JP2015141199A - スプリングプローブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スプリングプローブは、ピン、スプリングスリーブおよび突出部位を備える。スプリングスリーブは上方非弾性部位と、下方非弾性部位と、上方非弾性部位と下方非弾性部位との間に位置する少なくとも一つの弾性部位とを有する。ピンは下端部が下方非弾性部位に突出し、上端部が上方非弾性部位内に位置する。突出部位はピンの上端部およびスプリングスリーブの上方非弾性部位のいずれか一つに位置付けられる。ピンは外力によって開始位置からスプリングスリーブの上方非弾性部位に向かって接続位置まで移動することができる。ピンが接続位置に据えられる際、上方非弾性部位とピンの上端部は突出部位によって相互に電気的に接続される。従って、スプリングスリーブはスプリングスリーブの弾性部位によって信号伝送を行うことを効果的に抑制し、信号伝送の安定性を向上させ、スプリングスリーブの弾性部位の断裂を避けることができる。
【選択図】図3
Description
従来のプローブカードは回路基板およびプローブモジュールから構成されるか、それらとスペーストランスフォーマから構成される。スペーストランスフォーマは回路基板とプローブモジュールとの間に配置される。プローブモジュールは測定対象の電気接点に対応するように配列された複数のプローブを有し、プローブによって測定対象の電気接点にプロービングを行う。
スプリングスリーブ13の結合部132はガイドプレート171の穿孔171aから中ガイドプレート172の穿孔172aを貫通し、下ガイドプレート173の穿孔173aに差し込まれ、かつピン12の底端を下ガイドプレート173の貫通孔173bから下ガイドプレート173に突出させる。このときスプリングスリーブ13の結合部132の底面は下ガイドプレート173の穿孔173aの底面に当接するため、スプリングプローブ11は上ガイドプレート171、中ガイドプレート172および下ガイドプレート173から落下することなく、安定する。
一方、回路基板15に当接するスプリングスリーブ13は二つの弾性的に圧縮できる弾性部位138を有する。スプリングプローブ11のピン12は下方部位がスプリングスリーブ13の下端部の結合部132に固定され、かつ先端と回路基板15(スプリングスリーブ13の先端)との間に隙間18があるため、ピン12の末端が測定対象の電気接点に当接すると、ピン12は後退し、スプリングスリーブ13を圧縮する。このときスプリングプローブ11は測定対象の電気接点に確実に接触し、電気的導通を進めることができるだけでなく、スプリングスリーブ13によって緩衝機能を果たし、接触力が大き過ぎることが原因で測定対象物の電気接点またはピンを損壊させたり過度に摩損させたりすることを抑制することができる。
一方、弾性部位138は断面積が小さいため、比較的大きい通電に耐えられないだけでなく、信号伝送を行う際の電流が大き過ぎることが原因で断裂してしまうという事態が起こりやすい。
また、弾性部位138は伝送径路が長すぎ、電気誘導性が高すぎるため、伝送帯域幅を広げることができないだけでなく、高周波測定に対応できない。
図3に示すように、本発明の第1実施形態によるスプリングプローブ21は、プローブカード30に用いられる。プローブカード30は回路基板32およびプローブモジュール34を備える。プローブモジュール34はプローブホルダー36と、プローブホルダー36に装着されたスプリングプローブ21(数が特に限定されない)とを有する。回路基板32およびプローブホルダー36は従来のものとは異ならないため、詳細な説明を省略する。一方、プローブモジュール34は複数のスプリングプローブ21を有するが、説明の便をはかるために、実施形態により提示された図面は一部分のプローブホルダー36およびスプリングプローブ21のみを示す。
本実施形態は上述に限らず、スプリングスリーブ50の上方非弾性部位51上のピン40に向かう内壁面512に突出部位514を増設することができる。突出部位514は導電性のある凸状塊からなり、かつ内壁面512に突出する。スプリングスリーブ50とピン40とを相互に固定する前に、上方非弾性部位51、下方非弾性部位52、中間非弾性部位53および突出部位514以外の部位は直径が一致する筒状を呈する。スプリングスリーブ50がピン40に被さる際、下方非弾性部位52はプレスおよび溶接加工によってピン40に固定される。ピン40は下端部42が下方非弾性部位52に突出し、上端部44が上方非弾性部位51内に位置する。
スプリングプローブ21はさらにスプリングスリーブ50の下方非弾性部位52とピン40との間に絶縁層があってもよいが、これに限らない。図4に示すように、絶縁層60はピン40上のスプリングスリーブ50に向かう外周面46(図3参照)に配置されてもよい。または図5に示すように、絶縁層60は下方非弾性部位52上のピン40に向かう内壁面522(図3参照)に配置されてもよい。
ピン40が開始位置P1から接続位置P2まで移動する際、ピン40は角欠け部位442が傾斜ガイド面514aに接触し、そののち傾斜ガイド面514aに沿って移動する。ピン40が接続位置P2に据えられる際、ピン40の外周面46は当接面514bおよび内壁面512に接触する。このときピン40の上端部44は比較的大きい面積で突出部位514に接触するため、スプリングスリーブ50の上方非弾性部位51と確実に電気的に接続できる。ほとんどの信号はピン40の上端部44とスプリングスリーブ50の上方非弾性部位51との間に伝送される。従って、スプリングプローブ21は、スプリングスリーブ50の弾性部位54によって信号伝送を行うことを効果的に抑制し、信号伝送の安定性を向上させ、弾性部位54の断裂を避けることができる。詳しく言えば、弾性部位54は断面積が小さく、比較的大きい通電に耐えられないため、電流が大き過ぎ、高熱を生じることが原因で弾性部位54が燃えて断裂してしまうという事態が起こりやすい。従って、スプリングプローブ21は電流が弾性部位54を流れることを抑制することによって弾性部位54の断裂を避ける。一方、弾性部位54は信号伝送径路が長すぎ、電気誘導性が高すぎるため、伝送帯域幅を広げることができない。従って、スプリングプローブ21は電流が弾性部位54を流れることを抑制することによって高周波測定の条件を満たす。
一方、絶縁層60は下方非弾性部位52またはピン40上の下方非弾性部位52に対応する部位に配置されるとは限らず、ピン40上の上端部44以外の外周面46またはスプリングスリーブ50の下方非弾性部位52、中間非弾性部位53および弾性部位54の内壁面に被さるように配置されてもよい。絶縁層60を配置すれば、断面積が小さい弾性部位54が大きい電流に耐えられず、断裂してしまうことを避けることができる。
図7に示すように、本発明の第2実施形態によるスプリングプローブ22は第1実施形態により提示されたスプリングプローブ21に類似する。その違いは上方非弾性部位51の突出部位514の形にある。
本実施形態において、突出部位514はリング状を呈し、内径がピン40の直径とほぼ一致する。図8に示すようにピン40が接続位置P2まで移動し、測定対象70にプロービングを行う際、突出部位514はピン40の上端部44を囲んでピン40の外周面46に接触する。このとき接続位置P2に据えられたピン40は比較的大きい面積で突出部位514に接触するため、スプリングプローブ22は信号伝送の安定性を良好に維持できる。本実施形態は上述に限らず、開始位置P1のスプリングプローブ22のピン40を突出部位514に接触させる設計を採用することができる。
図9から図11に示したのは本発明の第3実施形態によるスプリングプローブ23である。上述した二つの実施形態との違いは上方非弾性部位51の突出部位の形および構造にある。
本実施形態において、スプリングスリーブ50を製作する際、上方非弾性部位51に露光およびエッチング工程を行い、二つの図9に示したコ字型のスロット516を形成する。スロット516は内壁面512および外壁面518を貫通するため、上方非弾性部位51に二つの四辺形の片状弾性部519(数が特に限定されない)が形成される。片状弾性部519は外力によって上方非弾性部位51内に差し込まれ、内壁面512に突出した突出部位519となる。
図12に示したのは本発明の第4実施形態によるスプリングプローブ24である。上述した実施形態との違いは次の通りである。
本実施形態はスプリングスリーブ50の上方非弾性部位51に突出部位を配置せず、ピン40の上端部44に突出部位49を配置し、かつピン40が接続位置P2に据えられる際、上方非弾性部位51とピン40の上端部44とを突出部位49によって接続する。
本実施形態は上述した設計に限らず、突出部位49の先端面をピン40の先端47より低くし、ピン40が開始位置P1に据えられる際に突出部位49を上方非弾性部位51の外側に位置させる設計を採用することができる。突出部位49は傾斜ガイド面494が配置されなくてもよい。傾斜ガイド面494は突出部位49が上方非弾性部位51に入り込み嵌ってしまうことを抑制することができる。一方、本実施形態において、突出部位49はピン40の上端部44を囲むリング状を呈するが、これに限らない。突出部位49は比較的大きい面積で上方非弾性部位51に接触するため、ピン40と上方非弾性部位51との電気的接続を確実に維持することができる。
12 ピン
122 末端
13 スプリングスリーブ
132 結合部
138 弾性部位
139 非弾性部位
14 プローブカード
15 回路基板
16 プローブモジュール
17 プローブホルダー
171 上ガイドプレート
171a 穿孔
172 中ガイドプレート
172a 穿孔
173 下ガイドプレート
173a 穿孔
173b 貫通孔
174 格納孔
175 先端面
18 隙間
21、22、23、24 スプリングプローブ
30 プローブカード
32 回路基板
34 プローブモジュール
36 プローブホルダー
40 ピン
42 下端部
44 上端部
442 角欠け部位
46 外周面
47 先端
48 末端
49 突出部位
492 当接面
494 傾斜ガイド面
50 スプリングスリーブ
51 上方非弾性部位
512 内壁面
514 突出部位
514a 傾斜ガイド面
514b 当接面
516 スロット
518 外壁面
519 片状弾性部(突起部位)
52 下方非弾性部位
522 内壁面
53 中間非弾性部位
54 弾性部位
60 絶縁層
70 測定対象
P1 開始位置
P2 接続位置
Claims (2)
- ピン、スプリングスリーブおよび絶縁層を備え、
前記ピンは、上端部および下端部を有し、
前記スプリングスリーブは、前記ピンの外側に被さり、かつ上方非弾性部位と、下方非弾性部位と、前記上方非弾性部位と前記下方非弾性部位との間に位置する少なくとも一つの弾性部位とを有し、前記下方非弾性部位は前記ピンに接続および固定され、
前記ピンの前記下端部は前記下方非弾性部位に突出し、前記ピンの前記上端部は前記上方非弾性部位内に位置し、
前記絶縁層は、前記スプリングスリーブの前記下方非弾性部位と前記ピンとの間に位置付けられ、かつ前記ピン上の前記スプリングスリーブに向かう外周面および前記下方非弾性部位の前記ピンに向かう内壁面のいずれか一つに配置されることを特徴とする、
スプリングプローブ。 - ピン、スプリングスリーブおよび突出部位を備え、
前記ピンは、上端部および下端部を有し、
前記スプリングスリーブは、前記ピンの外側に被さり、上方非弾性部位と、下方非弾性部位と、前記上方非弾性部位と前記下方非弾性部位との間に位置する少なくとも一つの弾性部位とを有し、前記下方非弾性部位は前記ピンに接続および固定され、
前記ピンの前記下端部は前記下方非弾性部位に突出し、前記ピンの前記上端部は前記上方非弾性部位内に位置し、
前記突出部位は、前記ピンの前記上端部および前記スプリングスリーブの前記上方非弾性部位のいずれか一つに位置付けられ、
前記ピンは、外力によって開始位置から前記スプリングスリーブの前記上方非弾性部位に向かって接続位置まで移動することができ、前記ピンが接続位置に据えられる際、前記上方非弾性部位と前記ピンの前記上端部は前記突出部位によって相互に電気的に接続されることを特徴とする、
スプリングプローブ。
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