JP2023100075A - プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの検査精度を向上させるプローブを提供する。【解決手段】プローブ１は、複数のコンタクト１００１を備えるコネクタ１００の検査に用いられるプローブ１であって、複数のコンタクト１００１に対応する複数のプローブピン３を内包する先端部４２と、複数のプローブピン３に電気的に接続される導電部２を内包する本体部４１と、を有するプランジャ４と、本体部４１又は先端部４２に配置され、第１接地導電部が露出した第１主面５１と、第１主面５１に相対し、第２接地導電部が露出した第２主面５２と、導電部２と複数のプローブピン３とを電気的に接続する信号導電部と、を有する基板５と、導電部２同士の間に位置すると共に、第１接地導電部に接触する第１グランド接触部と、複数のプローブピン３同士の間に位置すると共に、第２接地導電部に接触する第２グランド接触部と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、コネクタの検査に用いられるプローブに関する。

特許文献１には、コネクタを検査する際に、固定プランジャとコネクタの導電性シェルとを当接させてグランド接続し、複数のプローブピンをコネクタの各コンタクトに接触させるプローブが開示されている。

国際公開第２０１９／０６９５７６号

特許文献１に例示されるようなプローブにおいては、基板における同軸ケーブル同士の間の領域、及びプローブピン同士の間の領域においてグランドが確保されていないため、同軸ケーブル同士の間、及びプローブピン同士の間において互いの信号が干渉し得る。その結果、従来のプローブでは、コネクタの高精度な検査が阻害される。

そこで本開示は、コネクタの検査精度を向上させるプローブを提供する。

本開示の一態様に係るプローブは、複数のコンタクトを備えるコネクタの検査に用いられるプローブであって、複数のコンタクトに対応するように設けられた複数のプローブピンを内包する先端部と、複数のプローブピンに電気的に接続される導電部を内包する本体部と、を有するプランジャと、本体部又は先端部に配置され、第１接地導電部が露出した第１主面と、第１主面に対向し、第２接地導電部が露出した第２主面と、第１主面から第２主面に亘っており、第１主面において導電部に接触すると共に第２主面において複数のプローブピンに接触することにより、導電部と複数のプローブピンとを電気的に接続する信号導電部と、を有する基板と、導電部同士の間に位置すると共に、第１接地導電部に接触する第１グランド接触部と、複数のプローブピン同士の間に位置すると共に、第２接地導電部に接触する第２グランド接触部と、を備える。

本開示の一態様に係るプローブでは、導電部同士の間において、第１接地導電部と第１グランド接触部とがグランド接触する。また、複数のプローブピン同士の間において、第２接地導電部と第２グランド接触部とがグランド接触する。これらの接触箇所においてグランドが確保されることにより、導電部同士、及びプローブピン同士の間における互いの信号の干渉を抑制することができる。その結果、コネクタの検査精度を向上させることができる。

本開示によれば、コネクタの検査精度を向上させるプローブを提供することができる。

第一の実施形態におけるプローブの外観を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は斜視図、図１（ｃ）は側面図、図１（ｄ）は底面図である。 プローブ及びコネクタの外観を示す図である。図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は斜視図である。 プローブがコネクタに当接する前の状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。 基板が先端部に収容された状態の外観を示す図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は斜視図、図４（ｃ）は側面図である。 基板が先端部に収容される前の状態の外観を示す分解斜視図である。 図４（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面を示す断面図である。 スペーサ（当接補助部）の外観を示す図である。図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は斜視図、図７（ｃ）は側面図である。 プローブがコネクタに当接した状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。 ストローク状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。 図９における範囲Ｆを拡大して示す断面図である。 第二の実施形態におけるプローブの断面を示す断面図である。 第三の実施形態におけるプローブの断面を示す断面図である。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第一の実施形態］
図１は、第一の実施形態におけるプローブ１の外観を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は斜視図、図１（ｃ）は側面図、図１（ｄ）は底面図である。プローブ１を平面視した形状（図１（ａ）参照）、及びプローブ１を底面視した形状（図１（ｄ）参照）はいずれも長方形に近似している。以下、当該長方形の長辺に沿う方向をＸ軸方向といい、当該長方形の短辺に沿う方向をＹ軸方向という。Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向である高さ方向をＺ軸方向という。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交している。プローブ１は、全体としてＺ軸方向に延伸する略柱状の形状を有する。

図２は、プローブ１及びコネクタ１００の外観を示す図である。図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は斜視図である。プローブ１は、コネクタ１００の検査に用いられる器具である。コネクタ１００は、複数のコンタクト１００１，１００１（図３参照）を備える多芯コネクタである。複数のコンタクト１００１，１００１は、例えば複数の列に沿って配置されている。本実施形態では、コネクタ１００は、２列で配置された２つのコンタクト１００１，１００１、及びコンタクト１００１，１００１を固定する絶縁ハウジング１００３を備える。また、コネクタ１００は、絶縁ハウジング１００３の外周を囲うと共に、複数のコンタクト１００１，１００１の間を区画するシェル１００２（図３参照）を有する。シェル１００２は、グランド接続部として機能する。コネクタ１００は、プリント基板（不図示）に配置されており、コネクタ１００は、プリント基板とは電気的に接続されている。また、コネクタ１００は、検査時においては、プローブ１に電気的に接続される。プリント基板には、コネクタ１００以外にも様々な部品が配置されていてもよい。

プローブ１とコネクタ１００とは、プローブ１がＺ軸方向に動作することによって、電気的に接続される。以下、Ｚ軸方向のうち、プローブ１から見たコネクタ１００が位置する方向を「下」、コネクタ１００から見たプローブ１が位置する方向を「上」という。プローブ１は、コネクタ１００から見て上方向に配置される。プローブ１とコネクタ１００とが接続されるとき、プローブ１を下方向に押し付けた力に対する反作用として、プローブ１に対して上方向に向けて押圧する力（以下、「押圧力」という。）が加えられる。プローブ１に対し、押圧力が加えられていない状態を初期状態といい、押圧力が加えられた状態をストローク状態という。

図３を参照して、プローブ１の構成を説明する。図３は、プローブ１がコネクタ１００に当接する前の状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。プローブ１は、導電部２と、プローブピン３と、プランジャ４と、基板５と、フランジ６と、スプリング７と、ハウジング８と、キャップ９と、スペーサ１０（当接補助部）と、を備える。

導電部２は、プローブピン３と電気的に接続される。ここでの「電気的に接続される」とは、導電部２とプローブピン３とが物理的に直接接続されることにより導電部２とプローブピン３とが電気的に接続される場合だけでなく、導電部２とプローブピン３との間に配置された導電性の部品（例えば基板５）を介して、導電部２とプローブピン３とが間接的に接続されることにより導電部２とプローブピン３とが電気的に接続される場合を含む。また、導電部２は、例えば外部の検査設備等と電気的に接続される。

例えば、導電部２は、複数（例えば２本）の同軸ケーブル２１と、複数（例えば２本）の導電部材２２とを有する。同軸ケーブル２１は、Ｚ軸方向に延伸する絶縁体で被覆された導体である。導電部材２２は、Ｚ軸方向に延伸する導電性の部品（例えば金属からなる導体又は配線等）である。同軸ケーブル２１は、導電部材２２に電気的に接続される。導電部２は、同軸ケーブル２１及び導電部材２２の少なくとも一方のみで構成されていてもよい。

プローブピン３は、針状の導電性の部品であり、例えばポゴピンである。プローブピン３は、コネクタ１００の複数のコンタクト１００１，１００１に一対一で対応するように複数（例えば２本）設けられ、Ｚ軸方向に沿って延伸する。プローブピン３の先端は、Ｚ軸方向においてコネクタ１００に対向する。本実施形態において、「対向する」とは、対向する物同士の間に他の部材等が存在する場合も含む。

基板５は、導電部２と、複数のプローブピン３とを互いに電気的に接続する略円柱状の部品である。基板５は、第１主面５１と、第１主面５１に対向する第２主面５２とを有する。基板５は、第１主面５１において導電部２と電気的に接続される。基板５は、第２主面５２において複数のプローブピン３と電気的に接続される。基板５の詳細は後述する。

プランジャ４は、本体部４１と、先端部４２とを有する導電性の部品である。本体部４１は、略円柱状に形成され、導電部２の少なくとも一部を内包する。具体的には、本体部４１は、複数の同軸ケーブル２１の一部、及び、複数の導電部材２２を内包し、これらの構成に沿ってＺ軸方向に延びている。本体部４１は、円柱形状を構成する、上面４１１と、底面４１２と、上面４１１から底面４１２に亘ってＺ軸方向に設けられた側面４１３とを有する。本体部４１には、上面４１１から底面４１２に亘って、Ｚ軸方向に沿った複数の貫通孔４１Ｈが形成されている。複数の貫通孔４１Ｈには、導電部２を構成する導電部材２２等をそれぞれ内包する絶縁体Ｄが配置される。例えば、複数の貫通孔４１Ｈには、上面４１１からＺ軸方向に沿って同軸ケーブル２１が挿入され、カラーＣによって同軸ケーブル２１の挿入箇所の隙間が埋められている。底面４１２は、Ｚ軸方向において基板５に対向している。底面４１２からは、導電部２（例えば導電部材２２）の先端が露出している。

本体部４１の下部４１５には、円環板状の突出部４１６が形成されている。なお、ここでの下部４１５とは、本体部４１の下端のみを指すのではなく、下端の近傍（下端寄りの領域）を含んでいる。突出部４１６は、側面４１３を基端とし、Ｘ軸方向の外方に向かって突出する。円環板状の突出部４１６の上面４１６１は、後述する円環部６２の下面６２２にＺ方向において対向する。突出部４１６の下面４１６２は、後述する底部８２の上面８２１にＺ方向において対向する。

先端部４２は、柱状に形成され、本体部４１の下部４１５に配置され、本体部４１に固定される。先端部４２は、複数のプローブピン３を内包すると共に、基板５を収容し、複数のプローブピン３に沿ってＺ軸方向に延びている。基板５は、本体部４１と先端部４２との間で挟み込まれるように配置される。

図４～図６を参照しながら、先端部４２、基板５及びプローブピン３について説明する。図４は、基板５が先端部４２に収容された状態の外観を示す図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は斜視図、図４（ｃ）は側面図である。先端部４２は、支持部４２１と、保持部４２２とを有する。支持部４２１は、有底円筒状に形成され、基板５を収容する。保持部４２２は、柱状に形成され、支持部４２１に連続する箇所を基端（上端）としてＺ軸方向（下方）に延伸し、複数のプローブピン３を内包する。また、先端部４２は、Ｚ軸方向の下端面である先端面４２３を有する。また、保持部４２２は、先端面４２３から複数のプローブピン３の先端（下端）がそれぞれ露出するように複数のプローブピン３を保持する。

図５は、基板５が先端部４２に収容される前の状態の外観を示す分解斜視図である。基板５は、信号導電部５３と、接地導電部５４とを有する。信号導電部５３は、第１主面５１から第２主面５２に亘って設けられている。信号導電部５３は、第１主面５１において複数の導電部材２２に接触すると共に、第２主面５２において複数のプローブピン３に接触することにより、導電部２と複数のプローブピン３とを電気的に接続する。接地導電部５４は、第１主面５１及び第２主面５２のそれぞれに設けられた導電性の層状体である。

支持部４２１は、上面４２１１と、上面４２１１が窪むようにして形成された凹部４２１２と、凹部４２１２の底面である内底面４２１３とを有する。凹部４２１２は、基板５を収容する。換言すると、凹部４２１２は、基板５の受け皿として機能する。内底面４２１３は、基板５の第２主面に対向している。内底面４２１３には、複数のプローブピン３の上端（他方の端部）が露出している。

図６は、図４（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面を示す断面図である。本実施形態の基板５は、ビルドアップ基板である。例えば、基板５は、ベース層ＢＬと、ベース層ＢＬを挟み、第１主面５１及び第２主面５２を形成する複数のビルドアップ層ＵＬとにより構成されている。

信号導電部５３は、ビルドアップ層ＵＬに設けられた第１信号導電部５３１と、ベース層ＢＬに設けられた第２信号導電部５３２とを有する。第１主面５１を形成するビルドアップ層ＵＬに設けられた第１信号導電部５３１は、導電部材２２に電気的に接続される。第２主面５２を形成するビルドアップ層ＵＬに設けられた第１信号導電部５３１は、プローブピン３に電気的に接続される。第２信号導電部５３２は、第１主面５１を形成するビルドアップ層ＵＬに設けられた第１信号導電部５３１と、第２主面５２を形成するビルドアップ層ＵＬに設けられた第１信号導電部５３１との間において、電気的な接続を中継する。

基板５は、導電部２のピッチと複数のプローブピン３のピッチとを変換する。例えば、複数の導電部材２２のピッチは、複数のプローブピン３のピッチよりも大きい。このピッチの違いに対応して、第１主面５１における第１信号導電部５３１のピッチは、第２主面５２における第１信号導電部５３１のピッチよりも大きい。すなわち、第１信号導電部５３１は、第１主面５１における位置と第２主面５２における位置とに対応して、導電部２のピッチと、複数のプローブピン３のピッチとを変換する。

第１信号導電部５３１の径は、第２信号導電部５３２の径よりも小さい。例えば、ベース層ＢＬにおける第２信号導電部５３２の径は、貫通ビアによって形成される。そして、ビルドアップ層ＵＬにおける第１信号導電部５３１の径は、レーザビアによって形成される。レーザビアは、貫通ビアよりも穴の径を小さく形成することができる。

比較例として、貫通ビアのみによって形成される基板を説明する。この場合、基板の各面には同じピッチの穴が形成される。その後、基板の一方の面においてピッチを変換する配線等を設けることによって、一方の面に不要な部分（スタブ）が生じてしまう。これに対して、本実施形態の基板５はビルドアップ基板であるため、スタブが生じないように製造することができる。例えば、図６に示されるように、本実施形態の基板５では範囲Ｓの位置にスタブが生じないが、比較例に係る基板では範囲Ｓに対応する位置にスタブが生じてしまう。本実施形態の基板５は、比較例に係る基板よりも高周波（例えば５ＧＨｚ以上）領域における信号の反射特性(Return Loss)が向上する。

接地導電部５４は、第１主面５１上に露出した第１接地導電部５４１と、第２主面５２上に露出した第２接地導電部５４２とを有する。第１接地導電部５４１及び第２接地導電部５４２は、例えばメッキにより形成された多層構造を有する。第１接地導電部５４１は、第１主面５１における信号導電部５３（第１信号導電部５３１）を取り囲んでいる。例えば、図５に示されるように基板５を平面視したとき、第１主面５１には複数（例えば２つ）の第１信号導電部５３１がＸ軸方向における両端付近に設けられており、第１接地導電部５４１が第１信号導電部５３１の周囲を取り囲むように設けられている。また、第２接地導電部５４２は、第２主面５２における信号導電部５３（第１信号導電部５３１）を取り囲んでいる。例えば、基板５を底面視したときも同様に、第２主面５２には複数（例えば２つ）の第１信号導電部５３１がＸ軸方向における両端付近に設けられており、第２接地導電部５４２が第１信号導電部５３１の周囲を取り囲むように設けられている（不図示）。

図６に示されるように基板５の高さは支持部４２１の凹部４２１２の深さよりも大きい。より詳細には、基板５の第１主面５１と第２主面５２との間の距離Ｈ１は、支持部４２１の上面４２１１と内底面４２１３との間の距離Ｈ２よりも大きい。したがって、基板５が凹部４２１２に収容されると、基板５の第１主面５１が支持部４２１の上面４２１１よりもはみ出る。

図３に戻り、フランジ６は、板状部材６１と、板状部材６１とは別体で形成された円環部６２とを有する。板状部材６１は、プローブ１を検査設備に固定するための板状の部品である。板状部材６１を平面視した形状は略長方形である。板状部材６１は、上面６１１と、下面６１２とを有する。板状部材６１には、上面６１１の中央から下面６１２の中央に亘って貫通孔６１Ｈが形成されている。上面６１１を平面視したとき、又は下面６１２を底面視したとき、貫通孔６１Ｈが形成された領域は、円形にくり貫かれている。また、板状部材６１には、Ｘ軸方向に沿う両端部において、上面６１１から下面６１２に亘って、貫通孔６１Ｈを挟むように一対の穴６１Ｗが形成されている。フランジ６は、穴６１Ｗを介してネジ止めを行うことにより、プローブ１を検査設備に固定する。なお、穴６１Ｗは、いわゆるネジ穴であってもよい（図１（ａ）、（ｄ）参照）。

板状部材６１の上面６１１は、板状部材６１とは別体で形成された棒状のピンＰを固定する。ピンＰは、上端部Ｐ１と、上面６１１に固定される下端部Ｐ２とを有する。

円環部６２は、円環板状の部品であり、例えばポリアセタール樹脂等の摺動性の高い部材により構成される。円環部６２は、上面６２１と、下面６２２とを有する。円環部６２は、板状部材６１の貫通孔６１Ｈの外周に沿って、板状部材６１の下面６１２に配置される。また、円環部６２は、本体部４１の上部４１４において、側面４１３を取り囲む。

円環部６２には、上面６２１から下面６２２に亘って貫通孔６２Ｈが形成されている。貫通孔６２Ｈは、円環部６２の周方向に沿って所定の間隔で複数（例えば４つ）形成されている（図２（ｂ）参照）。貫通孔６２Ｈには、後述するハウジング８のリブ８３が下面６２２から挿入される。

スプリング７は、第一のスプリング７１と、第二のスプリング７２とを有する。第一のスプリング７１は、コイルスプリングである。第一のスプリング７１は、フランジ６の円環部６２とプランジャ４の突出部４１６との間に配置される。具体的には、第一のスプリング７１は、円環部６２の下面６２２と突出部４１６の上面４１６１との間で挟み込まれるようにして配置される。第一のスプリング７１は、突出部４１６を円環部６２から離れる方向に付勢することによって、プランジャ４をフランジ６から離れる方向に付勢する。初期状態において、第一のスプリング７１は、円環部６２の下面６２２から、下方向に向けた付勢力をプランジャ４に対して加える。第一のスプリング７１によって、プランジャ４がフランジ６から所定の間隔を空けた初期位置に保たれる。ストローク状態において、第一のスプリング７１は、Ｚ軸方向に縮んだ状態になる。

第二のスプリング７２は、コイルスプリングである。第二のスプリング７２は、プランジャ４の突出部４１６と、後述するハウジング８の底部８２との間に配置される。具体的には、第二のスプリング７２は、突出部４１６の下面４１６２と、後述する底部８２の上面８２１との間で挟み込まれるようにして配置される。第二のスプリング７２は、底部８２を突出部４１６から離れる方向に付勢することによって、ハウジング８をプランジャ４から離れる方向に付勢する。初期状態において、第二のスプリング７２は、突出部４１６の下面４１６２から、下方向に向けた付勢力を底部８２に対して加える。第二のスプリング７２によって、ハウジング８がプランジャ４から所定の間隔を空けた初期位置に保たれる。ストローク状態において、第二のスプリング７２は、Ｚ軸方向に縮んだ状態になる。

第一のスプリング７１及び第二のスプリング７２は、本体部４１の側面４１３を囲い、同心軸上に配置される。ここでの「同心軸上」とは、第一のスプリング７１の径方向の中心と第二のスプリング７２の径方向の中心が同一の軸直線上にあることをいう。軸直線とは、Ｚ軸方向に沿う直線である。

ハウジング８は、略筒状に形成され、Ｚ軸方向に沿って延伸する導電性の部材である。ハウジング８は、プランジャ４、第一のスプリング７１及び第二のスプリング７２を収容する。ハウジング８は、基部８１と、底部８２と、リブ８３とを有する。

基部８１は、略有底円筒状に形成され、延伸方向の一方（下方）に底面８１１を有する。底面８１１の中央付近には、穴８１Ｈが形成されている。底部８２は、ハウジング８の延伸方向の一方（下方）の端部８４（一端）において、基部８１の底面８１１に沿って延びる板状部材８２２から、基部８１の穴８１Ｈを介して、Ｚ軸方向に沿って下方向に角筒が延伸するように設けられる。底部８２は、角筒が設けられた面とは反対側の面である上面８２１を有する。上面８２１は、突出部４１６の下面４１６２に対向して第二のスプリング７２を挟み込む。底部８２は、一方の端部８４において先端部４２の先端面４２３に対向するように延びる内底面８２３を有する。また、底部８２には、複数のプローブピン３の先端をそれぞれ外部に露出するための複数の開口８２Ｈが形成されている。底部８２における複数の開口８２Ｈの間の部分は、コネクタ１００における複数のコンタクト１００１，１００１の間を区画するシェル１００２と接触する。この接触により、コネクタ１００とハウジング８とのグランド接触が行われる。

ハウジング８は、先端部４２を内包するように設けられ、端部８４においてコネクタ１００に対する位置決めを行うガイド部８６を更に有する。ガイド部８６は、コネクタ１００と嵌合される。ガイド部８６の先端（下端）部分は、先端ほど厚みが薄く（開口形状が大きく）なるようにテーパ形状とされている。例えば、ガイド部８６は、Ｘ軸方向に一対のテーパ形状が設けられると共に、Ｙ軸方向に一対のテーパ形状が設けられる。ガイド部８６は、Ｚ軸方向においてコネクタ１００に接近した際、テーパ形状の傾斜に沿ってコネクタ１００の位置を調整する。

リブ８３は、ハウジング８の延伸方向の他方（上方）の端部８５において、基部８１に連続して設けられる。例えば、リブ８３は、基部８１を基端としてＺ軸方向に沿って上方向に延伸するように設けられる板状の突起である。リブ８３は、基部８１の周方向に沿って所定の間隔で複数（例えば４つ）設けられている（図２（ｂ）参照）。リブ８３は、円環部６２の下面６２２から、貫通孔６２Ｈに挿入される。

キャップ９は、略直方体状の部品である。キャップ９は、ハウジング８のリブ８３の周囲を囲うように配置される。キャップ９は、上面９１と、底面９２とを有する。キャップ９には、上面９１の中央から底面９２の中央に亘って、Ｚ軸方向に沿った穴９Ｈが形成されている。上面９１を平面視又は底面９２を底面視したとき、穴９Ｈが形成された領域は、円形にくり貫かれている。上面９１における穴９Ｈの径は、底面９２における穴９Ｈの径よりも小さい。底面９２は、板状部材６１の上面６１１に対向する。底面９２における穴９Ｈは、板状部材６１の上面６１１における貫通孔６１Ｈに連通する。穴９Ｈには、底面９２からハウジング８のリブ８３が挿入され、上面９１の下端部９３に接する。下端部９３には、リブ８３に取り付けられた絶縁体Ｅが接することにより、間接的にリブ８３が接していてもよい。

キャップ９の底面９２には、Ｘ軸方向における両端部に複数（例えば２つ）のピン穴９２Ｈが形成されている。ピン穴９２Ｈは、底面９２から上面９１方向に（上方向に）形成されているが、上面９１にまでは達していない（貫通していない）。ピン穴９２Ｈの最深部には、穴底９４が形成されている。ピン穴９２Ｈに対応するようにピンＰが板状部材６１の上面６１１に配置される。ストローク状態において、ピンＰの上端部Ｐ１は、穴底９４から離間する。

プローブ１の下方に設けられるスペーサ１０は、弾性変形可能な板状部材により構成された導電性の部品である。スペーサ１０は、プランジャ４及びハウジング８とは異なる（独立した）部材である。スペーサ１０は、先端部４２の先端面４２３及び底部８２の内底面８２３の間に設けられる。スペーサ１０は、少なくとも複数のプローブピン３同士の間（Ｘ軸方向においてプローブピン３同士に挟まれた領域）において、先端面４２３及び内底面８２３の双方に接触可能に構成されている。例えば、スペーサ１０は、プローブ１のストローク状態において先端面４２３と内底面８２３とを電気的に接触させる。換言すると、スペーサ１０は、先端面４２３と内底面８２３との当接を補助する当接補助部である。

図７は、スペーサ１０の外観を示す図である。図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は斜視図、図７（ｃ）は側面図である。スペーサ１０を平面視した形状（図７（ａ）参照）は長方形に近似している。スペーサ１０には、複数のプローブピン３を挿通するための複数の開口１０Ｈが設けられている。スペーサ１０は、上面１０１と、下面１０２とを有する。上面１０１は、先端部４２の先端面４２３と対向する。下面１０２は、底部８２の内底面８２３に対向する。上面１０１は、プローブ１のストローク状態において、先端面４２３と接触する。上面１０１は、プローブ１の初期状態において、先端面４２３と接触しない。下面１０２は、プローブ１の初期状態及びストローク状態において、内底面８２３に接触する。

［ストローク］
次に、図８及び図９を参照して、プローブ１の初期状態及びストローク状態について説明する。図８は、コネクタ１００がプローブ１に当接した状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。図８では、プローブ１がコネクタ１００に押し付けられていない。すなわち、図８はプローブ１の初期状態を示す。

プランジャ４は、第二のスプリング７２の弾性力に応じて、ハウジング８の底部８２における開口８２Ｈからプローブピン３の先端を露出させない第一の位置と、ハウジング８の底部８２における開口８２Ｈからプローブピン３の先端を露出させる第二の位置との間で移動可能に構成されている。初期状態において、プランジャ４は、第一の位置に配置されている。

初期状態において、ピンＰの上端部Ｐ１は、穴底９４に当接する。これによりフランジ６とキャップ９とが係合される。プローブ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向における動きが固定されるため、プローブ１の初期位置が定まる。具体的には、プローブ１の初期位置において、キャップ９は、フランジ６に対する位置が定まる。また、キャップ９の下端部９３に直接的又は間接的に接しているハウジング８のリブ８３の動きが規制されるため、ハウジング８の初期位置が定まる。

図９は、ストローク状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。図９は、図８に示される状態から、プローブ１がコネクタ１００に押し付けられるように押圧力が加えられた状態を示す。

ストローク状態において、プランジャ４がＺ軸方向における下方向に動く。この状態においては、プランジャ４は、ハウジング８の底部８２における開口８２Ｈからプローブピン３の先端を露出させる第二の位置に移動している。換言すると、プランジャ４が第二の位置に移動することにより、プローブピン３の先端が、開口８２Ｈから外部に露出する。そして、プローブピン３は、コネクタ１００に接続される。

ストローク状態において、ハウジング８が上方向に移動する。ハウジング８のリブ８３がキャップ９の下端部９３に直接的又は間接的に接しているため、キャップ９がリブ８３に押され、キャップ９も上方向に移動する。また、ピンＰの上端部Ｐ１は、穴底９４から離間し、ピン穴９２Ｈの内部に空隙が生じる。これにより、プローブ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向において可動状態となる。このことで、プローブ１は、プローブ１とコネクタ１００との軸ずれを調整することが可能となる。

本実施形態において、第一のスプリング７１のばね定数は、第二のスプリング７２のばね定数よりも小さい。プローブ１に対し押圧力が加えられると、第一のスプリング７１は、第二のスプリング７２よりも早く弾性変形する。換言すると、第一のスプリング７１は、第二のスプリング７２よりも早くＺ軸方向において縮む。第一のスプリング７１が弾性変形し、且つ第二のスプリング７２が弾性変形していない場合、プランジャ４は、ハウジング８の底部８２における開口８２Ｈからプローブピン３の先端を露出させない第一の位置にある。第一のスプリング７１は、Ｚ軸方向に縮んだ状態において、プローブ１とコネクタ１００との軸ずれを調整する。その後、プローブ１に対しさらに押圧力が加えられると、第二のスプリング７２がＺ軸方向に縮む。このとき、プランジャ４が第二の位置に移動し、プローブピン３の先端が外部に露出する。このような順序で第一のスプリング７１及び第二のスプリング７２が弾性変形することにより、プローブピン３の先端が保護された状態で軸ずれの調整を行うことができる。

［グランド接触］
図１０は、プローブ１の構造について、図９に示される範囲Ｆを拡大して示す断面図である。

スペーサ１０は、先端面４２３と内底面８２３とが対向する領域の略全域に設けられている。スペーサ１０は、複数のプローブピン３同士の間だけでなく、複数のプローブピン３を取り囲む位置においても、先端面４２３及び内底面８２３の双方に接触可能に構成されている。例えば、スペーサ１０は、ストローク状態において先端面４２３と内底面８２３とに挟まれ、それぞれの面に沿って弾性変形する。スペーサ１０により、先端面４２３上及び内底面８２３上の複数のプローブピン３同士の間の領域Ａ１においてグランド接続が行われる。また、スペーサ１０により、先端面４２３上及び内底面８２３上の複数のプローブピン３を取り囲む領域Ａ２においてグランド接続が行われる。

上方に移動して、本体部４１は、導電部２同士の間に位置すると共に、第１接地導電部５４１に接触する第１グランド接触部４１７を更に有する。第１グランド接触部４１７は、本体部４１と一体的に構成される。第１グランド接触部４１７により、第１接地導電部５４１における導電部２同士の間の領域Ａ３においてグランド接続が行われる。

先端部４２は、複数のプローブピン３同士の間に位置すると共に、第２接地導電部５４２に接触する第２グランド接触部４２４を更に有する。第２グランド接触部４２４は、先端部４２と一体的に構成される。例えば、第２グランド接触部４２４は、内底面４２１３の一部の領域であってもよい。第２グランド接触部４２４により、第２接地導電部５４２における複数のプローブピン３同士の間の領域Ａ４においてグランド接続が行われる。また、内底面４２１３により、第２接地導電部５４２における複数のプローブピン３を取り囲む領域Ａ５においてグランド接触が行われる。

第１グランド接触部４１７及び第２グランド接触部４２４は、プローブ１の初期状態及びストローク状態においてそれぞれ第１接地導電部５４１及び第２接地導電部５４２に接している。

［本実施形態の効果］
本実施形態の一態様に係るプローブ１は、複数のコンタクト１００１，１００１を備えるコネクタ１００の検査に用いられるプローブ１であって、複数のコンタクト１００１，１００１に対応するように設けられた複数のプローブピン３を内包する先端部４２と、複数のプローブピン３に電気的に接続される導電部２を内包する本体部４１と、を有するプランジャ４と、本体部４１又は先端部４２に配置され、第１接地導電部５４１が露出した第１主面５１と、第１主面５１に対向し、第２接地導電部５４２が露出した第２主面５２と、第１主面５１から第２主面５２に亘っており、第１主面５１において導電部２に接触すると共に第２主面５２において複数のプローブピン３に接触することにより、導電部２と複数のプローブピン３とを電気的に接続する信号導電部５３と、を有する基板５と、導電部２同士の間に位置すると共に、第１接地導電部５４１に接触する第１グランド接触部４１７と、複数のプローブピン３同士の間に位置すると共に、第２接地導電部５４２に接触する第２グランド接触部４２４と、を備える。

本実施形態の一態様に係るプローブ１では、導電部２同士の間において、第１接地導電部５４１と第１グランド接触部４１７とがグランド接触する。また、複数のプローブピン３同士の間において、第２接地導電部５４２と第２グランド接触部４２４とがグランド接触する。これらの接触箇所においてグランドが確保されることにより、導電部２同士、及びプローブピン３同士の間における互いの信号の干渉を抑制することができる。その結果、コネクタ１００の検査精度を向上させることができる。

上記プローブ１において、第１グランド接触部４１７は、本体部４１と一体的に構成される。このような構成によれば、グランド接触の安定性が向上する。その結果、コネクタ１００の検査精度をさらに向上させることができる。

上記プローブ１において、第２グランド接触部４２４は、先端部４２と一体的に構成される。このような構成によれば、グランド接触の安定性が向上する。その結果、コネクタ１００の検査精度をさらに向上させることができる。

上記プローブ１において、基板５は、ベース層ＢＬと、ベース層ＢＬを挟み、第１主面５１及び第２主面５２を形成するビルドアップ層ＵＬとにより構成されている。信号導電部５３は、ビルドアップ層ＵＬに設けられた第１信号導電部５３１と、ベース層ＢＬに設けられた第２信号導電部５３２とを含む。第１信号導電部５３１の径は、第２信号導電部５３２の径よりも小さい。このような構成によれば、第１主面５１上に現れる第１信号導電部５３１の面積が狭くなるため、第１主面５１上の第１接地導電部５４１の面積を広く取ることができる。同様に、第２主面５２上に現れる第１信号導電部５３１の面積が狭くなるため、第２主面５２上の第２接地導電部５４２の面積を広く取ることができる。これにより、第１接地導電部５４１及び第２接地導電部５４２のそれぞれにおいて安定したグランド接触が可能になる。その結果、コネクタ１００の検査精度をさらに向上させることができる。

上記プローブ１において、第１接地導電部５４１及び第２接地導電部５４２は、メッキにより形成されている。このような構成によれば、基板５の製造が容易となる。

上記プローブ１において、プランジャ４の本体部４１又は先端部４２には、基板５を収容する凹部４２１２が設けられている。このような構成によれば、基板５の設置に関する安定性が向上し、より確実なグランド接触が可能になる。これにより、コネクタ１００の検査精度をさらに向上させることができる。

上記プローブ１において、第１接地導電部５４１及び第２接地導電部５４２の少なくとも一方は、信号導電部５３を取り囲んでいる。このような構成によれば、信号導電部５３が取り囲まれる位置でグランド接触が行われている為、信号伝達によるノイズが伝播しづらく、コネクタ１００の検査精度をさらに向上させることができる。

上記プローブ１において、先端部４２を内包するように設けられ、コネクタ１００に対する位置決めを行うガイド部８６を有する導電性のハウジング８を更に備える。ガイド部８６により、プローブとコネクタ１００とを接続する際の位置決めの精度が向上すると共にグランド接触の箇所が増加するため、コネクタ１００の検査精度をさらに向上させることができる。

［第二の実施形態］
図１１は、第二の実施形態におけるプローブ１Ａの断面を示す断面図である。以下、第一の実施形態におけるプローブ１と異なる点を主に説明する。プローブ１Ａは、プローブ１におけるスペーサ１０の代わりに、突起１０Ａ（当接補助部）を有する。

突起１０Ａは、先端部４２と一体に形成されており、先端面４２３から内底面８２３に向かって突出するように形成されている。例えば、突起１０Ａは、少なくとも複数のプローブピン３同士の間において、先端面４２３から内底面８２３に向かって突出し、ストローク状態において内底面８２３に接触可能に構成されている。突起１０Ａは、弾性変形可能に構成されていてもよい。突起１０Ａは、先端面４２３と内底面８２３とが対向する領域の略全域に設けられていてもよい。突起１０Ａは、複数のプローブピン３を取り囲む位置においても、先端面４２３から内底面８２３に向かって突出し、ストローク状態において内底面８２３に接触可能に構成されていてもよい。

プローブ１Ａによれば、複数のプローブピン３同士の間において突出した箇所によりグランド接触が行われる。安定したグランド接触が可能になるため、コネクタの検査精度をさらに向上させることができる。また、部品点数が減ることにより、簡易な構成となる。

［第三の実施形態］
図１２は、第三の実施形態におけるプローブ１Ｂの断面を示す断面図である。以下、第一の実施形態におけるプローブ１と異なる点を主に説明する。プローブ１Ａは、プローブ１におけるスペーサ１０の代わりに、突起１０Ｂ（当接補助部）を有する。

突起１０Ｂは、底部８２と一体に形成されており、内底面８２３から先端面４２３に向かって突出するように形成されている。例えば、突起１０Ｂは、少なくとも複数のプローブピン３同士の間において、内底面８２３から先端面４２３に向かって突出し、ストローク状態において先端面４２３に接触可能に構成されている。突起１０Ｂは、弾性変形可能に構成されていてもよい。突起１０Ｂは、先端面４２３と内底面８２３とが対向する領域の略全域に設けられていてもよい。突起１０Ｂは、複数のプローブピン３を取り囲む位置においても、内底面８２３から先端面４２３に向かって突出し、ストローク状態において先端面４２３に接触可能に構成されていてもよい。

プローブ１Ｂによれば、複数のプローブピン３同士の間において突出した箇所によりグランド接触が行われる。安定したグランド接触が可能になるため、コネクタの検査精度をさらに向上させることができる。また、部品点数が減ることにより、簡易な構成となる。

［変形例］
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

本実施形態では、コネクタ１００は、２列で配置された２つのコンタクト１００１，１００１を備えるものであったが、Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ複数列のコンタクトを設けても良い。また、複数のコンタクト１００１，１００１の間を区画するシェル１００２は、複数列のコンタクト間を区画するものであっても良い。

上記実施形態では、ピンＰがフランジ６の上面６１１に固定されていると説明したが、ピンＰがキャップ９に設けられていてもよい。

上記実施形態では、基板５が先端部４２に収容されるとして説明したが、基板５が本体部４１に収容されてもよい。例えば、基板５を収容する凹部４２１２は、本体部４１の下部４１５が窪むようにして設けられていてもよい。

プローブピン３がハウジング８の外部に露出した状態において、当接補助部により先端面４２３と内底面８２３とが接触してもよい。プローブピン３がハウジング８の外部に露出した状態（コネクタ１００の検査が可能な状態）でグランド接触が行われればよいため、当接補助部を小型化可能に構成することができる。

１，１Ａ，１Ｂ…プローブ、２…導電部、３…プローブピン、４…プランジャ、５…基板、６…フランジ、７…スプリング、８…ハウジング、９…キャップ、１０…スペーサ（当接補助部）、１０Ａ，１０Ｂ…突起（当接補助部）、４１…本体部、４２…先端部、５１…第１主面、５２…第２主面、５３…信号導電部、５４…接地導電部、８２…底部、８４…端部、８６…ガイド部、８２Ｈ…開口、１００…コネクタ、４１７…第１グランド接触部、４２３…先端面、４２４…第２グランド接触部、５３１…第１信号導電部、５３２…第２信号導電部、５４１…第１接地導電部、５４２…第２接地導電部、８２３…内底面、４２１２…凹部、Ｐ…ピン、ＢＬ…ベース層、ＵＬ…ビルドアップ層。

Claims (8)

1. 複数のコンタクトを備えるコネクタの検査に用いられるプローブであって、
   前記複数のコンタクトに対応するように設けられた複数のプローブピンを内包する先端部と、前記複数のプローブピンに電気的に接続される導電部を内包する本体部と、を有するプランジャと、
   前記本体部又は前記先端部に配置され、第１接地導電部が露出した第１主面と、前記第１主面に対向し、第２接地導電部が露出した第２主面と、前記第１主面から前記第２主面に亘っており、前記第１主面において前記導電部に接触すると共に前記第２主面において前記複数のプローブピンに接触することにより、前記導電部と前記複数のプローブピンとを電気的に接続する信号導電部と、を有する基板と、
   前記導電部同士の間に位置すると共に、前記第１接地導電部に接触する第１グランド接触部と、
   前記複数のプローブピン同士の間に位置すると共に、前記第２接地導電部に接触する第２グランド接触部と、
   を備えるプローブ。
2. 前記第１グランド接触部は、前記本体部と一体的に構成される、請求項１記載のプローブ。
3. 前記第２グランド接触部は、前記先端部と一体的に構成される、請求項１又は２記載のプローブ。
4. 前記基板は、ベース層と、前記ベース層を挟み、前記第１主面及び前記第２主面を形成するビルドアップ層とにより構成されており、
   前記信号導電部は、前記ビルドアップ層に設けられた第１信号導電部と、前記ベース層に設けられた第２信号導電部とを含み、
   前記第１信号導電部の径は、前記第２信号導電部の径よりも小さい、
   請求項１～３のいずれか一項記載のプローブ。
5. 前記第１接地導電部及び前記第２接地導電部は、メッキにより形成されている、請求項１～４のいずれか一項記載のプローブ。
6. 前記プランジャの前記本体部又は前記先端部には、前記基板を収容する凹部が設けられている、請求項１～５のいずれか一項記載のプローブ。
7. 前記第１接地導電部及び前記第２接地導電部の少なくとも一方は、前記信号導電部を取り囲んでいる、請求項１～６のいずれか一項記載のプローブ。
8. 前記先端部を内包するように設けられ、前記コネクタに対する位置決めを行うガイド部を有する導電性のハウジングを更に備える、請求項１～７のいずれか一項記載のプローブ。
   
   

Images