JPWO2010061857A1 - コンタクトプローブ、プローブユニットおよびプローブユニットの組立方法 - Google Patents

Abstract

外部からの荷重によって撓みを生じる方向を制御し、ユニット化する際の組立を容易に行い、ユニット化した後のメインテナンスを効率よく行うことを可能にする。外部からの荷重によって弾性座屈する弾性座屈部２２の所定方向における幅を弾性座屈部２２の長手方向に沿って変化させ、弾性座屈部２２の長手方向に沿って第１接触部２１の荷重作用点Ｔを通過する平面が弾性座屈部２２の所定方向における幅の変化が大きい箇所における幅の中点Ｍを通過しないようにオフセットしている。また、弾性座屈部２２を含む柱状部分と直交する方向へ板状に延びた腕部２４を設ける。

Description

本発明は、半導体集積回路や液晶パネルなどの電子部品における導通状態検査や動作特性検査を行う際に、その電子部品の電極や端子に接触して電気信号の送受信を行うコンタクトプローブ、プローブユニットおよびプローブユニットの組立方法に関する。

従来、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図るために、導電性のコンタクトプローブを複数収容するプローブユニットが用いられる。プローブユニットにおいては、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。

コンタクトプローブ間のピッチを狭小化する技術として、例えば外部からの荷重に応じて屈曲可能な弾性を備えたワイヤー型のコンタクトプローブに関する技術が知られている。ワイヤー型のコンタクトプローブは、バネを用いたピン型のコンタクトプローブと比較して細径化が容易であるが、外部から荷重が加わった時に撓む方向が揃っていないと、隣接するコンタクトプローブ同士が接触したり被接触体との接触にバラツキが生じたりしてしまう恐れがある。このため、ワイヤー型のコンタクトプローブにおいては、荷重によって撓む方向を一様に揃えるための様々な工夫が施されている（例えば、特許文献１〜４を参照）。

このうち、特許文献１、２では、プローブの形状を湾曲した形状とする技術が開示されている。また、特許文献３では、プローブの形状をくの字状に屈曲した形状とする技術が開示されている。また、特許文献４では、直線状のコンタクトプローブの両端部を異なる２つのプレートの貫通孔へそれぞれ挿通した後、一方のプレートをコンタクトプローブの延在方向と直交する方向にシフトし、コンタクトプローブに対して初期撓みを強制的に加えることによってコンタクトプローブの撓み方向を揃える技術が開示されている。

特開昭５２−１５５３８８号公報 特開２００７−１１３９７２号公報 特開平８−３０４４６０号公報 特開２００１−５０９８２号公報

しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載の従来技術では、コンタクトプローブが初めから湾曲または屈曲しているため、コンタクトプローブをプローブホルダへ取り付けるのに手間がかかるという問題があった。加えて、コンタクトプローブを交換するリペア作業を行うのも容易ではなく、メインテナンスを効率よく行うことができなかった。

また、上述した特許文献４に記載の従来技術では、コンタクトプローブに初期撓みを加える際にシフトするプレートの位置合わせを高い精度で行わなければならず、プローブユニットの組立に時間がかかるという問題があった。さらに、リペア作業を行う場合にはプローブユニットを分解しなければならないため、メインテナンスの効率が悪かった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外部からの荷重によって撓みを生じる方向を制御することができ、ユニット化する際の組立を容易に行うことができ、ユニット化した後のメインテナンスを効率よく行うことができるコンタクトプローブ、プローブユニットおよびプローブユニットの組立方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンタクトプローブは、両端で異なる２つの回路構造とそれぞれ接触し、該２つの回路構造を電気的に接続する導電性のコンタクトプローブにおいて、一端が先鋭化した柱状をなす第１接触部と、前記第１接触部の他端から前記第１接触部の長手方向に沿って略柱状をなして延び、この延びる方向と直交する方向のうち少なくとも一つの方向の幅は前記延びる方向に沿って変化する一方、前記一つの方向と直交する方向の幅は前記延びる方向に沿って一定であり、外部からの荷重によって弾性座屈を生じる弾性座屈部と、前記弾性座屈部が延びる方向の端部であって前記第１接触部に連なる端部とは異なる端部から前記延びる方向に沿って柱状をなして延びる接続部と、前記接続部から前記一つの方向に沿って板状をなして延びる腕部と、前記腕部の端面のうち前記第１接触部の先鋭化した一端に対して最も遠くに位置する端面から該端面と直交する方向へ突出し、先端が先鋭化した第２接触部と、を備え、前記第１接触部の先鋭化した一端を通過して前記延びる方向に平行な平面と、前記一つの方向における前記弾性座屈部の幅のうち当該方向における前記第１接触部の最大幅との差が最も大きい幅の中点を通過して前記延びる方向に平行な平面とは異なることを特徴とする。

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記弾性座屈部は、前記一つの方向の幅がいたるところで当該方向における前記第１接触部の最大幅より小さいことを特徴とする。

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記弾性座屈部は、前記一つの方向の幅を含む断面が、前記腕部が延びている側でくぼんだ形状をなしていることを特徴とする。

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記弾性座屈部は、前記一つの方向の幅がいたるところで当該方向における前記第１接触部の最大幅より大きいことを特徴とする。

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記弾性座屈部は、前記一つの方向の幅を含む断面が、前記腕部が延びている側で突出した形状をなしていることを特徴とする。

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記第２接触部は、前記腕部における前記接続部との境界を始端とするときの前記腕部の終端付近に設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記第２接触部は、前記腕部における前記接続部との境界を始端とするときの前記腕部の終端付近に設けられ、前記腕部は、前記終端付近で前記第１接触部の先鋭化した一端に最も近い端面が切り欠かれたテーパ状をなし、前記弾性座屈部は、前記一つの方向の幅を含む断面が、前記腕部が延びている側でくぼんだ形状をなしていることを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットは、上記いずれかの発明に係る複数のコンタクトプローブと、各々が前記接続部を挿通するとともに前記腕部を収容する複数の第１保持孔を有する第１ホルダと、各々が前記第１接触部を挿通する複数の第２保持孔を有する第２ホルダと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットは、上記発明において、前記第１ホルダは、前記大径部が形成された大径ホルダと、前記大径ホルダに積層され、前記小径部が形成された小径ホルダと、を有することを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットの組立方法は、上記発明に係るプローブユニットの組立方法であって、互いに対応する前記第１および第２保持孔が連通するように前記第１および第２ホルダを積層するホルダ積層工程と、前記ホルダ積層工程で前記第２ホルダに積層された前記第１ホルダが有する前記複数の第１保持孔の各開口面から前記第１接触部を先頭に前記コンタクトプローブを挿入して前記第１および第２保持孔を貫通させ、前記腕部を前記第１保持孔に収容するコンタクトプローブ貫通工程と、前記コンタクトプローブ貫通工程で前記複数のコンタクトプローブをそれぞれ貫通させた前記第１ホルダと前記第２ホルダとを離間し、前記第１および第２ホルダの相互の位置合わせを行って所定のホルダ固定部材へ固定するホルダ位置固定工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、外部からの荷重によって弾性座屈する弾性座屈部の所定方向における幅を弾性座屈部の長手方向に沿って変化させ、弾性座屈部の長手方向に沿って第１接触部の荷重作用点を通過する平面が弾性座屈部の所定方向における幅の変化が大きい箇所における幅の中点を通過しないようにオフセットしているため、外部から荷重が加わった時、幅が変化する方向に沿って撓ませることができる。また、弾性座屈部を含む柱状部分と直交する方向へ板状に延びた腕部を設けているため、この腕部を収容するためにホルダ側には横長の保持孔が形成されることとなり、コンタクトプローブの整列方向を容易に揃えることができるとともに、コンタクトプローブのプローブホルダへの取り付けが容易となる。加えて、コンタクトプローブを取り外す際にプローブホルダを分解する必要がないため、取り外しも容易である。したがって、外部からの荷重によってたわみを生じる方向を制御することができ、ユニット化する際の組立を容易に行うことができ、ユニット化した後のメインテナンスを効率よく行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るコンタクトプローブの構成を示す斜視図である。 図３は、図本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図４は、プローブホルダの上面の構成を示す平面図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの要部の検査時の状態を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係るコンタクトプローブの荷重撓み特性を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの組立方法において、プローブをプローブホルダ積層体へ挿入する工程の概要を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニット組立方法において、プローブをプローブホルダの積層体へ挿入した状態を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの組立方法において、第１ホルダと第２ホルダを離間する工程の概要を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態１の第１変形例に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態１の第２変形例に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態１の第３変形例に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態２に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの要部の検査時の状態を示す図である。 図１５は、本発明の別な実施の形態に係るプローブユニットの一部をなすプローブホルダの要部の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。同図に示すプローブユニット１は、半導体集積回路や液晶パネル等の検査対象の配線パターンにおける短絡や断線の有無を検査する導通検査や検査対象に信号を入力したときの動作特性検査を行う際、検査対象と検査用の信号を生成出力する信号処理装置との電気的な接続を図る装置である。具体的には、プローブユニット１は、検査対象側および信号処理装置側にそれぞれ設けられた電極または端子と両端で接触する複数の導電性のコンタクトプローブ２と、複数のコンタクトプローブ２を収容して保持するプローブホルダ３とを備える。

図２は、コンタクトプローブ２の構成を示す斜視図である。図３は、コンタクトプローブ２およびプローブホルダ３の要部の構成を示す部分断面図である。コンタクトプローブ２は、一端が先鋭化した角柱状をなす第１接触部２１と、第１接触部２１の他端から第１接触部２１の長手方向であるｚ軸方向に沿って略角柱状をなして延び、この延びる方向であるｚ軸方向と直交する方向のうち少なくとも一つの方向であるｘ軸方向の幅はｚ軸方向に沿って変化する一方、ｘ軸方向と直交するｙ軸方向の幅は延びる方向に沿って一定であり、外部からの荷重によって弾性座屈を生じる弾性座屈部２２と、弾性座屈部２２が延びるｚ軸方向の端部であって第１接触部２１に連なる端部とは異なる端部からｚ軸方向に沿って角柱状をなして延びる接続部２３と、接続部２３からｘ軸方向に沿って板状をなして延びる腕部２４と、腕部２４の端面のうち第１接触部２１の先鋭化した一端に対して最も遠くに位置する端面から該端面と直交する方向へ突出し、先端が先鋭化した第２接触部２５と、を備え、略Ｌ字状の外観形状を有する。

弾性座屈部２２は、ｘ軸方向の幅を含む断面が、腕部２４が延びている側で円弧状にくぼんだ形状をなしている。また、図３に示すように、弾性座屈部２２のｘ軸方向の幅のうち最も小さい幅（第１接触部２１の柱状部分のｘ軸方向における最大幅Ｒとの差が最も大きい幅）の中点Ｍを通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₁は、第１接触部２１の先鋭化した先端Ｔを通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₂と異なっており、平面Ｐ₁は平面Ｐ₂よりも腕部２４から遠くに位置している。

以上の構成を有するコンタクトプローブ２は、ニッケル合金の電気鋳造によって形成されている。なお、コンタクトプローブ２を形成する際には、エッチング、プレス加工およびそれらの組み合わせによって形成しても構わない。また、コンタクトプローブ２の材質として、銅、鉄（ステンレス）、タングステン、ベリリウム系の合金などを用いて形成してもよい。

コンタクトプローブ２の板幅は５０μｍ程度である。また、コンタクトプローブ２の長手方向の長さは、５ｍｍ程度である。また、腕部２４の幅であって弾性座屈部２２の長手方向と平行な方向の幅は２００μｍ程度である。

なお、図２および図３において、第２接触部２５の突出位置は、腕部２４における接続部２３との境界を始端とするときの腕部２４の終端付近に設けられているが、本実施の形態１において、第２接触部２５の突出位置はこれに限定されるものではなく、腕部２４の上端面であれば任意に設定することが可能である。

プローブホルダ３は、コンタクトプローブ２の接続部２３を挿通するとともに腕部２４を保持する板状の第１ホルダ３１と、第１ホルダ３１と離間して設けられ、コンタクトプローブ２の第１接触部２１を保持する板状の第２ホルダ３２と、第１ホルダ３１および第２ホルダ３２をそれぞれ挟持して固定する二つのホルダ固定部材３３、３４と、を有する。第１ホルダ３１と第２ホルダ３２とは平行である。

図４は、プローブホルダ３を第１ホルダ３１の上方から見た平面図である。第１ホルダ３１は、各々がＬ字断面形状を有し、接続部２３を挿通するとともに腕部２４を収容する複数の第１保持孔３１１を有する。第１保持孔３１１は、Ｌ字状の断面を有し、腕部２４を載置して収容する大径部３１１ａと、接続部２３を挿通する小径部３１１ｂとを有する。第１保持孔３１１を形成する際には、ドリル加工等によって小径部３１１ｂとなる貫通孔を形成した後、腕部２４の形状に合わせてザグリ加工を施すことによって大径部３１１ａを形成する。複数の第１保持孔３１１は、大径部３１１ａの長手方向が互いに平行な態様で各々の短手方向に沿って列をなしている。第１保持孔３１１のピッチは、５０〜１５０μｍ程度である。

第２ホルダ３２は、各々が第１接触部２１を挿通する円柱状をなす複数の第２保持孔３２１を有する。第２保持孔３２１の径は第１保持孔３１１の小径部３１１ｂの径と等しい。複数の第２保持孔３２１は、複数の第１保持孔３１１の小径部３１１ｂの位置と対応するように、一列に並べて形成される。このようにして、複数の第１保持孔３１１（の小径部３１１ｂ）が複数の第２保持孔３２１のいずれかと上下方向に連通することとなり、この連通している第１保持孔３１１と第２保持孔３２１の組がコンタクトプローブ２を保持する。

ホルダ固定部材３３、３４は、第１保持孔３１１および第２保持孔３２１が列をなして並んでいる方向と直交する方向の第１ホルダ３１および第２ホルダ３２の端面を挟持し、この挟持した端面を固定して支持する。

以上の構成を有するプローブホルダ３は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）や窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）等のセラミックス、プラスチック樹脂等の絶縁性材料を用いて形成される。なお、プローブホルダ３を、金属等の導電性材料の表面を絶縁被膜によってコーティングしたものによって実現してもよい。

なお、図１や図４に示すコンタクトプローブ２の配置パターンはあくまでも一例に過ぎない。すなわち、プローブホルダ３の配線パターンは検査対象の電極または端子の配線パターンに応じて定められるものであり、適宜設計変更を施すことが可能である。

図５は、以上の構成を有するプローブユニット１を用いた検査時の状態を示す図である。図５に示すように、第１接触部２１は半導体集積回路１００の電極１０１と接触する一方、第２接触部２５は信号処理回路との電気的な接続を確立する配線基板２００の電極２０１と接触する。配線基板２００は、ポリイミドなどからなるシート状の基材の一方の表面に、ニッケル等からなる多数の配線および接続用の電極が形成されている。配線基板２００は、第２接触部２５と接触するように位置決めされた後、プローブホルダ３と同様の材料からなる固定部材３００および第１ホルダ３１によって挟持され、ネジ止め等によって固定されている。なお、配線基板２００と第１ホルダ３１との間に適宜スペーサを設けるようにしてもよい。

弾性座屈部２２は、ｚ軸方向に平行でありかつｘ軸方向の最小幅の中点Ｍを通過する平面Ｐ₁が第１接触部２１の先端（荷重作用点）Ｔのｘ軸方向の中心を通過する平面Ｐ₂よりも腕部２４から遠くに位置しているため、第１接触部２１が受ける荷重によって弾性座屈を生じ、ｘ軸負の方向にさらにくぼんだ形状に変形している。このように、コンタクトプローブ２は一方向（図５のｘ軸方向）にのみ撓む性質を有しているため、複数のコンタクトプローブ２の撓み方向を揃えるのが容易である。

図５において、弾性座屈部２２が外部からの荷重に応じて変形するのに伴い、第１接触部２１は半導体集積回路１００の電極１０１をｘ軸方向に摺動する。したがって、電極１０１が酸化膜で覆われていたり、電極１０１の表面に汚れが付着したりしている場合には、これらの酸化膜または汚れを削り取ることができる。

図６は、コンタクトプローブ２の弾性座屈変形による荷重−撓み特性を模式的に示す図である。図６において、コンタクトプローブ２の荷重−撓み特性は非線形性を有しており、撓みが大きくなるにつれて荷重の変化が少なくなる。本実施の形態１では、撓みによらず荷重が大きく変化しない領域Ｓで検査を行うことができるようにコンタクトプローブ２を調整する。具体的には、例えば荷重５ｇに対して５００μｍ程度のストロークを生じるように調整される。

次に、図７〜図９を参照してプローブユニット１の組立方法の概要を説明する。まず、図７に示すように、互いに対応する第１保持孔３１１と第２保持孔３２１が連通するように第１ホルダ３１と第２ホルダ３２を厚さ方向に積層する。その後、複数の第１保持孔３２１の各開口面から第１接触部２１を先頭にコンタクトプローブ２を挿入して第１保持孔３１１および第２保持孔３２１を貫通させ、腕部２４を大径部３１１ａに埋め込んで収容する。この結果、図８に示すように、コンタクトプローブ２が第１保持孔３１１および第２保持孔３２１を貫通し、腕部２４が大径部３１１ａに載置された状態となる。

続いて、図９に示すように、第２ホルダ３２を第１ホルダ３１から離間させる。その後、第１ホルダ３１および第２ホルダ３２の相互の位置合わせを行い、ホルダ固定部材３３、３４によって固定することにより、プローブユニット１が完成する。なお、図９では第２ホルダ３２を動かした場合を示しているが、第１ホルダ３１の方を動かすことによって第２ホルダ３２から離間させるようにしてもよい。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、外部からの荷重によって弾性座屈する弾性座屈部２２の所定方向における幅を弾性座屈部２２の長手方向に沿って変化させ、弾性座屈部２２の長手方向に沿って第１接触部２１の荷重作用点Ｔを通過する平面が弾性座屈部２２の所定方向における幅の変化が大きい箇所における幅の中点Ｍを通過しないようにオフセットしているため、外部から荷重が加わった時、幅が変化する方向に沿って撓ませることができる。また、弾性座屈部２２を含む柱状部分と直交する方向へ板状に延びた腕部２４を設けているため、この腕部２４を収容するためにプローブホルダ３側には横長の第１保持孔３１１が形成されることとなり、コンタクトプローブ２の整列方向を容易に揃えることができるとともに、コンタクトプローブ２のプローブホルダ３への取り付けが容易となる。加えて、コンタクトプローブ２を取り外す際にプローブホルダ３を分解する必要がないため、取り外しも容易である。したがって、外部からの荷重によってたわみを生じる方向を制御することができ、ユニット化する際の組立を容易に行うことができ、ユニット化した後のメインテナンスを効率よく行うことができる。

また、本実施の形態１によれば、弾性座屈部２２の形状や幅の変化、および腕部２４の形状などを調整することにより、所望の荷重−撓み特性を有するコンタクトプローブを実現することができる。

（実施の形態１の変形例）
図１０は、本実施の形態１の第１変形例に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。同図に示すコンタクトプローブ４は、第１接触部４１、弾性座屈部４２、接続部４３、腕部４４、第２接触部４５を備える。このうち、弾性座屈部４２は、ｘ軸方向において腕部４４が延びている側がくぼんでおり、このｘ軸方向で幅が小さくなる中央部付近は、均一な幅を有している。ここで説明した弾性座屈部４２を除くコンタクトプローブ４の構成は、コンタクトプローブ２の構成と同じである。コンタクトプローブ４において、弾性座屈部４２のｘ軸方向の幅のうちもっとも小さい幅の中点Ｍ₁を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₃は、第１接触部４１の先鋭化した先端Ｔ₁を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₄と異なっており、平面Ｐ₃は平面Ｐ₄よりも腕部４４から遠くに位置している。

図１１は、本実施の形態１の第２変形例に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。同図に示すコンタクトプローブ５は、第１接触部５１、弾性座屈部５２、接続部５３、腕部５４、第２接触部５５を備える。このうち、弾性座屈部５２は、ｘ軸方向において腕部５４が延びている側と反対側が円弧状にくぼんでいる。したがって、コンタクトプローブ５の場合、外部から荷重が加わると、弾性座屈部５２の長手方向の中心部が図１１でｘ軸正の方向へ撓むこととなる。ここで説明した弾性座屈部５２を除くコンタクトプローブ５の構成は、コンタクトプローブ２の構成と同じである。コンタクトプローブ５においては、弾性座屈部５２のｘ軸方向の幅のうちもっとも小さい幅の中点Ｍ₂を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₅は、第１接触部５１の先鋭化した先端Ｔ₂を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₆と異なっており、平面Ｐ₅は平面Ｐ₆よりも腕部５４から遠くに位置している。

図１２は、本実施の形態の第３変形例に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。同図に示すコンタクトプローブ６は、第１接触部６１、弾性座屈部６２、接続部６３、腕部６４、第２接触部６５を備える。このうち、弾性座屈部６２は、ｘ軸方向において腕部６４が延びている側が突出して長手方向の中心部の幅が第１接触部６１の最大幅よりも大きくなっている。この場合、弾性座屈部６２のｘ軸方向の幅のうちもっとも大きい幅の中点Ｍ₃を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₇は、第１接触部６１の先鋭化した先端Ｔ₃を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₈と異なっており、平面Ｐ₇は平面Ｐ₈よりも腕部２４から近くに位置している。したがって、コンタクトプローブ６に外部から荷重が加わると、弾性座屈部６２はｘ軸正の方向へ撓む。なお、図１２に示す場合、プローブホルダ３ａの第１ホルダ３５の第１保持孔３５１の径と第２ホルダ３６の第２保持孔３６１の径は、弾性座屈部６２の最大径よりも大きい。

以上説明した本実施の形態１の第１〜第３変形例によれば、上述した実施の形態１と同様、外部からの荷重によって撓みを生じる方向を制御することができ、ユニット化する際の組立を容易に行うことができ、ユニット化した後のメインテナンスを効率よく行うことができる。

（実施の形態２）
図１３は、本発明の実施の形態２に係るコンタクトプローブの構成を示す図である。同図に示すコンタクトプローブ７は、第１接触部７１、弾性座屈部７２、接続部７３、腕部７４、第２接触部７５を備え、略Ｌ字状の外観形状を有する。腕部７４を除くコンタクトプローブ７の構成は、上記実施の形態１で説明したコンタクトプローブ２の構成と同じである。

腕部７４は、接続部７３との境界を始端とするときの終端付近で第１接触部７１の先端に最も近い端面すなわち図１３の底面が切り欠かれた斜面部７４ａを有し、テーパ状をなしている。第２接触部７５は、腕部７４の上端面（第１接触部７１の先端から最も遠い端面）の終端に設けられる。

コンタクトプローブ７においては、弾性座屈部７２のｘ軸方向の幅のうちもっとも小さい幅の中点Ｍ₄を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₉は、第１接触部７１の先鋭化した先端Ｔ₄を通過してｚ軸と平行な平面Ｐ₁₀と異なっており、平面Ｐ₉は平面Ｐ₁₀よりも腕部７４から遠くに位置している。

図１４は、以上の構成を有するコンタクトプローブ７を用いた検査時の状態を示す図である。図１４において、弾性座屈部７２は半導体集積回路１００からの荷重に加えて、配線基板２００からの荷重を受けて変形する。具体的には、第２接触部７５に配線基板２００の電極２０１との接触による荷重が加わると、腕部７４が図１４で時計周りに回転し、斜面部７４ａの底面が大径部３１１ａの底面に近づいていく。このため、弾性座屈部７２は、第１接触部７１および第２接触部７５が受ける荷重によって弾性座屈を生じ、ｘ軸負の方向にさらにくぼんだ形状に変形している。このように、コンタクトプローブ７は、第１接触部７１が受ける荷重のみならず、第２接触部７５が受ける荷重に起因した弾性座屈変形も生じるため、上述した実施の形態１と同じ荷重を加える場合、より大きな弾性座屈変形を生じることとなる。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、腕部７４がテーパ形状をなしているため、第２接触部７５が外部から荷重を受けた場合にモーメントが発生し、弾性座屈部７２を変形させることができる。したがって、上述した実施の形態１と同様の効果に加え、荷重が加わった時のストロークを一段と大きくすることができる。

なお、本実施の形態２においても、弾性座屈部の形状を適宜変更することができる。ただし、本実施の形態２においては、腕部７４の形状に鑑みて、荷重が加わった時に弾性座屈部が腕部７４から遠ざかる方向に撓むような構成とすることが望ましい。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１、２を詳述してきたが、本発明は上述した２つの実施の形態によって限定されるべきものではない。

図１５は、本発明の別な実施の形態に係るプローブユニットを構成するプローブホルダの要部の構成を示す図である。同図に示すプローブホルダ８は、コンタクトプローブ２の接続部２３を挿通するとともに腕部２４を保持する板状の第１ホルダ８１と、第１ホルダ８１と離間して設けられ、コンタクトプローブ２の第１接触部２１を保持する板状の第２ホルダ８２とを備える。第１ホルダ８１および第２ホルダ８２は、二つのホルダ固定部材３３、３４（図１を参照）によって固定されている。

第１ホルダ８１は、各々が板状をなす第３ホルダ８３と第４ホルダ８４が厚さ方向に積層されてなる。第１ホルダ８１は、Ｌ字断面形状を有し、コンタクトプローブ２の接続部２３を挿通するとともにその腕部２４を収容する第１保持孔８１１を有する。第１保持孔８１１は、各々が第３ホルダ８３の厚さ方向に貫通し、腕部２４を収容する複数の大径部８３１と、各々が第４ホルダ８４の厚さ方向に貫通し、大径部８３１よりも径が小さく、複数の大径部８３１のいずれかと連通し、接続部２３を挿通する複数の小径部８４１とからなる。複数の第１保持孔８１１は、複数の第１保持孔３１１と同様に列状をなして形成されている（図４を参照）。

第２ホルダ８２は、各々が第１接触部２１を挿通する円柱状をなす複数の第２保持孔８２１を有する。第２保持孔８２１の径は、小径部８４１の径と等しい。複数の第２保持孔８２１は、複数の小径部８４１の位置と対応するように、一列に並べて形成される。

以上の構成を有するプローブホルダ８を適用した場合にも、上記同様の効果を得ることができる。加えて、Ｌ字断面形状をなす第１保持孔８１１が二つのストレート孔（大径部８３１、小径部８４１）によって構成されるため、孔加工が容易になる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明は、半導体集積回路や液晶パネルなどの電子部品における導通状態検査や動作特性検査を行う際に有用である。

１ プローブユニット
２、４、５、６、７ コンタクトプローブ
３、３ａ、８ プローブホルダ
２１、４１、５１、６１、７１ 第１接触部
２２、４２、５２、６２、７２ 弾性座屈部
２３、４３、５３、６３、７３ 接続部
２４、４４、５４、６４、７４ 腕部
２５、４５、５５、６５、７５ 第２接触部
３１、３５、８１ 第１ホルダ
３２、３６、８２ 第２ホルダ
８３ 第３ホルダ
８４ 第４ホルダ
３３、３４ ホルダ固定部材
７４ａ 斜面部
１００ 半導体集積回路
１０１、２０１ 電極
２００ 配線基板
３００ 固定部材
３１１、３５１、８１１ 第１保持孔
３１１ａ、８３１ 大径部
３１１ｂ、８４１ 小径部
３２１、３６１、８２１ 第２保持孔

Claims (10)

1. 両端で異なる２つの回路構造とそれぞれ接触し、該２つの回路構造を電気的に接続する導電性のコンタクトプローブにおいて、
   一端が先鋭化した柱状をなす第１接触部と、
   前記第１接触部の他端から前記第１接触部の長手方向に沿って略柱状をなして延び、この延びる方向と直交する方向のうち少なくとも一つの方向の幅は前記延びる方向に沿って変化する一方、前記一つの方向と直交する方向の幅は前記延びる方向に沿って一定であり、外部からの荷重によって弾性座屈を生じる弾性座屈部と、
   前記弾性座屈部が延びる方向の端部であって前記第１接触部に連なる端部とは異なる端部から前記延びる方向に沿って柱状をなして延びる接続部と、
   前記接続部から前記一つの方向に沿って板状をなして延びる腕部と、
   前記腕部の端面のうち前記第１接触部の先鋭化した一端に対して最も遠くに位置する端面から該端面と直交する方向へ突出し、先端が先鋭化した第２接触部と、
   を備え、
   前記第１接触部の先鋭化した一端を通過して前記延びる方向に平行な平面と、前記一つの方向における前記弾性座屈部の幅のうち当該方向における前記第１接触部の最大幅との差が最も大きい幅の中点を通過して前記延びる方向に平行な平面とは異なることを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 前記弾性座屈部は、
   前記一つの方向の幅がいたるところで当該方向における前記第１接触部の最大幅より小さいことを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブ。
3. 前記弾性座屈部は、
   前記一つの方向の幅を含む断面が、前記腕部が延びている側でくぼんだ形状をなしていることを特徴とする請求項２記載のコンタクトプローブ。
4. 前記弾性座屈部は、
   前記一つの方向の幅がいたるところで当該方向における前記第１接触部の最大幅より大きいことを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブ。
5. 前記弾性座屈部は、
   前記一つの方向の幅を含む断面が、前記腕部が延びている側で突出した形状をなしていることを特徴とする請求項４記載のコンタクトプローブ。
6. 前記第２接触部は、
   前記腕部における前記接続部との境界を始端とするときの前記腕部の終端付近に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のコンタクトプローブ。
7. 前記第２接触部は、
   前記腕部における前記接続部との境界を始端とするときの前記腕部の終端付近に設けられ、
   前記腕部は、
   前記終端付近で前記第１接触部の先鋭化した一端に最も近い端面が切り欠かれたテーパ状をなし、
   前記弾性座屈部は、
   前記一つの方向の幅を含む断面が、前記腕部が延びている側でくぼんだ形状をなしていることを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項記載の複数のコンタクトプローブと、
   各々が前記接続部を挿通する小径部と、前記腕部を収容する大径部とからなる複数の第１保持孔を有する第１ホルダと、
   各々が前記第１接触部を挿通する複数の第２保持孔を有する第２ホルダと、
   を備えたことを特徴とするプローブユニット。
9. 前記第１ホルダは、
   前記大径部が形成された大径ホルダと、
   前記大径ホルダに積層され、前記小径部が形成された小径ホルダと、
   を有することを特徴とする請求項８記載のプローブユニット。
10. 請求項８または９記載のプローブユニットの組立方法であって、
    互いに対応する前記第１および第２保持孔が連通するように前記第１および第２ホルダを積層するホルダ積層工程と、
    前記ホルダ積層工程で前記第２ホルダに積層された前記第１ホルダが有する前記複数の第１保持孔の各開口面から前記第１接触部を先頭に前記コンタクトプローブを挿入して前記第１および第２保持孔を貫通させ、前記腕部を前記第１保持孔に収容するコンタクトプローブ貫通工程と、
    前記コンタクトプローブ貫通工程で前記複数のコンタクトプローブをそれぞれ貫通させた前記第１ホルダと前記第２ホルダとを離間し、前記第１および第２ホルダの相互の位置合わせを行って所定のホルダ固定部材へ固定するホルダ位置固定工程と、
    を有することを特徴とするプローブユニットの組立方法。

Images