JP5433486B2 - Contact probe - Google Patents
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Description
本発明は、プローブタイプのコンタクト(ここでは「コンタクトプローブ」と呼ぶ)、そのコンタクトプローブを有する電気接続部材、およびそのコンタクトプローブの製造方法に関する。 The present invention relates to a probe-type contact (referred to herein as a “contact probe”), an electrical connection member having the contact probe, and a method for manufacturing the contact probe.
この種の電気接続部材における昨今の狭ピッチ化の流れにしたがい、コンタクトプローブの細径化が進んでいる。また、コンタクトプロ−ブの先端形状は、ニードル型、フラット型、半球型と多様化しており、接続対象物の電極に対する安定接触実現に向けて工夫されている。 In accordance with the recent trend of narrowing the pitch in this type of electrical connection member, the diameter of the contact probe has been reduced. Further, the tip shape of the contact probe is diversified into a needle type, a flat type, and a hemispherical type, and is devised for realizing a stable contact with the electrode of the connection object.
従来、ICパッケージの各種テストに使用されるコネクタ装置として、プローブタイプのコンタクトを有するものが知られている(特許文献1参照)。そのコンタクトを、図13を用いてここで簡単に説明する。 Conventionally, as a connector device used for various tests of an IC package, one having a probe type contact is known (see Patent Document 1). The contact will be briefly described here with reference to FIG.
図13において、コンタクト301は、中空の筒状本体302と、筒状本体302の両端部に滑動可能に挿着された一対の可動プランジャー303,304と、可動プランジャー303,304間に押圧するように配置されたばね部材305とを有し、ばね部材305が可動プランジャー303,304の端部に作用して可動プランジャー303,304に荷重を作用させる。可動プランジャー303,304の先端には接点となる突起部を形成している。ばね部材305としてはコイルスプリングを用いている。
In FIG. 13, the
しかし、コンタクトプローブの細径化に伴い、使用しているコイルスプリングも小径化されるため、大きな反力を得ることが難しくなっている。そのため、コンタクトプロ−ブの先端形状がニードル型、フラット型、半球型のいずれの形状であっても、ミクロ的には点接触になることが避けられず、したがって接続抵抗の低減が困難である。また、プローブの位置や姿勢によって接触状態が時々刻々変動するため、不確実性が高まり、安定性に欠ける。 However, as the diameter of the contact probe is reduced, the coil spring used is also reduced in diameter, making it difficult to obtain a large reaction force. Therefore, even if the tip shape of the contact probe is any of a needle shape, a flat shape, and a hemispherical shape, it is inevitable that it becomes a point contact microscopically, and therefore it is difficult to reduce the connection resistance. . In addition, since the contact state varies from moment to moment depending on the position and posture of the probe, uncertainty increases and stability is lacking.
上述したように、電気接続部材のコンタクトプローブを細径化、狭ピッチ化すると、先端の接点部が低荷重の点接触になり、接触安定性に欠けるという問題が生じる。 As described above, when the diameter of the contact probe of the electrical connection member is reduced and the pitch is reduced, there is a problem that the contact portion at the tip becomes a point contact with a low load and lacks in contact stability.
それ故に本発明の課題は、細径化による低荷重接触であっても安定した接触が得られるコンタクトプローブ、そのコンタクトプローブを有する電気接続部材、およびそのコンタクトプローブの製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a contact probe capable of obtaining a stable contact even with a low load contact due to a reduction in diameter, an electrical connection member having the contact probe, and a method of manufacturing the contact probe. .
本発明の一態様によれば、スプリングによりプランジャを付勢して該プランジャの先端の接点部を接続対象物の電極に押圧接触させるコンタクトプローブであって、前記プランジャは先端部に弾性体を介して配設固定したフレキシブル配線を有し、該フレキシブル配線の表面の薄膜導体を前記接点部とし、筒状のバレルを有し、該バレルに前記プランジャが先端部を突出させた状態で軸方向に摺動可能に収容保持されており、前記バレル内に収容されたスプリングにより前記プランジャを突出方向にバネ付勢しており、前記プランジャを1対有し、該1対のプランジャは前記バレルの両端にそれぞれ収容保持されており、前記スプリングは前記1対のプランジャ間に配置されているコンタクトプローブにおいて、前記プランジャは先端部に設けた圧入穴に圧入保持されたボタンを有し、該ボタンの先端面に前記弾性体を介して前記フレキシブル配線が配設固定されており、更に前記フレキシブル配線は前記ボタンの前記圧入部分にまで延び、前記圧入穴との間に挟み込まれて固定されていることを特徴とするコンタクトプローブが得られる。 According to one aspect of the present invention, there is provided a contact probe which urges the plunger by a spring contact presses the contact portion of the tip of the plunger in the electrode of the connection object, wherein the plunger through the elastic member at the tip portion The flexible wiring is disposed and fixed, the thin-film conductor on the surface of the flexible wiring is used as the contact portion, the barrel is provided, and the plunger protrudes from the tip in the axial direction. The plunger is spring-biased in a protruding direction by a spring housed in the barrel, and has a pair of plungers, and the pair of plungers The contact probe is housed and held at both ends, and the spring is disposed between the pair of plungers. A button that is press-fitted and held in the press-fitting hole, and the flexible wiring is disposed and fixed to the front end surface of the button via the elastic body, and the flexible wiring extends to the press-fitted portion of the button. A contact probe characterized by being sandwiched and fixed between the press-fitting holes is obtained.
前記コンタクトプローブにおいて、前記プランジャと前記バレルは金属製で前記プランジャの収納保持部分で互いに接触導通しており、前記プランジャと前記フレキシブル配線の薄膜導体とは前記圧入部分で互いに接触導通していてもよい。 In the contact probe, even if the plunger and the barrel are made of metal and are in contact with each other at the storage and holding portion of the plunger, the plunger and the thin film conductor of the flexible wiring are in contact with each other at the press-fitting portion. Good.
前記コンタクトプローブにおいて、前記スプリングはコイルスプリングであり、前記プランジャは筒状であり、その先端側筒部が前記圧入穴を形成しており、前記1対のプランジャの前記フレキシブル配線は、前記プランジャの筒部内および前記バレル内の前記スプリングの内径部内に挿通されたフレキシブル配線を介して一体形成されていてもよい。 In the contact probe, the spring is a coil spring, the plunger has a cylindrical shape, a cylindrical portion on the distal end side thereof forms the press-fitting hole, and the flexible wiring of the pair of plungers is connected to the plunger. You may integrally form through the flexible wiring inserted in the cylinder part and the internal diameter part of the said spring in the said barrel.
本発明の他の態様によれば、スプリングによりプランジャを付勢して該プランジャの先端の接点部を接続対象物の電極に押圧接触させるコンタクトプローブであって、前記プランジャは先端部に弾性体を介して配設固定したフレキシブル配線を有し、該フレキシブル配線の表面の薄膜導体を前記接点部とし、筒状のバレルを有し、該バレルに前記プランジャが先端部を突出させた状態で軸方向に摺動可能に収容保持されており、前記バレル内に収容されたスプリングにより前記プランジャを突出方向にバネ付勢しており、前記バレルは、前記プランジャの外周部に形成した係合部に係合し、前記プランジャを抜け止め保持するストッパを有するコンタクトプローブにおいて、前記係合部は、前記プランジャの外周面に圧入嵌めしたリング状のホルダであり、該ホルダ部分が前記バレルの筒部内に摺動可能に収容されており、前記ストッパは前記バレルの端部に設けた係合片であり、該係合片を前記ホルダの先端側端縁に係合させることで前記プランジャが抜け止め保持されていることを特徴とするコンタクトプローブが得られる。
前記コンタクトローブにおいて、前記プランジャを1対有し、該1対のプランジャは前記バレルの両端にそれぞれ収容保持されており、前記スプリングは前記1対のプランジャ間に配置されていてもよい。
前記コンタクトローブにおいて、前記プランジャは先端部に設けた圧入穴に圧入保持されたボタンを有し、該ボタンの先端面に前記弾性体を介して前記フレキシブル配線が配設固定されており、更に前記フレキシブル配線は前記ボタンの前記圧入部分にまで延び、前記圧入穴との間に挟み込まれて固定されていてもよい。
前記コンタクトローブにおいて、前記プランジャと前記バレルは金属製で前記プランジャの収納保持部分で互いに接触導通しており、前記プランジャと前記フレキシブル配線の薄膜導体とは前記圧入部分で互いに接触導通していてもよい。
前記コンタクトローブにおいて、前記スプリングはコイルスプリングであり、前記プランジャは筒状であり、その先端側筒部が前記圧入穴を形成しており、前記1対のプランジャの前記フレキシブル配線は、前記プランジャの筒部内および前記バレル内の前記コイルスプリングの内径部内に挿通されたフレキシブル配線を介して一体形成されていてもよい。
According to another aspect of the present invention, there is provided a contact probe that urges a plunger by a spring and presses and contacts a contact portion at the tip of the plunger with an electrode of a connection object, wherein the plunger has an elastic body at the tip. A flexible wiring that is arranged and fixed via, the thin film conductor on the surface of the flexible wiring as the contact portion, and a cylindrical barrel, with the plunger protruding from the tip in the axial direction The plunger is spring-biased in a protruding direction by a spring accommodated in the barrel, and the barrel is engaged with an engaging portion formed on an outer peripheral portion of the plunger. combined, in the contact probe having a stopper for stopping holding exit said plunger, said engaging portion is a ring-shaped that press fit on the outer peripheral surface of the plunger The holder portion is slidably accommodated in the barrel portion of the barrel, the stopper is an engagement piece provided at the end of the barrel, and the engagement piece is connected to the tip side of the holder. A contact probe is obtained in which the plunger is retained by being engaged with the end edge.
The contact lobe may have a pair of plungers, and the pair of plungers may be housed and held at both ends of the barrel, respectively, and the spring may be disposed between the pair of plungers.
In the contact lobe, the plunger has a button press-fitted and held in a press-fitting hole provided at a tip portion, and the flexible wiring is disposed and fixed to the tip surface of the button via the elastic body, and further, The flexible wiring may extend to the press-fitting portion of the button and be fixed between the press-fitting hole.
In the contact lobe, the plunger and the barrel are made of metal and are in contact with each other at the storage and holding portion of the plunger, and the plunger and the thin film conductor of the flexible wiring are in contact with each other at the press-fitting portion. Good.
In the contact lobe, the spring is a coil spring, the plunger has a cylindrical shape, a front end side cylinder portion forms the press-fitting hole, and the flexible wiring of the pair of plungers You may integrally form through the flexible wiring inserted in the cylinder part and the internal diameter part of the said coil spring in the said barrel.
本発明の他の態様によれば、スプリングによりプランジャを付勢して該プランジャの先端の接点部を接続対象物の電極に押圧接触させるコンタクトプローブにおいて、前記プランジャは先端部に弾性体を介して配設固定したフレキシブル配線を有し、該フレキシブル配線の表面の薄膜導体を前記接点部とし、前記プランジャを1対有し、該1対のプランジャはいずれもモールド材料からなり、前記1対のプランジャが前記スプリングの両端に埋設固定されており、前記フレキシブル配線が前記1対のプランジャの各々の先端部に弾性体を介して配設固定されており、前記フレキシブル配線は、前記プランジャ内に延びて埋設固定され、更に、前記スプリングはコイルスプリングであり、前記コイルスプリングの内径部内に挿通されて一体形成されていることを特徴とするコンタクトプローブが得られる。 According to another aspect of the present invention, in the contact probe that urges the plunger by a spring and presses and contacts the contact portion at the tip of the plunger with the electrode of the connection object, the plunger is connected to the tip through the elastic body. A flexible wiring arranged and fixed, the thin-film conductor on the surface of the flexible wiring as the contact portion , and a pair of plungers, each of which is made of a molding material, and the pair of plungers Are embedded and fixed at both ends of the spring, and the flexible wiring is disposed and fixed at the tip of each of the pair of plungers via an elastic body, and the flexible wiring extends into the plunger. Further, the spring is a coil spring, and is inserted into the inner diameter portion of the coil spring so as to be integrally formed. Is a contact probe is obtained, characterized by that.
前記コンタクトプローブにおいて、前記モールド材料はネガ型感光性レジスト材料からなってもよい。 In the contact probe, the mold material may be made of a negative photosensitive resist material.
本発明の他の態様によれば、ハウジングに設けた複数のコンタクトプローブ保持穴に、上述したようなコンタクトプローブをそれぞれ前記プランジャの先端部が突出するようにして収容保持してなることを特徴とする電気接続部材が得られる。 According to another aspect of the present invention, the contact probes as described above are accommodated and held in a plurality of contact probe holding holes provided in the housing such that the tip ends of the plungers protrude. An electrical connecting member is obtained.
本発明のさらに他の態様によれば、上述したようなコンタクトプローブの外形形状を有するモールド型の凹み部内に、前記コンタクトプローブの形状に合わせて一対の前記弾性体と前記コイルスプリングと該コイルスプリングの内径部内に挿通した前記フレキシブル配線を収納配置し、ネガ型感光性材料を注入する工程と、前記プランジャの形成部以外の部分をマスクで遮光し、前記ネガ型感光性材料を露光する工程と、前記ネガ型感光性材料を現像し、前記プランジャ形成部以外の部分の前記ネガ型感光性材料を除去するとともに、前記プランジャ形成部の前記ネガ型感光性材料を硬化し前記プランジャを形成する工程と、を含むことを特徴とするコンタクトプローブの製造方法が得られる。 According to still another aspect of the present invention, a pair of the elastic body, the coil spring, and the coil spring are matched with the shape of the contact probe in the recess of the mold having the outer shape of the contact probe as described above. Storing and arranging the flexible wiring inserted into the inner diameter portion, injecting a negative photosensitive material, shielding a portion other than the plunger forming portion with a mask, and exposing the negative photosensitive material; Developing the negative photosensitive material, removing the negative photosensitive material in portions other than the plunger forming portion, and curing the negative photosensitive material in the plunger forming portion to form the plunger. A contact probe manufacturing method characterized by comprising:
本発明によれば、細径化による低荷重接触であっても安定した接触が得られるコンタクトプローブ、そのコンタクトプローブを有する電気接続部材、およびそのコンタクトプローブの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the contact probe which can obtain the stable contact even if it is the low load contact by diameter reduction, the electrical connection member which has the contact probe, and the manufacturing method of the contact probe can be provided.
以下詳細に説明する。 This will be described in detail below.
図1〜図2Dを参照して、本発明の実施例1に係る電気接続部材を説明する。 With reference to FIGS. 1-2D, the electrical connection member which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated.
図1は電気接続部材1の基本構成を示す。電気接続部材1は、主に、ハウジング2と所定の位置に配列された複数のコンタクトプローブ3とから構成されている。すべてのコンタクトプローブ3が、金属製のバレル4を、絶縁性のハウジング2に設けた挿通穴2aに圧入することにより、両端がハウジング2から突出した状態で保持されている。
FIG. 1 shows a basic configuration of the electrical connecting
図2Aおよび図2Bは、コンタクトプローブ3の外観斜視図および断面図をそれぞれ示す。図示のコンタクトプローブ3において、略円筒形状のバレル4の上下に金属製のプランジャ5が配設されている。上下のプランジャ5の間にはコイル状のスプリング(以下、「コイルスプリング」という)6が圧縮状態で配置されプランジャ5を外方に付勢している。
2A and 2B show an external perspective view and a cross-sectional view of the
図2Cに示すように、バレル4を絞って形成したストッパ4aが、プランジャ5の細径部5bに位置してプランジャ5を抜け止している。プランジャ5は細径部5bの範囲で可動であり、バレル4に対して突没移動する。
As shown in FIG. 2C, a
図2Dに示すように、プランジャ5の先端には、穴5aが設けてある。フレキシブル配線8が硬質樹脂性のボタン7との間に挟まれるように凸部7aが穴5aに圧入される。ボタン7の端面7bには、フレキシブル配線8との間に弾性体として介在するゴム9が形成されている。ゴム9は例えばゴム硬度21°〜30°のシリコンゴム等よりなる。
As shown in FIG. 2D, a
ここで、フレキシブル配線8は、基材8aとしては、ポリイミドあるいはアラミドといった、薄膜化が可能なフィルムより形成されており、その基材8aの表面に薄膜導体8bが形成されている。薄膜導体8bの厚さは数μm程度が望ましい。また、フレキシブル配線8の薄膜導体8b、プランジャ5、バレル4の外表面は、Auなど高導電性で、耐食性の高い金属であることが望ましい。フレキシブル配線8は、ゴム9の端面を巻くようにして、ゴム9の周面、ボタン7の周面およびその凸部7aの周面に延び、凸部7aを穴5aに圧入することによりその間にフレキシブル配線8を挟み込み、その表面の薄膜導体を穴5aの内面に圧接させることでプランジャ5と導通させる。ゴム9の端面に位置するフレキシブル配線8の薄膜導体部分が被接続体の接点部8cを形成している。
Here, the
上述したコンタクトプローブ3によると、フレキシブル配線8の基材8aの厚さが数μmと薄く、接点部8cの直下には、ゴム9が形成されているため、接続対象物のパッドなどの被接続体の表面凹凸に倣って、広い面積の接触を得ることができる。しかも、フレキシブル配線8がボタン7によってプランジャ5の穴5aの内周壁部に押し当てられ、かつ上下のプランジャ5同士がバレル4を介して導通しているため、導電経路のすべてが高導電性、耐腐食性の高い金属で連なることになる。したがって、上下のパッド同士の導通を良好に図ることができる。このように被接続体の表面凹凸に倣って、広い面積の接触を得ることにより、低荷重で安定した接続抵抗を呈するコンタクトプローブ3を提供できる。
According to the
なお、全高(上下のパッド間距離)の変化(伸縮)には、従来と同様にコイルスプリング6が対応することは言うまでもない。
Needless to say, the
ここで、比較例として図3に示すコンタクトプローブを用意した。図3のコンタクトプローブは、従来から知られている通常のコンタクトプローブで、バレル4に対して可動なプランジャ10の全体が硬質の金属材で作られ、かつ先端部10aを円錐型に成形されたものである。
Here, a contact probe shown in FIG. 3 was prepared as a comparative example. The contact probe shown in FIG. 3 is a conventional contact probe known in the art, and the
そして、図2Aのコンタクトプローブと図3のコンタクトプローブとの荷重−接続抵抗の基本特性を評価した。その結果を図4に示す。図4のグラフにおいて、(a)が図2Aのコンタクトプローブの評価結果の近似曲線を示し、(b)が図3のコンタクトプローブの評価結果の近似曲線を示し、(c)が後述する図8Aのコンタクトプローブの評価結果の近似曲線を示す。 Then, the basic characteristics of load-connection resistance between the contact probe of FIG. 2A and the contact probe of FIG. 3 were evaluated. The result is shown in FIG. In the graph of FIG. 4, (a) shows an approximate curve of the evaluation result of the contact probe of FIG. 2A, (b) shows an approximate curve of the evaluation result of the contact probe of FIG. 3, and (c) shows FIG. The approximate curve of the evaluation result of the contact probe is shown.
図4のグラフから、図3のコンタクトプローブに比べ、図2Aのコンタクトプローブでは安定時抵抗が低荷重でも低減できることがわかるであろう。ここで、安定時抵抗とは、接点部に荷重を加えて行ったときに接続抵抗が一定になる(安定する)抵抗領域をいう。 From the graph of FIG. 4, it can be seen that the stable resistance of the contact probe of FIG. 2A can be reduced even with a low load compared to the contact probe of FIG. 3. Here, the stable resistance refers to a resistance region where the connection resistance becomes constant (stable) when a load is applied to the contact portion.
図2Aのコンタクトプローブでは、パッドの凹凸に倣って、広い面積で接触するため、小さい荷重0.02Nで抵抗が安定し、安定時の抵抗値も220mΩと小さくなる。この結果より、コンタクトプローブ1本あたりの必要荷重が小さくてすむため、図1に示すようにコンタクトプローブの多芯化展開がなされた電気接続部材1の場合に、総荷重が小さくてすみ、機構部品の小型化が図れる。
In the contact probe of FIG. 2A, the contact is made in a wide area following the unevenness of the pad, so that the resistance is stabilized at a small load of 0.02 N, and the resistance value at the time of stabilization is as small as 220 mΩ. As a result, the required load per contact probe can be reduced. Therefore, in the case of the
また、パッド間距離の変化には、コイルスプリング6が対応するため、荷重−変位の特性は線形性に優れる金属バネの弾性に依存し、ゴム等他の弾性体のみを使用した場合の永久歪等の影響は最小限に抑えられる。
In addition, since the
上述ではコイルスプリング6の両側にプランジャ5を備えたダブルプランジャ型のコンタクトプローブを用いた電気接続部材について説明したが、図6Aおよび図6Bに示すように、コイルスプリング6の片側にしかプランジャ5を備えていないシングルプランジャ型のコンタクトプローブ3aを用いた図5の電気接続部材としても実施できる。図6Aおよび図6Bに示すコンタクトプローブ3aにおいては、プランジャ5を備えない端部にリード線12等が接続され、その他の構成はダブルプランジャ型の場合と全く同じ構成となる。したがって、シングルプランジャ型の場合にも、ダブルプランジャ型の場合と同等な作用・効果を奏することができる。
The electrical connection member using the double plunger type contact probe provided with the
図7〜図9Bを参照して、本発明の実施例2に係る電気接続部材を説明する。 With reference to FIGS. 7-9B, the electrical-connection member based on Example 2 of this invention is demonstrated.
図7は電気接続部材101の基本構成を示す。主に、ハウジング102と所定の位置に配列された複数のコンタクトプローブ103とから構成されている。すべてのコンタクトプローブ103がハウジング102により保持されている。
FIG. 7 shows a basic configuration of the
図8Aおよび図8Bは、コンタクトプローブ103の外観図および断面図をそれぞれ示す。図示のコンタクトプローブ103において、バレル104は、略円筒形状を成しており、端部で切り欠かれた残肉部が内側に折り曲げられてストッパ104aを形成している。プランジャ105も円筒形状を成しており、外周にホルダ107が圧入嵌合により装着固定されている。ホルダ107は、円筒の稜線にスリット107a(図9参照)を形成したものであり、その内径はプランジャ105の外径よりも僅かに小さい。ホルダ107を拡張しながらプランジャ105に装着するため、所定位置に固定される。上下のホルダ107間にはコイルスプリング106が設置されている。ここで、図8Bおよび図9Aに示すように、フレキシブル配線108は、上下のプランジャ105およびコイルスプリング106の中に挿通されており、プランジャ105の穴105aの端部に圧入されたボタン110により、プランジャ105に第一の固定がされている。プランジャ105の内周面とボタン110の間より延出されたフレキシブル配線108は、ボタン110上に形成されたゴム109を取り巻き、図8B、図9Bに示しているように、プランジャ105の外周面に密着しながらその軸方向に延伸し、ホルダ107によりその延伸端をプランジャ105との間に挟み込むことで第二の固定がされている。さらに、場合によっては、接着剤等の補強材による固定も付加されてもよい。こうして、ホルダ107がプランジャ105に強固に固定され、ストッパ104a折り曲げ後の内径がホルダ107の外径より小さく形成されているため、プランジャ105がバレル104の中から脱落することなく、また、バレル104に対して突没可動する。
8A and 8B show an external view and a cross-sectional view of the
ここで、フレキシブル配線108の基材108aとしては、第1実施例に同じく、ポリイミドあるいはアラミドといった、薄膜化が可能なフィルムより形成されており、その厚さは数μm程度が望ましく、その基材108aの表面には薄膜導体108が形成されている。また、フレキシブル配線108、プランジャ105、バレル104の最外表面についても、第1実施例に同じく、Auなど高導電性で、耐腐食性の高い金属であることが望ましい。
Here, as in the first embodiment, the
上述したコンタクトプローブ103によると、フレキシブル配線108の基材108aの厚さは数μmと薄く、接点部108cの直下には、ゴム109が形成されているため、パッドなど被接続体の表面凹凸に倣って、広い面積で接触させることができる点は、第1の実施例に同じ。また、基材108aの厚さは数μmと薄く剛性が非常に低いため、コイルスプリング106が圧縮され、全長が短くなっても、コイルスプリング106の内部空間の中で、自在に撓むことか可能で、プランジャ105の変位に追従することができる。
According to the
一方、導電経路としては、第1実施例に同じく、フレキシブル配線108がボタン110によって、プランジャ105の内周壁部に押し当てられ、上下のプランジャ105同士が、バレル104を介して導通している経路があり、そしてもう一つ、上下のゴム109の直上の接点部108c、108c同士が一連のフレキシブル配線108で繋がっている経路が本実施例では付加される。
On the other hand, as the conductive path, similarly to the first embodiment, the
通常のコンタクトプローブでは、コイルスプリングを介しての導通は、そのコイル形状の導体長が長く、導体抵抗値が高くなることや、コイル成分が高速伝送性に悪影響を及ぼすことから、コイルスプリング素線に沿ったパスは期待されておらず、バレルを介しての導通が主となる。しかし、バレルとプランジヤ間の導通は、双方の姿勢によって互いの接触状態がその時々で変動するものであり、その不確実性に依存してしまう。それに対し、常時不変の導通パス(フレキシブル配線)が存在することは、コンタクトプローブ自体の導体抵抗が常に低くなり、その結果、接続抵抗低減に繋がる点、導体長の短さから高速伝送性にも有利な点が効果と考えられる。その他の効果は第1実施例に同じ。図4のグラフにおいて、(c)は図8Aのコンタクトプローブ103の荷重―接続抵抗特性の評価結果を示し、上下接点部108c、108cとこれら接点部間を繋ぐ導電経路をフレキシブル配線108で一体形成することで、図3で示す通常のコンタクトプローブは勿論、図2Aで示す第1実施例のコンタクトプローブ3よりも更に低荷重、低接続抵抗でもって被接続体との接続ができることがわかる。
In a normal contact probe, conduction through a coil spring has a long coil-shaped conductor length, a high conductor resistance value, and a coil component adversely affects high-speed transmission. The path along is not expected, and the conduction through the barrel is the main. However, the continuity between the barrel and the plunger is such that the mutual contact state fluctuates from time to time depending on both postures, and depends on the uncertainty. On the other hand, the presence of a constant conductive path (flexible wiring) always reduces the conductor resistance of the contact probe itself, resulting in a reduction in connection resistance. The advantage is considered to be an effect. Other effects are the same as in the first embodiment. In the graph of FIG. 4, (c) shows the evaluation result of the load-connection resistance characteristic of the
図10および図11を参照して、本発明の実施例3に係る電気接続部材を説明する。 With reference to FIG. 10 and FIG. 11, the electrical connection member which concerns on Example 3 of this invention is demonstrated.
図10は電気接続部材201の基本構成を示す。主に、ハウジング202と所定の位置に配列された複数のコンタクトプローブ203とから構成されている。すべてのコンタクトプローブ203が、上下2分割されるハウジング202により保持されている。ハウジング202に設けられたコンタクト保持孔202aは、孔径が2段階に変わっていて、ハウジング202同士が合わさる側で大きくなっている。大径部には、プランジャ205のフランジ205aが、小径部には、プランジャ205が挿通できるようになっている。
FIG. 10 shows a basic configuration of the
コンタクトプローブ203のプランジャ205は、ネガ型の感光性レジスト材料から成り、コイルスプリング206と接続される基端部に、フランジ205aが形成されている。ゴム209とフレキシブル配線208とが接触している領域においては、フレキシブル配線208の表面(導通面)へのレジスト材料の回り込みは無い。コイルスプリング206の端部はプランジャ205の基端部(フランジ部205a)に埋設されている。プリント配線208の端部は、プランジャ205に埋設固定され、プランジャ205の一側面から外部に導出され、ゴム209の先端面を巻くようにしてプランジャ205の他側面まで配設固定されている。
The
上述したコンタクトプローブ203によると、ハウジング202の小径部がフランジ205aの係止部として作用し、ストッパとなる。その他の作用については、第2実施例に同じである。またこの構造は、量産に適している。
According to the
さらに図12用いて、図11に示すコンタクトプローブ203の製造方法を説明する。
Furthermore, the manufacturing method of the
まず図12(a)において、モールド211は、コンタクトプローブ203を形成するための凹み211aを有し、シリコン基板を加工した後、表面にテフロン(登録商標)コーティングを施したものである。コイルスプリング206にフレキシブル配線208を挿通した状態で、モールド211の凹み211aに収納する。その凹み211a内壁面にフレキシブル配線208が押圧されるように、凹み211aに圧入できるサイズに予め成形したゴム209をセットする。
First, in FIG. 12A, a
次に、ネガ型レジスト212を微量制御しながら、凹み211aに注入する。ネガ型レジスト212を注入後の状態を図12(b)に示す。
Next, the negative resist 212 is injected into the
次に、図12(c)に示すような遮光部213aがパターニングされているマスク213を位置決めしながら、図示のとおりモールド211上のコイルスプリング206の中腹部に掛かる箇所にセットする。そして、この状態でモールド211のシリコン基板の反射光も利用して、モールド211上を露光させる。
Next, the
露光した後、現像することにより、遮光されていたコイルスプリング206の中腹部に掛かる箇所のネガ型レジスト212を除去する。このとき、ネガ型レジスト212のうち遮光されていなかった部分は硬化してプランジヤ205を形成する。ネガ型レジスト212を除去した状態を図12(d)に示す。
After the exposure, development is performed to remove the negative resist 212 at the portion of the
最後に、モールド211の凹み211aから取り外すことで、図11に示すコンタクトプローブ203が完成する。
Finally, the
上述した実施例はいずれも、コンタクトプローブの接点部で確実に面接触を実現すべく、弾性体上に極薄フレキシブル配線体を設ける構造を採用しており、低荷重で抵抗安定化が図れ、しかも安定時抵抗を低減させられる。その結果、細径化に即した小径コイルスプリングが発する反力でも使用可能となり、狭ピッチ化が実現可能となる。また変位に対する追従は金属バネが担うため、理想的なバネ特性(荷重・変位特性)および線形性が確立し、ゴムだけを弾性体として使用した場合の永久歪等の心配も不要になる。また、コンタクトプローブがいかなる姿勢をとったとしても抵抗値を安定させるため、接点となる極薄フレキシブル配線体をコイルスプリングの内部空間を挿通して延出させることで常時確実な導通パスを設けている。こうしてコイルスプリングの内部空間というデッドスペースを有効に利用しているので、省スペース化にも有効であり、さらに、導体抵抗の低減且つ安定化に有効であり、導通パス長も短いため高速伝送性にも優れるという利点をもつ。 In any of the above-described embodiments, a structure in which an ultrathin flexible wiring body is provided on an elastic body in order to reliably realize surface contact at the contact portion of the contact probe, and resistance stabilization can be achieved with a low load. In addition, the resistance when stable can be reduced. As a result, it can be used even with a reaction force generated by a small-diameter coil spring adapted to a narrow diameter, and a narrow pitch can be realized. Further, since the metal spring is responsible for following the displacement, ideal spring characteristics (load / displacement characteristics) and linearity are established, and there is no need to worry about permanent distortion when only rubber is used as the elastic body. In addition, in order to stabilize the resistance value regardless of the posture of the contact probe, an ultra-thin flexible wiring body serving as a contact is extended through the internal space of the coil spring to provide a reliable conduction path at all times. Yes. In this way, the dead space of the coil spring's internal space is effectively used, so it is effective for space saving, and further effective for reducing and stabilizing the conductor resistance, and the short conduction path length makes it possible to transmit at high speed. Has the advantage of being excellent.
以下に、本発明の様々な態様を付記する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be described.
[付記1]
上下の電極あるいは電極群同士を電気的に接続する電気接続部材で、厚さ方向に荷重をかけて電気的接続を図る構成であって、
導電性円筒部材と、該導電性円筒部材の内部に収納されたコイルスプリングと、該導電性円筒部材の内側で、コイルスプリングの伸縮に応じて軸に沿って可動な導電部材と、可動な該導電部材と電気的に接続されていて片面が前記電極に接触する可撓性の配線体と、該配線体の電極に接触しない面には、弾性部材が配されていることを特徴とする電気接続部材。
[Appendix 1]
An electrical connection member that electrically connects upper and lower electrodes or electrode groups, and is configured to achieve electrical connection by applying a load in the thickness direction,
A conductive cylindrical member, a coil spring housed inside the conductive cylindrical member, a conductive member movable along the axis in accordance with expansion and contraction of the coil spring inside the conductive cylindrical member, A flexible wiring body that is electrically connected to a conductive member and has one side contacting the electrode, and an elastic member is disposed on the surface of the wiring body that does not contact the electrode. Connection member.
[付記2]
上下の電極あるいは電極群同士を電気的に接続する電気接続部材で、厚さ方向に荷電をかけて電気的接続を図る構成であって、
一つの軸に沿って伸縮するコイルスプリングと、該コイルスプリングの一端に当接して、該コイルスプリングの伸縮に応じて進退する可動部材と、該可動部材に固定されて片面が前記電極に接触する可撓性の配線体と、該配線体の電極に接触しない面に配された弾性部材とから成り、
前記配線体がコイルスプリングの内部に挿通されていて他端近傍まで延出されていることを特徴とする電気接続部材。
[Appendix 2]
An electrical connection member that electrically connects the upper and lower electrodes or electrode groups, and is configured to achieve electrical connection by charging in the thickness direction,
A coil spring that expands and contracts along one axis, a movable member that abuts one end of the coil spring and advances and retreats according to the expansion and contraction of the coil spring, and one surface that is fixed to the movable member contacts the electrode. It consists of a flexible wiring body and an elastic member disposed on a surface that does not contact the electrode of the wiring body,
An electrical connection member, wherein the wiring body is inserted into a coil spring and extends to the vicinity of the other end.
[付記3]
上下の電極あるいは電極群同士を電気的に接続する電気接続部材で、厚さ方向に荷重をかけて電気的接続を図る構成の製法であって、
一つの軸に沿って伸縮するコイルスプリングと、該コイルスプリングの一端に当接して、該コイルスプリングの伸縮に応じて進退する可動部材と、該可動部材に固定されて片面が前記電極に接触する可撓性の配線体と、該配線体の電極に接触しない面に配された弾性部材とから成り、
前記配線体がコイルスプリングの内部に挿通されていて他端近傍まで延出されていることを特徴とする電気接続部材の製法。
[Appendix 3]
It is an electrical connection member that electrically connects the upper and lower electrodes or electrode groups, and is a manufacturing method of a configuration that achieves electrical connection by applying a load in the thickness direction,
A coil spring that expands and contracts along one axis, a movable member that abuts one end of the coil spring and advances and retreats according to the expansion and contraction of the coil spring, and one surface that is fixed to the movable member contacts the electrode. It consists of a flexible wiring body and an elastic member disposed on a surface that does not contact the electrode of the wiring body,
A method of manufacturing an electrical connection member, wherein the wiring body is inserted into a coil spring and extends to the vicinity of the other end.
本発明は、ICパッケージの各種テストに使用されるコネクタ装置としてのみならず、基板間を接続する電気接続部材として利用できる。 The present invention can be used not only as a connector device used for various tests of an IC package but also as an electrical connection member for connecting between substrates.
1 電気接続部材
2 ハウジング
2a コンタクト保持穴
3 コンタクトプローブ
4 バレル
4a ストッパ(括れ部)
5 プランジャ
5a 穴
5b 細径部(係合部)
6 コイルスプリング
7 ボタン
7a 凸部
8 フレキシブル配線
8a 基材
8b 薄膜導体
8c 接点部
9 ゴム(弾性体)
10 プランジャ
10a 円錐頂部
12 リード線
101 電気接続部材
102 ハウジング
102a コンタクト保持穴
103 コンタクトプローブ
104 バレル
104aストッパ(係合片)
105 プランジャ
105a 穴
106 コイルスプリング
107 ホルダ(係合部)
107a スリット
108 フレキシブル配線
108a 基材
108b 薄膜導体
108c 接点部
109 ゴム
110 ボタン
201 電気接続部材
202 ハウジング
202a コンタクト保持孔
203 コンタクトプローブ
205 プランジャ
205a フランジ
206 コイルスプリング
208 フレキシブル配線
209 ゴム
211 モールド
211a 凹み部
213 マスク
213a 遮光部
301 コンタクト
302 筒状本体
303,304 可動プランジャー
305 バネ部材
DESCRIPTION OF
5
6
DESCRIPTION OF
105
107a slit 108
Claims (12)
筒状のバレルを有し、該バレルに前記プランジャが先端部を突出させた状態で軸方向に摺動可能に収容保持されており、前記バレル内に収容されたスプリングにより前記プランジャを突出方向にバネ付勢しており、
前記プランジャを1対有し、該1対のプランジャは前記バレルの両端にそれぞれ収容保持されており、前記スプリングは前記1対のプランジャ間に配置されているコンタクトプローブにおいて、
前記プランジャは先端部に設けた圧入穴に圧入保持されたボタンを有し、該ボタンの先端面に前記弾性体を介して前記フレキシブル配線が配設固定されており、更に前記フレキシブル配線は前記ボタンの前記圧入部分にまで延び、前記圧入穴との間に挟み込まれて固定されていることを特徴とするコンタクトプローブ。 Urges the Puranja by Supuringu a Kontakuto probes which to press Sesshoku the Setten of the tip of該Puranja the electrodes of the connection object, wherein the plunger Yu flexible wiring that distribution set fixed through an elastic member at the tip portion And the thin film conductor on the surface of the flexible wiring as the contact portion ,
The barrel has a barrel, and the plunger is slidably accommodated and held in the axial direction with the tip protruding, and the plunger is moved in the protruding direction by a spring accommodated in the barrel. Spring-biased,
A contact probe having a pair of plungers, the pair of plungers being housed and held at both ends of the barrel, and the spring being disposed between the pair of plungers;
The plunger has a button that is press-fitted and held in a press-fitting hole provided at a distal end portion, and the flexible wiring is disposed and fixed to the distal end surface of the button via the elastic body, and the flexible wiring further includes the button A contact probe , which extends to the press-fitting portion of and is sandwiched and fixed between the press-fitting holes .
筒状のバレルを有し、該バレルに前記プランジャが先端部を突出させた状態で軸方向に摺動可能に収容保持されており、前記バレル内に収容されたスプリングにより前記プランジャを突出方向にバネ付勢しており、
前記バレルは、前記プランジャの外周部に形成した係合部に係合し、前記プランジャを抜け止め保持するストッパを有するコンタクトプローブにおいて、
前記係合部は、前記プランジャの外周面に圧入嵌めしたリング状のホルダであり、該ホルダ部分が前記バレルの筒部内に摺動可能に収容されており、前記ストッパは前記バレルの端部に設けた係合片であり、該係合片を前記ホルダの先端側端縁に係合させることで前記プランジャが抜け止め保持されていることを特徴とするコンタクトプローブ。 A contact probe that urges a plunger by a spring and presses and contacts a contact portion at the tip of the plunger to an electrode of an object to be connected. The plunger has a flexible wiring arranged and fixed to the tip via an elastic body. And the thin film conductor on the surface of the flexible wiring as the contact portion,
The barrel has a barrel, and the plunger is slidably accommodated and held in the axial direction with the tip protruding, and the plunger is moved in the protruding direction by a spring accommodated in the barrel. Spring-biased,
In the contact probe having a stopper that engages with an engaging portion formed on an outer peripheral portion of the plunger and holds the plunger to prevent the barrel from being removed,
The engaging portion is a ring-shaped holder press-fitted to the outer peripheral surface of the plunger, the holder portion is slidably accommodated in the barrel portion of the barrel, and the stopper is located at the end of the barrel. A contact probe , comprising: an engagement piece provided, wherein the plunger is retained by being retained by engaging the engagement piece with a front end side edge of the holder .
前記プランジャを1対有し、該1対のプランジャはいずれもモールド材料からなり、前記1対のプランジャが前記スプリングの両端に埋設固定されており、前記フレキシブル配線が前記1対のプランジャの各々の先端部に弾性体を介して配設固定されており、前記フレキシブル配線は、前記プランジャ内に延びて埋設固定され、更に、前記スプリングはコイルスプリングであり、前記コイルスプリングの内径部内に挿通されて一体形成されていることを特徴とするコンタクトプローブ。 In the contact probe that urges the plunger by a spring and presses and contacts the contact portion at the tip of the plunger to the electrode of the connection object, the plunger has a flexible wiring arranged and fixed to the tip via an elastic body, The thin film conductor on the surface of the flexible wiring as the contact portion,
Each of the pair of plungers is made of a molding material, the pair of plungers are embedded and fixed at both ends of the spring, and the flexible wiring is connected to each of the pair of plungers. The flexible wire extends and is fixed in the plunger by being embedded and fixed to an end portion through an elastic body, and the spring is a coil spring, and is inserted into an inner diameter portion of the coil spring. features and to Turkey down tact probes that are integrally formed.
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