を再掲したものであり、「抵抗値バラツキ」は、上述した「σ」を３倍にした値を示す。

次に、上述した実施例３及び比較例３のコンタクトプローブを１本ずつ、ネットワークアナライザーを用いて高周波特性を測定した結果を図１０に示す。
図１０（ａ）は、測定対象のコンタクトプローブを中心として十字の端にそれぞれＧＮＤピン（接地ピン）を配置した状態、すなわちＧＮＤピンが４本の状態で高周波特性を測定した結果を示す。また、図１０（ｂ）は、測定対象のコンタクトプローブを中心とした対向位置にＧＮＤピン（接地ピン）を配置した状態、すなわちＧＮＤピンが２本で高周波特性を測定した結果を示す。その際、コンタクトピンとＧＮＤピンの間隔を０．４ｍｍとした。

図１０（ａ）で示すように、比較例３では、周波数が２．９ＧＨｚで既に１ｄＢのインサーションロスが発生し、周波数が３ＧＨｚで１０ｄＢのリターンロスが発生しているのに対して、実施例３では周波数が１０ＧＨｚでインサーションロスが０．７ｄＢで、周波数が１０ＧＨｚでリターンロスが１２．２ｄＢと、明らかに実施例３の高周波特性が比較例３の高周波特性より優れていることがわかる。また、インダクタンスは比較例３が３．５３ｎＨで、実施例３が０．９ｎＨと明らかに実施例３の方が低い。これは、実施例３の場合、高周波成分１９が主に胴体部１６を介して伝達されるのに対して（図２（ｂ）参照）、比較例３の場合、高周波成分がバネ部２３を介して伝達されるためと考えられる。
また、図１０（ｂ）でも同様に、実施例３の高周波特性が比較例３の高周波特性より優れていることがわかる。また、インダクタンスも実施例３の方が低いことが確認できた。

これまで述べてきたように、本実施形態のコンタクトプローブ１０，４０，８５によれば、低抵抗で耐久性が高く、また従来のコンタクトプローブにおける金属パイプ２，２´を省略した構成のため電極間の狭ピッチ化に対応可能な高周波デバイス検査用のコンタクトプローブを提供できる。

以上、本発明の実施形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらはあくまでも例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

１０，４０，８５ コンタクトプローブ
１１，１１´ 第１のプランジャー
１２，１２´ 第２のプランジャー
１３，１３´ 先端部
１４，１４´ フランジ部
１５，１５´ 連結部
１６，１６´ 胴体部
２０，２０´ 収縮鞘部
２１，２１´ 接触部
２２，２２´ 底側筒部
２３，２３´ バネ部
２４，２４´ 開放端側筒部
２５ 基部
２７，２７´ 底
２８ 電極
２９ 端子
３４，３４´ 端部
８３ 本体部

Claims (6)

1. ＩＣ等の電子デバイスに設けられた電極と、前記電極と対向配置される配線基板の端子との間に配置されるコンタクトプローブにおいて、
   前記電極に接触する棒状の第１のプランジャーと、
   前記第１のプランジャーと連結しつつ前記端子に接触する第２のプランジャーとからなり、
   前記第１のプランジャーは、
   前記電極に接触する先端部と、
   前記先端部から延設され、前記第２のプランジャーと連結する連結部と、
   前記先端部と前記連結部との間に配置されるフランジ部と、
   前記連結部から延出する胴体部とを備え、
   前記第２のプランジャーは、
   一端が開放した有底円筒状の鞘部であって、開放端側筒部と、底側筒部と、前記開放端側筒部と前記底側筒部との間に配置されるコイル状のバネ部とを含み、長手方向に収縮可能な収縮鞘部と、
   前記収縮鞘部と一体に形成され、先端が前記端子に接触する接触部であって、前記収縮鞘部の底から前記収縮鞘部の長手方向に延出する接触部とからなり、
   前記第１のプランジャーと前記第２のプランジャーとは、前記胴体部を前記収縮鞘部に収容させつつ、前記開放端側筒部が前記連結部にかしめられて連結し、前記バネ部が収縮した際に、前記胴体部の端部外周が前記底側筒部の内周に接触することを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 前記接触部は、前記収縮鞘部の底に延設される円柱状の基部を含む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. 前記胴体部の外径は、前記収縮鞘部の内径より５μｍ以下に形成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. 前記胴体部は、前記端部と前記連結部との間に本体部を含み、前記本体部の外径は前記端部の外径より細く形成され、前記バネ部が収縮した際に前記本体部の外周に前記バネ部が接触しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
5. 前記第１のプランジャーは、Ｐｄ合金、Ｉｒ、Ｒｈ及びＲｕのうちいずれかにより形成され、しかも表面にＡｕメッキが施されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
6. 前記本体部の外周は絶縁膜で被覆されてなることを特徴とする請求項４又は５に記載のコンタクトプローブ。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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