JP6837665B2 - コンタクトプローブ - Google Patents
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Description
その点、特許文献1に記載の電気接触子は金型を用いて形成されるため、接触部に高精度な加工(例えば、微小な凹凸の無いR加工等)を施すことが難しいという問題があった。
なお、プランジャをバネ体から取り外して、プランジャのみに再加工や再メッキ等のクリーニングを施したり、プランジャ自体を交換することも可能であり、コンタクトプローブのメンテナンスを容易に行うことができる。
また、本発明の好ましい形態では、前記連結手段は、軸方向に突出する突起部と、この突起部が挿入される連結穴部と、を有していることを特徴とする。
このような構成とすることにより、プランジャをバネ体へ容易に取り付けることができる。
このように、第2導電部の断面積を第1導電部の断面積よりも大きく形成することにより、電気抵抗を低減し、発熱を抑えて、所望の導電性を確保することができる。
このように前記第1導電部と前記第2導電部を略同一平面上に設けることにより、変形部を電気鋳造や金属成形、エッチング等の手法で高精度に成形することができる。
このような構成とすることにより、バネ体の限られた長さの中で、圧縮できる距離(ストローク量)を大きくとることができ、所望のバネ性を確保することができる。
このように、バネ体を銅、銀、金、白金の何れかを含む合金により形成することにより、好ましい導電性及びバネ性を有したコンタクトプローブとすることができる。
このように、プランジャの外周面に摺動面を設けたことにより、導電経路に摺動箇所を形成することなく、プランジャの摺動方向を設定することができる。
この本実施形態に係るコンタクトプローブPは、図7〜図9に示すようなプローブブロック3の収容部31に収容される検査用プローブであり、被検査物に近接させられて、プローブブロック3が装着された検査装置と被検査物とを電気的に接続するものである。
なお、本実施形態に示すプローブブロック3は、本発明のコンタクトプローブPが用いられる一例であり、プローブブロック3の構成や形状は検査装置に合わせて変更が可能であるし、プローブブロック3を用いない方法を採用してもよい。
図2は、本実施形態に係るコンタクトプローブPの斜視図であり、図2(a)はプランジャ2がバネ体1と連結した状態を示し、図2(b)は離脱した状態を示している。
このバネ体1は、例えば、長さLが15.1mm、幅W1が0.8mm、厚さTが0.2mmに設定されている。
変形部11は、バネ体1の軸方向に延びる第1導電部111と、バネ体1の軸方向と交差する方向に延びる第2導電部112と、第1導電部111と第2導電部112の間に形成される屈曲部113と、を有し、バネ体1の軸方向に伸縮可能な構成となっている。全体としては、複数の第1導電部111と第2導電部112と屈曲部113とが繰り返し連続することにより、蛇状のバネ体1を形成している。
この第1導電部111は、例えば、長さが0.13mm、幅が0.05mm、厚さが0.2mmに設定されている。
また、第2導電部112は、例えば、長さが0.25mm、幅が0.1mm、厚さが0.2mmに設定されている。
なお、第2導電部112の断面積をより大きくするため、第2導電部112の厚さを第1導電部111の厚さよりも大きく設定してもよい。
また、屈曲部113は、第1導電部111から第2導電部112に向かって漸次断面積が拡大するよう形成されている。
連結部12は、二股状に分岐する一対の突起部121を有し、この突起部121がプランジャ2の連結穴部24に挿入されることで、バネ体1とプランジャ2が連結されるよう構成されている。
また、この幅W2は、例えば、0.6mmに設定されている。
前述したように、変形部11は、第1導電部111と屈曲部113と第2導電部112の繰り返しにより、所望の導電性とバネ性を確保しており、特に、第1導電部111及び屈曲部113に応力がかかることで、変形部11全体がバネ体1の軸方向内側に向かって撓むよう構成されている。
仮に、連結部12の中央寄りに第1導電部111を接続する場合には、連結部12に接続された第1導電部111の距離だけ、撓みに寄与しない無駄なスペースが形成されてしまい、その分圧縮距離(ストローク量)を稼ぐことができない。
このバネ体1の材料としては、例えば硬鋼線等の導電性及びバネ性を有した材料を採用することができるが、より好ましく用いられる材料としては、銅、銀、金、白金の何れかを含む合金が挙げられる。
プランジャ2は、被検査物と接触される接触部21と、プローブブロック3の収容部31内を摺動する摺動面22と、この摺動面22中に設けられる段部23と、バネ体1の突起部121が挿入される連結穴部24と、を有している。
球状面212は、例えば、直径0.35mm、曲率半径0.25mmに設定されている。
小径摺動面221は、コンタクトプローブPがプローブブロック3内に収容された際に、収容部31の小径内周面311に当接される径D1に設定されている。この径D1は、例えば、0.78mmに設定されている。
また、大径摺動面222は、コンタクトプローブPがプローブブロック3内に収容された際に、収容部31の大径内周面312に当接される径D2に設定されている。この径D2は、例えば、0.88mmに設定されている。
このように、プランジャ2の材料は被検査物に応じて、最適な材料を選択することが可能であり、さらには、バネ体1と別材料のプランジャ2組み合わせることが可能である。また、SK材を採用する場合には、プランジャ2の耐久性を向上させることができる。
図6(a)は、接触部が尖った1本の針状に形成されたプランジャの正面図を示している。図6(b)は、4本の山がクラウン状に配列したプランジャの正面図を示している。図(c)は、テーパーが設けられた1本の針状に形成されたプランジャの正面図を示している。図6(d)は、先端に平坦面を有する形状に形成されたプランジャの正面図を示している。図6(e)は、先端にギザギザ状の複数の山が形成されたプランジャの正面図を示している。図6(f)は、基端側に凹んだ窪みが形成されたプランジャの正面図を示している。
例示した図6(a)〜(f)の形状の他にも、被検査物の形状に応じた様々な形状のプランジャ2を用いることが可能である。
図7は、コンタクトプローブPが収容されたプローブブロック3の平面図である。図8は、図7のA‐B‐C‐D‐E‐F線組合せ断面図である。図9は、プローブブロック3の構成を説明する分解図である。
収容部31は、コンタクトプローブPの小径摺動面221と当接される小径内周面311と、大径摺動面222と当接される大径内周面312と、段部23に当接される係合段部313と、を有している。
すなわち、被検査物に適したプランジャ2の形状を選択でき、かつ、接触部21表面に微小な凹凸等の無い高精度な加工を施すことができるため、接触抵抗を低減させることができる。
また、バネ体1にはバネ性と導電性を両立する材料を、プランジャ2には接触抵抗を低減できる材料を採用することができ、コンタクトプローブ全体として接触抵抗を低減させることができる。
すなわち、プランジャ2摺動時のガタツキや傾きを抑制し、接触箇所がずれてしまうこと等を抑制することで、測定の精度を向上させることができる。また、繰り返しの使用によっても劣化を抑制することができ、耐久性も向上する。
1 バネ体
11 変形部
12 連結部
2 プランジャ
21 接触部
22 摺動面
23 段部
24 連結穴部
3 プローブブロック
31 収容部
32 貫通孔
Claims (7)
- 導電性及びバネ性を有し軸方向に伸縮可能なバネ体と、
このバネ体に着脱可能に連結されるプランジャと、を備え、
前記バネ体は、導電性及びバネ性を有する変形部と、前記プランジャに連結する連結部と、を備え、
前記変形部は、前記バネ体の軸方向に延びる第1導電部と、前記バネ体の軸方向と交差する方向に延びる第2導電部と、を有し、
前記第2導電部の断面積は、前記第1導電部の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とする、コンタクトプローブ。 - 前記バネ体と前記プランジャとの間には、連結手段が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のコンタクトプローブ。
- 前記連結手段は、軸方向に突出する突起部と、
この突起部が挿入される連結穴部と、を有していることを特徴とする、請求項2に記載のコンタクトプローブ。 - 前記第1導電部及び前記第2導電部は、略同一平面上に形成されていることを特徴とする、請求項3に記載のコンタクトプローブ。
- 前記第1導電部は、前記連結部の隅部に接続されていることを特徴とする、請求項3又は請求項4に記載のコンタクトプローブ。
- 前記バネ体は、銅、銀、金、白金の何れかを含む合金により形成されていることを特徴とする、請求項1〜5の何れかに記載のコンタクトプローブ。
- プローブブロックの収容部に収容されるコンタクトプローブであって、
前記プランジャは、前記収容部の内周面に沿って摺動可能な摺動面を有していることを特徴とする、請求項1〜6の何れかに記載のコンタクトプローブ。
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