JP4476416B2

JP4476416B2 - 極細コンタクトプローブの製造法

Info

Publication number: JP4476416B2
Application number: JP2000052027A
Authority: JP
Inventors: 清田　　茂男
Original assignee: 有限会社清田製作所
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2020-02-28
Also published as: JP2001242193A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、微小なピッチ間隔の半導体、液晶等の基板電極若しくはパターン等の断線、ショート等を精密にトライ検査することができる極細コンタクトプローブの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板の電気回路の断線、ショート等を点検するため、従来から一体型コンタクトプローブが使用されている。
【０００３】
従来の一体型コンタクトプローブは、図１に示すように、筒状スリーブ１内に中心導体２を嵌合させ、スリーブ１の後端に形成した突起部４と中心導体２の後端との間に、小球５を介してコイルスプリング３を固定し、中心導体２の先端部がプリント基板の被測定面に押し当てられたときに、中心導体２がスリーブ１に対して相対移動可能に構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、最近検査するプリント基板のピッチ間隔が非常に狭くなってきているので、更なる細く且つ信頼性、高寿命のプローブ開発が求められているので、ニードル部の先端が振れないコンタクトプローブが強く求められている。
【０００５】
ニードル部の先端が若干でも移動すると、ニードル部の先端が目的としない被測定面に当たる恐れが生じるからである。ニードル部を極細に形成することによって、それに比例してスリーブ側とのクリアランスが縮小されるので、スリーブとの間隙を小さくすることができるから、ニードル部の先端の振れが改善される。
【０００６】
従来の図１に示すコンタクトプローブでは、コイルスプリング３が必要であるので、コンタクトプローブの径を細くするには、自ずから限界があった。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解消しようとするものであり、従来のプローブよりも著しく細くすることができ、ピッチ間隔の狭いプリント基板の検査を支障なく実施することができる極細コンタクトプローブの製法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は鋭意研究の結果、コイルスプリングを使用せずに、極細線状体からなるコンタクトプローブを弾性材料から形成し、該線状体の中央部を薄板に形成して、該薄板にコイルスプリングの役割を付与させることを想到し、本発明に到達した。
【００１０】
即ち本発明の製法は、バネ性を有する材料からなる径が５０〜１００μの極細線状体の一部を、スェージング加工法によって更に細い第２の極細線状体とし、該細くした第２の極細線状体をプレスして薄板を一体として連設し、該薄板に波型が生じるように凹凸部を交互に３ヶ所以上形成してコンタクトプローブを形成し、該コンタクトプローブをスリーブ若しくは絶縁ボードの孔に内装することを特徴とする。
【００１１】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の製法で得たコンタクトプローブ（以下、本発明のコンタクトプローブという）を示すものであり、筒状スリーブ１ａに内装するコンタクトプローブ７の中央部を薄板６に形成し、該薄板６の弾性力によって、中心導体２ａがスリーブ１ａに対して、相対移動可能に構成した例を示す。尚、薄板６の幅は、中心導体２ａの径より若干小さく形成している。
【００１３】
コンタクトプローブ７の薄板６に、コイルスプリングと同様の弾性力を付与させるため、コンタクトプローブを、鋼、銅合金若しくはタングステンのようなバネ性を有する材料から形成する。
【００１４】
薄板６を線状体としないで薄板としたのは、線状体であると中心導体２ａの径を越えて横方向に突出し、スリーブ１ａに強く当たって中心導体が動かなくなるからである。
【００１５】
図１に示すコンタクトプローブでは、中心導体２の径は、１１０μ以下（図２に示すコンタクトプローブのスリーブ１ａとして１６０μ以下）にはできなかったが、本発明によれば、中心導体６０〜１００μ（図２に示すコンタクトプローブのスリーブ１ａとして９０〜１３０μ）、好ましくは６０〜７０μ（図２に示すコンタクトプローブのスリーブ１ａとして９０〜１００μ）にすることができる。
【００１６】
本発明のコンタクトプローブの薄板部６は、長さ２００〜１０００μ、厚さはプローブ外径等に比例して、２０〜４０μ程度とするのが良い。
【００１７】
本発明のコンタクトプローブ７は、図３に示すように、スリーブ１ａを使用しないで、絶縁ボード１１に多数本摺動自在に嵌合させて使用することもできる。
【００１８】
本発明のコンタクトプローブ７の後端部８は、リード線に接続することも、或いは図３に示すように、両端摺動型コンタクトプローブとして、被測定物９′に当接するようにしても良い。
【００１９】
後端部８の抜けとめの突起を形成しても良いが、図３に示すように、ボード１１裏面にプラスチックフイルム１０を貼着させて、これを抜けとめとしても良い。
【００２０】
本発明のコンタクトプローブ７は、外周を絶縁体被膜で被覆し、これらコンタクトプローブを複数本外部筒体に内装することもできる。
【００２１】
図４は、２探針プローブとした例であり、外周を絶縁体被膜で被覆した２個の本発明のコンタクトプローブ７を、スリーブ１ｂに内装した例を示す。尚、図中４ａは、コンタクトプローブ７の後端部８の抜け止めの突起である。
【００２２】
上記２探針プローブは、ケルビン法と言われるもので、電流と電圧を同時にかけるので、相手からの信号を正確に読み取ることができ、精密に検査することができる。
【００２３】
ケルビン法自体は、公知であるが、従来このような極細プローブを、ケルビン法とすることは全く知られていないし、従来の丸型プローブでのケルビン法の採用は困難視されていた。
【００２４】
上記実施例は、２探針プローブとした例であるが、４探針プローブとしても、或いはそれ以上のプローブを内装しても差し支えない。内装するプローブの数は、特に限定されない。
【００２５】
図９は、４探針プローブとした例であるが、プローブ７は極細なので、ボードは、上下に間隔付けて配設するのが好ましい。尚、図中１５は、被検査デバイス電極である。
【００２６】
プローブ７後端のボード１６からの抜け止めは、図１０下図に示すように、外周に凹状溝１７を形成し、図１０上図に示すように、該凹状溝１７に隣接した部分に必然的に形成された凸条部１８を抜け止めとすれば良い。
【００２７】
また、図１１に示すように、加工時及び圧延時のトルク位置によりコンタクトプローブ７は、必ずしも完全な直線とならないので、このままでもボードの壁に接触して脱落防止が出来る。
【００２８】
上記のように構成された本発明のコンタクトプローブ７は、鋼、銅合金若しくはタングステンのようなバネ性を有する弾性材料から、細長い線状体を形成し、スェージング加工によって、薄板部６を形成することにより、安価に形成できる。
【００２９】
スェージング加工は、鍛造の一種で、線状体の長さ方向と直角の方向に圧縮して成形する加工法であり、これ自体は公知の方法である。
【００３０】
次に、本発明のコンタクトプローブの製造方法を図面に基づいて説明する。
【００３１】
まず、図５に示すように、鋼、銅合金若しくはタングステンのようなバネ性を有する弾性材料から、直径約０．１ｍｍの細長い線状体１２を形成し、図６に示すように、スェージング加工によって、直径約０．０４〜０．０５ｍｍの極細線状体１３に圧延加工し、次いで図７に示すように、プレス加工により厚さ約０．０２〜０．０３ｍｍのリボンバネ状薄板（Ｃ）６に加工する。
【００３２】
この時（Ｃ）の幅は、（Ａ）、（Ｂ）の外径より若干マイナスとする。例えば、（Ａ）、（Ｂ）を１００とした場合に、（Ｃ）の幅は７０〜８０程度とするのが好ましい。
【００３３】
次いで、図８に示すように、バネ機能を付与するために、凹凸部１４を形成する。凹凸部１４は、３ヶ所以上形成する。
【００３４】
図８の下の図に示すように、両端を押圧すると、それぞれに押圧により略均一に伸縮した波型（ストローク）が生じる。ストローク量は、凹凸部１４の数に比例する。
【００３５】
本発明によれば、バネ性を有する薄板部を形成することによって、コイルスプリングの役割を付与させたので、コンタクトプローブを従来よりも著しく細く形成することができる。
【００３６】
コンタクトプローブを細くしたいということは誰でも考えたことであるが、現実に本発明のような超極細の超精密な製品を得ることは、従来は全く不可能な事であった。
【００３７】
また本発明によれば、単一のスリーブに複数のコンタクトプローブを支障なく内装することができるので、電流と電圧とを同時に掛けることができるから、より精密な検査をすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、コンタクトプローブを従来の半分程度の極細とすることができるので、ピッチ間隔の狭いプリント基板等の検査を支障なく行うことができると共に、先端ニードル部が中心から移動し難くなるので、先端が目的としない被測定物に当たる恐れを効果的に回避できるというこの種従来のコンタクトプローブには、全く見られない絶大な効果を奏する。
【００３９】
また、本発明によれば、上記コンタクトプローブを安価に且つ容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一体型コンタクトプローブを示す断面図である。
【図２】本発明のコンタクトプローブを示す断面図である。
【図３】本発明コンタクトプローブの他の例を示す断面図である。
【図４】本発明コンタクトプローブの他の例を示す断面図である。
【図５】本発明のプローブを形成するための線状体側面図である。
【図６】線状体にスェージング加工した状態の側面図である。
【図７】スェージング加工後に圧延して薄板部を形成した状態の側面図である。
【図８】薄板部に凹凸部を形成した状態の側面図である。
【図９】本発明のコンタクトプローブをボードに装着した状態の断面図である。
【図１０】本発明コンタクトプローブの抜け止めを示す断面図である。
【図１１】本発明コンタクトプローブが抜け止めを形成しないでボードに保持される状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１，１ｂ・・………スリーブ
２，２ａ・・………中心導体
４，４ａ・・………突起部
８，８ａ，８ｂ・・………スリーブ
６・・………バネ性を有する薄板
７・・………コンタクトプローブ
８・・………コンタクトプローブの後部
１１・・………ボード

Claims

バネ性を有する材料からなる径が５０〜１００μの極細線状体の一部を、スェージング加工法によって更に細い第２の極細線状体とし、該細くした第２の極細線状体をプレスして薄板を一体として連設し、該薄板に波型が生じるように凹凸部を交互に３ヶ所以上形成してコンタクトプローブを形成し、該コンタクトプローブをスリーブ若しくは絶縁ボードの孔に内装することを特徴とするコンタクトプローブの製造法。
前記薄板を前記極細線状体の中央部に形成する請求項１記載の製造法。