JP5629611B2 - 接触子及び電気的接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板や半導体集積回路等に備えられた電極に接触される接触子及び電気的接続装置に関するものである。

対向して配設された配線基板の電気回路等を互いに電気的に接続する接触子は一般的に知られている。このような接触子の例としては、例えば特許文献１に記載のコンタクトがある。この特許文献１のコンタクトを、図１に基づいて概説する。

コンタクト１は、２枚のプランジャー２と、各プランジャー２を保持するコイルバネユニット３とから構成されている。プランジャー２は、上端部に２つの接点を有する上方接触片４、幅広部５、及び下端部に接点を有する下方接触片６を含んで構成されている。

コイルバネユニット３は、バネ部３Ａと、誘い込み部３Ｂと、下端部に接点を有する細巻き部３Ｃとを含んで構成されている。コイルバネユニット３は、２枚のプランジャー２を付勢している。

２枚のプランジャー２は、コイルバネユニット３で付勢されて、各接点（合計４つの接点）が半球状の電極である半田ボールに電気的に接触されて、検査信号等が印加される。

特開２０１０−１５７３８６号公報

ところで、上記従来のコンタクトでは、１つのコイルバネユニット３で２枚のプランジャー２を付勢しているため、各プランジャー２の各接点と半田ボールとがずれてしまうと、２枚のプランジャー２のうち一方のみが半田ボールに接触し他方は浮いた状態になる。即ち、２枚のプランジャー２のうち一方が半田ボールの中央付近に接触すると、他方のプランジャー２は半田ボールの周縁付近に位置して接触せず、コイルバネユニット３は、２枚のプランジャー２のうち一方のみを付勢し、他方は宙づり状態になってしまう。

このように、１枚のプランジャー２のみで検査信号等を印加したり、プランジャー２とコイルバネユニット３との接触状態を良好に保てなかったりして、検査結果に影響が生じるという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、プランジャーと接点との位置がずれても安定して接触させることができる接触子及び電気的接続装置を提供することを目的とする。

本発明に係る接触子は、一方の部材と他方の部材にそれぞれ接触するプランジャーを備え、一方の部材に接触するプランジャーを他方の部材に接触する２個のプランジャーが挟んで、各部材間を電気的に導通させる接触子であって、他方の部材に接触する各プランジャーに個別に同軸上に直径の異なる付勢手段を設けたことを特徴とする。

また、電気的接続装置は、被検査体の電極に接触して試験を行う電気的接続装置において、上記被検査体の各電極に対応する位置に配設され当該各電極に接触して通電する接触子を備え、当該接触子として上記接触子を用いたことを特徴とする。

各付勢手段で各プランジャーを個別に付勢するため、各プランジャーが個別にスライドして上記他方の部材に個別に接触する。

従来の接触子を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気的接続装置を示す断面図（図４のＡ−Ａ線矢視断面図）である。 本発明の実施形態に係る電気的接続装置を示す断面図（図４のＢ−Ｂ線矢視断面図）である。 本発明の実施形態に係る電気的接続装置を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る接触子を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る接触子を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る接触子を示す要部拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る接触子を示す要部拡大斜視図である。 図５のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る接触子の第１プランジャーを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る接触子の第２プランジャーの長プランジャーを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る接触子の第２プランジャーの短プランジャーを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る接触子の長プランジャーと短プランジャーがバンプ電極に対して上下にずれて接触した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る接触子及び電気的接続装置について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態では、まず、電気的接続装置について説明し、次いで、この電気的接続装置に用いられる接触子について説明する。なお、本発明の特徴は接触子にある。電気的接続装置は、本発明の接触子を用いることができる装置であればよい。本発明の接触子を用いることができるすべての電気的接続装置が本発明に係る電気的接続装置である。このため、以下で説明する電気的接続装置は、本発明の接触子を用いることができる種々の電気的接続装置の一例である。

本実施形態の電気的接続装置１１は、図２〜４に示すように、被検査体１２の通電試験等に用いる装置である。被検査体１２は、集積回路等の半導体デバイスである。被検査体１２の下側面には複数のバンプ電極１３（図４、１３参照）が設けられている。このバンプ電極１３は、被検査体１２の下側面に設けられた電極である。バンプ電極１３は半球状に形成されている。各バンプ電極１３は、被検査体１２の下側面に、一列、複数列、マトリクス状又は他の配列で備えられている。

電気的接続装置１１は主に、配線基板１５と、下側ハウジング１６と、上側ハウジング１７と、フレーム１８と、ガイド板１９と、接触子２０（図５参照）とを備えて構成されている。

配線基板１５は、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７等を支持する板状の部材である。この配線基板１５の配線は被検査体を試験するテスタ本体（図示せず）の配線に接続されている。配線基板１５は、テスタ本体側の電極を構成する部材であって、接触子２０の下端部が配線基板１５の上面に設けられたコンタクトパッド(図示せず)に接触して電気的に導通される。

下側ハウジング１６は、上側ハウジング１７と合わされた状態で接触子２０を支持するための部材である。下側ハウジング１６は、配線基板１５の上側に重ねられている。これにより、配線基板１５の上側面の各コンタクトパッドに、接触子２０の下端部が押圧されて電気的に接触されるようになっている。

下側ハウジング１６には、ピン頭部嵌合穴２３が設けられている。このピン頭部嵌合穴２３は、後述するガイドピン３７の頭部３９が嵌合するための穴である。

上側ハウジング１７は、下側ハウジング１６と協働して、接触子２０の全体を支持するための部材である。上側ハウジング１７は、下側ハウジング１６に重ねられて、この下側ハウジング１６と上側ハウジング１７とで、接触子２０を自由に伸縮できる状態で支持するようになっている。上側ハウジング１７には、ピン軸部嵌合穴２８が設けられている。このピン軸部嵌合穴２８は、後述するガイドピン３７の軸部４０が嵌合するための穴である。

フレーム１８は、配線基板１５、下側ハウジング１６及び上側ハウジング１７を一体的に固定して支持すると共に、ガイド板１９を上下動可能に支持するための部材である。フレーム１８は、外枠部３１と、固定用フランジ部３２と、上下動支持用フランジ部３３とから構成されている。

外枠部３１は、下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びガイド板１９の周縁部を囲うように、四角形の枠体状に形成されている。外枠部３１は配線基板１５に正確に位置決めされて支持されるようになっている。外枠部３１の四隅には、固定ネジ３５が取り付けられている。この固定ネジ３５は、外枠部３１の四隅の貫通穴（図示せず）を介して配線基板１５のネジ穴（図示せず）にねじ込まれて、これら外枠部３１と配線基板１５とを固定している。

上記下側ハウジング１６のピン頭部嵌合穴２３と、上記上側ハウジング１７のピン軸部嵌合穴２８と、上記各固定用フランジ部３２のピン穴３８とは、これらにガイドピン３７が通れることで、同一軸心上に設けられている。これにより、ガイドピン３７の頭部３９が下側ハウジング１６のピン頭部嵌合穴２３に嵌合し、軸部４０が上側ハウジング１７のピン軸部嵌合穴２８及び固定用フランジ部３２のピン穴３８に嵌合して、これら下側ハウジング１６、上側ハウジング１７及びフレーム１８の位置決めを行っている。

上下動支持用フランジ部３３は、ガイド板１９を上下動可能にフレーム１８の開口内に支持するための部分である。上下動支持用フランジ部３３は、四角形の枠体状のフレーム１８の開口部の四隅にそれぞれ形成されている。各上下動支持用フランジ部３３は、板部４２と、ガイドネジ穴４３と、スプリング穴４４とから構成されている。

板部４２は、フレーム１８の外枠部３１の四隅に斜めに架け渡された板材である。板部４２には、ガイドネジ穴４３とスプリング穴４４とが設けられている。ガイドネジ穴４３は、ガイドネジ４６をねじ込むためのネジ穴である。このガイドネジ穴４３は、各板部４２の中央（図７参照）に１つ設けられている。スプリング穴４４は、スプリング４７を支持するための穴である。このスプリング穴４４は、各ガイドネジ穴４３の両側に２つずつ設けられている。

ガイドネジ４６は、ガイド板１９のフレーム１８の開口内における位置決めをして、かつガイド板１９の上下動を許容するためのネジである。

ガイド部４９は、ガイド板１９の上下動を案内する部分である。ガイド部４９は、頭部４８とネジ棒部５０との間に設けられ、ガイド板１９のガイド穴５９に嵌合して、ガイド板１９の上下動を案内する。ガイド部４９の長さ（高さ）は、上記頭部４８の下面がガイド板１９と接触して支持された状態（ガイド板１９が、スプリング４７で押し上げられた状態）で、接触子２０の上端部が、ガイド板１９の挿入孔(図示せず)に受け入れられるように設定されている。

ネジ棒部５０は、板部４２にガイドネジ４６を固定するための部分である。ネジ棒部５０は、板部４２のガイドネジ穴４３にねじ込まれて、ガイドネジ４６を板部４２に固定している。

スプリング４７は、ガイド板１９を弾性的に支持するための部材である。スプリング４７は、板部４２のスプリング穴４４に装着されて、ガイド板１９のフランジ部５４の裏面に当接されている。これにより、合計８本のスプリング４７が、４本のガイドネジ４６のガイド部４９に上下動可能に支持されたガイド板１９を下側から付勢している。これにより、ガイド板１９のフランジ部５４がガイドネジ４６の頭部４８の下面に接触するまで上方へ押し上げられて、コンタクト前の待機状態になっている。

ガイド板１９は、被検査体１２を電気的接続装置１１に装着する際に、この被検査体１２を位置決めして支持すると共に、被検査体１２の各バンプ電極１３と各接触子２０とを整合させるための部材である。ガイド板１９は、受入凹部５３と、フランジ部５４とから構成されている。

受入凹部５３は、被検査体１２を受け入れて支持する部分である。受入凹部５３は、ほぼ四角形の皿状に形成されている。受入凹部５３の内側底部は、四角形に形成され、その寸法は被検査体１２よりも僅かに大きく設定されている。なおここでは、被検査体１２が四角形のために、受入凹部５３の内側底部も四角形に形成されているが、被検査体１２が他の形状の場合は、受入凹部５３の内側底部も被検査体１２に合わせた形状になる。

これにより、被検査体１２が受入凹部５３の内側底部に装着された状態で、被検査体１２の位置決めがなされるようになっている。受入凹部５３の底板部５５には、多数のガイド穴(図示せず)が設けられている。このガイド穴は、被検査体１２の各バンプ電極１３を案内して受け入れるための開口である。各ガイド穴は、バンプ電極１３よりも僅かに大きく形成され、バンプ電極１３を容易に受け入れられるようになっている。即ち、被検査体１２が受入凹部５３に受け入れられることで、被検査体１２の各バンプ電極１３が、各ガイド穴にその上側から容易に嵌り込むことができるようになっている。

受入凹部５３の上側開口５３Ａの下側には、傾斜面５３Ｂが形成されている。この傾斜面５３Ｂは、被検査体１２を案内して受入凹部５３の底部に導くための面である。

フランジ部５４は、受入凹部５３の４角の、フレーム１８の上下動支持用フランジ部３３に対応する位置に形成されている。各フランジ部５４には、ガイドネジ４６の頭部４８が当接するザグリ部５８が設けられている。このザグリ部５８には、ガイドネジ４６のガイド部４９に上下動可能に嵌合するガイド穴５９が設けられている。これにより、フランジ部５４のガイド穴５９がガイドネジ４６のガイド部４９に嵌合して上下動可能にされ、スプリング４７でガイド板１９が上方へ付勢されている。この状態で、被検査体１２を受入凹部５３に装着して下方へ押すことで、ガイド板１９が押し下げられ、被検査体１２のバンプ電極１３と、接触子２０の上端部が接触して検査が行われるようになっている。

接触子２０は、一方の電極等（ここでは配線基板１５のコンタクトパッド）と他方の電極等（ここでは被検査体１２のバンプ電極１３）にそれぞれ接触して、これらの間を電気的に導通させるための部材である。以下では、最初に接触子２０の概略構成を説明し、次いで具体的構成を説明する。

まず、接触子２０の概略構成を説明する。接触子２０は、図５，６に示すように、第１プランジャー６２と、２つの第２プランジャー６３と、二重コイルスプリング６４とから構成されている。

第１プランジャー６２は、一方の部材としての電極等（配線基板１５のコンタクトパッド）に接触するための板状のプランジャーであり、導電性の材料により切削加工、プレス加工等により、または、フォトリソ技術を用いたメッキ等により製作される。第１プランジャー６２は１つ設けられている。

第２プランジャー６３は、第１プランジャー６２と協働して一方の部材（配線基板１５のコンタクトパッド）と他方の部材（バンプ電極１３）との間を電気的に導通させるための板状のプランジャーであり、導電性の材料により切削加工、プレス加工等により、またはフォトリソ技術を用いたメッキ等により製作される。第２プランジャー６３は、長プランジャー６３Ａ（図１１参照）と、短プランジャー６３Ｂ（図１２参照）とから構成されている。この長プランジャー６３Ａと、短プランジャー６３Ｂとの間に、第１プランジャー６２が挟まって組み付けられている。

二重コイルスプリング６４は、これら第１プランジャー６２と、長プランジャー６３Ａと、短プランジャー６３Ｂとを一体的に支持すると共に、長プランジャー６３Ａと短プランジャー６３Ｂを個別に付勢するための弾性手段である。二重コイルスプリング６４は、２つの付勢手段で構成されている。即ち、二重コイルスプリング６４は、内側コイルスプリング部６４Ａと、外側コイルスプリング部６４Ｂとから構成されている。内側コイルスプリング部６４Ａは、上記長プランジャー６３Ａと、短プランジャー６３Ｂと、第１プランジャー６２とを一体的に支持すると共に、長プランジャー６３Ａを付勢する。外側コイルスプリング部６４Ｂは、短プランジャー６３Ｂを付勢する。

次に、上記第１プランジャー６２、２つの第２プランジャー６３及び二重コイルスプリング６４の具体的な構成を説明する。

第１プランジャー６２は、図１０に示すように、結合部６６と、バネ受け部６７と、接触片６８とから構成されている。

結合部６６は、第１プランジャー６２と２つの第２プランジャー６３とが互いに結合される際に直接重ね合わされて、第１プランジャー６２と第２プランジャー６３とを電気的に接触するための部分である。結合部６６は、結合棒部６９と、先端挿入部７０と、抜け止部７１とから構成されている。

結合部６６は、長い板状に形成され、第２プランジャー６３と安定して接触させることができるようになっている。結合棒部６９は、後述する内側コイルスプリング部６４Ａ（図５参照）に支持されるための部分である。

結合棒部６９の幅寸法は、図９に示すように、内側コイルスプリング部６４Ａの内径とほぼ同じ寸法か僅かに小さく設定されている。即ち、結合棒部６９の断面形状の四隅部分が内側コイルスプリング部６４Ａの内径部に接する状態であり、その内径部が結合棒部６９の外接円となって僅かに締め付ける状態に組み付けられる。さらに、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂの結合棒部８０の寸法も同様に、上記結合棒部６９を両側から挟んで、その断面形状の外側の四隅部分が内側コイルスプリング部６４Ａの内径部に接する状態であり、その内径部が２つの結合棒部８０の外接円となって僅かに締め付ける状態に組み付けられる。

先端挿入部７０は、図１０に示すように、組立時に結合棒部６９の内側コイルスプリング部６４Ａ内への挿入を案内するための部分である。先端挿入部７０は、結合棒部６９の先端部に形成されている。先端挿入部７０は、差し入れる方向に対して、障害にならないように、なだらかに湾曲した傾斜面を有し、内側コイルスプリング部６４Ａ内に容易に挿入できるようになっている。さらに、結合部６６の厚さ寸法は、組み付けられた時に先端挿入部７０が後述する２つの第２プランジャー６３の接触片７７Ａの間に位置して、各突起７７Ｂの間隔を安定させるように設定されている。

抜け止部７１は、先端挿入部７０が内側コイルスプリング部６４Ａ内に挿入されたとき、この先端挿入部７０が内側コイルスプリング部６４Ａから抜けないようにするための部分である。抜け止部７１は、先端挿入部７０の基端部（結合棒部６９と先端挿入部７０の境界部分）に設けられている。抜け止部７１は、先端挿入部７０の基端部を両側に突起させて形成されている。この両側に突起した抜け止部７１の幅は、内側コイルスプリング部６４Ａの端部の密着小径部８４（図７，８参照）の内径よりも僅かにはみ出すように設定されている。

バネ受け部６７は、二重コイルスプリング６４を受けるための部分である。バネ受け部６７は、結合部６６と接触片６８との境界部分に設けられている段差である。結合部６６の幅に比べて接触片６８は幅を広く形成され、これらの境界の段差部分がバネ受け部６７になっている。このバネ受け部６７に二重コイルスプリング６４の端部が当接することで、この二重コイルスプリング６４によって第１プランジャー６２が弾性的に支持されるようになっている。

接触片６８は、一方の部材（配線基板１５のコンタクトパッド）に接触して電気的に接続するための部材である。接触片６８は、結合部６６の基端側（図１０の下側）に続いて一体的に設けられている。接触片６８の先端部は湾曲して形成され、平坦面状の配線基板１５のコンタクトパッドに安定して接触するようになっている。接触片６８には下側支持肩部７３が形成されている。この下側支持肩部７３は、下側ハウジング１６側に引っかかることで、接触片６８が下側ハウジング１６から抜け落ちないようになっている。下側支持肩部７３が下側ハウジング１６側に引っかかった状態で、接触片６８の下端部が下方へ突出するようになっている。

第２プランジャー６３の長プランジャー６３Ａと短プランジャー６３Ｂは、ほぼ同様の構成になっている。具体的には、バネ受け部７６の位置と接触片７７Ａ，７７Ｄの幅（図１１，１２参照）が異なっており、これ以外の構成は長プランジャー６３Ａと短プランジャー６３Ｂとで同様である。このため、以下では、長プランジャー６３Ａを中心に説明し、短プランジャー６３Ｂについては、長プランジャー６３Ａと同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂは、第１プランジャー６２を挟んで組み付けられている。これら長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂの各結合部７５が対向する状態で、第１プランジャー６２の結合部６６（図５，６，１０参照）を挟み込んでいる。これにより、１つの第１プランジャー６２と、第２プランジャー６３の長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂとが電気的に接続して導通された状態で、各プランジャー６２，６３がコンタクトパッドとバンプ電極１３にそれぞれ接触して、これらの間を電気的に導通させる。 長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂは、上記第１プランジャー６２を挟んだ状態で互いに独立してスライドするようになっている。これは、接触する部材（バンプ電極１３）がずれていたり（図１３参照）、形状が不均一であったりする場合等において、その形状に追従して電気的接触を確実に行うようにするためである。

長プランジャー６３Ａと短プランジャー６３Ｂとは、上述のようにほぼ同様の形状になっているため、長プランジャー６３Ａを中心に説明して、短プランジャー６３Ｂは、長プランジャー６３Ａとの相違点のみを説明する。長プランジャー６３Ａは、図１１に示すように、結合部７５と、バネ受け部７６と、接触片７７Ａとから構成されている。

結合部７５は、長い板状に形成され、結合棒部８０と、先端挿入部８１と、抜け止部８２とから一体的に構成されている。さらに、結合部７５は、第１プランジャー６２の結合部６６と、長プランジャー６３Ａの結合部７５とが（短プランジャー６３Ｂの結合部７５と共に）重ね合わされて、これら第１プランジャー６２と長プランジャー６３Ａ（及び短プランジャー６３Ｂ）とを電気的に接触するための部分である。

結合棒部８０は、第１プランジャー６２の結合部６６と重なり合わさって内側コイルスプリング部６４Ａに支持されるための部分である。

結合棒部８０の断面寸法（幅、厚さ寸法）は、２つの結合棒部８０（そのうちの１つは短プランジャー６３Ｂの結合棒部８０）が第１プランジャー６２の結合棒部６９を両側から挟んだ状態で、１つの結合棒部６９とそれを挟む２つの結合棒部８０の断面形状が、内側コイルスプリング部６４Ａの密着小径部８４の内径部に接する状態の寸法とされている。即ち、内側コイルスプリング部６４Ａの密着小径部８４の内径が結合棒部８０，６９，８０が結合された断面形状の外接円となる寸法に設定され僅かに締め付ける状態に組み付けられている。

接触片７７Ａは、他方の部材（バンプ電極１３）に接触して電気的に接続するための部材である。接触片７７Ａは、結合部７５の基端側（図１１の上端側）に続いて一体的に設けられている。接触片７７Ａは、ほぼ長方形板状部に形成されている。接触片７７Ａには、上側支持肩部７９が形成されている。この上側支持肩部７９は、上側ハウジング１７に引っかかって、接触片７７Ａが抜け出ないようになっている。上側支持肩部７９が上側ハウジング１７に引っかかった状態で、接触片７７Ａの上端部が上側ハウジング１７から上方へ突出するようになっている。

接触片７７Ａの幅は、内側コイルスプリング部６４Ａの外径よりも大きく、外側コイルスプリング部６４Ｂの内径よりも小さく設定されている。これにより、接触片７７Ａは、外側コイルスプリング部６４Ｂ内に挿入されて、この接触片７７Ａのバネ受け部７６が、内側コイルスプリング部６４Ａの端部に当接して支持されるようになっている。

各接触片７７Ａの上端部は、２つの突起状に形成されている。即ち、接触片７７Ａの上端部の中央がＶ字状に窪ませて形成され、その両側に２つの突起７７Ｂが形成されている。さらに、突起７７Ｂには、テーパ面７７Ｃ（図７，８参照）が形成されている。これにより、２つの突起７７Ｂは、２つの切っ先状に形成されている。長プランジャー６３Ａの２つのテーパ面７７Ｃと、短プランジャー６３Ｂの２つのテーパ面７７Ｃとが作る空間は、バンプ電極１３の頂部を受け入れる空間として働く。これにより、半球状のバンプ電極１３と、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂとの接触時に、バンプ電極１３の頂部は、上記空間に受け入れられ長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂの先端面に接触して押しつぶされることが防止される。このテーパ面７７Ｃは、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂが第１プランジャー６２を挟んで向き合ったときに、上方へ向けて互いに開く方向に配設される（図１０参照）。これにより、上方へ向けて互いに開く方向に配設された２つずつの突起７７Ｂが、バンプ電極１３に確実に接触して、４つの接触点でバンプ電極１３にそれぞれ刺さって、又はテーパ面７７Ｃがバンプ電極１３に圧接して、電気的に確実に接触するようになっている。

さらに、テーパ面７７Ｃは、以下の機能を発揮するようになっている。２つずつの突起７７Ｂがバンプ電極１３に接触しようとすると、突起７７Ｂはバンプ電極１３の球面上を滑って、互いに相離れる方向へ移動する力（押し開く力）が働く。その力は結合部７５、特に先端挿入部８１を、第１プランジャー６２に押しつける力として作用する。このとき、各突起７７Ｂがバンプ電極１３に押しつけられることで、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂは下方にずれる。これにより、第１プランジャー６２と長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂとは、互いに結合部６６、７５において相対的に押し付けられながら擦れて滑り、確実に接触するようになっている。

短プランジャー６３Ｂは、図１２に示すように、結合部７５と、バネ受け部７６と、接触片７７Ｄとから構成されている。

結合部７５は、第１プランジャー６２の結合部６６と、長プランジャー６３Ａの結合部７５及び短プランジャー６３Ｂの結合部７５とが重ね合わされて、これら第１プランジャー６２と長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂとを電気的に接触するための部分である。結合部７５は、長い板状に形成され、第１プランジャー６２の結合部６６と接触させるようになっている。結合部７５は、結合棒部８０と、先端挿入部８１と、抜け止部８２とから構成されている。これら結合棒部８０、先端挿入部８１及び抜け止部８２は、長プランジャー６３Ａも同様に構成されている。

そして、短プランジャー６３Ｂは、バネ受け部７６の位置と接触片７７Ｄの幅が長プランジャー６３Ａと異なっている。即ち、接触片７７Ｄが長プランジャー６３Ａの接触片７７Ａよりも、縦方向の寸法が短くなるように、バネ受け部７６が突起７７Ｂよりの位置に設けられている。これにより、長プランジャー６３Ａと異なる位置で、外側コイルスプリング部６４Ｂによって支持される。バネ受け部７６は、外側コイルスプリング部６４Ｂを受けるための部分である。バネ受け部７６は、結合部７５と接触片７７Ｄとの境界部分に設けられた段差である。結合部７５の幅に比べて接触片７７Ｄは幅を広く形成され、これらの境界の段差部分がバネ受け部７６になっている。このバネ受け部７６に外側コイルスプリング部６４Ｂの端部が当接することで、外側コイルスプリング部６４Ｂによって短プランジャー６３Ｂが弾性的に支持されるようになっている。このとき、長プランジャー６３Ａの接触片７７Ａは、外側コイルスプリング部６４Ｂの内径よりも小さく設定されているため、外側コイルスプリング部６４Ｂには係止せずにその内部に挿入されて、内側コイルスプリング部６４Ａの端部の密着小径部８４が当接する。

さらに、接触片７７Ｄの幅は、外側コイルスプリング部６４Ｂの外径よりも大きく設定されている。これにより、バネ受け部７６は、外側コイルスプリング部６４Ｂの端部に当接して、短プランジャー６３Ｂが外側コイルスプリング部６４Ｂに支持されるようになっている。

これにより、長プランジャー６３Ａが外側コイルスプリング部６４Ｂの内部に挿入されて内側コイルスプリング部６４Ａで弾性的に支持された状態で、短プランジャー６３Ｂが外側コイルスプリング部６４Ｂによって弾性的に支持されるようになっている。

短プランジャー６３Ｂの他の構成は長プランジャー６３Ａと同様である。

二重コイルスプリング６４の内側コイルスプリング部６４Ａは、図５〜９に示すように、上記第１プランジャー６２及び第２プランジャー６３の長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂの結合棒部６９、８０の外周を覆い、かつ第１プランジャー６２の各バネ受け部６７と、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂのバネ受け部７６とにそれぞれ当接して、第１プランジャー６２と第２プランジャー６３とを弾性的に支持しかつ上記第１プランジャー６２と第２プランジャー６３との間を電気的に導通させるための部材である。

内側コイルスプリング部６４Ａは、その全長に亘って同一外径のほぼ円筒状に形成されている。内側コイルスプリング部６４Ａの内径は、第１プランジャー６２の結合棒部６９と、それを挟み込む２つの第２プランジャー６３（長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂ）の結合棒部８０の作る断面形状に外接する外接円の径よりも僅かに小さく設定されている。なお、内側コイルスプリング部６４Ａは、その中間部を大径に端部を小径にして樽型にしてもよい。即ち、第１プランジャーのバネ受け部６７と長プランジャーのバネ受け部７６が、内側コイルスプリング部６４Ａと当接し端部を受け止めるため、端部に小径部（密着小径部８４）を、中間部に大径部を設ける構造にしてもよい。具体的には、内側コイルスプリング部６４Ａの両端部付近を小径にして、第１プランジャー６２の結合棒部６９と２つの第２プランジャー６３の結合棒部８０とを支持する小径部と、中間部を上記小径部より大径にしそれぞれのプランジャーを支持しない大径部とを設ける構造である。

また、上記の他に、小径部を端部以外に設ける構造や、小径部と大径部を交互に複数箇所設ける構造にしてもよい。

これにより、１つの第１のプランジャー６２と２つの第２のプランジャー６３（長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂ）とが、互いに重ね合わされて、内側コイルスプリング部６４Ａの小径部により一体的に支持されて、互いにスライド可能に組み立てられている。

外側コイルスプリング部６４Ｂは、図５〜９に示すように、その全長に亘って外径が同一のほぼ円筒状に形成されている。外側コイルスプリング部６４Ｂの内径は、内側コイルスプリング部６４Ａの外径よりも大きく形成されている。即ち、外側コイルスプリング部６４Ｂが大寸法に、内側コイルスプリング部６４Ａが小寸法に形成されて、外側コイルスプリング部６４Ｂの内径が小寸法の内側コイルスプリング部６４Ａの外径よりも大きく形成されている。これにより、外側コイルスプリング部６４Ｂと内側コイルスプリング部６４Ａとが組み付けられたとき、互いに接触しないようになっている。なお、内側コイルスプリング部６４Ａと外側コイルスプリング部６４Ｂとの間に、円筒状のスペーサやリング状のスペーサを設けてもよい。これによっても互いの接触を防ぐことができる。

さらに、外側コイルスプリング部６４Ｂは、内側コイルスプリング部６４Ａより長く形成されている。これにより、長プランジャー６３Ａが外側コイルスプリング部６４Ｂ内に挿入されて、長プランジャー６３Ａのバネ受け部７６が内側コイルスプリング部６４Ａの当接し、短プランジャー６３Ｂのバネ受け部７６が外側コイルスプリング部６４Ｂに当接する。これにより、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂが、内側コイルスプリング部６４Ａ及び外側コイルスプリング部６４Ｂに個別に付勢されて支持されている。

以上のように構成された接触子２０は、電気的接続装置１１の下側ハウジング１６と上側ハウジング１７とで支持された状態で、装着される。

被検査体１２を電気的接続装置１１に装着して押圧すると、被検査体１２の複数のバンプ電極１３が接触子２０の突起７７Ｂ及びテーパ面７７Ｃに接触する。これにより、長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂが押し縮められて、被検査体１２の複数のバンプ電極１３と、配線基板１５の上面のコンタクトパッドとが電気的に接続される。

このとき、図１３に示すように、各突起７７Ｂとバンプ電極１３とがずれた状態で接触すると、長プランジャー６３Ａの突起７７Ｂと短プランジャー６３Ｂの各突起７７Ｂが、上下にずれた状態で電極１３に接触することになる。

この場合、長プランジャー６３Ａと短プランジャー６３Ｂがバンプ電極１３に対して上下にずれて接触しても、内側コイルスプリング部６４Ａ及び外側コイルスプリング部６４Ｂが長プランジャー６３Ａ及び短プランジャー６３Ｂを個別に付勢しているため、安定して各突起７７Ｂ及びテーパ面７７Ｃをバンプ電極１３に接触させることができ、検査精度を向上させることができる。

[変形例]
上記実施形態では、第１プランジャー６２を１つ、第２プランジャー６３を２つ設けた例を説明したが、第１プランジャー６２を２以上、第２プランジャー６３を第１プランジャー６２よりも１つ多い３以上設けてもよい。この場合も、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。

また、一方の第１プランジャー６２及び他方の第２プランジャー６３を２つ以上設けると共に、直径の異なる付勢手段としてのコイルスプリングを同軸上に２つ以上重ねて設けて、各コイルスプリングの一方の端部が上記一方の各第１プランジャー６２を個別に付勢すると共に、上記各コイルスプリングの他方の端部が上記他方の各第２プランジャー６３を個別に付勢するようにしてもよい。これらは、独立した複数の部材として構成してもよく、これらの下端部（第1プランジャー６２のバネ受け部６７に当接する側の端部）を互いに一体的に取り付けてもよい。この場合も、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。

上記実施形態では、二重コイルスプリング６４をほぼ円筒状に形成したが、多角形筒状に形成してもよい。例えば、三角形筒状、四角形筒状又は五角形以上の多角形筒状に形成してもよい。この場合も、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。

１１：電気的接続装置、１２：被検査体、１３：バンプ電極、１５：配線基板、１６：下側ハウジング、１７：上側ハウジング、１８：フレーム、１９：ガイド板、２０：接触子、２３：ピン頭部嵌合穴、２８：ピン軸部嵌合穴、３１：外枠部、３２：固定用フランジ部、３３：上下動支持用フランジ部、３５：固定ネジ、３７：ガイドピン、３８：ピン穴、３９：頭部、４０：軸部、４２：板部、４３：ガイドネジ穴、４４：スプリング穴、４６：ガイドネジ、４７：スプリング、４８：頭部、４９：ガイド部、５０：ネジ棒部、５１：マイナス溝、５３：受入凹部、５３Ａ：上側開口、５３Ｂ：傾斜面、５４：フランジ部、６３：第２プランジャー、６３Ａ：長プランジャー、６３Ｂ：短プランジャー、６４：二重コイルスプリング、６４Ａ：内側コイルスプリング部、６４Ｂ：外側コイルスプリング部、６６：結合部、６７：バネ受け部、６８：接触片、６９：結合棒部、７０：先端挿入部、７１：抜け止部、７３：下側支持肩部、７５：各結合部、７６：バネ受け部、７７Ａ：接触片、７７Ｂ：突起、７７Ｃ：テーパ面、８０：結合棒部、８１：先端挿入部、８２：抜け止部、８４：密着小径部。

Claims (7)

1. 一方の部材と他方の部材にそれぞれ接触するプランジャーを備え、一方の部材に接触するプランジャーを他方の部材に接触する２個のプランジャーが挟んで、上記各部材間を電気的に導通させる接触子であって、
   上記他方の部材に接触する各プランジャーに個別に同軸上に直径の異なる付勢手段を設けたことを特徴とする接触子。
2. 請求項１に記載の接触子において、
   上記各付勢手段が、大寸法の付勢手段と、小寸法の付勢手段とにより構成されたことを特徴とする接触子。
3. 請求項２に記載の接触子において、
   上記小寸法の付勢手段により各プランジャーが支持されたことを特徴とする接触子。
4. 請求項３に記載の接触子において、
   上記各付勢手段が、その長さをそれぞれ異ならせたことを特徴とする接触子。
5. 請求項３又は４に記載の接触子において、
   上記小寸法の付勢手段が、１又は複数箇所に小径部を備え、当該小径部が上記すべてのプランジャーを摺動可能に支持することを特徴とする接触子。
6. 請求項５に記載の接触子において、
   上記小寸法の付勢手段が、その小径部を両側端部に備えた樽型に形成されたことを特徴とする接触子。
7. 被検査体の電極に接触して試験を行う電気的接続装置において、
   上記被検査体の各電極に対応する位置に配設され当該各電極に接触して通電する接触子を備え、
   当該接触子として上記請求項１乃至６のいずれか１項に記載の接触子を用いたことを特徴とする電気的接続装置。

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