JP2018059766A - プローブピンおよび検査ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】接点の姿勢を正確かつ容易に制御可能なプローブピン、および、このプローブピンを用いた検査ユニットを提供すること。【解決手段】プローブピンが、コイルばね（２０）と、コイルばね（２０）の中心線（ＣＬ１）に沿った方向の両側にそれぞれ直列的に設けられている第１プランジャ（３０）および第２プランジャ（４０）と、を備える。第１プランジャ（３０）および第２プランジャ（４０）の各々が、本体部（３１，４１）と、接点（３２，４２）と、抜け止め保持部（３３，４３）と、を有している。第１プランジャ（３０）および第２プランジャ（４０）の少なくともいずれかに、コイルばね（２０）の外面近傍でかつコイルばね（２０）の中心線（ＣＬ１）に沿って延びて接点（３２，４２）のコイルばね（２０）の中心線（ＣＬ１）周りの姿勢を制御する姿勢制御用腕部（３４，４４）が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、プローブピン、および、それを用いた検査ユニットに関する。

カメラあるいは液晶パネル等の電子部品モジュールでは、一般に、その製造工程において、複数のプローブピンを備えた検査ユニットを用いて、導通検査および動作特性検査等が行われる。これらの検査は、検査ユニットの各プローブピンを電子部品モジュールのＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）あるいはＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）等の集積回路に直接接触させることにより行われる。

このようなプローブピンとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。このプローブピンは、一端部にコンタクト部が設けられた同一形状の２つのコンタクトピンと、コイルばねとを備えている。そして、２つのコンタクトピンは、各他端部がコイルばねの両端部からそれぞれ挿入され、コイルばねの内部で互いに直交しかつスライド移動可能に連結されている。

特表２００８−５１６３９８号公報

ところで、近年、各コンタクトピンのコンタクト部と検査対象および／または検査装置の端子との間の接触信頼性を高めることが、プローブピンに要求される場合がある。このような場合、例えば、コンタクト部が検査対象および／または検査装置の端子と確実に接触できるように、検査ユニットのハウジングに収容されるプローブピンのコンタクト部のコイルばねの中心線周りの姿勢を制御することが考えられる。

しかし、前記プローブピンでは、コイルばねの内面と２つのコンタクトピンとの間には、隙間が設けられていると共に、コイルばねの中心線に沿って見た平面視において、２つのコンタクトピンがコイルばねの外面よりも内側に位置している。すなわち、前記プローブピンでは、２つのコンタクトピンがコイルばねに対してコイルばねの中心線周りに回動可能になっているため、例えば、前記プローブピンを検査ユニットのハウジングに収容した場合、プローブピンが小型になればなるほど、また、検査ユニットに収容されるプローブピンの数が増えれば増えるほど、コンタクト部のコイルばねの中心線周りの姿勢を正確に制御することが困難になる。

そこで、本発明は、接点の姿勢を正確かつ容易に制御可能なプローブピン、および、このプローブピンを用いた検査ユニットを提供することを課題とする。

本発明のプローブピンは、
中心線に沿って伸縮するコイルばねと、
前記コイルばねの前記中心線に沿った方向の両側にそれぞれ前記コイルばねに対して直列的に設けられていると共に、前記コイルばねの外部で互いに接触可能に配置され、かつ、前記中心線に沿って相対的に移動可能に配置された第１プランジャおよび第２プランジャと、
を備え、
前記第１プランジャおよび第２プランジャの各々が、
前記中心線に沿って延びている本体部と、
前記中心線上でかつ前記本体部の前記コイルばねから遠い一端部に設けられた接点と、
前記中心線上でかつ前記本体部の前記コイルばねに近い他端部に設けられ、かつ、前記本体部から前記中心線に交差する方向に沿って前記コイルばねの外面よりも外側の位置まで延びていると共に、前記コイルばねの前記中心線に沿った方向の端部に接触して前記コイルばねを抜け止め保持する抜け止め保持部と、
を有し、
前記第１プランジャおよび前記第２プランジャの相対的な移動により、前記コイルばねが、前記第１プランジャの前記抜け止め保持部と前記第２プランジャの前記抜け止め保持部との間で前記中心線沿いに伸縮するように配置されており、
前記第１プランジャおよび前記第２プランジャの少なくともいずれかに、前記本体部から前記コイルばねの外面近傍でかつ前記中心線に沿って延びて前記接点の前記中心線周りの姿勢を制御する姿勢制御用腕部が設けられている。

また、本発明の検査ユニットは、
複数の前記プローブピンと、
前記第１プランジャの前記接点および前記第２プランジャの前記接点が外部に位置した状態で前記プローブピンを収容し、かつ、前記第１プランジャおよび前記第２プランジャを前記中心線に沿って相対的に移動可能にそれぞれ支持すると共に、相互に並列に配列された複数のプローブピン収容部を有するハウジングと、
を備え、
前記プローブピン収容部の各々が、前記コイルばねを収容する第１収容部と、前記第１収容部に連通しかつ前記第１収容部から前記プローブピン収容部の配列方向に突出して配置されていると共に、前記姿勢制御用腕部を前記中心線に沿って相対的に移動可能に収容しかつ収容された前記姿勢制御用腕部の前記中心線周りの回転を規制する第２収容部と、を有する。

本発明のプローブピンによれば、第１プランジャおよび第２プランジャの少なくともいずれかに設けられた姿勢制御用腕部によって、接点のコイルばねの中心線周りの姿勢を正確かつ容易に制御できる。

また、本発明の検査ユニットによれば、第１収容部に連通しかつ第１収容部からプローブピン収容部の配列方向に突出して配置されていると共に、姿勢制御用腕部を中心線に沿って相対的に移動可能に収容しかつ収容された姿勢制御用腕部の中心線周りの回転を規制する第２収容部によって、プローブピン収容部に収容されたプローブピンの接点のコイルばねの中心線周りの姿勢を正確かつ容易に制御できる。

本発明の第１実施形態のプローブピンを備えた検査ユニットの斜視図。 本発明の第１実施形態のプローブピンの斜視図。 図２のプローブピンの分解斜視図。 図１のIV-IV線に沿った図１の検査ユニットの復帰状態の断面図。 図１のIV-IV線に沿った図１の検査ユニットの動作状態の断面図。 図４のVI-VI線に沿った断面図。 図６の部分拡大図。 図１の検査ユニットの第１の例を示す図４のVI-VI線に沿った断面図。 図１の検査ユニットの第２の例を示す図４のVI-VI線に沿った断面図。 本発明の第２実施形態のプローブピンの斜視図。 図１０のプローブピンの分解斜視図。 図１０のプローブピンを備えた検査ユニットのハウジングの図４のVI-VI線に沿った断面図。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のプローブピン１０は、例えば、図１に示すように、ハウジング２に収容された状態で使用され、ハウジング２と共に検査ユニット１を構成する。この検査ユニット１には、一例として６本のプローブピン１０が収容されている。

各プローブピン１０は、図２および図３に示すように、コイルばね２０と、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿った方向の両側にそれぞれコイルばね２０に対して直列的に設けられた第１プランジャ３０および第２プランジャ４０とを備えている。第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の各々は、例えば電鋳法で形成され、導電性を有している。また、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の各々は、細長い薄板状に構成され、各々の板面（板厚方向の面）が略平行に配置されていると共に、コイルばね２０の外部で接触可能に配置され、かつ、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って相対的に移動可能に配置されている。

第１プランジャ３０は、図２および図３に示すように、細長い板状の第１本体部３１と、第１接点３２と、抜け止め保持部３３と、姿勢制御用腕部３４とを有している。

第１本体部３１は、第１プランジャ３０の長手方向（図２および図３の上下方向）に延びる第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２に沿って延びている。

第１接点３２は、第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２上でかつ第１本体部３１のコイルばね２０から遠い上端部（図２および図３の上側の端部）に設けられ、板面視において略Ｖ字形状を有している。この第１接点３２は、第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２周りに第１プランジャ３０を回転させた場合に、０度以上１８０度未満の範囲では回転角に応じて板面視（第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２に直交する方向から見た平面視）における形状が変化するようになっている。

抜け止め保持部３３は、第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２上でかつ第１本体部３１のコイルばね２０に近い下端部に設けられ、板面視において、第１本体部３１の長手方向に延びる幅方向の両側面から短手方向にそれぞれ突出している。詳しくは、抜け止め保持部３３は、第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２に沿って見た平面視において、第１本体部３１から第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２に交差する方向（短手方向）に沿ってコイルばね２０の外面よりも外側の位置まで延びている。各抜け止め保持部３３は、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿った方向の第１接点３２に近い側の端部２１に接触して、コイルばね２０を抜け止め保持している。また、各抜け止め保持部３３のコイルばね２０から遠い端面３３１は、第１プランジャ３０のハウジング２に対する当たり止めの役目を果たしている。

姿勢制御用腕部３４は、各抜け止め保持部３３にそれぞれ設けられ、各抜け止め保持部３３の第１本体部３１から離れた端部からコイルばね２０の外面近傍でかつ第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２に沿って延びている。すなわち、各姿勢制御用腕部３４は、第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２に対して対称に２つ設けられていると共に、第１本体部３１と略平行に延びている。また、各姿勢制御用腕部３４の中間に第１本体部３１が位置し、各姿勢制御用腕部３４とコイルばね２０との間および第１接触部３５とコイルばね２０との間に隙間３７（図７に第１接触部３５とコイルばね２０との間の隙間３７のみ示す）が形成されている。なお、各姿勢制御用腕部３４は、第１本体部３１、第１接点３２、および、各抜け止め保持部３３と同一平面内に位置している。また、各姿勢制御用腕部３４は、第１本体部３１と略同じ幅寸法を有している。

また、第１本体部３１のコイルばね２０に近い下端部には、第１本体部３１からコイルばねの中心線ＣＬ１に沿って延びている棒状の第１接触部３５が設けられている。この第１接触部３５は、コイルばね２０を貫通し、その先端部３５１が、コイルばね２０の第２プランジャ４０側の外部に位置している。なお、第１接触部３５の先端部３５１は、幅方向の両角部が面取りされている。

なお、第１プランジャ３０は、その中心線ＣＬ２に対して対称に設けられている。また、第１プランジャ３０は、その中心線ＣＬ２が、コイルばね２０の中心線ＣＬ１および後述する第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３と一致するように、コイルばね２０および第２プランジャ４０と組み合わされている。

すなわち、第１接点３２は、コイルばね２０の中心線ＣＬ１上でかつ第１本体部３１のコイルばね２０から遠い上端部に設けられ、抜け止め保持部３３は、コイルばね２０の中心線ＣＬ１上でかつ第１本体部３１のコイルばね２０に近い下端部に設けられている。また、姿勢制御用腕部３４は、各抜け止め保持部３３の第１本体部３１から離れた端部からコイルばね２０の外面近傍でかつコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って延びている。

第２プランジャ４０は、図２および図３に示すように、細長い板状の第２本体部４１と、第２接点４２と、抜け止め保持部４３と、姿勢制御用腕部４４とを有している。

第２本体部４１は、第２プランジャ４０の長手方向（図２および図３の上下方向）に延びる第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３に沿って延びていると共に、第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３上でかつコイルばね２０から遠い位置に設けられた矩形板部４１１と、第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３上でかつコイルばね２０に近い位置に設けられた一対の脚部４５、４６とを有している。

矩形板部４１１は、その第２本体部４１の矩形板部４１１のコイルばね２０から遠い下端部（図２および図３の下側の端部）に、第２接点４２を有している。この第２接点４２は、板面視において略三角形状を有している。また、一対の脚部４５、４６は、第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３に沿って上方に延びかつ互いに離れる方向に撓み可能に設けられている。

なお、板面視における一対の脚部４５、４６の外面間の距離は、矩形板部４１１およびコイルばね２０の外径よりも大きく、かつ、一対の姿勢制御用腕部４４の外面間の距離と同じかそれ以下になるように構成されている。また、一対の脚部４５、４６の第２接点４２側の端面４５３、４６３は、第２プランジャ４０のハウジング２に対する当たり止めの役目を果たしている。

また、第２接点４２は、第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３周りに第２プランジャ４０を回転させた場合に、０度以上１８０度未満の範囲では回転角に応じて板面視（第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３に直交する方向から見た平面視）における形状が変化するようになっている。

抜け止め保持部４３は、図３に示すように、板面視において、一対の脚部４５、４６の各先端部の幅方向の両側面から短手方向にそれぞれ突出している。詳しくは、抜け止め保持部４３は、第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３（すなわち、コイルばねの中心線ＣＬ１）に沿った平面視において、第２本体部４１の一対の脚部４５、４６からコイルばね２０の中心線ＣＬ１に交差する方向（短手方向）に沿ってコイルばね２０の外面よりも外側の位置まで延びている。

各抜け止め保持部４３は、一対の脚部４５、４６の各先端部の先端面に、平坦な接触面４５２、４６２を有している。この接触面４５２、４６２の少なくともいずれかが、コイルばね２０の第２プランジャ４０に近い側の端部２２と接触して、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３と共にコイルばね２０を抜け止め保持している。

一対の脚部４５、４６の各先端部の対向面には、相互に接近する方向に突出している一対の突出部４５１、４６１が設けられている。一対の突出部４５１、４６１は、面取りされて円弧形状に湾曲しており、一対の脚部４５、４６に外力作用しない状態での対向面間の最短距離が第１プランジャ３０の接触部３５の幅方向寸法と同じか、または、接触部３５の幅方向寸法よりも小さくなるように設けられている。これにより、第１プランジャ３０の接触部３５の先端部３５１が、コイルばね２０の外部で、一対の脚部４５、４６の一対の突出部４５１、４６１によって、幅方向の両側で摺動可能に挟持されている。

姿勢制御用腕部４４は、各抜け止め保持部４３にそれぞれ設けられ、各抜け止め保持部４３の第２本体部４１から離れた端部からコイルばね２０の外面近傍でかつ第２プランジャ４０の中心線ＣＬ３に沿って延びている。すなわち、各姿勢制御用腕部４４は、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に対して対称に２つ設けられていると共に、第２本体部４１と略平行に延びており、各姿勢制御用腕部４４の中間に第２本体部４１が位置し、かつ、各姿勢制御用腕部４４とコイルばね２０との間に隙間３７（図７参照）が形成されるように配置されている。また、各姿勢制御用腕部４４は、第２本体部４１の矩形板部４１１と略同じ幅寸法を有している。なお、各姿勢制御用腕部４４は、第２本体部４１、第２接点４２、および、各抜け止め保持部４３と同一平面内に位置している。また、第２プランジャ４０の一対の姿勢制御用腕部４４は、第１プランジャ３０の一対の姿勢制御用腕部３４と略同一の外面間の距離を有している。

なお、第２プランジャ４０は、その中心線ＣＬ３に対して対称に設けられている。また、第２プランジャ４０は、その中心線ＣＬ３が、コイルばね２０の中心線ＣＬ１および第１プランジャ３０の中心線ＣＬ２と一致するように、コイルばね２０および第１プランジャ３０と組み合わされている。

すなわち、第２接点４２は、コイルばね２０の中心線ＣＬ１上でかつ第２本体部４１のコイルばね２０から遠い下端部に設けられ、抜け止め保持部４３は、コイルばね２０の中心線ＣＬ１上でかつ第２本体部４１のコイルばね２０に近い上端部に設けられている。また、姿勢制御用腕部４４は、各抜け止め保持部４３の第２本体部４１から離れた端部からコイルばね２０の外面近傍でかつコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って延びている。

コイルばね２０は、図２に示すように、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３と第２プランジャ４０の抜け止め保持部４３との間で、その中心線ＣＬ１に沿って伸縮するように構成されている。このコイルばね２０は、その上端部２１が第１プランジャ３０の本体部３１の抜け止め保持部３３に接触した状態で、他端部２２から接触部３５が露出するような自然長を有している。すなわち、コイルばね２０は、収縮していない状態で、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３と第２プランジャ４０の抜け止め保持部４３の接触面４５２、４６２との間に位置するように、組み合わされている。

また、コイルばね２０は、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０と共にハウジング２に収容されたときに、その両端部２１、２２が、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３と第２プランジャ４０の抜け止め保持部４３とで抜け止め保持され、常時圧縮されるようにばね長が調整されている。すなわち、プローブピン１０は、第１プランジャ３０の接触部３５がコイルばね２０の外部に露出した状態で、ハウジング２に収容される。

次に、図１および図４〜図６を参照して、６本のプローブピン１０がハウジング２に収容された検査ユニット１について説明する。

なお、図１および図４は、プローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２に力が加えられていない状態（復帰状態）を示している。図５は、プローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２に力が加えられている状態（動作状態）を示している。

ハウジング２は、図４および図５に示すように、厚み方向（図４および図５の上下方向）に積み重ねられた第１ハウジング５０と第２ハウジング６０とで構成されている。このハウジング２には、第１ハウジング５０および第２ハウジング６０を貫通して形成され、かつ、プローブピン１０が収容される複数のプローブピン収容部３が設けられている。

各プローブピン収容部３は、図６に示すように、上面視（図４の上側から見た平面視）において、相互に並列に配列されかつ正方形の格子状に配置されている。詳しくは、ハウジング２の長手方向に沿って間隔を空けて３つのプローブピン収容部３が配置され、ハウジング２の短手方向に沿って間隔を空けて２つのプローブピン収容部３が配置されている。

図４および図５に示すように、各プローブピン収容部３内には、１個のプローブピン１０が収容され、その両端部の第１接点３２および第２接点４２が各プローブピン収容部３から外部に露出可能になっている。各プローブピン１０は、対応するプローブピン収容部３によって、コイルばね２０が常時圧縮された状態で、第１プランジャ３０と第２プランジャ４０とがそれぞれコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って相対的に移動可能に支持されている。また、各プローブピン１０は、各プローブピン１０のコイルばね２０の中心線ＣＬ１が各プローブピン収容部３の長手方向（図４および図５の上下方向）に延びる中心線と略一致するように、対応するプローブピン収容部３に収容されている。

第１ハウジング５０は、各プローブピン収容部３の一部を構成する６つの第１貫通孔５１を有している。各第１貫通孔５１は、図４および図５の上下方向に延びていると共に、図６および図７に示すように、プローブピン収容部３の配列方向沿いの平面視（図４の上側から見た平面視）において、第２プランジャ４０の第２本体部４１の矩形板部４１１の幅方向の寸法よりも大きく、かつ、一対の脚部４５、４６の外面間距離よりも小さい径の円形状を有している。各第１貫通孔５１には、第２プランジャ４０の第２本体部４１の矩形板部４１１が、図４および図５の上下方向に移動可能に挿入されている。

第２ハウジング６０は、各プローブピン収容部３の一部を構成すると共に６つの第１貫通孔５１に対応する６つの第２貫通孔６１を有している。各第２貫通孔６１は、図４および図５の上下方向の延びていると共に、図６および図７に示すように、コイルばね２０を収容する第１収容部６２と、この第１収容部６２に連通すると共に第１収容部６２からプローブピン収容部３の配列方向に突出してかつ対称に配置された一対の第２収容部６３とで構成されている。

各第１収容部６２は、図４および図５に示すように、第２ハウジング６０の第１ハウジング５０に近い下端面から第１ハウジング５０から遠い上端面の近傍まで延びていると共に、下端部が第１ハウジング５０の第１貫通孔５１の各々に連通している。各第１収容部６２は、図７に示すように、コイルばね２０を伸縮可能な状態で収容可能な略円形状を有し、その上端部には、第１プランジャ３０の第１本体部３１が、上下方向に移動可能に挿入されている孔部６１１がそれぞれ設けられている。各孔部６１１は、各第１収容部６２よりも径が小さい略円形状を有し、各第１収容部６２と各孔部６１１との境界には段部６１２が形成されている。

各第２収容部６３は、図４および図５に示すように、第２ハウジング６０の第１ハウジング５０に近い下端面から第１ハウジング５０から遠い上端面の近傍の連通する第１収容部６２と同じ位置まで延びている。各第２収容部６３は、図７に示すように、第１プランジャ３０の姿勢制御用腕部３４および第２プランジャ４０の姿勢制御用腕部４４を上下方向に移動可能で、かつ、コイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの回転が規制された状態で収容可能な略四角形状を有している。

また、各第２収容部６３は、図７に示すように、プローブピン収容部３の配列方向沿いの平面視において、対応する第１収容部６２から、最も近い位置に配置されかつ隣接する一組のプローブピン収容部３の第１収容部６２の中心Ｐ１、Ｐ２間を結んだ仮想直線Ｌ１および中心Ｐ１、Ｐ３を結んだ仮想直線Ｌ２に対して交差する方向に突出して配置されている。すなわち、各第２収容部６３は、仮想直線Ｌ１と各第１収容部６２の中心を通りかつ各第２収容部６３の延在方向に延びる仮想直線Ｌ３とがゼロではない角度θ１を成し、仮想直線Ｌ２と仮想直線Ｌ３とがゼロではない角度θ２を成すように、配置されている。

前記検査ユニット１では、６つのプローブピン収容部３の一対の第２収容部６３が、略同一方向（仮想直線Ｌ１に対して４５度の角度を成す方向）に延びており、６つのプローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２が略同一の姿勢をとっている。すなわち、６つのプローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２が、略同一形状の検査対象および／または検査装置の端子に対して、略同一の接触面積で接触可能になっている。

続いて、ハウジング２に収容されたプローブピン１０の動作について説明する。

図４に示す復帰状態の検査ユニット１では、各プローブピン１０は、対応するプローブピン収容部３内で、第１プランジャ３０の接触部３５が第２プランジャ４０の一対の脚部４５、４６で挟持された状態で収容されている。

このとき、各プローブピン１０は、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３が第２ハウジング６０の段部６１２に当接し、第２プランジャ４０の一対の脚部４５、４６の第２接点４２側の端面４５３、４６３が第１ハウジング５０に当接して、ハウジング２に支持されている。また、コイルばね２０は、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３と第２プランジャ４０の一対の脚部４５、４６の接触面４５２、４６２とで抜け止め保持され、常時圧縮されている。すなわち、コイルばね２０によって、第１プランジャ３０は、図４の上向きに常に付勢され、第２プランジャ４０は、図４の下向きに常に付勢されている。

各プローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２に力を加えて、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０をハウジング２内に押し込んでいく。すると、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３がコイルばね２０を図４の下向きに押圧し、第２プランジャ４０の一対の脚部４５、４６の接触面４５２、４６２がコイルばね２０を図４の上向きに押圧する。これにより、コイルばね２０は、第２貫通孔６１の内壁に沿って、図５に示すように、第１接点３２および第２接点４２がハウジング２内に大凡収容されるまで、さらに圧縮される。

このとき、一対の脚部４５、４６の一対の突出部４５１、４６１は、第１プランジャ３０の接触部３５の幅方向の両側の面に接触した状態で、第２貫通孔６１の延在方向に沿って移動する。なお、図５に示す動作状態の検査ユニット１において、第１プランジャ３０の姿勢制御用腕部３４と第２プランジャ４０の姿勢制御用腕部４４とは、接触しないようになっている。

また、図５に示す動作状態の検査ユニット１において、各プローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２に加えられた力を解放すると、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０は、コイルばね２０の付勢力により図４に示す復帰状態に復帰する。

第１実施形態のプローブピン１０では、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０に、コイルばね２０の外面近傍に沿って延びかつ第１接点３２および第２接点４２のコイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの姿勢を制御する姿勢制御用腕部３４、４４がそれぞれ設けられている。各姿勢制御用腕部３４、４４を位置決めしてコイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの回転を規制することにより、プローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２のコイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの姿勢を正確かつ容易に制御することができる。

また、各姿勢制御用腕部３４、４４が、第１プランジャ３０の抜け止め保持部３３および第２プランジャ４０の抜け止め保持部４３からコイルばね２０の外面近傍でかつコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って延びて設けられている。これにより、プローブピン１０の省スペース化を図れる。

また、各姿勢制御用腕部３４、４４が、各抜け止め保持部３３、４３と同一面内に位置し、かつ、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に対して対称に２つ設けられている。これにより、プローブピン１０の第１接点３２および第２接点４２の姿勢をより正確かつ容易に制御することができる。

前記検査ユニット１では、プローブピン収容部３が、コイルばね２０を収容する第１収容部６２と、第１収容部６２に連通しかつ第１収容部６２からプローブピン収容部３の配列方向に突出して配置されていると共に、各姿勢制御用腕部３４、４４をコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って相対的に移動可能に収容しかつ収容された各姿勢制御用腕部のコイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの回転を規制する第２収容部６３とを有している。これにより、プローブピン収容部３に収容されたプローブピン１０の第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の中心線ＣＬ１周りの姿勢、すなわち、第１接点３２および第２接点４２のコイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの姿勢を正確かつ容易に制御できる。

また、第２収容部が仮想直線Ｌ１に沿って延びているプローブピン収容部と比較して、最も近い位置に配置されかつ隣接する一組のプローブピン収容部３の第１収容部６２の中心Ｐ１、Ｐ２（Ｐ１、Ｐ３）間の距離Ｌを小さくして、最も近い位置に配置されかつ隣接するプローブピン１０の配置間隔を狭くすることができる。これにより、狭ピッチで複数のプローブピン１０を配置可能な検査ユニット１を実現できる。

また、角度θ１および角度θ２は、それぞれ、３０度以上、６０度以下であるのが好ましい。これは、角度θが３０度よりも小さいまたは６０度よりも大きい場合、仮想直線Ｌ１方向における第２収容部６３の突出量が、角度θが３０度から６０度の範囲にある場合と比較して大きくなり、隣接するプローブピン１０の配置間隔を十分に狭くすることが難しくなるためである。すなわち、第２収容部６３の各々を、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿った平面視において、仮想直線Ｌ１、Ｌ２に対して３０度から６０度の角度を成す方向に突出して配置することで、狭ピッチでプローブピン１０を配置可能な検査ユニット１をより確実に実現できる。

なお、第１実施形態の検査ユニット１では、角度θ１および角度θ２＝４５度になるように各第２収容部６３を配置している。これにより、距離Ｌを最も小さくでき、かつ、プローブピン収容部３の外縁間の最短距離を最も大きくすることができるので、ハウジング２の成形性が向上する。

ところで、近年、集積回路の小型化に伴って、その検査に用いる検査ユニットの各プローブピンの小型化、並びに、各プローブピンの配列の狭ピッチ化も要請されている。

例えば、２つのプランジャをコイルばねの内部で連結する内ばね方式のプローブピンでは、２つのコンタクトピンをその内部に摺動可能に配置可能なコイルばねを用いる必要がある。しかし、このような内ばね方式のプローブピンでは、プランジャの加工精度およびコイルばねの加工限界により、小型化を図れない場合がある。そこで、２つのプランジャをコイルばねの外部で連結する外ばね方式を採用して、プローブピンの小型化を図ることが考えられる。

外ばね方式のプローブピンでは、内ばね方式のプローブピンと比較して、コイルばねの直径を小さくすることができるので、内ばね方式のプローブピンよりも狭ピッチでプローブピンを配置できるが、内ばね方式のプローブピンのように、２つのプランジャがコイルばねによって支持されない。このため、外ばね方式のプローブピンでは、組み合わせた状態で検査ユニットのハウジングに収容することが難しい場合がある。この場合、各プランジャを別々にハウジングに収容して、ハウジング内でプローブピンを組み合わせることになる。しかし、コイルばねの中心線に沿って見た平面視において、２つのプランジャがコイルばねの外面よりも内側に位置しているプローブピンでは、各プランジャのコイルばねの中心線周りの姿勢を正確に制御できないため、各プランジャを組み合わせるのが難しく、組立性が悪化するおそれがある。

また、各プランジャのコイルばねの中心線周りの姿勢は、プローブピンが小型になればなるほど、検査ユニットに収容されるプローブピンの数が増えれば増えるほど、正確に制御することが難しくなり、プローブピンの組立性が悪化する可能性も高くなる。すなわち、コイルばねの中心線に沿って見た平面視において、２つのプランジャがコイルばねの外面よりも内側に位置しているプローブピンを用いる場合、狭ピッチで複数のプローブピンを配置可能な検査ユニットの実現はかなり困難である。

第１実施形態の検査ユニット１では、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の姿勢制御用腕部３４、４４によって、プローブピン収容部３に収容されたプローブピン１０の第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の中心線ＣＬ１周りの姿勢を正確かつ容易に制御できる。このため、例えば、プローブピン収容部３に第１プランジャ３０および第２プランジャ４０を別々に収容して、プローブピン収容部３の内部で第１プランジャ３０および第２プランジャ４０を容易に組み合わせることができ、プローブピン１０の組立性を向上させることができる。すなわち、狭ピッチで複数のプローブピン１０を配置可能な検査ユニット１を容易に実現することができる。

姿勢制御用腕部３４、４４は、本体部３１、４１からコイルばね２０の外面近傍でかつコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って延びていればよく、抜け止め保持部３３、４３から延びる場合に限らない。

第２プランジャ４０は、一対の脚部４５、４６を設ける場合に限らず、例えば、一対の脚部４５、４６のいずれか一方のみであってもよい。

一対の脚部４５、４６の各先端部の対向面に、一対の突出部４５１、４６１を設けたが、これに限らない。第１プランジャ３０と第２プランジャ４０との間の接触信頼性が担保できるのであれば、一対の突出部４５１、４６１は省略しても構わない。

第１，第２プランジャ３０，４０は、電鋳法に限らず、可能であれば、任意の製造方法を採用することができる。

コイルばね２０の自然長は、プローブピン１０および検査ユニット１の設計等に応じて、適宜変更できる。すなわち、第１実施形態のプローブピン１０は、ハウジング２のプローブピン収容部３に、第１プランジャ３０の接触部３５がコイルばね２０の外部に露出した状態で収容されているが、これに限らない。例えば、プローブピン１０は、ハウジング２のプローブピン収容部３に、第１プランジャ３０の接触部３５がコイルばね２０の内部に位置した状態で収容されていてもよい。この場合、各プローブピン１０は、第１接点３２および第２接点４２に力を加えてコイルばね２０を収縮させたときに、第１プランジャ３０の接触部３５がコイルばね２０の外部に露出して第２プランジャ４０の一対の脚部４５、４６の一対の突出部４５１、４６１と接触するように構成すればよい。

検査ユニット１のハウジング２は、第１ハウジング５０および第２ハウジング６０で構成する場合に限らない。検査ユニット１のハウジングは、３つ以上のハウジングで構成してもよい。また、ハウジング２のプローブピン収容部３の数は６つに限らず、検査ユニット１の設計等に応じて、任意に変更できる。

各プローブピン収容部３は、正方形の格子状に配置されている場合に限らない。例えば、各プローブピン収容部３は、矩形の格子状に配置されていてもよいし、図８に示すように、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿った平面視において、各プローブピン収容部３をいわゆる千鳥状に配置されていてもよい。

第２収容部６３は、全て同一方向に突出して配置される場合に限らない。例えば、図９に示すように、最も近い位置に配置されかつ隣接するプローブピン収容部の第２収容部が、相互に異なる方向に突出して配置されていてもよい。これにより、第１接点３２および第２接点４２が接触する検査対象または検査装置の端子の形状および配置等に応じて、接触面積が最も大きくなるようにプローブピン１０毎に第１接点３２および第２接点４２のコイルばね２０の中心線ＣＬ１周りの姿勢を制御することができる。その結果、検査ユニット１に収容されたプローブピン１０と検査対象または検査装置との間の接触信頼性を高めることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のプローブピン１１０は、図１０および図１１に示すように、第１プランジャ３０のみに１つの姿勢制御用腕部１３４を設けた点で、第１実施形態のプローブピン１０とは異なっている。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。

第１プランジャ３０は、図１０および図１１に示すように、第１本体部３１と、第１接点３２と、抜け止め保持部３３と、姿勢制御用腕部１３４とを有している。姿勢制御用腕部１３４は、一方の抜け止め保持部３３の第１本体部３１から離れた端部から、コイルばね２０の外面近傍に沿って、後述する第２プランジャ４０の接触部４８の近傍まで延びている。また、姿勢制御用腕部１３４には、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の上下方向の相対的な移動に連動して、第２プランジャ４０の接触部４８に接触および開離する先端部３５１が設けられている。

また、第１本体部３１のコイルばね２０に近い下端部には、第１本体部３１からコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って延びている第１挿入部３６が設けられている。この第１挿入部３６は、コイルばね２０の内部に位置している。

第２プランジャ４０は、図１０および図１１に示すように、第２本体部４１と、第２接点４２と、抜け止め保持部４３とを有している。第１プランジャ３０の姿勢制御用腕部１３４に対向する抜け止め保持部４３には、接触部４８が設けられている。

また、第２本体部４１のコイルばね２０に近い上端部には、第２本体部４１からコイルばね２０の中心線ＣＬ１に沿って延びている第２挿入部４７が設けられている。この第２挿入部４７は、コイルばね２０の内部に位置していると共に、第１プランジャおよび第２プランジャ４０とが上下方向に相対的に移動しても第１プランジャ３０の第１挿入部３６に接触しないように設けられている。

第２実施形態のプローブピン１１０が収容された検査ユニット１では、図１２に示すように、１つの第１収容部６２に対して１つの第２収容部６３が連通されている。なお、図１２では、プローブピン１１０を省略している。

このように、第２実施形態のプローブピン１１０では、第１プランジャのみに１つの姿勢制御用腕部１３４を設けているので、第１実施形態のプローブピン１０よりも小型化を図れる。

なお、姿勢制御用腕部１３４は、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の少なくともいずれかに、少なくとも１つ設けられていればよい。すなわち、第２プランジャ４０のみに１つの姿勢制御用腕部を設けてもよいし、第１実施形態のプローブピン１０のように、第１プランジャ３０および第２プランジャ４０の各々に、コイルばね２０の中心線ＣＬ１に対して対称に２つの姿勢制御用腕部を設けてもよい。

以上、図面を参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。

本発明の第１態様のプローブピンは、
中心線に沿って伸縮するコイルばねと、
前記コイルばねの前記中心線に沿った方向の両側にそれぞれ前記コイルばねに対して直列的に設けられていると共に、前記コイルばねの外部で互いに接触可能に配置され、かつ、前記中心線に沿って相対的に移動可能に配置された第１プランジャおよび第２プランジャと、
を備え、
前記第１プランジャおよび第２プランジャの各々が、
前記中心線に沿って延びている本体部と、
前記中心線上でかつ前記本体部の前記コイルばねから遠い一端部に設けられた接点と、
前記中心線上でかつ前記本体部の前記コイルばねに近い他端部に設けられ、かつ、前記本体部から前記中心線に交差する方向に沿って前記コイルばねの外面よりも外側の位置まで延びていると共に、前記コイルばねの前記中心線に沿った方向の端部に接触して前記コイルばねを抜け止め保持する抜け止め保持部と、
を有し、
前記第１プランジャおよび前記第２プランジャの相対的な移動により、前記コイルばねが、前記第１プランジャの前記抜け止め保持部と前記第２プランジャの前記抜け止め保持部との間で前記中心線沿いに伸縮するように配置されており、
前記第１プランジャおよび前記第２プランジャの少なくともいずれかに、前記本体部から前記コイルばねの外面近傍でかつ前記中心線に沿って延びて前記接点の前記中心線周りの姿勢を制御する姿勢制御用腕部が設けられている。

第１態様のプローブピンによれば、第１プランジャおよび第２プランジャに、コイルばねの外面近傍に沿って延びかつ接点のコイルばねの中心線周りの姿勢を制御する姿勢制御用腕部がそれぞれ設けられている。各姿勢制御用腕部を位置決めしてコイルばねの中心線周りの回転を規制することにより、接点のコイルばねの中心線周りの姿勢を正確かつ容易に制御することができる。

本発明の第２態様のプローブピンでは、
前記姿勢制御用腕部が、前記抜け止め保持部から前記コイルばねの外面近傍でかつ前記中心線に沿って延びて設けられている。

第２態様のプローブピンによれば、プローブピンの小スペース化を図れる。

本発明の第３態様のプローブピンでは、
前記姿勢制御用腕部が、前記抜け止め保持部と同一面内に位置し、かつ、前記中心線に対して対称に２つ設けられている。

第３態様のプローブピンによれば、プローブピンの接点の姿勢をより正確かつ容易に制御することができる。

本発明の第４態様の検査ユニットでは、
請求項１から３のいずれか１つに記載の複数のプローブピンと、
前記第１プランジャの前記接点および前記第２プランジャの前記接点が外部に位置した状態で前記プローブピンを収容し、かつ、前記第１プランジャおよび前記第２プランジャを前記中心線に沿って相対的に移動可能にそれぞれ支持すると共に、相互に並列に配列された複数のプローブピン収容部を有するハウジングと、
を備え、
前記プローブピン収容部の各々が、前記コイルばねを収容する第１収容部と、前記第１収容部に連通しかつ前記第１収容部から前記プローブピン収容部の配列方向に突出して配置されていると共に、前記姿勢制御用腕部を前記中心線に沿って相対的に移動可能に収容しかつ収容された前記姿勢制御用腕部の前記中心線周りの回転を規制する第２収容部と、を有する。

第４態様の検査ユニットによれば、第１収容部に連通しかつ第１収容部からプローブピン収容部の配列方向に突出して配置されていると共に、姿勢制御用腕部を中心線に沿って相対的に移動可能に収容しかつ収容された姿勢制御用腕部の中心線周りの回転を規制する第２収容部によって、プローブピン収容部に収容されたプローブピンの接点のコイルばねの中心線周りの姿勢を正確かつ容易に制御できる。

本発明の第５態様の検査ユニットでは、
前記第２収容部の各々が、前記配列方向沿いの平面視において、前記第１収容部から、最も近い位置に配置されかつ隣接する一組の前記プローブピン収容部の前記第１収容部の中心間を結んだ仮想直線に対して交差する方向に突出して配置されている。

第５態様の検査ユニットによれば、第２収容部が仮想直線に沿って延びているプローブピン収容部と比較して、最も近い位置に配置されかつ隣接する一組のプローブピン収容部の第１収容部の中心間の距離を小さくして、最も近い位置に配置されかつ隣接するプローブピンの配置間隔を狭くすることができる。これにより、狭ピッチでプローブピンを配置可能な検査ユニットを実現できる。

本発明の第６態様の検査ユニットでは、
前記第２収容部の各々が、前記配列方向沿いの平面視において、前記仮想直線に対して３０度から６０度の角度を成す方向に突出して配置されている。

第６態様の検査ユニットによれば、狭ピッチでプローブピンを配置可能な検査ユニットをより確実に実現できる。

本発明の第７態様の検査ユニットでは、
前記第２収容部の各々が、前記配列方向沿いの平面視において、前記仮想直線に対して４５度の角度を成す方向に突出して配置されている。

第７態様の検査ユニットによれば、ハウジングの成形性が向上する。

なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明のプローブピンは、例えば、カメラあるいは液晶パネルの検査に用いる検査ユニットに適用できる。

１ 検査ユニット
２ ハウジング
３ プローブピン収容部
１０，１１０ プローブピン
２０ コイルばね
３０ 第１プランジャ
３１ 第１本体部
３２ 第１接点
３３ 抜け止め保持部
３３１ 端面
３４，１３４ 姿勢制御用腕部
３５ 接触部
３５１ 先端部
３６ 第１挿入部
４０ 第２プランジャ
４１ 第２本体部
４１１ 矩形板部
４２ 第２接点
４３ 抜け止め保持部
４４ 姿勢制御用腕部
４５，４６ 脚部
４５１，４６１ 突出部
４５２，４６２ 接触面
４５３，４６３ 端面
４７ 第２挿入部
４８ 接触部
５０ 第１ハウジング
５１ 第１貫通孔
６０ 第２ハウジング
６１ 第２貫通孔
６１１ 孔部
６１２ 段部
６２ 第１収容部
６３ 第２収容部
ＣＬ１ コイルばねの中心線
ＣＬ２ 第１プランジャの中心線
ＣＬ３ 第２プランジャの中心線
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 第１収容部の中心
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 仮想直線

Claims (7)

1. 中心線に沿って伸縮するコイルばねと、
   前記コイルばねの前記中心線に沿った方向の両側にそれぞれ前記コイルばねに対して直列的に設けられていると共に、前記コイルばねの外部で互いに接触可能に配置され、かつ、前記中心線に沿って相対的に移動可能に配置された第１プランジャおよび第２プランジャと、
   を備え、
   前記第１プランジャおよび第２プランジャの各々が、
   前記中心線に沿って延びている本体部と、
   前記中心線上でかつ前記本体部の前記コイルばねから遠い一端部に設けられた接点と、
   前記中心線上でかつ前記本体部の前記コイルばねに近い他端部に設けられ、前記本体部から前記中心線に交差する方向に沿って前記コイルばねの外面よりも外側の位置まで延びていると共に、前記コイルばねの前記中心線に沿った方向の端部に接触して前記コイルばねを抜け止め保持する抜け止め保持部と、
   を有し、
   前記第１プランジャおよび前記第２プランジャの相対的な移動により、前記コイルばねが、前記第１プランジャの前記抜け止め保持部と前記第２プランジャの前記抜け止め保持部との間で前記中心線沿いに伸縮するように配置されており、
   前記第１プランジャおよび前記第２プランジャの少なくともいずれかに、前記本体部から前記コイルばねの外面近傍でかつ前記中心線に沿って延びて前記接点の前記中心線周りの姿勢を制御する姿勢制御用腕部が設けられている、プローブピン。
2. 前記姿勢制御用腕部が、前記抜け止め保持部から前記コイルばねの外面近傍でかつ前記中心線に沿って延びて設けられている、請求項１に記載のプローブピン。
3. 前記姿勢制御用腕部が、前記抜け止め保持部と同一面内に位置し、かつ、前記中心線に対して対称に２つ設けられている、請求項１または２に記載のプローブピン。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の複数のプローブピンと、
   前記第１プランジャの前記接点および前記第２プランジャの前記接点が外部に位置した状態で前記プローブピンを収容し、かつ、前記第１プランジャおよび前記第２プランジャを前記中心線に沿って相対的に移動可能にそれぞれ支持すると共に、相互に並列に配列された複数のプローブピン収容部を有するハウジングと、
   を備え、
   前記プローブピン収容部の各々が、前記コイルばねを収容する第１収容部と、前記第１収容部に連通しかつ前記第１収容部から前記プローブピン収容部の配列方向に突出して配置されていると共に、前記姿勢制御用腕部を前記中心線に沿って相対的に移動可能に収容しかつ収容された前記姿勢制御用腕部の前記中心線周りの回転を規制する第２収容部と、を有する、検査ユニット。
5. 前記第２収容部の各々が、前記配列方向沿いの平面視において、前記第１収容部から、最も近い位置に配置されかつ隣接する一組の前記プローブピン収容部の前記第１収容部の中心間を結んだ仮想直線に対して交差する方向に突出して配置されている、請求項４に記載の検査ユニット。
6. 前記第２収容部の各々が、前記配列方向沿いの平面視において、前記仮想直線に対して３０度から６０度の角度を成す方向に突出して配置されている、請求項５に記載の検査ユニット。
7. 前記第２収容部の各々が、前記配列方向沿いの平面視において、前記仮想直線に対して４５度の角度を成す方向に突出して配置されている、請求項６に記載の検査ユニット。

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