JP6740630B2 - プローブピンおよびこれを用いた検査装置 - Google Patents

Description

本発明はプローブピン、特に、ケルビン接続可能なプローブピンに関する。

従来、プローブピンとしては、例えば、特許文献１図２に示すように、第１針状部材１３と第２針状部材１４とを軸心に沿って相互に嵌合するとともに、これらをバネ部材１２内に収納した導電性接触子５がある。そして、図１に示すように、所定のピッチで並設した前記導電性接触子５は、その一端部を、半導体集積回路（被接触体）１の接続用電極８に接触させるとともに、その他端部を、回路基板２の接続用電極７に接触させることにより、半導体集積回路（被接触体）１の電気特性を検査している。
近年、半導体集積回路の高機能化に伴い、その電気特性をより高精度で検査する必要が生じている。このため、隣り合う２本の導電性接触子５の一端部を、半導体集積回路（被接触体）１に設けた１つの接続用電極にそれぞれ接続する。一方、隣り合う２本の前記導電性接触子５の他端部を、２つの絶縁された接続用電極にそれぞれ接続する。これにより、４端子接続（ケルビン接続）することにより、半導体集積回路１の電気特性を高精度で検査することが行われている。

特開２００５−２２１３０９号公報

しかしながら、より小型化され、挟ピッチとなった接続用電極を有する半導体集積回路１の電気特性を測定しようとしても、第１，第２針状部材１３，１４の外径が大きいと、従来の導電性接触子５をより狭いピッチで並べることに限界があった。このため、従来の導電性接触子５では、より小型化された半導体集積回路１の電気特性を高精度で測定できないという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、小型化された半導体集積回路（被接触体）の電気特性を高精度で検査できるプローブピンおよびこれを用いた検査装置を提供することを課題とする。

本発明に係るプローブピンは、前記課題を解決すべく、
中心線に沿って伸縮する絶縁性弾性部材と、
前記絶縁性弾性部材の一方側から前記中心線に沿って組み付けられる第１プランジャと、
前記絶縁性弾性部材の他方側から前記中心線に沿って組み付けられる第２プランジャと、を備え、
前記第１プランジャが、絶縁体で相互に絶縁された少なくとも２枚の導電体を含む断面構造を有する一方、
前記第２プランジャが、前記第１プランジャと同一断面構造を有し、
前記第１プランジャと前記第２プランジャとで前記絶縁性弾性部材を圧縮したときに、前記第１プランジャの複数の導電体が、前記第２プランジャの複数の導電体にそれぞれ個々に摺接する構成としてある。

本発明によれば、第１プランジャを構成する複数の導電体と、第２プランジャを構成する複数の導電体とが、それぞれ個々に摺接する。このため、狭ピッチで４端子接続（ケルビン接続）できる。この結果、電気特性を高精度で測定できる小型のプローブピンが得られる。

本発明の実施形態としては、
中心線に沿って伸縮する絶縁性弾性部材である絶縁性弾性筒状体と、
前記絶縁性弾性筒状体の一端側から前記中心線に沿って挿入される前記第１プランジャと、
前記絶縁性弾性筒状体の他端側から前記中心線に沿って挿入される前記第２プランジャと、を備え、
前記第１プランジャが、絶縁体で相互に絶縁された少なくとも２枚の導電体を含む断面構造を有する一方、
前記第２プランジャが、前記第１プランジャと同一断面構造を有し、
前記第１プランジャと前記第２プランジャとで前記絶縁性弾性筒状体を圧縮したときに、前記第１プランジャの複数の導電体が、前記第２プランジャの複数の導電体にそれぞれ個々に摺接する構成としてもよい。

本実施形態によれば、絶縁性弾性筒状体内で、第１プランジャを構成する複数の導電体と、第２プランジャを構成する複数の導電体とが、それぞれ個々に摺接する。このため、狭ピッチで４端子接続（ケルビン接続）できる。この結果、電気特性を高精度で測定できる小型のプローブピンが得られる。

本発明の他の実施形態としては、
前記第１プランジャが、
前記絶縁性弾性筒状体の内部に挿入される第１プランジャ本体と、
前記第１プランジャ本体に連続し、かつ、前記中心線に沿って往復移動可能な少なくとも１つの第１接点部が設けられた第１端子部と、
前記第１プランジャ本体と前記第１端子部との境界部分から前記中心線に交差する方向に延在し、かつ、前記絶縁性弾性筒状体の一端側の開口縁部を保持する第１保持部と、を有する一方、
前記第２プランジャが、
前記絶縁性弾性筒状体の内部に挿入される第２プランジャ本体と、
前記第２プランジャ本体に連続し、かつ、前記中心線に沿って往復移動可能な少なくとも１つの第２接点部が設けられた第２端子部と、
前記第２プランジャ本体と前記第２端子部との境界部分から前記中心線に交差する方向に延在し、かつ、前記絶縁性弾性筒状体の他端側の開口縁部を保持する第２保持部と、を有する構成であってもよい。

本実施形態によれば、第１保持部と第２保持部とが絶縁性弾性筒状体を圧縮させる。そして、前記絶縁性弾性筒状体内で、第１プランジャ本体を構成する複数の導電体と、第２プランジャ本体を構成する複数の導電体とが、それぞれ個々に摺接する。このため、狭ピッチで４端子接続（ケルビン接続）できる。この結果、電気特性を高精度で測定できる小型のプローブピンが得られる。

本発明の別の実施形態としては、前記第１端子部に設けた複数の前記第１接点部を、千鳥状に配置してもよい。
また、前記第２端子部に設けた複数の前記第２接点部を、千鳥状に配置しておいてもよい。
本実施形態によれば、第１，第２接点部を千鳥状に配置してあるので、これらに対応する接続パッドも千鳥状に配置できる。このため、接続パッド相互の絶縁性を確保しつつ、接続パッドの集積密度を高めることができる。

本発明の異なる実施形態としては、前記第１プランジャの前記第１プランジャ本体の自由端部および前記第２プランジャの前記第２プランジャ本体の自由端部の少なくともいずれか一方に、対向するプランジャ本体に摺接する係合部を設けておいてもよい。

本発明の他の実施形態としては、前記第１端子部および前記第２端子部のいずれか一方に、外部のリード線に接続可能な絡げ用ピンを設けておいてもよい。
本実施形態によれば、接続方法の選択範囲が広がるので、汎用性のプローブピンが得られる。

本発明の別の実施形態としては、３枚以上の導電体の間に、少なくとも１枚の絶縁体を積層した構造を有するものであってもよい。
本実施形態によれば、導電体の枚数を適宜、選択することにより、所望の電気抵抗を簡単に選択できるプローブピンが得られる。

本発明の異なる実施形態としては、複数枚の導電体の導電率を異ならしめてもよい。また、複数枚の導電体の厚さ寸法を異ならしめてもよい。
本実施形態によれば、用途に応じて電気抵抗を選択できるプローブピンが得られる。

本発明の他の実施形態としては、前記絶縁性弾性部材は、表面を絶縁膜で被覆した金属製コイルバネであってもよい。
また、前記絶縁性弾性部材は、合成樹脂製コイルばねであってもよい。
そして、前記絶縁性弾性部材は、ゴム製筒状体であってもよい。

本発明の別の実施形態としては、絶縁性弾性筒状体内に組み込まれた前記第１プランジャと前記第２プランジャとで、位置ズレを防止する位置規制手段を設けてよい。
本実施形態によれば、第１プランジャと第２プランジャとの位置ズレが無くなり、脱落しにくくなるので、接触信頼性の高いプローブピンが得られる。

本発明に係る検査装置は、前述の実施形態に記載のプローブピンを備えたことを特徴とする検査治具である。

本発明によれば、第１プランジャを構成する複数の導電体と、第２プランジャを構成する複数の導電体とが、それぞれ個々に摺接する。このため、狭ピッチで４端子接続（ケルビン接続）できる。この結果、電気特性を高精度で測定できる小型の検査装置が得られるという効果がある。

図１Ａないし図１Ｃは、本発明に係るプローブピンの第１実施形態を示す正面図、平面図および底面図である。 図２Ａないし図２Ｃは、図１に示したプローブピンの斜視図、要部斜視図および部分拡大図である。 図１に示したプローブピンの分解斜視図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、第１実施形態に係るプローブピンを組み込んだ検査装置を示す正面図、および、使用方法を説明する断面図である。 図５Ａないし図５Ｃは、本発明に係るプローブピンの第２実施形態を示す斜視図、要部斜視図および部分拡大斜視図である。 図５に示したプローブピンの分解斜視図である。 図７Ａないし図７Ｄは、本発明に係るプローブピンの第３実施形態を示す正面図、平面図、図７ＡのＣ−Ｃ断面図、および、底面図である。 図８Ａないし８Ｃは図７に示したプローブピンの斜視図、要部斜視図、部分拡大斜視図である。 図９Ａないし図９Ｃは、本発明に係るプローブピンの第４実施形態を示す斜視図、要部斜視図および部分拡大斜視図である。 図９に示したプローブピンの分解斜視図である。 図１１Ａないし図１１Ｃは、本発明に係るプローブピンの第５実施形態を示す正面図、平面図および底面図である。 図１２Ａないし図１２Ｃは、図１１に示したプローブピンの斜視図、要部斜視図および部分拡大斜視図である。 図１２に示したプローブピンの分解斜視図である。 図１４Ａないし図１４Ｃは、本発明に係るプローブピンの第６実施形態を示す正面図、平面図および底面図である。 図１５Ａないし図１５Ｃは、図１４に示したプローブピンの斜視図、要部斜視図および部分拡大斜視図である。 図１４に示したプローブピンの分解斜視図である。 図１７Ａないし図１７Ｃは、本発明に係るプローブピンの第７実施形態を示す斜視図、要部斜視図および部分拡大斜視図である。 図１７に示したプローブピンの分解斜視図である。 図１９Ａおよび図１９Ｂは、本発明に係るプローブピンの第８実施形態を示す正面図および右側面図である。 図２０Ａないし図２０Ｃは、図１９に示したプローブピンの斜視図、要部斜視図および部分拡大斜視図である。 図１９に示したプローブピンの分解斜視図である。 図２２Ａおよび図２２Ｃは、第８実施形態に係るプローブピンを組み込んだ検査装置の斜視図および要部斜視図、図２２Ｃは検査装置の使用方法を説明するための断面図である。

本発明に係るプローブピンの実施形態を図１ないし図２２の添付図面に従って説明する。
なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用するが、これらの用語を使用する目的は図面を通じて実施形態の理解を容易にするためである。したがって、前述の用語は本発明の実施形態が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らないし、前述の用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきでない。

第１実施形態は、図１ないし図４に示すように、絶縁性弾性部材である絶縁性弾性筒状体１１と、プランジャ１２とで構成されたプローブピン１０である。前記プランジャ１２は第１プランジャ２０と第２プランジャ４０とで構成されている。

絶縁性弾性筒状体１１は、例えば、金属製コイルばねの表面に絶縁膜を形成したもの、あるいは、合成樹脂製コイルばねが挙げられる。また、後述するようにゴム製あるいは合成樹脂製の絶縁性弾性筒状体であってもよい。

前記第１プランジャ２０は、図２に示すように、第１プランジャ本体２１と、第１端子部２２と、第１保持部２３とで構成されている。前記第１端子部２２は第１プランジャ本体２１の軸心に沿ってＺ１方向に延在している。また、前記第１保持部２３は、前記第１プランジャ本体２１と第１端子部２２との境界からＸ１方向およびＸ２方向に沿ってそれぞれ延在している。
さらに、前記第１プランジャ本体２１は、Ｚ２方向の自由端部から第１係合部２４がＸ２方向に突出している。さらに、前記第１端子部２２は、Ｚ１方向の自由端部の先端面から接点部２５ａ，２５ｂが千鳥状に突出している。

前記第１プランジャ２０は、図３示すように、導電性プランジャ片（導電体）３０と導電性プランジャ片（導電体）３５とで、絶縁性プランジャ片（絶縁体）３８を挟持した断面形状を有している。
前記導電性プランジャ片３０は、導電性プランジャ片本体３１のＺ２方向の自由端部にＸ２方向に突出する係合部３４を設けてある。また、前記導電性プランジャ片３０は、導電性プランジャ片端子部３２のＺ１方向の自由端部の先端面に接点部２５ａ，２５ｂを突設してある。そして、前記導電性プランジャ片３０は、前記導電性プランジャ片本体３１と前記導電性プランジャ片端子部３２との境界に、Ｘ１，Ｘ２方向にそれぞれ突出する保持部３３を設けてある。

前記導電性プランジャ片３５は、前記導電性プランジャ片３０よりも電気抵抗が著しく小さく、電流が流れやすい材料で形成されている。前記導電性プランジャ片３５は、前記導電性プランジャ片３０とほぼ同一の正面形状を有している。このため、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
ただし、前記導電性プランジャ片３５のＺ１方向の自由端部の先端面に突設した接点部２５ａ，２５ｂは、前記導電性プランジャ片３０に突設した接点部２５ａ，２５ｂに対して千鳥状となる位置にある。
なお、前記導電性プランジャ片３０と前記導電性プランジャ片３５とは、電気抵抗が同一の材質で形成されていてもよく、厚さ寸法を異ならしめてもよく、また、同一材質，同一厚さ寸法で形成してもよい。

前記絶縁性プランジャ片３８は、Ｚ１方向の自由端部の先端面に接点部を設けない点を除き、前記導電性プランジャ片３０と同一の正面形状を有している。

そして、前記絶縁性プランジャ片３８を前記導電性プランジャ片３０，３５で挟持するように積層し、一体化する。これにより、図２に示すように、第１プランジャ本体２１と、第１プランジャ本体２１の軸心に沿ってＺ１方向に延在する第１端子部２２と、前記第１プランジャ本体２１の基部からＸ１方向およびＸ２方向にそれぞれ延在する第１保持部２３と、を有する第１プランジャ２０が形成される。そして、前記第１端子部２２のＺ１方向の自由端部の先端面から接点部２５ａ，２５ｂが千鳥状に突出している。

前記第２プランジャ４０は、図２に示すように、第２プランジャ本体４１と、第２端子部４２と、第２保持部４３とで構成されている。前記第２端子部４２は第２プランジャ本体４１の軸心に沿ってＺ２方向に延在している。また、前記第２保持部４３は、前記第２プランジャ本体４１と第２端子部４２との境界からＸ１方向およびＸ２方向にそれぞれ延在している。
さらに、前記第２プランジャ本体４１は、Ｚ１方向の自由端部から第２係合部４４がＸ１方向に突出している。さらに、前記第２端子部４２は、Ｚ２方向の自由端部の先端面から接点部４５ａ，４５ｂが千鳥状に突出している。

第２プランジャ４０は、図３に示すように、導電性プランジャ片（導電体）５０と導電性プランジャ片（導電体）５５とで、絶縁性プランジャ片（絶縁体）５８を挟持した断面形状を有している。
前記導電性プランジャ片５０は、導電性プランジャ片本体５１のＺ１方向の自由端部からＸ１方向に突出する係合部５４を設けてある。また、前記導電性プランジャ片５０は、導電性プランジャ片端子部５２のＺ２方向の自由端部の先端面に接点部４５ａを突設してある。そして、前記導電性プランジャ片５０は、前記導電性プランジャ片本体５１と前記導電性プランジャ片端子部５２との境界に、Ｘ１，Ｘ２方向にそれぞれ突出する保持部５３を設けてある。

前記導電性プランジャ片５５は、Ｚ１方向の自由端部の先端面に設けた接点部４５ｂの位置が異なっている点を除き、前記導電性プランジャ片５０とほぼ同一の正面形状を有している。このため、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
なお、前記導電性プランジャ片５０と前記導電性プランジャ片５５とは同一材質，同一厚さ寸法で形成してもよく、また、電気抵抗が同一の材質で形成してもよく、あるいは、厚さ寸法を異ならしめてもよい。

前記絶縁性プランジャ片５８は、図３に示すように、Ｚ２方向の自由端部の先端面に接点部を設けないとともに、前記接点部４５ａが突出するように切除した点を除き、前記導電性プランジャ片５０と同一の正面形状を有している。

そして、前記絶縁性プランジャ片５８を前記導電性プランジャ片５０，５５で挟持するように積層し、一体化する。これにより、図２に示すように、第２プランジャ本体４１と、第２プランジャ本体４１の軸心に沿ってＺ２方向に延在する第２端子部４２と、前記第２プランジャ本体４１の基部からＸ１方向およびＸ２方向にそれぞれ延在する第２保持部４３と、を有する第２プランジャ４０が形成される。そして、前記第２端子部４２のＺ２方向の自由端部の先端面から接点部４５ａ，４５ｂが千鳥状に突出している。

そして、図２に示すように、絶縁性弾性筒状体１１の上方開口部に第１プランジャ２０の第１プランジャ本体２１を挿入することにより、第１保持部２３が前記絶縁性弾性筒状体１１の開口縁部に係止する。
一方、絶縁性弾性筒状体１１の下方開口部から第２プランジャ４０の第２プランジャ本体４１を挿入する。これにより、前記絶縁性弾性筒状体１１内で、第１プランジャ２０の第１係合部２４と第２プランジャ４０の第２係合部４４とが係合する。また、第２保持部４３が前記絶縁性弾性筒状体１１の開口縁部に係止する。
これにより、導電性プランジャ片３０の係合部３４と導電性プランジャ片５０の係合部５４とが係合する。そして、導電性プランジャ片３０の導電性プランジャ片本体３１と、導電性プランジャ片５０の係合部５４とが相互に摺接可能となる。
同様に、導電性プランジャ片３５の係合部３４と導電性プランジャ片５５の係合部５４とが係合する。そして、導電性プランジャ片５５の導電性プランジャ片本体５１と、導電性プランジャ片３５の係合部３４とが相互に摺接可能となる。

次に、前述のプローブピン１０を組み込んだ検査装置６０の使用方法について説明する（図４）。
前記検査装置６０は、箱形ベース６１とカバー６２とを備えている。そして、前記箱形ベース６１は、収納孔６３と、前記収納孔６３に連通する端子孔６４とを同一直線上に設けてある。一方、前記カバー６２は前記箱形ベース６１を被覆可能な平面形状を有し、前記収納孔６３に連通する端子孔６５を設けてある。

そして、前記箱形ベース６１の収納孔６３に前記プローブピン１０を挿入した後、前記箱形ベース６１の上面にカバー６２を組み付け、固定する。これにより、前記箱形ベース６１の底面に設けた端子孔６４から第２プランジャ４０の接点部４５ａ，４５ｂが突出する。一方、前記カバー６２に設けた端子孔６５から第１プランジャ２０の接点部２５ａ，２５ｂが突出する。

ついで、プリント基板７０の接続パッド７１，７２上に前記検査装置６０を位置決めし、前記接続パッド７１，７２にプローブピン１０の接点部４５ａ，４５ｂをそれぞれ載置する。前記接続パッド７１，７２は、前記接点部４５ａ，４５ｂに対応するように千鳥状に配置されている。このため、絶縁性を確保しつつ、集積密度を高めることができるという利点がある。

そして、前記検査装置６０の上方に被検査体である半導体集積回路７５を位置決めし、プローブピン１０の接点部２５ａ，２５ｂに半導体集積回路７５の接続パッド７６を載置する。このため、プリント基板７０の接続パッド７１が、導電性プランジャ片５０および導電性プランジャ片３０を介し、半導体集積回路７５の接続パッド７６に導通する。同様に、プリント基板７０の接続パッド７２が、導電性プランジャ片５５および導電性プランジャ片３５を介し、半導体集積回路７５の接続パッド７６に導通する。この結果、プリント基板７０の接続パッド７１と、半導体集積回路７５の接続パッド７６とが、４端子接続（ケルビン接続）される。

そして、導電性プランジャ片３５，５５は、導電性プランジャ片３０，５０よりも電気抵抗が著しく小さく、電流が流れやすい。このため、前記プローブピン１０が導通して電流が流れても、導電性プランジャ片３５，５５に大部分の電流が流れる一方、導電性プランジャ片３０，５０に僅かな電流が流れるだけである。この結果、導電性プランジャ片３０，５０の残留抵抗や接続抵抗による測定誤差を低減でき、半導体集積回路７５の電気特性を高精度で測定できる。

第２実施形態は、図５および図６に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様である。異なる点は、２枚の導電性プランジャ片３０，３６と、導電性プランジャ片３５とで絶縁性プランジャ片３８を挟持した点、および、２枚の導電性プランジャ片５０，５６と、導電性プランジャ片５５とで絶縁性プランジャ片５８を挟持した点である。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
本実施形態によれば、複数枚の導電性プランジャ片を適宜、組み合わせることにより、所望の電気抵抗を有する第１，第２プランジャを構成でき、所望のプローブピンを製造しやすくなるという利点がある。

第３実施形態は、図７および図８に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様である。異なる点は、第１プランジャ２０の第１プランジャ本体２１の外周面のうち、Ｘ２方向に向いている端面を断面凹面とするとともに、第１係合部２４の先端縁部を凹むように湾曲させた点である。また、他の異なる点は、第２プランジャ４０の第２プランジャ本体４１の外周面のうち、Ｘ１方向に向いている端面を断面凸面とするとともに、第２係合部４４の先端縁部をＸ１方向に迫り出すように湾曲させた点である。
図７Ｃに示すように、絶縁性弾性筒状体１１内で、第１プランジャ２０の第１係合部２４と第２プランジャ４０の第２係合部４４とを係合させると、前記断面凹面と迫り出した前記先端縁部とが当接する。このため、図８において、第１プランジャ２０と第２プランジャ４０とがＹ１，Ｙ２方向に位置ズレしにくくなる。よって、前記断面凹面と迫り出した前記先端縁部とは位置規制手段として機能する。また、第１プランジャ２０と第２プランジャ４０との接触面積が増大し、接触信頼性が向上するという利点がある。
他は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

第４実施形態は、図９ないし図１０に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様である。そして、第１実施形態と異なる点は、第１プランジャ本体２１の内向面の両側縁部に沿って脱落防止用リブ２１ａをそれぞれ設けた点である。
本実施形態によれば、前記脱落防止用リブ２１ａ，２１ａ間に、第２プランジャ４０の第２係合部４４が配置される。このため、前記脱落防止用リブ２１ａ，２１ａが位置規制手段として機能する。この結果、図９において、Ｙ１，Ｙ２方向に第１，第２プランジャ２０，４０が外れにくくなる。また、第１プランジャ２０と第２プランジャ４０との接触面積が増大し、接触信頼性がより一層向上するという利点がある。
他は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

第５実施形態は、図１１ないし図１３に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は第２プランジャ４０の第２端子部４２に設ける接点部４５ａ，４５ｂの配置を変更した点である。
すなわち、図１１Ａに示すように、正面から見て、接点部４５ａの両側に接点部４５ｂが位置するように、千鳥状に配置してある。このため、本実施形態のように接点部４５ａ，４５ｂを配置すれば、プリント基板上に同心円状に形成した接続パッドに電気接続できる。このため、所定の絶縁性を確保しつつ、接続パッドの集積密度を高めることができ、使い勝手の良いプローブピン１０が得られるという利点がある。
他は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

第６実施形態は、図１４ないし図１６に示すように、第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、第２プランジャ４０の第２端子部４２の形状である。
すなわち、図６に示すように、第２プランジャ４０を構成する導電性プランジャ片端子部５２，５２の下端部に、絡げ用ピン４５ｃ，４５ｄを設けた点である。前記絡げ用ピン４５ｃ，４５ｄはリード線を絡げて半田付けするためのものである。
本実施形態によれば、プリント基板を介して電気特性を測定する必要がなくなり、接続方法が多様となり、用途が広がるという利点がある。

第７実施形態は、図１７および図１８に示すように、前述の第１実施形態と同様であり、異なる点はゴム材からなる絶縁性弾性筒状体１４を使用した点である。
本実施形態よれば、安価で製造容易なゴム製の絶縁性弾性筒状体１４を使用できるとともに、絶縁性に優れたプローブピンが得られるという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。

第８実施形態は、図１９ないし図２１に示すように、円柱形状の絶縁性弾性部材１３を、第１プランジャ２０と第２プランジャ４０とでＺ１，Ｚ２方向に沿って挟持した場合である。

絶縁性弾性部材１３は、絶縁性および弾性を有していればよく、例えば、ゴム製あるいは合成樹脂製であってもよい。また、前記絶縁性弾性部材１３は円柱形状に限らず、例えば、３角柱形状、４角柱形状、６角柱形状、８角柱形状を有していてもよい。

前記第１プランジャ２０は、図２０に示すように、第１プランジャ本体２１と、前記第１プランジャ本体２１からＺ１方向に突出する接点部２５ｃ，２５ｄと、前記第１プランジャ本体２１の下方側の両側縁部からＺ２方向にそれぞれ延在する弾性腕部２９，２９とで構成されている。前記弾性腕部２９，２９の先端には内方に屈曲する第１係合部２４，２４がそれぞれ設けられている。そして、前記弾性腕部２９，２９の間には嵌合凹部２７が形成されている。

また、前記第１プランジャ２０は、図２１示すように、導電性プランジャ片３０と導電性プランジャ片３５とで、絶縁性プランジャ片３８を挟持した断面形状を有している。
前記導電性プランジャ片３０は、導電性プランジャ片本体３１からＺ１方向に突出する接点部２５ｃを有している。また、前記導電性プランジャ片３０は、前記導電性プランジャ片本体３１の下方側の両側縁部からＺ２方向にそれぞれ延在する弾性腕部３９，３９を有している。前記弾性腕部３９，３９の先端には内方に屈曲する係合部３４，３４がそれぞれ設けられている。また、前記弾性腕部３９，３９の間には嵌合凹部３７が形成されている。

前記導電性プランジャ片３５は、前記導電性プランジャ片３０よりも電気抵抗が著しく小さく、電流が流れやすい材料で形成されている。そして、前記導電性プランジャ片３５は、導電性プランジャ片本体３１からＺ１方向に突出する接点部２５ｄを有している。前記導電性プランジャ片３５は、前記導電性プランジャ片３０とほぼ同一の正面形状を有している。このため、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
なお、前記導電性プランジャ片３０と前記導電性プランジャ片３５とは、電気抵抗の異なる材質で形成するだけでなく、厚さ寸法を異ならしめてもよく、また、同一材質，同一厚さ寸法で形成してもよい。

前記絶縁性プランジャ片３８は、Ｚ１方向の自由端部の先端面に接点部を設けない点を除き、前記導電性プランジャ片３０，３５と同一の正面形状を有している。

そして、前記絶縁性プランジャ片３８を前記導電性プランジャ片３０，３５で挟持するように積層し、一体化することにより、前述した第１プランジャ２０が形成される。

前記第２プランジャ４０は、図２０に示すように、第２プランジャ本体４１と、前記第２プランジャ本体４１からＺ２方向に突出する接点部４５ｅ，４５ｅと、前記第２プランジャ本体４１の上方側の両側縁部からＸ１，Ｘ２方向にそれぞれ突出する第２係合部４４，４４とで構成されている。そして、前記第２係合部４４，４４の間には嵌合凹部４７が形成されている。

また、前記第２プランジャ４０は、図２１示すように、導電性プランジャ片５０と導電性プランジャ片５５とで、絶縁性プランジャ片５８を挟持した断面形状を有している。
前記導電性プランジャ片５０は、導電性プランジャ片本体５１からＺ２方向に突出する接点部４５ｅを有している。また、前記導電性プランジャ片５０は、前記導電性プランジャ片本体５１の上方側の両側縁部からＸ１，Ｘ２方向にそれぞれ突出する係合部５４，５４を有している。そして、前記係合部５４，５４の間には嵌合凹部５７が形成されている。

前記導電性プランジャ片５５は、前記導電性プランジャ片５０よりも電気抵抗が著しく小さく、電流が流れやすい材料で形成されている。そして、前記導電性プランジャ片５５は、導電性プランジャ片本体５１からＺ２方向に突出する接点部４５ｆを有している。そして、前記導電性プランジャ片５５は、前記導電性プランジャ片５０とほぼ同一の正面形状を有している。このため、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
なお、前記導電性プランジャ片３０と前記導電性プランジャ片３５とは、電気抵抗の異なる材質で形成するだけでなく、厚さ寸法を異ならしめてもよく、また、同一材質，同一厚さ寸法で形成してもよい。

前記絶縁性プランジャ片５８は、Ｚ１方向の自由端部に接点部を設けない点を除き、前記導電性プランジャ片５０，５５と同一の正面形状を有している。

そして、前記絶縁性プランジャ片５８を前記導電性プランジャ片５０，５５で挟持すように積層し、一体化することにより、前述した第２プランジャ４０が形成される。

次に、図２２に示すように、前述のプローブピン１０を組み込んだ検査装置６０の使用方法について説明する。
前記検査装置６０は、箱形ベース６１とカバー６２とを備えている。そして、前記箱形ベース６１は、収納孔６３と、前記収納孔６３に連通する端子孔６４とを同一直線上に設けてある。一方、前記カバー６２は前記箱形ベース６１を被覆可能な平面形状を有し、前記収納孔６３に連通する端子孔６５を設けてある。

そして、前記箱形ベース６１の収納孔６３に長尺な絶縁性弾性部材１３を備えた前記プローブピン１０，１０を挿入する。そして、前記箱形ベース６１の上面にカバー６２を組み付け、固定する。これにより、前記箱形ベース６１の底面に設けた端子孔６４から第２プランジャ４０の接点部４５ｅ，４５ｆが突出する。一方、前記カバー６２に設けた端子孔６５から第１プランジャ２０の接点部２５ｃ，２５ｄが突出する。

ついで、前記検査装置６０をプリント基板７０の接続パッド７１，７２上に位置決めする。前記接続パッド７１，７２は前記接点部４５ｅ，４５ｆに対応するように並設されている。このため、前記接続パッド７１，７２にプローブピン１０の接点部４５ｅ，４５ｆがそれぞれ載置する。

一方、前記検査装置６０の上方に被検査体である半導体集積回路７５を位置決めし、プローブピン１０の接点部２５ｃ，２５ｄに半導体集積回路７５の接続パッド７６を載置する。このため、プリント基板７０の接続パッド７１が、導電性プランジャ片５０および導電性プランジャ片３０を介し、半導体集積回路７５の接続パッド７６に導通する。同様に、プリント基板７０の接続パッド７２が、導電性プランジャ片５５および導電性プランジャ片３５を介し、半導体集積回路７５の接続パッド７６に導通する。この結果、プリント基板７０の接続パッド７１と、半導体集積回路７５の接続パッド７６とが、４端子接続（ケルビン接続）される。

そして、導電性プランジャ片３５，５５は、導電性プランジャ片３０，５０よりも電気抵抗が著しく小さく、電流が流れやすい。このため、前記プローブピン１０が導通して電流が流れても、導電性プランジャ片３５，５５に大部分の電流が流れる一方、導電性プランジャ片３０，５０に僅かな電流が流れるだけである。この結果、導電性プランジャ片３０，５０の残留抵抗や接続抵抗による測定誤差を低減でき、半導体集積回路７５の電気特性を高精度で測定できる。

第８実施形態では、第１，第２プランジャ２０，４０に接点部をそれぞれ１つずつ設ける場合について説明したが、必要に応じて異なる形状の複数の接点部を設けてもよい。例えば、前述の第１実施形態ないし第７実施形態のように、複数の接点部を千鳥状に配置してもよい。

なお、前述の実施形態において、積層した複数枚の導電性プランジャ片と絶縁性プランジャ片とは常に一体化している必要なく、必要に応じ、適宜、一体化してもよいことは勿論である。
また、前述の実施形態は、必ずしも４端子接続（ケルビン接続）する必要はなく、導電性プランジャ片のそれぞれを通常のプローブピンとして使用してもよい。このように使用すれば、極めて挟ピッチのプローブピンが得られるという利点がある。

そして、前述の実施形態では、別体の第１，第２プランジャ２０，４０を組み合わせてプランジャ１２を形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、他の実施形態としては、２枚の導電性プランジャ片で１枚の絶縁膜を挟持することにより、１枚のプランジャ１２を形成してもよい。そして、前記プランジャ１２を絶縁性弾性筒状体１１内に挿入してプローブピン１０を形成してもよい。
そして、検査装置のハウジングに設けた収納孔内に挿入して収納する。これにより、前記絶縁性弾性筒状体１１を介し、前記プランジャ１２を前記収納孔内で前記絶縁性弾性筒状体の中心軸に沿って往復移動可能に支持する。そして、２枚の導電性プランジャ片の上端部から前記ハウジングから突出する一方、その下端部に２本のリード線をそれぞれ半田付けしておいてもよい。
前記本実施形態によれば、部品点数，組立工数が少ないプローブピンおよび検査装置が得られるという利点がある。

本実施形態に係るプローブピンは、前述の実施形態に限らず、前述の実施形態を適宜、組み合わせて形成してもよいことは勿論である。

１０ プローブピン
１１ 絶縁性弾性筒状体（絶縁性弾性部材）
１２ プランジャ
１３ 絶縁性弾性部材
２０ 第１プランジャ
２１ 第１プランジャ本体
２２ 第１端子部
２３ 第１保持部
２４ 第１係合部
２５ａ，２５ｂ 接点部
２５ｃ，２５ｄ 接点部
２５ｅ，２５ｆ 接点部
２７ 嵌合凹部
３０ 導電性プランジャ片（導電体）
３１ 導電性プランジャ片本体
３２ 導電性プランジャ片端子部
３３ 保持部
３４ 係合部
３５ 導電性プランジャ片（導電体）
３７ 嵌合凹部
３８ 絶縁性プランジャ片（絶縁体）
３９ 弾性腕部
４０ 第２プランジャ
４１ 第２プランジャ本体
４２ 第２端子部
４３ 第２保持部
４４ 第２係合部
４５ａ，４５ｂ 接点部
４５ｃ，４５ｄ 絡げ用ピン
４５ｅ，４５ｆ 接点部
４７ 嵌合凹部
５０ 導電性プランジャ片（導電体）
５１ 導電性プランジャ片本体
５２ 導電性プランジャ片端子部
５３ 保持部
５４ 係合部
５５ 導電性プランジャ片（導電体）
５６ 導電性プランジャ片（導電体）
５７ 嵌合凹部
５８ 絶縁性プランジャ片（絶縁体）
６０ 検査装置
６１ 箱形ベース
６２ カバー
６３ 収納孔
６４ 端子孔
６５ 端子孔
７０ プリント基板
７１ 接続パッド
７２ 接続パッド
７５ 半導体集積回路
７６ 接続パッド

Claims (14)

1. 中心線に沿って伸縮する絶縁性弾性部材と、
   前記絶縁性弾性部材の一方側から前記中心線に沿って組み付けられる第１プランジャと、
   前記絶縁性弾性部材の他方側から前記中心線に沿って組み付けられる第２プランジャと、を備え、
   前記第１プランジャが、絶縁体で相互に絶縁された少なくとも３枚の導電体を含む断面構造を有する一方、
   前記第２プランジャが、前記第１プランジャと同一断面構造を有し、
   前記第１プランジャと前記第２プランジャとで前記絶縁性弾性部材を圧縮したときに、前記第１プランジャの前記少なくとも３枚の導電体が、前記第２プランジャの前記少なくとも３枚の導電体にそれぞれ個々に摺接し、
   前記少なくとも３枚の導電体の間に、少なくとも１枚の絶縁体を積層した構造を有することを特徴とするプローブピン。
2. 前記絶縁性弾性部材が、絶縁性弾性筒状体であることを特徴とする請求項１に記載のプローブピン。
3. 前記第１プランジャが、
   前記絶縁性弾性筒状体の内部に挿入される第１プランジャ本体と、
   前記第１プランジャ本体に連続し、かつ、前記中心線に沿って往復移動可能な少なくとも１つの第１接点部が設けられた第１端子部と、
   前記第１プランジャ本体と前記第１端子部との境界部分から前記中心線に交差する方向に延在し、かつ、前記絶縁性弾性筒状体の一端側の開口縁部を保持する第１保持部と、を有する一方、
   前記第２プランジャが、
   前記絶縁性弾性筒状体の内部に挿入される第２プランジャ本体と、
   前記第２プランジャ本体に連続し、かつ、前記中心線に沿って往復移動可能な少なくとも１つの第２接点部が設けられた第２端子部と、
   前記第２プランジャ本体と前記第２端子部との境界部分から前記中心線に交差する方向に延在し、かつ、前記絶縁性弾性筒状体の他端側の開口縁部を保持する第２保持部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のプローブピン。
4. 前記第１端子部が複数の前記第１接点部を有し、
   複数の前記第１接点部が、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のプローブピン。
5. 前記第２端子部が複数の前記第２接点部を有し、
   複数の前記第２接点部が、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載のプローブピン。
6. 前記第１プランジャの前記第１プランジャ本体の自由端部および前記第２プランジャの前記第２プランジャ本体の自由端部の少なくともいずれか一方に、対向するプランジャ本体に摺接する係合部を設けたことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のプローブピン。
7. 前記第１端子部および前記第２端子部のいずれか一方に、外部のリード線に接続可能な絡げ用ピンを設けたことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載のプローブピン。
8. 前記少なくとも３枚の導電体のいずれか複数枚の導電体の導電率を異ならしめたことを特徴する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプローブピン。
9. 前記少なくとも３枚の導電体のいずれか複数枚の導電体の厚さ寸法を異ならしめたことを特徴する請求項１ないし８のいずれか１項に記載のプローブピン。
10. 前記絶縁性弾性部材が、表面を絶縁膜で被覆した金属製コイルバネであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のプローブピン。
11. 前記絶縁性弾性部材が、合成樹脂製コイルばねであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のプローブピン。
12. 前記絶縁性弾性部材が、ゴム製筒状体であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のプローブピン。
13. 前記絶縁性弾性筒状体内に組み込まれた前記第１プランジャと前記第２プランジャとで、位置ズレを防止する位置規制手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のプローブピン。
14. 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のプローブピンを備えたことを特徴とする検査装置。

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