JP2021043100A - コンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケット - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルバネの端部に対して確実に突き当てることができ、カシメ部を容易に形成することができる外バネ式のコンタクトプローブを提供する。【解決手段】プランジャ16は、先端部の途中位置に中心軸線L1方向の所定範囲にわたって設けられた小径部と、先端部よりも基端部側に位置するとともにコイルバネ18の内側に挿通されたガイド部16cと、ガイド部16cの上側に位置するとともにコイルバネ18の上端18bが突き当てられる鍔部16bと、を備え、バレル15は、コイルバネ18の下端18aが突き当てられる開口側端部15bと、開口側端部15bの肉厚よりも薄くされた薄肉部と、薄肉部が部分的にプランジャ16の小径部側に向けて突出するカシメ部15c1と、を備えている。【選択図】図2
Description
本発明は、コンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケットに関する。
電子機器などに実装されるICパッケージや各種センサ(例えば磁気センサ)等の電子デバイスは、一般に、配線基板に実装される前の段階でその潜在的欠陥を除去するための試験が行われる。この試験には一般的に検査用ソケットが用いられる。検査用ソケットは、電子デバイスの半田ボールや半田バンプ、パッド等の電極部とテストボード又は実装基板とされたプリント配線基板(検査基板)との間を電気的に接続するコンタクトプローブを備えている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載されたコンタクトプローブは、プローブ本体110の後端部113が筒状体120に挿入され、プローブ本体110の中間部112の回りに同心円状に第1のコイルスプリング130が配置されている。第1のコイルスプリング130の外側には、第1のコイルスプリング130を覆う筒部が設けられていない。このようなコイルスプリングの形式は、外バネ式と称されている。外バネ式に対して、内バネ式のコンタクトプローブは、コイルスプリングが筒部内に収容される構成である。
筒状体120の開口側の周縁部が第2の支持部121aとされ、この第2の支持部121aが第1のコイルスプリング130の一端に突き当てられる。
筒状体120の中間部には、カシメ部121bが設けられている。カシメ部121bは、プローブ本体110の小径部113c側に突出している。カシメ部121bは、第1の大径部113aと第2の大径部113bとの間に挟まれた小径部113cの範囲内で相対移動する。
特許文献1では、コイルスプリング130の一端を筒状体120の開口側の周縁部に突き当てるようになっているので、筒状体120の開口側の周縁部の肉厚が薄い場合、コイルスプリング130の端部に対して確実に突き当てることができないおそれがある。筒状体120の開口側の周縁部とコイルスプリング130の端部とが確実に突き当てられないと、コイルスプリング130の伸縮が円滑に行われなくなり、コンタクトプローブの電気特性や耐久性が損なわれるおそれがある。
特に、特許文献1の段落[0032]に記載されている通り、筒状体120は外径がφ0.11mm、内径がφ0.075mmとされている。すなわち、肉厚が17.5μmとされており、これよりも大きい線径とされたコイルスプリング130の端部に対して確実に突き当てることは極めて困難である。
一方、肉厚が17.5μmとされた薄肉の筒状体120とされているので、カシメ部121bの形成は容易に行うことができる。しかし、コイルスプリング130の端部が突き当たる面積を確保するために筒状体120の開口側の周縁部の肉厚を厚くすると、剛性が上がるためカシメ部121bの形成が困難になるという問題がある。
そこで、本発明は、コイルバネの端部に対して確実に突き当てることができ、突出部(カシメ部)を容易に形成することができる外バネ式のコンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケットを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るコンタクトプローブは、開口した開口側端部を有し、筒形状とされて軸線方向に延在するバレルと、前記バレルの前記開口に挿入される先端部を有し、前記軸線方向に延在するプランジャと、前記バレルと前記プランジャとの前記軸線方向の相対移動に弾性復帰力を与えるコイルバネと、を備え、前記プランジャは、前記先端部の途中位置に前記軸線方向の所定範囲にわたって設けられた小径部と、前記先端部よりも基端部側に位置するとともに前記コイルバネの内側に挿通されたガイド部と、該ガイド部の前記基端部側に位置するとともに前記コイルバネの一端が突き当てられる受け部と、を備え、前記バレルは、前記コイルバネの他端が突き当てられる前記開口側端部と、該開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部と、該薄肉部が部分的に前記プランジャの前記小径部側に向けて突出する突出部と、を備えている。
コンタクトプローブは、バレルと、バレルの開口に先端部が挿入されたプランジャとが軸線方向に相対移動する。コイルバネは、バレルとプランジャとの相対移動に弾性復帰力を与える。コイルバネの内側には、プランジャのガイド部が挿通されている。コイルバネは、プランジャのガイド部を包囲した状態で、プランジャの受け部とバレルの開口側端部との間でそれぞれの端部が突き当てられた状態で設けられている。このようにして、外バネ式のコンタクトプローブが構成される。
バレルには、バレルの開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部が設けられている。薄肉部には、薄肉部が部分的に内部側に突出する突出部を有している。突出部は、プランジャの小径部に向けて突出している。これにより、バレルは、プランジャの先端部に固定されるとともに、プランジャの小径部の範囲内で軸線方向に相対移動するようになっている。
バレルに薄肉部を設け、この薄肉部に突出部を設けることとしたので、薄肉部を塑性変形させて容易に突出部を形成することができる。
薄肉部よりも肉厚が厚い開口側端部とし、この開口側端部にコイルバネの他端を突き当てることとしたので、コイルバネの他端を突き当てるのに必要な面積を確保することができ、コイルバネの他端を確実に開口側端部に突き当てることができる。
バレルには、バレルの開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部が設けられている。薄肉部には、薄肉部が部分的に内部側に突出する突出部を有している。突出部は、プランジャの小径部に向けて突出している。これにより、バレルは、プランジャの先端部に固定されるとともに、プランジャの小径部の範囲内で軸線方向に相対移動するようになっている。
バレルに薄肉部を設け、この薄肉部に突出部を設けることとしたので、薄肉部を塑性変形させて容易に突出部を形成することができる。
薄肉部よりも肉厚が厚い開口側端部とし、この開口側端部にコイルバネの他端を突き当てることとしたので、コイルバネの他端を突き当てるのに必要な面積を確保することができ、コイルバネの他端を確実に開口側端部に突き当てることができる。
さらに、本発明の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記薄肉部は、前記バレルの外周面に凹所を形成するように該バレルの周方向の全領域にわたって設けられ、前記突出部は、前記薄肉部の外周面に形成された球面形状の凹部と、該凹部に応じて前記薄肉部の内周面に形成された凸部とを有している。
薄肉部をバレルの全周にわたって形成し、この薄肉部に突出部を設けることとした。突出部は、薄肉部の外周面に球面形状とされた凹部と、凹部に応じて薄肉部の内周面に形成された凸部とを有している。このような突出部は、ニードルの先端を薄肉部に押し当てることによってカシメ加工したカシメ部とされる。
薄肉部に対してカシメ加工で突出部を形成することができるので、大きな押付力を伴わずに容易にカシメ加工することができる。
薄肉部は、バレルの外周面に凹所を形成するように設けられているので、バレルの外周側から視認でき、カシメ位置を容易に定めることができる。
薄肉部は、バレルの外周側からバレルを切削加工することによって形成することができる。
突出部は、1つでも良いし、2以上であっても良い。
薄肉部に対してカシメ加工で突出部を形成することができるので、大きな押付力を伴わずに容易にカシメ加工することができる。
薄肉部は、バレルの外周面に凹所を形成するように設けられているので、バレルの外周側から視認でき、カシメ位置を容易に定めることができる。
薄肉部は、バレルの外周側からバレルを切削加工することによって形成することができる。
突出部は、1つでも良いし、2以上であっても良い。
さらに、本発明の一態様に係るコンタクトプローブでは、球面形状とされた前記突出部の前記凹部の半径は、前記薄肉部の肉厚以上とされている。
球面形状とされた凹部の半径を薄肉部の肉厚以上とすることによって、カシメ加工時に割れや陥没が発生することを可及的に回避することができる。特に、薄肉部を切削加工によって形成した場合には、加工硬化により曲げ弾性率が大きくなるので、カシメ加工時に割れや陥没が生じ易いので効果的である。本発明者等は、鋭意検討した結果、カシメ加工時の割れや陥没を回避するためには、薄肉部の外径だけでは十分でなく、肉厚を考慮する必要があることを見出した。
凹部の半径は、カシメ加工時に用いるニードルの先端に形成された球面部の先端径によって決定することができる。
凹部の半径は、カシメ加工時に用いるニードルの先端に形成された球面部の先端径によって決定することができる。
さらに、本発明の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記バレルの前記開口側端部の肉厚は、前記コイルバネの線径以上とされている。
開口側端部の肉厚をコイルバネの線径以上としたので、コイルバネの他端が開口側端部の端面に確実に突き当たることになる。これにより、コイルバネの伸縮が円滑となり、荷重と電気抵抗値との関係におけるヒステリシスの乱れが少なく、所望の耐久性を実現することができる。
開口側端部の肉厚は、例えば、コイルバネの線径の1.2倍以下、より好ましくは1.1倍以下とされる。
開口側端部の肉厚は、例えば、コイルバネの線径の1.2倍以下、より好ましくは1.1倍以下とされる。
さらに、本発明の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記バレルは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされ、前記プランジャは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされている。
バレルを検査基板側端子とし、プランジャを検査デバイス側端子として用いることとした。これにより、コンタクトプローブを、バレル、プランジャ及びコイルバネの3部品で構成することができ、部品点数を最小限にすることができる。
さらに、本発明の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記バレルは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされ、前記プランジャは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされている。
バレルを検査デバイス側端子とし、プランジャを検査基板側端子として用いることとした。これにより、コンタクトプローブを、バレル、プランジャ及びコイルバネの3部品で構成することができ、部品点数を最小限にすることができる。
本発明の一態様に係る検査用ソケットは、上記のいずれかに記載のコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを収容する収容孔部と、を備えている。
バレルに薄肉部を設け、薄肉部に突出部を設けることとしたので、コイルバネの端部に対して確実に突き当てることができるとともに、突出部を容易に形成することができる。
[第1実施形態]
以下に、本発明の第1実施形態に係るコンタクトプローブ12及びこれを備えた検査用ソケット1について、図面を参照して説明する。
図1には、検査用ソケット1(以下、単に「ソケット1」という。)が示されている。ソケット1は、例えば、テストボードとしてのプリント配線基板(以下、単に「基板3」という。)上に配置される。ソケット1と基板3とは、例えば図示しない基板固定ボルト及び基板固定ナットによって互いに固定される。
以下に、本発明の第1実施形態に係るコンタクトプローブ12及びこれを備えた検査用ソケット1について、図面を参照して説明する。
図1には、検査用ソケット1(以下、単に「ソケット1」という。)が示されている。ソケット1は、例えば、テストボードとしてのプリント配線基板(以下、単に「基板3」という。)上に配置される。ソケット1と基板3とは、例えば図示しない基板固定ボルト及び基板固定ナットによって互いに固定される。
ソケット1は、上方のソケット本体1aと、ソケット本体1aに対して下方から取付けられるプローブ配列基板1bとを備えている。ソケット本体1aとプローブ配列基板1bとは絶縁性を有する樹脂等の部材で構成されている。
ソケット本体1aの上面には、ICパッケージ(検査デバイス)7を収容するデバイス収容部8が形成されている。デバイス収容部8は、ソケット本体1aの上面から下方に向かって形成された凹所とされている。なお、ICパッケージ7に代えて、磁気センサ等の各種センサを検査デバイスとしても良い。
なお、以下の各実施形態では、上または上側はデバイス収容部8側を意味し、下または下側は基板3側を意味する。
デバイス収容部8の下方には、複数のコンタクトプローブ12が並列状態で上下方向に延在して設けられている。隣り合うコンタクトプローブ12の中心軸線間の距離であるピッチは、例えば0.4mm以下とされている。
コンタクトプローブ12によって、基板3とICパッケージ7との導通が行われる。ICパッケージ7の下面に電極として複数の半田ボール7aが設けられており、各半田ボール7aに対してコンタクトプローブ12の上端が接触することによって導通が行われる。
図2には、コンタクトプローブ12が示されている。コンタクトプローブ12は、中心軸線L1を有する略円筒形状とされたバレル15と、バレル15の上側(基端側)に共通の中心軸線L1を有して配置されたプランジャ16と、バレル15の上側に共通の中心軸線L1を有して配置され、プランジャ16が内側に差し込まれたコイルバネ18とを備えている。コンタクトプローブ12は、バレル15、プランジャ16及びコイルバネ18の3部品構成とされている。また、コンタクトプローブ12は、コイルバネ18の外周側を覆う筒部を備えていない外バネ式とされている。
図2に示した実施形態では、バレル15が基板3に電気的に接触する検査基板側端子とされ、プランジャ16がICパッケージ7に電気的に接触する検査デバイス側端子とされる。
<バレル15の構成>
図3には、バレル15の縦断面が示されている。
バレル15は、金属製とされており、例えば、ベリリウム銅、リン青銅、SK材等の母材に対してニッケル金メッキを施したものや、メッキが施されていないパラジウム合金が用いられる。
図3には、バレル15の縦断面が示されている。
バレル15は、金属製とされており、例えば、ベリリウム銅、リン青銅、SK材等の母材に対してニッケル金メッキを施したものや、メッキが施されていないパラジウム合金が用いられる。
バレル15は、開口15aが形成された開口側端部15bを有している。開口側端部15bは、内径及び外径が中心軸線L1方向に一定とされた円筒形とされている。開口側端部15bの端面15b1には、図2に示したように、コイルバネ18の下端(他端)18aが突き当てられる。開口側端部15bの肉厚は、中心軸線L1方向に一定とされており、コイルバネ18の線径以上とされている。開口側端部15bの肉厚は、例えば、コイルバネ18の線径の1.2倍以下、より好ましくは1.1倍以下とされる。
開口側端部15bの下方には、薄肉部15cが一体的に接続されている。薄肉部15cの肉厚は、開口側端部15bの肉厚よりも薄い。薄肉部15cの肉厚は、例えば開口側端部15bの肉厚の半分程度とされている。薄肉部15cの肉厚は、例えば、30μm以上50μm以下、より具体的には40μm程度とされている。薄肉部15cは、バレル15の外周面に凹所を形成するようにバレル15の周方向の全領域にわたって設けられている。
薄肉部15cには、薄肉部15cが部分的に中心軸線L1側に向けて突出する突出部とされたカシメ部15c1が設けられている。図4にカシメ部15c1に相当する位置の横断面が示されているように、カシメ部15c1は、薄肉部15cの周方向に等角度間隔で4ヶ所設けられている。ただし、カシメ部15c1の数はこれに限定されるものではなく、2つ以上であることが好ましい。カシメ部15c1は、薄肉部15cの外周面に形成された球面形状の凹部15c2と、凹部15c2に応じて薄肉部15cの内周面に形成された凸部15c3とを有している。カシメ部15c1は、カシメ加工時にニードルの先端を薄肉部15cの外周側に押し当てることによって形成される。したがって、カシメ部15c1の凹部15c2の形状は、ニードルの先端の球面形状が反映される。カシメ部15c1の凹部15c2の半径は、薄肉部15cの肉厚以上とされている。このため、カシメ加工に用いるニードルの先端に形成された球面部の先端径は、薄肉部15cの肉厚以上とされている。カシメ部15c1の凸部15c3は、凹部15c2の形状に応じて得られる。
薄肉部15cの内径は、カシメ部15c1を除いて、開口側端部15bの内径と同一とされている。
薄肉部15cの内径は、カシメ部15c1を除いて、開口側端部15bの内径と同一とされている。
薄肉部15cの下方には、中間大径部15dが一体的に接続されている。中間大径部15dは、内径及び外径が中心軸線L1方向に一定とされた円筒形とされている。中間大径部15dの内径及び外径は、開口側端部15bの内径及び外径と同一とされている。ただし、中間大径部15dの外径を開口側端部15bの外径と異ならせても良い。
中間大径部15dの下方には、先端部15eが一体的に接続されている。図5に示されているように、先端部15eの上側(基端側)の大部分は、内径及び外径が中心軸線L1方向に一定とされた円筒部15e1とされている。円筒部15e1の外径は、中間大径部15dの外径よりも小さい。
円筒部15e1には、外周側から内周側に向けて半径方向内側に貫通する小孔部15e2が形成されている。小孔部15e2の数は、1つでも良いし、2以上であっても良い。小孔部15e2は、例えば金メッキ等のメッキを施す場合に、メッキ液をバレル15の外周側と内周型との間で流通されるために用いられる。
先端部15eの下端には、下方に向かって外径が漸次減少する先細部15e3が設けられている。先細部15e3の先端は閉じており開口していない。先細部15e3の先端が、基板3(図1参照)に対して電気的に接触する。
上述したバレル15は、旋盤などを用いて中実丸棒等の無垢材を切削加工することによって製造される。したがって、開口側端部15bと薄肉部15cと中間大径部15dと先端部15eとは、同一材料から一体に形成されている。なお、図3に示したように、開口側端部15b、薄肉部15c、中間大径部15d及び先端部15eが接続される位置には、適宜外径が漸次変化するテーパ部15fを設けることが好ましい。これにより、図8に示すように、プローブ配列基板1bの開口端縁にテーパ部15fを当接させることにより、コンタクトプローブ12の下方への抜け止めを防止しつつ、その突出量を設定することができる。
<プランジャ16の構成>
プランジャ16は、金属製とされており、例えば、ベリリウム銅、リン青銅、SK材等の母材に対してニッケル金メッキを施したものや、メッキが施されていないパラジウム合金が用いられる。プランジャ16は、例えば、中実丸棒等の無垢材を切削することによって製造することができる。
プランジャ16は、金属製とされており、例えば、ベリリウム銅、リン青銅、SK材等の母材に対してニッケル金メッキを施したものや、メッキが施されていないパラジウム合金が用いられる。プランジャ16は、例えば、中実丸棒等の無垢材を切削することによって製造することができる。
図6に示したように、プランジャ16は、バレル15と共通の中心軸線L1を有する中実の丸棒状体とされている。プランジャ16は、ICパッケージ7側である上方から基板3側である下方に向かって、接触端部16a、鍔部16b、ガイド部16c、小径部16d及び下端大径部16eがこの順に設けられている。
下端大径部16e、小径部16d及びガイド部16cの一部が、バレル15の開口15aに挿入される先端部とされている(例えば図7参照)。
接触端部16aは、ICパッケージ7に電気的に接触する先端を上端に有する。接触端部16aの先端は、いわゆるクラウンカットとされた山型形状とされている。
鍔部16bは、接触端部16aの下端に接続され、接触端部16aよりも大きい外径を有している。
ガイド部16cは、鍔部16bの下端に接続され、鍔部16bよりも小さく、かつコイルバネ18の内径よりも小さい外径を有している。
小径部16dは、ガイド部16cの下端に接続され、ガイド部16cよりも小さい外径を有している。
下端大径部16eは、小径部16dの下端に接続され、小径部16dよりも大きい外径を有している。下端大径部16eの下端は先細形状とされている。
図2に示したように、ガイド部16cは、コイルバネ18の内側に配置される。すなわち、コイルバネ18の内側にガイド部16cが挿通される。
コイルバネ18の上端(一端)18bが鍔部16bの下端面に突き当てられる。すなわち、鍔部16bがコイルバネ18の受け部とされている。
コイルバネ18の上端(一端)18bが鍔部16bの下端面に突き当てられる。すなわち、鍔部16bがコイルバネ18の受け部とされている。
図6に示すように、小径部16dの両端には小径部16dよりも大径とされたガイド部16c及び下端大径部16eが隣接している。これにより、小径部16dとガイド部16cとの間、及び、小径部16dと下端大径部16eとの間には、テーパ部16fがそれぞれ設けられている。これらテーパ部16fに対して、図3に示したカシメ部15c1が係合する。すなわち、図7に示すように、カシメ部15c1がテーパ部16fに対して係合することによって、バレル15とプランジャ16との中心軸線L1方向の相対移動が規制される。図7では、カシメ部15c1が小径部16dと下端大径部16eとの間のテーパ部16fに係合している状態が示されている。
図7に示したように、カシメ部15c1は、プランジャ16の小径部16dに向かって突出するように設けられる。これにより、小径部16dの中心軸線L1方向の長さの範囲でバレル15とプランジャ16との相対移動が許容される。
なお、テーパ部16fに代えて、径が不連続に変化する段付き形状としても良い。
なお、テーパ部16fに代えて、径が不連続に変化する段付き形状としても良い。
<コイルバネ18の構成>
コイルバネ18は、図2に示したように、中心軸線L1を有する円筒形状とされている。コイルバネ18の内径及び外径は、中心軸線L1方向に一定とされている。コイルバネ18の材料としては、ステンレスやピアノ線が用いられる。また、検査デバイスとして磁気センサが用いられる場合には、非磁性の材料として例えばタングステンが用いられる。
コイルバネ18は、図2に示したように、中心軸線L1を有する円筒形状とされている。コイルバネ18の内径及び外径は、中心軸線L1方向に一定とされている。コイルバネ18の材料としては、ステンレスやピアノ線が用いられる。また、検査デバイスとして磁気センサが用いられる場合には、非磁性の材料として例えばタングステンが用いられる。
<コンタクトプローブ12の動作>
図8には、ソケット1に挿入した状態のコンタクトプローブ12の動作が示されている。同図において、左側のコンタクトプローブ12は、非検査時を示し、コイルバネ18の弾性復帰力によって延びた状態である。右側のコンタクトプローブ12は、検査時を示し、上方にICパッケージ7(図8には示さず)が位置し、下方に基板3(図8には示さず)が位置し、コイルバネ18が圧縮された状態である。
図8には、ソケット1に挿入した状態のコンタクトプローブ12の動作が示されている。同図において、左側のコンタクトプローブ12は、非検査時を示し、コイルバネ18の弾性復帰力によって延びた状態である。右側のコンタクトプローブ12は、検査時を示し、上方にICパッケージ7(図8には示さず)が位置し、下方に基板3(図8には示さず)が位置し、コイルバネ18が圧縮された状態である。
図9Aには、図8の左側に示した非検査時のコンタクトプローブ12の縦断面が示されている。コイルバネ18が、バレル15の開口側端部15bの端面15b1とプランジャ16の鍔部16bとの間で延びた状態である。カシメ部15c1が小径部16dと下端大径部16eとの間のテーパ部16fに係合することによって、バレル15とプランジャ16との相対移動が規制されている。
図9Bには、図8の右側に示した検査時のコンタクトプローブ12の縦断面が示されている。コイルバネ18が、バレル15の開口側端部15bの端面15b1とプランジャ16の鍔部16bとの間で縮んだ状態である。図9Aの状態に比べて、カシメ部15c1が小径部16dとガイド部16cとの間のテーパ部16f側に移動している。
<第1実施形態の作用効果>
コンタクトプローブ12は、バレル15と、バレル15の開口15aに先端部が挿入されたプランジャ16とが中心軸線L1方向に相対移動する。コイルバネ18は、バレル15とプランジャ16との相対移動に弾性復帰力を与える。コイルバネ18の内側には、プランジャ16のガイド16c部が挿通されている。コイルバネ18は、プランジャ16のガイド部16cを包囲した状態で、プランジャ16の鍔部16bとバレル15の開口側端部15bとの間でそれぞれの端部が突き当てられた状態で設けられている。このようにして、外バネ式のコンタクトプローブ12が構成される。
コンタクトプローブ12は、バレル15と、バレル15の開口15aに先端部が挿入されたプランジャ16とが中心軸線L1方向に相対移動する。コイルバネ18は、バレル15とプランジャ16との相対移動に弾性復帰力を与える。コイルバネ18の内側には、プランジャ16のガイド16c部が挿通されている。コイルバネ18は、プランジャ16のガイド部16cを包囲した状態で、プランジャ16の鍔部16bとバレル15の開口側端部15bとの間でそれぞれの端部が突き当てられた状態で設けられている。このようにして、外バネ式のコンタクトプローブ12が構成される。
バレル15には、バレル15の開口側端部15bの肉厚よりも薄くされた薄肉部15cが設けられている。薄肉部15cには、薄肉部15cが部分的に内部側に突出するカシメ部15c1を有している。カシメ部15c1は、プランジャ16の小径部16dに向けて突出している。これにより、バレル15は、プランジャ16の小径部16dの範囲内で中心軸線L1方向に相対移動するようになっている。
バレル15に薄肉部15cを設け、この薄肉部15cにカシメ部15c1を設けることとしたので、薄肉部15cを塑性変形させて容易にカシメ部15c1を形成することができる。
薄肉部15cよりも肉厚が厚い開口側端部15bとし、この開口側端部15bの端面15b1にコイルバネ18の下端18aを突き当てることとしたので、コイルバネ18の下端18aを突き当てるのに必要な面積を確保することができ、コイルバネ18の下端18aを確実に開口側端部15bの端面15b1に突き当てることができる。
薄肉部15cをバレル15の外周の全周にわたって形成し、この薄肉部15cにカシメ部15c1を設けることとした。カシメ部15c1は、薄肉部15cの外周面に球面形状とされた凹部と、凹部に応じて薄肉部15cの内周面に形成された凸部とを有している。
薄肉部15cに対してカシメ加工でカシメ部15c1を形成することができるので、大きな押付力を伴わずに容易にカシメ加工することができる。
薄肉部15cは、バレル15の外周面に凹所を形成するように設けられているので、バレル15の外周側から視認でき、カシメ位置を容易に定めることができる。
球面形状とされたカシメ部15c1の凹部の半径を薄肉部15cの肉厚以上とすることによって、カシメ加工時に割れや陥没が発生することを可及的に回避することができる。特に、薄肉部15cを切削加工によって形成した場合には、加工硬化により曲げ弾性率が大きくなるので、カシメ加工時に割れや陥没が生じ易いので効果的である。本発明者等は、鋭意検討した結果、カシメ加工時の割れや陥没を回避するためには、薄肉部15cの外径だけでは十分でなく、肉厚を考慮する必要があることを見出した。
開口側端部15bの肉厚をコイルバネ18の線径以上としたので、コイルバネ18の他端が開口側端部15bの端面15b1に確実に突き当たることになる。これにより、コイルバネ18の伸縮が円滑となり、荷重と電気抵抗値との関係におけるヒステリシスの乱れが少なく、所望の耐久性を実現することができる。
<変形例>
第1実施形態は、以下のように変形することができる。
図10に示すように、バレル15の先端部15eの先細部15e3の先端面に小孔部15e4を形成する。小孔部15e4は、中心軸線L1方向に形成されている。これにより、図5に示した小孔部15e2を省略することができる。なお、図5の小孔部15e2と共に図10の小孔部15e4を設けても良い。
第1実施形態は、以下のように変形することができる。
図10に示すように、バレル15の先端部15eの先細部15e3の先端面に小孔部15e4を形成する。小孔部15e4は、中心軸線L1方向に形成されている。これにより、図5に示した小孔部15e2を省略することができる。なお、図5の小孔部15e2と共に図10の小孔部15e4を設けても良い。
また、図11Aに示すように、バレル15の先端部15eを直管状に形成した後に、図11Bに示すように先細部15e3が形成されるようにカシメ加工を施しても良い。これにより、中心軸線L1方向に形成された小孔部15e4を形成することができる。なお、図5の小孔部15e2と共に図11Bの小孔部15e4を設けても良い。
さらに、図11A及び図11Bに加えて、図12Aに示すようにバレル15の先端部15eの先端にクラウンカットとした山型形状を形成した後に、図12Bに示すように先細部15e3が形成されるようにカシメ加工を施しても良い。これにより、中心軸線L1方向に形成された小孔部15e4を形成することができる。なお、図5の小孔部15e2と共に図12Bの小孔部15e4を設けても良い。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図1に示したソケット1は同様であるので、その説明を省略する。また、第1実施形態と同様の事項については同一符号を付しその説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図1に示したソケット1は同様であるので、その説明を省略する。また、第1実施形態と同様の事項については同一符号を付しその説明を省略する。
図13A及び図13Bに示されているように、本実施形態のコンタクトプローブ12’は、第1実施形態に対して、ICパッケージ7側である上方にバレル15’を設け、基板3側である下方にプランジャ16’を設けた点で相違する。したがって、本実施形態では、プランジャ16’が基板3に電気的に接触する検査基板側端子とされ、バレル15’がICパッケージ7に電気的に接触する検査デバイス側端子とされる。
プランジャ16’は、図2に示した第1実施形態のプランジャ16を上下反転した上で、下方に接触端部16a’が設けられている。プランジャ16’の基本的構成は、第1実施形態と同様である。
バレル15’は、図2に示した第1実施形態のバレル15を上下反転した上で、上方の開口部に接触用プラグ20が挿入されて固定されている。バレル15’の基本的構成は、第1実施形態のバレル15と同様である。
本実施形態のコンタクトプローブ12’は、バレル15’、プランジャ16’、コイルバネ18及び接触用プラグ20の4部品構成とされている。
接触用プラグ20の上端にはクラウンカットが施されており、このクラウンカットされた上端がICパッケージ7の電極に接触する。接触用プラグ20の下端は、バレル15’の上端に差し込まれており、カシメ部15gによって固定されている。
本実施形態のように、第1実施形態の図2に示したコンタクトプローブ12の上下を反転させて、下方にバレル15’を配置し、上方にプランジャ16’を配置する構成としても、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
1 ソケット(検査用ソケット)
1a ソケット本体
1b プローブ配列基板
3 基板
7 ICパッケージ(検査デバイス)
7a 半田ボール
8 デバイス収容部
12,12’ コンタクトプローブ
15,15’ バレル
15a 開口
15b 開口側端部
15b1 (開口側端部の)端面
15c 薄肉部
15c1 カシメ部
15c2 凹部
15c3 凸部
15d 中間大径部
15e 先端部
15e1 円筒部
15e2 小孔部
15e3 先細部
15e4 小孔部
15f テーパ部
15g カシメ部
16,16’ プランジャ
16a,16a’ 接触端部
16b 鍔部
16c ガイド部
16d 小径部
16e 下端大径部
16f テーパ部
18 コイルバネ
18a 下端(他端)
18b 上端(一端)
20 接触用プラグ
1a ソケット本体
1b プローブ配列基板
3 基板
7 ICパッケージ(検査デバイス)
7a 半田ボール
8 デバイス収容部
12,12’ コンタクトプローブ
15,15’ バレル
15a 開口
15b 開口側端部
15b1 (開口側端部の)端面
15c 薄肉部
15c1 カシメ部
15c2 凹部
15c3 凸部
15d 中間大径部
15e 先端部
15e1 円筒部
15e2 小孔部
15e3 先細部
15e4 小孔部
15f テーパ部
15g カシメ部
16,16’ プランジャ
16a,16a’ 接触端部
16b 鍔部
16c ガイド部
16d 小径部
16e 下端大径部
16f テーパ部
18 コイルバネ
18a 下端(他端)
18b 上端(一端)
20 接触用プラグ
Claims (7)
- 開口した開口側端部を有し、筒形状とされて軸線方向に延在するバレルと、
前記バレルの前記開口に挿入される先端部を有し、前記軸線方向に延在するプランジャと、
前記バレルと前記プランジャとの前記軸線方向の相対移動に弾性復帰力を与えるコイルバネと、
を備え、
前記プランジャは、前記先端部の途中位置に前記軸線方向の所定範囲にわたって設けられた小径部と、前記先端部よりも基端部側に位置するとともに前記コイルバネの内側に挿通されたガイド部と、該ガイド部の前記基端部側に位置するとともに前記コイルバネの一端が突き当てられる受け部と、を備え、
前記バレルは、前記コイルバネの他端が突き当てられる前記開口側端部と、該開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部と、該薄肉部が部分的に前記プランジャの前記小径部側に向けて突出する突出部と、を備えているコンタクトプローブ。 - 前記薄肉部は、前記バレルの外周面に凹所を形成するように該バレルの周方向の全領域にわたって設けられ、
前記突出部は、前記薄肉部の外周面に形成された球面形状の凹部と、該凹部に応じて前記薄肉部の内周面に形成された凸部とを有している請求項1に記載のコンタクトプローブ。 - 球面形状とされた前記突出部の前記凹部の半径は、前記薄肉部の肉厚以上とされている請求項2に記載のコンタクトプローブ。
- 前記バレルの前記開口側端部の肉厚は、前記コイルバネの線径以上とされている請求項1から3のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
- 前記バレルは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされ、
前記プランジャは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされている請求項1から4のいずれかに記載のコンタクトプローブ。 - 前記バレルは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされ、
前記プランジャは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされている請求項1から4のいずれかに記載のコンタクトプローブ。 - 請求項1から6のいずれかに記載のコンタクトプローブと、
前記コンタクトプローブを収容する収容孔部と、
を備えている検査用ソケット。
Priority Applications (2)
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JP2019166250A JP2021043100A (ja) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | コンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケット |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002181847A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Murata Mfg Co Ltd | コンタクトプローブ |
JP2002323515A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | コンタクトプローブ |
JP2008256646A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Japan Electronic Materials Corp | 垂直型プローブ |
JP2010060316A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Masashi Okuma | 異方性導電部材および異方導電性を有する測定用基板 |
JP2013142554A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Renesas Electronics Corp | 電子デバイスの製造方法、コンタクトピン及びicソケット |
JP2020153723A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 株式会社ネバーグ | プローブピンおよびicソケット |
-
2019
- 2019-09-12 JP JP2019166250A patent/JP2021043100A/ja active Pending
-
2020
- 2020-08-12 WO PCT/JP2020/030660 patent/WO2021049237A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002181847A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Murata Mfg Co Ltd | コンタクトプローブ |
JP2002323515A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | コンタクトプローブ |
JP2008256646A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Japan Electronic Materials Corp | 垂直型プローブ |
JP2010060316A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Masashi Okuma | 異方性導電部材および異方導電性を有する測定用基板 |
JP2013142554A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Renesas Electronics Corp | 電子デバイスの製造方法、コンタクトピン及びicソケット |
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