WO2000073805A1 - Contact conducteur - Google Patents

Description

明 細 書 導電性接触子 技術分野

本発明は、 針状体の突出端を被接触体に接触させることにより取り出した電気信 号を外部回路に伝送するための信号伝送線を有する導電性接触子に関する。 背景の技術

従来、 プリント配線板の導体パターンや電子素子などの電気的検査を行うための コンタク トプローブに用いられる導電性接触子には、 導電性針状体と、 その針状体 を軸線方向に出没自在に支持するホルダとを有し、 針状体の突出端をホルダの前端 (—方の軸線方向端） から突出させる向きにコイルばねにて弾発付勢しておき、 針 状体の突出端を検査対象の被接触体に弾発的に接触させるようにしたものがある。 そのような導電性針状体を用いて電気検査を行う対象として、 近年、 半導体チッ プ搭載用基板や T A Bにあっては、 処理速度の高速化やチップの小型化■薄型化に 伴って、 ファインピッチ化が進んでいる。 それらに対して電気検査を行う場合には、 ファインピッチにて配置された被接触体としての各電極 （ランド ' T A Bのリード） にそれぞれ対応して配設した各導電性接触子を接触させる必要がある。

上記したようなファインピッチ化された被接触体に対応するためには、 各導電性 接触子同士のピッチも狭くなリ、 例えば 0 . 2〜0 . 1 5 m mピッチのものが要求 されてきた。 また、 導電性接触子から外部回路に電気信号を伝送するためには信号 伝送線としてのリード線を設ける必要があるが、 上記したような 0 . 2 m m以下の ピッチでの配設状態にあっては、 リード線を各導電性接触子毎に隣り合うものとの 間で干渉することなく設けることが困難である。

導電性接触子における従来のリード線取付構造としては、 例えば第 7図に示され るものがある。 図に示されるように、 導電性針状体 2 1の拡径胴部 2 1 aと、 針部 2 1 bを突出方向（図の下方）に弾発付勢する圧縮コイルばね 2 2とを、 中間層部材 2 3に設けた貫通孔 2 3 a内に同軸的に受容している。 そして、 中間層部材 2 3を 挟持するように上下の各層部材 2 4 ■ 2 5を積層し、 下層部材 2 5には針状体 2 1 の針部 2 1 bのみを揷通し得る小径孔 2 5 aを設けて胴部 2 1 aを衝当させて針状 体 2 1を抜け止めすると共に、 上層部材 2 4には、 貫通孔 2 3 a内で針状体 2 1に パイプ状コネクタ 2 6を介して接続されたリ一ド線 2 7のみを揷通し得る小径孔 2 4 aを設けてコイルばね 2 2を抜け止めしている。

また、 第 8図に示されるように、 コイルばね 2 2の両コイル端部にそれぞれ針状 体 2 1 ■ 2 8を結合して、 各針状体 2 1 ■ 2 8の針部 2 1 b ■ 2 8 bを互いに相反 する向きに突出させるように各胴部 2 1 a ■ 2 8 aを弾発付勢し、 被接触体に接触 させる一方の針状体 2 1とは相反する側である他方の針状体 2 8の針部 2 8 bを、 上層部材 2 4の小径孔 2 4 aを介して上方に突出させ、 上層部材 2 4の上面にさら に積層した配線プレート 2 9に埋め込まれたパイプ状コネクタ 2 6に差し込むよう に弾発的に接触させるようにしたものがある。

しかしながら上記各コネクタにあっては、 第 9図に示されるように、 リード線 2 7に被覆線を用いた場合に、 その芯線 2 7 aを差し込み可能な孔 2 6 aを有するパ イブ状に形成されている。 パイプ状コネクタ 2 6を用いるのは、 リード線 2 7との 接続作業を容易にするためであるが、 上記した 0 . 1 5 m m以下のピッチに対応さ せるべくパイプ状コネクタ 2 6の外径を 0 . 1 1 m m以下にすると、 その肉厚が 0 . 0 4 m m必要になり、 そのパイプ孔の内径は 0 . 0 7 mm程度になる。 したがって、 その孔 2 6 aに差し込む芯線 2 7 aの径は 0 . 0 7 m m程度になる。

しかしながら、 リード線 2 7に適しかつ入手し易い導線にあっては、 上記したよ うな 0 . 0 7 m m程度の径のものにおける抵抗は長さ 3 0 O m mで 2 Ω以上になる ため、 電気検査プローブ用配線材としては不向きである。 一方、 特殊な低抵抗線材 を使用すると部品コストが高騰化するという問題がある。 発明の開示

このような課題を解決して、 リード線の径を極端に細径化することなく、 フアイ ンピッチ化に対応可能な導電性接触子を実現するために、 本発明に於いては、 導電 性針状体と、 前記針状体を軸線方向に出没自在に支持するホルダと、 前記針状体の 突出端を被接触体に接触させることにより取リ出した電気信号を外部回路に伝送す るための信号伝送線とを有する導電性接触子であって、 前記信号伝送線が単線から なリ、 前記信号伝送線の一端部が前記ホルダ内に受容されかつ当該一端部の一部が 扁平状に形成されていると共に、 前記ホルダの端部が、 前記信号伝送線を通すが前 記扁平状に形成された部分を抜け止めする大きさに開口しているものとした。

これによれば、 単線からなる信号伝送線の一端部に扁平状形成部を形成するのみ で信号伝送線をホルダ端部に抜け止めすることができ、 パイプ状コネクタを用いる 必要が無く、 ファインピツチ化に対応するべく細径化したパイプ状コネクタの孔内 に揷入させるベく信号伝送線を必要以上に細くしなくて良いため、 信号伝送線の細 径化による導線抵抗の増大を防止することができると共に、 ファインピッチ化が可 能になる。

特に、前記ホルダの端部が、前記扁平状に形成された部分を受容する大径孔部と、 前記信号伝送線を通すが前記扁平状に形成された部分を抜け止めする大きさの小径 孔部とを連続して有する貫通孔を設けられた部材により形成されていると良く、 こ れによれば、 孔明け加工した部材により扁平状形成部を受容しかつ抜け止めするこ とから、 抜け止め用ホルダ端部の加工や組付けを容易に行うことができる。

または、 前記ホルダの端部が、 前記扁平状に形成された部分を受容する大径貫通 孔を設けられた第 1積層体と、 前記信号伝送線を通すが前記扁平状に形成された部 分を抜け止めする大きさの小径貫通孔を設けられた第 2積層体とを積層して形成さ れていると良く、 これによれば、 扁平状形成部を受容する孔と抜け止めする孔とを それぞれ別体の各積層体に形成することから、各孔加工を容易に行うことができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明が適用されたプローブュニッ卜における導電性接触子を示す要 部破断側断面図であり、 第 2図は、 リード線の端部形状を示す要部拡大斜視図であ リ、 第 3図は、 配線プレートの第 2の例を示す要部側断面図であり、 第 4図は、 片 側可動針状体を用いた第 1図に対応する要部破断側断面図であり、 第 5図は、 パイ プ体を用いた導電性接触子を示す要部破断側断面図であり、 第 6図は、 別のパイプ 体を用いた導電性接触子を示す要部破断側断面図であり、 第 7図は、 従来の導電性 接触子における一例を示す要部破断側断面図であり、 第 8図は、 従来の導電性接触 子における他の例を示す要部破断側断面図であり、 第 9図は、 従来の導電性接触子 に用いられたリ一ド線接続用コネクタを示す要部拡大斜視図である。 発明を実施するための最良の形態

以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細 に説明する。

第 1図は、 本発明が適用されたプローブュニッ卜における導電性接触子 1を示す 要部破断側断面図である。 なお、 本発明が適用されるプローブユニットは、 複数の 導電性接触子 1が所定のピッチにて縦横に並列に配設されているものに好適である。 第 1図に示されるように、 下層部材 2と中間層部材 3と上層部材 4とがこの順に 積層され、 中間層部材 3にはその厚さ方向に貫通孔 3 aが設けられている。 その貫 通孔 3 a内には、 導電性圧縮コイルばね 5と、 その両コイル端部に結合された一対 の導電性針状体 6 ■ 7とが同軸的かつ軸線方向に往復動自在に受容されている。 導電性針状体 6 ■ 7は、 貫通孔 3 a内にガイドされつつ移動可能な程度の径に形 成された拡径胴部 6 a ■ 7 aと、 圧縮コイルばね 5のコイル端部を巻き付け可能な 径にて胴部 6 a · 7 aに突設された結合ボス部 6 b ■ 7 bと、 結合ポス部 6 b ■ 7 bとは相反する側に突出するように拡径胴部 6 a ■ 7 aに突設された針部 6 c - 7 cとからなる。 下層部材 2には、 一方の導電性針状体 6の検査針としての針部 6 c よリは拡径され胴部 6 aよりは縮径された針揷通孔 2 aが設けられておリ、 針挿通 孔 2 aを介して針部 6 cが下層部材 2から外方に突出している。

また、 上層部材 4にも、 他方の導電性針状体 7の針部 7 cを挿通し得るが胴部 7 aを抜け止めする大きさの針揷通孔 4 aが設けられており、 その針揷通孔 4 a内に 針部 7 cが突入している。 これら 3つの部材 2 - 3 ■ 4に各孔 2 a ■ 3 a ■ 4 aを 設けてホルダの主部が構成されている。

その上層部材 4の上面にはホルダの端部としての配線プレート 8が積層されてお り、 ホルダを形成している。 その配線プレー卜 8には、 上記針揷通孔 4 aに対向す る部分に大径孔部としての保持孔 8 aが所定の深さにて設けられている。 保持孔 8 a内には、 信号伝送線としてエナメル線などの単線からなるリード線 9の端部に形 成された略円形扁平部 9 aが受容されている。 この扁平部 9 aは、 第 2図に示され るように、 リード線 9の端部を軸線に直交する向きにプレス加工により塑性変形さ せて加工したものであって良く、 それにより、 図に示されるようにリード線 9の外 径 （エナメル線の外径） dよりも拡径 （d +ひ） された略円形形状に形成されてい る。

なお、 リード線 9は、 配線プレート 8に上記保持孔 8 aに連続しかつ貫通するよ うに設けられた小径孔部としてのリード線揷通孔 8 bを介して外方に延出されて、 測定器などであって良い外部回路 1 0に接続されている。 そのリード線揷通孔 8 b は、 上記扁平部 9 aを抜け止めする大きさであってリード線 9を揷通可能な程度の 径にて開口するように形成されている。 したがって、 上記保持孔 8 a内に受容され た扁平部 9 aが、 保持孔 8 aとリード線揷通孔 8 bとの段部によリ、 リード線 9の 延出方向に対して抜け止めされる。

そして、 保持孔 8 a内に扁平部 9 aを受容された状態のリード線 9の軸線方向端 面 9 bが、 保持孔 8 a内から針揷通孔 4 a内に向けて臨むように位置するようにな リ、 その端面 9 bに針状体 7の針部 7 cが弾発的に当接する。 このようにして構成された複数の導電性接触子を縦横に並列に所定ピッチにて配 設してなるプローブュニッ トを用い、 そのプローブュニッ トを検査対象としての例 えば半導体チップ搭載用基板 1 1に近接させることにより、 検査針としての下側針 状体 6の針部 6 cの突出端が、 被接触体としての電極 1 1 aに弾発的に当接する。 その針状体 6にて取り出した電気信号は、 導電性コイルばね 5を介して、 上側針状 体 7から信号伝送線の一端部としてのリード線 9の端面 9 bに達し、 リード線 9を 介して外部回路 1 0に伝送される。

このようにしてなる導電性針状体にあっては、 従来例で示したようなパイプ状コ ネクタを用いた場合にその細径のパイプ内に挿入させる細径のリード線を用いる必 要がないため、 リード線 9を必要以上に細いものにしなくて良い。 したがって、 導 線抵抗が 2 Ω以上になるような直径 0 . 0 7 m m以下の導線を用いずに、 直径 0 . 0 8 m m以上の導線を使用することができる。 例えば直径 0 . 0 8〜0 . 0 9 m m の導線の場合には、 扁平部 9 aの幅 （d +ひ） は 0 . 1 0〜0 . 1 1 m m程度にな リ、 ファインピッチ化によりピッチが 0 . 1 5 m m程度になっても、 隣り合う導電 性接触子間で干渉することなく保持孔 8 aを形成することができる。

なお、 扁平部 9 aと保持孔 8 aとの関係は、 扁平部 9 aが変位しない程度のしま リぱめが望ましいが、 接着剤で固定しても良い。 また、 加工誤差により保持 ¾ 8 a 内で扁平部 9 aが多少動いても、 針状体 7が弾発付勢されていることから、 接触状 態は確保されるため、 何ら問題が生じることがない。

また、 上記図示例では 1枚の配線プレート 8に保持孔 8 aとリ一ド線揷通孔 8 b とを段付き孔形状にて形成したが、 第 3図に示されるように、 上層部材 4に第 1積 層体及び第 2積層体としての 2枚のプレート 1 2 ■ 1 3を積層するようにし、 下側 プレート 1 2に上記保持孔 8 aに対応する大径貫通孔 1 2 aを形成し、 上側プレー ト 1 3に上記リ一ド線挿通孔 8 bに対応する小径貫通孔としてのリード線揷通孔 1 3 aを形成しても良い。 この場合の効果は、 上記と同様であると共に、 各プレート に対する孔明け加工が 1回で済むため、 加工が容易である。 また、 上記図示例では、 圧縮コイルばね 5の両コイル端部にそれぞれ針状体 6 - 7を設けた両端可動型針状体による導電性接触子の構造にしたが、 片側可動型針状 体による導電性接触子の構造であっても良く、 その一例を第 4図に示す。 なお、 前 記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。 第 4図のものにあっては、 圧縮コイルばね 5の一方のコイル端部のみに上記針状 体 6が結合されており、 他方のコイル端部 5 aが直接リード線 9の端面 9 bに当接 している。 この場合であっても、 本発明に基づくリード線の端部形状を適用するこ とができ、 その効果は上記図示例と同一である。 なお、 リード線 9の端面 9 aに当 接させるコイル端部の形状にあっても、 上記図示例のストレ一ト形状に限るもので はなく、 当接端を先鋭にした円錐巻き形状にしても良く、 その円錐状の頂部をリ一 ド線 9の端面 9 aに当接させるようにしても良い。

また、 本発明はホルダをパイプ体によリ形成した導電性接触子にも適用可能であ リ、 その一例を第 5図■第 6図に示す。 なお、 前記図示例と同様の部分については 同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

第 5図のものでは、 中間層部材 3内にパイプ体 1 4を埋め込み、 そのパイプ体 1 4内に圧縮コイルばね 5及び両導電性針状体 6 ■ 7を受容し、 両導電性針状体 6 - 7を抜け止めするべくパイプ体 1 4の軸線方向両端部を半径方向内向きに曲折して 内向フランジ部を形成している。 このようにして構成した導電性接触子にあっては、 前記と同様の効果を奏し得ると共に、 圧縮コイルばね 5及び両導電性針状体 6 ■ 7 の中間層部材 3への組み付け前の取り扱い性を向上することができる。

第 6図のものでは、 パイプ体 1 5内にさらにリード線 9の扁平部 9 aも受容する ようにしたものである。 なお、 リード線側針状体 7の位置決め及び抜け止めのため に、 パイプ体 1 5の中間部の該当部分を半径方向内向きに絞り加工した内向凸部 1 5 aを設け、 パイプ体 1 5の扁平部 9 a受容側端部を半径方向内向きに曲折して内 向フランジ部 1 5 bを形成して、 扁平部 9 aを抜け止めしている。 この場合にあつ ては、 第 5図のものと同様の効果を奏し得ると共に、 単独で使用可能である。 なお、 複数配設する場合には、 パイプ体 1 5を非導電性材により形成すれば、 隣り合うも の同士を密接させて配設することができ、 狭ピッチ化に対応し得る。 産業上の利用可能性

このように本発明によれば、 単線からなる信号伝送線の一端部に扁平状形成部を 形成するという簡単な加工により信号伝送線の抜け止めを行い得ると共に、 パイプ 状コネクタを用いる必要がないことから信号伝送線を必要以上に細くしなくて良い ため、 導線抵抗の増大を防止しかつファインピッチ化が可能になる。 特に、 大小径 の ¾明け加工を行った部材により扁平状形成部を受容しかつ抜け止めすることによ リ、 ホルダ端部の加工や組付けを容易に行うことができ、 または、 各孔毎に積層体 を別々にして抜け止め用ホルダ端部を形成することにより、 各孔加工を容易に行う ことができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 導電性針状体と、 前記針状体を軸線方向に出没自在に支持するホルダと、 前記 針状体の突出端を被接触体に接触させることにより取リ出した電気信号を外部回路 に伝送するための信号伝送線とを有する導電性接触子であつて、 前記信号伝送線が 単線からなリ、 前記信号伝送線の一端部が前記ホルダ内に受容されかつ当該一端部 の一部が扁平状に形成されていると共に、 前記ホルダの端部が、 前記信号伝送線を 通すが前記扁平状に形成された部分を抜け止めする大きさに開口していることを特 徴とする導電性接触子。

2 . 前記ホルダの端部が、 前記扁平状に形成された部分を受容する大径孔部と、 前 記信号伝送線を通すが前記扁平状に形成された部分を抜け止めする大きさの小径孔 部とを連続して有する貫通 ¾を設けられた部材によリ形成されていることを特徴と する請求の範囲第 1項記載の導電性接触子。

3 . 前記ホルダの端部が、 前記扁平状に形成された部分を受容する大径貫通孔を設 けられた第 1積層体と、 前記信号伝送線を通すが前記扁平状に形成された部分を抜 け止めする大きさの小径貫通孔を設けられた第 2積層体とを積層して形成されてい ることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の導電性接触子。