JP2944677B2 - 導電性接触子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電気的プローブの先端として用いるのに適
する導電性接触子に関し、特に、半導体、コンピュー
タ、通信機などの高周波信号を検査するプローブに適す
る導電性接触子に関する。

〈従来の技術〉 一般に、プリント基板や電子素子などの電気的検査を
行うためのプローブが知られているが、特に、半導体、
コンピュータ、通信機等の高周波信号を検査するための
プローブの先端として用いるのに適する導電性接触子に
は、高周波信号に対する各特性としての例えば内部抵
抗、特性インピーダンス、静電容量、インダクタンス、
減衰量、カットオフ周波数、遅延時間に悪影響を及ぼさ
ないものを用いる必要がある。

例えば、第13図に示される公知形式の導電性接触子31
に於て、支持板32に貫通状態に固着された筒状体をなす
外側ホルダ33内には、導電性針状体34を軸線方向に往復
動自在に受容する有底円筒形状をなす内側ホルダ35が同
軸的に設けられている。内側ホルダ35は、その外周面と
外側ホルダ33の内周面との間に流し込まれて固化した絶
縁体36により保持されている。針状体34は、両端部に大
径部を有するくびれた形状をなしており、そのくびれ部
に、内側ホルダ35の中間部の内向きにかしめられた部分
を係合させることにより、抜け止めされている。

内側ホルダ35の底壁部と針状体34の基端部との間には
圧縮コイルばね37が同軸的に設けられており、針状体34
の先端を図示されない被測定部としての例えばプリント
基板の端子に接触させた後、更に支持板32を所定量押し
下げることにより、ばね力をもって針状体34を確実に接
触させることができる。接触子31の基端には同軸ケーブ
ル38が接続されている。外側ホルダ33の基端から内部に
向けて挿入された同軸ケーブル38の内部導体である芯線
39が、絶縁体36により保持されるようにして、内側ホル
ダ35の底壁部に、その内壁面に臨むように固着されてい
る。

上記構造によると、同軸ケーブル38の芯線39と針状体
34とが、圧縮コイルばね37を介して互いに電気的に接続
されるため、それぞれの接触部を介して検出信号が伝送
されることとなる。従って、前記した高周波信号に対す
る各特性に影響を及ぼさないように伝送するためには、
接触部に接触抵抗が低くなるような表面処理加工するな
ど、製造コストが高騰するという問題があった。また、
上記構造によると、針状体34のみを被測定部に接触させ
るため、例えばアース用には別の接触子31を用いる必要
があり、装置が大型化するという問題があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目
的は、簡単な構造により、検出信号に対する各特性に悪
影響及ぼすことなく伝送可能であり、内部導体と外部導
体とをそれぞれ別個の被測定部に接触させることができ
る改良された導電性接触子を提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、外部回路に接続
された同軸ケーブルの一端部に、該同軸ケーブルの外部
導体及び当該外部導体を外囲する被覆体を除去して芯線
及び当該芯線を外囲する絶縁体を露出させて導電性針状
体を形成し、前記導電性針状体を軸線方向に出没自在に
受容するホルダと、前記絶縁体の前記外部導体を除去し
て露出した部分に設けられた導電性パイプと、前記導電
性パイプに半径方向外向きに形成されたばね受けと、前
記導電性針状体を突出させる向きに前記ばね受けを弾発
付勢するように前記ホルダの半径方向内向きの係止部と
の間にて前記導電性パイプを囲繞するように設けられた
コイルばねとを有することを提供することにより達成さ
れる。あるいは、外部回路に接続された同軸ケーブルの
一端部に、該同軸ケーブルの外部導体及び当該外部導体
を外囲する被覆体を除去して芯線及び当該芯線を外囲す
る絶縁体を露出させて導電性針状体を形成し、前記導電
性針状体を軸線方向に出没自在に受容するホルダと、前
記絶縁体の前記外部導体を除去して露出した部分に設け
られた導電性パイプと、前記導電性パイプに半径方向外
向きに形成されたばね受けと、前記導電性針状体を突出
させる向きに前記ばね受けを弾発付勢するように前記ホ
ルダの半径方向内向きの係止部との間にて前記導電性パ
イプを囲繞するように設けられたコイルばねとを有する
と共に、前記芯線の軸線回りに対して回り止めされ、か
つ前記被測定部とは異なる被測定部に接触するべく前記
突出方向に向けて突出する突出部を有していることを提
供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、同軸ケーブルで接触子を構成する
ことができるため、接触子の内部導体から外部回路に至
る検出信号の伝送路に継ぎ目がなく、検出信号に対する
各特性に悪影響を及ぼすことなく、特に高周波の検出信
号を安定して伝送することができる。また、外部導体
を、芯線の軸線方向に変位自在にしかつ突出方向に弾発
付勢し、更に回り止めすると共に、外部導体に突出部を
設けることにより、被測定部に対して確実に接触させる
ことができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。

第１図は本発明に基づく導電性接触子１の一実施例を
示す。図示省略された自動検査装置の一部をなす絶縁基
板からなる支持板２には、円筒形状をなすホルダ３が貫
通状態に保持されており、ホルダ３内には、外部測定回
路16に接続された同軸ケーブル４の一端部が挿入されて
いる。この同軸ケーブル４は、その軸心に内部導体とし
ての芯線５を有し、芯線５の外周面には絶縁体６が被覆
され、絶縁体６の外周面が、芯線５のシールド用の外部
導体７により覆われており、更に外部導体７の外周面側
が、例えば樹脂材からなる保護被覆体８により覆われて
いる。

ホルダ３内にて、同軸ケーブル４の先端部の保護被覆
体８及び外部導体７が共に除去されており、芯線５と絶
縁体６とが、一体的に下方に向けて突出し得るように受
容されている。なお、芯線５のホルダ３内に受容されて
いる部分が導電性針状体として構成されている。ホルダ
３内にて露出された絶縁体６の外周面には、外部導体７
のホルダ３内に臨む下端に例えば導電性ボンドにより接
合された導電性パイプとしての導電体からなる金属パイ
プ11が嵌着されている。金属パイプ11の図に於ける下端
にはばね受けとしての半径方向外向きのフランジ部12が
形成されており、ホルダ３の支持板２の上方にて半径方
向内向きに変形してなる環状係止部15とフランジ部12と
の間には金属パイプ11を囲繞するように例えばニッケル
めっき線からなる圧縮コイルばね13が設けられており、
この圧縮コイルばね13により芯線５の先端5aをホルダの
下方に突出させる向きに、同軸ケーブルの先端部が弾発
付勢されている。このように、同軸ケーブル４に初期付
勢力が加えられていることから、同軸ケーブル４の先端
の初期位置が安定化するため、被測定部に適格に当接さ
せることができる。

フランジ部12の下端面から突出する芯線５及び絶縁体
６の部分が、その突出方向に円錐状に形成されており、
被測定部の検査用端子14に於ける電気信号を検出するべ
く、第２図に示されるように支持板２を下降させること
により、芯線５の円錐状に形成された先端5aが検査用端
子14に接触することとなる。このとき、圧縮コイルばね
13が圧縮状態になるまで支持板２を下降させることによ
り、芯線５の先端5aと検査用端子14との間の電気的接触
が十分な押し付け荷重力をもって確保される。

ところで、被測定部に接触させるためのプローブの針
状の導電体を同軸ケーブル４の芯線５を用いて形成した
ため、検査用端子14に接触する芯線５の先端5aから装置
の外部測定回路16に至るまで、１本の芯線５のみで検出
信号が伝達されるため、信号の伝送特性が安定化する。

第３図は、本発明の第２の実施例を示す第１図に対応
する図である。前記実施例と同様の部分には同一の符号
を付してその詳しい説明を省略する。

この第２の実施例に於ては、外部導体７に接続された
金属パイプ11の中間部から先端部に至るまで大径部21が
形成されており、その大径部21の先端部に外向フランジ
部12が形成されている。この大径部21の外径がホルダ３
の内径よりも若干小さくされていると共に、大径部21の
基端側の肩部とホルダ３の環状係止部15との間には金属
パイプ11の小径部を囲繞するように圧縮コイルばね13が
設けられており、この圧縮コイルばね13により芯線５の
先端5aをホルダ３の下方に突出させる向きに、同軸ケー
ブル４の先端部が付勢されている。

また、フランジ部12が、ホルダ３の下端より下方に位
置するようにされていると共にその外径をホルダ３の外
径と概ね同一径に形成されており、ホルダ３の下端部及
びフランジ部12の外周を覆うように円筒形状をなすアー
ス用筒体22が両者に亘って嵌装されている。このアース
用筒体22の中間部には、半径方向内向きに変形してなる
環状係止部23が設けられており、ホルダ３の下端と環状
係止部23との間には大径部21を囲繞するように、例えば
ニッケルめっき線からなる圧縮コイルばね24が設けられ
ている。この圧縮コイルばね24により弾発付勢されるア
ース用筒体22の環状係止部23がフランジ部12に当接する
ため、金属パイプ11と一体をなす同軸ケーブル４の先端
部が弾発付勢される。従って、ホルダ３の環状係止部15
に同軸ケーブル４の保護被覆体８の下端部が当接して、
芯線５の初期突出量が規定されている。なお、第３図に
示すように初期状態では、芯線５の先端5aよりもアース
用筒体22の下端22aの方がより突出するようにされてい
る。

この第２の実施例によれば、支持体２を下降させる
と、第４図に示されるように、まず、被測定部のアース
端子25にアース用筒体22の下端22aが接触する。更に、
支持体２を下降させることにより圧縮コイルばね24が圧
縮されて、第５図に示されるように芯線５の先端5aが検
査用端子14に接触する。そして、前記実施例と同様に、
芯線５の先端5aと検査用端子14との間の電気的接触が、
圧縮コイルばね13より十分な押し付け荷重力をもって確
保されると共に、アース用筒体22の下端22aとアース端
子25との間の電気的接触も圧縮コイルばね24により十分
な押し付け荷重力をもって確保される。なお、同軸ケー
ブル４の外部導体７とアース端子25とは、各圧縮コイル
ばね13、24、ホルダ３、金属パイプ11を介して電気的に
接続される。

また、第６図に示されるように、アース用筒体22の外
周面の一部に導電性の棒状体26を、その一端26aがアー
ス用筒体22の下端22aから軸線方向に沿って所定量突出
するように固着しても良い。この場合には第７図に示さ
れるように、アース端子25には棒状体26の一端26aのみ
が接触して、アース用筒体22の環状をなす下端22aが浮
いた状態にあるため、例えば他の端子などにアース用筒
体22の下端22aが接触することを防止できる。また第８
図に示されるように、アース用筒体22の下端22aの一部
を下方に突出させるように形成しても良く、この場合に
も上記実施例と同様に、その突出部27のみがアース端子
25に接触することとなる。

なお、前記した各実施例に於ては、同軸ケーブル４の
芯線５の先端5aを検査用端子14に接触させるが、その先
端5aのみを、対摩耗性の高い例えばタングステン材を用
いて形成するようにしたり、同軸ケーブルを製造する段
階で芯線５自身をタングステン材により形成しても良
く、これらの場合には接触部の耐久性を向上し得る。ま
た、先端5aの接触抵抗を低くするには先端5aに金皮膜を
形成すると良いが、上記タングステン材を用いた場合
に、金めっきを行うとその密着性が弱いため、真空蒸着
やイオンプレーティングやスパッタリングなどにより金
皮膜を形成すると良い。

第９図及び第10図は、前記した第２の実施例を示す第
３図及び第５図に対応する図であり、アース用筒体22に
回り止め構造を設けた実施例を示している。この実施例
に於ても前記実施例と同様の部分には同一の符号を付し
てその詳しい説明を省略する。

この実施例に於ても、第２の実施例と同様に、外部導
体７に接続された金属パイプ11が設けられており、同軸
ケーブル４の絶縁体６に例えば接着剤により固着され
て、両者が一体化されている。この金属パイプ11の先端
部に形成された比較的肉厚の外向フランジ部12の外周面
が、アース用筒体22の内周面に摺接し、軸線方向にガイ
ドされている。従って、芯線５とアース用筒体22とが、
軸線方向に相対変位し得る。なお、絶縁体６の先端部に
外ねじ部を形成し、金属パイプ11の先端部に対応する内
ねじ部を形成して、両者を互いに螺着させて一体化して
も良い。

アース用筒体22は、前記第２の実施例と同様に、中間
部に周方向に設けられた環状係止部23とホルダ３の下端
との間に設けられた圧縮コイルばね24により、図に於け
る下方に向けて弾発付勢されているが、例えばベリリウ
ム銅からなると良い。アース用筒体22と同軸ケーブル４
の外部導体７とは、前記第２の実施例と同様に圧縮コイ
ルばね24、ホルダ３、圧縮コイルばね13及び金属パイプ
11を介して、互いに電気的に接続されている。第11図及
び第12図に示されるように、アース用筒体22には、第８
図と同様にその下端22aの一部を下方に向けて突出させ
た円弧状の突出部27が形成されており、その突出部27の
先端には複数の尖鋭部42がくし状に形成されている。

また、第12図に併せて示されるように、アース用筒体
22の環状係止部23から先端に至る内周面には、軸線方向
に沿う突条部45が、アース用筒体22の外周面の一部を半
径方向内向きに押圧することにより形成されている。こ
の突条部45と、フランジ部12の外周面の対応する部分に
形成された軸線方向に沿う縦溝部46とが互いに嵌合する
ようにされており、金属パイプ11と一体を成す芯線５
と、アース用筒体22とが、互いに軸線回りに対して回り
止めされて、軸線方向にのみ相対変位自在にされてい
る。

また、芯線５が絶縁体６の下端面より若干突出してお
り、その突出部には例えばベリリウム銅からなる円筒形
状をなす接触部材43が同軸的に例えば半田付けにより固
着されている。この接触部材43の突出端は、第11図及び
第12図に示されるように、その端面を互いに直交する直
径方向に一対のＶ字溝を形成するように切設することに
より、四つ角に尖鋭部44を有するように形成されてい
る。

このようにして構成されたプローブに於て、第10図及
び第12図に示されるように、プリント基板上に形成され
た小径円板状の信号用導体パターン47と、信号用導体パ
ターン47をその導出部47aを除いて概ね外囲するアース
用導体パターン48とに対して、接触部材43と突出部27と
をそれぞれ接触させる場合には、前記したようにアース
用筒体22が回り止めされていることから、アース用導体
パターン48に対する突出部27の位置決めが容易である。
また、例えばアース用筒体22が回転して信号用導体パタ
ーン47の導出部47aに突出部27が接触してしまうという
問題がない。また、接触部材43及び突出部27の先端に各
尖鋭部44、42が形成されていることから、それらが各導
体パターン47、48に接触した際に、各導体パターン47、
48の表面の酸化被膜やフラックスを容易に突き破ること
ができ、確実に接触させることができる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、同軸ケーブルにより針状
体を構成することができることから、被測定部に接触さ
せる部分から外部回路に至る検出信号の伝送路が同軸ケ
ーブルの１本の連続する芯線のみになるため、検出信号
を安定した電気的特性をもって外部回路に伝送すること
ができ、特に高周波信号の伝送に適し、また同軸ケーブ
ルの一端部に形成した導電性針状体をホルダに出没自在
にかつ弾発的に突出させることができるため、被測定部
に好適に接触させる導電性接触子を得ることができる。

また、外部導体に電気的に接続された筒体を、ホルダ
に同軸的に設けると共に回り止めすることより対応する
被測定部に対して位置決めでき、筒体の先端をその被測
定部に確実に接触させることができると共に、筒体の先
端を先鋭にすることにより、被測定部の導体表面に酸化
被膜やフラックスがある場合でもそれらを突き破るよう
にして接触させることができ、確実にかつ安定した接触
状態を得ることができるなど、その効果は極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に基づく導電性接触子の第
１の実施例を示す断面図である。 第３図〜第５図は、本発明の第２の実施例を示す断面図
である。 第６図は、第３の実施例を示す要部斜視図である。 第７図は、第３の実施例を示す要部断面図である。 第８図は、第４の実施例を示す要部斜視図である。 第９図及び第10図は、本発明に基づく第５の実施例を示
す第３図及び第５図に対応する断面図である。 第11図は、第５の実施例を示す要部斜視図である。 第12図は、第５の実施例の接触状態を示す要部斜視図で
ある。 第13図は、従来の実施例を示す断面図である。 １……接触子、２……支持板 ３……ホルダ、４……同軸ケーブル ５……芯線、5a……先端 ６……絶縁体、７……外部導体 ８……保護被覆体、11……金属パイプ 12……フランジ部、13……圧縮コイルばね 14……検査用端子、15……環状係止部 16……測定回路、21……大径部 22……アース用筒体、22a……下端 23……環状係止部、24……圧縮コイルばね 25……アース端子、26……棒状体 26a……一端、27……突出部 31……接触子、32……支持板 33……外側ホルダ、34……針状体 35……内側ホルダ、36……絶縁材 37……圧縮コイルばね、38……同軸ケーブル 39……芯線、42……尖鋭部 43……接触部材、44……尖鋭部 45……突条部、46……縦溝部 47……導体パターン、47a……導出部 48……導体パターン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−187244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−7632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−158357（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−118765（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−46755（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−60966（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−123665（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01R 1/06 - 1/073 H01L 21/66

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部回路に接続された同軸ケーブルの一端
   部に、該同軸ケーブルの外部導体及び当該外部導体を外
   囲する被覆体を除去して芯線及び当該芯線を外囲する絶
   縁体を露出させて導電性針状体を形成し、 前記導電性針状体を軸線方向に出没自在に受容するホル
   ダと、前記絶縁体の前記外部導体を除去して露出した部
   分に設けられた導電性パイプと、前記導電性パイプに半
   径方向外向きに形成されたばね受けと、前記導電性針状
   体を突出させる向きに前記ばね受けを弾発付勢するよう
   に前記ホルダの半径方向内向きの係止部との間にて前記
   導電性パイプを囲繞するように設けられたコイルばねと
   を有することを特徴とする導電性接触子。
2. 【請求項２】外部回路に接続された同軸ケーブルの一端
   部に、該同軸ケーブルの外部導体及び当該外部導体を外
   囲する被覆体を除去して芯線及び当該芯線を外囲する絶
   縁体を露出させて導電性針状体を形成し、 前記導電性針状体を軸線方向に出没自在に受容するホル
   ダと、前記絶縁体の前記外部導体を除去して露出した部
   分に設けられた導電性パイプと、前記導電性パイプに半
   径方向外向きに形成されたばね受けと、前記導電性針状
   体を突出させる向きに前記ばね受けを弾発付勢するよう
   に前記ホルダの半径方向内向きの係止部との間にて前記
   導電性パイプを囲繞するように設けられたコイルばねと
   を有すると共に、 前記外部導体に電気的に接続された筒体を前記ホルダに
   同軸的に設け、 前記筒体が、前記芯線に対してその軸線方向に変位自在
   でありかつ前記芯線の先端より突出する向きに弾発付勢
   されていると共に、前記芯線の軸線回りに対して回り止
   めされ、かつ前記被測定部とは異なる被測定部に接触す
   るべく前記突出方向に向けて突出する突出部を有してい
   ることを特徴とする導電性接触子。