JP4842733B2 - 導電性接触子および導電性接触子ユニット - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネルや半導体集積回路などの電子部品における導通状態検査や動作特性検査を行う際に、その電子部品の電極や端子に接触して電気信号の送受信を行う導電性接触子および当該導電性接触子を用いて構成される導電性接触子ユニットに関するものである。

従来、半導体集積回路等の検査対象の電気特性検査に関する技術分野において、半導体集積回路の接続用電極に対応して複数の導電性接触子を配設し、導電性接触子を接続用電極と物理的に接触させることによって電気的導通を確保する機能を有する導電性接触子ユニットに関する技術が知られている。導電性接触子ユニットは、複数の導電性接触子と、その複数の導電性接触子を保持する導電性接触子ホルダとを具備する。このような導電性接触子ユニットにおいては、検査対象である半導体集積回路等の微細化傾向に伴った接続用電極の配列間隔の狭小化に対応するためのさまざまな技術が提案されている。

例えば、下記特許文献１では、検査対象と接触する接触部とその接触部に対して弾発付勢する弾性部とを備え、板状をなす導電性接触子に関する技術が開示されている。この従来技術では、複数の導電性接触子を狭い間隔で板厚方向に並べて配置することにより、検査対象の接続用電極の配列間隔の狭小化に対応することを可能としている。

特開２００１−３４３３９７号公報

しかしながら、上述した従来技術では、導電性接触子の先端が弾性体の伸縮方向とほぼ平行な方向にストロークするため、検査対象の表面に形成された酸化膜やその表面に付着した汚れなどを十分に除去することができず、安定した電気的接触を得ることができない場合があった。この場合には、導電性接触子に対して過度の荷重を加えてしまうこともあり、導電性接触子の耐久性に問題があった。

また、検査を行う際には、オペレータが導電性接触子の先端と検査対象との接触を目視できることが望ましいが、従来の導電性接触子ユニットは、上方から見たときに下方側の導電性接触子の先端が導電性接触子ホルダの側面よりも内側に位置するため、導電性接触子の先端部付近における検査対象との接触状況を観察する場合、オペレータ自身が姿勢を屈ませるなどして接触箇所付近を覗き込んだりしなければならず、観察回数が増加するにしたがってオペレータへの負担も大きくなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、配列間隔の狭小化に対応可能であるとともに耐久性に優れ、検査対象との接触状況を容易に目視可能な導電性接触子および導電性接触子ユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、板状をなし、検査用の信号を出力する回路構造と検査対象とを電気的に接続する導電性接触子であって、当該導電性接触子の長手方向の端部に位置し、前記回路構造と接触する第１接触部と、前記長手方向と直交するとともに当該導電性接触子の幅方向と平行な方向に延伸する複数の直線部および隣接する前記直線部同士を接続して円弧状に湾曲する複数の湾曲部を有し、前記長手方向の中間部に位置し、前記長手方向に伸縮可能な弾性部と、前記長手方向の前記第１接触部とは異なる端部に位置し、前記検査対象と接触する先端が前記弾性部の幅方向の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸から遠ざかる方向に突出する第２接触部と、を備え、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記第２接触部の先端に近いほど小さく、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側と反対側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記第２接触部の先端に近いほど大きいことを特徴とする。

また、上記発明において、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記第１および第２接触部の先端同士を結ぶ直線を基準直線とし、この基準直線を用いて各湾曲部に対して定められる第１基準量に応じて線形に変化し、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側と反対側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記基準直線を用いて各湾曲部に対して定められる第２基準量に応じて線形に変化するとしてもよい。

また、上記発明において、前記直線部の線径は、前記第１接触部の先端から遠いほど大きいとしてもよい。

また、上記発明において、前記直線部の線径は、前記第１接触部の先端または前記第２接触部の先端から前記直線部の中心までの距離に応じて線形に変化するとしてもよい。

また、上記発明において、前記第１接触部および前記弾性部を接続する第１接続部と、前記弾性部および前記第２接触部を接続し、当該導電性接触子の板厚方向に貫通する開口部が形成された第２接続部と、をさらに備え、前記第１接続部、前記第２接続部、および前記弾性部がそれぞれ有する前記幅方向の長さが互いに等しいとしてもよい。

また、上記発明において、前記第１接触部および前記弾性部を接続する第１接続部と、前記弾性部および前記第２接触部を接続し、当該導電性接触子の板厚方向に貫通する開口部が形成された第２接続部と、をさらに備え、前記弾性部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側と反対側の縁端部が、前記第１および第２接続部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側と反対側の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸に近づく方向へ退避しているとしてもよい。

また、上記発明において、前記弾性部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側の縁端部が、前記第１および第２接続部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸に近づく方向へ退避しているとしてもよい。

本発明の別な態様に係る導電性接触子ユニットは、上記いずれかの発明に記載した複数の導電性接触子と、前記導電性接触子の長手方向の一方の縁端部であって前記第２接触部が突出している側の縁端部を嵌合保持する複数の第１ガイド溝、および前記複数の第１ガイド溝とそれぞれ対向して位置し、対向する前記第１ガイド溝に嵌め込まれた前記導電性接触子の他方の縁端部を嵌合保持する複数の第２ガイド溝を有する導電性接触子ホルダと、前記複数の導電性接触子がそれぞれ有する前記第２接続部に形成された前記開口部を貫通し、前記導電性接触子ホルダに固着された棒状部材と、を備えたことを特徴とする。

また、上記発明において、前記棒状部材の長手方向に垂直な断面積は、前記導電性接触子に形成された前記開口部の面積よりも小さいとしてもよい。

また、上記発明において、前記第２接触部の先端は、前記導電性接触子ホルダの外側面であって内側に前記第１ガイド溝が形成された部分の外側面よりも当該外側面の法線方向に突出しているとしてもよい。

本発明によれば、検査用の信号を出力する回路構造と接触する第１接触部と、長手方向と直交するとともに幅方向と平行な方向に延伸する複数の直線部および隣接する前記直線部同士を接続して円弧状に湾曲する複数の湾曲部を有し、長手方向に伸縮可能な弾性部と、検査対象と接触する先端が前記弾性部の幅方向の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸から遠ざかる方向に突出する第２接触部と、を備え、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側で湾曲する前記湾曲部の外径を前記第２接触部の先端に近いほど小さくし、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側と反対側で湾曲する前記湾曲部の外径を前記第２接触部の先端に近いほど大きくすることにより、配列間隔の狭小化に対応可能であるとともに耐久性に優れ、検査対象との接触状況を容易に目視可能な導電性接触子および導電性接触子ユニットを提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。

図１は、本発明の一実施の形態に係る導電性接触子ユニットの構成を示す斜視図である。同図に示す導電性接触子ユニット１は、検査対象である液晶パネル等の回路構造の導通状態検査や動作特性検査を行うものであり、板状をなす複数の導電性接触子２と、複数の導電性接触子２を収容保持する導電性接触子ホルダ３と、導電性接触子ホルダ３に固着され、複数の導電性接触子２を支持する棒状部材４とを備える。

まず、導電性接触子２について説明する。図２は、本実施の形態１に係る導電性接触子２の構成を示す図である。以下の説明では、図２における鉛直方向を「導電性接触子２の長手方向」、図２における水平方向を「導電性接触子２の幅方向」、これら長手方向および幅方向とそれぞれ直交する方向すなわち紙面に垂直な方向を「導電性接触子２の板厚方向」とそれぞれ称することにする。

図２に示す導電性接触子２は、導電性材料を用いて板状をなすように形成され、検査用の信号を生成する回路構造と検査対象との電気的な接続を確立する。より具体的には、導電性接触子２は、検査用回路を含む所定の回路構造と物理的に接触する第１接触部２１と、液晶パネル等の検査対象と物理的に接触する第２接触部２２と、第１接触部２１および第２接触部２２の間に介在し、長手方向に伸縮可能な弾性部２３と、第１接触部２１および弾性部２３を接続する第１接続部２４と、第２接触部２２および弾性部２３を接続し、板厚方向に貫通する開口部２５が形成された第２接続部２６と、を備える。

第１接触部２１は、第１接続部２４の短手方向中央部から長手方向に突出するように設けられている。なお、第１接触部２１の第１接続部２４からの突出位置はこれに限られるわけではなく、接触対象の回路構造に設けられた電極の位置等の条件に応じて定めればよい。

第２接触部２２は、弾性部２３の幅方向の縁端部よりも弾性部２３の幅方向の中心軸から遠ざかる方向に突出している。なお、第２接触部２２の形状は、導電性接触子２の材質や検査の際に導電性接触子２に対して加えるべき荷重、導電性接触子２を収容保持する導電性接触子ホルダ３の形状、検査対象の種類などさまざまな条件によって定められるべきものであり、第２接続部２６の幅方向の縁端部よりも当該幅方向に突出していれば、その形状の細部については適宜変更することが可能である。

弾性部２３は、導電性接触子２の長手方向と直交するとともに導電性接触子２の幅方向と平行な方向に延伸する複数の直線部２３ａ−１、２３ａ−２、・・・、２３ａ−ｎ、および隣接する直線部同士を接続して円弧状に湾曲する複数の湾曲部２３ｂ−１、２３ｂ−２、・・・、２３ｂ−ｎ、２３ｂ−（ｎ＋１）を有し、長手方向に沿ってＳ字状に蛇行した形状をなしている。弾性部２３の幅方向の長さは、第１接続部２４および第２接続部２６の幅方向の長さと同じである。なお、図２に示す場合、直線部の数ｎは奇数であるが、これはあくまでも一例に過ぎず、ｎの具体的な数は、導電性接触子２に加わる荷重に応じて適宜定められる。

直線部２３ａ−ｉ（ｉ＝１,２,・・・,ｎ）の線径ｔ_iは、第１接触部２１から遠いほど大きく、ｔ₁＜ｔ₂＜・・・＜ｔ_nである。この線径ｔ_iは、第１接触部２１の先端Ｐまたは第２接触部２２の先端Ｑから各直線部２３ａ−ｉの中心までの距離に応じて線形に変化するようにすればより好ましい。これにより、弾性部２３が導電性接触子ユニット１の内部荷重が加わったときに応力が集中しやすい部分（湾曲部２３ｂ−ｎの近傍領域）の直線部２３ａ−ｎの線径ｔ_nが最も太くなり、当該部分における導電性接触子ユニット１との間の摩擦の影響を低減することが可能となる。

湾曲部２３ｂ−１,２３ｂ−２,・・・,２３ｂ−（ｎ＋１）のうち、第２接触部２２が突出している側で湾曲する湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝２,４,・・・,ｎ＋１；ｊは偶数）は、その外径Ｒ_jが第２接触部２２の先端に近いほど小さく、Ｒ₂＞Ｒ₄＞・・・＞Ｒ_n+1である。これに対して、第２接触部２２が突出している側と反対側で湾曲する湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝１,３,・・・,ｎ；ｊは奇数）は、その外径Ｒ_jが第２接触部２２の先端に近いほど大きく、Ｒ₁＜Ｒ₃＜・・・＜Ｒ_nである。なお、Ｒ₁とＲ₂は、Ｒ₁＜Ｒ₂を満たしている。また、湾曲部２３ｂ−ｋ（ｋ＝１,２,・・・,ｎ＋１）の線径Ｔ_kは、その端部で接続する直線部２３ａ−（ｋ−１）の線径ｔ_k-1と直線部２３ａ−ｋの線径ｔ_kに応じて定められ、少なくともｔ_k-1≦Ｔ_k≦ｔ_k（ただし、ｋ＝１ではＴ₁≦ｔ₁、ｋ＝ｎ＋１ではｔ_n≦Ｔ_n+1）を満たす。

湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝１,２,・・・,ｎ＋１）の外径Ｒ_jは、第１接触部２１の先端Ｐおよび第２接触部２２の先端Ｑを結ぶ直線Ｌ₁を基準直線とし、この基準直線Ｌ₁を用いて定められる基準量に応じて線形に変化するようにすればより好ましい。以下、この点について、基準直線Ｌ₁を用いた外径Ｒ_jの設定例を示す図である図３を参照して説明する。

まず、第２接触部２２が突出している側で湾曲する湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝２,４,・・・,ｎ＋１；ｊは偶数）の外径Ｒ_jについて説明する。この場合の外径Ｒ_jは、直線Ｌ₁と同一平面上にあり、少なくとも直線Ｌ₁とは弾性部２３の内部で交わりを持たず、導電性接触子２の長手方向に平行な直線Ｌ₂との距離に応じて定められる。より具体的には、湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝２,４,・・・,ｎ＋１；ｊは偶数）の外径Ｒ_jは、直線Ｌ₁と直線Ｌ₂との距離であって該当する湾曲部２３ｂ−ｊの中心を通過し直線Ｌ₂と直交する方向の距離ｘ_j（第１基準量）と線形な関係Ｒ_j＝αｘ_j＋β（α＞０、βは定数）を満たすように定められる。

これに対して、第２接触部２２が突出している側と反対側で湾曲する湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝１,３,・・・,ｎ；ｊは奇数）の外径Ｒ_jは、直線Ｌ₁と同一平面上にあり、少なくとも直線Ｌ₁とは弾性部２３の内部で交わりを持たず、導電性接触子２の長手方向に平行な直線Ｌ₃との距離に応じて定められる。より具体的には、湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝１,３,・・・,ｎ；ｊは奇数）の外径Ｒ_jは、直線Ｌ₁と直線Ｌ₃との距離であって該当する湾曲部２３ｂ−ｊの中心を通過し直線Ｌ₃と直交する方向の距離ｘ'_j（第２基準量）と線形な関係Ｒ_j＝γｘ'_j＋δ（γ＞０、δは定数）を満たすように定められる。

なお、ここで説明した外径Ｒ_jの定め方はあくまでも一例に過ぎず、第１および第２基準量の定義やα、β、γ、δの値は適宜変更可能である。また、第２の直線（上述した直線Ｌ₂や直線Ｌ₃に相当）の定め方も任意である。

さらに、第２の直線として上記の如く２本の別な直線Ｌ₂およびＬ₃を用いる代わりに、そのうちのいずれかの直線を用いて第１および第２基準量を定義することも可能である。この場合には、湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝１,２,・・・,ｎ＋１）が、第２接触部２２が突出している側に湾曲している否かに応じて異なる線形関係式を適用し、各湾曲部２３ｂ−ｊの外径Ｒ_jを定めればよい。

次に、導電性接触子ホルダ３について説明する。導電性接触子ホルダ３は、図１に示すように、略直方体状の外観形状をなし、上面部３ａと底面部（図１では図示せず）を貫通して複数の導電性接触子２を保持する保持部３１と、保持部３１を介して互いに対向する側面部３ｂの所定位置にそれぞれ形成され、棒状部材４の端部を固着する固着用孔部３２とを有する。

図４は、導電性接触子ホルダ３の上面部３ａの部分拡大斜視図である。図４に示すように、保持部３１には、導電性接触子２を装着する際にその導電性接触子２の幅方向の一方の縁端部であって第２接触部２２が突出する側の縁端部を嵌合保持する直線状の第１ガイド溝３１ａと、この第１ガイド溝３１ａと対向して位置し、その第１ガイド溝３１ａにはめ込まれた導電性接触子２の幅方向の他方の縁端部を嵌合保持する直線状の第２ガイド溝３１ｂとが複数対形成されている。対をなす第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂは、導電性接触子２をその長手方向と垂直な面方向に対して位置決めする機能を有するとともに、導電性接触子２の伸縮動作をガイドする機能を有している。また、第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂのなす対のうち隣接する対同士の間隔は全て等しく、かつ互いに平行である。

第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂの各々は同じ溝幅（ｗとする）を有するとともに、同じ溝深さ（ｄとする）を有する。なお、ここでは第１ガイド溝３１ａの溝深さと第２ガイド溝３１ｂとの溝深さとが等しい場合を説明したが、両ガイド溝の溝深さが互いに異なっていても構わない。

図５は、導電性接触子ユニット１の内部構成を示す図である。同図に示す導電性接触子ホルダ３の断面は、図４のＡ−Ａ線断面に相当している。図５に示すように、第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂは、図５のｚ軸方向（溝幅方向に垂直な方向）に沿って互いに平行に延伸した構造を有する。第１ガイド溝３１ａが図５のｚ軸方向に延伸する長さは、第２ガイド溝３１ｂが同じｚ軸方向に延伸する長さよりも短く、第２ガイド溝３１ｂは導電性接触子ホルダ３の底面部３ｄまで到達しているが、第１ガイド溝３１ａは底面部３ｄよりも鉛直上方の位置までしか到達していない。

以上の構成を有する導電性接触子ホルダ３は、導電性接触子２を、図１および図５に示す座標系（ｘｙｚ）において、幅方向がｘ軸方向と平行であり、板厚方向がｙ軸方向と平行であり、長手方向がｚ軸方向と平行であるように保持している。この意味で、導電性接触子２の板厚は、第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂの溝幅（ｗ）よりも若干小さい。

導電性接触子ホルダ３に保持された導電性接触子２は、第１接触部２１および第２接触部２２に荷重が加わっていない状態（図５に示す状態）で第２接触部２２の先端Ｑが導電性接触子ホルダ３の側面部３ｃよりもｘ軸正の方向に所定量突出している（突出量をδ₁とする）。また、第２接触部２２の先端Ｑは、導電性接触子ホルダ３の底面部３ｄからｚ軸負の方向に所定量突出している（突出量をｈとする）。これによりオペレータは、導電性接触子ユニット１の斜め上方からでも導電性接触子２の先端と検査対象との物理的な接触の有無を確認することができる（図１を参照）。なお、図５では、第１接触部２１の先端Ｐを通過しｚ軸方向に平行な軸Ｏからの第２接触部２２の先端のオフセット量をΔ₁としている。ここで説明した突出量δ₁およびｈ、ならびにオフセット量Δ₁は、導電性接触子２や導電性接触子ホルダ３の大きさ、検査対象に加えるべき荷重等の条件に応じて適宜定められる。

導電性接触子ホルダ３は、導電性接触子２と電気的に接続して短絡が発生することを防止する観点から、絶縁性材料によって形成されることが好ましい。例えば、低熱膨張の合成樹脂を用いて導電性接触子ホルダ３を形成し、ダイシング等によって第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂを形成すればよい。他にも、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、シリカ（ＳｉＯ₂）等のセラミックス、シリコン、エポキシ等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックなどによって導電性接触子ホルダ３の母材を形成し、エッチング等の加工技術によって第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂを形成してもよい。また、絶縁性材料を用いて導電性接触子ホルダ３を形成する代わりに、他の適当な材料（絶縁性の有無は不問）を用いて母材を形成し、導電性接触子２と接触しうる部分（第１ガイド溝３１ａや第２ガイド溝３１ｂを含む部分）に対して適当な絶縁性塗料を塗布するような構成としてもよい。この意味では、導電性接触子２の表面の一部または全部に対して絶縁性塗料を塗布してもよい。

続いて、棒状部材４について説明する。棒状部材４は、複数の導電性接触子２を保持部３１に装着し、各導電性接触子２の開口部２５を貫通した後、その両端部が導電性接触子ホルダ３の互いに対向する側面部３ｂにそれぞれ形成された固着用孔部３２に挿通され、導電性接触子ホルダ３に対して固着される。棒状部材４は、保持部３１で保持する複数の導電性接触子２の開口部２５を一括して貫通することによって導電性接触子２の保持部３１からの抜け止め機能を果たすとともに、導電性接触子２に対して初期たわみを付与する機能を果たす。

棒状部材４の長手方向に垂直な断面は、図５に示すように長方形の角を面取りした形状をなし、その面積は、導電性接触子２が有する開口部２５の面積よりも小さい。これにより、導電性接触子２に対して固着用孔部３２を形成する際の加工を容易にすることができる。

棒状部材４は、多数の導電性接触子２の開口部２５を貫通してそれら全ての導電性接触子２を支持することに鑑み、剛性が高く荷重が加わってもたわみが少なく、導電性接触子２との摺動抵抗が小さいセラミックスなどの絶縁性材料によって形成するのが好ましい。これにより、荷重を加えたときの導電性接触子２の動きを円滑にすることができる。したがって、棒状部材４と開口部２５との間隔を小さくすることもでき、棒状部材４による導電性接触子２の支持安定性を確保することが可能となる。

なお、棒状部材４の長手方向に垂直な断面形状は上述したものに限られるわけではなく、例えば多角形や正方形などでもよいし、円形でもよい。固着用孔部３２の形状が、棒状部材４の断面形状に応じて変わることは勿論である。

以上の構成を有する導電性接触子ホルダ３の上方には、検査用信号を生成出力する信号処理回路との電気的な接続を確立する回路基板１００を取り付ける。回路基板１００は、ポリイミドなどからなるシート状の基材の一方の表面に、ニッケル等からなる多数の配線および接続用の電極が形成されてなる。回路基板１００を取り付ける際には、回路基板１００の電極が導電性接触子２の第１接触部２１と接触するように位置決めを行い、導電性接触子ホルダ３と同様の材料からなる固定部材１０１および導電性接触子ホルダ３によって回路基板１００を挟持し、ねじ等の締結手段（図示せず）を用いて固定する。この結果、各導電性接触子２には自身に作用する重力以外の力に起因する荷重（初期荷重）が加わり、各弾性部２３が長手方向に収縮する。

次に、導電性接触子ユニット１と検査対象２００との接触態様について説明する。検査を行う際には、液晶パネル等の検査対象２００を所定の駆動手段（図示せず）によって第２接触部２２の先端Ｑと接触し、所定の位置に達するまで上昇させていく。第２接触部２２の先端Ｑは、上述したように第１接触部２１の先端Ｐからｘ軸方向にΔ₁だけオフセットしているため、検査対象２００と接触した導電性接触子２にはモーメントが発生する。すなわち、導電性接触子２は、弾性部２３が収縮して開口部２５が棒状部材４から離間した後、図５で時計回りに微小角だけ回転する。

上述した回転により、第２接触部２２の先端Ｑは、検査対象２００の表面上を接触状態を持続しながら検査対象２００上を引っ掻いて移動する。このようにして、第２接触部２２の先端が検査対象２００上を移動することにより、検査対象２００の表面に形成された酸化膜やその表面に付着した汚れを除去し、検査対象２００との間で安定した電気的接触を得ることが可能となる。その際、検査対象２００の移動速度（上昇速度）を適切に制御すれば、第２接触部２２の先端が検査対象２００の表面を大きく傷付けることがなく、導電性接触子２にも過度の荷重を加えないで済む。

検査対象２００を第２接触部２２と接触させる際、弾性部２３は荷重による収縮によって弾性変形を生じる。本実施の形態では、直線部２３ａ−ｉ（ｉ＝１,２,・・・,ｎ）の線径ｔ_iと湾曲部２３ｂ−ｊ（ｊ＝１,２,・・・,ｎ＋１）の外径Ｒ_jとを上記の如く設定することにより、検査対象２００を第２接触部２２と接触させて荷重が加わったときの弾性部２３における応力分布が均一となり、特定の箇所に応力が集中するのを緩和することができる。この結果、弾性部２３に加わる最大応力値が低減するため、繰り返し応力に対する導電性接触子２の耐久性を向上させることができる。加えて、荷重を小さくすることによって第２接触部２２の先端部の変形も抑制できるため、この意味でも導電性接触子２の耐久性を向上させることが可能となる。

以上説明した導電性接触子ユニット１は、導電性接触子２の弾性部２３の伸縮方向に沿って延伸した第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂに一部を嵌め込んだ状態で導電性接触子２を保持している。このため、板状をなす導電性接触子２に特有な問題である弾性部２３の収縮時の座屈およびねじれの発生を防止し、それらに起因する弾性部２３のばね特性の劣化を生じさせずに済む。したがって、導電性接触子２に適切な範囲内で一定以上の荷重を加えても座屈やねじれを生じることなく大きなストロークを実現することができ、検査対象２００との間で所望の接触状態を得ることが可能となる。

また、導電性接触子ユニット１においては、第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂによって導電性接触子２を保持することとしたため、導電性接触子２と導電性接触子ホルダ３との間の接触面積を低減して摺動抵抗を減少させることができ、導電性接触子２の伸縮動作をスムーズに行うことが可能となる。

さらに、導電性接触子ユニット１は、第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂの溝幅（ｗ）が導電性接触子２の板厚と同程度の値でよく、互いに隣接する第１ガイド溝３１ａ間および第２ガイド溝３１ｂ間の各間隔は、隣接する導電性接触子２間の絶縁性が十分確保できる値であれば、任意の小さな値としてよい。したがって、複数の導電性接触子２の配列間隔を狭小化することが可能であり、回路基板１００や検査対象２００が有する接続用の電極や端子の配列間隔の狭小化にも十分に対応することができる。

加えて、導電性接触子ユニット１においては、導電性接触子２に棒状部材４を貫通することによって導電性接触子２に初期たわみを与えるとともに抜け止めを行っている。この結果、第２接触部２２の先端Ｑすなわち導電性接触子２の下端が導電性接触子ホルダ３の底面部３ｄから鉛直下方に突出する突出量ｈを小さくすることができる。換言すれば、第２接触部２２を小さくしても、その先端付近の曲がりを防止し、安定して保持することが可能となり、導電性接触子２が下端部付近で第１ガイド溝３１ａおよび／または第２ガイド溝３１ｂから外れてしまうのを抑制することができる。この結果、導電性接触子２の位置精度が高くなり、導電性接触子ユニット１の信頼性および耐久性を向上させることができる。

導電性接触子ユニット１を組み立てる際に導電性接触子２を保持部３１に収容する工程は、第１接触部２１の側を先に保持部３１の内部に挿入し、幅方向の縁端部を第１ガイド溝３１ａおよび第２ガイド溝３１ｂに嵌め込むことによって完了する。したがって、従来の導電性接触子ユニットと比較しても組み立てが容易であり、製造コストを低減するという効果を得ることもできる。

以上説明した本発明の一実施の形態によれば、検査用の信号を出力する回路構造と接触する第１接触部と、長手方向と直交するとともに幅方向と平行な方向に延伸する複数の直線部および隣接する前記直線部同士を接続して円弧状に湾曲する複数の湾曲部を有し、長手方向に伸縮可能な弾性部と、検査対象と接触する先端が前記弾性部の幅方向の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸から遠ざかる方向に突出する第２接触部と、を備え、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側で湾曲する前記湾曲部の外径を前記第２接触部の先端に近いほど小さくし、前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側と反対側で湾曲する前記湾曲部の外径を前記第２接触部の先端に近いほど大きくすることにより、配列間隔の狭小化に対応可能であるとともに耐久性に優れ、検査対象との接触状況を容易に目視可能な導電性接触子および導電性接触子ユニットを提供することができる。

また、本実施の形態によれば、弾性部を構成する複数の直線部の幅と湾曲部の外径とを上記の如く傾斜的に変化するように設定することにより、導電性接触子を検査対象にコンタクトさせて荷重が加わったときの弾性部における応力分布が均一となり、特定の箇所に応力が集中するのを防止し、弾性部に加わる最大応力値を低減させることができる。したがって、繰り返し応力に対する導電性接触子の耐久性を向上させることができる。加えて、荷重を小さくすることによって第２接触部の先端部の変形をも抑制できるため、この意味でも導電性接触子の耐久性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、導電性接触子の検査対象との接触部分（第２接触部）が導電性接触子ホルダよりも幅方向で外側に突出しているため、オペレータは検査の際、導電性接触子ユニットの斜め上方から目視や顕微鏡による観察によって導電性接触子の先端と検査対象との物理的な接触有無を確認しながら検査作業を行うことができ、姿勢を屈めたりして導電性接触子と検査対象との接触状況を観察する必要がなくなる。したがって、検査の作業性、信頼性を一段と向上させることができるとともに、オペレータの負担を軽減することができる。

図６は、本実施の形態の一変形例に係る導電性接触子の構成を示す図である。同図に示す導電性接触子５は、第１接触部５１と、第２接触部５２と、弾性部５３と、第１接続部５４と、開口部５５を有する第２接続部５６と、を備える。第２接触部５２は、第２接続部５６の幅方向の縁端部（および弾性部５３の幅方向の縁端部）よりも弾性部５３の幅方向の中心軸から遠ざかる方向に突出している。また、弾性部５３の幅方向の縁端部は、第１接続部５４の縁端部や第２接続部５６の縁端部よりも弾性部５３の幅方向の中心軸に近づく方向へ退避している。なお、弾性部５３は、導電性接触子２の弾性部２３と同様、直線部５３ａ−ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）と湾曲部５３ｂ−ｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ＋１）を有しＳ字状に蛇行した形状をなしており、直線部５３ａ−ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）の線径ｔ_iならびに湾曲部５３ｂ−ｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ＋１）の外径Ｒ_jおよび線径Ｔ_jは、上述した一実施の形態と同様に設定されている。

図６に示す場合、第２接触部５２が突出している側の第１接続部５４の幅方向の縁端部からの逃げ量はｒ₁である一方、第２接触部５２が突出しているのと反対側の第１接続部５４の幅方向の縁端部からの逃げ量はｒ₂である。換言すれば、弾性部５３の幅（幅方向の長さ）は、第１接続部５４の幅や第２接続部５６の幅よりもｒ₁＋ｒ₂だけ小さい。逃げ量ｒ₁およびｒ₂は、導電性接触子ホルダ３の溝深さの値ｄよりも小さいことが必要である。このような構成を有する導電性接触子５を用いることにより、第１ガイド溝３１ａや第２ガイド溝３１ｂから導電性接触子５を逸脱させることなく確実に保持することができる。なお、逃げ量ｒ₁およびｒ₂は等しくてもよいし、異なっていてもよい。また、このうちの一方の逃げ量が０でもよい。

このように、弾性部５３の少なくとも一部を導電性接触子５本体の中心部の方向へ退避させることにより、導電性接触子５を導電性接触子ホルダ３で収容し検査を行う際、弾性部５３の縁端部が第１ガイド溝３１ａや第２ガイド溝３１ｂの底部に接触することが少なくなり、弾性部２３と各ガイド溝底部との摩擦を低減することができる。その結果、荷重が付加されたときの弾性部５３の引っ掛かりを抑制し、さらに確実な原点復帰能力を具備させることができる。また、導電性接触子ホルダ３との摺動抵抗が小さくなるため、導電性接触子２の検査荷重値のバラツキを少なくして安定化することも可能となる。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上記一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明に係る導電性接触子ユニットは、液晶パネルを検査する以外にも、半導体チップを搭載したパッケージ基板やウェハレベルの検査に用いる高密度導電性接触子ユニットとしても適用可能である。

このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明の一実施の形態に係る導電性接触子ユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る導電性接触子の構成を示す図である。 湾曲部の外径の設定例を説明するための図である。 導電性接触子ホルダの上面部の部分拡大斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る導電性接触子ユニットの内部構成を示す図である。 本発明の一実施の形態の変形例に係る導電性接触子の構成を示す図である。

符号の説明

１ 導電性接触子ユニット
２、５ 導電性接触子
３ 導電性接触子ホルダ
３ａ 上面部
３ｂ、３ｃ 側面部
３ｄ 底面部
４ 棒状部材
２１、５１ 第１接触部
２２、５２ 第２接触部
２３、５３ 弾性部
２３ａ−１、２３ａ−２、・・・、２３ａ−ｎ、５３ａ−ｉ 直線部
２３ｂ−１、２３ｂ−２、・・・、２３ｂ−（ｎ＋１）、５３ｂ−ｊ 湾曲部
２４、５４ 第１接続部
２５、５５ 開口部
２６、５６ 第２接続部
３１ 保持部
３１ａ 第１ガイド溝
３１ｂ 第２ガイド溝
３２ 固着用孔部
１００ 回路基板
１０１ 固定部材
２００ 検査対象
Ｌ₁ 直線（基準直線）
Ｌ₂、Ｌ₃ 直線（第２の直線）
Ｐ、Ｑ 先端
Ｒ_j 外径
ｔ_i、ｔ_k、Ｔ_j、Ｔ_k 線径
Δ₁ オフセット量
δ₁、ｈ 突出量

Claims (10)

1. 板状をなし、検査用の信号を出力する回路構造と検査対象とを電気的に接続する導電性接触子であって、
   当該導電性接触子の長手方向の端部に位置し、前記回路構造と接触する第１接触部と、
   前記長手方向と直交するとともに当該導電性接触子の幅方向と平行な方向に延伸する複数の直線部および隣接する前記直線部同士を接続して円弧状に湾曲する複数の湾曲部を有し、前記長手方向の中間部に位置し、前記長手方向に伸縮可能な弾性部と、
   前記長手方向の前記第１接触部とは異なる端部に位置し、前記検査対象と接触する先端が前記弾性部の幅方向の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸から遠ざかる方向に突出する第２接触部と、
   を備え、
   前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側で湾曲する前記湾曲部の外縁がなす円弧を含む円の直径である前記湾曲部の外径は、前記第２接触部の先端に近いほど小さく、
   前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側と反対側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記第２接触部の先端に近いほど大きいことを特徴とする導電性接触子。
2. 前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記第１および第２接触部の先端同士を結ぶ直線を基準直線とし、この基準直線を用いて各湾曲部に対して定められる第１基準量に応じて線形に変化し、
   前記複数の湾曲部のうち前記第２接触部が突出している側と反対側で湾曲する前記湾曲部の外径は、前記基準直線を用いて各湾曲部に対して定められる第２基準量に応じて線形に変化することを特徴とする請求項１記載の導電性接触子。
3. 前記直線部の線径は、前記第１接触部の先端から遠いほど大きいことを特徴とする請求項１または２記載の導電性接触子。
4. 前記直線部の線径は、前記第１接触部の先端または前記第２接触部の先端から前記直線部の中心までの距離に応じて線形に変化することを特徴とする請求項３記載の導電性接触子。
5. 前記第１接触部および前記弾性部を接続する第１接続部と、
   前記弾性部および前記第２接触部を接続し、当該導電性接触子の板厚方向に貫通する開口部が形成された第２接続部と、
   をさらに備え、
   前記第１接続部、前記第２接続部、および前記弾性部がそれぞれ有する前記幅方向の長さが互いに等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の導電性接触子。
6. 前記第１接触部および前記弾性部を接続する第１接続部と、
   前記弾性部および前記第２接触部を接続し、当該導電性接触子の板厚方向に貫通する開口部が形成された第２接続部と、
   をさらに備え、
   前記弾性部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側と反対側の縁端部が、前記第１および第２接続部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側と反対側の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸に近づく方向へ退避していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の導電性接触子。
7. 前記弾性部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側の縁端部が、前記第１および第２接続部の幅方向の縁端部であって前記第２接触部が突出している側の縁端部よりも前記弾性部の幅方向の中心軸に近づく方向へ退避していることを特徴とする請求項６記載の導電性接触子。
8. 請求項１〜４のいずれか一項に記載した複数の導電性接触子と、
   前記導電性接触子の長手方向の一方の縁端部であって前記第２接触部が突出している側の縁端部を嵌合保持する複数の第１ガイド溝、および前記複数の第１ガイド溝とそれぞれ対向して位置し、対向する前記第１ガイド溝に嵌め込まれた前記導電性接触子の他方の縁端部を嵌合保持する複数の第２ガイド溝を有する導電性接触子ホルダと、
   前記導電性接触子ホルダに固着された棒状部材と、
   を備え、
   前記導電性接触子は、
   前記第１接触部および前記弾性部を接続する第１接続部と、
   前記弾性部および前記第２接触部を接続し、当該導電性接触子の板厚方向に貫通する開口部が形成された第２接続部と、
   をさらに有し、
   前記棒状部材は、
   前記複数の導電性接触子の各々が有する前記第２接続部に形成された前記開口部を貫通することを特徴とする導電性接触子ユニット。
9. 前記棒状部材の長手方向に垂直な断面積は、前記導電性接触子に形成された前記開口部の面積よりも小さいことを特徴とする請求項８記載の導電性接触子ユニット。
10. 前記第２接触部の先端は、前記導電性接触子ホルダの外側面であって内側に前記第１ガイド溝が形成された部分の外側面よりも当該外側面の法線方向に突出していることを特徴とする請求項８または９記載の導電性接触子ユニット。

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