JP5095604B2

JP5095604B2 - 導電性接触子ユニット

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Publication number: JP5095604B2
Application number: JP2008502848A
Authority: JP
Inventors: 潤冨永; 浩嗣石川; 泰一力丸
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: US20090026050A1; KR101013170B1; US7955122B2; CN101395481A; JPWO2007100059A1; TWI341922B; TW200804823A; CN101395481B; KR20080100227A; WO2007100059A1

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端子に対応して複数の導電性接触子（プローブ）を配設し、導電性接触子を接続端子に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。かかる導電性接触子ユニットは、複数の導電性接触子と、導電性接触子を保持する導電性接触子ホルダとを少なくとも備えた構造を有する。このような導電性接触子ユニットにおいては、検査対象たる半導体集積回路等の微細化傾向に伴う接続端子の配列間隔の狭小化に対応可能とするために、複数の導電性接触子の配列間隔を狭小化するさまざまな技術が提案されている。

例えば、配列間隔の狭小化を実現する導電性接触子として、検査対象等と接触する接触部およびその接触部に対して弾発付勢する弾性部を板状の導電性部材によって一体的に形成した構造が提案されている。この技術では、板状の導電性接触子を板厚方向に配列することによって狭い領域に多数の導電性接触子を配置することが理論上可能となり、検査対象に備わる接続端子の配列間隔の狭小化に対応した導電性接触子を実現することが可能である（例えば、特許文献１および２参照）。

特開２００１−３４３３９７号公報特開平１０−１３２８５３号公報

導電性接触子ホルダにガイドを設け、そのガイドの間に導電性接触子を挿入する構成とする導電性接触子ユニットの場合、導電性接触子とガイドの間にクリアランスがある。このため、導電性接触子がガイドに接触しながら荷重を発生する場合、各導電性接触子とガイドとの接触位置が揃わず、摩擦力にばらつきが生じ、検査対象に対して安定した検査信号を供給できなくなる恐れがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、導電性接触子とガイドとの間に生じる摩擦力のばらつきを低減し、検査信号を安定的に供給することができる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、本発明に係る導電性接触子ユニットは、回路構造との間で電気信号の入出力をそれぞれ行う複数の導電性接触子を収容し、異なる回路構造間を電気的に接続する導電性接触子ユニットであって、前記導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、前記異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、複数の前記導電性接触子を整列させる整列手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記整列手段で整列した複数の前記導電性接触子は、前記第１および第２のガイド溝のいずれか一方に幅方向の縁端部が当接することを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記整列手段で整列した複数の前記導電性接触子は、前記第１および第２のガイド溝に幅方向の縁端部が当接しないことを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記導電性接触子は磁性材料を含み、前記整列手段は、前記導電性接触子の側面に貼付された磁石を有することを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記磁石は電磁石であることを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記導電性接触子は磁性材料を含み、前記整列手段は、前記第１および第２のガイド溝を保持する保持部と、前記保持部に埋め込まれ、前記導電性接触子ホルダとともに磁気回路を構成する磁石とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記導電性接触子ホルダには、前記第１および第２のガイド溝の一方のガイド溝の底面から当該導電性接触子ホルダの外部に連通する孔部が形成されており、前記整列手段は、前記孔部を介して前記導電性接触子ホルダ内部の空気を吸引する吸引部を有することを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記第１接続部および／または前記第２接続部は、厚さ方向に貫通する開口部を有し、前記整列手段は、前記導電性接触子ホルダに収容された前記導電性接触子の前記開口部を貫通し、前記導電性接触子ホルダに対して複数の前記導電性接触子を一括して移動させる棒状部材を有することを特徴とする。

また、本発明に係る導電性接触子ユニットは、上記発明において、前記第２接触部の少なくとも一部は、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。

本発明に係る導電性接触子ユニットによれば、導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、複数の前記導電性接触子を整列させる整列手段と、を備えたことにより、導電性接触子とガイドとの間に生じる摩擦力のばらつきを低減し、検査信号を安定的に供給することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１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。図２は、導電性接触子の構成を示す図である。図３は、導電性接触子ホルダの上面部の部分拡大斜視図である。図４は、図１の矢視Ａ方向の矢視図である。図５は、本発明の実施の形態１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。図６は、導電性接触子ホルダの上方に、検査用回路に接続される回路基板を取り付けた状態を示す部分拡大図である。図７−１は、本発明の実施の形態１に係る導電性接触子ユニットに対して検査対象を接触させた直後の状態を示す図である。図７−２は、本発明の実施の形態１に係る導電性接触子ユニットに対して検査対象を検査時の位置まで上昇させたときの状態を示す図である。図８は、本発明の実施の形態１に係る導電性接触子ユニットに収容された導電性接触子のたわみ−荷重特性を示す図である。図９は、磁石を用いない場合の導電性接触子ユニットに収容された導電性接触子のたわみ−荷重特性を示す図である。図１０は、磁石を用いない場合の導電性接触子ユニットの構成を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態１の一変形例に係る導電性接触子ユニットに収容された導電性接触子のたわみ−荷重特性を示す図である。図１２は、本発明の実施の形態２に係る導電性接触子ユニットの構成を示す上面図である。図１３は、本発明の実施の形態３に係る導電性接触子ユニットの構成を示す上面図である。図１４は、本発明の実施の形態４に係る導電性接触子ユニットの構成を示す側面図である。図１５は、図１４の矢視Ｃ方向の矢視図である。図１６−１は、本発明の実施の形態４の一変形例に係る導電性接触子ユニットに対して検査対象を接触させた直後の状態を示す図である。図１６−２は、本発明の実施の形態４の一変形例に係る導電性接触子ユニットに対して検査対象を検査時の位置まで上昇させたときの状態を示す図である。

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り、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１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、各々が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、導電性接触子ホルダ３の側面部３ｃに貼付された平板状の磁石５とを備える。

図２は、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」、これら長手方向と幅方向とに直交する方向を「導電性接触子２の板厚（厚さ）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、異なる回路構造間の電気的な接続を確立するものであり、所定の回路構造（具体的には検査信号が供給されるフレキシブル基板）と物理的に接触する第１接触部２１と、第１接触部２１とは別の回路構造（具体的には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、長手方向に伸縮自在な弾性部２３と、弾性部２３と同じ幅および厚さを有し、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、弾性部２３と同じ幅および厚さを有し、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２６が形成された第２接続部２５と、を備える。第２接触部２２は、第２接続部２５の幅方向の縁端部よりも当該幅方向に突出している。

導電性接触子２は、導電性を有するとともに磁性を有するニッケル（Ｎｉ）系の薄箔をエッチング加工することによって形成される。なお、導電性接触子２の表面の一部または全部に絶縁層等の非磁性膜を形成してもよい。また、第１接続部２４および第２接続部２５が、弾性部２３と異なる幅および／または厚さを有していてもよい。

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、中空略直方体状をなす保持部３１と、保持部３１の中空部に互いに対向して取り付けられて複数の導電性接触子をガイドする第１ガイド部材３２および第２ガイド部材３３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３４とを有する。

図３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３に示すように、第１ガイド部材３２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を摺動自在に嵌合保持する直線状のガイド溝３２１（第１のガイド溝）が複数形成され、第２ガイド部材３３には、第１ガイド部材３２のガイド溝３２１と対向して位置し、ガイド溝３２１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摺動自在に嵌合保持する直線状のガイド溝３３１（第２のガイド溝）が複数形成されている。対をなすガイド溝３２１およびガイド溝３３１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、ガイド溝３２１およびガイド溝３３１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。

ガイド溝３２１およびガイド溝３３１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。このうち溝深さは、導電性接触子２が外れることなく確実に保持できる値を有していればよく、この意味では、ガイド溝３２１の溝深さとガイド溝３３１の溝深さとが異なっていても構わない。

各ガイド溝の溝幅（ｗ）は、導電性接触子２の板厚より若干大きい。また、対向するガイド溝３２１および３３１の溝底部同士の距離は、導電性接触子２の幅よりも若干大きい。このように導電性接触子２と導電性接触子ホルダ３との間にはクリアランスがあるため、導電性接触子２はガイド内で拘束されずに運動可能な自由度を有している。

図４は、図１の矢視Ａ方向の上面図である。また、図５は、図４のＢ−Ｂ線部分断面図である。本実施の形態１において、導電性接触子２は磁性材料を用いて形成されているため、磁石５の影響により、第１ガイド部材３２のガイド溝３２１底部に当接した状態で略一様に整列している。この意味で、磁石５は、導電性接触子ホルダ３に収容された複数の導電性接触子２を整列させる整列手段としての機能を有する。

引き続き、導電性接触子ホルダ３の構成を説明する。第１ガイド部材３２および第２ガイド部材３３は、図５のｚ軸方向（溝幅方向および溝深さ方向と直交する方向）に沿って互いに平行に延伸した構造を有する。ガイド溝３２１が図５のｚ軸方向に延伸する長さは、ガイド溝３３１が同じｚ軸方向に延伸する長さよりも短く、ガイド溝３３１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、ガイド溝３２１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において、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の先端は、導電性接触子ホルダ３の側面部３ｃよりもｘ軸方向に所定量突出している（突出量をδ₁とする）。突出量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。

上記の如く第２接触部２２を導電性接触子ホルダ３の側面部３ｃよりも幅方向に突出させることにより、オペレータは、実際の検査の際、導電性接触子ユニットの上方からの目視や顕微鏡による観察を容易に行い、導電性接触子の先端と検査対象の物理的な接触を確認しながら検査作業を行うことができる。この結果、オペレータは、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。

なお、第２接触部２２の先端は、底面部３ｄからｚ軸負の方向に所定量突出する（突出量をｈとする）とともに、第２接触部２２は弾性部２３や第１接続部２４の長手方向に平行な対称軸Ｏから所定距離オフセットした位置（オフセット量をΔ₁とする）に形成されている。ここでの突出量ｈやオフセット量Δ₁も、突出量δ₁と同様に、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のうち、少なくとも導電性接触子２と直接接触する第１ガイド部材３２および第２ガイド部材３３は、短絡の発生を防止するため、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ガイド溝３２１およびガイド溝３３１を形成すればよい。他にも、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ガイド溝３２１およびガイド溝３３１を形成してもよい。

なお、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（絶縁性の有無は問わない）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（ガイド溝３２１やガイド溝３３１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。さらに、第１ガイド部材３２や第２ガイド部材３３と同様の絶縁性材料を用いることによって保持部３１を構成してもよい。

棒状部材４の両端部は、複数の導電性接触子２を第１ガイド部材３２および第２ガイド部材３３に収容し、各導電性接触子２の開口部２６を貫通した後、固着用孔部３４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２６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、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２６の面積よりも小さい。このような断面形状とすることにより、導電性接触子２に対して固着用孔部３４を形成する際の加工を容易にすることができる。また、前述した断面形状とすることにより、導電性接触子２に荷重を加えた際の導電性接触子２の動きを円滑にするとともに、導電性接触子２に所定の荷重を加えたときの棒状部材４における支持安定性を確保することも可能となる。さらに、導電性接触子２に検査対象を接触させたとき、開口部２６が棒状部材４から離間し、棒状部材４に対して自由に移動できるようになる。この結果、後述するように導電性接触子２が微小な回転を生じ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３４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棒状部材４も絶縁性材料から形成される。この棒状部材４は、多数の導電性接触子２の開口部２６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いセラミックスなどの絶縁性材料が特に好ましい。

磁石５は、磁性材料から成る導電性接触子２を磁束が通過するように側面部３ｃに貼付される。磁石５の磁力の大きさは、導電性接触子２のばらつきの程度が所望する範囲よりも小さくなり、かつ導電性接触子２が磁石５からの磁気力によって移動した後、ガイド溝３２１との間に過度の摩擦力が働かない程度の磁気力を作用することができるものであればよい。このような磁石５として希土類ネオジム系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系）磁石が好適であるが、これに限定されるわけではない。例えば、外気温が８０度を超えるような高温環境下では、サマリウム・コバルト系（Ｓｍ−Ｃｏ系）磁石がより好ましい。また、コストを抑える意味ではフェライト磁石が好適である。

図６は、導電性接触子ホルダ３の上方に、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を取り付けた状態を示す部分拡大図であり、比較のため、図５に示す導電性接触子２の位置を１点鎖線によって図示している。図６に示す回路基板２０１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たものである。図６では、フレキシブル基板等の回路基板２０１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２０２および導電性接触子ホルダ３によって回路基板２０１を挟持して固定した状態を図示している。回路基板２０１を導電性接触子ユニット１に固定する際には、導電性接触子ホルダ３と固定部材２０２とをねじ等によって締結すればよい（図示せず）。このようにして、図５に示す状態から図６に示す状態に遷移すると、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。

回路基板２０１の他端は、上述したように信号処理回路（図示せず）に接続されており、第２接触部２２に接触する検査対象との間で電気信号の送受信を行う。なお、図６では導電性接触子２に回路基板２０１を接触させているが、この代わりとして、信号出力回路の接続用端子を導電性接触子２に対して直接接触させるような構成とすることも可能である。

従来の導電性接触子ユニットでは、導電性接触子に初期荷重を付与するために平板状の蓋部材を用いていたが、かかる蓋部材を用いると、その蓋部材の厚み分だけ導電性接触子の先端の接触部の突起量を増加させる必要があった、このため、荷重が加わったときに不安定となる部分の占める割合が大きくなり、先端付近が曲がり易くなるという問題があった。本実施の形態１に係る導電性接触子ユニット１では、蓋部材を用いないため、前述した問題が生じる恐れがなく、第１接触部２１を従来よりも顕著に小さく形成することができる。

次に、導電性接触子ユニット１と検査対象との接触態様について説明する。図７−１は、検査対象２０３が導電性接触子２の第２接触部２２に接触した直後の導電性接触子２の下端部近傍の状態を示す図である。また、図７−２は、検査対象２０３を検査時の位置まで上昇させたときの導電性接触子２の下端部近傍の状態を示す図である。図７−２においては、比較のために接触直後の導電性接触子２の位置を１点鎖線によって図示している。

第２接触部２２の先端は、図５を参照して説明したように、弾性部２３や第１接続部２４の長手方向の対称軸（中心軸）ＯからΔ₁だけオフセットされている。このため、検査対象２０３に接触した第２接触部２２の先端部に作用する荷重の作用線が導電性接触子２の重心を通過しないため、導電性接触子２にはモーメントが発生する。この結果、図７−１に示す状態から図７−２に示す状態に遷移する間、導電性接触子２は、弾性部２３が収縮するとともに開口部２６が棒状部材４から離間し、前述したモーメントによって微小に回転する。この回転は、弾性部２３の幅方向の縁端部とガイド溝３２１およびガイド溝３３１の間に微小な隙間が存在していることによって生じうる。

上述した回転により、第２接触部２２は図７−２で時計回りに微小角だけ回転し、接触状態を持続しながら検査対象２０３の表面上を移動する。より具体的には、第２接触部２２の先端は、初期接触点Ｐ₁から最終接触点Ｐ₂まで検査対象２０３上を引っ掻いて滑りながらｘ軸方向にｘ₁（＞０）だけ移動する。このようにして、第２接触部２２の先端が検査対象２０３上を移動することにより、検査対象２０３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２０３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２０３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２０３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ずに済むためより好ましい。

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ガイド溝３２１およびガイド溝３３１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、板状の導電性接触子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２０３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ガイド部材３２のガイド溝３２１および第２ガイド部材３３のガイド溝３３１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、ガイド溝３２１およびガイド溝３３１の溝幅（ｗ）が導電性接触子２の板厚と同程度の値でよく、互いに隣接するガイド溝３２１間およびガイド溝３３１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、接触対象の回路構造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、抜け止めをしている。この結果、第２接触部２２の先端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を小さくすることができ、導電性接触子２の先端の曲がりを防止し、安定して保持することが可能となり、導電性接触子２が下端部付近でガイド溝３２１および／またはガイド溝３３１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の先端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。

図８は、導電性接触子ユニット１に収容された導電性接触子２のたわみと荷重との間の関係（たわみ−荷重特性）を例示する図である。また、図９は、磁石５を有しない導電性接触子ユニット５１（磁石５を除く構成は同じとする）における導電性接触子２のたわみ−荷重特性を例示する図である。磁石５を有しない導電性接触子ユニット５１では、図１０に示すように、導電性接触子２がばらつきを有しながら導電性接触子ホルダ３に収容されている。

図８に示す特性曲線Ｌ₁と図９に示す特性曲線Ｌ₂とを比較した場合、磁石５を導電性接触子ホルダ３に貼付することによって導電性接触子２を圧縮時と伸長時の特性差（ヒステリシス）は大きくなるが、たわみと荷重との間の線形性は向上する。また、同一の導電性接触子ホルダに収容保持される個々の導電性接触子２の発生荷重のばらつきは小さくなっている。ここで、圧縮時の導電性接触子２に加わる荷重値の最大値と最小値との差をＤ₁、伸長時の導電性接触子２に加わる荷重値の最大値と最小値との差をＤ₂として、ばらつきを（Ｄ₁＋Ｄ₂）／２と定義したとき、磁石５を貼付した場合のばらつきの値は、磁石５を貼付しない場合のばらつきの値の４０％程度となる。この結果、検査基板に対して検査信号を安定して供給できるようになる。なお、ここでは、荷重値として所定のたわみ量を有する場合の荷重値を用い、ばらつきを求める際の導電性接触子２の個数は同じとして二つの場合（磁石５の貼付の有無）を比較している。

このように、本実施の形態１に係る導電性接触子ユニット１によれば、導電性接触子２で発生する荷重値のばらつきが従来よりも小さくなるため、検査対象２０３に対して安定した検査信号を供給することが可能となる。かかる効果は、検査対象２０３が狭ピッチ化すればするほど大きくなる。

なお、磁石５を側面部３ｃに貼付する代わりに、側面部３ｂに貼付してもよい。図１１は、この場合の導電性接触子２のたわみ−荷重特性を例示する図である。同図に示す特性曲線Ｌ₃も、図９に示す特性曲線Ｌ₂より線形性が向上している。また、この場合には、個々の導電性接触子２の発生荷重のばらつきは、上述した場合と同じ条件下で比較した場合、従来例の６０％程度となる。側面部３ｃに貼付した場合よりもばらつきの減少が少ないのは、導電性接触子ホルダ３の形状によるものである。すなわち、導電性接触子ホルダ３の場合、側面部３ｃに磁石５を貼付した方が、整列手段としての機能をより発揮しやすい構成になっている。

ところで、例えば、側面部３ｃに磁石５を設置すると、第２接触部２２の先端と検査対象２０３との接触状況を目視するのが困難になってしまう場合もある。このように、側面部３ｃには磁石５を貼付することによって導電性接触子ホルダ３の形状に起因する何らかの不都合を生じる可能性がある場合には、側面部３ｂに磁石を貼付することによって所望の整列効果を担保するようにすればよい。この意味で、整列手段としての磁石５の貼付位置は、導電性接触子２を磁束が通過して整列手段としての機能を果たすことが可能な位置であればよく、導電性接触子２および／または導電性接触子ホルダ３の形状等に依存して適宜変更すればよい。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、複数の前記導電性接触子を整列させる整列手段と、を備えたことにより、導電性接触子とガイドとの間に生じる摩擦力のばらつきを低減し、検査信号を安定的に供給することが可能となる。

なお、整列手段として磁石を用いる代わりに、コイル等を用いて構成される電磁石を用いてもよい。この場合には、上記同様の効果に加えて、必要に応じて磁束をコントロールすることが可能となる。したがって、検査終了時に回路のスイッチをＯＦＦすることによって導電性接触子２が伸長するときの摩擦抵抗を下げることができ、各導電性接触子のばらつきをさらに低減することができるとともに、圧縮前の位置に復帰する再現性が一段と向上する。

（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２に係る導電性接触子ユニットの構成を示す上面図である。同図に示す導電性接触子ユニット６は、複数の導電性接触子２と、導電性接触子ホルダ７とを備える。導電性接触子ホルダ７は、中空略直方体状をなす保持部７１と、保持部７１の中空部に互いに対向して取り付けられて複数の導電性接触子２をガイドする第１ガイド部材３２（ガイド溝３２１を有する）および第２ガイド部材３３（ガイド溝３３１を有する）と、保持部７１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（図示せず）とを有する。

保持部７１は磁性材料（ヨーク）から成る。この保持部７１の側面には、棒状をなす二つの磁石７２が図１２でｙ軸方向の両側面に埋め込まれており、これらの磁石７２と保持部７１とで磁気回路を構成している。この磁気回路によって、導電性接触子２は上記実施の形態１と同様に整列される。したがって、保持部７１と磁石７２とが整列手段をなしている。

導電性接触子ホルダ７は、第１ガイド部材３２および第２ガイド部材３３のｘ軸方向に平行な側面と保持部７１との間に隙間を有している。この隙間は、保持部７１および二つの磁石７２によって構成される磁気回路の磁束が各導電性接触子２を通過するように設けられたものである。隙間部分のｘ軸方向の長さは、第１ガイド部材３２と第２ガイド部材３３とが対向する部分の保持部７１の中空部のｘ軸方向の幅よりも長い。また、隙間部分のｘ軸方向の両端部は、第１ガイド部材３２と第２ガイド部材３３とが対向する部分の保持部７１の中空部のｘ軸方向の両端部よりも＋ｘ方向または−ｘ方向へ突出している。このような隙間部分の形状は、保持部７１や磁石７２の形状、素材等に応じて適宜定められる。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施の形態２によれば、整列手段の一部をなす磁石を設置する位置の自由度が増すという利点を有する。

（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３に係る導電性接触子ユニットの構成を示す上面図である。同図に示す導電性接触子ユニット８は、保持部８１と第１ガイド部材８２の各ガイド溝８２１とを貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に細管状の流路８４を挿通する。各ガイド溝８２１に連通する流路８４は、互いに繋がって一つの大流路８５となり、ホース等から成る連結部８６を介してバキュームポンプ等を含む吸引部８７に接続されている。吸引部８７は、負圧を印加することによって空気を吸引する機能を有する。この吸引を行うことにより、導電性接触子２は第２ガイド部材８３のガイド溝８３１側から第１ガイド部材８２のガイド溝８２１側へと引き寄せられ、図１３に示すように一様に揃った状態となる。この意味で、吸引部８７は、導電性接触子２を整列させる整列手段としての機能を有する。

なお、本実施の形態３では、整列手段として磁石を適用しないので、導電性接触子２が磁性材料を含む素材から形成される必要はない。

以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図１４は、本発明の実施の形態４に係る導電性接触子ユニットの構成を示す側面図である。また、図１５は、図１４の矢視Ｃ方向の上面図である。これらの図に示す導電性接触子ユニット９は、導電性接触子２および導電性接触子ホルダ１０を貫通する棒状部材１１が、導電性接触子ホルダ１０の保持部１０１に対して微小な距離だけ動くことができる。これは、保持部１０１に形成される固着用孔部１０２の図１４におけるｘ軸方向の径を、棒状部材１１のｘ軸方向の径よりも若干大きくすることによって実現される。なお、図１５において実施の形態１と同様の符号を付した構成要素は、実施の形態１と同様の構造を有する。

本実施の形態４においては、棒状部材１１を第１ガイド部材３２の方向へ押し付けるように移動することによって複数の導電性接触子２が整列される。この意味で、棒状部材１１か導電性接触子２の整列手段としての機能を果たす。

導電性接触子２を整列させた後の棒状部材１１については、例えばねじ等の適当な位置固定手段を用いることによって保持部１０１に対する位置を固定するようにすればよい。また、第２接続部２５に加えて第１接続部２４にも開口部を形成し、この開口部を貫通するような棒状部材をさらに設けることにより、導電性接触子２を長手方向（図１５のｚ軸方向）の上下２箇所の棒状部材によって整列させるような構成としてもよい。

なお、本実施の形態４では、整列手段として磁石を適用しないので、導電性接触子２が磁性材料を含む素材から形成される必要はない。

以上説明した本発明の実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

図１６−１および１６−２は、本実施の形態４の一変形例に係る導電性接触子ユニット要部の構成を示す図である。このうち、図１６−１は、検査対象２０３が導電性接触子２の第２接触部２２に接触した直後の導電性接触子２の下端部近傍の状態を示す図である。また、図１６−２は、検査対象２０３を検査時の位置まで上昇させたときの導電性接触子２の下端部近傍の状態を示す図である。

これらの図に示す場合、棒状部材１２の幅方向の寸法は、導電性接触子２の開口部２６の幅方向の寸法よりもわずかに小さい。これにより、検査対象２０３を検査時の位置まで上昇させたとき（図１６−２）、導電性接触子２が回転して開口部２６の長手方向部分と当接する一方、ガイド溝３２１および３３１とは当接しない状態で整列される。したがって、本変形例においては、棒状部材１２を第１ガイド部材３２の方向に押し付けるように移動する必要はない。

（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜４を詳述してきたが、本発明はそれら４つの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、導電性接触子の第２接触部の形状は、その導電性接触子の材質、その導電性接触子を収容保持する導電性接触子ホルダの形状、その導電性接触子ホルダに加えるべき荷重、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、本発明に係る技術的特徴を備えていれば、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。

また、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プローブユニットの検査にも適用可能である。

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。

以上のように、本発明に係る導電性接触子ユニットは、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に好適である。

１、６、８、９、５１導電性接触子ユニット
２導電性接触子
３、７、１０導電性接触子ホルダ
３ａ上面部
３ｂ、３ｃ側面部
３ｄ底面部
４、１１、１２棒状部材
５、７２磁石
２１第１接触部
２２第２接触部
２３弾性部
２４第１接続部
２５第２接続部
２６開口部
３１、７１、８１、１０１保持部
３２、８２第１ガイド部材
３３、８３第２ガイド部材
３４、１０２固着用孔部
８４流路
８５大流路
８６連結部
８７吸引部
３２１、３３１、８２１、８３１ガイド溝
２０１回路基板
２０２固定部材
２０３検査対象
Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃ 特性曲線
Ｐ₁ 初期接触点
Ｐ₂ 最終接触点
Δ₁ オフセット量
δ₁、ｈ突出量

Claims

回路構造との間で電気信号の入出力をそれぞれ行う複数の導電性接触子を収容し、異なる回路構造間を電気的に接続する導電性接触子ユニットであって、
前記導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、
前記異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、
複数の前記導電性接触子を整列させる整列手段と、
を備え、
前記導電性接触子は磁性材料を含み、
前記整列手段は、前記導電性接触子ホルダの側面に貼付された磁石を有することを特徴とする導電性接触子ユニット。
回路構造との間で電気信号の入出力をそれぞれ行う複数の導電性接触子を収容し、異なる回路構造間を電気的に接続する導電性接触子ユニットであって、
前記導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、
前記異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、
磁石と、
を備え、
前記導電性接触子は磁性材料を含み、
前記導電性接触子ホルダは、前記第１および第２ガイド溝がそれぞれ形成された第１および第２ガイド部材と、中空略直方体形状をなす磁性材料からなり、前記第１および第２ガイド部材を保持するとともに前記磁石が埋め込まれる保持部と、を有し、
前記保持部および前記磁石が構成する磁気回路によって前記複数の前記導電性接触子を整列させることを特徴とする導電性接触子ユニット。
前記磁石は電磁石である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ユニット。
回路構造との間で電気信号の入出力をそれぞれ行う複数の導電性接触子を収容し、異なる回路構造間を電気的に接続する導電性接触子ユニットであって、
前記導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、
前記異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、
複数の前記導電性接触子を整列させる整列手段と、
を備え、
前記導電性接触子ホルダには、前記第１および第２のガイド溝の一方のガイド溝の底面から当該導電性接触子ホルダの外部に連通する孔部が形成されており、
前記整列手段は、前記孔部を介して前記導電性接触子ホルダ内部の空気を吸引する吸引部を有することを特徴とする導電性接触子ユニット。
回路構造との間で電気信号の入出力をそれぞれ行う複数の導電性接触子を収容し、異なる回路構造間を電気的に接続する導電性接触子ユニットであって、
前記導電性接触子の幅方向の一方の縁端部を摺動自在に嵌合保持する第１のガイド溝、および前記第１のガイド溝と対向して位置し、前記第１の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摺動自在に嵌合保持する第２のガイド溝をそれぞれ複数個有する導電性接触子ホルダと、
前記異なる回路構造のいずれかと物理的に接触する第１接触部、前記第１接触部とは別の回路構造と物理的に接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続する第２接続部を有し、板状をなす複数の前記導電性接触子と、
複数の前記導電性接触子を整列させる整列手段と、
を備え、
前記第１接続部および／または前記第２接続部は、厚さ方向に貫通する開口部を有し、
前記整列手段は、前記導電性接触子ホルダおよび該導電性接触子ホルダに収容された前記導電性接触子の前記開口部を貫通し、貫通した状態で、前記導電性接触子ホルダに対して複数の前記導電性接触子を一括して移動させる棒状部材を有することを特徴とする導電性接触子ユニット。
前記第２接触部の少なくとも一部は、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１〜５のいずれか一項記載の導電性接触子ユニット。