JP2012220451A - 検査ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャから直接配線に導通して、高周波及び高電流での検査に対応可能とすると共に、プローブの交換を容易に行え得る検査ユニットを提供する。
【解決手段】配線支持ボード２３に、配線１１の線本体１１ｂをレーザ溶射等により一体成形したボール状端子１１ｃを所定量移動自在かつ弾性部材４１により付勢して収納する。ピンボード２２を貫通しかつスプリング２６により付勢されてプランジャ２５が所定量移動自在に支持される。プランジャ２５の後端部に、弾性部材４１により付勢されたボール状端子１１ｃが接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハや素子、電気回路や電子部品等の電気的導通及び実装部品の性能等検査する検査ユニットに係り、詳しくはプローブと配線とを接触により電通する検査ユニットに関する。

一般に、検査用プローブは、プランジャと、該プランジャを被測定物（ワーク）に接触するように付勢するスプリングと、該スプリングを収納するスリーブと、を有しており（例えば特許文献１の図８参照）、検査時の電流経路に多くの部品が介在し、中でもプランジャとスリーブとが摺動することにより電気抵抗が変化し易く、高周波や高電流での検査への対応に限界がある。

また、支持ボードに長尺のプランジャを貫通して摺動自在に支持し、該プランジャの先端ボス部と上記支持ボードとの間にコイルスプリングを縮設すると共に、該プランジャの他端をスリーブにより配線と接続した検査用プローブもある（例えば特許文献１の図９参照）。このものは、ワークに接触するプランジャが接続部であるスリーブを介して配線に接続するので、電気経路が直接的でかつ該電気経路に摺動摺接部がないので、特に高周波及び高電流の検査に対して電気特性上有利であるが、プランジャをワークに当接する毎に、支持ボードと配線（スリーブ）との距離が大きく変わり、該支持ボードと配線との相対移動により、配線の傷みや断線等の原因となると共に、配線の重さがプランジャに作用してプランジャの滑らかな移動を阻害する原因となっている。

本出願人は、プランジャ（探針部）をワーク方向に付勢して支持するピンボード（プローブ支持部材）と、ピンボードのワーク側に配置されるピン先ガイドボード（プローブ先端支持部材）と、反対側に配置される配線支持ボード（プローブ後端支持部材）とを有し、上記ピン先ガイドボードと配線支持ボードとを連結部材により一体に連結した検査ユニットを提案した（特許文献１の図１，図２〜４参照）。該検査ユニットは、ピンボードをワークに近づけるように移動し、プランジャ及びピン先ガイドボードをワークに接触し、更にピンボードを移動することにより、プランジャをワークに押し付けると共に、ピン先ガイドボード及び配線支持ボードとを一体に上記ピンボードに対して相対移動する。これにより、上記ピンボードの更なる移動に際して、プランジャと配線支持ボードとは相対移動せず、検査毎のピンボードの移動に対して、配線の動きを大幅に減少する。

特許第４４６５２５０号公報 実用新案登録第３０２７１５９号公報

上記特許文献１記載の検査ユニットは、ワークに接触するプランジャがスリーブ（接続部材）を介して直接配線に接続するので、検査時の電気信号が安定して高周波、高電流での検査にも適用可能であり、かつ配線の相対移動が少なく、検査時の配線による負荷及び配線の傷み等を減少することが可能であるが、ピンボードの外に、一体に連結したピン先ガイドボード及び配線支持ボードが必要となり、装置が大掛りで複雑な構成となってコストアップの原因となってしまう。

また、プローブの交換に際して、ピンボードを、配線支持ボード及びピン先ガイドボードから分解する必要があるが、プランジャと配線がスリーブにより一体に接続されているため、上記分解が面倒であって、プローブの交換に柔軟性を欠いている。特許文献１の図９に示す支持ボードに貫通してプランジャを支持するプローブにあっても、プランジャと配線を接続するスリーブ等を外さないと、プローブの交換を行うことができず、検査に合せてプローブを交換する柔軟性に欠ける。

更に、上記配線に直接接続するプランジャは（特許文献１の図１〜図３，図９参照）、ワークに接触する先端部から配線に接続する後端部まで延びる軸方向に長い寸法からなり、該プランジャに対して予期せぬ負荷が作用した場合、曲がりや反りが起き易く、ピンボード（又は支持ボード）に対して摺動不良を生じて検査不能となる場合がある。特に、プランジャの後端が配線に直接接続しているため、配線の荷重がプランジャに作用し、上記プランジャの摺動不良を生じる傾向にある。

一方、スプリングにより互いに反対側に付勢されるワークコンタクト用のプランジャと信号取出し用プランジャを有する双頭タイプのプローブも存在し（例えば特許文献２参照）、該多数のプローブをピンボードに装着し、多数の配線が接続されている配線支持ボードに、上記ピンボードを上記信号取出し用プランジャが配線に接触するように連結した検査ユニットもある。このものは、プローブの交換は容易であるが、特許文献１の図８に示すものと同様に、電気径路に多数の部品が介在し、高周波及び高電流の検査に対応することができない。

上記双頭タイプのプローブに用いられる前記配線支持ボードは、図６（Ａ），（Ｂ）に示すものがある。図６（Ａ）に示すものは、配線支持ボード１０に形成した孔１０ａに配線１１の先端を挿入して接着剤で埋込んだ後、該配線支持ボード１０のピンボード側の表面１０ｂをフライス加工等により均平な平面に仕上げて形成される。図６（Ｂ）に示すものは、配線支持ボード１０に大き目の孔１０ａ’をあけ、該孔１０ａ’に配線１１の先端部を挿通して、該配線先端に膨出円筒状のコンタクト部品１２を圧着又は半田付けした後、該コンタクト部品１２を上記孔１０ａ’に圧入して固定して形成される。

図６（Ａ）に示すものは、配線１１が配線支持ボード１０に埋込んで固定されるため、配線の交換が不可能であり、かつコンタクト面１１ａが線径からなり、上記プローブの信号取出し用プランジャとの接触面積が小さく、ピンボードに装着されたプローブが僅かにずれた場合、接触不良になることがある。図６（Ｂ）に示すものは、コンタクト部品１２の膨径部１２ａからなる比較的広いコンタクト面を有するが、配線１０とコンタクト部品１２との接続部で断線や接触不足を生じ易く、また上記接触のための工程が面倒でコストアップの原因になってしまう。

そこで、本発明は、プランジャと配線とを直接接触して、高周波及び高電流での検査に対応可能とするものでありながら、プローブの交換等を容易にし、もって上述した課題を解決した検査ユニットを提供することを目的とするものである。

本発明は、配線（１１）を支持する配線支持ボード（２３）と、プローブ（２１）を装着したピンボード（２２）と、を備えた検査ユニット（２０，１２０）において、
前記プローブ（２１）は、前記ピンボード（２２）を貫通して該ピンボードに軸方向に所定量移動自在に支持されるプランジャ（２５）と、該プランジャを被測定物方向に付勢する付勢部材（２６）と、を有し、
前記配線（１１）の先端に、該配線の線本体（１１ｂ）を一体成形して線径より大きな断面積を有する膨出部（１１ｃ）を形成し、該膨出部を、前記配線支持ボード（２２）に、弾性部材（４１）に抗して所定量移動自在に収納し、
前記プランジャ（２５）の被測定物（Ｗ）に接触し得る先端部（２５ａ）と反対側の後端部に、前記配線（１１）先端の膨出部（１１ｃ）を前記弾性部材（４１）の弾力により接触してなる、
ことを特徴とする検査ユニットにある。

例えば図１、図２を参照して、前記検査ユニット（２０）は、前記配線支持ボード（２３）と前記ピンボード（２２）とを一体に固定してなる。

例えば図３、図４を参照して、前記検査ユニット（１２０）は、前記配線支持ボード（２３）に対して前記ピンボード（２２）の反対側にピン先ガイドボード（５０）を配置し、
前記配線支持ボード（２３）と前記ピン先ガイドボード（５０）とを連結部材（５１）により一体に連結して、これら配線支持ボード及びピン先ガイドボード（５０）を、前記ピンボード（２２）に所定量移動自在にかつ前記ピン先ガイドボード（５０）が被測定物（Ｗ）に向う方向に付勢（５３）されて支持してなる。

前記検査ユニット（１２０）において、前記ピン先ガイドボード（５０）の被測定物側表面（５０ａ）に、被測定物（Ｗ）におけるコンタクト対象部（Ｗａ）より突出した凹凸部（Ｗｃ）との干渉を避ける突出部（５６）を設けてなる。

前記配線（１１）先端の膨出部（１１ｃ）は、前記線本体（１１ｂ）をレーザ加工することにより成形されたボール形状からなる。

例えば図２を参照して、前記プランジャ（２５）は、先端突尖部（２５ａ）と、円筒部（２５ｄ，２５ｄ’）と、該円筒部の軸方向一部に形成された面取り部（２５ｅ）と、前記円筒部（２５ｄ，２５ｄ’）より大径のボス部（２５ｃ）と、を有し、
前記面取り部（２５ｅ）及び前記円筒部（２５ｄ，２５ｄ’）にスリーブ（２７）を嵌挿し、該スリーブ（２７）を前記面取り部（２５ｅ）に係合するようにかしめて抜止めし、
前記付勢部材は、コイルスプリング（２６）であり、
前記プローブ（２１）は、前記コイルスプリングを前記プランジャ（２５）に嵌挿して、前記ボス部（２５ｃ）と前記スリーブ（２７）との間で抜止めして構成されてなる。

例えば図５を参照して、前記配線支持ボード（１２３）は、弾性体からなる弾性体ブロック（１３５）と蓋部材（１３６）とを有し、
前記配線先端の膨出部（１１ｃ）が、前記弾性体ブロック（１３５）と前記蓋部材（１３６）との間に収納されて、前記弾性体ブロック（１３５）の弾力により前記プランジャ（２５）の後端部に接触してなる。

前記プローブ（２１）を構成する少なくとも一部の部品（２５，２６，２７）が、ＣＮＴ複合めっきを施されてなる。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、プローブのプランジャが配線先端に一体成形された膨出部に接触するので、被測定物のコンタクト対象部に接触したプランジャを介して直接配線に導通するので、検査に際して電気抵抗の変動が少なく、高い精度で半導体ウエハや素子、電気回路の部品の電気検査を行うことができ、高周波や高電流での検査にも対応可能となるものでありながら、配線支持ボードとピンボードとを容易に分離することができ、プローブの交換、配線の交換、修理、メンテナンス等を容易に行うことができる。

プランジャと接触する配線の先端が、線径より大きな膨出部からなるので、コンタクト面を大きくとれ、プローブの位置が僅かにずれても上記配線との接触を確保して安定した接続を行うことができるものでありながら、上記膨出部は、配線の線本体を熱加工等により一体成形されるので、中継コンタクト部品の接続が不用であり、半田付け不良や圧着不良、劣化がなく、信頼性を向上することができる。

請求項２に係る本発明によると、配線支持ボードとピンボードとを一体に固定したので、検査ユニットが簡単でコンパクトな構成からなり、コストダウンを図ることができる。

該検査ユニットによる検査に際して、被測定物に対してプランジャの先端が、ピンボードの付勢部材と配線支持ボードの弾性部材の両方の付勢力が作用するので、コンタクト対象部に汚れや酸化被膜があっても、該被膜等を破ってプランジャ先端をコンタクト対象部に導通することができ、かつ配線先端の膨出部とプランジャ後端との接触部は、良好に保持されているので、該接触部には配線支持ボードの弾性部材による比較的弱い付勢力が作用して、無駄な押圧力を作用することがない。

請求項３に係る本発明によると、ピン先ガイドボード及びプランジャが被測定物に接触した後、更にピンボードを被測定物に近づく方向に相対移動する際、プランジャには付勢部材からの付勢力が作用するが、プランジャと配線支持ボードとの相対移動はないか又は僅かであり、配線支持ボードに対する配線の相対移動は、あっても僅かであって、配線を傷めることが少ないと共に配線からの負荷がプランジャに作用することをなくすことができる。

コンタクト対象部の厚みの違い等によるプランジャの僅かな動きによる配線支持部材に対する配線の相対移動は、弾性部材が変形することより吸収され、配線支持部材に無理な力が作用することを防止できる。

請求項４に係る本発明によると、被測定物に実装部品等の凹凸部があっても、該凹凸部との干渉を避けるように、ピン先ガイドボードに設けられた突出部が被測定部に当接するので、プランジャとピン先ガイドボード及び配線支持ボードとの相対移動を少なくでき、配線の移動の少ない高い精度での測定を行うことができる。

請求項５に係る本発明によると、配線先端の膨出部が、レーザ加工により成形されたボール形状からなるので、該ボール状端子を容易かつ正確に成形することができ、またボール形状からなるので、該ボール端子を配線支持ボードに移動自在に収納して、プランジャ後端部との接触を正確かつ確実にして信頼性及び耐久性を向上することができる。

請求項６に係る本発明によると、プランジャに面取り部を形成し、該面取り部に係合するようにスリーブをかしめたので、ピンボードに対するプランジャの摺動支持面となるスリーブが、コイルスプリングのプランジャに対する抜止めの機能を付加されるので、抜止め専用部品であるカラー等を不要として、プローブの部品点数を少なくし、かつコンパクト、特に軸方向寸法の短縮性を図ることができ、プローブ、強いては検査ユニットのコストダウンを図ると共に、プローブを短くして検査精度を向上することが可能となる。

請求項７に係る本発明によると、配線支持ボードを弾性体からなる弾性体ブロックと蓋部材で構成したので、配線先端の膨出部を上記弾性体ブロックで付勢すると共に移動を許容して、配線支持ボードを単純に構成することができ、特にプランジャと配線支持ボードの相対移動の少ない請求項３，４記載の検査ユニットに適用して、コストダウン及び信頼性の向上を図ることができる。

請求項８に係る本発明によると、プローブの構成部品であるプランジャ、スリーブ及び付勢部材（スプリング）等の少なくとも１個にＣＮＴ複合めっきを施すことにより、表面硬度を高くして、摺動時の部品同士の摩擦を減少して、プランジャ等の摺動を滑らかにして検査精度及び安定性を向上すると共に、耐摩耗性を向上し、更にＣＮＴの特性を利用して電気特性や放熱性、バネ荷重を向上し、高周波特性の改良、かつ接触抵抗の低減により高電流への対応限界を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態による検査ユニットを示す断面図であり、（Ａ）（Ｂ）は異なる状態を示す。 そのプランジャ及び配線を示す側面図であり、（Ａ）（Ｂ）は異なる状態を示し、（Ｃ）は（Ｂ）に対して９０度異なる方向からみた状態を示し、（Ｄ）は（Ｃ）におけるＤ−Ｄ断面を示す。 本発明の第２の実施の形態による検査ユニットを示す断面図。 そのプランジャ及び配線を示す断面図であり、（Ａ）（Ｂ）は異なる状態を示す。 一部変更した実施の形態による配線支持ボードを示す断面図。 従来の配線支持ボードを示す断面図であり、（Ａ）（Ｂ）は異なる従来例を示す。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態を説明する。第１の実施の形態による検査ユニット２０は、図１に示すように、多数のプローブ２１を装着されたピンボード（プローブ支持部材）２２と、配線１１が支持された配線支持ボード２３と、を備える。プローブ２１は、図２に詳示するように、比較的長尺なプランジャ２５とコイルスプリング（付勢部材）２６とを有する。プランジャ２５は、先端が円錐状に突出した突尖部２５ａとなっており、かつ該突尖部から延びる円筒柱状の大径部２５ｂに膨径状のボス部２５ｃが形成されている。該ボス部２５ｃの後端側は上記大径部２５ｂより小径からなる小径部（円筒部）２５ｄが形成されており、該小径部２５ｄの後端側の一部は、図２の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、両側面が面取りされた２面取りの面取り部２５ｅとなっており、かつ該面取り部２５ｅの更に後端側は再び小径部２５ｄ’となっている。即ち、プランジャ２５の後端側の小径部（円筒部）２５ｄ，２５ｄ’は、その中間の一部の両側が削られて面取り部２５ｅとなっている。なお、該面取り部２５ｅは、小径部（円筒部）２５ｄ，２５ｄ’の径より小径になる部分があればよく、２面取りに限らず、１面取り、３面取り、４面取り等でもよい。

前記小径部２５ｄ，２５ｄ’に、プランジャ後端側から前記スプリング２６が嵌挿され、該スプリング２６を前記ボス部２５ｃとの間に圧縮しつつスリーブ２７を後端側から該小径部２５ｄ，２５ｄ’に嵌挿して、該スリーブ２７を、上記面取り部２５ｅの面取りに突出するように２箇所にてかしめる。スリーブ２７は、かしめ部２７ａが上記面取り部２５ｅを移動することにより、プランジャ２５に摺動自在に、かつ上記かしめ部２７ａが上記面取り部２５ｅと後端小径部２５ｄ’との間の段差部に当接することにより抜止めされ、プランジャ２５とスプリング２６とが不可分となって前記プローブ２１が形成される。プランジャ２５は、上記ピンボード２２に装着された状態で、スプリング２６に抗して図２（Ａ）（Ｂ）とに示すストロークＳ分移動し得る。

前記プランジャ２５の材質は、電導性がよく、接触抵抗が低く、かつ半田パット等の半田面にコンタクトした際の転写による劣化が起きにくい銀又はパラジウム系の合金を用いることが好ましい。また、プランジャ２５には、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）と金属の複合めっきを施すことが好ましい。該ＣＮＴと金属の複合めっきは、プローブ２１の部品である前記スプリング２６及び／又はスリーブ２７に施してもよく、更に配線支持ボード３７の部品であるスプリング４１に施してもよい。

図１に示すように、前記ピンボード２２は、２個のブロック２９，３０からなり、これらブロックには、それぞれ対向する位置に、小径部３１ａ，３２ａ及び大径部３１ｂ，３２ｂを有する貫通孔３１，３２が形成されている。貫通孔３１の小径部３１ａに上記プランジャ２５の大径部２５ｂが嵌挿するように、貫通孔３２の小径部３２ａにスリーブ２７が嵌挿するようにして、かつ互いに対向する大径部３１ｂ，３２ｂ内にスプリング２６が収納されるようにして、下ブロック２９と上ブロック３０とが一体に固定され、ピンボード２２に各プローブ２１が装着される。該ピンボード２２にプローブ２１が装着された状態にあっては、スプリング２６がボス部２５ｃとスリーブ２７の膨径部２７ｂとの間で圧縮された状態にあり、かつ上記ボス部２５ｃ及びスリーブ膨径部２７ｂとがそれぞれ貫通孔３１，３２の段差部に当接して抜止めされており、かつプランジャ２５の先端突尖部２５ａが下ブロック２９の下面２９ｂから突出すると共に、該プランジャ２５の後端小径部２５ｄ’が上ブロック３０の上面３０ａから突出するように位置決めされる。

配線支持ボード２３は、１個のブロック３５と１個の蓋板（部材）３６からなり、ブロック３５には大径部３７ａ及び小径部３７ｂを有する多数の貫通孔３７が形成されている。上記蓋板３６には、上記貫通孔３７と対向する位置に、上記孔の大径部３７ａより小径の貫通孔３９が多数形成されている。

図１に示す実施の形態では、プランジャ２５にカラー４０がかしめられるか又は圧入されて、スプリング２６の抜止めが図られている（詳しくは図４参照）。図２に示す実施の形態では、前述したように、スリーブ２７がプランジャ２５の面取り部２５ｅ内でかしめられることによりスプリングの抜止めが図られている。これにより、図１に示すカラー４０が不要となり、その分部品点数が少なくなると共に、プランジャ２５をコンパクト、特に軸方向寸法の短縮化が図ることができる。従って、プローブ２１、強いては検査ユニット２０を短くでき、省スぺース化、電気径路が短くなることにより電気特性の向上に繋がる。

前記配線１１は、エナメル線からなる先端部をレーザ溶射することによりボール状の端子１１ｃが形成される。該ボール状端子（膨出部）１１ｃは、メッキ処理が施され、かつ配線１１の線本体（エナメル線）１１ｂより大径に形成される。各配線１１は、ボール状端子１１ｃを形成した線本体１１ｂをブロック３５の貫通孔３７にその大径部３７ａ側から挿通するか、又は線本体１１ｂを小径部３７ｂから貫通した後、先端をレーザ溶射して上記ボール状端子１１ｃを形成する。そして、上記いずれかの方法で線本体１１ｂを貫通孔小径部３７ａに挿通するに際し、比較的荷重の小さいコイルスプリング４１を線本体１１ｂに通して、該スプリング４１を貫通孔３７の段差部との間に配置した状態で、上記ボール状端子１１ｃを貫通孔大径部３７ｂに収納する。この状態で、蓋板３６を上記ブロック３５に一体に固定して、配線１１を配置した状態の配線支持ボード２３が形成される。

ボール状端子１１ｃの径は、貫通孔３７の大径部３７ａの直径より僅かに小さく、かつ小径部３７ｂ及び蓋板３６の貫通孔３９の径より小さいので、ボール状端子１１ｃは、大径部３７ａ内を移動自在にかつ抜出すことなく保持され、かつスプリング４１によりボール状端子１１ｃが蓋板３６の貫通孔３９に接触した状態にある。

該配線支持ボード２３は、その蓋板３６の貫通孔３９を前記プランジャ後端小径部２５ｄ’に嵌挿するように位置決めして、前記ピンボード２２に一体に固定されて、本検査ユニット２０が組立てられる。該組立てられた状態にあって、配線１１のボール状端子１１ｃは、プランジャ後端に、配線支持ボード２３のスプリング（弾性部材）４１の付勢力により接触（コンタクト）する。

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、前記検査ユニット２０を被測定物（ワーク）Ｗに相対的に近づけ、プランジャ２５の先端突尖部２５ａをワークの端子等のコンタクト対象部Ｗａに接触する。更に、検査ユニット２０は、ワークＷ方向に相対移動すると、プランジャ２５は、ピンボード２２内のスプリング２６に抗してピンボード２２に対して相対的に退入し、かつ該プランジャの後端部がボール状端子１１ｃをスプリング４１に抗して押込んで、配線１１を配線支持ボード２３に対して相対移動して、一体のピンボード２２及び配線支持ボード２３のみがワークＷに近づく。

この状態では、プランジャ２５には、スプリング２６から直接付勢力が作用すると共に、ボール状端子１１ｃを介してスプリング４１からの付勢力も作用し、その先端突尖部２５ａが上記両スプリング２６，４１による大きな押圧力でワークのコンタクト対象部Ｗａに接触する。これにより、例えワーク端子Ｗａの表面に汚れや酸化被膜を生じていても、上記先端突尖部２５ａが該酸化被膜等を破って確実にワーク端子Ｗａに接触して、安定した電気導通を図ることができる。一方、プランジャ２５の後端部とボール状端子１１ｃとの接合部には、配線支持ボード２３のスプリング４１の付勢力のみが作用するが、該プランジャ後端４０とボール状端子１１ｃとの接触部は、良好な状態に保持されており、大きな押圧力を必要としないので、上記スプリング４１の軽い接触圧により良好な導通状態を維持することができる。

また、プランジャ２５、スリーブ２７及び／又はスプリング２６は、ＣＮＴ複合めっきが施されているので、ＣＮＴ複合めっきの特性による電気特性及び放熱性が向上され、かつ表面硬度を上げることにより、耐摩耗性や耐久性も向上して、プランジャ２５、スリーブ２７及び／又はスプリング２６がピンボード２２に対して滑らかに摺動して、大電流や高周波による検査であっても、安定した確実な検査を行うことができる。更に、例えプランジャ２５の上記めっきが削れたとしても、該プランジャ自体の材料が電気特性の良い銀やバナジウム系の合金からなるので、検査精度が急激に劣化することなく安定した検査を持続することができる。また、スプリング２６又は４１にＣＮＴ複合めっきを施すことによりバネ荷重を向上することができる。

次いで、図３及び図４に沿って第２の実施の形態について説明する。なお、プローブ２１，ピンボード２２，配線１１及び配線支持ボード２３は、前述した第１の実施の形態と略々同じなので、同じ部分は、同一符号を付して説明を省略する。

本検査ユニット１２０は、先の特許文献１に示される検査ユニットに本発明を適用したものであり、ピンボード（プローブ支持部材）２２及び配線支持ボード（プローブ後端支持部材）２３の外に、ピン先ガイドボード（プローブ先端支持部材）５０を有する。配線支持ボード２３は、第１の実施の形態のようにピンボード２２に一体に固定されておらず、ピンボード２２とは分離されており、上記ピン先ガイドボード５０と連結部材５１を介して一体に移動自在に連結されている。配線支持ボード２３がピンボード２２の後端側（ワークと反対側）で、ピン先ガイドボード５０がピンボード２２の先端側（ワーク側）に位置するように、該ピンボードを挟むように上下に配置されており、ロッドからなる上記連結部材５１が、ピンボード２２に形成された孔５２を貫通して配線支持ボード２３及びピン先ガイドボード５０を連結している。

上記ピンボード２３とピン先ガイドボード５０との間には、上記連結部材５１を囲むようにしてコイルスプリング５３が縮設されており、ピン先ガイドボード５０がワークＷと離れた自然状態において、ストッパ５５により、ピン先ガイドボード５０とピンボード２２とが所定間隔離れた位置になるように位置決めされている。

上記ピン先ガイドボード５０のワーク側面（先端側面）５０ａには、ワークＷにある実装部品等の凹凸部Ｗｃとの干渉を避けるための突出部５６が一体に設けられている。なお、該突出部は、ピン先ガイドボード５０に一体に形成したハンプでも、また上記ロッドからなる連結部材５１を表面５０ａから突出した軸５６’からなるものでもよい。該ピン先ガイドボード５０は、プランジャ２５の大径部２５ｂより僅かに大径の貫通孔５７が形成されており、該孔５７にプランジャ２５の先端部が貫通している。上記ピン先ガイドボード５０がワークＷと離れた自然状態において、プランジャ２５の先端突尖部２５ｃが上記突出部５６と略々同じ高さとなるように設定されている。また、ワークの凹凸部Ｗｃは、コンタクト対象部Ｗａより高く突出しており、かつ前記突出部５６は、上記凹凸部Ｗｃより高く設定されて、これら凹凸部が存在しない位置に配置されている。

また、第１の実施の形態では、スリーブ２７によりスプリング２６とプランジャ２５との抜止めを図っているが、本実施の形態では、プランジャ２５は、面取り部（２５ｅ）を有しておらず、小径部２５ｄが後端まで連続して形成されており、上記スリーブ２７は、該小径部２５ｄに摺動自在に嵌挿する円筒部材（即ちカシメがない）からなる。上記プランジャ２５の後端側には外周面に沿って環状の凹溝２５ｇが形成されており、該部分にカラー４０が嵌合し、かつ上記凹溝２５ｇに喰込むようにかしめ（４０ａ）られて、該カラー４０は、プランジャ２５の後端部に一体に固定される。これにより、膨径部２７ｂを有するスリーブ２７と相俟って、カラー４０がボス部２５ｃとの間でスプリング２６を抜止めして、プランジャ２５とスプリング２６とを不可分としたプローブ２１を構成する。

上記ピンボード２２は、支持部材５９と連結部材６０を介して一体に連結している。支持部材５９は、ピンボード２２をワークＷに移動する場合、ピンボードを移動する可動部材となり、ワークＷがピンボード２２に対して移動する場合、ピンボードを固定する固定部材となる。

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、ワークＷとピンボード２２を相対的に近づく方向に移動する。ピン先ガイドボード５０がワークＷに当接すると略々同時に、プランジャ２５の先端突尖部２５ａが金パッドや端子等のコンタクト対象部Ｗａに当接する。この際、ワークＷには、実装部品等の凹凸部Ｗｃを避けるように、ピン先ガイドボード５０の先端側の表面５０ａより突出した突出部５６がワーク表面に当接する。また、スプリング５３及びストッパ５５により位置決めされて、ピン先ガイドボード５０及び配線支持ボード２３は、ピンボード２２と一体に支持（又は移動）され、ピンボード２２と配線支持ボード２３とは相対移動することはない。従って、プランジャ２５の後端部とボール状端子１１ｃとは、スプリング４１の付勢力により接触状態を保持されている。

そして、更にピンボード２２とワークＷとを近づく方向に相対移動すると、ピン先ガイドボード５０及びプランジャ２５はワークＷに接触してそれ以上の相対移動は阻止されているので、ピンボード２２がスプリング２６を圧縮するように移動する。これにより、プランジャ先端突尖部２５ａは、上記スプリング２６の付勢力によりワークコンタクト対象部Ｗａに押圧され、確実に導通される。

この際、ピン先ガイドボード５０と配線支持ボード２３とは連結部材５１により一体となって相対移動はないので、プランジャ突尖部２５ａと突出部５６の高さが同じであれば、プランジャ後端部とボール状端子１１ｃとの関係も同じとなり、プランジャ２５とボール状端子１１ｃとは上記スプリング４１の付勢力により接触している同じ状態に維持され、配線１１が相対移動することはない。

コンタクト対象部Ｗａが、隆起又は突出している場合、プランジャ２５は、ピン先ガイドボード５０及び配線支持ボード２３に対して相対移動する。該相対移動は、配線支持ボード２３のスプリング４１を圧縮することにより吸収される。該相対移動は僅かであり、スプリング４１により圧縮力が生じたとしても、これによる付勢力は僅かであり、コンタクト対象部Ｗａである金パッドや端子に対してプランジャ突出部から大きな荷重が作用することはなく、該コンタクト対象部等を破損することはない。また、上記相対移動による配線１１の配線支持ボード２３に対する移動も僅かであり、配線に作用する負荷変動も僅かである。

本第２の実施の形態にあっても、プランジャ２５、スリーブ２７及び／又はスプリング２６のプローブ２１の構成部品の少なくとも一部にＣＮＴ複合めっきを施してもよい。

上述した第１の実施の形態でも第２の実施の形態でも、配線支持ボード２３に支持された配線１１とピンボード２２に装着されたプランジャ２５とは、スプリング４１等の弾性部材で付勢されて接触しているので、容易に分離可能であり、ピンボード２２を配線支持ボード２３から分解して、プローブ２１を容易に交換することができると共に、配線１１も容易に交換、修理、メンテナンスをすることができる。

また、配線先端のボール状端子１１ｃ等の膨出部とプランジャ２５の後端とは、上記弾性部材により確実に接触されて保持されるので、安定した導通を保持することができる。プランジャ２５が直接配線に接続することによる電気抵抗変動の減少が、上記接触部での安定した導通と相俟って、検査の安定を向上して、高周波や高電流での検査にも対応可能となる。

更に、ボール状端子１１ｃ等の膨出部は、プランジャ２５との大きな接触面を取ることができ、プローブ２１の配置に僅かにずれがあってもコンタクトを確保して安定した接触を行うことができる。更に、ボール状端子１１ｃ等は、配線１１の先端を熱加工等により直接加工して容易に製造することができ、図６（Ｂ）に示す中継コンタクト部品の接続作業が不要となり、圧着の不備や繰返し使用することによる劣化を減少して、接続部の断線をなくして信頼性を向上できる。ＣＮＴ複合めっきをプローブ部品に施すことにより、上述したように更なる性能向上を図ることができる。

図５は、上記第２の実施の形態において一部変更した配線支持ボード１２３を示す。上述したように、プランジャ２５と配線支持ボード２３との相対移動は僅かであるので、コイルスプリング（４１）のような大きな吸収ストロークは必ずしも必要としない。本配線支持ボード１２３は、ブロックを、ゴム又はスポンジ等の弾性体１３５により構成する。また、蓋板１３６を、ボール状端子１１ｃを収納し得る厚さを有する部材で構成し、該蓋板１３６の一端側に、ボール収納部となる凹部６５を形成する。上記弾性体ブロック１３５に上記凹部６５に対向する位置に配線用孔６６を形成し、上記蓋板１３６の他端側から上記凹部６５に貫通する、プランジャ挿通用の孔６７を形成する。

上記弾性体ブロック１３５と蓋板１３６とは、上記凹部６５に配線先端のボール状端子１１ｃを収納するようにして一体に固定する。該配線支持ボード１２３は、コイルスプリング４１の収納等の面倒な作業を必要とせず、弾性体ブロック１３５と蓋体１３６をボール状端子１１ｃを収納して貼付け等により一体に固定すれば足り、コストダウンを図ることがきると共に、配線ピッチの狭小化を図ることが可能となる。

なお、本配線支持ボード１２３は、プランジャの移動ストロークの小さな第２の実施の形態に適用して好ましいが、プランジャの移動ストロークが小さい場合、第１の実施の形態にも適用可能である。

配線先端のボール状端子１１ｃは、必ずしもボール状でなくてもよく、本体配線より大きい断面積の円筒形状又はその他の形状の膨出部であればよい。該膨出部の形成は、レーザ等による熱加工が好ましいが、プレス等の圧力成形でもよく、配線本体との一体成形すればよい。また、該膨出部をプランジャに接触するための弾性部材は、コイルスプリングに限らず、皿バネ等のスプリング又はゴム等の弾性体でもよい。

１１ 配線
１１ｂ 線本体
１１ｃ 膨出部（ボール状端子）
２１ プローブ
２２ ピンボード
２３ 配線支持ボード
２５ プランジャ
２５ａ 先端（突尖）部
２５ｃ ボス部
２５ｄ，２５ｄ’ 円筒部（小径部）
２５ｅ 面取り部
２６ 付勢部材（コイルスプリング）
２７ スリーブ
２７ａ かしめ部
４１ 弾性部材（スプリング）
５０ ピン先ガイドボード
５１ 連結部材
５３ スプリング
５６，５６’ 突出部
１２０ 検査ユニット
１２３ 配線支持ボード
１３５ 弾性体ブロック
１３６ 蓋部材（板）
Ｗ 被測定物（ワーク）
Ｗａ コンタクト対象部
Ｗｃ 凹凸部

Claims (8)

1. 配線を支持する配線支持ボードと、プローブを装着したピンボードと、を備えた検査ユニットにおいて、
   前記プローブは、前記ピンボードを貫通して該ピンボードに軸方向に所定量移動自在に支持されるプランジャと、該プランジャを被測定物方向に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記配線の先端に、該配線の線本体を一体成形して線径より大きな断面積を有する膨出部を形成し、該膨出部を、前記配線支持ボードに、弾性部材に抗して所定量移動自在に収納し、
   前記プランジャの被測定物に接触し得る先端部と反対側の後端部に、前記配線先端の膨出部を前記弾性部材の弾力により接触してなる、
   ことを特徴とする検査ユニット。
2. 前記配線支持ボードと前記ピンボードとを一体に固定してなる、
   請求項１記載の検査ユニット。
3. 前記配線支持ボードに対して前記ピンボードの反対側にピン先ガイドボードを配置し、
   前記配線支持ボードと前記ピン先ガイドボードとを連結部材により一体に連結して、これら配線支持ボード及びピン先ガイドボードを、前記ピンボードに所定量移動自在にかつ前記ピン先ガイドボードが被測定物に向う方向に付勢されて支持してなる、
   請求項１記載の検査ユニット。
4. 前記ピン先ガイドボードの被測定物側表面に、被測定物におけるコンタクト対象部より突出した凹凸部との干渉を避ける突出部を設けてなる、
   請求項３記載の検査ユニット。
5. 前記配線先端の膨出部は、前記線本体をレーザ加工することにより成形されたボール形状からなる、
   請求項１ないし４のいずれか記載の検査ユニット。
6. 前記プランジャは、先端突尖部と、円筒部と、該円筒部の軸方向一部に形成された面取り部と、前記円筒部より大径のボス部と、を有し、
   前記面取り部及び前記円筒部にスリーブを嵌挿し、該スリーブを前記面取り部に係合するようにかしめて抜止めし、
   前記付勢部材は、コイルスプリングであり、
   前記プローブは、前記コイルスプリングを前記プランジャに嵌挿して、前記ボス部と前記スリーブとの間で抜止めして構成されてなる、
   請求項１ないし５のいずれか記載の検査ユニット。
7. 前記配線支持ボードは、弾性体からなる弾性体ブロックと蓋部材とを有し、
   前記配線先端の膨出部が、前記弾性体ブロックと前記蓋部材との間に収納されて、前記弾性体ブロックの弾力により前記プランジャの後端部に接触してなる、
   請求項１ないし６のいずれか記載の検査ユニット。
8. 前記プローブを構成する少なくとも一部の部品が、ＣＮＴ複合めっきを施されてなる、
   請求項１ないし７のいずれか記載の検査ユニット。

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