JP5982372B2 - 接触構造体ユニット - Google Patents

Description

本発明は、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査または動作特性検査に用いられる接触構造体ユニットに関するものである。

従来、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図る接触部材を複数収容する接触構造体ユニットが用いられる。接触構造体ユニットにおいては、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、接触部材間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。

半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査として、４端子測定法が挙げられる。この４端子測定法として、ガイドプレートに保持された接触構造体である一組の接触部材（コンタクトプローブ）によって、各接触部材の先端を接触対象（被測定体）に接触させて電気特性を測定する接触構造体ユニットの製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に示す一組の接触部材は、一端がリードとそれぞれ接触し、他端で接触対象と接触する。ここで、一組の接触部材は、同時に接触対象と接触することによって、４端子測定を行う。特許文献１によれば、一組の接触部材のガイドプレートに挿通する方向に直交する方向の各々の径を異ならせることによって、効率よく接触部材を配設できる。

特開２００９−７４９６３号公報

ところで、接触対象には、様々な形状があり、例えば半球状、錘状、平板状をなす。ここで、接触対象が半球状の場合、特許文献１が開示する接触構造体を用いて４端子測定法を行うと、接触対象に対して２本の接触部材を同時に接触させた際に、少なくとも一方の接触部材が半球状の中心からずれて接触するため、接触部材が接触対象の表面で滑り落ち、接触対象から脱落する場合があった。接触部材の接触対象からの脱落によって、接触対象との間で確実な導通を得られなくなるおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接触対象との間で確実な導通を得ることができる接触構造体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、本発明にかかる接触構造体ユニットは、複数の電極を有する基板と被接触体とを導通する接触構造体ユニットであって、前記被接触体と接触する第１接触部を有する第１接触部材と、各々が、一方の端部側に設けられ、前記電極と接触する第２接触部を有し、他方の端部側で前記第１接触部材と接触する複数の第２接触部材と、前記第１接触部と各第２接触部との間にそれぞれ設けられ、前記第１および第２接触部を付勢する複数のコイルばねと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる接触構造体ユニットは、上記の発明において、前記第２接触部材は、先細な先端形状を有し、前記第１接触部材と接触する先端部を有する導電性の第１プランジャと、前記第２接触部を有する導電性の第２プランジャと、を有し、前記コイルばねは、前記第１および第２プランジャを連結することを特徴とする。

また、本発明にかかる接触構造体ユニットは、上記の発明において、前記先端部は、複数の爪部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる接触構造体ユニットは、上記の発明において、前記第１接触部材は、弾性変形可能なシート状をなし、一方の面に前記第１接触部が複数設けられ、他方の面の前記第１接触部に対応する位置に前記第２接触部材と接触する第３接触部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる接触構造体ユニットは、上記の発明において、前記第１接触部材は板状をなし、前記第１接触部の基端側に設けられ、前記第１接触部より大きい幅を有するフランジ部と、前記フランジ部の前記第１接触部との連結側と異なる側の端部から延び、前記コイルばねの内周部に挿通される２つの第１基端部と、を有し、前記第２接触部材は板状をなし、前記第２接触部の基端側から延び、前記コイルばねの内周部に挿通され、前記第１基端部と接触する第２基端部を有し、前記コイルばねは、前記第１および第２基端部を摺動可能に拘束することを特徴とする。

また、本発明にかかる接触構造体ユニットは、上記の発明において、前記第１接触部材を２つ有し、２つの前記第１基端部は、前記第２基端部を挟むことを特徴とする。

また、本発明にかかる接触構造体ユニットは、上記の発明において、前記第１接触部は、複数の爪部を有することを特徴とする。

本発明にかかる接触構造体ユニットは、４端子測定において、異なる電極と接続する複数の第２接触部材と接触する第１接触部材が、接触対象の電極と接触するようにしたので、接触対象との間で確実な導通を得ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる接触構造体ユニットの構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる半導体集積回路の検査時における接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す斜視図である。 図７は、図６に示すＡ−Ａ線断面を示す断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかる半導体集積回路の検査時における接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図９は、本発明の実施の形態３にかかる接触構造体の構成を示す斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態３にかかる接触構造体の構成を示す正面図である。 図１１は、本発明の実施の形態３にかかる接触構造体の構成を示す側面図である。 図１２は、本発明の実施の形態３の変形例にかかる接触構造体の構成を示す正面図である。 図１３は、本発明の実施の形態３の変形例にかかる接触構造体の構成を示す側面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる接触構造体ユニットの構成を示す斜視図である。図１に示す接触構造体ユニット１は、検査対象物である半導体集積回路１００の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体集積回路１００と半導体集積回路１００へ検査用信号を出力する回路基板２００との間を電気的に接続する装置である。

接触構造体ユニット１は、長手方向の両端で半導体集積回路１００および回路基板２００に接触する導電性の接触構造体２と、複数の接触構造体２を所定のパターンにしたがって収容して保持する接触構造体ホルダ３と、接触構造体ホルダ３の周囲に設けられ、検査の際に複数の接触構造体２と接触する半導体集積回路１００の位置ずれが生じるのを抑制するホルダ部材４と、を有する。

図２は、接触構造体ホルダ３に収容される接触構造体２の詳細な構成を示す図である。図２に示す接触構造体２は、導電性材料を用いて形成される。接触構造体２は、半導体集積回路１００の検査を行なうときにその半導体集積回路１００の接続用電極（被接触体）に接触する第１接触部材２ａと、接触構造体２の長手方向に沿うとともに、第１接触部材２ａに対して並列に設けられ、検査回路を備えた回路基板２００の電極にそれぞれ接触する２つの第２接触部材２ｂと、第１接触部材２ａおよび第２接触部材２ｂの各先端側に向けて付勢可能な２つのコイルばね２４とを備える。

第１接触部材２ａは、先細な先端形状をなし、複数の爪部２１ｂを有する接触部２１ａ（第１接触部）と、接触部２１ａの基端側から延び、接触部２１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｃと、を同軸上に有する。

第２接触部材２ｂは、フランジ部２１ｃに接触する第１プランジャ２２と、検査回路を備えた回路基板２００の電極に接触する第２プランジャ２３と、第１プランジャ２２と第２プランジャ２３との間に設けられて２つの第１プランジャ２２および第２プランジャ２３を伸縮自在に連結するコイルばね２４とを備える。第２接触部材２ｂを構成する第１プランジャ２２および第２プランジャ２３、ならびにコイルばね２４は同一の軸線を有している。また、接触構造体２において、第１接触部材２ａの軸と、第２接触部材２ｂの軸とは平行である。

第１プランジャ２２は、先細な先端形状をなす複数の爪部２２ｂを有し、この爪部２２ｂで第１接触部材２ａのフランジ部２１ｃと接触する先端部２２ａ（先端部）と、先端部２２ａの基端側から延び、先端部２２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２２ｃと、フランジ部２２ｃの先端部２２ａに連なる側と異なる端部から延び、フランジ部２２ｃの径と比して小さい径を有するボス部２２ｄと、ボス部２２ｄのフランジ部２２ｃの連結側と異なる端部から延び、ボス部２２ｄの径と略同一の径を有する基端部２２ｅとを同軸上に有する。基端部２２ｅは、先端がＲ面取りされた形状をなす。

第２プランジャ２３は、先細な先端形状を有し、回路基板２００の電極と接触する先端部２３ａと、先端部２３ａの基端側から延び、先端部２３ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２３ｂと、フランジ部２３ｂの先端部２３ａに連なる側と異なる端部から延び、ボス部２２ｄの径と略同一の径を有するボス部２３ｃと、ボス部２３ｃのフランジ部２３ｂの連結側と異なる端部から延び、ボス部２２ｄ，２３ｃの径と略同一の径を有する基端部２３ｄとを同軸上に有する。なお、第２接触部は、先端部２３ａとフランジ部２３ｂとに対応する。基端部２３ｄは、先端がＲ面取りされた形状をなす。この第２プランジャ２３は、コイルばね２４の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、コイルばね２４の弾性力によって回路基板２００方向に付勢され、回路基板２００の電極と接触する。

コイルばね２４は、接触構造体２が半導体集積回路１００とコンタクトした際に、軸線方向に伸縮することによって半導体集積回路１００の接続用電極への衝撃を和らげるとともに、半導体集積回路１００および回路基板２００に荷重を加える。

コイルばね２４は、第１プランジャ２２側がボス部２２ｄの径と略同一の内径で巻回された密着巻き部２４ａである一方、第２プランジャ２３側がボス部２３ｃおよび基端部２３ｄの径以上の内径で所定ピッチに巻回された粗巻き部２４ｂである。密着巻き部２４ａの端部は、例えばボス部２２ｄと略等しい内径の場合、ボス部２２ｄに圧入されて、フランジ部２２ｃに当接している。一方、粗巻き部２４ｂの端部は、ボス部２３ｃに圧入され、フランジ部２３ｂに当接している。なお、コイルばね２４は、密着巻き部２４ａおよび粗巻き部２４ｂの内径が、同一の内径で巻回されていることが好ましい。このとき、第１プランジャ２２および第２プランジャ２３とコイルばね２４とは、半田付けによって接合されていてもよい。

コイルばね２４に用いられる線材は、所定荷重が加わったときの粗巻き部２４ｂの縮み量が、初期荷重が加わったとき、例えば、接触構造体２が接触構造体ホルダ３に収容された状態（図１参照）における基端部２３ｄと密着巻き部２４ａとの最短距離より大きくなるようなばね特性（ストローク）を有する導電性の金属が用いられる。このばね特性を有するコイルばね２４を用いることによって、接触構造体２に所定荷重を加えた場合に基端部２３ｄを密着巻き部２４ａ内に摺接させ、基端部２３ｄと密着巻き部２４ａとの間の電気的導通が可能となる。

接触構造体ホルダ３は、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、図２の上面側から第１部材３１、第２部材３２および第３部材３３が積層されて成る。第１部材３１、第２部材３２および第３部材３３には、複数の接触構造体２を収容して保持するホルダ孔３４，３５および３６が接触構造体２に対応して形成され、接触構造体２を収容するホルダ孔３４，３５および３６は、互いの軸線が平行となるように形成されている。ホルダ孔３４，３５および３６の形成位置は、半導体集積回路１００の配線パターンに応じて定められる。

ホルダ孔３４は、接触構造体ホルダ３の上端面に開口を有する小径部３４ａと、この小径部３４ａよりも径が大きい大径部３４ｂとからなる。小径部３４ａは、大径部３４ｂの径と比して小さく、かつ接触部２１ａの径と比して若干大きい径である。大径部３４ｂは、フランジ部２１ｃと比して若干大きい径である。第１接触部材２ａのフランジ部２１ｃは、ホルダ孔３４の小径部３４ａと大径部３４ｂとの境界壁面に当接することにより、第１接触部材２ａの接触構造体ホルダ３からの抜止機能を有する。

ホルダ孔３５および３６は、ホルダ孔３４に連結するようにそれぞれ設けられ、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、ホルダ孔３５は、第２部材３２の第１部材３１と当接する側の上端面に開口を有する小径部３５ａと、この小径部３５ａよりも径が大きい大径部３５ｂとからなる。小径部３５ａは、先端部２２ａの径と比して若干大きい径である。また、大径部３５ｂは、フランジ部２２ｃの径および／またはコイルばね２４の径と比して若干大きい径である。

他方、ホルダ孔３６は、接触構造体ホルダ３の下端面に開口を有する小径部３６ａと、この小径部３６ａよりも径が大きい大径部３６ｂとからなる。小径部３６ａは、先端部２３ａと比して若干大きい径である。また、大径部３６ｂは、フランジ部２３ｂの径および／またはコイルばね２４の径と比して若干大きい径である。これらのホルダ孔３５および３６の形状は、収容する第２接触部材２ｂの構成に応じて定められる。

第１プランジャ２２のフランジ部２２ｃは、ホルダ孔３５の小径部３５ａと大径部３５ｂとの境界壁面に当接することにより、第２接触部材２ｂの接触構造体ホルダ３からの抜止機能を有する。また、第２プランジャ２３のフランジ部２３ｂは、ホルダ孔３６の小径部３６ａと大径部３６ｂとの境界壁面に当接することにより、第２接触部材２ｂの接触構造体ホルダ３からの抜止機能を有する。なお、ホルダ孔３５，３６の各境界壁面が、フランジ部２２ｃ，２３ｂまたはコイルばね２４の径に対応した段付き形状をなすものであってもよい。

図３は、接触構造体ホルダ３を用いた半導体集積回路１００の検査時の状態を示す図である。半導体集積回路１００の検査時には、半導体集積回路１００からの接触荷重により、コイルばね２４は長手方向に沿って圧縮された状態となる。コイルばね２４が圧縮されると、図３に示すように、第２プランジャ２３の基端部２３ｄは、密着巻き部２４ａ内に進入し、密着巻き部２４ａの内周側と摺接する。この際には、第２プランジャ２３の軸線が大きくぶれることはないため、基端部２３ｄと密着巻き部２４ａの内周との摺接が安定するとともに、密着巻き部２４ａがわずかに蛇行するため、基端部２３ｄとコイルばね２４との接触抵抗が安定し、確実な導通が得られる。

また、爪部２１ｂの先端が先細に形成されているため、接続用電極１０１の表面に酸化皮膜が形成されている場合であっても酸化皮膜を突き破り、爪部２１ｂの先端を接続用電極１０１と直接接触させることができる。第１接触部材２ａは、第１接触部材２ａの中心軸Ｎが半球状の接続用電極１０１の中心（重心）を通過するように接続用電極１０１に接触させることができ、接触対象が半球状であっても安定した接触状態を維持することが可能である。

このとき、第１プランジャ２２の爪部２２ｂが、フランジ部２１ｃの接触部２１ａに連なる側と異なる側の面に当接している。ここで、爪部２２ｂは、先端部２２ａの外縁に沿って複数設けられ、フランジ部２１ｃに対して、いずれかの頂点が接触する。これにより、第１プランジャ２２の配置を規定することなく、フランジ部２１ｃと安定して接触させることができる。

なお、爪部２１ｂ，２２ｂは、４つ以上設けられることが好ましい。また、爪部２２ｂは、フランジ部２１ｃからの離脱を一段と確実に防止するため、６つ以上であればより好ましい。

検査時に回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される検査用信号は、回路基板２００の電極２０１，２０２から接触構造体２の第２接触部材２ｂ、第１接触部材２ａを経由して半導体集積回路１００の接続用電極１０１へ到達する。具体的には、第２接触部材２ｂにおいて、第２プランジャ２３、密着巻き部２４ａ、第１プランジャ２２を経由して半導体集積回路１００の接続用電極１０１へ到達する。このように、接触構造体２では、第１プランジャ２２と第２プランジャ２３が密着巻き部２４ａを介して導通するため、電気信号の導通経路を最小にすることができる。したがって、検査時に粗巻き部２４ｂに信号が流れるのを防止し、インダクタンスの低減および安定化を図ることができる。なお、２つの電極２０１，２０２は、例えば、電極２０１が測定用の電極（Ｓｅｎｓｅ）であって、電極２０２が送電用の電極（Ｆｏｒｃｅ）である。

上述した実施の形態１によれば、４端子測定において、異なる電極と接続する複数の第２接触部材と接触する第１接触部材が、第１接触部材の軸が接続用電極（接触対象）の電極の中心（重心）を通過するように接触するようにしたので、接触対象との間で確実な導通を得ることができる。

また、各接続用電極１０１の間隔（ピッチ）は半導体集積回路の微細化に伴って０．１５ｍｍ以下となるものもあり、その場合の接続用電極のサイズは０．０７ｍｍ程度と非常に小さくなる。これにより、従来の接触部材を接続用電極１０１に対して２本接触させるのは困難になってきている。一方、本実施の形態１にかかる接触構造体では、第１接触部材の軸が接続用電極の中心を通過するように接触するため、半導体集積回路の微細化に対応することができる。

上述したような接触構造体を４端子測定構造とすることで、図３においてフランジ部２１ｃと第１プランジャ２２との間、および第１プランジャ２２から第２プランジャ２３までの間の抵抗値を無視することができる。すなわち、接触部材間の摺動による影響なく、接続用電極１０１および第１接触部材２ａにおける接触抵抗と、第１接触部材２ａの抵抗値とが測定でき、安定した電気測定の実施が可能となる。

また、各フランジ部の各先端部側の端部およびホルダ孔の大径部と小径部との各境界壁面がテーパ状をなすものであってもよい。これにより、接触構造体をホルダに取り付けた場合の第１および第２接触部材の軸線方向と垂直な方向の位置決めを一段と確実に行うことができる。

なお、第２接触部は、先端部２３ａおよびフランジ部２３ｂであるものとして説明したが、図１に示すような接触構造体ユニット１の一部として取り付けられる場合、第２接触部は、フランジ部２３ｂのみの構成としてフランジ部２３ｂの先端部で電極と接触するものであってもよい。

図４は、本実施の形態１の変形例１にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態１では、先端部２２ａが複数の爪部２２ｂを有するものとして説明したが、変形例１にかかる接触構造体５では、第２接触部材２ｃが、第１プランジャ２５の先端部２５ａが１つの頂点を有する錘状をなしている。

図５は、本実施の形態１の変形例２にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態１では、先端部２２ａが複数の爪部２２ｂを有するものとして説明したが、変形例２にかかる接触構造体６のように、第２接触部材２ｄが、第１プランジャ２６の先端部２６ａが先端部２６ａの長手方向に対して垂直な平面をなしてもよい。

なお、上述した第１接触部材２ａの接触部２１ａの先端形状は、爪部２１ｂを有するものとして説明したが、変形例１，２にかかる先端部２５ａ，２６ａの形状をなすものであってもよい。

（実施の形態２）
図６は、本実施の形態２にかかる接触構造体ユニットの要部の構成を示す斜視図である。図７は、図６に示すＡ−Ａ線断面を示す断面図である。図８は、接触構造体ホルダ３ａを用いた半導体集積回路１００の検査時の状態を示す図である。なお、図１等で上述した接触構造体ユニット１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。本実施の形態２では、各第１接触部材２ａに代えて、シート状をなす第１接触部材２ｅを用いて半導体集積回路１００と回路基板２００との間を電気的に導通する。

第１接触部材２ｅは、図６，７に示すように、弾性変形可能な絶縁性のシート部２７ａと、シート部２７ａ上で半導体集積回路１００の接続用電極１０１の配置に対応して設けられる複数の電極側接触部２７ｂ（第１接触部）と、シート部２７ａの電極側接触部２７ｂの形成側の面と反対側の面に、電極側接触部２７ｂに対応して設けられる接触構造体側接触部２７ｃ（第３接触部）とを有する。なお、電極側接触部２７ｂと対応する接触構造体側接触部２７ｃとは、導電性材料を用いて形成され、シート部２７ａを介して電気的に接続されている。

第１接触部材２ｅは、図８に示すように、電極側接触部２７ｂが外部に向き、接触構造体側接触部２７ｃが接触構造体ホルダ３ａの内部に向いた状態で接触構造体ホルダ３ａによって保持されている。接触構造体ホルダ３ａは、第１接触部材２ｅを保持する第１部材３１ａと、第２接触部材２ｂを保持する上述した第２部材３２および第３部材３３とが積層されて成る。第１部材３１ａには、複数の第１接触部材２ｅおよび第２接触部材２ｂの一部を収容して保持する保持部としてのホルダ孔３７が形成されている。なお、ホルダ孔３５、３６および３７は、互いの軸線が平行となるように形成されている。ホルダ孔３７の形成位置は、半導体集積回路１００の配線パターンに応じて定められる。

ホルダ孔３７は、接触構造体ホルダ３ａの上端面に開口を有する第１ホルダ孔３７ａと、この第１ホルダ孔３７ａと連通し、上述した接触構造体ホルダ３ａにおいて接触構造体２に対応する一組の小径部３５ａの間の距離に対応する径で形成される第２ホルダ孔３７ｂとからなる。第１ホルダ孔３７ａは、接触構造体ホルダ３ａの第１部材３１ａの積層方向の長さ（深さ）が接触構造体側接触部２７ｃのシート部２７ａからの突出長さより大きい略半球状の空間を形成している。

半導体集積回路１００の検査時には、図８に示すように、半導体集積回路１００からの接触荷重により、シート部２７ａが、荷重が加わる方向に弾性変形した状態となる。シート部２７ａが変形すると、その変形による荷重に応じて接触構造体側接触部２７ｃが第１プランジャ２２を押圧する。第２プランジャ２３の基端部２３ｄは、密着巻き部２４ａ内に進入し、密着巻き部２４ａの内周側と摺接する。

このとき、検査時に回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される検査用信号は、回路基板２００の電極２０１から第２プランジャ２３、密着巻き部２４ａ、第１プランジャ２２、接触構造体側接触部２７ｃおよび電極側接触部２７ｂを経由して半導体集積回路１００の接続用電極１０１へ到達する。

上述した実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、４端子測定において、異なる電極と接続する複数の第２接触部材と接触する第１接触部材が、第１接触部材の軸が接続用電極（接触対象）の電極の中心（重心）を通過するように接触するようにしたので、接触対象との間で確実な導通を得ることができる。

また、シート状の第１接触部材を接触構造体ホルダに載置することで、接触構造体ユニットを形成することができるので、一段と簡易な構成で接触対象との間の確実な導通を得ることができる。

実施の形態１と同様、上述したような接触構造体を４端子測定構造とすることで、図８において接触構造体側接触部２７ｃと第１プランジャ２２との間、および第１プランジャ２２から第２プランジャ２３までの間の抵抗値を無視することができる。すなわち、接触部材間の摺動による影響なく、接続用電極１０１および第１接触部材２ｅにおける接触抵抗と、第１接触部材２ｅの抵抗値とが測定でき、安定した電気測定の実施が可能となる。

なお、上述した実施の形態２では、電極側接触部２７ｂが、半球状をなすものとして説明したが、実施の形態１のように、爪部２１ｂを有する接触部２１ａと同様の形状をなすものであってもよい。

（実施の形態３）
図９は、本実施の形態３にかかる接触構造体ユニットの接触構造体の構成を示す斜視図である。図１０は、本実施の形態３にかかる接触構造体の構成を示す正面図である。図１１は、本実施の形態３にかかる接触構造体の構成を示す側面図である。図９〜１１に示す接触構造体８は、導電性材料を用いて形成される。接触構造体８は、図１等に示した半導体集積回路１００の検査を行なうときにその半導体集積回路１００の接続用電極１０１に接触する板状をなす２つの第１接触部材２ｆと、板状をなし、第１接触部材２ｆと接触し、図１等に示した回路基板２００の電極にそれぞれ接触する２つの第２接触部材２ｇと、第１接触部材２ｆおよび第２接触部材２ｇを摺動可能に拘束するコイルばね２４ｃと、を備える。

第１接触部材２ｆは板状をなし、先細な先端形状をなす複数の爪部２８ａを有する先端部２８ｂ（第１接触部）と、先端部２８ｂの基端側に設けられ、先端部２８ｂより大きい幅を有するフランジ部２８ｃと、フランジ部２８ｃの先端部２８ｂと連結する側と異なる側の端部から延び、コイルばね２４ｃの内周部に挿通される２つの基端部２８ｄと、を有する。また、基端部２８ｄは、フランジ部２８ｃにおいて、フランジ部２８ｃの幅方向の端部よりも内部側に形成される。

第２接触部材２ｇは板状をなし、先細な先端形状をなす頭頂部２９ａを有する先端部２９ｂ（第２接触部）と、先端部２９ｂの基端側から先端部２９ｂより小さい幅で延び、コイルばね２４ｃの内周部に挿通され、基端部２８ｄと接触する基端部２９ｃと、を有する。また、基端部２９ｃは、第１接触部材２ｆの基端部２８ｄと同等の幅である。

コイルばね２４ｃは、接触構造体８が半導体集積回路１００とコンタクトした際に、軸線方向に伸縮することによって半導体集積回路１００の接続用電極への衝撃を和らげるとともに、半導体集積回路１００および回路基板２００に荷重を加える。なお、コイルばね２４ｃは、基端部２８ｄの径と同等の内径で所定ピッチに巻回されている。

接触構造体８は、各先端部２８ｂ，２９ｂが反対方向を向いた状態で、２つの第１接触部材２ｆの基端部２８ｄによって第２接触部材２ｇの基端部２９ｃを挟み込んで接触することにより、第１接触部材２ｆと第２接触部材２ｇとの間を電気的に導通する。このとき、図９〜１１に示すように、基端部２８ｄ，２９ｃをコイルばね２４ｃが摺動可能に拘束することによって接触部材間の接触状態を維持している。コイルばね２４ｃは、フランジ部２８ｃと基端部２８ｄとが形成する段部および先端部２９ｂおよび基端部２９ｃとが形成する段部にそれぞれ当接して、第１接触部材２ｆと第２接触部材２ｇとをそれぞれの先端部側に付勢する。また、接触構造体８は、２つの第１接触部材２ｆの爪部２８ａによって、４つの頂点を有する先端を形成する。これにより、接触構造体２ｆは、上述した半球状の接続用電極１０１に対してこの各頂点を接触させることで安定した接触状態を維持することが可能である。

上述した実施の形態３によれば、実施の形態１と同様、４端子測定において、異なる電極と接続する複数の第２接触部材と接触する第１接続部材が、第１接触部材の軸が接続用電極（接触対象）の電極の中心（重心）を通過するように接触するようにしたので、接触対象との間で確実な導通を得ることができる。

また、板状の部材を重ね合わせることによって接触構造体を形成することができるので、一段と簡易な構成で接触対象との間の確実な導通を得ることができる。

実施の形態１と同様、上述したような接触構造体を４端子測定構造とすることで、基端部２８ｄと基端部２９ｃとの間の抵抗値を無視することができる。すなわち、接触部材間の摺動による影響なく、接続用電極１０１および第１接触部材２ｆにおける接触抵抗と、第１接触部材２ｆの抵抗値とが測定でき、安定した電気測定の実施が可能となる。

図１２は、本実施の形態３の変形例にかかる接触構造体の構成を示す正面図である。図１３は、本実施の形態３の変形例にかかる接触構造体の構成を示す側面図である。変形例にかかる接触構造体９は、図１等に示した半導体集積回路１００の検査を行なうときにその半導体集積回路１００の接続用電極１０１に接触する板状をなす第１接触部材２ｈと、板状をなし、第１接触部材２ｈと接触し、図１等に示した回路基板２００の電極にそれぞれ接触する２つの第２接触部材２ｉと、第１接触部材２ｈおよび第２接触部材２ｉを摺動可能に接触させた状態で拘束するコイルばね２４ｃと、を備える。

第１接触部材２ｈは、先細な先端形状をなし、複数（本実施の形態３では４つ）の爪部２８ｅを有する先端部２８ｂ（第１接触部）と、先端部２８ｂの基端側に設けられ、先端部２８ｂより大きい幅を有するフランジ部２８ｃと、フランジ部２８ｃの先端部２８ｂと連結する側と異なる側の端部から延び、コイルばね２４ｃの内周部に挿通される２つの基端部２８ｆと、を有する。基端部２８ｆは、フランジ部２８ｃにおいて、フランジ部２８ｃが延びる方向の端部よりも内部側に形成される。また、基端部２８ｆは、フランジ部２８ｃと連結する側と異なる側の端部側に設けられ、基端部２８ｆが延びる方向に垂直な方向に突出する凸部２８ｇを有する。

第２接触部材２ｉは、第１接触部材２ｈと同等の厚みの板状をなし、先細な先端形状をなし、頭頂部２９ａを有する先端部２９ｂ（第２接触部）と、先端部２９ｂの基端側から先端部２９ｂより小さい幅で延び、コイルばね２４ｃの内周部に挿通され、基端部２８ｆと接触する基端部２９ｄと、を有する。また、基端部２９ｄは、先端部２９ｂと連結する側と異なる側の端部側に設けられ、基端部２９ｄが延びる方向に垂直な方向に突出する凸部２９ｅを有する。

接触構造体９は、各先端部２８ｂ，２９ｂが反対方向を向いた状態で第１接触部材２ｈの基端部２８ｆと第２接触部材２ｉの基端部２９ｄとが板厚方向で向かい合って接触することにより、第１接触部材２ｈと第２接触部材２ｉとの間を電気的に導通する。このとき、図１２，１３に示すように、コイルばね２４ｃが基端部２８ｆ，２９ｄを摺動可能に拘束することによって接触部材間の接触状態を維持している。コイルばね２４ｃは、フランジ部２８ｃと基端部２８ｆとが形成する段部および先端部２９ｂおよび基端部２９ｄとが形成する段部にそれぞれ当接して、第１接触部材２ｈと第２接触部材２ｉとをそれぞれの先端部２８ｂ，２９ｂ側に付勢する。また、接触構造体９は、コイルばね２４ｃによって各先端部２８ｂ，２９ｂ側に付勢された際に、凸部２８ｇと凸部２９ｅとが係止する。これにより、接触構造体９は、凸部２８ｇ，２９ｅが互いに係止することで、コイルばね２４ｃの付勢力による第１接触部材２ｈと第２接触部材２ｉとが離脱することを防止する。

なお、上述した変形例では、凸部２８ｇ，２９ｅは、板面に平行であって、基端部２８ｆ，２９ｄが延びる方向に垂直な方向にそれぞれ突出するものとして説明したが、板面に垂直であって、基端部２８ｆ，２９ｄが延びる方向に垂直な方向にそれぞれ突出するものでもよい。

また、上述した第１接触部材２ｈの先端部２８ｂの先端形状は、爪部２８ｅを有するものとして説明したが、変形例２，３にかかる先端部２５ａ，２６ａの形状をなすものであってもよい。

以上のように、本発明にかかる接触構造体ユニットは、接触対象との間で確実な導通を得ることに有用である。

１ 接触構造体ユニット
２，５，６，７，８，９ 接触構造体
２ａ，２ｅ，２ｆ，２ｈ 第１接触部材
２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｇ，２ｉ 第２接触部材
３，３ａ 接触構造体ホルダ
４ ホルダ部材
２１ａ 接触部
２１ｂ，２２ｂ，２８ａ 爪部
２１ｃ，２２ｃ，２３ｂ，２８ｃ フランジ部
２２ａ，２３ａ，２５ａ，２６ａ，２８ｂ，２９ｂ 先端部
２２，２５，２６ 第１プランジャ
２２ｄ，２３ｃ ボス部
２２ｅ，２３ｄ，２８ｄ，２９ｃ 基端部
２３ 第２プランジャ
２４，２４ｃ コイルばね
２４ａ 密着巻き部
２４ｂ 粗巻き部
２７ａ シート部
２７ｂ 電極側接触部
２７ｃ 接触構造体側接触部
２９ａ 頭頂部
３１，３１ａ 第１部材
３２ 第２部材
３３ 第３部材
３４，３５，３６，３７ ホルダ孔
３４ａ，３５ａ，３６ａ 小径部
３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ 大径部
３７ａ 第１ホルダ孔
３７ｂ 第２ホルダ孔
１００ 半導体集積回路
２００ 回路基板

Claims (7)

1. 複数の電極を有する基板と被接触体とを導通する接触構造体ユニットであって、
   前記被接触体である接続用電極の中心と接触する第１接触部を有する第１接触部材と、
   各々が、一方の端部側に設けられ、前記電極と接触する第２接触部を有し、他方の端部側で前記第１接触部材と接触する複数の第２接触部材と、
   前記第１接触部と各第２接触部との間にそれぞれ設けられ、前記第１および第２接触部を付勢する複数のコイルばねと、
   を備え、
   前記複数の第２接触部材の第２接触部は、前記複数の電極のうち、それぞれが互いに異なる電極と接触する
   ことを特徴とする接触構造体ユニット。
2. 前記第２接触部材は、
   先細な先端形状を有し、前記第１接触部材と接触する先端部を有する導電性の第１プランジャと、
   前記第２接触部を有する導電性の第２プランジャと、
   を有し、
   前記コイルばねは、前記第１および第２プランジャを連結することを特徴とする請求項１に記載の接触構造体ユニット。
3. 前記先端部は、複数の爪部を有することを特徴とする請求項２に記載の接触構造体ユニット。
4. 前記第１接触部材は、
   弾性変形可能なシート状をなし、一方の面に前記第１接触部が複数設けられ、
   他方の面の前記第１接触部に対応する位置に前記第２接触部材と接触する第３接触部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の接触構造体ユニット。
5. 前記第１接触部材は板状をなし、前記第１接触部の基端側に設けられ、前記第１接触部より大きい幅を有するフランジ部と、前記フランジ部の前記第１接触部との連結側と異なる側の端部から延び、前記コイルばねの内周部に挿通される２つの第１基端部と、を有し、
   前記第２接触部材は板状をなし、前記第２接触部の基端側から延び、前記コイルばねの内周部に挿通され、前記第１基端部と接触する第２基端部を有し、
   前記コイルばねは、前記第１および第２基端部を摺動可能に拘束することを特徴とする請求項１に記載の接触構造体ユニット。
6. 前記第１接触部材を２つ有し、
   ２つの前記第１基端部は、前記第２基端部を挟むことを特徴とする請求項５に記載の接触構造体ユニット。
7. 前記第１接触部は、複数の爪部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の接触構造体ユニット。

Images