JP2019179000A - 電気的接触子及び電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成部品で、複数のプランジャーのそれぞれに均等な荷重（付勢力）を作用させて、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実させて、精度よく被検査体の通電試験を行うことができるようにする。【解決手段】本発明に係る電気的接触子は、円筒形状のバレルと、バレルの一方の端部に挿通され、第１の接触対象に接触する第１のプランジャーと、バレルの他方の端部に挿通され、第２の接触対象に接触する複数の第２のプランジャーと、バレル内で、第１のプランジャー及び複数の第２のプランジャーを相対的に付勢する付勢手段とを備える電気的接触子において、複数の第２のプランジャーと付勢手段との間に設けられ、付勢手段からの付勢力を、複数の第２のプランジャーのそれぞれに均等に作用させる荷重調整手段を備えることを特徴とする。【選択図】 図６

Description

本発明は、電気的接触子及び電気的接続装置に関し、例えば、被検査体の電気的特性を検査するために、被検査体の電極に接触させる電気的接触子及び複数の電気的接触子を有する電気的接続装置に適用し得るものである。

従来、集積回路の製造工程では、パッケージされた集積回路について電気的特性の検査（例えば、パッケージテストやファイナルテストなど）が行なわれる。そのような検査では、複数の電気的接触子（「接触子」、「プローブ」等とも呼ぶ。）を備える電気的接続装置（いわゆるテストソケット、ソケットボードなどと呼ばれている。）に、被検査体である集積回路が装着される。集積回路を装着した電気的接続装置に設けられている各電気的接触子の一端は、集積回路の各電極端子（「端子」とも呼ぶ。）と電気的に接触し、又各電気的接触子の他端が、電気的接続装置に設けられている配線基板に電気的に接触しており、その配線基板に接続している検査装置（以下では、「テスタ」とも呼ぶ。）により、集積回路の電気的特性の検査が行なわれる。

従来、被検査体の電極端子に対して、それぞれ独立して上下動する２本のプランジャーを接触させる多点接触型の電気的接触子がある。２本のプランジャーをそれぞれ独立して上下動させるためには、それぞれのプランジャーの先端の位置が異なる状態にあっても各プランジャーの電極端子に対する荷重（付勢力）を均等に作用させることが必要となり、プランジャー毎にバネを設けることが行われている。

これに対し特許文献１には、被検査体の半田に対して接触するそれぞれ独立して上下動する２本の接触ピンを、一つのコイルばねでボールを介して付勢する多接触点コンタクトプローブが開示されている。

実開昭６０−１５４８７０号公報

しかしながら、２本のプランジャーのそれぞれにバネを設けると、電気的接触子を構成する部品点数が多くなり、電気的接触子の寸法が大きくなり、コストが高くなる。また、特許文献１の記載技術は、ボールを介在させているが、接触ピンの高さが変わってもボールが両方の接触ピンに接触できるようにするには、スリーブの内径に比べボールの直径をかなり小さくしなければならない。これにより、接触ピンの高さが同じときはボールがスリーブ内周壁に接触しないで中央に位置し、接触ピンの高さが異なるときは、ボールが片方の接触ピン側に寄ると共にスリーブ内周壁に接触する。コイルばねはこのようなボールの動きに追随しながらボールとの接触を維持しなければならないためコイルばねの外径もスリーブの内径より小さくしコイルばねも左右に動けるようになっている。このようにボールやコイルばねが複雑に動くため、ボールを介したコイルばねの付勢力が上記一方の接触ピンに作用しなくなったり、上記一方の接触ピンとボールとの接触性が悪くなったりする可能性がある。

そこで、被検査体の電極端子に対して複数のプランジャーを接触させて被検査体の通電試験を行なう際に、簡単な構成部品で、複数のプランジャーのそれぞれに均等な荷重（付勢力）を作用させて、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実させて、精度よく被検査体の通電試験を行うことができるようにする電気的接触子及び電気的接続装置が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る電気的接触子は、（１）円筒形状のバレルと、（２）バレルの一方の端部に挿通され、第１の接触対象に接触する第１のプランジャーと、（３）バレルの他方の端部に挿通され、第２の接触対象に接触する複数の第２のプランジャーと、（４）バレル内で、第１のプランジャー及び複数の第２のプランジャーを相対的に付勢する付勢手段とを備える電気的接触子において、複数の第２のプランジャーと付勢手段との間に設けられ、付勢手段からの付勢力を、複数の第２のプランジャーのそれぞれに均等に作用させる荷重調整手段を備えることを特徴とする。

第２の本発明に係る電気的接続装置は、被検査体の電極に接触して試験を行う電気的接続装置において、被検査体の電極に対応する位置に配設され、電極に電気的に接触する電気的接触子を備え、電気的接触子として第１の本発明の電気的接触子を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、被検査体の電極端子に対して複数のプランジャーを接触させて被検査体の通電試験を行なう際に、簡単な構成部品で、複数のプランジャーのそれぞれに均等な荷重（付勢力）を作用させて、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実させて、精度よく被検査体の通電試験を行うことができる。

第１の実施形態に係る電気的接触子の外観構成を示す斜視図である。 実施形態に係る電気的接続装置の平面図である。 図２に示した電気的接続装置のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２に示した電気的接続装置のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 実施形態の電気的接続装置において電気的接触子が装着されている部分の要部拡大断面図である。 第１の実施形態に係る電気的接触子の内部構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係る各第２のプランジャーと荷重調整部材と弾性部材の接触関係を説明する説明図である（その１）。 第１の実施形態に係る各第２のプランジャーと荷重調整部材と弾性部材の接触関係を説明する説明図である（その２）。 第１の実施形態に係る被検査体の電極端子からの導電経路を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る電気的接触子の内部構成を示す断面図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ａ−１）電気的接続装置の構成
図２は、実施形態に係る電気的接続装置の平面図である。図３は、図２に示した電気的接続装置のＡ−Ａ線矢視断面図であり、電気的接続装置に収容される被検査体を点線で表している。図４は、図２に示した電気的接続装置のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図５は、実施形態の電気的接続装置において電気的接触子が装着されている部分の要部拡大断面図である。

なお、以下では、図２〜図５中の上下方向に従って、「上」、「下」を言及することとする。また、配線基板上のコンタクトパッドを「第１の接触対象」とも呼び、被検査体の電極端子を「第２の接触対象」とも呼ぶ。

電気的接続装置１１は、主に、フレーム部１８、ソケット部１９を有する。図３に示すように、電気的接続装置１１は、配線基板１５上に設けられている。

電気的接続装置１１は、試験に必要な電気信号を授受する検査装置（以下では、「テスタ」とも呼ぶ。）と接続しており、被検査体１２の電気的特性を検査する。例えば、被検査体１２としての集積回路の製造工程で、組立完了した集積回路の電気的試験（例えば、パッケージテストやファイナルテスト等）に用いる試験用ＩＣソケットとして、電気的接続装置１１を用いることができる。

電気的接続装置１１におけるソケット部１９の中央部には受入凹部５３が設けられており、この受入凹部５３に被検査体１２が収容される（図３参照）。被検査体１２の収容方法は、例えば、図示しない被検査体装着手段により、所定の押し込み荷重により、被検査体１２を下向き、すなわち受入凹部５３の上方から配線基板１５側に押し付け、電気的接続装置１１に被検査体１２を収容する。

図３に示すように、被検査体１２は、その下面に複数の電極端子（「端子」）１３が設けられている。

各電極端子１３は、被検査体１２の下面に設けられている電極であり、複数の電極端子１３は、被検査体１２の下面に、一列、複数列、マトリックス上又は他の配列で備えられている。なお、この実施形態では、被検査体１２の形状が四角形であり、被検査体１２の下面には、マトリックス状に複数の電極端子１３が配列されている場合を例示するが、被検査体１２の形状や複数の電極端子１３の配列の仕方は、これに限定されるものではない。また、この実施形態では電極端子１３はバンプの場合を例にとって説明する。

配線基板１５は、例えば電気絶縁部材で形成された配線基板である。配線基板１５の上面には、例えば印刷配線技術により導電性を有する金属材料からなる配線が形成されており、この配線は、被検査体１２を試験するテスタ（図示しない）の配線に電気的に接続されている。配線基板１５の上側に、例えばネジや位置決めピンなどの固定部材３５により、フレーム部１８が固定されている。また、配線基板１５の上側には、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７等が固定されて配置されている。配線基板１５に形成されている配線上には、コンタクトパッド２２が配設されており、電気的接触子２０の下端部がコンタクトパッド２２に接触して電気的に導通される。

フレーム部１８は、配線基板１５、下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を一体的に固定して支持すると共に、ソケット部１９を上下動可能に支持する部材である。

フレーム部１８は、主に、外枠部３１、固定用フランジ部３２、上下動支持用フランジ部３３を有する。

外枠部３１は、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びソケット部１９の周縁部を囲うように、四角形の枠体状に形成されている。外枠部３１の下面には、位置決め用ピン（又は位置決め用孔；いずれも図示せず）が設けられ、配線基板１５の上面には、外枠部３１側の位置決め用ピン（又は位置決め用孔）に対応して、位置決め用孔（又は位置決め用ピン；いずれも図示せず）が設けられている。これにより、外枠部３１の下面の位置決め用ピン（又は位置決め用孔）と、配線基板１５の上面の位置決め用孔（又は位置決め用ピン）とが嵌合して、外枠部３１と配線基板１５とが正確に位置決めされて支持されるようになっている。外枠部３１の四隅には、固定部材３５（図２参照）が取り付けられている。固定部材３５は、外枠部３１の四隅の貫通孔（図示せず）を介して配線基板１５のネジ孔（図示せず）にねじ込まれて、これら外枠部３１と配線基板１５とを固定している。

固定用フランジ部３２は、外枠部３１の四角筒状の開口部の対向する内側面に、互いに対向するように２つ設けられている。各固定用フランジ部３２は、互いに内側へ水平に伸びた、ほぼ半円板状に形成されている。各固定用フランジ部３２の下面の高さ（すなわち、配線基板１５から各固定用フランジ部３２の下面までの高さ）は、下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を重ねた高さとほぼ同じ値に設定されている。これにより、配線基板１５上に重ねられた下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を、各固定用フランジ部３２と配線基板１５とで挟んで支持するようになっている。ここで、固定用フランジ部３２の下に上側ハウジング１７と下側ハウジング１６を入れたときに、下側ハウジング１６の下面が外枠部３１の下面と同じになるようになされている。

各固定用フランジ部３２の中央には、ガイドピン３７が嵌合するピン孔３８が形成されている。ピン孔３８の内径は、ガイドピン３７の軸部４０の外径とほぼ同じ寸法に設定されている。

ガイドピン３７は、頭部３９と軸部４０とを有する。頭部３９は、下側ハウジング１６に設けられているピン頭部嵌合孔２３の内径とほぼ同じ外径であり、頭部３９は円板状に形成されている。軸部４０は、上側ハウジング１７のピン軸部嵌合孔２８及び固定用フランジ部３２のピン孔３８の内径とほぼ同じ外径であり、軸部４０は円柱棒状に形成されている。

下側ハウジング１６のピン頭部嵌合孔２３と、上側ハウジング１７のピン軸部嵌合孔２８と、各固定用フランジ部３２のピン孔３８とは、ガイドピン３７が通されることにより、同一軸心上に軸が位置するように設けられている。

ガイドピン３７の頭部３９が下側ハウジング１６のピン頭部嵌合孔２３に嵌合し、軸部４０が上側ハウジング１７のピン軸部嵌合孔２８及び固定用フランジ部３２のピン孔３８に嵌合し、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びフレーム部１８の位置決めを行っている。下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を、フレーム部１８の各固定用フランジ部３２の下面と配線基板１５とで上下から挟んでフレーム部１８の開口内に支持することにより、これら配線基板１５、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びフレーム部１８が、互いに正確に位置決めされて一体的に固定されている。

上下動支持用フランジ部３３は、ソケット部１９を上下動可能にフレーム部１８の開口内に支持するための部分である。上下動支持用フランジ部３３は、四角形の枠体状のフレーム部１８における開口部の四隅にそれぞれ形成されている。

各上下動支持用フランジ部３３は、図４に示すように、主に、板部４２と、ガイドネジ孔４３と、スプリング孔４４とを備える。

板部４２は、フレーム部１８の外枠部３１の四隅のそれぞれに設けられたフレーム部１８と一体化している板材であり、隅を形成する２つの枠部分を連絡するように懸架されている。板部４２の下面の高さ（すなわち、配線基板１５から板部４２の下面までの高さ）は、固定用フランジ部３２の下面の高さと同じ値になるように設定されている。板部４２の上面の高さは、板部４２の上面とソケット部１９のフランジ部５４の下面とが互いに当接することで、被検査体１２の電極端子１３と電気的接触子２０の上端部とが最適に接触するように設定されている。具体的には、被検査体１２の電極端子１３と電気的接触子２０の上端部とが接触して、電気的接触子２０が押し縮められる状態になるように板部４２の上面の高さが設定されている。

板部４２には、ガイドネジ孔４３とスプリング孔４４とが設けられている。ガイドネジ孔４３は、ガイドネジ４６を螺合するためのネジ孔である。ガイドネジ孔４３は、各板部４２の中央部に１つだけ設けられている（図４参照）。スプリング孔４４は、スプリング４７を支持するための孔である。スプリング孔４４は、各ガイドネジ孔４３の両側に２つずつ設けられている。

ガイドネジ４６は、フレーム部１８の開口内におけるソケット部１９の位置を規定すると共に、ソケット部１９の上下動を可能とするためのネジである。ガイドネジ４６は、頭部４８と、ガイド部４９と、ネジ棒部５０とから構成されている。

頭部４８は、ソケット部１９を押さえて抜け落ちを防止する部分である。頭部４８の上面には、マイナスドライバーが係合するマイナス溝５１が形成されている。

ガイド部４９は、ソケット部１９の上下動を案内する部分である。ガイド部４９は、頭部４８とネジ棒部５０との間に設けられ、ソケット部１９のガイド孔５９に嵌合してソケット部１９の上下動を案内する。ガイド部４９の長さは、頭部４８の下面がソケット部１９と接触して支持された状態（ソケット部１９が、スプリング４７で押し上げられた状態）で、電気的接触子２０の上端部がソケット部１９の縮小部５７に受け入れられるように設定されている。図５は、電気的接触子２０の上端部がソケット部１９の縮小部５７に受け入れられる状態を示している。

ネジ棒部５０は、板部４２にガイドネジ４６を固定するための部分である。ネジ棒部５０は、板部４２のガイドネジ孔４３と螺合してガイドネジ４６を板部４２に固定している。

スプリング４７は、ソケット部１９を弾性的に支持するための部材である。スプリング４７の上端は、板部４２のスプリング孔４４に装着されてソケット部１９のフランジ部５４の裏面に当接されている。合計８本のスプリング４７が、４本のガイドネジ４６のガイド部４９に上下動可能に支持されたソケット部１９を下側から付勢している。これにより、ソケット部１９のフランジ部５４がガイドネジ４６の頭部４８の下面に接触するまで上方へ押し上げられ、コンタクト前の待機状態になっている。

ソケット部１９は、被検査体１２を電気的接続装置１１に装着する際に、被検査体１２を位置決めして支持すると共に、被検査体１２の各電極端子１３と対応する電気的接触子２０を整合させるための部材である。ソケット部１９は、主に、受入凹部５３と、フランジ部５４とから構成されている。

受入凹部５３は、電気的接続装置１１に収容する被検査体１２を受け入れて支持する部分である。受入凹部５３は、ほぼ四角形の皿状に形成されている。受入凹部５３の底部の内側は四角形に形成され、その寸法は被検査体１２の外形よりも僅かに大きく設定されている。ここでは、被検査体１２が四角形のために受入凹部５３の底部の内側も四角形に形成されているが、被検査体１２が他の形状の場合には、受入凹部５３の底部の内側も被検査体１２に合わせた形状になる。

被検査体１２が受入凹部５３の底部の内側に装着された状態で、被検査体１２の位置決めがなされるようになっている。受入凹部５３の底板部５５には、多数のガイド孔５６が設けられている。ガイド孔５６は、被検査体１２の各電極端子１３を案内して受け入れるための開口である。各ガイド孔５６は、電極端子１３よりも僅かに大きく形成され、電極端子１３を容易に受け入れられるようになっている。被検査体１２が受入凹部５３の底部の内側に収容されることにより、被検査体１２の各電極端子１３が、各ガイド孔５６の内部の上側に位置できるようになっている。

ガイド孔５６の下端部には、電極端子１３を通さず、電気的接触子２０の上端部を受け入れる縮小部５７が形成されている。縮小部５７は、電気的接触子２０の上端部を貫通して受け入れることを許して、電気的接触子２０が電極端子１３と接触することを可能にする。

受入凹部５３の上側開口５３Ａの下側には、フレーム部１８の上側に向けて開口が広くなってる傾斜面５３Ｂが形成されている。傾斜面５３Ｂは、被検査体１２を案内して受入凹部５３の底部に導くためのものである。

フランジ部５４は、フレーム部１８の上下動支持用フランジ部３３に対応する受入凹部５３の四隅の位置に形成されている。各フランジ部５４には、ガイドネジ４６の頭部４８が当接する座繰り部５８が設けられている。座繰り部５８には、ガイドネジ４６のガイド部４９に上下動可能に嵌合するガイド孔５９が設けられている。フランジ部５４のガイド孔５９にガイドネジ４６のガイド部４９が嵌合して上下動可能に支持され、フランジ部５４による支持によりスプリング４７でソケット部１９が上方へ付勢される。

下側ハウジング１６は、配線基板１５の上側に配置されて、上側ハウジング１７と重ね合わさった状態で、複数の電気的接触子２０を支持する部材である。下側ハウジング１６には、ピン頭部嵌合孔２３（図３参照）が設けられている。このピン頭部嵌合孔２３は、ガイドピン３７の頭部３９が嵌合するための孔である。ピン頭部嵌合孔２３の内径は、このガイドピン３７の頭部３９の外径とほぼ同じ寸法に設定されて、ガイドピン３７の頭部３９が遊びなく嵌合するようになっている。

下側ハウジング１６には、被検査体１２の下面の各電極端子１３に対応したそれぞれの位置に、複数の第１支持孔１６Ａが設けられている。複数の第１支持孔１６Ａのそれぞれには、複数の電気的接触子２０のそれぞれの下端部が挿入される。各第１支持孔１６Ａの内径は、各電気的接触子２０の挿入を可能とするため、電気的接触子２０の外径よりも少し大きく形成されている。また、各第１支持孔１６Ａ内には、電気的接触子２０を受けて支持する下側受け部１６Ｂが形成されている。各下側受け部１６Ｂの内径は、電気的接触子２０の下端部を安定して支持すると共に、電気的接触子２０との電気的接触を確実にするために、第１支持孔１６Ａの内径よりも小さくして形成されている。つまり、後述する電気的接触子２０の下端部が下側受け部１６Ｂと接触し、電気的接触子２０の下端部の先端が貫通して配線基板１５のコンタクトパッド２２と接触するように下側受け部１６Ｂの内径が形成されている。配線基板１５の上面には、各第１支持孔１６Ａの位置に対応する位置に、テスタと配線で接続されているコンタクトパッド２２が設けられている。各第１支持孔１６Ａに挿入された電気的接触子２０の下端部の先端は、下側受け部１６Ｂを貫通して、配線基板１５の上面に設けられているコンタクトパッド２２に押し付けられて接触する。これにより、各電気的接触子２０と各配線基板１５との電気的な接触を実現している。

上側ハウジング１７は、下側ハウジング１６の上面に設けられ、下側ハウジング１６と協働して電気的接触子２０の全体を支持するための部材である。上側ハウジング１７には、ピン軸部嵌合孔２８（図３参照）が設けられている。ピン軸部嵌合孔２８は、後述するガイドピン３７の軸部４０が嵌合される孔である。ピン軸部嵌合孔２８の内径は、ガイドピン３７の軸部４０の外径とほぼ同じ寸法に設定されてガイドピン３７の軸部４０を遊びなく嵌合するようになっている。

上側ハウジング１７は、下側ハウジング１６に重ねられて、これら下側ハウジング１６と上側ハウジング１７とで、各電気的接触子２０が伸縮できるように、各電気的接触子２０を支持するようになっている。上側ハウジング１７には、下側ハウジング１６の各第１支持孔１６Ａに対応する位置に、複数の第２支持孔１７Ａが設けられている。各第２支持孔１７Ａは、各第１支持孔１６Ａの上側開口と同じ内径（すなわち、電気的接触子２０の外径よりも少し大きい径）に形成されており、各第２支持孔１７Ａの内部で電気的接触子２０が上下動可能となるように、各電気的接触子２０を収納して支持する。各第２支持孔１７Ａは、被検査体１２の下面に設けられている各電極端子１３の位置と対応する位置に設けられている。そのため、各第２支持孔１７Ａに収納されている電気的接触子２０の上端部の先端が電極端子１３に対して電気的に接触する。これにより、各電気的接触子２０と被検査体１２の電極端子１３との電気的な接触を実現している。第２支持孔１７Ａ内には、電気的接触子２０を上側から支持する上側受け部１７Ｂが形成されている。上側受け部１７Ｂは、第２支持孔１７Ａの上端部の内径を小さくして形成されている。電気的接触子２０の上端部が上側受け部１７Ｂに接触し、電気的接触子２０の上端部の先端が貫通することにより、電気的接触子２０が上側受け部１７Ｂで支持されるように、上側受け部１７Ｂの内径が設定されている。

第１支持孔１６Ａと第２支持孔１７Ａとで、電気的接触子２０全体を収納して支持する電気的接触子支持孔２７（図５参照）が形成されている。電気的接触子２０が電気的接触子支持孔２７に収納された状態で、被検査体１２が電気的接続装置１１に収容されて、上側から下側に向けた押し込み荷重が加わることで、電気的接触子２０は縮んだ状態となって蓄勢し、電気的接触子２０の下端部の先端が配線基板１５の上面のコンタクトパッド２２を押圧した状態になる。

（Ａ−２）電気的接触子の構成
次に、第１の実施形態に係る電気的接触子２０の構成を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態に係る電気的接触子２０の外観構成を示す外観構成図である。図６は、第１の実施形態に係る電気的接触子２０の内部構成を示す断面図である。

電気的接触子２０は、被検査体１２の電極端子１３と、配線基板１５のコンタクトパッド２２とのそれぞれに接触して、上記電極端子１３と上記コンタクトパッド２２の間を電気的に導通させるものである。

図１に示すように、電気的接触子２０の外観構成は、円筒形状のバレル６４と、上記バレル６４の一方の端部側に設けられている１個の第１のプランジャー６１と、上記バレル６４の他方の端部側に設けられている２個の第２のプランジャー６２とを有する。

バレル６４は、導電性を有する筒状部材である。図６に示すように、バレル６４の内部に、２個の第２のプランジャー６２及び第１のプランジャー６１が差し込まれており、各第２のプランジャー６２の下端部６２１と、第１のプランジャー６１の上端部６１１がバレル６４の内部に収納されている。また、バレル６４の内部には、各第２のプランジャー６２の下端部６２１と、第１のプランジャー６１の上端部との間に、略半円球形状の荷重調整部材６５及び弾性部材６３が設けられている。第１のプランジャー６１の上端部６１１は弾性部材６３の一方の端部と接触しているので、第１のプランジャー６１は弾性部材６３から直接弾性力（付勢力）を受けるのに対して、各第２のプランジャー６２は、荷重調整部材６５を介して弾性部材６３の弾性力（付勢力）を受けることになる。

弾性部材６３は、電気的接触子２０が被検査体１２の電極端子１３と接触する際に、電気的接触子２０を上下動させるための部材である。弾性部材６３は、上下方向への弾性力を有する部材であればよく、この実施形態ではコイル状のバネ部材（圧縮コイルスプリング）を適用する場合を例示する。弾性部材６３は、導電性を有する部材である。弾性部材６３の一方の端部（図６では下側端部）６３１は、第１のプランジャー６１の上端部６１１と接触している。又、弾性部材６３の他方の端部（図６では上側端部）６３２は、略半円球形状の荷重調整部材６５の略円弧側と接触している。

第１のプランジャー６１は、配線基板１５のコンタクトパッド２２に接触する導電性部材である。第１のプランジャー６１は、略円柱形状の本体部６１２と、それより径の大きい略円柱形状の上端部６１１とを有する。第１のプランジャー６１の上端部６１１は、バレル６４内に収納されており、バレル６４から第１のプランジャー６１が抜け落ちることを防止するため、第１のプランジャー６１の上端部６１１の径（直径）は、バレル６４の下側開口部の径（直径）よりも大きい。また、弾性部材６３の一方の端部（図６では下側端部）６３１との接触性を良好とするため、上端部６１１の上面は平坦な平面であり弾性部材６３の一方の端部６３１を支持している。第１のプランジャー６１の本体部６１２の下側先端部は、配線基板１５のコンタクトパッド２２と確実に接触できる形状となっており、この実施形態では尖っている場合を例示する。

各第２のプランジャー６２は、被検査体１２の電極端子１３と接触する導電性部材である。各第２のプランジャー６２は半円柱形状をしている。半円柱形状の平面側で２個の第２のプランジャー６２が合わせられることで略円柱形状の部材となる。各第２のプランジャー６２は、電極端子１３と接触する接触部（先端接触部）６３１を有する本体部６２２と、下端部６２１とを有する。

２個の第２のプランジャー６２はそれぞれ独立して上下動可能であり、それぞれ独立して被検査体１２の電極端子１３に接触可能である。従って、各第２のプランジャー６２により被検査体１２の電極端子１３に対して多点接触することができる。本体部６２２の先端にある接触部６２３の形状は、被検査体１２の電極端子１３との接触を確実する形状であれば様々な形状とすることができ、この実施形態では、２個の第２のプランジャー６２が同じ高さで合わさっている状態で略円錐形になるように、略半円錐形状に尖っている場合を例示する。

各第２のプランジャー６２の下端部６２１は、バレル６４内に収納されており、バレル６４から各第２のプランジャー６２が抜け落ちることを防止するため、各第２のプランジャー６２の下端部６２１の径（半円形状における直径）は、バレル６４の上側開口部の径（直径）よりも大きい。下端部６２１の下側は円弧状に形成されており、この下端部６２１の円弧部７１が、略半円球形状の荷重調整部材６５の平坦な平面部６５２と接触している。

荷重調整部材６５は、各第２のプランジャー６２の下端部６２１と、弾性部材６３の他方の端部（図６では上側端部）６３２との間に設けられている。荷重調整部材６５は略半円球形状であり、円弧部６５１が弾性部材６３の上側端部６３２と接触しており、平坦な平面部６５２が各第２のプランジャー６２の下端部６２１の円弧部７１に接触している。荷重調整部材６５の径は、バレル６４内で荷重調整部材６５が回転（若しくは揺動）可能とするため、バレル６４内面の内径よりも僅かに小さい。また、弾性部材６３の上側端部６３２と荷重調整部材６５との接触が確実にでき、かつ、弾性部材６３の上側端部６３２が荷重調整部材６５を確実に支持できるようにするため、荷重調整部材６５の径は、弾性部材６３としてのコイルスプリングの内径より大きい。円弧部６５１には後述するように径方向にスリット６５２が設けられている。

２個の第２のプランジャー６２はそれぞれ独立して被検査体１２の電極端子１３に接触可能であるが、各第２のプランジャー６２がそれぞれ均等な荷重を受けて、各第２のプランジャー６２が電極端子１３に接触するためには、各第２のプランジャー６２に均等（若しくは略均等）な付勢力を与えることが必要であった。

そこで、この実施形態では、略半円球形状の荷重調整部材６５の円弧部６５１を弾性部材６３の端部６３２に接触させ、荷重調整部材６５の平面部６５２を各第２のプランジャー６２と接触させるように、弾性部材６３からの弾性力（付勢力）を荷重調整部材６５が各第２のプランジャー６２に均等な荷重を与えるようにしている。

（Ａ−３）第２のプランジャー６２と荷重調整部材６５と弾性部材６３との接触関係の詳細な構成
上述したように、荷重調整部材６５が２個の第２のプランジャーのそれぞれに対して均等な荷重を与えるためには、荷重調整部材６５は、２個の第２のプランジャー６２の両方及び弾性部材６３に接触していることが必要となる。

そこで、以下では、図７及び図８を用いて、第２のプランジャー６２と荷重調整部材６５と弾性部材６３との接触関係の詳細な構成を説明する。

図７及び図８は、第１の実施形態に係る各第２のプランジャー６２と荷重調整部材６５と弾性部材６３の接触関係を説明する説明図である。

図７は、被検査体１２の電極端子１３に対する第２のプランジャー６２が物理的に同じ高さで接触している場合を示しており、図８は、物理的に異なる高さで接触している場合を示している。

以下では、２個の第２のプランジャーのうち、電極端子１３に対して他方よりも物理的な高さが低くなった一方の第２のプランジャーを「第２のプランジャー６２Ａ」、上記他方を「第２のプランジャー６２Ｂ」と呼んで説明する。

図７において、弾性部材６３から電極端子１３に向けた上向きの弾性力（付勢力）が作用し、荷重調整部材６５の平面部６５２に接触している第２のプランジャー６２Ａ及び６２Ｂの両方は荷重調整部材６５を介して均等な荷重を受けて電極端子１３に接触している。

しかし、第２のプランジャー６２Ａ及び６２Ｂのそれぞれは独立して上下動可能であるので、何らかの理由により、第２のプランジャー６２Ｂの電極端子１３に対する物理的な高さが、第２のプランジャー６２Ａよりも高くなったとする。

この場合、荷重調整部材６５は円弧部６５１で弾性部材６３の上側端部６３２と接触しているので、弾性部材６３から上向きの弾性力（付勢力）を受け、荷重調整部材６５は回転軸８０を中心に回転し、荷重調整部材６５の平面部６５２が右上がりとなる（第２のプランジャー６２Ｂ側が高くなる。）。

このような状態でも、荷重調整部材６５が第２のプランジャー６２Ａに対しても均等な荷重を与えるためには、荷重調整部材６５は、第２のプランジャー６２の両方及び弾性部材６３に接触していることが必要となる。

そのため、この実施形態では、荷重調整部材６５の形状を略半円球形状とし、荷重調整部材６５の円弧部６５１が弾性部材６３の上側端部６３２と接触させるようにした。これにより、荷重調整部材６５が回転しても、荷重調整部材６５は弾性部材６３との接触を維持できる。なお、荷重調整部材６５の平面部６５２が傾斜した状態でも円弧部６５１でバレル６４の内周壁に接触できるように、平面部６５２が球中心よりも少し上方に位置するような形状にするとより好ましい。

また、荷重調整部材６５は、円弧部６５１の頂点から平面部６５２に向けてスリット部６５３を設けるようにした。荷重調整部材６５の中央部にスリット部６５３を設けることにより、弾性部材６３の上側端部６３２と接触している荷重調整部材６５の円弧部６５１が内側に（中央部に向けて）たわむので、荷重調整部材６５の回転がしやすくなり、スムーズに荷重調整部材６５が回転する。

さらに、各第２のプランジャー６２Ａ及び６２Ｂの下端部６２１の下側を円弧形状又は凸曲面形状に形成して円弧部７１を設けるようにし、各第２のプランジャー６２Ａ及び６２Ｂの各円弧部７１の頂点が、荷重調整部材６５の平面部６５２と接触するようにした。これにより、第２のプランジャー６２の電極端子１３に対する物理的な高さが異なる場合でも、荷重調整部材６５は第２のプランジャー６２との接触を維持できる。

ここで、第２のプランジャー６２Ａの円弧部７１の頂点と荷重調整部材６５の平面部６５２との接触部を「接触部８１Ａ」と呼び、第２のプランジャー６２Ｂの円弧部７１の頂点と荷重調整部材６５の平面部６５２との接触部を「接触部８１Ｂ」と呼ぶ。接触部８１Ａ及び接触部８１Ｂは、上記円弧部７１と上記平面部６５２とが「点」や「線」で接触（１次元接触）してもよいし、「面」で接触（２次元接触）してもよい。

接触部８１Ａ及び接触部８１Ｂは、荷重調整部材６５の回転を容易にできるという点で、荷重調整部材６５の平面部６５２の中心を挟んで間隔を置いていることが好ましく、平面部６５２の外周寄りであるとより好ましい。本実施形態では第２のプランジャー６２Ａ及び６２Ｂの各下端部６２１の幅の中心よりも外側寄り（バレル６４内周面寄り）に接触部８１Ａ及び接触部８１Ｂが位置するようにしている。また、本実施形態では、接触部８１Ａ及び接触部８１Ｂの間隔を取るため、各円弧部７１はバレル６４の中心で外周より上方に凹むようにしている。このような円弧部７１の形成方法としては、例えば、円弧部７１を半球形状に形成した後、第２のプランジャー６２Ａ及び６２Ｂが合わさった状態でその接合方向にそって略Ｖ字状のスリットができるように加工してもよい。

（Ａ−４）導電経路について
図９は、実施形態に係る荷重調整部材６５を用いた場合の導電経路を説明する説明図である。

図９において、太線が導電経路を概念的に表した部分である。荷重調整部材６５を、導電性を有する部材とした場合には、荷重調整部材６５を介在して第２プランジャー６２とバレル６４とをつなぐ導電経路も可能にする事が出来るが、本実施形態では荷重調整部材６５は、導電性を有しない部材とすることで、導電経路は、荷重調整部材６５を電導せず、各第２のプランジャー６２からバレル６４を通る経路とすることができる。その結果、電気的接続装置１１を用いた被検査体１２の通電試験の電気的接続を良好とすることができ、精度よく試験することができる。

具体的には、荷重調整部材６５は、例えば、導電性を有しない合成樹脂部材で形成するようにしてもよいし、絶縁部材としてもよい。例えば、フッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂等）は絶縁性や非粘着性を有する樹脂であるため、荷重調整部材６５を、フッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂等）等で形成することにより導電経路を断ちながら、荷重調整部材６５の回転がよりスムーズになる。

また、荷重調整部材６５の表面に、絶縁膜を被膜するようにしてもよい。絶縁膜を被膜する場合、荷重調整部材６５の全表面を被膜するようにしてもよいし、荷重調整部材６５と各第２のプランジャー６２との接触部分、荷重調整部材６５と弾性部材６３の接触部分等のように導電経路を断つ部分を被膜するようにしてもよい。

（Ａ−５）実施形態の効果
上述したように、第１の実施形態によれば、略半円球状の荷重調整部材を用いることにより、複数のプランジャーのそれぞれに均等な荷重（付勢力）を作用させてることができる。その結果、被検査体の電極端子に対する電気的な接続を確実させて、精度よく被検査体の通電試験を行うことができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第２の実施形態では、電気的接触子の内部構成が第１の実施形態と異なり、電気的接続装置及び電気的接触子の外観構成は、第１の実施形態と同じである。従って、第２の実施形態においても、第１の実施形態で説明した図１〜図５を用いて説明する。なお、第２の実施形態の電気的接触子を電気的接触子２０Ａと称して説明する。

図１０は、第２の実施形態に係る電気的接触子２０Ａの内部構成を示す断面図である。

図１０に示すように、バレル６４の内部には、２個の第２のプランジャー６２及び第１のプランジャー６１が差し込まれており、各第２のプランジャー６２の下端部６２１と、第１のプランジャー６１の上端部６１１がバレル６４の内部に収納されている。

バレル６４の内部には、バレル６４の上端部にある係止部６４１と各第２のプランジャー６２の下端部の上面にある係止部６２３１との間に、第１の弾性部材６３Ａが設けられている。

第１の弾性部材６３Ａを設けることにより、被検査体１２の電極端子１３に対して、電気的接触子２０Ａを高荷重で接触させる場合でも、その高荷重に耐えることができ、各第２のプランジャー６２と電極端子１３とを確実に接触させることができる。その結果、電気的接触子２０Ａと被検査体１２の電極端子１３との接触性を良好にできるので、精度よく被検査体の通電試験を実施できる。

また、バレル６４の内部には、第１の実施形態と同様に、各第２のプランジャー６２の下端部６２１と第１のプランジャー６１の上端部との間に、略半円球形状の荷重調整部材６５及び第２の弾性部材６３Ｂが設けられている。第１のプランジャー６１の上端部６１１は第２の弾性部材６３Ｂの一方の端部と接触しているので、第１のプランジャー６１は第２の弾性部材６３Ｂから直接弾性力（付勢力）を受けるのに対して、各第２のプランジャー６２は、荷重調整部材６５を介して第２の弾性部材６３Ｂの弾性力（付勢力）を受けることになる。

（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、電気的接触子を高荷重で接触させる場合でも、その高荷重に耐えることができ、各第２のプランジャーと電極端子とを確実に接触させることができる。

１１…電気的接続装置、１２…被検査体、１３…電極端子、１５…配線基板、１６…下側ハウジング、１６Ａ…第１支持孔、１６Ｂ…下側受け部、１７…上側ハウジング、１７Ａ…第２支持孔、１７Ｂ…上側受け部、１８…フレーム部、１９…ソケット部、２２…コンタクトパッド、２３…ピン頭部嵌合孔、２７…電気的接触子支持孔、２８…ピン軸部嵌合孔、３１…外枠部、３２…固定用フランジ部、３３…上下動支持用フランジ部、３５…固定部材、３７…ガイドピン、３８…ピン孔、３９…頭部、４０…軸部、４２…板部、４３…ガイドネジ孔、４４…スプリング孔、４６…ガイドネジ、４７…スプリング、４８…頭部、４９…ガイド部、５０…ネジ棒部、５１…マイナス溝、５３…受入凹部、５３Ａ…上側開口、５３Ｂ…傾斜面、５４…フランジ部、５５…底板部、５６…ガイド孔、５７…縮小部、５８…座繰り部、５９…ガイド孔、７１…凸部、
２０及び２０Ａ…電気的接触子、
６１…第１のプランジャー、６１１…上端部、６１２…本体部、６２（６２Ａ、６２Ｂ）…第２のプランジャー、６２１…下端部、６２２…本体部、６２３…先端、７１…円弧部、
６３…弾性部材、６３Ａ…第１の弾性部材、６３Ｂ…第２の弾性部材、６４…バレル、６５…荷重調整部材、６５１…円弧部、６５２…平面部。

Claims (7)

1. 円筒形状のバレルと、
   上記バレルの一方の端部に挿通され、第１の接触対象に接触する第１のプランジャーと、
   上記バレルの他方の端部に挿通され、第２の接触対象に接触する複数の第２のプランジャーと、
   上記バレル内で、上記第１のプランジャー及び上記複数の第２のプランジャーを相対的に付勢する付勢手段と
   を備える電気的接触子において、
   上記複数の第２のプランジャーと上記付勢手段との間に設けられ、上記付勢手段からの付勢力を、上記複数の第２のプランジャーのそれぞれに均等に作用させる荷重調整手段を備える
   ことを特徴とする電気的接触子。
2. 上記荷重調整手段が半円球形状であり、
   半円球形状の上記荷重調整手段の平面部が上記複数の第２のプランジャーのそれぞれに接触しており、上記荷重調整手段の円弧部が上記付勢手段に接触しており、
   いずれかの上記第２のプランジャーの上記第２の接触対象に対する接触状況に応じて、上記荷重調整手段の上記円弧部が回転可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子。
3. 上記荷重調整手段の平面部に接触する、上記複数の第２のプランジャーのそれぞれの接触部が円弧形状であることを特徴とする請求項２に記載の電気的接触子。
4. 上記バレル内で、上記付勢手段に対向する側に、上記第２の接触対象に接触する上記複数の第２のプランジャーのそれぞれを付勢する第２の付勢手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気的接触子。
5. 上記荷重調整手段が、絶縁部材であることを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子。
6. 上記荷重調整手段の表面の全面又は一部分が絶縁被膜されていることを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子。
7. 被検査体の電極に接触して試験を行う電気的接続装置において、
   上記被検査体の電極に対応する位置に配設され、上記電極に電気的に接触する電気的接触子を備え、
   上記電気的接触子として請求項１〜６のいずれかに記載の電気的接触子を用いたことを特徴とする電気的接続装置。

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