JP2016125903A - コンタクトプローブ - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトプローブの接続の確実性および安定性を向上させるとともに、部品点数を削減し、小型化されたコンタクトプローブを提供する。【解決手段】検査用先端２ａを有するプランジャー２を軸方向に摺動自在に筒状バレル３内に嵌装し、このプランジャー２がプラスチック材の素線６１をコイル状に形成してなる圧縮コイルスプリング６により軸方向に付勢される。【選択図】図１

Description

この発明は、半導体、プリント基板および電気機器の電気信号検査に用いられるコンタクトプローブに関する。

従来から用いられているコンタクトプローブは、特許文献１のように円筒状のスリーブと、スリーブ内を摺動自在に嵌合するプランジャーと、プランジャーを検査対象部材へ向けて付勢する付勢部材とを備え、この付勢部材をスリーブおよびプランジャーに対して電気絶縁部材を介在させ、これにより付勢部材の自己インダクタンスの影響を除去している。

ところで、近年の電気機器の高性能化および小型化にともないコンタクトプローブにおいても、接続の確実性、安定性の向上および小型化が求められているが、特許文献１のようなコンタクトプローブでは、高周波領域の検査の場合、不勢部材にも電流が流れ、自己インダクタンスの影響が顕著になり、しかも、スリーブ外に不勢部材を装着するので、大型化するとともに、電気絶縁部材などの部品が必要でコスト高となる。

特開平１１−１７４０８４号公報

そこで、この発明は以上のような点を考慮してなされたもので、コンタクトプローブの接続の確実性、安定性および耐久性を向上させるとともに、部品点数を削減し、小型化されたコンタクトプローブを提供することを目的とする。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、検査用先端を有するプランジャーを軸方向に摺動自在に筒状バレル内に嵌装し、このプランジャーがプラスチック材の素線をコイル状に形成してなる圧縮コイルスプリングにより軸方向に付勢されることを特徴とするコンタクトプローブである。

請求項２に記載の発明は、前記プランジャーの末端と前記圧縮コイルスプリングとの間に、導電性のある球体を介在した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である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、検査用先端を有するプランジャーを軸方向に摺動自在に筒状バレル内に嵌装し、このプランジャーがプラスチック材の素線をコイル状に形成してなる圧縮コイルスプリングにより軸方向に付勢されるので、前記筒状バレルと前記プランジャーとを通して検査対象部品と検査用回路とを電気的に接続する際に、電流がプラスチック材の前記素線よりなる前記圧縮コイルスプリング内を流れないから、この電流に前記圧縮コイルスプリングの自己インダクタンスの影響が生じることはなく、しかも、電流は前記筒状バレルと前記プランジャーを通して流れやすくなる。

請求項２に記載の発明では、前記プランジャーの末端と前記圧縮コイルスプリングとの間に、導電性のある球体を介在したので、この球体により前記プランジャーが前記筒状バレルの内面に隙間なく密着し、前記プランジャーからの電流は球体より前記圧縮コイルスプリングを通らず前記筒状バレルを流れるので、前記圧縮コイルスプリングによるインダクタンスに影響されることなく、安定した接触抵抗が得られる。

この発明におけるコンタクトプローブの実施の態様を示す側面図。 この発明における圧縮コイルスプリングの加工装置の簡略正面図、 この発明における圧縮コイルスプリングの拡大断面図。

以下、この発明におけるコンタクトプローブの実施の形態について説明する。
この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明にこれは限定されない。

この発明の実施の態様を図１および図３に基づいて説明する。符号１はコンタクトプローブで、このコンタクトプローブ１は、プランジャー２と、このプランジャー２が嵌装される筒状バレル３と、この筒状バレル３内で前記プランジャー２を軸方向に付勢する圧縮コイルスプリン５よりなる。

前記プランジャー２は検査対象部品に接触する先端２ａと、傾斜面２ｃを形成した末端２ｂを有するとともに、軸方向の中間に小径部２ｄを設け、この小径部２ｄと前記筒状バレル３の内面とにより溝部４を有する。

なお、前記ランジャー２はベリリウム銅、黄銅などに金メッキを被覆した導電性材料よりなり、また、前記筒状バレル３も前記プランジャー２と同様に金合金、リン青銅などの導電性の高い材料よりなる。

前記バレル３には、前記プランジャー２の軸心方向に向かい突出する突起３ａが形成され、この突起３ａを前記溝部４に突出させて、前記筒状バレル３に対して前記プランジャー２の摺動を規制し、前記筒状バレル３から前記プランジャー２が抜け出ないようにする。

前記プランジャー２の前記末端２ｂの前記傾斜面２ｃと前記圧縮コイルスプリング４との間には、金などの導電性のあるメッキにより被膜される球体５を介在し、この球体５と前記傾斜面２ｃとにより前記プランジャー２を前記筒状バレル３の内面に隙間なく密着させる。

前記プランジャー２の外周面を筒状バレル３の内面に密着させると、前記プランジャー２の摺動摩擦抵抗が増すことになるが、前記小径部２ｄにより前記筒状バレル２に対する前記プランジャー２の接触面が減小するので、前記プランジャー２の摺動摩擦抵抗は小さくなり、前記プランジャー２が前記筒状バレル内を円滑に摺動することになる。

前記圧縮コイルスプリング６は、コイルスプリング加工装置７により断面円形をしたプラスチック材の素線６１がコイル状に成形される。
前記加工装置７は、少なくとも電動モータ（図示せず）によって駆動されるスピンドル７ａと、このスピンドル７ａに連結される芯金７ｂを備える。

前記圧縮コイルスプリング６を加工する際は、プラスチック材の前記素線６１を前記芯金７ｂに巻き、前記スピンドル７ａの回転により前記芯金７ｂ上の前記素線６１をコイル状に成形する。

この加工では、冷間加工後芯金に巻き付けたコイルスプリングにパイプ状の治具を挿入してスプリングバックを除去するが、パイプ状の治具を用いない加工にすると、治具の挿入状態における経時変形の変形量を見込んだ加工後形状寸法や、治具の挿入の際の治具内面とスプリング外面との接触によるコイルリードの変形を考慮する必要がなく、冷間加工され前記芯金７ｂに巻き付けた状態でスプリングバックが取り除かれ、前記筒状バレル３の形状に一致する精度の高い圧縮コイルスプリング６が製作できる。

前記圧縮コイルスプリング６は、自由長さＬに対して初期荷重時長さＬ１を２０％〜５０％に設定し、この初期荷重を作用させた状態で、前記筒状バレル３に前記突起３１をカシメによって前記溝部４に突出させ、この突起３１が前記小径部２ｄに係止することにより、前記筒状バレル３に対して前記プランジャー２の軸方向の摺動を規制し、検査対象部品に対する接触不良が生じないように接触圧を調整する。

上記の構成の前記コンタクトユニット１を用いて検査対象部品を検査する手順を以下に説明する。図１に示すようなコンタクトプローブ１の前記プランジャー２を検査対象部品まで下方に押した状態で接触させる。これにより、前記ランジャー２および前記筒状バレル３を通して、前記圧縮コイルスプリング６に付勢された状態で電気的に接続されるので、検査対象部品の電気的特性を検査することができる。このとき、前記プランジャー２と前記筒状バレル３との間には、プラスチック状の前記素線６１よりなる圧縮コイルスプリング６が配置されているため、これらは電気的に絶縁される。

以上の実施の態様における前記コンタクトプローブ１によれば、前記圧縮コイルスプリング６がプラスチック材の前記素線６１よりなるので、前記プランジャー２および前記筒状バレル３に対して電気絶縁されていることになり、このため、前記圧縮コイルスプリング６によるインダクタンスや抵抗値変化が発生することがない。

また、前記プランジャー２が軸方向に摺動するために十分な長さを確保したとしても、電流の流れる経路が短くなり、検査を高精度に実施することができるととともに、絶縁部材などがないので構造が簡単にでき、小型化され製造コストが低減できる。

さらに、前記プランジャー２の末端２ｂの傾斜面２ｃと、前記圧縮コイル４との間に介在された電導性のある球体５により前記プランジャー２が前記筒状バレル３の内面に隙間なく密着し、前記プランジャー２からの電流は球体５より前記圧縮コイルスプリング６を通らず前記筒状バレル３を流れるので、前記圧縮コイルスプリング６によるインダクタンスに影響されることなく、安定した接触抵抗が得られる。

この発明におけるコンタクトプローブは、接続の確実性および安定性があり、しかも、部品点数が少なく小型化でき、近年の電気機器および半導体、プリント基板の電気信号検査に大きく貢献できる。

１ コンタクトプローブ
２ プランジャー
２ａ 検査用先端
２ｂ 末端
２ｃ 傾斜面
２ｄ 小径部
３ 筒状バレル
３１ 突起
４ 溝部
５ 球体
６ 圧縮コイルスプリング
６１ プラスチック材の素線
７ 加工装置
７ａ スピンドル
７ｂ 芯金
Ｌ 自由長さ
Ｌ１ 初期荷重時長さ

Claims (2)

1. 検査用先端を有するプランジャーを軸方向に摺動自在に筒状バレル内に嵌装し、このプランジャーがプラスチック材の素線をコイル状に形成してなる圧縮コイルスプリングにより軸方向に付勢されることを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 前記プランジャーの末端と前記圧縮コイルスプリングとの間に、導電性のある球体を介在した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。

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