JP2024024262A - 電気的接触子 - Google Patents

Abstract

【課題】 単一の材料から螺旋構造の弾性体を備える構成が一体的に形成され、電気回路としてロスの無い接続ができ、且つ接点部でブレが生じない電気的接触子を提供する。【解決手段】 本発明は、導電性を有する板状部材で形成された電気的接触子であって、前記板状部材を同一径で密着して巻回して形成され、一端部は第１の接触対象と接触する第１接触部を備える第１の巻部と、前記板状部材を同一径で密着して巻回して形成され、一端部は第２の接触対象と接触する第２接触部を備える第２の巻部と、前記板状部材を異なる径で巻回して形成される１又は２以上の螺旋構造の弾性部とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電気的接触子に関し、例えば、半導体ウェハ上の集積回路や被検査体の通電試験に用いる電気的接触子に適用し得るものである。

半導体ウェハ上に形成された集積回路や、パッケージ化された集積回路等の被検査体は、それぞれの製造段階において電気的特性の検査が行なわれる。半導体ウェハ上の集積回路の電気的検査には、プローブカード等の電気的接続装置が用いられ、パッケージ化された集積回路の電気的検査にはソケット等の電気的接続装置が用いられる。このような電気的接続装置では、第１の接触対象と第２の接触対象に接触する電気的接触子が用いられ、電気的接触子を介して第１の接触対象と第２の接触対象との間で電気信号の導通を行なっている。

従来、電気的接触子には、様々なものがあるが、複数の構成部品を組み合わせて形成される電気的接触子がある。このような複数の構成部品で形成される電気的接触子を用いて、第１の接触対象と第２の接触対象との間で電気信号を導通させる場合、構成部品同士の接触箇所で抵抗が大きくなり、電気的な導通性に影響が生じ得る。

特許文献１には、薄肉帯状の基板を曲げ加工して、螺旋状の筒状スリーブと、筒状スリーブの一端に第１端子と、筒状スリーブの他端に第２端子とを一体成形したスプリングプローブが開示されている。このようなスプリングプローブは、薄肉帯状の基板で一体的に形成されているので、導電性が良好となる。

特開２０１１－１２９９２号公報 特開２０２１－１８８９８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスプリングプローブを用いて、第１の接触対象と第２の接触対象との間に電気信号を導通させた場合、スプリングプローブにおける電気的な導通経路は、螺旋状に巻き回した１対のコイルスプリングを経由するので、経路長が長くなってしまい、電気的な導通性の向上が要求される。

ここで、例えば、板状部材を螺旋状に巻き回した内側部材の一部が外側部材に覆われて形成される渦巻きばね（螺旋構造のばね）を電気的接触子としてそのまま用いることが考えられる。

上述の渦巻き構造の電気的接触子は、１個の板状部材を巻き回して形成するので、構成部材間の接触箇所を無くすことができる。そのため、渦巻き構造の電気的接触子における導通経路上での抵抗値を小さくできる。さらに、渦巻き構造の電気的接触子における導通経路の経路長も短くでき、電気的な導通性も良好となることが期待できる。

ところで、被検査体の検査時には、電気的接触子と、第１の接触対象及び第２の接触対象との電気的な接触を確実にするため、電気的接触子には、上下方向の弾性体を備える構成が考えられる。したがって、電気的接触子には、例えば、板状部材を巻き回して、軸方向の中央部よりも上方向の渦巻きばね部と、前記中央部よりも下方向の渦巻きばね部とを形成することが考えられる（例えば、図９の接続子１００）。

しかしながら、図９の接続子１００は、ガイドとしての貫通孔１１０に挿通されると、接続子１００の上下がテーパ形状のため、貫通孔１１０内で空間（空間Ｓ１～空間Ｓ４）が生じることになる。空間Ｓ１～空間Ｓ４は、ハウジング状態（図９（Ａ））からコンタクト荷重時（図９（Ｂ））には、バネが収縮するため更に拡大することになる。こうなると、接続子１００は、コンタクト荷重時に貫通孔１１０内で倒れて、傾き（傾きＧ）が発生する可能性がある（図９（Ｃ））。傾きが生じると、接続子１００と接触対象との接点部にブレが生じることになる。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、単一の材料から螺旋構造の弾性体を備える構成が一体的に形成され、電気回路としてロスの無い接続ができ、且つ接点部でブレが生じない電気的接触子を提供しようとするものである。

本発明は、導電性を有する板状部材で形成された電気的接触子であって、（１）前記板状部材を同一径で密着して巻回して形成され、一端部は第１の接触対象と接触する第１接触部を備える第１の巻部と、（２）前記板状部材を同一径で密着して巻回して形成され、一端部は第２の接触対象と接触する第２接触部を備える第２の巻部と、（３）前記板状部材を異なる径で巻回して形成される１又は２以上の螺旋構造の弾性部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、単一の材料から螺旋構造の弾性体を備える構成が一体的に形成され、電気回路としてロスの無い接続ができ、且つ接点部でブレが生じない電気的接触子を提供できる。

実施形態に係る接続子の構成を示す構成図である。 実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す構成図である。 実施形態に係る接続子の形成過程の概略を示す説明図である。 実施形態に係る接続子のハウジング状態を示す説明図である。 実施形態に係る接続子の圧縮前の構成を示す構成図である。 実施形態に係る接続子の効果を示す説明図である。 変形実施形態に係る接続子の構成を示す構成図（その１）である。 変形実施形態に係る接続子の構成を示す構成図（その２）である。 従来の接続子の構成を示す構成図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明に係る電気的接触子のこの実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態では、本発明に係る電気的接触子を、後述するように、電気的接続装置の構成部材である電気的接続ユニットに搭載される接続子に適用する場合を例示する。本発明に係る電気的接触子は、第１の接触対象と第２の接触対象に電気的に接触し、第１の接触対象と第２の接触対象との間で電気信号を導通可能なものに適用できる。なお、この実施形態では、電気的接続ユニットの接続子に、本発明の電気的接触子を適用する場合を例示するが、本発明は被検査体の電極端子と接続するプローブ等にも適用できる。

また、この実施形態では、本発明に係る電気的接続装置が、半導体ウェハ上に形成されている集積回路を被検査体とし、当該被検査体の電気的検査に用いられる電気的接続装置とする場合を例示する。なお、本発明に係る電気的接続装置は、本発明に係る電気的接触子を用いて、第１の接触対象と第２の接触対象との間で電気信号を導通させて電気的に接続させるものに適用できる。

（Ａ－１）実施形態の構成
（Ａ－１－１）電気的接続装置
図２は、実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す構成図である。

図２の電気的接続装置１０は、主要な構成部材を図示しているが、これらの構成部材に限定されず、実際には図２に示していない構成部材も有する。また、以下では、図２中の上下方向に着目して、「上」、「下」を言及するものとする。

図２において、この実施形態に係る電気的接続装置１０は、平板状の支持部材１２と、前記支持部材１２の下面１２ａに保持される平板状の配線基板１４と、前記配線基板１４と電気的に接続される電気的接続ユニット１５と、前記電気的接続ユニット１５と電気的に接続すると共に複数のプローブ２０を有するプローブ基板１６とを有する。

電気的接続装置１０は、支持部材１２、配線基板１４、電気的接続ユニット１５、プローブ基板１６を組み立てる際に、多数の固定部材（例えば、ボルト等の螺合部材など）を用いているが、図２ではこれらの固定部材を図示していない。

電気的接続装置１０は、例えば半導体ウェハ上に形成された半導体集積回路等を被検査体２とし、被検査体２の電気的な検査を行なうものである。具体的には、被検査体２をプローブ基板１６に向けて押圧し、プローブ基板１６の各プローブ２０の先端部と被検査体２の電極端子２ａとを電気的に接触させ、図示しないテスタ（検査装置）から被検査体２の電極端子２ａに電気信号を供給し、さらに被検査体２の電極端子２ａからの電気信号をテスタ側に与えることにより、被検査体２の電気的な検査を行なう。

検査対象である被検査体２はチャックトップ３の上面に載置される。チャックトップ３は、水平方向のＸ軸方向、水平面上においてＸ軸方向に対して垂直なＹ軸方向、水平面（Ｘ－Ｙ平面）に対して垂直なＺ軸方向に位置調整が可能であり、さらに、Ｚ軸回りのθ方向に回転姿勢も調整可能である。被検査体２の電気的検査を実施する際には、上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能なチャックを移動させて、被検査体２の電極端子２ａをプローブ基板１６の各プローブ２０の先端部に電気的に接触させる。そのため、電気的接続装置１０のプローブ基板１６の下面と、チャックトップ３の上面の被検査体２とが相対的に近づくように移動させる。

［支持部材］
支持部材１２は、配線基板１４の変形（例えば、撓み等）を抑えるものである。例えば、プローブ基板１６は多数のプローブ２０を有しているため、配線基板１４側に取り付けられるプローブ基板１６の重量は大きくなっている。また、被検査体２の電気的な検査を行なう際、プローブ基板１６が、チャックトップ３上の被検査体２によって押し付けられることにより、プローブ基板１６の下面に突出しているプローブ２０の先端部と被検査体２の電極端子２ａとが電気的に接触する。このように、電気的検査の際、下から上に向けて突き上げる反力（コンタクト荷重）が作用し、配線基板１４にも大きな荷重が加えられる。支持部材１２は、配線基板１４の変形（例えば、撓み等）を抑える部材として機能する。

また、支持部材１２には、上面と下面とを貫通させた複数の貫通孔１２１が設けられている。複数の貫通孔１２１のそれぞれは、後述するプローブ基板１６の上面に配置させる複数のアンカー５０のそれぞれの位置と対応する位置に設けられており、かつ、配線基板１４に設けた複数の貫通孔１４１のそれぞれの位置と対応する位置に設けられている。

支持部材１２の各貫通孔１２１には、スペーサ（以下、「支持部」とも呼ぶ。）５１が、支持部材１２の上方から下方に向けて挿通され、スペーサ（支持部）５１の下端部と、対応するアンカー５０とが固定可能な構成となっている。例えば、スペーサ（支持部）５１の下端部は雄ネジ部となっており、またプローブ基板１６の上面に配置されるアンカー５０の略中央部は雌ネジ部５０１となっており、スペーサ（支持部）５１の下端部（雄ネジ部）がアンカー５０の雌ネジ部に螺合することで固定できる。これにより、プローブ基板１６の上面と、支持部材１２の上面との間の距離を所定の距離長に保持できるようにしている。

［配線基板］
配線基板１４は、例えばポリイミド等の樹脂材料で形成されたものであり、例えば略円形板状に形成されたプリント基板等である。配線基板１４の上面の周縁部には、テスター（検査装置）のテストヘッド（図示しない）と電気的に接続するための多数の電極端子（図示しない）が配置されている。また、配線基板１４の下面には、配線パターンが形成されており、配線パターンの接続端子１４ａが、電気的接続ユニット１５に設けられている接続子３０の上端部と電気的に接続するようになっている。

さらに、配線基板１４の内部には配線回路（図示しない）が形成されており、配線基板１４の下面の配線パターンと、配線基板１４の上面の電極端子とは、配線基板１４内部の配線回路を介して接続可能となっている。したがって、配線基板１４内の配線回路を介して、配線基板１４の下面の配線パターンの接続端子１４ａに電気的に接続する電気的接続ユニット１５の各接続子３０と、配線基板１４の上面の電極端子に接続するテストヘッドとの間で電気信号を導通させることができる。配線基板１４の上面には、被検査体２の電気的検査に必要な複数の電子部品も配置されている。

また、配線基板１４には、当該配線基板１４の上面と下面とを貫通させた複数の貫通孔１４１が設けられている。複数の貫通孔１４１のそれぞれは、プローブ基板１６の上面に配置される複数のアンカー５０のそれぞれの位置と対応する位置に配置され、かつ、支持部材１２の複数の貫通孔１２１のそれぞれの位置と対応する位置に配置されている。

なお、各貫通孔１４１の開口形状は、挿通される支持部５１の形状に対応した形状とすることができる。また、各貫通孔１４１に支持部５１を挿通可能にするために、各貫通孔１４１の内径は、支持部５１の外径と同程度又はわずかに大きくなっている。

この実施形態では、支持部５１が円柱部材である場合を例示するため、貫通孔１４１の開口形状が略円形である場合を例示するが、これに限定されない。例えば、支持部５１の断面形状が略正方形等の直角柱の部材や、当該断面形状が多角形の多角柱の部材等であってもよく、そのような例の場合でも、貫通孔１４１の開口形状は、支持部５１を挿通可能な形状とすることができる。

［電気的接続ユニット］
電気的接続ユニット１５は、複数の接続子３０を有している。電気的接続装置１０の組み立て状態では、各接続子３０の上端部を、配線基板１４の下面の配線パターンの接続端子１４ａに電気的に接続し、また各接続子３０の下端部を、プローブ基板１６の上面に設けられたパッドに接続する。プローブ２０の先端部が被検査体２の電極端子に電気的に接触するので、被検査体２の電極端子はプローブ２０及び接続子３０を通じてテスター（検査装置）と電気的に接続するので、被検査体２はテスター（検査装置）による電気的な検査が可能となる。

例えば、電気的接続ユニット１５には、各接続子３０を挿通するための複数の貫通孔（挿通孔）があり、各貫通孔に接続子３０が挿通されることにより、各接続子３０の上端部及び下端部が突出するようになっている。なお、電気的接続ユニット１５において、複数の接続子３０を装着する仕組みは、貫通孔を設ける構成に限定されず、種々の構成を広く適用できる。電気的接続ユニット１５の周囲にはフランジ部１５１が設けられている。

［プローブ基板］
プローブ基板１６は、複数のプローブ２０を有する基板であり、略円形若しくは多角形（例えば１６角形等）に形成されたものである。プローブ２０は、例えば、カンチレバー型のプローブ等を用いることができるが、これに限定されない。また、プローブ基板１６は、例えばセラミック板で形成される基板部材１６１と、この基板部材１６１の下面に形成された多層配線基板１６２とを有する。

セラミック基板である基板部材１６１の内部には、板厚方向に貫通する多数の導電路（図示しない）が形成されており、また基板部材１６１の上面には、パッド１６１ａが形成されており、基板部材１６１内の導電路の一端が、当該基板部材１６１の上面の対応するパッド１６１ａと接続するように形成されている。さらに、基板部材１６１の下面では、基板部材１６１内の導電路の他端が、多層配線基板１６２の上面に設けられた接続端子と接続されるように形成されている。

多層配線基板１６２は、例えばポリイミド等の合成樹脂部材で形成された複数の多層基板で形成されており、複数の多層基板の間に配線路（図示しない）が形成されている。多層配線基板１６２の配線路の一端は、セラミック基板である基板部材１６１側の導電路の他端と接続しており、多層配線基板１６２の他端は、多層配線基板１６２の下面に設けられたプローブランドに接続されている。多層配線基板１６２の下面に設けられたプローブランドには、複数のプローブ２０が配置されており、プローブ基板１６の複数のプローブ２０は、電気的接続ユニット１５を介して、配線基板１４の対応する接続端子１４ａと電気的に接続している。

（Ａ－１－２）接続子（電気的接触子）
図１は、実施形態に係る接続子の構成を示す構成図である。図１（Ａ）では、接続子３０の外観が示されており、図１（Ｂ）では、接続子３０の垂直断面図が示さている。また、図３は、実施形態に係る接続子の形成過程の概略を示す説明図である。さらに、図４は、実施形態に係る接続子のハウジング状態を例示する説明図である。

図１の接続子３０は、図３（Ａ）の板状部材Ｍを成形加工して、図３（Ｂ）に示すよう目的形状前（圧縮前）の接続子３０Ｐを形成した後、後述する圧縮・硬化処理を用いて図３（Ｃ）に示すような目的形状（中央部が螺旋巻きばね構造）の接続子３０を形成する。図３の板状部材Ｍは、図１の接続子３０（接続子３０Ｐ）の成形加工前の部材であり、導電性材料で形成された板状の部材である。すなわち、接続子３０は、１枚の板状部材から、複数の工程を得て、上下部が円筒状で中央部が螺旋状に一体的に形成されることになるので、電気信号の導通性を安定化させることができる。換言すると、複数の部品を組み合わせて形成される電気的接触子は、複数の部品同士が互いに接触しあって電気信号を導通することになるので、複数の部品間の接触箇所で抵抗が大きくなり、導通性が不安定になることがある。これに対して、板状部材Ｍを成形加工して形成される接続子３０は、部品間の接触箇所がないので、抵抗値を小さくでき、電気信号の導通性を安定化できる。

図１に示すように、電気的接触子の一例である接続子３０は、第１の接触対象としての配線基板１４の接続端子１４ａと接触する第１接触部３１と、第１接触部３１と中央弾性部３５とを接続する上巻部３２と、第２の接触対象としての基板部材１６１のパッド１６１ａと接触する第２接触部３３と、第２接触部３３と中央弾性部３５とを接続する下巻部３４と、第１接触部３１及び第２接触部３３が荷重を受けたときに、上巻部３２及び下巻部３４を介して上下方向に弾性的に付勢する螺旋巻きばね構造の中央弾性部３５を有する。

第１接触部３１には、第１の接触対象と接触する先端面があり、当該先端面が斜め上方に伸びている。また、第２接触部３３には、第２の接触対象と接触する先端面があり、当該先端面が斜め下方に伸びている。第１接触部３１及び第２接触部３３の形状は限定されるものでは無く種々様な加工処理を行っても良い。接続子３０において、第１接触部３１の先端面及び第２接触部３３の先端面の位置は特に限定されないがないが、例えば、上下方向の同一軸線上に配置される。

上巻部３２及び下巻部３４は、板状部材Ｍが同一径で巻回されて形成されたものである。なお、上巻部３２及び下巻部３４の巻回された各階層は、図１（Ｂ）から明らかなように上下に密着している。

上巻部３２及び下巻部３４の外径は特に限定されないが、図４に示す電気的接続ユニット１５に設けられた貫通孔６０（接続子３０を挿通するための貫通孔）に対して、接続子３０を挿通可能な程度に、なるべく貫通孔６０の内径に近い値（貫通孔６０の内径と同程度）が望ましい。貫通孔６０内で空間が発生するのを無くし、接続子３０が倒れる（傾く）ことを防止するためである。

中央弾性部３５は、板状部材Ｍが螺旋状に巻かれ、巻回した内側部材の一部が外側部材に覆われて形成されたものである。また、中央弾性部３５は、螺旋形状が上下対象の構造となっている。中央弾性部３５は、この螺旋構造により弾性体（ばね）として作用する。

接続子３０は、中央に螺旋巻きばね構造の中央弾性部３５を配置することで、同一径で巻かれた上巻部３２及び下巻部３４を、バネが上下ストロークする際のガイドとする事が可能となり、接点部でブレの少ない安定接触が可能となる。

図３（Ａ）に示す板状部材Ｍには、導電性を有する貴金属又は金属で形成された板状部材等種々様々な板状部材を適用することができるが、例えば、Ｃｕ－Ｂｅ系合金（ベリリウム銅）等の析出硬化型銅合金が高ばね性を有する材料として好適である。析出硬化型銅合金では、溶体化処理された過飽和固溶体を時効処理することにより、微細な析出物が均一に分散して、合金の強度が高くなると同時に、銅中の固溶元素量が減少し電気伝導性を向上できる。また、パラジウム合金も析出硬化型銅合金と同様に、板状部材Ｍとして好適である。

図３（Ｂ）に示す接続子３０Ｐは、板状部材Ｍを成形加工して形成される目的形状前の接続子である。接続子３０Ｐは、上述の接続子３０の各構成部と対応する構成を有する。即ち、図３（Ｂ）に示すように、接続子３０Ｐは、第１接触部３１Ｐと、上巻部３２Ｐと、第２接触部３３Ｐと、下巻部３４Ｐと、中央弾性部３５Ｐとを有する。

接続子３０と接続子３０Ｐとの違いは、接続子３０Ｐが、巻き回された板状部材Ｍが各階層で重なっていない状態（圧縮前の状態）であることである。

この実施形態では、目的形状（中央部が螺旋巻きばね構造）の接続子３０を形成するために、まず、図３（Ａ）に示す板状部材Ｍから、図３（Ｂ）に示す圧縮前の接続子３０Ｐを形成した後、後述する圧縮・硬化処理により、図３（Ｃ）に示す接続子３０を作り込む。以下では、接続子３０の製造方法について述べる。

［接続子の製造方法］
まず、接続子３０を製造する手順としては、特許文献２（段落「００４８」～「００６５」）に記載の方法を適用することができる。即ち、まず、コイリングマシンを用いて、板状部材Ｍから接続子３０Ｐを形成する。

図５は、実施形態に係る接続子の圧縮前の構成を示す説明図である。図５（Ａ）では、接続子３０Ｐの外観が示されており、図１（Ｂ）では、接続子３０Ｐの垂直断面図が示さている。

上巻部３２Ｐは、図５（Ｂ）に示すように、板状部材Ｍが同一の螺旋径ｒ１で巻き回された螺旋構造（階層構造）を有する。

一方、中央弾性部３５Ｐでは、板状部材Ｍを徐々に巻き回される度に、上巻部３２Ｐの螺旋径ｒ１から螺旋径ｒを徐々に小さくし（螺旋形r２、r３、r４）、途中から（例えば、接続子３０Ｐの中心点から）、螺旋径ｒを徐々に大きくする。図５では、中央弾性部３５Ｐは、中心から上下対称の関係の螺旋構造を示しているが、各階層の螺旋径ｒは、図５のように上下対称の関係で無くても良く、又螺旋の階層構造も同一で無くても良い。

下巻部３４Ｐは、図５（Ｂ）に示すように、板状部材Ｍが同一の螺旋径ｒ１で巻き回された螺旋構造を有する。

上巻部３２の第１接触部３１及び下巻部３４Ｐの第２接触部３３は、板状部材Ｍをコイリングマシンから切り離した後、所定の長さ（例えば、螺旋径ｒ１の半分の長さの螺旋径ｒ０）となるように加工する。

この実施形態では、接続子３０Ｐ（上巻部３２Ｐ及び下巻部３４Ｐ）は、中央弾性部３５Ｐを介して上下対称の螺旋構造が形成されるが、必ずしも上巻部３２Ｐ及び下巻部３４Ｐは、上下対称の螺旋構造で形成しなければならない訳ではない。例えば、上巻部３２Ｐ及び下巻部３４Ｐの螺旋径ｒは、上下で同一で無くても良く、又螺旋の階層構造も同一で無くても良い。

続いて、接続子３０Ｐを圧縮した状態で、硬化処理（熱処理）を施すことにより、接続子３０を製造する。圧縮・硬化処理の具体的な方法は、特許文献２に記載の手順と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

（Ａ－２）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、以下の効果を奏する。

この実施形態の接続子３０は、中央部に螺旋巻きバネ（中央弾性部３５）と、上下に同一径で密着して巻かれた上巻部３２及び下巻部３４とを備えることで、コンタクト動作で上下にストロークした場合、貫通孔６０の内径と同程度の径の上巻部３２及び下巻部３４が貫通孔６０に沿って摺動する為、安定、且つ再現性がある接触が得られる（ブレの少ない安定接触が可能となる）。

また、上記製造方法で製造された接続子３０は、単一の材料から螺旋巻きバネ構造が一体的に形成されることから、電気回路としてロスの無い接続ができる。

図６は、実施形態に係る接続子の効果を示す説明図である。図６（Ａ）では、電気的接続ユニット１５の貫通孔６０内に接続子３０が挿通された状態を示している。また、図６（Ｂ）では、コンタクト荷重により、接続子３０の中央弾性部３５が収縮された状態を示している。さらに、図６（Ｃ）では、図６（Ｂ）の収縮状態から接続子３０に傾き（傾きＧ）が生じた状態を示している。なお、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）では、図面を見易くするため、図６（Ａ）で示した接続子３０の各構成部の符号（第１接触部３１、上巻部３２、第２接触部３３、下巻部３４、中央弾性部３５）は省略している。

図６の接続子３０と上述の図９で示した従来の接続子１００の大きさは同程度である。例えば、接続子３０と従来の接続子１００の縦の長さは同程度である（ストロークする長さも同程度である）。接続子３０の上巻部３２及び下巻部３４の外径は、従来の接続子１００の胴体部の外径と同程度であり、図６の貫通孔６０の直径は図１１の貫通孔１１０と同程度である。

そして、上記条件の下で示された図６（Ｃ）の接続子３０の傾きＧは、図９（Ｃ）の従来の接続子１００の傾きＧよりも小さいことが示されている。即ち図６（Ｃ）の接続子３０の傾きＧは、少なとも図９（Ｃ）の従来の接続子１００の傾きＧの半分以下であるため、従来に比べて、接点部との間でブレの少ない安定接触が可能となる。これは、接続子３０では、コンタクト荷重時でも、従来の接続子１００に比べて、貫通孔６０内で空間（空間Ｓ１～空間Ｓ４）が生じる隙間が少ないためである。

なお、図６（Ｃ）では、図９（Ｃ）の従来の接続子１００との違いを説明するために、接続子３０の上巻部３２及び下巻部３４の外径を、従来の接続子１００の胴体部の外径と同程度としたが、接続子３０の上巻部３２及び下巻部３４の外径を貫通孔６０の直径に近づければ近づけれる程、貫通孔６０内で傾きＧは生じ無いことになる。即ち、接続子３０の上巻部３２及び下巻部３４の外径を貫通孔６０の直径と同程度とすると、貫通孔６０内で空間が生じる隙間が無くなるため傾きＧはほぼ零となる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても、本発明の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の実施形態においても適用できる。

（Ｂ－１）上記実施形態では、接続子３０の上巻部３２及び下巻部３４の外径は同一である例を示したが、これに限定するものでは無い。以下に、変形例を示すものとする。

図７は、変形実施形態に係る接続子の構成を示す構成図（その１）である。接続子３０Ａは、上述の接続子３０の各構成部と対応する構成を有する。即ち、図７に示すように、接続子３０Ａは、第１接触部３１Ａと、上巻部３２Ａと、第２接触部３３Ａと、下巻部３４Ａと、中央弾性部３５Ａとを有する。

接続子３０と接続子３０Ａとの違いは、上巻部３２Ａと下巻部３４Ａの外径が異なることである。即ち、下巻部３４Ａの外径ｄ２は、上巻部３２Ａの外径ｄ１よりも大きい。

図７の例では、電気的接続ユニット１５に、接続子３０Ａを挿通するための貫通孔７０が設けられており、貫通孔７０に接続子３０Ａが挿通されるものとする。上部の貫通孔７０の内径は、上巻部３２Ａの外径ｄ１よりわずかに大きい若しくは同程度とする。また、貫通孔７０の下部は、貫通孔７０の上部の内径よりもわずかに内径が大きくなっており、貫通孔７０の内面において段差７１が設けられている。この貫通孔７０の内面の段差７１に、挿通された接続子３０の下巻部３４Ａが引っ掛るようになっている。段差７１に下巻部３４Ａが引っ掛るように（当接するように）、下巻部３４Ａの外径ｄ２は、下部の貫通孔７０の内径と同程度である。

以上のように、変形実施形態の接続子３０Ａは、下巻部３４Ａの外径ｄ２を上巻部３２Ａのｄ１よりも大きくし、下巻部３４Ａが貫通孔７０の段差７１で当接（引っ掛る）することにより、コンタクト動作時においてもバネの抜け止めとしての効果を奏する。

（Ｂ－２）また、接続子３０の変形例として、図８の接続子３０Ｂを示すことができる。接続子３０Ｂは、上述の接続子３０Ａとは上下反対の構成である（各構成部は、図７と対応するので詳細は省略する）。図８では、下側に上述の配線基板１４が配置されたケースが示されており、コンタクト動作時には、段差７１に下巻部３４Ｂが引っ掛かることにより、接続子３０Ｂが下側に抜け落ちることを防ぎ、また接続子３０Ｂに傾きが生じず、第１接触部３１Ｂが配線基板１４上の電極パッド１４５と確実に接触できる。

（Ｂ－３）上記実施形態では、接続子３０では、螺旋バネ巻き構造を中央に一箇所配置する例を示したが、これに限定されるものでは無い。即ち、弾性体としての螺旋バネ巻き構造は複数あっても良い。その際、各螺旋バネ巻き構造の間に上巻部３２や下巻部３４のように同一径で巻き回した構造の連結部を備えても良い。このような構成とすることで、バネのストロークする長さを増やすことができる。

３０、３０Ｐ、３０Ａ、３０Ｂ…接続子、３１、３１Ｐ、３１Ａ、３１Ｂ…第１接触部、３２、３２Ｐ、３２Ａ、３２Ｂ…上巻部、３３、３３Ｐ、３３Ａ、３３Ｂ…第２接触部、３４、３４Ｐ、３４Ａ、３４Ｂ…下巻部、３５、３５Ｐ、３５Ａ、３５Ｂ…中央弾性部、６０、７０…貫通孔、７１…段差、Ｍ…板状部材。

Claims (3)

1. 導電性を有する板状部材で形成された電気的接触子であって、
   前記板状部材を同一径で密着して巻回して形成され、一端部は第１の接触対象と接触する第１接触部を備える第１の巻部と、
   前記板状部材を同一径で密着して巻回して形成され、一端部は第２の接触対象と接触する第２接触部を備える第２の巻部と、
   前記板状部材を異なる径で巻回して形成される１又は２以上の螺旋構造の弾性部と
   を有することを特徴とする電気的接触子。
2. 前記第１の巻部及び前記第２の巻部の外径は、当該電気的接触子を挿通する貫通孔の内径と同程度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. 前記貫通孔の一方の内径は、前記貫通孔の他方の内径よりも大きくなっており、前記貫通孔の内面において前記第２の巻部が引っ掛る段差が設けられ、
   前記第１の巻部の外径は、前記貫通孔の一方の内径と同程度であり、
   前記第２の巻部の外径は、前記貫通孔の他方の内径と同程度である
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気的接触子。
   

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