JP6985327B2 - 電気的接触子及び電気的接続装置 - Google Patents

電気的接触子及び電気的接続装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6985327B2
JP6985327B2 JP2019085504A JP2019085504A JP6985327B2 JP 6985327 B2 JP6985327 B2 JP 6985327B2 JP 2019085504 A JP2019085504 A JP 2019085504A JP 2019085504 A JP2019085504 A JP 2019085504A JP 6985327 B2 JP6985327 B2 JP 6985327B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
main body
elastic
arm portion
end portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019085504A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020180928A (ja
Inventor
智昭 久我
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micronics Japan Co Ltd
Original Assignee
Micronics Japan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micronics Japan Co Ltd filed Critical Micronics Japan Co Ltd
Priority to JP2019085504A priority Critical patent/JP6985327B2/ja
Priority to CN201980095769.7A priority patent/CN113728237A/zh
Priority to KR1020217031516A priority patent/KR102645618B1/ko
Priority to US17/440,401 priority patent/US20220155347A1/en
Priority to PCT/JP2019/035175 priority patent/WO2020217561A1/ja
Priority to TW108133501A priority patent/TWI745750B/zh
Publication of JP2020180928A publication Critical patent/JP2020180928A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6985327B2 publication Critical patent/JP6985327B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716Elastic
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733Geometry aspects
    • G01R1/06738Geometry aspects related to tip portion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07357Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with flexible bodies, e.g. buckling beams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、電気的接触子及び電気的接続装置に関し、例えば、半導体ウェハ上の集積回路や被検査体の通電試験に用いる電気的接触子及び電気的接続装置に適用し得るものである。
半導体ウェハ上に形成された集積回路や、パッケージ化された集積回路等の被検査体は、それぞれの製造段階において電気的特性の検査が行なわれる。半導体ウェハ上の集積回路の電気的検査には、プローブカード等の電気的接続装置が用いられ、パッケージ化された集積回路の電気的検査にはソケット等の電気的接続装置が用いられる。このような電気的接続装置では、第1の接触対象と第2の接触対象に接触する電気的接触子が用いられ、電気的接触子を介して第1の接触対象と第2の接触対象との間で電気信号の導通を行なっている。
従来、電気的接触子には、様々なものがあるが、複数の構成部品を組み合わせて形成される電気的接触子がある。このような複数の構成部品で形成される電気的接触子を用いて、第1の接触対象と第2の接触対象との間で電気信号を導通させる場合、構成部品同士の接触箇所で抵抗が大きくなり、導通性に影響が生じ得る。
特許文献1には、薄肉帯状の基板を曲げ加工して、螺旋状の筒状スリーブと、筒状スリーブの一端に第1端子と、筒状スリーブの他端に第2端子とを一体成形したスプリングプローブが開示されている。このようなスプリングプローブは、薄肉帯状の基板で一体的に形成されているので、導電性が良好となる。
特開2011−12992号公報
しかしながら、特許文献1に記載のスプリングプローブは、平板を螺旋状に曲げて筒状スリーブを形成したものであるため、第1端子及び第2端子が接触対象に接触して荷重が作用したとき、筒状スリーブの摺動性が十分でなく、良好な弾性力が得られないことがあり、又筒状スリーブの弾性力を調整することが難しいという課題がある。その結果、接触対象に対して安定した電気的接触性が得られないことが生じ得る。
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、導通性を向上させるために、少ない部品数で形成され、弾性部材の摺動性を向上でき、接触対象の特性に応じて弾性力を制御することができ、接触対象との電気的な接触安定性を向上することができる電気的接触子及び電気的接続装置を提供しようとするものである。
かかる課題を解決するために、第1の本発明の電気的接触子は、導電性を有する板状部材で形成された電気的接触子であって、板状部材が、本体部と、前記本体部の一端部から斜め上方に向けて延出する先細り形状の上部アーム部と、前記上部アーム部の先端に設けられた第1先端部と、前記本体部の一端部から斜め下方に向けて延出する先細り形状の下部アーム部と、前記下部アーム部の先端に設けられた第2先端部とを備え、前記第1先端部を巻回して形成された、第1の接触対象と接触する第1接触部と、上下方向の幅長が前記下部アームの上下方向の幅長と異なる、前記先細り形状の前記上部アーム部を巻回して、内側に位置する前記上部アーム部の下端部の外周を、外側に位置する前記上部アーム部の上端部で覆うようにして形成された竹の子バネ状の第1の弾性部と、前記第2先端部を巻回して形成された、第2の接触対象と接触する第2の接触部と、前記先細り形状の前記下部アーム部を巻回して、内側に位置する前記下部アーム部の上端部の外周を、外側に位置する前記下部アーム部の下端部で覆うようにして形成された竹の子バネ状の第2の弾性部と、前記本体部を巻回して形成されたものであって、前記第1の弾性部の基端部と前記第2の弾性部の基端部とを内側に収容する筒状部とを備えることを特徴とする。
第3の本発明の電気的接続装置は、第1の接触対象と第2の接触対象とに接触させる複数の電気的接触子を備える電気的接続装置において、前記複数の電気的接触子が、第1又は第2の本発明の電気的接触子であることを特徴とする。
本発明によれば、導通性を向上させるために、少ない部品数で形成され、弾性部材の摺動性を向上でき、接触対象の特性に応じて弾性力を制御することができ、接触対象との電気的な接触安定性を向上することができる。
第1の実施形態に係る接続子の構成を示す構成図である。 第1の実施形態の接続子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。 第1の実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す構成図である。 実施形態の接続子の製造方法を説明する説明図である(その1)。 実施形態の接続子の製造方法を説明する説明図である(その2)。 第1の実施形態の接続子のハウジング状態と荷重を受けたときの状態を例示する図である。 第2の実施形態の電気的接触子の構成を示す構成図である。 第2の実施形態の電気的接触子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。 第3の実施形態の電気的接触子の構成と板状部材の構成とを示す構成図である。 第4の実施形態の電気的接触子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。 第4の実施形態に係る電気的接触子の構成を示す構成図である。 第5の実施形態に係る電気的接触子の構成と板状部材の構成とを示す構成図である(その1)。 第5の実施形態に係る電気的接触子の構成と板状部材の構成とを示す構成図である(その2)。 第5の実施形態に係る電気的接触子の構成と板状部材の構成とを示す構成図である(その3)。
(A)第1の実施形態
以下では、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施形態では、本発明に係る電気的接触子を、後述するように、電気的接続装置の構成部材である電気的接続ユニットに搭載される接続子に適用する場合を例示する。なお、本発明に係る電気的接触子は、以下の実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電気的接触子は、第1の接触対象と第2の接触対象に電気的に接触し、第1の接触対象と第2の接触対象との間で電気信号を導通可能なものに適用できる。
また、この実施形態では、本発明に係る電気的接続装置を、半導体ウェハ上に形成されている集積回路を被検査体とし、当該被検査体の電気的検査に用いられる電気的接続装置に適用する場合を例示する。なお、本発明に係る電気的接続装置は、本発明に係る電気的接触子を用いて、第1の接触対象と第2の接触対象との間で電気信号を導通させて電気的に接続させるものに適用できる。
(A−1)第1の実施形態の構成
(A−1−1)電気的接続装置
図3は、第1の実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す構成図である。
図3の電気的接続装置10は、主要な構成部材を図示しているが、これらの構成部材に限定されるものではなく、実際には図3に示していない構成部材をも有する。また、以下では、図3中の上下方向に着目して、「上」、「下」を言及するものとする。
図3において、この実施形態に係る電気的接続装置10は、平板状の支持部材12と、前記支持部材12の下面12aに保持される平板状の配線基板14と、前記配線基板14と電気的に接続される電気的接続ユニット15と、前記電気的接続ユニット15と電気的に接続すると共に複数のプローブ20を有するプローブ基板16とを有する。
電気的接続装置10は、支持部材12、配線基板14、電気的接続ユニット15、プローブ基板16を組み立てる際に、多数の固定部材(例えば、ボルト等の螺合部材など)を用いているが、図3ではこれらの固定部材を図示していない。
電気的接続装置10は、例えば半導体ウェハ上に形成された半導体集積回路等を被検査体2とし、被検査体2の電気的な検査を行なうものである。具体的には、被検査体2をプローブ基板16に向けて押圧し、プローブ基板16の各プローブ20の先端部と被検査体2の電極端子2aとを電気的に接触させ、図示しないテスタ(検査装置)から被検査体2の電極端子2aに電気信号を供給し、さらに被検査体2の電極端子2aからの電気信号をテスタ側に与えることにより、被検査体2の電気的な検査を行なう。
検査対象である被検査体2はチャックトップ3の上面に載置される。チャックトップ3は、水平方向のX軸方向、水平面上においてX軸方向に対して垂直なY軸方向、水平面(X−Y平面)に対して垂直なZ軸方向に位置調整が可能なものであり、さらに、Z軸回りのθ方向に回転姿勢を調整可能である。被検査体2の電気的検査を実施する際には、上下方向(Z軸方向)に昇降可能なチャックを移動させて、被検査体2の電極端子2aをプローブ基板16の各プローブ20の先端部に電気的に接触させるため、電気的接続装置10のプローブ基板16の下面と、チャックトップ3の上面の被検査体2とが相対的に近づくように移動させる。
[支持部材]
支持部材12は、配線基板14の変形(例えば、撓み等)を抑えるものである。例えば、プローブ基板16は多数のプローブ20を有しているため、配線基板14側に取り付けられるプローブ基板16の重量は大きくなっている。また、被検査体2の電気的な検査の行なう際、プローブ基板16が、チャックトップ3上の被検査体2によって押し付けられることにより、プローブ基板16の下面に突出しているプローブ20の先端部と被検査体2の電極端子2aとが接触する。このように、電気的検査の際、下から上に向けて突き上げる反力(コンタクト荷重)が作用し、配線基板14にも大きな荷重が加えられる。支持部材12は、配線基板14の変形(例えば、撓み等)を抑える部材として機能する。
また、支持部材12には、上面と下面とを貫通させた複数の貫通孔121が設けられている。複数の貫通孔121のそれぞれは、後述するプローブ基板16の上面に配置させる複数のアンカー50のそれぞれの位置と対応する位置に設けられており、かつ、配線基板14に設けた複数の貫通孔141のそれぞれの位置と対応する位置に設けられている。
支持部材12の各貫通孔121には、スペーサ(以下、「支持部」とも呼ぶ。)51が、支持部材12の上方から下方に向けて挿通され、スペーサ(支持部)51の下端部と、対応するアンカー50とが固定可能な構成となっている。例えば、スペーサ(支持部)51の下端部は雄ネジ部となっており、またプローブ基板16の上面に配置されるアンカー50の略中央部は雌ネジ部501となっており、スペーサ(支持部)51の下端部(雄ネジ部)がアンカー50の雌ネジ部に螺合することで固定できる。これにより、プローブ基板16の上面と、支持部材12の上面との間の距離を所定の距離長に保持できるようにしている。
[配線基板]
配線基板14は、例えばポリイミド等の樹脂材料で形成されたものであり、例えば略円形板状に形成されたプリント基板等である。配線基板14の上面の周縁部には、テスター(検査装置)のテストヘッド(図示しない)と電気的に接続するための多数の電極端子(図示しない)が配置されている。また、配線基板14の下面には、配線パターンが形成されており、配線パターンの接続端子14aが、電気的接続ユニット15に設けられているポゴピン等の接続子30の上端部と電気的に接続するようになっている。
さらに、配線基板14の内部には配線回路(図示しない)が形成されており、配線基板14の下面の配線パターンと、配線基板14の上面の電極端子とは、配線基板14内部の配線回路を介して接続可能となっている。したがって、配線基板14内の配線回路を介して、配線基板14の下面の配線パターンの接続端子14aに電気的に接続する電気的接続ユニット15の各接続子30と、配線基板14の上面の電極端子に接続するテストヘッドとの間で電気信号を導通させることができる。配線基板14の上面には、被検査体2の電気的検査に必要な複数の電子部品も配置されている。
また、配線基板14には、当該配線基板14の上面と下面とを貫通させた複数の貫通孔141が設けられている。複数の貫通孔141のそれぞれは、プローブ基板16の上面に配置される複数のアンカー50のそれぞれの位置と対応する位置に配置され、かつ、支持部材12の複数の貫通孔121のそれぞれの位置と対応する位置に配置されている。
なお、各貫通孔141の開口形状は、挿通される支持部51の形状に対応した形状とすることができる。また、各貫通孔141に支持部51を挿通可能にするために、各貫通孔141の内径は、支持部51の外径と同程度又はわずかに大きくなっている。
この実施形態では、支持部51が円柱部材である場合を例示するため、貫通孔141の開口形状が略円形である場合を例示するが、これに限定されるものではない。例えば、支持部51の断面形状が略正方形等の直角柱の部材や、当該断面形状が多角形の多角柱の部材等であってもよく、そのような例の場合でも、貫通孔141の開口形状は、支持部51を挿通可能な形状とすることができる。
[電気的接続ユニット]
電気的接続ユニット15は、例えばポゴピン等のような複数の接続子30を有している。電気的接続装置10の組み立て状態では、各接続子30の上端部を、配線基板14の下面の配線パターンの接続端子14aに電気的に接続され、また各接続子30の下端部を、プローブ基板16の上面に設けられたパッドに接続される。プローブ20の先端部が被検査体2の電極端子に電気的に接触するので、被検査体2の電極端子はプローブ20及び接続子30を通じてテスター(検査装置)と電気的に接続されるので、被検査体2はテスター(検査装置)による電気的な検査が可能となる。
例えば、電気的接続ユニット15は、各接続子30を挿通するため、複数の挿通孔を有しており、各挿通孔に接続子30が挿通されることにより、各接続子30の上端部及び下端部が突出するようになっている。なお、電気的接続ユニット15において、複数の接続子30を装着する仕組みは、貫通孔を設ける構成に限定されるものではなく、種々の構成を広く適用することができる。電気的接続ユニット15の周囲にはフランジ部151が設けられている。
[プローブ基板]
プローブ基板16は、複数のプローブ20を有する基板であり、略円形若しくは多角形(例えば16角形等)に形成されたものである。プローブ20は、例えば、カンチレバー型のプローブ等を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、プローブ基板16は、例えばセラミック板で形成される基板部材161と、この基板部材161の下面に形成された多層配線基板162とを有する。
セラミック基板である基板部材161の内部には、板厚方向に貫通する多数の導電路(図示しない)が形成されており、また基板部材161の上面には、パッド161aが形成されており、基板部材161内の導電路の一端が、当該基板部材161の上面の対応するパッド161aと接続するように形成されている。さらに、基板部材161の下面では、基板部材161内の導電路の他端が、多層配線基板162の上面に設けられた接続端子と接続されるように形成されている。
多層配線基板162は、例えばポリイミド等の合成樹脂部材で形成された複数の多層基板で形成されており、複数の多層基板の間に配線路(図示しない)が形成されたものである。多層配線基板162の配線路の一端は、セラミック基板である基板部材161側の導電路の他端と接続しており、多層配線基板162の他端は、多層配線基板162の下面に設けられたプローブランドに接続されている。多層配線基板162の下面に設けられたプローブランドには、複数のプローブ20が配置されており、プローブ基板16の複数のプローブ20は、電気的接続ユニット15を介して、配線基板14の対応する接続端子14aと電気的に接続している。
(A−1−2)接続子(電気的接触子)
図1は、第1の実施形態に係る接続子30の構成を示す構成図である。図2は、第1の実施形態の接続子30を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。
図1に示すように、本発明に係る電気的接触子の一例である接続子30は、筒状部32と、第1の接触対象としての配線基板14の接続端子14aと接触する第1接触部34と、第1接触部34が接続端子14aと接触して荷重を受けたときに上下方向に弾性的に付勢する上部弾性部33と、第2の接触対象としての基板部材161のパッド161aと接触する第2接触部36と、第2接触部6がパッド161aと接触して荷重を受けたときに上下方向に弾性的に付勢する下部弾性部35とを有する。
図1の接続子30は、図2の板状部材40を成形加工(例えば、丸め加工、曲げ加工など)して形成される。すなわち、図2の板状部材40は、図1の接続子30の成形加工前の部材であり、導電性材料で形成された板状の部材である。したがって、接続子30は、導電性材料で形成された板状部材を成形加工して形成されることになるので、電気信号の導通性を安定化させることができる。換言すると、複数の部品を組み合わせて形成される電気的接触子は、複数の部品同士が互いに接触しあって電気信号を導通することになるので、複数の部品間の接触箇所で抵抗が大きくなり、導通性が不安定になることがある。これに対して、板状部材を成形加工して形成される接続子30は、部品間の接触箇所がない若しくは少なくすることができるので、電気信号の導通性を安定化することができる。
なお、板状部材40は、例えば貴金属又は金属で形成された板状部材、若しくは、板状の部材の表面を貴金属又は金属でメッキ加工して得た板状部材であり、板状の部材を打ち抜き加工等を施して形成される。また例えば、板状部材40は、第1の接触対象及び又は第2の接触対象と接触する箇所(後述する第1先端部44及び又は第2先端部46)を貴金属等とし、それ以外の部分を例えばバイメタル等の弾性(例えばバネ性)の優れた部材で形成してもよい。このように、第1の接触対象及び又は第2の接触対象との接触箇所を貴金属等とすることで導通性を良好とすることができると共に、それ以外の部分を例えばバイメタル等の部材とすることで、その部分の弾性(例えばバネ性)を良好することができる。
図2に示すように、板状部材40は、本体部42と、上部アーム部43と、上部アーム部43の先端に設けられた第1先端部44と、下部アーム部45と、下部アーム部45の先端に設けられた第2先端部46とを有する。
[本体部]
本体部42は、略長方形状の板状の部分である。後述するように、丸め加工により板状部材40の左側の構成要素側から巻回していき、接続子30を形成する。接続子30が形成されると、本体部42は、巻回された上部アーム部43と下部アーム部45を覆う筒状部32となる部分である。
ここで、本体部42の4辺の端部のうち、上端部421と下端部422の端部は、横方向に直線状に形成され、互いに平行するように形成される。板状部材40を巻回して形成される接続子30の筒状部32は、接続子30をハウジングする際の接続子30の高さ方向の位置決め部として機能することになる。したがって、本体部42の上端部421と下端部422の端部が直線状に平行に形成されることにより、ハウジングされる接続子30の姿勢を安定化させることができる。
[上部アーム部]
上部アーム部43は、本体部42の4辺の端部のうち、いずれか1つの端部(図2では左側端部)と一体的に連結しており、本体部42の左側端部の上部に位置しており、本体部42の左側端部から左斜め上方向に延出する部材である。
上部アーム部43は、本体部42と連結している基端部431から先端側(すなわち第1先端部44側)にいくほど、上下方向(y方向)の長さが小さくなる先細り形状(テーパ形状)としても良いし、基端部431から先端側に亘って同一幅としてもよい。換言すると、本体部42と連結している上部アーム部43の基端部431のy方向の長さを「a1」とし、上部アーム部43の先端部432のy方向の長さを「a2」とすると、a1≧a2の関係がある。この実施形態では、上部アーム部43が先細り形状である場合を例示して説明する。
このように、上部アーム部43を先細り形状とすることで、丸め加工により、上部アーム部43が巻回されると、例えば竹の子バネ状の上部弾性部33が形成される。つまり、上部アーム部43が巻回されて形成される上部弾性部33のうち、巻回された内側の部材の下端部を、巻回された外側の部材の上端部が覆った状態となる。そして、上部弾性部33は、上下方向に弾性的に第1接触部34を付勢する。
上部アーム部43の基端部431は、本体部42の左側端部の上部角部423からわずかに下がった位置(上部角部423から離間した位置)から延出している。ここで、上部角部423から基端部431までの本体部42の左側端部の一部を「段部424」と呼ぶ。このように、上部角部423から段部424を設けた位置から上部アーム部43を延出することにより、丸め加工により、板状部材40を巻回していくと、巻回された上部アーム部43(上部弾性部33)の基端部431が、本体部42に覆われる状態となる。
そうすると、板状部材40が巻回されて形成された接続子30が電気的接続ユニット15にハウジングされ、第1接触部34が荷重を受けると、上部弾性部33の基端部431が筒状部32に内包された状態で、上部弾性部33が上下方向に弾性的にストロークすることになる。したがって、バネとして弾性的に駆動する上部弾性部33の破損を防止することができる。
[第1先端部]
第1先端部44は、上部アーム部43の先端に設けられており、垂直上方に延出された部分である。丸め加工により、第1先端部44が巻回されることにより、巻回された第1先端部44は、第1の接触対象と接触する接続子30の第1接触部34として機能する。
[下部アーム部]
下部アーム部45は、本体部42の4辺の端部のうち、いずれか1つの端部(図2では左側端部)と一体的に連結しており、本体部42の左側端部のうち下部に位置しており、本体部42の左側端部から左斜め下方向に延出する部材である。下部アーム部45の基端部451は、上部アーム部43の基端部431の位置よりも下方に位置しており、本体部42の左側端部において、下部アーム部45の基端部451と上部アーム部43の基端部431は離間している。
下部アーム部45も、上部アーム部43と同様に、本体部42と連結している基端部451から先端側(すなわち第2先端部46側)にいくほど、上下方向(y方向)の長さが小さくなる先細り形状(テーパ形状)としても良いし、基端部431から先端側に亘って同一幅としてもよい。換言すると、本体部42と連結している下部アーム部45の基端部451のy方向の長さを「b1」とし、下部アーム部45の先端部452のy方向の長さを「b2」とすると、b1≧b2の関係がある。この実施形態では、下部アーム部45が先細り形状である場合を例示して説明する。
このように、下部アーム部45が先細り形状となっていることで、丸め加工により、下部アーム部45が巻回されると、例えば竹の子バネ状の下部弾性部35が形成される。つまり、下部アーム部45が巻回されて形成される下部弾性部35のうち、巻回された内側の部材の上端部を、巻回された外側の部材の下端部が覆った状態となる。そして、下部弾性部35は、上下方向に弾性的に第2接触部36を付勢する。
下部アーム部45の基端部451は、本体部42の左側端部の下部角部425からわずかに上の位置(下部角部425から離間した位置)から延出している。ここで、下部角部425から基端部451までの本体部42の左側端部の一部を「段部426」と呼ぶ。このように、下部角部425から段部426を設けた位置から下部アーム部45を延出することにより、丸め加工により、板状部材40を巻回していくと、巻回された下部アーム部45(下部弾性部35)の基端部451が、本体部42に覆われる状態となる。
そうすると、板状部材40が巻回されて形成された接続子30が電気的接続ユニット15にハウジングされ、第2接触部36が荷重を受けると、下部弾性部35の基端部451が筒状部32に内包された状態で、下部弾性部35が上下方向に弾性的にストロークすることになる。したがって、バネとして弾性的に駆動する下部弾性部35の破損を防止することができる。
[第2先端部]
第2先端部46は、下部アーム部45の先端に設けられており、垂直下方に延出された部分である。丸め加工により、第2先端部46が巻回されることにより、巻回された第2先端部46は、第2の接触対象と接触する接続子30の第2接触部36として機能する。
[接続子の製造方法]
図4及び図5は、実施形態の接続子30の製造方法を説明する説明図である。
図4(A)において、まず、板状部材40の第1先端部44及び第2先端部46に対して丸め加工を施して、第1先端部44及び第2先端部46を筒状に丸めて、第1接触部34及び第2接触部36を成形する。
図4(B)において、上部アーム部43及び下部アーム部45に対して丸め加工を施して、上部アーム部43及び下部アーム部45の先端側から基端部431及び451に向けて巻回していく。例えば、ここでは、図4及び図5の平面視野で、反時計回りで巻回する場合を例示する。このとき、上部アーム部43及び下部アーム部45を巻回する中心軸を一致又は略一致させて上部アーム部43及び下部アーム部45の巻回数を同じ数にするようにしてもよい。
また、上部アーム部43及び下部アーム部45は、基端部431及び451から先端側に掛けて先細り形状(テーパ形状)であるため、上部アーム部43及び下部アーム部45の巻回を繰り返していくことで、上部弾性部33の内側の部材の下端部の一部は、外側の部材の上端部に覆われ、また、下部弾性部35の内側の部材の上端部の一部は、外側の部材の下端部に覆われていき、上部弾性部33及び下部弾性部35が形成される。
図4(C)に示すように、上部アーム部43及び下部アーム部45が基端部431及び451まで巻回されて、上部弾性部33及び下部弾性部35が形成されると、さらに上部弾性部33及び下部弾性部35に対して丸め加工を施して、上部弾性部33及び下部弾性部35の基端部431及び451を本体部42で包み込むように筒状に丸めていく。
図5(A)に示すように、上部アーム部43の基端部431は、上部角部423から段部424を設けた位置から延出しており、下部アーム部45の基端部451は、下部角部425から段部426を設けた位置から延出しているので、上部弾性部33及び下部弾性部35の基端部431及び451が、筒状の巻回される本体部42の内側に覆われた状態となる。
そして、図5(B)に示すように、本体部42の残り部分を巻回させて、筒状部32が形成されると、接続子30が形成される。このように、接続子30は、導電性材料の板状部材40を巻回して成形されるので、電気信号の導通性を安定化させることができる。なお、本体部42の端部は、内側の本体部42の表面に固定されるようにしてもよい。つまり、本体部42を巻回して形成される筒状部32の外形構造を保持するために、本体部42の端部と筒状部32とが接触する1又は複数の箇所を、例えば溶接や接着剤等で固定するようにしてもよい。なお、筒状部32の外形構造の固定方法は、溶接や接着剤に限定されるものではなく、カシメを打つ等してもよい。
図6は、第1の実施形態の接続子30のハウジング状態と荷重を受けたときの状態を例示する図である。なお、接続子30のハウジング方法及びハウジング構造は一例であり、図6の構造に限定されるものではない。
図6(A)の例では、電気的接続ユニット15には、接続子30を挿通するための貫通孔60が設けられており、貫通孔60に接続子30が挿通されるものとする。貫通孔60の内径は、接続子30の外形よりわずかに大きい若しくは同程度とする。また、貫通孔60の下部には、貫通孔60の上部の内径よりもわずかに内径が小さくなっており、貫通孔60の内面において段差が設けられている。この貫通孔60の内面の段差に、挿通された接続子30の筒状部32の下端部321が支持されるようになっている。接続子30の筒状部32の下端部321は、フラットな端面となっているため、挿通された接続子30は安定した姿勢で収容される。
図6(B)に示すように、貫通孔60に接続子30が挿通されて、第1の接触対象である接続端子14aが第1接触部34と接触して荷重を受けると、上部弾性部33が上下方向に弾性する。第2の非接触対象であるパッド161aが第2接触部36と接触して荷重を受けると、下部弾性部35が上下方向に弾性する。
電気的接触子である接続子30の軸方向(上下方向)の両端にある上部弾性部33と下部弾性部35は、それぞれ互いに非対称に形成されているので、上部弾性部33と下部弾性部35はそれぞれ独立して上下方向の弾性を有する。
また、竹の子バネとして機能する上部弾性部33及び下部弾性部35の基端部431及び451は筒状部32の内側にあるので、荷重を受けた上部弾性部33及び下部弾性部35は、筒状部32の内側にある基端部431及び451をバネ機能の端として上下方向に弾性することになる。そうすると、筒状部32が、荷重を受けた上部弾性部33及び下部弾性部35の上下方向に動くストロークを規制することができるので、バネ機能としての上部弾性部33及び下部弾性部35の破損を防止することができる。
また、筒状部32から突出させる上部弾性部33及び下部弾性部35の上下方向の高さ長を調整することで、荷重を受けたときの上部弾性部33及び下部弾性部35のストロークを調整することができる。換言すると、可動ストロークが大きいので、接触対象との接触荷重の大きさの程度に応じて、接続子30の付勢力の程度を幅広く設定できる。
さらに、筒状部32の上下方向の長さ(高さ)は変わらないので、接続子30の高さ方向の位置決めを確実にすることができる。
また、上部弾性部33及び下部弾性部35は、竹の子バネとして機能するので、荷重を受けた上下方向に動作する上部弾性部33及び下部弾性部35の摺動性を向上させることができる。つまり、接続子が複数の構成部品で形成される場合、複数の構成部品の間に荷重が作用して上下方向の弾性を有するので、その摺動不良が生じることがある。しかし、この実施形態の接続子30は、従来よりも構成部品数を減らした構造であるので、摺動性が向上する。
(A−2)第1の実施形態の効果
以上のように、この実施形態の電気的接触子(接続子)は、従来よりも少ない構成部品数で構成されているので、摺動性を向上でき、かつ、接触対象との電気的な接触安定性を向上することができる。
(B)第2の実施形態
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第2の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(B−1)第2の実施形態の構成
上述した第1の実施形態では、半導体ウェハ上の集積回路の電気的な検査を行なう電気的接続装置の電気的接続ユニットに搭載する接続子に、本発明の電気的接触子に適用する場合を例示した。この場合、電気的接触子の接触対象がフラットなパッドや端子等であることが多い。
しかし、パッケージ化された集積回路の電気的検査に用いられるテストソケット等のソケットに搭載されるプローブに、本発明に係る電気的接触子を適用するようにしてもよい。その場合、電気的接触子の接触対象が、例えば半田ボール等の半円球状であることがある。
そこで、第2の実施形態では、半田ボール等を接触対象とする場合にも対応可能な電気的接触子を、図面を参照しながら説明する。
図7は、第2の実施形態の電気的接触子30Aの構成を示す構成図である。図8は、第2の実施形態の電気的接触子30Aを形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。
図7に示すように、第2の実施形態の電気的接触子30Aは、筒状部32と、第1の接触対象としての配線基板14の接続端子14aと接触する第1接触部34と、第1接触部34が接続端子14aと接触して荷重を受けたときに上下方向に弾性的に付勢する上部弾性部33と、筒状部32の下端部321に複数の第2接触部37とを有する。
図8に示すように、板状部材40Aは、本体部42と、上部アーム部43と、上部アーム部43の先端に設けられた第1先端部44と、本体部42の下端部422に山形形状の凸部である複数の山形突起部47とを有する。なお、板状部材40Aは、第1の実施形態と同様に、例えば貴金属又は金属で形成された板状部材、若しくは、板状の部材の表面を貴金属又は金属でメッキ加工して得た板状部材であり、板状の部材を打ち抜き加工等を施して形成される。また例えば、板状部材40Aは、第1の接触対象及び又は第2の接触対象と接触する箇所を貴金属等とし、それ以外の部分を例えばバイメタル等の弾性(例えばバネ性)の優れた部材で形成してもよい。
図7の電気的接触子30Aは、図8の板状部材40Aに対して成形加工(丸め加工等)を施して、板状部材40Aを巻回して丸めることで形成される。板状部材40Aを巻回して電気的接触子30Aが形成されると、筒状部32の下端部321及び第2接触部37はクラウン形状の接触部として機能する。
なお、図8の板状部材40Aに対して丸め加工を施して、図7の電気的接触子30Aを形成する製造方法は、基本的には、第1の実施形態と同じであるので、ここでは製造方法の詳細な説明は省略する。
図7及び図8の例では、3個の山形突起部47を設ける場合を例示したが、山形突起部47の数は特に限定されるものではなく、2個若しくは4個以上であってもよい。また、接触対象とする半田ボールの大きさ(外形)等に応じて、山形突起部47の設置間隔を決定することができる。
図7及び図8に示すように、複数の第2接触部37は、筒状部32の下端部321に山形形状の凸部(突起部)として設けられている。このような形状とすることで、複数の第2接触部(山形突起部47)37と筒状部32の下端部321とが、半田ボール80に対して電気的に接触することができ、筒状部32の下端部321に第2接触部(山形突起部47)37を設けることにより、第2接触部(山形突起部47)37が半田ボール80の表面に当たり(突き刺さり)電気的接触性を確実にすることができる。
また、上述した例では、山形突起部47としての第2接触部37が筒状部32の下端部321にある場合を例示したが、接触対象との接触態様に応じて、筒状部32の上端部に山形突起部47としての第2接触部37を設けるようにしてもよい。
(B−2)第2の実施形態の効果
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果に加えて、接触対象が半田ボール等のような半球体状のものであって、当該接触対象との電気的接触性を確実にすることができる。
(C)第3の実施形態
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第3の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(C−1)第3の実施形態の構成
図9は、第3の実施形態の電気的接触子の構成と板状部材の構成とを示す構成図である。
図9(A)に示すように、第3の実施形態の板状部材40Cは、本体部42と、上部アーム部43Cと、上部アーム部43Cの先端に設けられた第1先端部44と、下部アーム部45Cと、下部アーム部45Cの先端に設けられた第2先端部46とを有する。なお、板状部材40Cは、第1及び第2の実施形態と同様に、例えば貴金属又は金属で形成された板状部材、若しくは、板状の部材の表面を貴金属又は金属でメッキ加工して得た板状部材であり、板状の部材を打ち抜き加工等を施して形成される。また例えば、板状部材40Cは、第1の接触対象及び又は第2の接触対象と接触する箇所を貴金属等とし、それ以外の部分を例えばバイメタル等の弾性(例えばバネ性)の優れた部材で形成してもよい。
図9(B)において、第3の実施形態の電気的接触子30Cは、筒状部32と、上部弾性部33Cと、第1接触部34と、下部弾性部35Cと、第2接触部36とを有する。
第3の実施形態では、電気的接触子30Cのバネ機能として作用する上部弾性部33C及び下部弾性部35Cの荷重耐性及びストロークを調整するために、板状部材40Cの上部アーム部43C及び下部アーム部45Cの形状を変形した場合の実施形態を説明する。
図9(A)において、板状部材40Cの上部アーム部43Cの形状が、例えば弓形等の円弧状、若しくは、屈曲した形状となっている。つまり、上部アーム部43Cの形状が弓形に湾曲した形状としたり、又は、直線状の上部アーム部43Cが折れ曲がった形状としたりする。また、上部アーム部43Cの上下方向の幅長を比較的小さく(すなわち、上部アーム部43Cを細く)している。
このように、上部アーム部43Cの形状を円弧状に湾曲した形状若しくは折れ曲がった形状とし、上下方向の幅長を細くすることにより、上部アーム部43Cを巻回して形成した上部弾性部33Cは、上下方向の付勢力を小さく(低荷重)することができる。つまり、第1接触部34が第1接触対象と接触するときの接触荷重を小さくすることができる。
また、下部アーム部45Cは、第1の実施形態の下部アーム部45と同様に、中心軸が直線状の延びた形状であるが、上下方向の幅長を大きくした形状(下部アーム部45Cを太くした形状)となっている。このように、下部アーム部45Cを太くすることにより、下部アーム部45Cを巻回して形成した下部弾性部35Cは、上下方向の付勢力を大きく(高荷重)することができる。つまり、第2接触部36が第2接触対象と接触するときの接触荷重を大きくすることができる。
図9(A)及び図9(B)の例では、上部アーム部43Cが円弧状又は折れ曲がった形状であり、下部アーム部45Cが幅広な形状である場合を例示したいが、電気的接触子30Cの接触対象に応じて、下部アーム部45Cを円弧状又は折れ曲がった形状とし、上部アーム部43Cを幅広な形状等としてもよい。
また、上部アーム部43C及び下部アーム部45Cの上下方向の幅長は、接触対象の材質や硬度等に応じて決めることができる。
(C−2)第3の実施形態の効果
以上のように、第3の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果が得られると共に、電気的接触子を形成する板状部材の上部アーム部及び下部アーム部の形状を変えることで、上下方向に弾性する上部弾性部及び下部弾性部の弾性エネルギーやストロークを制御し、上部弾性部及び下部弾性部の付勢力を調整することができる。
(D)第4の実施形態
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第4の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(D−1)第4の実施形態の構成
図10は、第4の実施形態の電気的接触子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。図11は、第4の実施形態に係る電気的接触子の構成を示す構成図である。
図10に示すように、第4の実施形態の板状部材40Dは、本体部42Dと、本体部42Dの左側端部の上部から左斜め上方向に延出する上部アーム部43と、上部アーム部43の先端に設けられた第1先端部44と、本体部42Dの右側端部の下部から右斜め下方向に延出する下部アーム部45Dと、下部アーム部45Dの先端に設けられた第2先端部46Dとを有する。
なお、第4の実施形態の板状部材40Dにおいて、上部アーム部43と、上部アーム部43の先端に設けられた第1先端部44は、第1の実施形態で説明した各構成要素と同じであるため、同一符号を付している。なお、板状部材40Dは、第1〜第3の実施形態と同様に、例えば貴金属又は金属で形成された板状部材、若しくは、板状の部材の表面を貴金属又は金属でメッキ加工して得た板状部材であり、板状の部材を打ち抜き加工等を施して形成される。また例えば、板状部材40Dは、第1の接触対象及び又は第2の接触対象と接触する箇所を貴金属等とし、それ以外の部分を例えばバイメタル等の弾性(例えばバネ性)の優れた部材で形成してもよい。
下部アーム部45Dは、本体部42Dの4辺の端部のうち、上部アーム部43が設けられている端部(左側端部)と対向する対向端部(右側端部)と一体的に連結しており、本体部42Dの右側端部から右斜め下方向に延出する。
下部アーム部45Dは、第1の実施形態と同様に、本体部42D側の基端部451Dから先端側にいくほど、上下方向の幅長が小さくなる先細り形状(テーパ形状)となっている。また、第4の実施形態においても、他の実施形態と同様、本体部42Dに対して、下部アーム部45Dの基端部451Dは、上部アーム部43の基端部431よりも下方に位置をずらして延出し、かつ、本体部42Dの右側端部の下部角部425Dからわずかに上の位置から延出している。ここで、下部角部425Dから基端部451Dまでの本体部42Dの左側端部の一部を「段部426D」と呼ぶ。
第2先端部46Dは、下部アーム部45Dの先端に設けられており、垂直下方に延出された部分である。
本体部42Dは、基本的には、他の実施形態と同様に略長方形状であるが、上部アーム部43の基端部431の下側端部427が、上部アーム部43の基端部431の上側にある段部424の位置よりも、本体部42Dの中央部寄りに位置している。同様に、本体部42Dは、下部アーム部45Dの基端部451Dの上側端部428が、下部アーム部45Dの下側にある段部426Dの位置よりも、本体部42Dの中央部寄りに位置している。このように、上部アーム部43の下側端部427と下部アーム部45Dの上側端部428の各位置を、本体部42Dの中央部寄りとすることにより、丸め加工によって電気的接触子30Dの筒状部32を形成する際に、巻回した上部アーム部43(又は下部アーム部45D)と、これに対向する本体部42Dの端部(対向端部)との干渉を回避することができる。つまり、上部アーム部43の下側端部427と下部アーム部45Dの上側端部428の各位置を、本体部42Dの中央部寄りとすることが、逃げ構造を形成することになる。
第4の実施形態では、上部アーム部43の巻回方向と、下部アーム部45Dの巻回方向とが互いに異なる方向である。例えば、上部アーム部43の巻回方向は、図10の平面視野で反時計回りであり、下部アーム部45Dの巻回方向は、図10の平面視野で時計回りなどのようにする。
まず、上部アーム部43に丸め加工を施して上部アーム部43を反時計回りで巻回していき、下部アーム部45Dに丸め加工を施して下部アーム部45Dを時計回りで巻回していく。
次に、上部アーム部43を巻回して上部弾性部33と、下部アーム部45Dを巻回して下部弾性部35Dが形成されると、本体部42Dについては、1点鎖線(中心線)の中心に向けて、本体部42Dの左右からそれぞれ均等に巻回していく。これにより、図11(A)に例示する電気的接触子30Dが形成される。
ここで、図11(A)及び図11(B)を参照して、筒状部32の形成方法を説明する。上部アーム部43を巻回して形成された上部弾性部33の基端部431は、当該基端部431が連結している本体部42Dの左側部分により包み込まれるように巻回される。つまり、上部弾性部33の基端部431が、本体部42Dの左側部分の内側に巻かれる。同様に、下部アーム部45Dを巻回して形成された下部弾性部35Dの基端部451Dは、当該基端部451Dが連結している本体部42Dの右側部分に包み込まれるように巻回される。
このように、上部弾性部33を、本体部42Dの左側部分で巻き込むと同時に、下部弾性部35Dを、本体部42Dの右側部分で巻き込んで、本体部42Dの左側端部と右側端部とを合わせる(接触させる)ことで、筒状部32を形成する。つまり、本体部42Dの右側端部の上側端部428の裏側で、上部弾性部33を包み込むように覆い、本体部42Dの左側端部の下側端部427の裏側で、下部弾性部35Dを包み込むように覆うようにする。これにより、図11(B)に例示する電気的接触子30Dが形成される。なお、図11(B)では、本体部42Dで形成した筒状部32は、本体部42Dの左側端部と右側端部とが接触させる構造を例示したが、これに限定されるものではない。図11(C)に例示するように、本体部42Dの左側端部と右側端部とをわずかに離間させて対向させるようにしてもよい。また、図11(A)〜図11(C)において、本体部42Dを巻回して筒状部32を形成する際に、筒状部32の外形構造を保持するために、本体部42Dの左側端部及び又は右側端部の任意の1又は複数の箇所に、例えば溶接や接着剤等で固定するようにしてもよい。例えば図11(B)において、本体部42Dの左側端部と右側端部とが接触する1又は複数の箇所に、例えば溶接や接着剤等で固定したり、図11(C)において、本体部42Dの左側端部(及び又は、右側端部)と、これに対向する筒状部32の端部とが接触する1又は複数の箇所に、例えば溶接や接着剤等で固定したりしてもよい。なお、筒状部32の外形構造の固定方法は、溶接や接着剤に限定されるものではなく、カシメを打つ等してもよい。
上部アーム部43と下部アーム部45Dは、本体部42Dに対して高さ方向の位置をずらして延出しているので、上部弾性部33と下部弾性部35Dを、本体部42Dで包み込むように巻回しても、上部弾性部33と下部弾性部35Dは、互いに干渉することがない。その結果、電気的接触子30Dの上部弾性部33と下部弾性部35Dは、それぞれ独立して軸方向に弾性を有する。
このように、上部アーム部43と下部アーム部45Dの巻回方向を互いに異なる方向とすることにより、第1接触部34が第1の接触対象と接触し、第2接触部36Dが第2の接触対象と接触して荷重がかかったときに、上部弾性部33に作用する応力と、下部弾性部35Dに作用する応力とを打ち消すことができる。
したがって、第1接触部34が第1の接触対象に接触したときの接点と、第2接触部36Dが第2の接触対象と接触したときの接点に生じる回転荷重を軽減することができる。
(D−2)第4の実施形態の効果
以上のように、第4の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した効果が得られると共に、上部アーム部と下部アーム部の巻回方向を互いに異なる方向とすることにより、上部弾性部に作用する応力と、下部弾性部に作用する応力とを打ち消すことができ、接点における回転荷重を軽減することができる。
(E)第5の実施形態
次に、本発明に係る電気的接触子及び電気的接続装置の第5の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
第5の実施形態は、接続子(電気的接触子)の成形加工前の板状部材において、本体部から延出しているアーム部(上部アーム部、下部アーム部)の板状部分にくり抜き加工(切り抜き加工)を行なう場合を例示して説明する。
以下では、第1の実施形態で説明した板状部材40の上部アーム部43と下部アーム部45の両方の板状部分に、くり抜き加工を施す場合を例示する。なお、くり抜き加工の対象とするアーム部は、第1〜第4の実施形態で説明した板状部材40、40A、及び40Cにおける、上部アーム部(上部アーム部43及び43C)と、下部アーム部(下部アーム部45、45C及び45D)のいずれかであっても良いし、上部アーム部(上部アーム部43及び43C)と下部アーム部(下部アーム部45、45C及び45D)の全てであっても良い。
(E−1)第5の実施形態の構成
図12〜図14は、第5の実施形態の電気的接触子を形成する前の板状部材の構成を示す構成図である。
図12に例示するように、板状部材40Eにおいて、本体部42から延出している上部アーム部43の基端部431から先端側に掛けてくり抜き加工が施されて、略台形形状のスリット部48が形成される。同様に、下部アーム部45の基端部451から先端側に掛けてくり抜き加工が施されて、略台形形状のスリット部49が形成される。
第1〜第4の実施形態と同様の方法で、図12に例示する板状部材40Eを巻回していき接続子(電気的接触子)30を形成する。そうすると、上部アーム部43及び下部アーム部45にはスリット部48及びスリット部49が形成されているので、第1接触部34及び第2接触部36が、第1の接触対象及び第2の接触対象から受ける荷重(接触荷重)の大きさや、上部弾性部33及び下部弾性部35の上下方向に弾性するストロークを変えることができる。
すなわち、上部アーム部43及び下部アーム部45に、スリット部48及びスリット部49を形成することで、第1接触部34及び第2接触部36の荷重の大きさや、上部弾性部33及び下部弾性部35のストロークを調整することができる。
換言すると、上部アーム部43(又は下部アーム部45)の上下方向における幅長に対して、スリット部48(又はスリット部49)の幅長や、基端部431から先端側(又は基端部451から先端側)に掛けてのスリット部48の長さや、スリット部48(又はスリット部49)の位置などを調整することにより、第1接触部34及び第2接触部36の荷重の大きさや、上部弾性部33及び下部弾性部35のストロークを調整(コントロール)することができる。
上部アーム部43や下部アーム部45に形成するスリット部48やスリット部49の形状や位置などの調整方法については、様々な方法を広く適用することができる。
例えば、図13に例示するように、上部アーム部43(又は下部アーム部45)の板状部分の幅において、上下方向に2本のスリット部48A及び48B(又はスリット部49A及び49B)を配列するようにしてもよい。なお、2本のスリット部48A及び48B(又はスリット部49A及び49B)のそれぞれの上下方向の幅長は略同じ長さとしても良いし、それぞれ異なる長さとしてもよい。勿論、3本以上のスリット部48(又はスリット部49)を配列するようにしてもよい。
また例えば、図14に例示するように、上部アーム部43(又は下部アーム部45)において、先端側に近い側と、基端部431に近い側とのそれぞれに2個のスリット部48C及び48D(又はスリット部49C及び49D)を形成するようにしてもよい。なお、基端部431から先端側に向けた上部アーム部43(又は下部アーム部45)の延出方向における、スリット部48C及び48D(又はスリット部49C及び49D)の長さは、それぞれ同じ長さであっても良いし、それぞれ異なる長さであってもよい。勿論、上部アーム部43(又は下部アーム部45)の延出方向に、3個以上のスリット部48(又はスリット部49)を形成するようにしてもよい。
さらに例えば、図12〜図14を含めて、この実施形態で例示した各スリット部48(又はスリット部49)の形状は、略台形形状に限定されるものではなく、略三角形状、略矩形形状、略楕円形状、両端を円弧状にした形状等としてもよい。
(E−2)第5の実施形態の効果
以上のように、第5の実施形態によれば、第1〜第4の実施形態で説明した効果を得ることができると共に、アーム部(上部アーム部、下部アーム部)に、1又は複数のスリット部を設けることにより、板状部材を巻回して形成した接続子の第1接触部及び第2接触部の荷重の大きさや、上部弾性部及び下部弾性部の上下方向のストロークを調整することができる。
(F)他の実施形態
上述した各実施形態においても、本発明の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の実施形態においても適用できる。
上述した第2の実施形態で説明した電気的接触子は、上部アーム部を巻回して形成した上部弾性部を備え、筒状部の下端部に複数の山形突起部を備える場合を例示したが、第2の実施形態においても、上部弾性部の弾性力を小さくするために、上部アーム部の形状を円弧状等の形状としてもよいし、上部弾性部の弾性力を高くするために、上部アーム部の上下方向の幅長を大きくするようにしてもよい。
上述した各実施形態では、第1先端部及び第2先端部の形状が矩形形状である場合を例示したが、第1先端部及び第2先端部の形状はこれに限定されるものではない。例えば、巻回した後の第1接触部及び第2接触部の形状がクラウン形状、ニードル形状等となるように、第1先端部及び第2先端部の形状を変形してもよい。また、上述した各実施形態において例示した、筒状部の外形構造を保持するために、筒状部の任意の箇所に、所定の方法(例えば溶接や接着剤等)で固定するようにしてもよい。
30…接続子、30A、30C及び30D…電気的接触子、32…筒状部、33及び33C…上部弾性部、34…第1接触部、35、35C及び35D…下部弾性部、36及び36D…第2接触部、37…第2接触部、
40、40A、40C、40D、40E、40F、40G…板状部材、42及び42D…本体部、43及び43C…上部アーム部、44…第1先端部、45、45C及び45D…下部アーム部、46及び46D…第2先端部、47…山形突起部、48、48A、48B、48C、48D…スリット部、49、49A、49B、49C、49D…スリット部、
421…上端部、422…下端部、423…上部角部、424…段部、425及び425D下部角部、426及び426D…段部、431…基端部、432…先端部、451及び451D…基端部、452…先端部。

Claims (7)

  1. 導電性を有する板状部材で形成された電気的接触子であって、
    前記板状部材が、本体部と、前記本体部の一端部から斜め上方に向けて延出する先細り形状の上部アーム部と、前記上部アーム部の先端に設けられた第1先端部と、前記本体部の一端部から斜め下方に向けて延出する先細り形状の下部アーム部と、前記下部アーム部の先端に設けられた第2先端部とを備え、
    前記第1先端部を巻回して形成された、第1の接触対象と接触する第1接触部と、
    上下方向の幅長が前記下部アームの上下方向の幅長と異なる、前記先細り形状の前記上部アーム部を巻回して、内側に位置する前記上部アーム部の下端部の外周を、外側に位置する前記上部アーム部の上端部で覆うようにして形成された竹の子バネ状の第1の弾性部と、
    前記第2先端部を巻回して形成された、第2の接触対象と接触する第2の接触部と、
    前記先細り形状の前記下部アーム部を巻回して、内側に位置する前記下部アーム部の上端部の外周を、外側に位置する前記下部アーム部の下端部で覆うようにして形成された竹の子バネ状の第2の弾性部と、
    前記本体部を巻回して形成されたものであって、前記第1の弾性部の基端部と前記第2の弾性部の基端部とを内側に収容する筒状部と
    を備えることを特徴とする電気的接触子。
  2. 前記第1の弾性部は、前記筒状部に収容されている当該第1の弾性部の前記基端部を端として、軸方向に弾性を有し、
    前記第2の弾性部は、前記筒状部に収容されている当該第2の弾性部の前記基端部を端として、軸方向に弾性を有し、
    前記第1の弾性部及び前記第2の弾性部がそれぞれ独立して軸方向の弾性を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気的接触子。
  3. 前記上部アーム部は、前記本体部の一端部から延出しており、前記第1の弾性部は、第1の巻回方向で巻回されて形成されたものであり、
    前記下部アーム部は、前記上部アーム部が延出している前記本体部の前記一端部と対向する対向端部から延出しており、前記第2の弾性部は、前記第1の巻回方向とは異なる第2の巻回方向で巻回されて形成されたものである
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気的接触子。
  4. 板状部材の前記上部アーム部及び又は前記下部アーム部には、前記第1の弾性部及び又は前記第2の弾性部の軸方向の弾性を調整するための1又は複数の切り抜き部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電気的接触子。
  5. 前記本体部の端部から延出する各アーム部のいずれか又は全てが、円弧状に湾曲していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電気的接触子。
  6. 矩形形状の前記本体部の端部から延出する各アーム部が、当該端部の角部から離間した位置から延出しており、
    前記各アーム部が巻回されて形成される前記各弾性部の基端部が、前記本体部の内面で覆われて前記筒状部に内包される
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電気的接触子。
  7. 第1の接触対象と第2の接触対象とに接触させる複数の電気的接触子を備える電気的接続装置において、
    前記複数の電気的接触子が、請求項1〜6のいずれかに記載の電気的接触子であることを特徴とする電気的接続装置。
JP2019085504A 2019-04-26 2019-04-26 電気的接触子及び電気的接続装置 Active JP6985327B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019085504A JP6985327B2 (ja) 2019-04-26 2019-04-26 電気的接触子及び電気的接続装置
CN201980095769.7A CN113728237A (zh) 2019-04-26 2019-09-06 电性接触件及电性连接装置
KR1020217031516A KR102645618B1 (ko) 2019-04-26 2019-09-06 전기적 접촉자 및 전기적 접속 장치
US17/440,401 US20220155347A1 (en) 2019-04-26 2019-09-06 Electrical contactor and electrical connecting apparatus
PCT/JP2019/035175 WO2020217561A1 (ja) 2019-04-26 2019-09-06 電気的接触子及び電気的接続装置
TW108133501A TWI745750B (zh) 2019-04-26 2019-09-18 電性連接件及電性連接裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019085504A JP6985327B2 (ja) 2019-04-26 2019-04-26 電気的接触子及び電気的接続装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020180928A JP2020180928A (ja) 2020-11-05
JP6985327B2 true JP6985327B2 (ja) 2021-12-22

Family

ID=72942624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019085504A Active JP6985327B2 (ja) 2019-04-26 2019-04-26 電気的接触子及び電気的接続装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220155347A1 (ja)
JP (1) JP6985327B2 (ja)
KR (1) KR102645618B1 (ja)
CN (1) CN113728237A (ja)
TW (1) TWI745750B (ja)
WO (1) WO2020217561A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021188984A (ja) * 2020-05-28 2021-12-13 株式会社日本マイクロニクス 電気的接触子及び電気的接触子の製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961709A (en) * 1989-02-13 1990-10-09 Burndy Corporation Vertical action contact spring
JP3440243B2 (ja) * 2000-09-26 2003-08-25 株式会社アドバンストシステムズジャパン スパイラルコンタクタ
US6843658B2 (en) * 2002-04-02 2005-01-18 Citizen Electronics Co., Ltd. Electric connector for connecting electronic instruments
US6967492B2 (en) * 2003-11-26 2005-11-22 Asm Assembly Automation Ltd. Spring contact probe device for electrical testing
JP2011012992A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Nidai Seiko:Kk スプリングプローブの製造方法
WO2011161855A1 (ja) * 2010-06-23 2011-12-29 山一電機株式会社 コンタクトヘッド、これを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置
KR101330999B1 (ko) * 2011-12-05 2013-11-20 (주)아이윈 탐침부 연결형 포고핀 및 그 제조방법
KR101288519B1 (ko) * 2012-01-31 2013-07-26 박상량 달팽이형 포고핀 및 그 제조방법
JP2014025737A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Nidec-Read Corp 検査用治具及び接触子
WO2016021723A1 (ja) * 2014-08-08 2016-02-11 日本発條株式会社 接続端子
KR101673502B1 (ko) * 2015-01-08 2016-11-07 (주)아이윈 상하 탐침부 연결형 포고핀 및 그 제조방법
JP6527762B2 (ja) * 2015-06-19 2019-06-05 日本電子材料株式会社 プローブ
JP2017142080A (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 日本電産リード株式会社 接触端子、検査治具、及び検査装置
JP2017147099A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 アルプス電気株式会社 スプリングコンタクト
CN108283014A (zh) * 2016-05-30 2018-07-13 诺环球股份有限公司 双向导电引脚、双向导电图案模块及其制造方法
KR101860923B1 (ko) * 2017-05-30 2018-05-24 황동원 반도체 디바이스 테스트용 콘택트 및 테스트 소켓장치
JP6631814B2 (ja) * 2017-07-28 2020-01-15 カシオ計算機株式会社 端子構造および携帯端末
JP2021056158A (ja) * 2019-10-01 2021-04-08 株式会社日本マイクロニクス 電気的接触子、電気的接続構造及び電気的接続装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210132709A (ko) 2021-11-04
WO2020217561A1 (ja) 2020-10-29
JP2020180928A (ja) 2020-11-05
TW202040138A (zh) 2020-11-01
KR102645618B1 (ko) 2024-03-11
CN113728237A (zh) 2021-11-30
US20220155347A1 (en) 2022-05-19
TWI745750B (zh) 2021-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3414593B2 (ja) 導電性接触子
US8083552B2 (en) Probe pin
KR100326723B1 (ko) 도전성 접촉 유니트 시스템
JP5386769B2 (ja) 検査治具
US10649005B2 (en) Contact terminal, inspection jig, and inspection device
US6781390B2 (en) Conductive coil contact member
US10877085B2 (en) Inspection jig and inspection device
KR19990044775A (ko) 전기적 접속 장치, 접촉자 제조 방법 및 반도체 시험 방법
EP1113275A1 (en) Conductive contact
KR102519610B1 (ko) 전기적 접속 구조
JP4167202B2 (ja) 導電性接触子
JP7263060B2 (ja) 電気的接続装置
JP6985327B2 (ja) 電気的接触子及び電気的接続装置
JP6211861B2 (ja) コンタクトピン及び電気部品用ソケット
JP2007109414A (ja) 集積回路用ソケット
JP2021105547A (ja) コンタクトプローブ
KR20210104660A (ko) 검사용 지그 지지구, 지지구 및 검사용 지그
WO2024034212A1 (ja) 電気的接触子
JP2013164304A (ja) 基板検査用治具
JP2022036615A (ja) 電気的接触子の電気的接触構造及び電気的接続装置
JP2001183390A (ja) 導電性接触子
JP2021162316A (ja) 検査用ソケット
JP2002164137A (ja) コンタクト構造及びicソケット
JP2024061087A (ja) 電気的接触子、電気的接続構造及び電気的接続装置
JP2005300366A (ja) 半導体装置の検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190913

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200811

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6985327

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150