JP7353859B2 - 電気的接触子及び電気的接続装置 - Google Patents

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、半導体ウェハ上に形成された半導体集積回路等の電気的検査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各半導体集積回路（被検査体）の電気的検査では、複数のプローブ（以下では、「電気的接触子」とも呼ぶ。）を有するプローブカード等の電気的接続装置を、テストヘッダに取り付けた検査装置（テスタ）が用いられる。

プローブカードには、当該プローブカードの下面から各プローブの先端部が突出するように、複数のプローブが装着されており、被検査体がプローブカードに押圧されると、各プローブの先端部と、被検査体の対応する電極端子とが電気的に接触する。そして、検査の際、検査装置からの電気信号が各プローブを介して各被検査体に供給され、また各被検査体からの信号が各プローブを介して検査装置側に取り込まれることで、各被検査体の電気的検査が行なわれる。

近年、半導体集積回路の高密度化、高集積化等に伴い、半導体集積回路の電極端子の小径化や、電極端子間の間隔の狭ピッチ化が進んでいる。これに対して、小径化及び狭ピッチ化した電極端子に対して確実に電気的に接触させるために、カンチレバー型プローブが用いられる。

例えば、特許文献１には、取付部と、その取付部から左右方向に延びる２本のアーム部と、２本のアーム部の先端側で２本のアームを連結する台座部とを備え、台座部の下端に、電極端子と電気的に接触する接触部を有する接触子が開示されている。２本のアーム部の後端部は取付部に支持されており、プローブの接触部と被検査体の電極端子とが電気的に接触する際、接触部と電極端子との接触荷重を抑制するために、２本のアーム部は、接触部を弾性的に支持する部分として機能する。また、被検査体の電極端子に対する接触部の位置決めを確実にするために、２本のアーム部のうち、接触部に近いアーム部（特許文献１の図１では、下側アーム部３４）は直線状に形成している。

このようなカンチレバー型プローブは、取付部と接触部とが左右方向に離れて配置されており、さらにプローブの接触部と被検査体の電極端子とが電気的に接触するときには、上述したようにアーム部が弾性的に作用する。そのため、接触部と電極端子とが電気的に接触するときには、プローブの接触部の位置が、取付部を中心として円弧状に移動することになり、またオーバードライブをかけたときには、電極端子と接触しているプローブの接触部が電極端子の表面上をスクラブすることになる。さらに、電極端子の表面の欠損等を少なくするため、電極端子に対する接触部の針圧（接触時の圧力）を適切に調整することが必要となる。

従来、プローブのアームの太さ（上下方向の長さ）や湾曲のさせ方等を微調整することで、上述したようなプローブの接触部の移動量、スクラブ量、針圧などを調整している。

特開２００９－２２９４１０号公報

ところで、被検査体の電気的検査を良好とし、被検査体を精度良く検査するためには、プローブを流れる電気信号の導通特性を良好とすることが求められる。そのために、例えばプローブのアーム部の太さ（上下方向の長さ）を太くし、抵抗値を低くすることが考えられるが、プローブのアーム部を太くすると、アーム部の弾性変形（例えば撓み）がしにくくなり、プローブの接触部の移動量やスクラブ量が増大してしまうおそれがある。

また、プローブの小型化が進んでいるため、プローブのアーム部の左右方向の長さが短くなり、プローブの接触部の移動量を制御（調整）することが難しくなっているという課題もある。

そのため、電気的接触子に流れる電気信号の導通特性を良好として、被検査体の電気的検査を良好とすることができる電気的接触子及び電気的接続装置が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る電気的接触子は、配線基板の基板電極と、被検査体の電極端子との間を電気的に接触するカンチレバー型の電気的接触子において、配線基板の基板電極と電気的に接触する取付部と、取付部から被検査体側に連なって延びる基端部と、基端部から電気的接触子の長手方向に延びる複数のアーム部と、複数のアーム部のそれぞれの先端部と連結する連結部と、連結部から被検査体側に連なって設けられた台座部と、台座部の被検査体側に電極端子と電気的に接触する接触部とを備え、複数のアーム部はそれぞれ、被検査体の電極端子と接触する接触部を弾性的に支持するものであり、複数のアーム部のうち、接触部に最も近い接触部最近接アーム部は、基端部に支持されて当該電気的接触子の長手方向に直線状に延びるストレート部と、ストレート部と一体的に連続して形成されて、ストレート部と連結部との間に設けられて、被検査体の電極端子と接触した接触部の移動を抑制する湾曲部とを有し、台座部が、接触部と接触部最近接アーム部との間に、被検査体の電極端子に接触する接触部の位置を決める位置決め部を有し、位置決め部が、当該電気的接触子の長手方向に沿って直線状に設けられており、接触部最近接アーム部のストレート部の面と、平行な面を有することを特徴とする。

第２の本発明に係る電気的接続装置は、配線基板の基板電極と、被検査体の電極端子との間を電気的に接触するカンチレバー型の複数の電気的接触子を備え、各電気的接触子を介して被検査体の電極端子と配線基板の基板電極とを電気的に接続させる電気的接続装置において、複数の電気的接触子が、第１の本発明に係る電気的接触子であることを特徴とする。

本発明によれば、電気的接触子に流れる電気信号の導通特性を良好として、被検査体の電気的検査を良好とすることができる。

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。 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。 従来の直線状のアーム部を有する電気的接触子の構成を示す構成図である。 実施形態の電気的接触子の接触部と被検査体の電極端子とが電気的に接触している状態を示す図である。 実施形態に係る電気的接触子における第１のアーム部の湾曲部の設定方法の概念を説明する説明図である。 変形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（その１）。 変形実施形態の電気的接触子の接触部と被検査体の電極端子とが電気的に接触している状態を示す図である。 変形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（その２）。

（Ａ）主たる実施形態
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主たる実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ａ－１）実施形態の構成
（Ａ－１－１）電気的接続装置
図２は、こ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２では、電気的接続装置１の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、実際は、図２に図示してない構成部材を有する。また、以下では、図２中の上下方向に着目して、「上」、「下」を言及する。

図２において、この実施形態に係る電気的接続装置１は、平板状の支持部材４４と、支持部材４４の下面に保持される平板状の配線基板４１と、配線基板４１と電気的に接続される電気的接続ユニット４２と、電気的接続ユニット４２と電気的に接続すると共に、被検査体２の電極端子５１と電気的に接続する複数の電気的接触子（以下では、「プローブ」とも呼ぶ。）３が装着されたプローブ基板４３と、を備える。

電気的接続装置１は、支持部材４４、配線基板４１、電気的接続ユニット４２、プローブ基板４３等を組み立てる際に、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２ではこれらの固定部材の図示を省略している。

電気的接続装置１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の電気的検査を行なう。具体的には、被検査体２をプローブ基板４３に向けて押圧し、プローブ基板４３の各電気的接触子３の先端部と被検査体２の電極端子５１とを電気的に接触させる。そして、検査の際に、図示しない検査装置（テスタ）からの電気信号が各電気的接触子３を介して被検査体２の電極端子５１に電気信号を供給され、さらに被検査体２の電極端子５１からの電気信号が各電気的接触子３を介して検査装置に与えられる。このようにして、検査装置は、被検査体２の電気特性を捉えることで被検査体２の電気的検査を行なう。

検査対象である被検査体２はチャックトップ５の上面に載置される。チャックトップ５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５１をプローブ基板４３の各電気的接触子３の先端部に電気的に接触させるため、電気的接続装置１のプローブ基板４３の下面と、チャックトップ５上の被検査体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４４は、配線基板４１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４３には多数の電気的接触子３が装着されているため、配線基板４１側に取り付けられるプローブ基板４３の重量は大きくなっている。また、被検査体２の電気的検査を行なう際、チャックトップ５上の被検査体２がプローブ基板４３に押し付けられることにより、プローブ２０の先端部と被検査体２の電極端子５１とが電気的に接触する。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（接触荷重）が作用し、配線基板４１にも大きな荷重が加わるため、配線基板４１が変形（例えば撓み等）し得る。支持部材４４は、このような配線基板１４の変形（例えば、撓み等）を抑える部材として機能する。

［配線基板］
配線基板４１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４１の上面の周縁部には、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４１の下面には、図示しない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と、電気的接続ユニット４２に設けられている複数の接続子（図示しない）の上端部とが電気的に接続するようになっている。

配線基板４１は様々な構成をとることができるが、例えば以下のような構成をとることができる。例えば、配線基板４１の上面には、テストヘッドと電気的に接続する電極端子が形成され、配線基板４１の下面には、電気的接続ユニット４２の各接続子と電気的に接続する配線パターンが形成され、更に、配線基板４１の内部には配線回路が形成されている。配線基板４１の下面の配線パターンと、配線基板４１の上面の電極端子とは、配線基板４１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４１内の配線回路を介して、電気的接続ユニット４２の各接続子と、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。なお、配線基板４１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。

［電気的接続ユニット］
電気的接続ユニット４２は、例えばポゴピン等のような複数の接続子を有している。電気的接続装置１の組み立て状態では、各接続子の上端部を、配線基板４１の下面の配線パターンの接続端子に電気的に接続され、また各接続子の下端部を、プローブ基板４３の上面に設けられたパッドに接続される。電気的接触子３の先端部が被検査体２の電極端子５１に電気的に接触するので、被検査体２の電極端子５１は、電気的接触子３及び接続子を通じて、検査装置と電気的に接続され、検査装置による電気的検査が可能となる。

［プローブ基板］
プローブ基板４３は、複数の電気的接触子３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。電気的接続装置１にプローブ基板４３が装着される際、プローブ基板４３は、その周縁部をプローブ基板支持部１８により支持される。プローブ基板４３に組み込まれる電気的接触子３は、例えば、カンチレバー型プローブ等を用いることができるが、これに限定されない。被検査体（半導体集積回路）２の数や、各被検査体２の電極端子５１の数等に応じた数の電気的接触子３が、プローブ基板４３に組み込まれる。

プローブ基板４３は様々な構成をとることができるが、図１ではその一例を示している。例えば、プローブ基板４３は、例えばセラミック板等で形成される基板部材４３１と、基板部材４３１の下面に形成された多層配線基板４３２とを有する。

セラミック基板である基板部材４３１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）が形成されたものとしてもよい。基板部材４３１の上面にはパッドが形成されており、基板部材４３１内の導電路の一端が、当該基板部材４３１の上面の対応する配線パターンの接続端子と接続するように形成されている。基板部材４３１の下面では、基板部材４３１内の導電路の他端が、多層配線基板４３２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４３２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）が形成されたものとしてもよい。多層配線基板４３２の配線路の一端は、基板部材４３１の導電路の他端と接続しており、多層配線基板４３２の他端は、多層配線基板４３２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４３２の下面に設けられたプローブランドには、複数の電気的接触子３が配置されており、プローブ基板４３の複数の電気的接触子３は、電気的接続ユニット４２を介して、配線基板４１の対応する接続端子と電気的に接続している。

（Ａ－１－２）電気的接触子
図１は、こ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１において、電気的接触子３は、取付部３１、基端部３２、アーム部３３、連結部３４、位置決め部３５、台座部３６、接触部３７を有する。

電気的接触子３は、板状の導電性部材（例えば、金属材料）で形成されており、第１の接触対象としての被検査体２の電極端子５１と、第２の接触対象としてのプローブ基板４３の配線端子４３３（図４等参照）との間で電気信号を導通する。例えばメッキ加工等により電気的接触子３を形成することができ、電気的接触子３は全体として同じ厚さ若しくは同程度の厚さで形成されている。

電気的接触子３の寸法は、被検査体２の電極端子５１の大きさや電極端子５１間の間隔等に応じて決められるので特に限定されないが、例えば電気的接触子３の左右方向の寸法（長さ）は数ｍｍ程度とすることができる。

電気的接触子３は、被検査体２の電極端子５１と接触部３７とが電気的に接触する際に、電極端子５１側から接触部３７側に向けて接触荷重が作用することにより、基端部３２側と連結しているアーム部３３が弾性変形し、アーム部３３が接触部３７を弾性的に支持するカンチレバー型接触子である。これにより、接触部３７と電極端子５１との接触荷重を抑制しながら、接触部３７と電極端子５１とを確実に電気的に接触させることができる。

［取付部］
取付部３１は、プローブ基板４３の下面に取り付けられる部分であり、プローブ基板４３の配線端子４３３と電気的に接触する。図１では、取付部３１が矩形形状である場合を例示しているが、電気的接触子３のプローブ基板４３への取付方法に応じて、取付部３１の形状を変えても良いし、例えば取付部３１に１又は複数の孔部等を設けるなどして、プローブ基板４３への取付けるために必要な要素を設けるようにしても良い。取付部３１の下方には、基端部３２と一体的に形成されている。

［基端部］
基端部３２は、取付部３１の下方部から下方向に延びた部分である。基端部３２は、アーム部３３の後端部（図１ではアーム部３３の右側端部）と連結して、弾性変形するアーム部３３を支持する部分である。なお、図１では、基端部３２が取付部３１の下方部から右斜め下方向に延びている。これは、被検査体２の電極端子５１の小径化や電極端子５１間の狭ピッチ化等に伴い、弾性するアーム部３３の左右方向の長さが短くなり、アーム部３３を撓まわせることや、接触部３７の移動量を制御することが難しい。したがって、取付部３１に対して、基端部３２を右斜め下方向にわずかに延ばすことで、アーム部３３の左右方向の長さをある程度確保できるので、アーム部３３の弾性を有効に作用させることができ、接触部３７の移動量を制御することができる。

［アーム部］
アーム部３３は、接触部３７を弾性的に支持する部分である。またアーム部３３は、接触部３７の移動量やスクラブ量を調整する部分である。図１では、アーム部３３が、第１のアーム部６１と第２のアーム部６２とを有する場合を例示している。また、第１のアーム部６１と第２のアーム部６２の上下方向の長さは同じである場合を例示している。換言すると、アーム部３３は２本のアーム部で構成される場合を例示している。

第１のアーム部６１と第２のアーム部６２とは、上下方向に間隔をおいて設けられている。第１のアーム部６１と第２のアーム部６２の後端部（図１の右側の端部）は、基端部３２と一体的に連結され、第１のアーム部６１と第２のアーム部６２の先端部（図１の左側の端部）は、連結部３４と一体的に連結している。

第１のアーム部６１は、２本のアーム部のうち、接触部３７側（すなわち、被検査体２側）に設けられた部材である。第１のアーム部６１は、複数のアーム部のうち、最も接触部３７に近くに設けられた部材である。以下では、第１のアーム部６１を、接触部最近接アーム部、若しくは、最下部アーム部等とも呼ぶ。

左右方向に延びる第１のアーム部６１は、基端部３２から左方向に向けて直線状に延びるストレート部６１２と、ストレート部６１２から左斜め上方向に向けて湾曲した湾曲部６１１とを有する。図１の例では、湾曲部６１１は、下に凸に湾曲した部分である。

第１のアーム部６１のストレート部６１２は、被検査体２の電極端子５１に対する接触部３７の位置決めを確保する機能を有する。また、接触部３７と被検査体２の電極端子５１とが接触した際、第１のアーム部６１には上向きの荷重が作用し、第１のアーム部６１において応力が作用する。特に、基端部３２に連結しているストレート部６１２は、接触部３７から離れているので、大きな応力が作用する。

第１のアーム部６１の湾曲部６１１は、接触部３７と電極端子５１とが電気的に接触する際、接触部３７の移動量、スクラブ量、及び針圧等を調整する機能を有する。

従来、複数のアーム部を有するカンチレバー型プローブでは、接触部３７側に最も近いアーム部は、接触部３７の位置決めを確実するため、左右方向の全域に亘って直線状に形成されているが、この実施形態の第１のアーム部６１は、接触部３７のある連結部３４側の一部分を湾曲させた湾曲部６１１を有するようにしている。これにより、接触部３７の移動量、スクラブ量、及び針圧等を調整する機能を第１のアーム部６１に持たせている。なお、第１のアーム部６１の湾曲部６１１を設定方法の詳細な説明については後述する。

第２のアーム部６２は、取付部３１側に設けられた部材である。この実施形態では、第２のアーム部６２が、接触部３７に最も近くに第１のアーム部６１（接触部最近接アーム部、最下部アーム部）以外の部材であるとする。

なお、この実施形態では、説明を容易にするために、第２のアーム部６２が左右方向の全域に亘って直線状の部材としているが、第２のアーム部６２は、湾曲させた部分を有するようにしてもよい。例えば、第２のアーム部６２と基端部３２とが連結する部分、第２のアーム部６２の中央部分、第２のアーム部６２と連結部３４とが連結する部分等のように、その湾曲部分を様々な位置に１又は複数箇所に設けるようにしても良い。このように、第２のアーム部６２に湾曲部分を有することによっても、接触部３７の移動量、スクラブ量、及び針圧等を調整する機能を果たすことができる。換言すると、第１のアーム部６１の湾曲部６１１に加えて、第２のアーム部６２が湾曲部分を有することで、接触部３７の移動量、スクラブ量、及び針圧等の調整に関して相乗効果があるが、この実施形態では、説明を容易にするために、第２のアーム部６２を直線状の部材としている。

［連結部］
連結部３４は、アーム部３３（すなわち第１のアーム部６１と第２のアーム部６２）の先端部と一体的に連結する部分である。連結部３４は、上下方向に延びた部材であり、略矩形形状に形成された部分である。

［位置決め部］
位置決め部３５は、連結部３４の下方部から一体的に連結されて基端部３２側に向けて（右方向）に延びた部分である。位置決め部３５の下面部３５１は、左右方向に直線状の形成されている。位置決め部３５は、被検査体２の電極端子５１に対する接触部３７の位置決めするための部分である。特に、位置決め部３５の下面部３５１が、左右方向に直線状に形成されているため、接触部３７の位置決めを確実に行なうことができる。上述したように、第１のアーム部６１は、接触部３７の位置決め機能も有しているが、左右方向に延びる第１のアーム部６１には、連結部３４との連結付近に湾曲部６１１があるので、接触部３７の位置決めをより確実にするため、左右方向に直線状に形成された下面部３５１を有する位置決め部３５を備える。

また、位置決め部３５の先端部（図１の左端部）には、円弧状に形成された位置確認部３５２が設けられており、円弧状の最も窪んでいる部分は、台座部３６の下部に設けられている接触部３７の位置と対応する位置となっている。これにより、接触部３７の位置を確認させながら、被検査体２の電極端子５１に対して接触部３７を電気的に接触させることができる。

［台座部、接触部］
台座部３６は、位置決め部３５の下方部から下方向に延びた部分である。接触部３７は、台座部３６の下部に設けられており、被検査体２の電極端子５１と電気的に接触する部分である。

［第１のアーム部の湾曲部の設定方法］
次に、第１のアーム部６１の湾曲部６１１の設定方法の概念を、図面を参照しながら説明する。

図３は、従来の直線状のアーム部（接触部最近接アーム部）を有する電気的接触子９の構成を示す構成図である。図３における点線は、被検査体２の電極端子５１と電気的接触子９の接触部９７とが電気的に接触している状態を示している。

図４は、実施形態の電気的接触子３の接触部３７と被検査体２の電極端子５１とが電気的に接触している状態を示す図である。

図３に例示する従来の電気的接触子９は、基本的には、実施形態の電気的接触子３と対応する構成要素を備えており、２本のアーム部９３（上部アーム部９３１、下部アーム部９３２）を有する。下部アーム部９３２は、基端部９２から左方向に直線状に延びた部材であり、下部アーム部９３２の左端部が連結部９４に連結しているものとする。なお、図３では、電気的接触子３の位置決め部３５に相当する構成要素については省略している。

図３に示すように、電気的接触子９の接触部９７と被検査体２の電極端子５１とを電気的に接触させたとき、電極端子５１から接触部９７に向けた荷重が作用する。そうすると、直線状の上部アーム部９３１は基端部９２を中心として円弧を描くように接触部９７を支持するので、例えば図３中の矢印方向に接触部９７は移動する。また例えば、オーバードライブをかけたとき、接触部９７は電極端子５１の表面上をスクラブする。このように接触部９７の移動量やスクラブ量が大きくなってしまうと、接触部９７と電極端子５１との電気的な接触が確保できなくなってしまうこともある。

これに対して、図４に例示するように、実施形態の電気的接触子３の第１のアーム部６１は、下に凸の湾曲部６１１を有するので、接触部３７と電極端子５１とが接触すると、電極端子５１に対する接触部３７の移動方向（例えば図４の場合、左方向）とは逆方向に荷重がかかり、接触部３７の移動量が減少する。換言すると、第１のアーム部６１が湾曲部６１１を有することで、接触部３７が引き上がり、接触部３７が上方向に移動するので、移動量が減少する。勿論、オーバードライブをかけたときも同様に、接触部３７のスクラブ量も減少する。また、第１のアーム部６１が湾曲部６１１を有しているので、電極端子５１に対する針圧が抑えられる。

さらに、電気的接触子３を流れる電気信号の導通特性を良好とするために、第１のアーム部６１及び／又は第２のアーム部６２の太さ（上下方向の長さ；以下では、「アーム幅」とも呼ぶ。）を太くしても、第１のアーム部６１の湾曲部６１１により、接触部３７の移動量やスクラブ量を調整できる。換言すると、第１のアーム部６１の先端側を湾曲させる湾曲の程度や、アーム部３３（第１のアーム部６１及び／又は第２のアーム部６２）の太さを調整することで、接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧等の調整と、電気信号の導電特性の調整との両立を図ることができる。

図５は、実施形態に係る電気的接触子３における第１のアーム部６１の湾曲部６１１の設定方法の概念を説明する説明図である。

図５において、ストレート部６１２と湾曲部６１１との境界面の中点（仮想点）を「点Ｏ」とする。また、点Ｏを通り、ストレート部６１２の軸方向を「Ｘ軸」とし、板状の電気的接触子３の板面上（平面上）で、点Ｏを通り、Ｘ軸に垂直方向の直線を「Ｙ軸」とする。

電気的接触子３を設計する際、接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧や、電気信号の導通特性などを考慮して、第１のアーム部６１の湾曲部６１１の湾曲形状を決めること（設計すること）は非常に困難である。なぜなら、電気信号の導通特性を良好とするためには、アーム部３３（第１のアーム部６１及び／又は第２のアーム部６２）の太さを太くして抵抗値を減少させることが望まれるが、接触部３７の移動量、スクラブ量を減少させる程度が小さくなったり、アーム部３３を太くすると針圧が目標値よりも大きくなったりするので、湾曲部６１１の最適な円弧半径（湾曲の程度）を見出すことが難しいからである。アーム部３３の太さと、湾曲部６１１の円弧半径とを並列的に設計することになるので、太さと円弧半径とを最適にすることは困難である。

そこで、この実施形態では、点Ｏを基準として、第１のアーム部６１と連結部３４との境界面の中点を点Ｐとし、点Ｏから点ＰのＸ軸方向の距離（ｘ距離、又は、ｘ座標値とも呼ぶ。）と、点Ｏから点ＰのＹ軸方向の距離（ｙ距離、又は、ｙ座標値とも呼ぶ。）との組み合わせである（ｘ，ｙ）を変更することで湾曲部６１１の円弧半径（湾曲の程度）を求めるようにする。

また、第１のアーム部６１の太さ（アーム幅）については、その太さを変えながら、第１のアーム部６１の太さ毎に（ｘ，ｙ）を適宜設計し、第１のアーム部６１の太さと湾曲部６１１円弧半径との最適値を導出する。なお、接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧、抵抗値等は、第２のアーム部６２のアーム幅の大きさも影響し得る。したがって、第１のアーム部６１のアーム幅だけでなく、第２のアーム部６２のアーム幅も規定した上で、第１のアーム部６１のアーム幅の大きさを変更するようにしてもよい。ここでは、第２のアーム部６２のアーム幅は一定値である場合を例示する。

より具体的には、左右方向に延びる第１のアーム部６１の全域におけるアーム幅（上下方向の長さ）を「ａ１」とする。そして、例えば、点Ｐの（ｘ，ｙ）の組み合わせを（ｘ１，ｙ１）とし、点Ｏと点Ｐとを結ぶ湾曲した曲線に基づいて湾曲部６１１を設計し、その場合の接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧、抵抗値等の理論値又は実測値を求める。また、点Ｐの（ｘ，ｙ）の組み合わせについて（ｘ１，ｙ２）、（ｘ１，ｙ３）、…、若しくは、（ｘ２，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ２，ｙ３）、…（ｘ３，ｙ１）、（ｘ３，ｙ２）、…などのように、ｘ座標値（ｘ距離）とｙ座標値（ｙ距離）との組み合わせを変更していき、それらの接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧、抵抗値等の理論値又は実測値を求める。

次に、アーム幅を「ａ２」に変更し、上述した方法と同様に、点Ｐの（ｘ，ｙ）の組み合わせを変更させて、接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧、抵抗値等の理論値又は実測値を求める。

このような手順を実施していき、湾曲部６１１の湾曲の程度（すなわち点Ｐからのｘ距離とｙ距離の組み合わせ）と、第１のアーム部６１の太さとを調整していく。

上述したように、第１のアーム部６１の太さ（アーム幅）を変更しながら、第１のアーム部６１の太さ毎に、点Ｐの（ｘ，ｙ）の組み合わせを調整することにより、第１のアーム部６１の湾曲部６１１を容易に設計でき、接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧を調整しながら、抵抗値を調整することができる。

また、上述した例では、第１のアーム部６１の全域においてアーム幅が一定である場合を例示したが、左右方向に延びる第１のアーム部６１の位置によって、アーム幅が異なるものとしてもよい。

例えば、第１のアーム部６１に荷重がかかった場合、第１のアーム部６１のうち、基端部３２に近い位置（第１のアーム部６１の後端部）で応力が最大となることが考えられる。したがって、第１のアーム部６１の後端部のアーム幅を比較的大きくし、第１のアーム部６１の先端部のアーム幅を比較的小さく設計するようにしてもよい。このようにすることで、大きな荷重が作用する第１のアーム部６１の後端部を補強することができる。特に、湾曲部６１１のｘ距離を大きくするときには、第１のアーム部６１と基端部３２との連結する部分付近で大きな荷重が作用するので、第１のアーム部６１の基端部３２を有効に補強できる。

（Ａ－２）変形実施形態
上述した実施形態では、アーム部３３が、２本のアーム部で構成される場合を例示したが、アーム部３３が３本以上であってもよい。

図６は、変形実施形態に係る電気的接触子３Ａの構成を示す構成図である。図７は、変形実施形態の電気的接触子３Ａの接触部３７と被検査体２の電極端子５１とが電気的に接触している状態を示す図である。

図６及び図７に例示する電気的接触子３Ａのアーム部３３Ａは、第１のアーム部６１と、第２のアーム部６２と、第３のアーム部６３とを有する場合を示している。

なお、図６では、第２のアーム部６２及び第３のアーム部６３が、左右方向の全域に亘って直線状の部材としているが、第２のアーム部６２及び第３のアーム部６３は、左右方向に延びるいずれかの位置で湾曲させた部分を設けるようにしてもよい。

図６及び図７において、第１のアーム部６１が、接触部最近接アーム部である。第１のアーム部６１は、基端部３２と一体的に連結して左方向に直線状に延びるストレート部６１２と、ストレート部６１２から左斜め上方向に向けて下に凸に湾曲した湾曲部６１１とを有する。

この場合も、図７に示すように、第１のアーム部６１が湾曲部６１１を有するので、接触部３７と電極端子５１とが接触すると、電極端子５１に対する接触部３７の移動方向とは逆方向に荷重がかかり、接触部３７の移動量が減少する。その結果、接触部３７が引き上がり、接触部３７が上方向に移動するので、移動量が減少する。オーバードライブをかけたときも同様に、接触部３７のスクラブ量も減少する。また、第１のアーム部６１が湾曲部６１１を有しているので、電極端子５１に対する針圧が抑えられる。

また、第１のアーム部６１の湾曲部６１１の設計方法は、上述した設計方法と同様に（図５参照）、点Ｏを基準として、第１のアーム部６１と連結部３４との境界面の中点を点Ｐとし、点Ｐのｘ距離とｙ距離との組み合わせである（ｘ，ｙ）を変更することで湾曲部６１１の円弧半径（湾曲の程度）を求める。これにより、アーム部３３Ａが、３本若しくは３本以上に増えた場合でも、第１のアーム部６１の太さ毎に、点Ｐの（ｘ，ｙ）の組み合わせを調整することができる。そのため、第１のアーム部６１の湾曲部６１１を容易に設計でき、接触部３７の移動量、スクラブ量、針圧を調整しながら、抵抗値を調整することができる。

（Ａ－３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、基端部から左右方向に複数のアーム部を有する板状の電気的接触子であって、それら複数のアーム部のうち、被検査体の電極端子と電気的に接触する接触部側に位置している接触部最近接アーム部に湾曲部が設けられることにより、接触部の移動量、スクラブ量、針圧を調整（コントロール）することができる。したがって、複数のアーム部のアーム幅を大きくして抵抗値を低くさせつつ、接触部の移動量、スクラブ量、針圧を調整することができる。

また、この実施形態によれば、接触部最近接アーム部において、ストレート部と湾曲部との境界の基準点とし、その基準点からのｘ距離とｙ距離を調整することにより、湾曲部の円弧を容易に設計することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は以下の変形実施形態にも適用できる。

（Ｂ－１）上述した実施形態では、第１のアーム部６１の基端部３２側をストレート部６１２として、接触部３７側を湾曲部６１１とする場合を例示した。

しかし、これに限定されるものではなく、例えば図８に示すように、第１のアーム部（接触部最近接アーム部）６１Ｂの基端部３２側を湾曲部６１１Ｂとし、接触部３７側をストレート部６１２Ｂとしてもよい。

この場合も、第１のアーム部６１Ｂの基端部３２側に湾曲部６１１を設けることにより、接触部３７と電極端子５１とが接触する際、電極端子５１に対する接触部３７の移動方向とは逆方向に荷重がかかり、接触部３７の移動量、スクラブ量、電極端子５１に対する針圧を調整することができる。

３、３Ａ及び３Ｂ…電気的接触子、３１…取付部、３２…基端部、３３、３３Ａ及び３３Ｂ…アーム部、６１及び６１Ｂ…第１のアーム部、６１１及び６１１…湾曲部、６１２及び６１２Ｂ…ストレート部、６２…第２のアーム部、３４…連結部、３５…位置決め部、３５１…下面部、３５２…位置確認部、３６…台座部、３７…接触部、
１…電気的接続装置、４１…配線基板、４２…電気的接続ユニット、４３…プローブ基板、４３１…基板部材、４３２…多層配線基板、４４…支持部材、２…被検査体、５１…電極端子。

Claims (4)

1. 配線基板の基板電極と、被検査体の電極端子との間を電気的に接触するカンチレバー型の電気的接触子において、
   前記配線基板の前記基板電極と電気的に接触する取付部と、前記取付部から前記被検査体側に連なって延びる基端部と、前記基端部から当該電気的接触子の長手方向に延びる複数のアーム部と、前記複数のアーム部のそれぞれの先端部と連結する連結部と、前記連結部から前記被検査体側に連なって設けられた台座部と、前記台座部の前記被検査体側に前記電極端子と電気的に接触する接触部とを備え、
   前記複数のアーム部はそれぞれ、前記被検査体の前記電極端子と接触する前記接触部を弾性的に支持するものであり、
   前記複数のアーム部のうち、前記接触部に最も近い接触部最近接アーム部は、
   前記基端部に支持されて当該電気的接触子の長手方向に直線状に延びるストレート部と、
   前記ストレート部と一体的に連続して形成されて、前記ストレート部と前記連結部との間に設けられて、前記被検査体の前記電極端子と接触した前記接触部の移動を抑制する湾曲部と
   を有し、
   前記台座部が、
   前記接触部と前記接触部最近接アーム部との間に、前記被検査体の前記電極端子に接触する前記接触部の位置を決める位置決め部を有し、
   前記位置決め部が、当該電気的接触子の長手方向に沿って直線状に設けられており、前記接触部最近接アーム部の前記ストレート部の面と、平行な面を有する
   ことを特徴とする電気的接触子。
2. 前記接触部最近接アーム部における前記湾曲部と前記ストレート部との境界における基準点から長手方向の第１の距離と、当該電気的接触子の本体面上で前記基準点から長手方向に対する垂直方向の第２の距離とに基づいて、前記湾曲部の湾曲形状が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子。
3. 前記台座部には、前記位置決め部と対向する位置に、前記接触部の位置を確認する位置確認部が設けられてい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. 配線基板の基板電極と、被検査体の電極端子との間を電気的に接触するカンチレバー型の複数の電気的接触子を備え、前記各電気的接触子を介して前記被検査体の前記電極端子と前記配線基板の前記基板電極とを電気的に接続させ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１～３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。

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