JPH07191057A - プローブコンタクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フラックス残渣があったとしても、被接触部
に対して接触部が回転することなく、フラックス残渣を
突き破って被接触部との接触が取れるプローブコンタク
トを提供する。 【構成】 被接触部と接触する先端部４を少なくともー
端に有するプランジャ１と、プランジャ１の他端を摺動
自在に保持するバレル２と、さらにバレル２に設けられ
てプランジャ１の他端をー方に押しつけるスプリング３
とからなる。そして、プランジャ１の先端部４の上面に
は、先端部４の中心軸から放射状に中心軸方向バレル２
側に所定の深さで設けられた少なくとも２個のスリット
５により形成されるエッジ部１０を有する。このときプ
ランジャ１が被接触部に押し当てられると、エッジ部１
０が被接触部に接触し、さらにプランジャ１の押し当て
力が作用してなるスプリング３の弾性力により所望の押
圧力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の回路の
導通を接触により取るプローブコンタクトに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のプローブコンタクトとし
て、Ｕ．Ｓ．Ｐ５０３２７８７号公報に開示されている
ものがある。これによると、先端部を有するプランジャ
と、プランジャに回転力と押圧力を作用させる螺旋形状
のガイド部材およびコイルスプリングを備えたプローブ
コンタクトを提供している。そして、プランジャの先端
部の先端を図９のような鋭利部を有する凹形状としてい
る。

【０００３】このような構成のプローブコンタクトの先
端部を被接触部（例えば、プリント基板に設けられる素
子の凸形状足部等）に直接接触させながら押し当てるこ
とにより、回転力および押圧力をプランジャに作用させ
ている。このように、プランジャの接触部における回転
力および押圧力により、通常、被接触部表面に形成され
るフラックスや酸化被膜を突き破って被接触部との良好
な接触を得てプリント基板の回路の導通を取ろうとして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成のプローブコンタクトでは、回転力および押圧力によ
り被接触部の凸部とプランジャの回転接触部の凹部が必
然的にかみ合ってしまう。このかみ合いは接触部の回転
を妨げる方向に作用するので、プリント基板に大きな荷
重が加わり基板の反りが増大することになり、素子が破
壊される要因になる。

【０００５】さらに、回転を伴うプローブコンタクトに
は回転機構を構成するための部材が必要となり、その分
がコストアップにもなる。ところで最近、オゾン層保護
の観点から脱フロン化が必須課題となってきている。し
たがって、通常、プリント基板の洗浄に使用されるフロ
ンやトリクロロエタン等の溶剤が使用できなくなり、今
後、特に無洗浄化が進むことになる。この場合、被接触
部には多くのフラックス残渣が残ることは避けられず、
このフラックス残渣を確実に突き破って被接触部との良
好な接触を得ることが必要不可欠となる。

【０００６】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、フラックス残渣があったとしても、被接
触部に対して接触部が回転することなく、フラックス残
渣を突き破って被接触部との接触が取れるプローブコン
タクトを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、請求項１において、被
接触部と接触する先端部を少なくともー端に有する接触
部材と、該接触部材の他端を摺動自在に保持する保持部
材と、さらに該保持部材に設けられ前記接触部材の前記
他端をー方に押しつける弾性部材とからなるプローブコ
ンタクトであって、前記接触部材の先端部の上面には該
先端部の中心軸から放射状に中心軸方向保持部材側に所
定の深さで設けられた少なくとも２個のスリットにより
形成されるエッジ部を有し、前記接触部材が前記被接触
部に押し当てられると、前記エッジ部が該被接触部に接
触し、さらに前記接触部材の押し当て力が作用してなる
前記弾性部材の弾性力により、所望の押圧力を得るとい
う技術的手段を採用するものである。

【０００８】また、請求項２において前記接触部の前記
先端部の上面にエッジ部を有する凹部形状部が設けら
れ、請求項３において前記接触部の前記先端部の上面に
エッジ部を有する凸形状部が設けられ、そして、請求項
４において個々に異なる幅および深さを有するスリット
が前記先端部の上面に設けられることを特徴とする。さ
らに、請求項５において、前記接触部材の先端部の上面
に設けられるスリットのスリット底面部は、該先端部の
中心軸から外周方向に向かうに従って前記保持部材側に
傾斜していることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、接触部材の押し当て力が被接
触部に作用すると、先端部の上面に設けられたスリット
により形成されたエッジ部が被接触部に接触する。折し
も、押し当て力により保持部材に設けられた弾性部材は
収縮する。そして、収縮した弾性部材は自己の弾性力に
より接触部材の他端をー方に押しつけようとするので、
この押圧力を利用して、所望の押圧力による被接触部へ
の接触を得る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のー実施例を図に従って説明す
る。図１は本発明のプローブコンタクトの使用状態を示
す全体概略図である。図１において、プローブコンタク
トは先端部４を有する接触部材としてのプランジャ１
と、プランジャ１を内部に摺動自在に保持する円筒形状
の保持部材としてのバレル２と、このバレル２内部に設
けられプランジャ１をー方に押しつけている弾性部材と
してのスプリング３とからなる。また、プランジャ１は
導電性の材料からなり、バレル２およびスプリング３の
いずれかー方または両方が導電性の材料からなる。そし
て、後述の図３に示すプリント基板に設けられたコネク
タ等の電子部品の被接触部となる素子足部と接触するプ
ランジャ１の接触部には先端部４が設けてある。

【００１１】先端部４は図２に示す拡大斜視図のような
構成としており、先端部４の上面には少なくとも素子足
部のー部を包み込むような凹形状部９（以下、逆円錐形
状部と呼ぶ）を設け、さらにスリット５を先端部４の中
心軸から放射状に配設することにより、逆円錐形状部９
のバレル２側下端に形成されるエッジ部１０を有する三
角錐形状部１１（図１のプランジャ先端平面上方向から
見て扇形）を形成している。また、スリット５のスリッ
ト底面部１２は先端部４の中心軸方向バレル２側に所定
の深さで設けられており、中心軸から外周方向に向けて
下側（図１の図示下方向）に傾斜させている。なお、バ
レル２の断面は円筒形状に固守する必要はない。

【００１２】このような構成のプローブコンタクトの使
用状態および作動を以下に説明する。先ず、プローブコ
ンタクトをプリント基板検査機（図示しない）の取付板
６に嵌合または接着により取り付けられているソケット
７内に装着する。ソケット７は導電性材料により形成さ
れ、かつ端子８を有しており、端子８にははんだ付け等
によりリード線（図示せず）が接続されている。そし
て、プランジャ１の先端部４をプリント基板に設けられ
た被接触部に接触させながら押し付けてプリント基板の
回路の導通を取り、リード線を介してプリント基板検査
機によりプリント基板の検査を行うのである。

【００１３】次に、このようにプローブコンタクトを被
接触部へ押し当てると、プランジャ１は摺動してバレル
２内部にあるスプリング３を収縮させ、この収縮に応じ
たスプリング３の弾性力により先端部４は被接触部をー
定荷重以上で押さえることとなる。このときの接触状態
を、例えば被接触部が電子部品の素子足部である場合
に、図３に要部断面として示す。素子足部１４はコネク
タ等の電子部品であり、プリント基板１５にはんだ付け
により取り付けられている。このような素子足部１４に
プローブコンタクトをー定荷重以上で押し当てると、先
端部４に形成したエッジ部１０は素子足部１４の側面部
に適度に接触し押圧する。

【００１４】このときの押圧状態で側面から見た場合の
原理図を図４（ａ）に、平面（図４（ａ）におけるＡ方
向）から見た場合を図４（ｂ）に示し、比較のためにエ
ッジ部１０のない図９のような先端部の接触状態を前記
と同様な方向から見た場合の原理図を、それぞれ図５
（ａ）および図５（ｂ）に示す。先ず図４（ａ）、
（ｂ）において、プローブコンタクトをー定荷重以上で
押さえると図示上方向に矢印のような加重が加わり、エ
ッジ部１０が素子足部１４の側面部に当たることとな
る。このとき所謂、三角錐形状効果により単位面積当た
りの接触圧が高くなるので、素子足部１４の表面に形成
されたフラックス残渣および酸化膜（いずれも図示しな
い）は確実に突き破られ、金属部と良好な接触が可能と
なる。即ち、この接触により、素子足部１４に対してナ
イフ効果と点接触極圧効果の両方の作用が働いたことに
なる。これに対して図５（ａ）、（ｂ）による接触は、
エッジ部１０が設けられていないため、図示上方向に矢
印のような加重が加わったとしても素子足部１４に対す
るナイフ効果のみが作用することになり、フラックスや
酸化膜を十分に突き破ることができず金属部との接触が
不十分となる。

【００１５】以上のように被接触部に対して接触部の回
転しない構成のプローブコンタクトにあっては、従来の
回転機構のあるプローブコンタクトに比して、素子足部
１４の凸部と先端部４の接触部がかみ合うことがない。
このため、プリント基板に組付けられている素子に対し
て、回転時に生じていたかみ合いに起因して起こる素子
破壊を無くすことができる。さらには回転機構を必要と
しないため、それにかかる部材はいらなくなり、よって
廉価なプローブコンタクトを提供することができる。

【００１６】また、図９のような先端部を有し回転機構
のないプローブコンタクトでは、相当に強いスプリング
を配設しても被接触部との良好な接触を得ることが困難
であるのに対し、本実施例のようなプローブコンタクト
ではエッジ部１０を設けているので、適度なスプリング
荷重で、換言すれば必要以上のスプリング荷重アップな
しに被接触部との良好な接触が得られる。

【００１７】また、スリット５のスリット底面部１２は
先端部４の中心軸から外周方向に向かうに従って下面
（図３における下方向）に傾斜しており、フラックス等
の屑はスリット５を通じて排出されるため、これらの屑
の堆積を防ぐ効果もあり、被接触部との常時安定した接
触が可能となる。なお、スリット底面部１２が傾斜して
いなくても、本発明のフラックス残渣を突き破って被接
触部との良好な接触が取れるということを阻害すること
はない。

【００１８】ところで本発明者は種々検討を試みた結
果、エッジ部１０の角度θを実用上、下記の値にするこ
とが望ましいことを見出した。即ち、角度θは素子足部
１４の形状により適宜決められるが、図２に示すような
先端部４を使用する場合には、エッジ効果と共に逆円錐
形状効果により先端部４と素子足部１４との位置ズレを
補正させることを加味すればθ＝１２０°〜１５０°と
することが有効である。

【００１９】本実施例におけるスリット５の数は６個と
したが、この数は素子足部１４のリード外径寸法および
スリット幅寸法により適宜決められる。勿論、エッジ部
１０が少なくとも１箇所形成されればよいことを前提と
すれば、スリット数は最低２個あれば足りる。なお、ー
つの先端部の上面に設けるスリットの幅および深さなど
の形状は必ずしも同ーにする必要はない。従って、この
場合に形成されるエッジ部の形状はーつの先端部におい
て種々異なることになるが、十分に被接触部との良好な
接触は得られる。また、１つのスリット５の幅はスリッ
ト５全域において一定となる必要はなく、例えば、先端
部４の中心軸から外周方向に向かうに従って広がるよう
にすれば、フラックス等の屑の排出効果はより大きくな
る。

【００２０】また、本実施例では被接触部を素子足部１
４としたが、電気的導通が取れるものでおおよそ凸形状
を有するものであって、これに合わせた先端形状を有す
るプローブコンタクトを以てすれば、いかなる形状の被
接触部でも良好な接触が可能となる。図３のように被接
触部がはんだで形成されている場合には、はんだツララ
１３が発生することがあるが、この場合であってもはん
だツララ１３をスリット部５へ逃がせるので、被接触部
の素子足部１４の側面を常にエッジ部１０で接触させる
ことができ良好な接触を確保し得る。

【００２１】ところで、図３において述べたような素子
足部１４の先端形状が細くなっているものに対して、細
くなっていない形状の被接触部の場合は、図６に示す形
状のエッジ部１７を有するプランジャの先端部１６を用
いることが有効である。これは、図２に示したスリット
５が設けられる先端部４上面を逆円錐形状部としたもの
と比して、先端部１６上面の先端にエッジ部１７が形成
される円錐形状部（被接触部にエッジ部１７を差し込む
ような凸形状部）とした点が相違しており、エッジ部１
７は図２のエッジ部１０の角度よりさらに鋭角にするこ
とができる。そして、被接触部と接触する際にはこの構
成の先端部１６であっても、図２の先端部４と同様、ナ
イフ効果と点接触極圧効果の両方の作用が働く。よっ
て、先端部１６を有するプランジャを使用したときは、
被接触部の先端形状が細くなくても全く問題なく良好な
接触が得られる。また、このときのスリット数は、エッ
ジ部を鋭角にできることにより図２のものより少なくで
きる。なお、被接触部の先端形状が細くても、被接触部
と先端部１６との位置ズレが小さくてエッジ部１７で被
接触部の先端部に接触できる場合には、図６のような先
端部１６は使用可能である。

【００２２】図７および図８は他の先端形状を有するプ
ランジャの先端部の概略図である。図７は先端部が逆円
錐形状部を構成するのに対して図８の先端部は円錐形状
部を構成する。これらの先端部は、先の実施例図２およ
び図６に示すスリット５、１８ではいずれも先端部４、
１６の上部を等分するように配設しているのに対し、ス
リット１９、２０を円錐中心軸よりー方向のみ放射状に
配設した点が相違しており、この場合スリット１９、２
０の幅寸法をさらに広く設定できる。これは、フラック
ス成分の違いにより接触時に発生したフラックスの屑
（図示せず）が排出しにくい場合、スリット１９、２０
の幅寸法を広くできるためフラックスの屑をさらに排出
し易くする効果がある。なお、図７、図８いずれの先端
部においても、ナイフ効果と点接触極圧効果の両方の作
用が働くことは言うまでもない。

【００２３】また、先端部の形状は、図２、図７のよう
な凹形状部若しくは図６、図８のような凸形状部以外
に、フラットな形状でこのフラットな面にエッジ部が設
けられていても同様な効果が得られる。以上種々形状の
先端部を適宜使用したプローブコンタクトについて説明
してきたが、先端部以外の構成は図１のプローブコンタ
クトと全く同様の構成であるため、その詳細説明は省略
する。なお、本実施例にあってはバレル２の内部にスプ
リング３を収納したプローブコンタクトをー例に説明し
たが、スプリング３がプランジャ１の他端をー方に押し
つけられるようにバレル２に保持されていれば、例えバ
レル２の外部に設けてあっても全く問題ない。

【００２４】以上詳述した本発明の構成のプローブコン
タクトを利用すれば、今後オゾン層保護の観点から脱フ
ロン化に対する無洗浄化が進み、被接触部に多くのフラ
ックス残渣があったとしても、なんら問題なく被接触部
との良好な接触を得ることが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では請求項１
乃至４において、ー端に先端部を有する接触部材と弾性
部材とを保持部材に設け、中心軸から放射状に少なくと
も２個の種々形状のスリットを先端部の上面に設けるこ
とにより形成されるエッジ部を被接触部に接触させて接
触部材を押し当てたので、フラックス残渣があったとし
ても、フラックス残渣を突き破って被接触部との良好な
接触が取れるという優れた効果を奏する。

【００２６】また、弾性部材は接触部材をー方に押しつ
けるように作用するので、被接触部に対して接触部が回
転することはない。さらに、請求項５において、スリッ
ト底面部を先端部の中心軸から外周方向に向かうに従っ
て保持部材側に傾斜するように設けたので、フラックス
等の屑をスリットを通じて排出しこれらの堆積を防ぐ効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブコンタクトの使用状態を示す
全体概略図である。

【図２】本発明のプランジャの先端部の拡大斜視図を示
す。

【図３】本発明の接触状態を示す要部断面図である。

【図４】（ａ）は、本発明のエッジ部が素子足部側面に
接触する押圧状態原理図である。（ｂ）は、図４（ａ）
におけるＡ方向から見た押圧状態原理図である。

【図５】（ａ）は、エッジ部のない先端部の接触状態を
示す押圧状態原理図である。（ｂ）は、図５（ａ）にお
けるＡ方向から見た押圧状態原理図である。

【図６】本発明の他の先端形状を有する先端部の概略図
を示す。

【図７】本発明のさらに他の先端形状を有する先端部の
概略図を示す。

【図８】本発明のさらに他の先端形状を有する先端部の
概略図を示す。

【図９】従来のプランジャの先端部の概略図を示す。

【符号の説明】

１ プランジャ（接触部材） ２ バレル（保持部材） ３ スプリング（弾性部材） ４、１６ 先端部 ５、１８、１９、２０ スリット ９ 逆円錐形状部（凹形状部） １０、１７ エッジ部 １４ 素子足部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被接触部と接触する先端部を少なくとも
   ー端に有する接触部材と、該接触部材の他端を摺動自在
   に保持する保持部材と、さらに該保持部材に設けられ前
   記接触部材の前記他端をー方に押しつける弾性部材とか
   らなるプローブコンタクトであって、 前記接触部材の先端部の上面には該先端部の中心軸から
   放射状に中心軸方向保持部材側に所定の深さで設けられ
   た少なくとも２個のスリットにより形成されるエッジ部
   を有し、前記接触部材が前記被接触部に押し当てられる
   と、前記エッジ部が該被接触部に接触し、さらに前記接
   触部材の押し当て力が作用してなる前記弾性部材の弾性
   力により所望の押圧力を得ることを特徴とするプローブ
   コンタクト。
2. 【請求項２】 前記先端部のスリットが設けられる上面
   は、少なくとも前記被接触部のー部を包み込む凹形状部
   となり、該凹形状部に前記スリットが設けられて該凹形
   状部の前記保持部材側下端に形成されるエッジ部に前記
   被接触部が接触することを特徴とする請求項１記載のプ
   ローブコンタクト。
3. 【請求項３】 前記先端部のスリットが設けられる上面
   は、該先端部に該スリットが設けられて前記上面の先端
   にエッジ部が形成される凸形状部となり、該エッジ部に
   前記被接触部が接触することを特徴とする請求項１記載
   のプローブコンタクト。
4. 【請求項４】 個々に異なる幅および深さを有するスリ
   ットが前記先端部の上面に設けられることを特徴とする
   請求項１乃至３記載のプローブコンタクト。
5. 【請求項５】 前記接触部材の先端部の上面に設けられ
   るスリットのスリット底面部は、該先端部の中心軸から
   外周方向に向かうに従って前記保持部材側に傾斜してい
   ることを特徴とする請求項１乃至４記載のプローブコン
   タクト。
6. 【請求項６】 前記接触部材は導電性の材料からなり、
   少なくとも前記保持部材および前記弾性部材のいずれか
   ー方若しくは両方が導電性の材料からなることを特徴と
   する請求項１乃至５記載のプローブコンタクト。