KR20170031716A - 접속 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 콘택트 프로브는, 길이 방향을 따라 신축 가능한 바늘 형상을 이루는 도전성의 접속 단자이며, 접촉 대상의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 상기 제1 선단부로부터 연장되는 제1 기단부를 갖는 제1 플런저와, 접촉 대상의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 상기 제2 선단부로부터 연장되는 제2 기단부이며, 당해 제2 기단부의 중심축을 통과하는 직선이, 상기 제2 선단부의 중심축을 통과하는 직선과 교차하고, 탄성을 갖고, 상기 제1 기단부와 접촉하는 제2 기단부를 갖는 제2 플런저와, 선재를 권회하여 이루어지고, 상기 제1 기단부와 상기 제2 기단부가 내부에 삽입 관통되어, 상기 제1 및 제2 선단부의 중심축이 대략 평행해지도록 해당 제1 및 제2 선단부를 연결하고, 상기 길이 방향을 따라 신축 가능한 코일 스프링을 구비했다.

Description

접속 단자{CONNECTING TERMINAL}

본 발명은 전기 회로 기판 사이 등의 접속에 사용되는 접속 단자에 관한 것이다.

종래, 반도체 집적 회로(패키지)나 액정 패널 등의 검사 대상의 도통 상태 검사나 동작 특성 검사를 행할 때에는 검사 대상과 검사용 신호를 출력하는 신호 처리 장치 사이의 전기적인 접속을 도모하기 위하여, 접속 단자인 콘택트 프로브를 복수 수용하는 프로브 유닛이 사용된다. 프로브 유닛에 있어서는, 최근의 반도체 집적 회로나 액정 패널의 고집적화, 미세화의 진전에 수반하여, 콘택트 프로브 사이의 피치를 협소화함으로써, 고집적화, 미세화된 검사 대상에도 적용 가능한 기술이 진보하고 있다.

또한, 상술한 프로브 유닛으로서, 반도체 집적 회로의 전극 및 검사용 신호를 출력하는 회로 기판의 전극과 양단부에서 각각 접촉함으로써 반도체 집적 회로와 회로 기판 사이를 전기적으로 접속하는 콘택트 프로브를 갖는 프로브 유닛이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조).

특허문헌 1이 개시하는 콘택트 프로브는, 반도체 집적 회로의 전극과 접촉하는 제1 플런저와, 검사용 신호를 출력하는 회로 기판의 전극과 접촉하는 제2 플런저와, 제1 및 제2 플런저를 신축 가능하게 접속하는 코일 스프링을 갖는다. 특허문헌 1이 개시하는 콘택트 프로브에서는, 제1 플런저의 제1 기단부가, 제2 플런저가 갖는 대략 통 형상의 제2 기단부에 수용되고, 제1 기단부와 제2 기단부가 슬라이딩함으로써 전기적인 도통을 확보하고 있다. 제1 및 제2 기단부는, 각각 제1 및 제2 플런저의 길이 방향을 따라 연장되어 있다.

일본 특허 제3210645호 공보

그러나, 특허문헌 1이 개시하는 콘택트 프로브는, 제1 및 제2 기단부가 단순히 슬라이딩 접촉하고 있기 때문에, 접촉 저항이 안정되지 않는다는 문제가 있었다. 접촉 저항을 안정화시키기 위해서는, 제1 기단부의 외주의 직경 및 제2 기단부의 내주의 직경을 고정밀도로 맞출 필요가 있어, 제조나 조립이 곤란했다.

본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 간이한 구성으로 접촉 저항을 안정화시킬 수 있는 접속 단자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 접속 단자는, 길이 방향을 따라 신축 가능한 바늘 형상을 이루는 도전성의 접속 단자이며, 접촉 대상의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 상기 제1 선단부로부터 연장되는 제1 기단부를 갖는 제1 플런저와, 접촉 대상의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 상기 제2 선단부로부터 연장되는 제2 기단부이며, 당해 제2 기단부의 중심축을 통과하는 직선이, 상기 제2 선단부의 중심축을 통과하는 직선과 교차하고, 탄성을 갖고, 상기 제1 기단부와 접촉하는 제2 기단부를 갖는 제2 플런저와, 선재를 권회하여 이루어지고, 상기 제1 기단부와 상기 제2 기단부가 내부에 삽입 관통되어, 상기 제1 및 제2 선단부의 중심축이 대략 평행해지도록 해당 제1 및 제2 선단부를 연결하고, 상기 길이 방향을 따라 신축 가능한 코일 스프링을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 2개의 접촉 대상 중 한쪽의 접촉 대상에 접촉하는 제1 접촉 부재와, 2개의 접촉 대상 중 다른 쪽의 접촉 대상에 접촉하는 제2 접촉 부재와, 상기 제1 및 제2 접촉 부재의 일부를 내부에 삽입 관통하고, 상기 제1 및 제2 접촉 부재를 축선 방향으로 가압 가능한 코일 스프링을 갖는 접속 단자이며, 상기 제1 접촉 부재는, 제1 선단부와, 제1 기단부를 구비하고, 상기 제2 접촉 부재는, 제2 선단부와, 내주에서 상기 제1 기단부의 외주와 접촉하는 설편부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 설편부의 적어도 선단측의 곡률 반경은, 제1 기단부와 상기 설편부가 비접촉의 상태에 있어서, 상기 제1 기단부의 직경보다도 작은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 설편부는, 상기 제1 기단부와 탄성을 갖고 접촉하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 설편부의 상기 제1 기단부와 접촉하는 면은, 상기 제1 기단부의 외주면을 따른 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 길이 방향을 따라 신축 가능한 도전성의 접속 단자이며, 접촉 대상의 전극 중 한쪽의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 제1 기단부를 갖는 제1 접촉 부재와, 접촉 대상의 전극 중 다른 쪽의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 상기 제1 기단부와 접촉 가능한 복수의 설편부를 갖는 제2 접촉 부재와, 상기 제1 및 제2 접촉 부재를 상기 길이 방향을 따라 신축 가능하게 하는 탄성 부재와, 상기 복수의 설편부에 대하여 상기 제1 기단부의 외주와 접촉하는 방향의 하중을 가하는 하중 부가 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 탄성 부재 및 상기 하중 부가 수단은, 선재를 권회하여 이루어지는 하나의 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 하중 부가 수단은, 상기 복수의 설편부에 대하여 상기 제1 기단부의 외주와 접촉하는 방향의 하중을 가하는 코일 스프링, C링, O링 및 통 형상 부재 중 어느 것인 체결 부재인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 설편부는, 상기 설편부의 단부로부터 상기 제2 선단부를 향하여 상기 제2 접촉 부재의 축선 방향으로 연장되는 슬릿에 의해 분할되어 있고, 상기 슬릿은, 적어도 설편부의 상기 하중이 가해지고 있는 위치까지 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 설편부는, 상기 설편부의 선단으로부터 상기 제2 접속 부재의 축선 방향으로 연장되는 슬릿에 의해 분할되고, 상기 슬릿은, 적어도 설편부의 상기 하중이 가해지고 있는 위치를 넘어서 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 설편부의 축선 방향의 길이는, 제1 및 제2 접촉 부재가 서로의 축선 방향에 대하여 상대적으로 슬라이딩 이동 가능한 길이보다도 긴 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 제2 선단부에는, 상기 복수의 설편부가 이루는 중공 공간으로부터 연장되는 중공 공간이 형성되고, 상기 제2 접촉 부재는, 평면에서 보아 대략 U자 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 접촉 부재 중 적어도 한쪽이 판 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 코일 스프링은, 선재의 길이 방향과 직교하는 방향의 단면이 직사각 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 상기한 발명에 있어서, 상기 코일 스프링은, 절연 재료, 혹은 도전 재료에 절연 처리를 실시한 재료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 접속 단자는, 길이 방향을 따라 신축 가능한 도전성의 접속 단자이며, 접촉 대상의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 상기 제1 선단부로부터 서로 이격되는 방향으로 연장되는 복수의 지부를 갖는 제1 기단부를 갖는 제1 접촉 부재와, 접촉 대상의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 통 형상을 이루고, 상기 복수의 지부와 접촉 가능한 제2 기단부를 갖는 제2 접촉 부재와, 상기 제1 및 제2 접촉 부재를 상기 길이 방향을 따라 신축 가능하게 지지 가능한 코일 스프링을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 간이한 구성으로 접촉 저항을 안정화시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 프로브 유닛의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 프로브 유닛의 주요부의 구성을 도시하는 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 반도체 패키지의 검사 시에 있어서의 프로브 유닛의 주요부의 구성을 도시하는 부분 단면도이며, 콘택트 프로브가 회로 기판 및 반도체 패키지와 접속한 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 콘택트 프로브와, 비교 구조의 저항값에 대한 시험 개수의 분포를 나타내는 분포도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 1에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 2에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 2에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 3에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 접속 단자의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 19는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 접속 단자의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 본 발명의 내용을 이해할 수 있을 정도로 형상, 크기 및 위치 관계를 개략적으로 도시한 것에 지나지 않는다. 즉, 본 발명은 각 도면에서 예시된 형상, 크기 및 위치 관계만 한정되는 것은 아니다.

(실시 형태 1)

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 프로브 유닛의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시하는 프로브 유닛(1)은, 검사 대상물인 반도체 집적 회로(100)의 전기 특성 검사를 행할 때에 사용하는 장치이며, 반도체 집적 회로(100)와 반도체 집적 회로(100)에 검사용 신호를 출력하는 회로 기판(200) 사이를 전기적으로 접속하는 장치이다.

프로브 유닛(1)은, 길이 방향(축 N0)의 양단에서 서로 상이한 2개의 피접촉체인 반도체 집적 회로(100) 및 회로 기판(200)의 각 전극에 접촉하는 도전성의 콘택트 프로브(2)(이하, 간단히 「프로브(2)」라고 함)와, 복수의 프로브(2)를 소정의 패턴에 따라 수용하여 보유 지지하는 프로브 홀더(3)와, 프로브 홀더(3)의 주위에 설치되고, 검사 시에 복수의 프로브(2)와 접촉하는 반도체 집적 회로(100)의 위치 어긋남이 발생하는 것을 억제하는 홀더 부재(4)를 갖는다. 프로브(2)는 본 발명의 접속 단자에 상당한다.

도 2는 본 실시 형태 1에 관한 프로브 유닛의 주요부의 구성을 도시하는 부분 단면도이며, 프로브 홀더(3)에 수용되는 프로브(2)의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시하는 프로브(2)는, 도전성 재료를 사용하여 형성되고, 반도체 집적 회로(100)의 검사를 행할 때에, 검사 회로를 구비한 회로 기판(200)의 전극에 접촉하는 제1 플런저(21)와, 도전성 재료를 사용하여 형성되고, 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극에 접촉하는 제2 플런저(22)와, 제1 플런저(21)와 제2 플런저(22) 사이에 설치되고 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)를 신축 가능하게 연결하는 코일 스프링(23)을 구비한다. 프로브(2)는 반도체 집적 회로(100)를 콘택트시켰을 때에 코일 스프링(23)이 축선 방향으로 신축됨으로써 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극에 대한 충격을 완화시킴과 함께, 반도체 집적 회로(100) 및 회로 기판(200)에 하중을 가한다.

도 3은 본 실시 형태 1에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이며, 제1 플런저(21)의 구성을 도시하는 도면이다. 제1 플런저(21)는 끝이 가는 선단 형상을 이루는 선단부(21a)와, 선단부(21a)의 기단부측으로부터 연장되고, 선단부(21a)의 직경에 비하여 큰 직경을 갖는 플랜지부(21b)와, 플랜지부(21b)의 선단부(21a)로 이어지는 측과 상이한 단부로부터 연장되고, 플랜지부(21b)의 직경에 비하여 작은 직경을 갖는 보스부(21c)와, 보스부(21c)의 플랜지부(21b)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되고, 보스부(21c)의 직경에 비하여 작은 폭의 반원 기둥 형상을 이루어 연장되는 기단부(21d)를 갖는다. 본 실시 형태 1에서는, 선단부(21a), 플랜지부(21b) 및 보스부(21c)에 의해 제1 선단부를 구성하고, 기단부(21d)가 제1 기단부를 구성한다.

제1 플런저(21)는 선단부(21a), 플랜지부(21b) 및 보스부(21c)를 동축(축 N1) 상에 가짐과 함께, 기단부(21d)가 축 N1을 따라 연신된다.

도 4는 본 실시 형태 1에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이며, 제2 플런저(22)의 구성을 도시하는 도면이다. 제2 플런저(22)는 끝이 가는 선단 형상을 이루는 선단부(22a)와, 선단부(22a)의 기단부측으로부터 연장되고, 선단부(22a)의 직경에 비하여 큰 직경을 갖는 플랜지부(22b)와, 플랜지부(22b)의 선단부(22a)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되고, 플랜지부(22b)의 직경에 비하여 작은 직경을 갖는 보스부(22c)와, 보스부(22c)의 플랜지부(22b)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되고, 보스부(22c)의 직경에 비하여 작은 폭의 평판 형상을 이루어 연장되는 기단부(22d)를 갖는다. 제2 플런저(22)에서는, 적어도 기단부(22d)가 탄성을 갖고 있다. 본 실시 형태 1에서는, 선단부(22a), 플랜지부(22b) 및 보스부(22c)에 의해 제2 선단부를 구성하고, 기단부(22d)가 제2 기단부를 구성한다.

제2 플런저(22)는 선단부(22a), 플랜지부(22b) 및 보스부(22c)를 동축(축 N2) 상에 가짐과 함께, 기단부(22d)의 연신 방향의 축 N10(중심축)이, 축 N2에 대하여 경사져 교차한다.

코일 스프링(23)은 선재를 소정 피치로 권회하여 이루어지고, 적어도 기단부(21d, 22d)가 내부에 삽입 관통되어 있다. 코일 스프링(23)은, 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)를 연결했을 때, 제1 플런저(21)의 축 N1과, 제2 플런저(22)의 축 N2가 대략 일치하도록 연결한다. 바꾸어 말하면, 코일 스프링(23)에 의해, 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)는, 축 N1 및 축 N2의 동일한 축 N0 상에 위치하는 상태에서 연결된다. 코일 스프링(23)은, 납땜에 의해 제1 플런저(21) 및/또는 제2 플런저(22)와 접합되어 있어도 된다. 코일 스프링(23)에 사용되는 선재는, 금속 또는 수지를 포함하는 재료를 들 수 있다. 이 재료는, 도전성을 갖는 것이어도 되고, 절연성의 것이어도 되고, 도전성의 재료에 절연 처리를 실시한 것이어도 된다.

제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)는 코일 스프링(23)의 신축 작용에 의해 축선 방향으로 이동 가능하다. 프로브(2)는 프로브 홀더(3)에 보유 지지되고, 외부로부터의 하중(중력을 제외함)이 가해지지 않는 상태에 있어서(도 2 참조), 제2 플런저(22)의 기단부(22d)의 일부가 제1 플런저(21)의 기단부(21d)와 접촉하고 있다. 구체적으로는, 기단부(22d)는, 도 4에 도시한 바와 같이 축 N10이 축 N2에 대하여 경사(교차)져 있기 때문에, 기단부(21d)에 압접한 상태(기단부(21d)에 대하여 축 N0과 대략 직교하는 방향의 하중을 가한 상태)가 된다.

프로브 홀더(3)는 수지, 머시너블 세라믹 등의 절연성 재료를 사용하여 형성되고, 홀더 구멍(33 및 34)의 형성 위치는, 반도체 집적 회로(100)의 배선 패턴에 따라 정해진다.

도 5는 본 실시 형태 1에 관한 반도체 패키지의 검사 시에 있어서의 프로브 유닛의 주요부의 구성을 도시하는 부분 단면도이며, 콘택트 프로브가 회로 기판 및 반도체 패키지와 접속한 상태를 도시하는 도면이다. 홀더 부재(4)에 회로 기판(200)이 설치되면(도 1 참조), 도 5에 도시한 바와 같이 선단부(21a)가 회로 기판(200)의 전극(201)과 접촉한다. 해당 접촉에 의해, 회로 기판(200)으로부터 선단부(21a)에 접촉 하중이 가해지면, 코일 스프링(23)이 길이 방향을 따라 압축된 상태로 된다. 코일 스프링(23)의 압축 시, 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)가 서로 근접하는 방향으로 이동함으로써, 기단부(22d)는 기단부(21d)의 접촉면에 반경 방향으로의 하중을 가한 상태에서 압접하면서(예를 들어, 도 2의 화살표 방향), 해당 접촉면 상을 슬라이딩한다.

반도체 집적 회로(100)의 검사 시에는 선단부(22a)가 접속용 전극(101)과 접촉하여, 반도체 집적 회로(100)로부터의 접촉 하중에 의해 코일 스프링(23)이 길이 방향(축 N0)을 따라 더 압축된 상태로 된다. 코일 스프링(23)이 압축되면, 기단부(22d)는 기단부(21d)의 접촉면에 압접되면서, 해당 접촉면 상을 더 슬라이딩한다.

상술한 실시 형태 1에 의하면, 제2 플런저(22)에 있어서, 탄성을 갖고, 연신 방향의 축 N10이 축 N2에 대하여 경사져 교차하는 기단부(22d)가, 축 N1을 따라 연신되는 기단부(21d)에 대하여 슬라이딩하도록 했으므로, 프로브를 개재하여 검사용 신호를 도통시킬 때, 기단부(21d)와 기단부(22d)의 접촉압을 높이면서, 또한 접촉 상태가 안정되고, 간이한 구성으로 플런저 사이의 접촉 저항을 안정되게 저하시켜, 프로브(전체)의 저항값을 저감시킬 수 있다.

상술한 실시 형태 1에 의하면, 코일 스프링(23)에 전류를 흘리지 않고, 기단부(21d) 및 기단부(22d)를 개재하여 제1 플런저(21)와 제2 플런저(22) 사이의 전기적 도통을 확보하도록 했으므로, 대전류를 흐르게 할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 1에서는, 적어도 기단부(22d)가 탄성을 갖고 있는 것으로서 설명했지만, 제2 플런저(22)가 일체적(동일한 재료)으로 형성되는 것이어도 되고, 기단부(22d)만 탄성을 갖는 재료를 사용하여 형성되는 것이어도 된다. 또한, 기단부(22d)가 갖는 탄성이란, 대소에 규정은 없으며 금속의 스프링 백 정도의 매우 약한 것이어도 되고, 접촉면끼리 조금이라도 압력이 인가된 상태에서 접촉될 정도이면 된다.

또한, 상술한 실시 형태 1에서는, 접속용 전극이 평판 형상을 이루는 것으로서 설명했지만, QFP(Quad Flat Package) 등에 사용되는 평판 형상을 이루는 리드이어도 된다.

(실시 형태 1의 변형예)

도 6은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다. 상술한 실시 형태 1에서는, 기단부(21d, 22d)가 평판 형상을 이루는 것으로서 설명했지만, 본 변형예에서는, 제1 및 제2 플런저의 기단부가, 서로의 접촉면에 따른 형상을 이루고 있다.

도 6에 도시하는 프로브(2a)는, 도전성 재료를 사용하여 형성되고, 회로 기판(200)의 전극에 접촉하는 제1 플런저(210)와, 도전성 재료를 사용하여 형성되고, 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극에 접촉하는 제2 플런저(220)와, 제1 플런저(210)와 제2 플런저(220) 사이에 설치되고 제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)를 신축 가능하게 연결하는 코일 스프링(23)을 구비한다. 프로브(2a)를 구성하는 제1 플런저(210), 제2 플런저(220) 및 코일 스프링(23)은 동일한 축선을 갖고 있다.

도 7은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이며, 제1 플런저(210)의 구성을 도시하는 도면이다. 본 변형예에 관한 제1 플런저(210)는, 상술한 제1 플런저(21)의 기단부(21d) 대신에 원기둥 형상으로 연장되는 기단부(21e)를 갖는다.

도 8은 본 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이며, 제2 플런저(220)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 9는 본 실시 형태 1의 변형예에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이며, 제2 플런저(220)의 기단부(22e)측으로부터 축 N2 방향에서 본 도면이다. 제2 플런저(220)는, 상술한 선단부(22a), 플랜지부(22b) 및 보스부(22c)와, 보스부(22c)의 플랜지부(22b)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되는 기단부(22e)(제2 기단부)를 갖는다. 제2 플런저(220)에서는, 적어도 기단부(22e)가 탄성을 갖고 있다. 기단부(22e)는, 본 발명의 설편부로서 기능한다.

제2 플런저(220)는 기단부(22e)의 연신 방향의 축 N11(중심축)이, 적어도 선단부(22a)의 중심축과 평행한 축 N2에 대하여 경사져 교차한다. 여기서, 축 N11은, 예를 들어 기단부(22e)의 무게 중심을 통과하면서, 또한 연신 방향과 평행한 직선이다.

여기서, 기단부(22e)는, 기단부(21e)의 외주가 이루는 R 형상과 대략 동등한 R 형상을 이루는 내주면을 갖는다. 구체적으로는, 기단부(22e)는, 평판을 축 N11과 직교하는 방향으로 만곡된 형상을 이루고, 해당 만곡 형태의 R 형상(곡률)이, 기단부(21e)의 외주 측면의 R 형상(곡률)과 동등하게 되어 있다.

제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)는 코일 스프링(23)의 신축 작용에 의해 축선 방향으로 이동 가능하다. 실시 형태 1과 마찬가지로, 기단부(22e)는, 축 N11이 축 N2에 대하여 경사(교차)져 있기 때문에, 기단부(21e)에 압접한 상태(기단부(21e)에 대하여 축 N0과 대략 직교하는 방향의 하중을 가한 상태)가 된다. 외부로부터의 하중에 의해 코일 스프링(23)이 압축되면, 기단부(22e)는, 기단부(21e)의 접촉면에 탄성을 갖고 접촉하면서, 해당 접촉면 상을 슬라이딩한다.

또한, 상술한 변형예에서는, 기단부(22e)의 내주면에 있어서의 R 형상(곡률)이, 기단부(21e)의 외주 측면의 R 형상(곡률)과 동등하게 되어 있는 것으로서 설명했지만, 기단부(21e)와 기단부(22e)가 비접촉의 상태에 있어서, 기단부(22e)의 내주면에 있어서의 적어도 선단측의 곡률 반경이, 기단부(21e)의 외주가 이루는 직경보다도 작아도 된다. 기단부(22e)의 내주면에 있어서의 곡률 반경이, 기단부(21e)의 외주가 이루는 직경보다도 작으면, 기단부(21e)와 기단부(22e)가 접촉했을 때에, 기단부(22e)가 기단부(21e)의 외주에 대하여 교합하여 접촉하기 때문에, 기단부(21e)와 기단부(22e)의 압접 상태를 한층 확실한 것으로 할 수 있다.

(실시 형태 2)

도 10은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다. 상술한 실시 형태 1에서는, 한쪽의 기단부가 다른 쪽의 기단부에 압접하는 것으로서 설명했지만, 본 실시 형태 2에 관한 프로브(5)는, 한쪽의 기단부가 다른 쪽의 기단부의 일부를 둘러싼다.

본 실시 형태 2에 관한 프로브(5)는, 도전성 재료를 사용하여 형성되고, 반도체 집적 회로(100)(도 1 참조)의 검사를 행할 때에, 검사 회로를 구비한 회로 기판(200)의 전극에 접촉하는 제1 플런저(51)와, 도전성 재료를 사용하여 형성되고, 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극에 접촉하는 제2 플런저(52)와, 제1 플런저(51)와 제2 플런저(52) 사이에 설치되고 제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)를 신축 가능하게 연결하는 코일 스프링(53)을 구비한다. 프로브(5)를 구성하는 제1 플런저(51), 제2 플런저(52) 및 코일 스프링(53)은 동일한 축선을 갖고 있다. 코일 스프링(53)은, 본 발명의 탄성 부재 및 하중 부가 수단의 기능을 가지고 있다.

제1 플런저(51)는 상술한 제1 플런저(210)과 동등한 형상을 이루고, 선단부(21a), 플랜지부(21b), 보스부(21c) 및 기단부(21e)와 동일 형상의 선단부(51a), 플랜지부(51b), 보스부(51c) 및 기단부(51d)를 갖는다. 코일 스프링(53)에 대해서도, 상술한 코일 스프링(23)과 동등한 형상을 이룬다.

제2 플런저(52)는 끝이 가는 선단 형상을 이루는 선단부(52a)와, 선단부(52a)의 기단부측으로부터 연장되고, 선단부(52a)의 직경에 비하여 큰 직경을 갖는 플랜지부(52b)와, 플랜지부(52b)의 선단부(52a)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되고, 기단부(51d)를 둘러싸는 복수의 설편부(제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522))를 포함하는 설편부군(52c)을 동축(축 N0) 상에 갖는다. 제2 플런저(52)에서는, 적어도 설편부군(52c)이 탄성을 갖고 있다.

도 11은 본 실시 형태 2에 관한 콘택트 프로브의 주요부의 구성을 도시하는 모식도이며, 제2 플런저(52)의 설편부군(52c)의 선단측으로부터 축 N0 방향에서 본 도면이다. 제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522)는, 해당 2개의 설편부의 외측 에지가 이루는 직경 중 최대의 직경이, 플랜지부(52b)의 직경에 비하여 작다. 또한, 2개의 설편부의 내측 에지가 이루는 직경은, 프로브 조립 후에 설편부가 제1 기단부에 약간의 탄성을 갖고 접촉하는 직경이면, 기단부(51d)의 외주의 직경과 동등해도 되고, 또한 작아도, 커도 된다. 본 실시 형태 2에서는, 설편부를 2개 갖는 것으로서 설명하지만, 3개 이상의 설편부를 갖는 것이어도 된다.

제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522)는, 각각 단차 형상을 이루고, 축 N0을 회전축으로 하는 회전 대칭성을 갖는 것이, 제2 플런저(52)의 제1 플런저(51)에 대한 경사를 억제하는 점에서 바람직하다. 구체적으로는, 제1 설편부(521)는 플랜지부(52b)의 선단부(52a)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되는 제1 보스부(521a)와, 제1 보스부(521a)로부터 당해 제1 보스부(521a)의 내측 에지를 따라 연장됨과 함께, 축 N0과 직교하는 방향의 두께가 제1 보스부(521a)의 두께보다 작은 제1 연장부(521b)를 갖는다. 제2 설편부(522)는, 제1 설편부(521)와 마찬가지로, 제2 보스부(522a)와 제2 연장부(522b)를 갖는다. 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)는, 내주면에서 기단부(51d)의 일부(선단측)를 둘러싼다. 제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522)의 내주면이 이루는 형상은, 기단부(51d)의 외주면을 따른 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다. 제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522)의 내주면이 이루는 형상이 기단부(51d)의 외주면을 따른 형상을 이룸으로써, 접촉 저항을 저감시킬 수 있다. 제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522)는, 예를 들어 기단부(51d)에 따른 직경을 갖는 드릴로 구멍 가공한 후, 회전 커터 등에 의해 홈 가공을 실시하여 2개의 설편부로 분할함으로써 형성된다.

코일 스프링(53)은, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)가 이루는 외측 에지에 압입함과 함께, 보스부(51c)에 압입함으로써, 제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)를 연결한다.

이때, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)는, 코일 스프링(53)의 압입에 의해 체결되고, 외측 에지가 이루는 직경이 축소된다. 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)가 이루는 외측 에지의 직경이 축소되면, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)도 내주측으로 이동한다. 이에 의해, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)의 내주면이 이루는 직경이 축소된다. 이로 인해, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)는, 각각이 기단부(51d)의 외주면에 압접한 상태로 된다. 설편부군(52c)에서는, 슬릿을 형성함으로써 제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522)가 성형되어 있다. 이 슬릿은, 설편부군(52c)의 플랜지부(52b)측과 상이한 측의 단부로부터, 적어도 코일 스프링(53)에 의한 체결 위치(코일 스프링(53)에 의해 하중이 가해지는 위치)까지 연장되어 있다.

제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)는 코일 스프링(53)의 신축 작용에 의해 축선 방향으로 이동 가능하다. 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)가 코일 스프링(53)의 체결력에 의해 기단부(51d)에 압접한 상태(기단부(51d)에 대하여 축 N0과 대략 직교하는 방향의 하중을 가한 상태)로 되어 있어, 외부로부터의 하중에 의해 코일 스프링(53)이 압축되면, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)는 기단부(51d)의 접촉면에 압접하면서, 해당 접촉면 상을 슬라이딩한다.

제2 플런저(52)는, 예를 들어 제1 플런저(51)와 같은 선단부, 플랜지부, 보스부 및 기단부를 형성한 후, 드릴이나 커터를 사용하여 보스부 및 연장부를 절삭함으로써 제작할 수 있다. 상술한 방법에 의해 제2 플런저(52)를 일체적으로 제작하는 경우는, 탄성 및 도전성을 갖는 재료를 사용하여 형성한다.

도 12는 본 실시 형태 2에 관한 콘택트 프로브와, 종래의 구조인 비교 구조의 저항값에 대한 시험 개수의 분포를 나타내는 분포도이다. 도 12에 도시하는 분포도는, 종축을 개수(시험 개수), 횡축을 저항값으로 하고, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)가 코일 스프링(53)의 압입에 의해 체결된 프로브(5)(본원 구조)와, 코일 스프링(53)에 의한 체결이 없는 비교용 프로브(비교 구조) 각각의 분포를 나타내고 있다. 시험은, 각 구조의 프로브를 32개씩 준비하고, 각각의 프로브에 대하여 3회 측정을 행했다. 시험에 있어서, 제1 플런저와 제2 플런저의 스트로크량은 500㎛로 했다.

도 12에 도시한 바와 같이, 본원 구조는, 비교 구조에 비하여 저항값이 낮고, 저항값의 변동도 작다. 본원 구조의 저항값의 평균은 1회째가 33.6mΩ, 2회째가 34.7mΩ, 3회째가 35.0mΩ이었던 것에 반하여, 비교 구조의 저항값의 평균은 1회째가 111.5mΩ, 2회째가 108.0mΩ, 3회째가 115.0mΩ이었다. 따라서, 본원 구조와 같은 코일 스프링(53)에 의해 체결하여 압접시키는 구조로 함으로써, 프로브 사이에서 변동이 적은 저저항의 프로브를 얻을 수 있다.

상술한 실시 형태 2에 의하면, 제2 플런저(52)에 있어서, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)가, 코일 스프링(53)의 체결력에 의해 기단부(51d)에 대하여 압접하면서 슬라이딩하도록 했으므로, 설편부군(52c)(제1 설편부(521b) 및 제2 설편부(522b))과 기단부(51d)의 접촉압을 높이면서, 또한 접촉 상태가 안정되고, 간이한 구성으로 플런저 사이의 접촉 저항을 안정되게 저하시켜, 프로브(전체)의 저항값을 저감시킬 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 2에 의하면, 실시 형태 1에 비하여, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)와 기단부(51d)의 접촉 면적이 커지기 때문에, 흐르게 하는 전류를 한층 크게 할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 2에 있어서, 설편부의 축선 방향의 길이가, 제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)가 서로의 축선 방향에 대하여 상대적으로 슬라이딩 이동 가능한 길이보다도 긴 것이 바람직하다. 설편부의 축선 방향의 길이가 길수록, 제1 플런저(51)에 대한 체결력이 모멘트력의 관계로부터 작아져, 슬라이딩 마찰력은 작아진다. 이로 인해, 슬라이딩 마찰 저항이 커지는 일이 없어, 적당한 마찰력을 발생시킬 수 있다. 또한, 설편부의 체결부(제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a))측의 단부의 굽힘 응력은, 설편부가 길수록 작아지기 때문에, 설편부의 두께를 얇게 할 수 있어, 제2 플런저(52)의 직경 축소화에 대응이 용이해진다.

또한, 상술한 실시 형태 2에서는, 설편부군(52c)이 2개의 설편부(제1 설편부(521) 및 제2 설편부(522))를 포함하는 것으로서 설명했지만, 3개 이상의 설편부이상의 설편부를 갖는 것이어도 된다. 예를 들어, 설편부군이 3개의 설편부를 갖는 경우, 각 설편부의 내주면이 이루는 형상을, 기단부(51d)의 외주면을 따른 형상으로 함으로써, 설편부를 2개 갖는 경우에 비하여 안정된 슬라이딩을 얻을 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 2에 있어서, 제1 플런저(51)는 보스부(51c)가 코일 스프링(53)에 압입하여 연결함으로써 코일 스프링(53)에 지지되는 것이어도 되고, 보스부(51c)의 직경을 코일 스프링(53)의 내경보다도 작게 하고, 코일 스프링(53)이 플랜지부(51b)에 맞닿아 지지하는 것이어도 된다.

(실시 형태 2의 변형예 1)

도 13은 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 1에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다. 상술한 실시 형태 2에서는, 코일 스프링(53)의 선재의 권회에 의한 코일 직경이 일정한 것으로서 설명했지만, 본 변형예 1은, 코일 직경이 변화한다. 코일 중앙부의 직경에 비하여 양단부의 직경이 작게 되어 있고, 상술한 실시 형태 2에 비하여 압입 정도가 강하다.

본 변형예 1에 관한 프로브(5a)는, 상술한 제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)와, 코일 스프링(53a)을 갖는다. 코일 스프링(53a)은 일단부의 코일 직경이, 설편부군(52c)의 압입 부분(제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(524a))이 이루는 외측 에지의 직경 이하이고, 타단부의 코일 직경이, 기단부(51d)의 직경 이하이다.

(실시 형태 2의 변형예 2)

도 14는 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 2에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다. 도 15는 본 실시 형태 2의 변형예 2에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 15는 도 14의 축 N0을 통과하는 평면을 절단면으로 하는 단면도이다. 본 변형예 2에서는, 제2 플런저에 있어서, 복수의 설편부에 의해 형성되는 공간(슬릿)에 따른 절결 홈을 선단부 및 플랜지부에 형성한다.

본 변형예 2에 관한 프로브(5b)는, 상술한 제1 플런저(51) 및 코일 스프링(53)과, 제2 플런저(54)를 갖는다. 제2 플런저(54)는, 끝이 가는 선단 형상을 이루는 선단부(54a)와, 선단부(54a)의 기단부측으로부터 연장되고, 선단부(54a)의 직경에 비하여 큰 직경을 갖는 플랜지부(54b)와, 플랜지부(54b)의 선단부(54a)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되는 복수의 설편부를 포함하는 설편부군(54c)을 동축(축 N0) 상에 갖는다.

복수의 설편부는, 플랜지부(54b)로부터 축 N0 방향으로 연장됨과 함께, 선단으로 감에 따라 대향하는 설편부와의 사이의 거리가 작아지도록 연장된다. 바꾸어 말하면, 복수의 설편부의 외측 에지(외주)가 이루는 대략 원의 직경은, 연신 방향의 선단을 향하여 직경 축소되어 있다. 또한, 복수의 설편부에 의해 기단부(51d)에 압접 가능하면, 직경 축소되지 않는 것이어도 된다.

선단부(54a) 및 플랜지부(54b)에는 복수의 설편부가 형성하는 내부 공간에 따라 형성된 중공부 S1가 형성되어 있다. 또한, 제2 플런저(54)에 있어서, 복수의 설편부가 형성하는 내부 공간 및 중공부 S1과 외부를 연통하는 슬릿이, 설편부군(54c)의 플랜지부(52b)측과 상이한 측의 단부로부터 제2 플런저(54)의 축선 방향으로 연장되고, 설편부군(54c)에서는, 이 슬릿에 의해 복수의 설편부가 성형되어 있다. 이 슬릿은, 설편부군(54c)의 플랜지부(54b)측과 상이한 측의 단부로부터, 적어도 코일 스프링(53)에 의한 체결 위치(코일 스프링(53)에 의해 하중이 가해지는 위치)를 초과하여, 즉 선단부(54a) 및 플랜지부(54b)까지 연장되어 있다. 중공부 S1을 형성하고, 선단부(54a) 및 플랜지부(54b)의 강성을 저하시킴으로써, 코일 스프링(53)의 압입으로 체결했을 때의 설편부군(54c)의 휨량을 크게 하여, 기단부(51d)에 가하는 하중(압접에 의한 하중)을 크게 할 수 있다. 중공부 S1에 대해서도, 상술한 바와 같은 드릴이나 커터(날 공구)를 사용함으로써 형성할 수 있다.

(실시 형태 2의 변형예 3)

도 16은 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 3에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 단면도이다. 상술한 실시 형태 2에서는, 기단부(51d)가 원기둥 형상을 이루는 것으로서 설명했지만, 본 변형예 3에서는, 기단부가, 원기둥을 2분할하여 2방향으로 나뉜 V자 형상을 이룬다.

본 변형예 2에 관한 프로브(5c)는, 상술한 코일 스프링(53)과, 제1 플런저(55)와, 제2 플런저(56)를 갖는다. 제1 플런저(55)는 끝이 가는 선단 형상을 이루는 선단부(55a)와, 선단부(55a)의 기단측으로부터 연장되고, 선단부(55a)의 직경에 비하여 큰 직경을 갖는 플랜지부(55b)와, 플랜지부(55b)의 선단부(55a)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되고, 플랜지부(55b)의 직경에 비하여 작은 직경을 갖는 보스부(55c)와, 보스부(55c)의 플랜지부(55b)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 서로 이격하는 방향으로 연장되는 2개의 지부(지부(551, 552))를 갖는 기단부(55d)를 갖는다.

제2 플런저(56)는, 끝이 가는 선단 형상을 이루는 선단부(56a)와, 선단부(56a)의 기단부측으로부터 연장되고, 선단부(56a)의 직경에 비하여 큰 직경을 갖는 플랜지부(56b)와, 플랜지부(56b)의 선단부(56a)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되고, 플랜지부(56b)의 직경에 비하여 작은 직경을 갖는 보스부(56c)와, 보스부(56c)의 플랜지부(56b)로 이어지는 측과 상이한 측의 단부로부터 연장되는 통 형상의 기단부(56d)를 동축 상에 갖는다.

기단부(55d)에 있어서, 지부(551, 552) 사이의 거리 중 최대의 거리(선단측의 거리)는, 기단부(56d)의 내부 공간의 직경(연신 방향과 직교하는 방향의 직경)보다 크다. 이에 의해, 지부(551, 552)가 기단부(56d)에 수용되었을 때에, 지부(551, 552)의 외주면과, 기단부(56d)의 내주면의 압접 상태를 확보할 수 있다.

지부(551, 552)는, 예를 들어 원기둥 형상으로 형성한 기단부에 대하여, 날 공구 등으로 중심축 방향을 따라 2개로 분할한 후, 소정 각도로 연장되도록 절곡함으로써 형성할 수 있다.

본 변형예 3에서는, 코일 스프링(53)에 의해 기단부(56d)가 체결되어 지부(551, 552)와의 압접 하중을 더욱 크게 하도록 해도 된다. 또한, 본 변형예 3에서는, 지부는 2개 설치되는 것으로서 설명했지만, 3개 이상의 지부를 설치한 것이어도 된다.

또한, 상술한 변형예 3에 있어서, 제1 플런저(55)는 보스부(55c)가 코일 스프링(53)에 압입하여 연결함으로써 코일 스프링(53)에 지지되는 것이어도 되고, 보스부(55c)의 직경을 코일 스프링(53)의 내경보다도 작게 하고, 코일 스프링(53)이 플랜지부(55b)에 맞닿아 지지하는 것이어도 된다. 또한, 제2 플런저(56)도 마찬가지로, 보스부(56c)가 코일 스프링(53)에 압입하는 것이어도 되고, 코일 스프링(53)에 의해 플랜지부(56b)가 지지되는 것이어도 된다.

(실시 형태 3)

도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 콘택트 프로브의 구성을 도시하는 부분 단면도이다. 상술한 실시 형태 2에서는, 코일 스프링(53)의 압입에 의해 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)를 체결하는 것으로서 설명했지만, 본 실시 형태 3에 관한 프로브(5d)는, 코일 스프링(53b)과는 별도로 설치되는 체결 부재(57)에 의해 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)를 체결한다. 본 실시 형태 3에서는, 코일 스프링(53b) 및 체결 부재(57)에 의해 지지 수단을 구성한다.

본 실시 형태 3에 관한 프로브(5d)는, 상술한 제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)와, 코일 스프링(53b)과, 체결 부재(57)를 갖는다. 코일 스프링(53b)은 권회의 축방향의 길이가, 상술한 코일 스프링(53)의 권회의 축방향의 길이보다도 짧다. 코일 스프링(53b)의 스프링 상수는, 코일 스프링(53)과 동일해도 되고, 상이한 것이어도 된다.

체결 부재(57)는, 선재를 밀착 감기로 권회하여 이루어지는 코일 스프링으로 이루어진다. 체결 부재(57)의 선재가 이루는 내경은, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)의 외주가 이루는 직경보다도 작다. 또한, 체결 부재(57)는, 선재를 소정 피치로 권회하여 이루어지는 것이어도 된다.

체결 부재(57)는 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)에 압입된다. 이때, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)는, 압입에 의해 체결되고, 서로 근접하는 방향이며, 기단부(51d)의 외주와 접촉하는 방향으로 탄성 변형되어 직경 축소된다. 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)가 직경 축소되면, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)도 축 N0측으로 이동한다. 이에 의해, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)의 내주면이 이루는 직경이 축소된다. 이로 인해, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)는, 각각이 기단부(51d)의 외주면에 압접한 상태로 된다.

상술한 실시 형태 3에 의하면, 제2 플런저(52)에 있어서, 제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b)가, 체결 부재(57)의 체결력에 의해 기단부(51d)에 대하여 압접하면서 슬라이딩하도록 했으므로, 설편부군(52c)(제1 연장부(521b) 및 제2 연장부(522b))과 기단부(51d)의 접촉압을 높이면서, 또한 접촉 상태가 안정되고, 간이한 구성으로 접촉 저항을 안정화시킬 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 3에 의하면, 코일 스프링(53b)과는 별도로 체결 부재(57)를 설치하고, 해당 체결 부재(57)에 의해 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)를 체결하고, 코일 스프링(53b)에는 체결의 기능을 갖지 않도록 했으므로, 제1 플런저(51) 및 제2 플런저(52)의 신축과, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)의 체결을 각각 독립적으로 설계할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 3에서는, 체결 부재(57)가 코일 스프링인 것으로서 설명했지만, C링이어도 되고, O링이어도 되고, 통 형상의 부재이어도 된다. 체결 부재는, 내주가 이루는 직경이, 제1 보스부(521a) 및 제2 보스부(522a)의 외주가 이루는 직경보다도 작고, 탄성 변형 가능하면 적용 가능하다. 또한, 코일 스프링의 직경은 체결 부재보다도 큰 직경으로 해도 된다.

(실시 형태 4)

도 18은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 접속 단자의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 19는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 접속 단자의 구성을 도시하는 분해 사시도이다. 상술한 실시 형태 1 내지 3에서는, 대략 원기둥 형상을 이루는 콘택트 프로브를 예로 접속 단자의 구성을 설명했지만, 본 실시 형태 4에 관한 접속 단자(6)는 판 형상의 부재를 사용하여 이루어진다.

접속 단자(6)는, 한쪽의 단부가 접속 대상물과 접촉하여 전기적으로 접속 가능한 대략 평판 형상의 제1 접촉 부재(61)와, 한쪽의 단부가 접속 대상물과 접촉하여 전기적으로 접속 가능함과 함께, 제1 접촉 부재(61)와 접촉 가능한 대략 평판 형상의 제2 접촉 부재(62)와, 제1 접촉 부재(61) 및 제2 접촉 부재(62)를 길이 방향을 따라 신축 가능하게 지지 가능한 코일 스프링(63)을 갖는다. 또한, 이하에서는, 평판의 면 중 점유 면적이 크고, 서로 대향하는 2개의 면을 주면, 주면과 대략 직교하는 면을 측면으로 하고, 주면과 직교하는 방향을 판 두께 방향, 판 두께 방향 및 길이 방향과 직교하는 방향을 폭 방향으로 한다.

제1 접촉 부재(61)는 도전성을 갖는 재료를 사용하여 형성된다. 제1 접촉 부재(61)는 끝이 가는 선단 형상을 이루는 복수의 볼록부를 갖는 선단부(61a)와, 선단부(61a)의 기단부측으로부터 연장되고, 선단부(61a)의 폭에 비하여 큰 폭을 갖는 플랜지부(61b)와, 플랜지부(61b)의 선단부(61a)로 이어지는 측과 상이한 단부로부터 대략 각기둥 형상으로 연장되는 연신부(61c)와, 연신부(61c)의 플랜지부(61b)의 연결측과 상이한 단부로부터 연장되고, 연신부(61c)의 폭에 비하여 큰 폭을 갖는 기단부(61d)를 동축 상에 갖는다.

제2 접촉 부재(62)는 도전성을 갖는 재료를 사용하여 형성된다. 제2 접촉 부재(62)는 끝이 가는 선단 형상을 이루고, 판 두께 방향의 평면에서 보아 대략 U자 형상을 이루는 선단부(62a)와, 선단부(62a)의 기단부로부터 각각 폭 방향으로 연장되는 2개의 플랜지(제1 플랜지(621) 및 제2 플랜지(622))를 갖는 플랜지부(62b)와, 선단부(62a)의 기단부로부터 각각 연장되는 2개의 설편부(제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624))를 갖는 설편부군(62c)을 동축 상에 갖는다. 제2 접촉 부재(62)는, 상술한 구성에 의해 평면에서 보아 중공 공간(64)이 형성된 대략 U자 형상을 이룬다.

제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)는 길이 방향을 따라 서로 평행하게 연장되는 대략 기둥 형상을 이룬다. 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624) 사이의 거리는, 외부로부터의 하중(중력을 제외함)이 가해지지 않는 상태에서 기단부(61d)의 폭과 동등 정도이다. 또한, 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)에는, 선단부(62a)측의 단부와 상이한 측의 단부에 설치되고, 대향하는 설편부를 향하여 돌출된 돌출부(623a, 624a)가 각각 형성되어 있다.

제1 접촉 부재(61) 및 제2 접촉 부재(62)는, 귀금속 또는 귀금속 합금을 포함하고, 절삭 가공에 의해 형성된다. 여기에서 말하는 귀금속이란, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등이다. 또한, 귀금속 합금은, 상술한 귀금속 중 어느 하나를 포함하는 합금이다. 또한, 구리, 구리 합금 또는 철로 형성한 제1 접촉 부재(61) 및 제2 접촉 부재(62)에 대하여 상술한 귀금속을 피복해도 된다.

코일 스프링(63)은, 선재를 나선 형상으로 권회하여 이루어진다. 코일 스프링(63)의 내주를 이루는 직경은, 설편부군(62c)의 외접원의 직경보다 작다. 또한, 여기에서 말하는 외접원이란, 폭 방향과 평행한 평면을 절단면으로 하는 설편부군(62c)의 단면에 있어서, 해당 단면과 외접하는 원이다. 코일 스프링(63)은, 도 19에 도시한 바와 같이, 일단부가 플랜지부(61b)에 맞닿아 제1 접촉 부재(61)를 지지함과 함께, 타단부에 설편부군(62c)이 압입되어 플랜지부(62b)에 맞닿음으로써 제2 접촉 부재(62)를 지지한다. 이에 의해, 제1 접촉 부재(61)와 제2 접촉 부재(62)를 걸림 결합한 상태에서 코일 스프링(63)에 의해 연신부(61c), 기단부(61d) 및 설편부군(62c)이 포위된다.

또한, 코일 스프링(63)은, 적어도 표면이 절연성을 갖는다. 절연성의 확보는, 코일 스프링(63)의 표면을 에나멜 등의 절연성의 수지로 피복하는 것 또는 절연성을 갖는 수지나 세라믹스, 혹은 제1 및 제2 접촉 부재보다 고저항의 선재를 사용하여 코일 형상을 형성함으로써 실현된다.

제1 접촉 부재(61)와 제2 접촉 부재(62)는 연신부(61c) 및 기단부(61d)가, 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)가 이루는 공간(중공 공간(64))에 삽입됨으로써 연결한다. 이때, 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)와, 기단부(61d)가, 미끄럼 접촉한 상태로 되어 있다. 또한, 기단부(61d)와 돌출부(623a, 624a)가 걸림으로써, 제1 접촉 부재(61)와 제2 접촉 부재(62)의 빠짐 방지 기능을 갖는다.

코일 스프링(63)에는 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)가 압입된다. 이때, 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)는 압입에 의해 체결되고, 서로 근접하는 방향으로 탄성 변형된다. 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)가 근접함으로써, 각각이 연신부(61c)의 외주면에 압접한 상태로 된다.

상술한 실시 형태 4에 의하면, 제2 접촉 부재(62)에 있어서, 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)가, 코일 스프링(63)의 체결력에 의해 기단부(61d)에 대하여 압접하면서 슬라이딩하도록 했으므로, 설편부군(62c)(제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624))과 기단부(61d)의 접촉압을 높이면서, 또한 접촉 상태가 안정되고, 간이한 구성으로 접촉 저항을 안정화시킬 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 4에 있어서, 기단부(61d)와 돌출부(623a, 624a)로 빠짐 방지하는 구성과 같이 되어 있지만, 양쪽 접속 부재를 코일 스프링에 압입하는 경우, 이들(기단부와 돌출부)은 없어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태 4에 있어서, 실시 형태 3의 체결 부재를 설치하고, 해당 체결 부재(57)에 의해 제1 설편부(623) 및 제2 설편부(624)를 체결하는 것이어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태 4에 있어서, 제1 접촉 부재(61)의 선단부(61a) 및 플랜지부(61b)를, 설편부군(62c)에 대하여 90° 회전시킨 것이어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태 1 내지 3에 있어서, 각 플랜지부의 각 선단부측의 단부 및 홀더 구멍의 대경부와 소경부의 각 경계벽면이 테이퍼 형상을 이루는 것이어도 된다. 이에 의해, 프로브를 홀더에 설치한 경우의 프로브의 축선 방향과 수직인 방향의 위치 결정을 한층 더 확실하게 행할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 1, 2 및 변형예에 있어서, 플랜지부나 보스부 등이 설치되어 있는 것으로서 설명했지만, 코일 스프링이 압입되어, 홀더로부터의 빠짐 방지 기능을 갖는 것이면, 플랜지부 또는 보스부를 갖지 않는 구성이어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태 1 내지 4 및 변형예에 있어서, 코일 스프링은 선재를 사용하여 형성되는 것으로서 설명했지만, 해당 선재는, 선재의 길이 방향과 직교하는 방향의 단면이 원 형상이나 타원 형상을 이루는 것이어도 되고, 직사각 형상을 이루는 것이어도 된다. 선재가 직사각형을 이루는 경우, 제1 플런저(제1 접촉 부재) 및 제2 플런저(제2 접촉 부재)의 신축 및 체결에 가해지는 하중을 증대시킬 수 있다.

상술한 실시 형태 1 내지 4 및 변형예는, 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은, 각 실시 형태나 변형예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소를 적절히 조합함으로써, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태 1 내지 3에 기재된 플런저와, 실시 형태 4의 접촉 부재를 조합하는 것도 가능하다. 본 발명은, 사양 등에 따라 다양한 변형되는 것이 가능하고, 또한 본 발명의 범위 내에 있어서, 다른 다양한 실시 형태가 가능한 것은, 상기 기재로부터 자명하다.

<산업상 이용가능성>

이상과 같이, 본 발명에 관한 콘택트 프로브는, 간이한 구성으로 접촉 저항을 안정화시키는 데 유용하다.

1: 프로브 유닛
2, 2a, 5, 5a, 5b, 5c, 5d: 콘택트 프로브(프로브)
3: 프로브 홀더
4: 홀더 부재
6: 접속 단자
21, 51, 55, 210: 제1 플런저
21a, 22a, 51a, 52a, 54a, 55a, 56a: 선단부
21b, 22b, 51b, 52b, 54b, 55b, 56b: 플랜지부
21c, 22c, 51c, 55c, 56c: 보스부
21d, 22d, 21e, 22e, 51d, 55d, 56d: 기단부
22, 52, 54, 56, 220: 제2 플런저
23, 53, 53a, 53b, 63: 코일 스프링
31: 제1 부재
32: 제2 부재
33, 34: 홀더 구멍
52c, 54c, 62c: 설편부군
57: 체결 부재
61: 제1 접촉 부재
62: 제2 접촉 부재
100: 반도체 집적 회로
101: 접속용 전극
200: 회로 기판
201: 전극
521, 632: 제1 설편부
521a: 제1 보스부
521b: 제1 연장부
522, 624: 제2 설편부
522a: 제2 보스부
522b: 제2 연장부
551, 552: 지부

Claims (16)

1. 길이 방향을 따라 신축 가능한 바늘 형상을 이루는 도전성의 접속 단자이며,
   접촉 대상의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 상기 제1 선단부로부터 연장되는 제1 기단부를 갖는 제1 플런저와,
   접촉 대상의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 상기 제2 선단부로부터 연장되는 제2 기단부이며, 당해 제2 기단부의 중심축을 통과하는 직선이, 상기 제2 선단부의 중심축을 통과하는 직선과 교차하고, 탄성을 갖고, 상기 제1 기단부와 접촉하는 제2 기단부를 갖는 제2 플런저와,
   선재를 권회하여 이루어지고, 상기 제1 기단부와 상기 제2 기단부가 내부에 삽입 관통되어, 상기 제1 및 제2 선단부의 중심축이 대략 평행해지도록 해당 제1 및 제2 선단부를 연결하고, 상기 길이 방향을 따라 신축 가능한 코일 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 접속 단자.
2. 2개의 접촉 대상 중 한쪽의 접촉 대상에 접촉하는 제1 접촉 부재와,
   2개의 접촉 대상 중 다른 쪽의 접촉 대상에 접촉하는 제2 접촉 부재와,
   상기 제1 및 제2 접촉 부재의 일부를 내부에 삽입 관통하고, 상기 제1 및 제2 접촉 부재를 축선 방향으로 가압 가능한 코일 스프링을 갖는 접속 단자이며,
   상기 제1 접촉 부재는, 제1 선단부와, 제1 기단부를 구비하고,
   상기 제2 접촉 부재는, 제2 선단부와, 내주에서 상기 제1 기단부의 외주와 접촉하는 설편부를 구비한 것을 특징으로 하는 접속 단자.
3. 제2항에 있어서, 상기 설편부의 적어도 선단측의 곡률 반경은, 제1 기단부와 상기 설편부가 비접촉의 상태에 있어서, 상기 제1 기단부의 직경보다도 작은 것을 특징으로 하는 접속 단자.
4. 제3항에 있어서, 상기 설편부는, 상기 제1 기단부와 탄성을 갖고 접촉하는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
5. 제2항에 있어서, 상기 설편부의 상기 제1 기단부와 접촉하는 면은, 상기 제1 기단부의 외주면을 따른 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
6. 길이 방향을 따라 신축 가능한 도전성의 접속 단자이며,
   접촉 대상의 전극 중 한쪽의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 제1 기단부를 갖는 제1 접촉 부재와,
   접촉 대상의 전극 중 다른 쪽의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 상기 제1 기단부와 접촉 가능한 복수의 설편부를 갖는 제2 접촉 부재와,
   상기 제1 및 제2 접촉 부재를 상기 길이 방향을 따라 신축 가능하게 하는 탄성 부재와,
   상기 복수의 설편부에 대하여 상기 제1 기단부의 외주와 접촉하는 방향의 하중을 가하는 하중 부가 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 접속 단자.
7. 제6항에 있어서, 상기 탄성 부재 및 상기 하중 부가 수단은, 선재를 권회하여 이루어지는 하나의 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
8. 제6항에 있어서, 상기 하중 부가 수단은,
   상기 복수의 설편부에 대하여 상기 제1 기단부의 외주와 접촉하는 방향의 하중을 가하는 코일 스프링, C링, O링 및 통 형상 부재 중 어느 것인 체결 부재인 것을 특징으로 하는 접속 단자.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설편부는, 상기 설편부의 단부로부터 상기 제2 선단부를 향하여 상기 제2 접촉 부재의 축선 방향으로 연장되는 슬릿에 의해 분할되어 있고,
   상기 슬릿은, 적어도 설편부의 상기 하중이 가해지고 있는 위치까지 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설편부는, 상기 설편부의 선단으로부터 상기 제2 접속 부재의 축선 방향으로 연장되는 슬릿에 의해 분할되고,
    상기 슬릿은, 적어도 설편부의 상기 하중이 가해지고 있는 위치를 넘어서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
11. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설편부의 축선 방향의 길이는, 제1 및 제2 접촉 부재가 서로의 축선 방향에 대하여 상대적으로 슬라이딩 이동 가능한 길이보다도 긴 것을 특징으로 하는 접속 단자.
12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 선단부에는, 상기 복수의 설편부가 이루는 중공 공간으로부터 연장되는 중공 공간이 형성되고,
    상기 제2 접촉 부재는, 평면에서 보아 대략 U자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접촉 부재 중 적어도 한쪽이 판 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
14. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 코일 스프링은, 선재의 길이 방향과 직교하는 방향의 단면이 직사각 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
15. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 코일 스프링은, 절연 재료, 혹은 도전 재료에 절연 처리를 실시한 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 단자.
16. 길이 방향을 따라 신축 가능한 도전성의 접속 단자이며,
    접촉 대상의 전극과 접촉하는 제1 선단부와, 상기 제1 선단부로부터 서로 이격되는 방향으로 연장되는 복수의 지부를 갖는 제1 기단부를 갖는 제1 접촉 부재와,
    접촉 대상의 전극과 접촉하는 제2 선단부와, 통 형상을 이루고, 상기 복수의 지부와 접촉 가능한 제2 기단부를 갖는 제2 접촉 부재와,
    상기 제1 및 제2 접촉 부재를 상기 길이 방향을 따라 신축 가능하게 지지 가능한 코일 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 접속 단자.

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