WO2005076018A1

WO2005076018A1 - 針状部材、導電性接触子および導電性接触子ユニット

Info

Publication number: WO2005076018A1
Application number: PCT/JP2005/001712
Authority: WO
Inventors: Toshio Kazama; Kohei Hironaka
Original assignee: Nhk Spring Co., Ltd.
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2005-08-18
Also published as: JP4695337B2; JP2005221309A; TW200532207A; CN1922494A; US20070128906A1; EP1717591A1; US7815438B2; KR20060127960A; CN100492020C; KR100880910B1; TWI365288B; EP1717591A4; EP1717591B1

Abstract

　第１針状部材（１３）は、金属材料等の導電性材料によって形成され、上下方向が長手となる柱状部（１３ａ）と、柱状部（１３ａ）に対して半導体集積回路（１）（被接触体）側に形成された接触部（１３ｂ）とが一体的に形成された構造を有する。柱状部（１３ａ）には、第１針状部材（１３）の長手方向に関して貫通孔（１３ｄ）が形成されており、貫通孔（１３ｄ）が接触部（１３ｂ）側にも開口端を備えた構造を有することによって、針状部材（１３）を作製する際に、原料となる棒状体に対して接触部（１３ｂ）を形成する際の加工方向および貫通孔（１３ｄ）を形成する際のドリル挿入方向とを同一の方向とすることが可能であり、容易に針状部材を作製することが可能である。

Description

明細書

針状部材、導電性接触子および導電性接触子ユニット

技術分野

[0001] 本発明は、被接触体と、該被接触体に供給する電気信号を生成する回路を備えた回路基板とを電気的に接続する技術に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、半導体集積回路の電気特性検査に関する技術分野にお！、て、半導体集積回路の外部接続用電極に対応して複数の導電性接触子を配設した導電性接触子ユニットに関する技術が知られている。力かる導電性接触子ユニットは、複数の導電性接触子と、導電接触子を収容する開口部が形成された導電性接触子ホルダと、導電性接触子と電気的に接続された検査回路とを備えた構成を有する。半導体集積回路に備わる複数の外部接続用電極間に存在する凹凸等を吸収しつつ外部接続用電極と検査回路とを電気的に接続するため、導電性接触子は、伸縮可能な構成を有する必要がある。

[0003] 図 8は、導電性接触子ユニットを構成する従来の導電性接触子の構成を示す模式図である。図 8に示すように、従来の導電性接触子は、導電性部材によって形成されたプランジャー 101およびバレル 102と、プランジャー 101とバレル 102との間に配置されたパネ 103とによって構成される。プランジャー 101は、半導体集積回路に備わる外部接続用電極と検査回路との一方に対して電気的に接続する接触部 105と、接触部 105下部に設けられた柱状部 106と、柱状部 106の下部に設けられた支持部 1 07とが一体的に形成された構造を有する。また、バレル 102は、外部接続用電極と検査回路との他方に対して電気的に接続する接触部 108と、接触部 108の上部に設けられた柱状部 109とが一体的に形成されると共に、プランジャー 101に備わる支持部 107を収容するための空洞部 110が形成された構造を有する。

[0004] 図 8に示す導電性接触子は、支持部 107の外径と、空洞部 110の内径とがほぼ等しい値となるよう形成され、プランジャー 101は、支持部 107が空洞部 110の内壁にガイドされつつバレル 102に対して上下方向に移動可能な構成を有する。また、図 8 に示す導電性接触子は、プランジャー 101とバレル 102との間にパネ 103を配置した構成を有する。このため、プランジャー 101およびバレル 102は、パネ 103によって弾発的に付勢されることとなり、半導体集積回路に備わる外部接続用電極および検查回路に対して弾発的に接触した状態を維持し、半導体集積回路と検査回路との間を電気的に接続している (例えば、特許文献 1参照。 ) o

[0005] 特許文献 1：特開 2000— 241447号公報 (第 2図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、図 8に示す従来構造の導電性接触子は、特にバレル 102の製造が容易ではなぐ製造コストの低減が困難であるという問題を有する。以下、かかる問題点について詳細な説明を行う。

[0007] ノレル 102は、プランジャー 101と組み合わせた際に、空洞部 110の開口端がプランジャー 101側の端部に形成されると共に、接触部 108はプランジャー 101と反対側の端部に形成された構造を備えることが必須となる。すなわち、空洞部 110は、ブランジャー 101に備わる支持部 107を収容することによってプランジャー 101の動作をガイドするものであることから、空洞部 110は、支持部 107を収容可能なように形成することが必須であり、空洞部 110の開口端をプランジャー 101側に設ける必要がある。一方で、接触部 108は、半導体集積回路または検査回路に接触するために設けられたものであることから、接触部 108は導電性接触子全体における端部に形成される必要があり、プランジャー 101と反対側、すなわち空洞部 110の開口端と反対側に接触部 108を設けることが必須となる。

[0008] これに対して、旋盤等の加工装置は、金属部材に対して一方向からのみ加工可能な構成を有するのが一般的である。従って、バレル 102を作製する際には、まず、例えば金属材料によって形成された棒状の被加工部材に対して、接触部 108の形成予定部分が加工部材と対向する状態で固定した上で接触部 108を形成する。そして、接触部 108の形成が完了した後、棒状体の固定状態を一旦解除して、開口端形成予定部分 (すなわち、接触部 108の形成予定部分と反対側）が加工部材と対向する状態で上記の被加工部材を再び固定して、空洞部 110を形成することとなる。このように、一般的な加工装置によってバレル 102を作製する場合には、作製途中で被カロェ部材の方向を変えて固定し直すことが必須となり、作製工程が煩雑なものとなる。

[0009] また、方向を変えるために被加工部材の固定状態を一旦解除する必要があることから、作製されるバレル 102の軸ずれの発生が問題となる。すなわち、図 8にも示したようにバレル 102は、理論上は長手方向を軸として、力かる軸に対して回転対称な形状を有しており、力かる形状を前提としてプランジャー 101、パネ 103および導電性接触子を収容するホルダ等が設計されている。このため、仮に空洞部 110および接触部 108の中心軸が設計上のものからずれた状態で作製された場合には、導電性接触子全体としての伸張'収縮動作に支障を生じる他、検査回路等との間で十分な電気的接触を実現できない等の問題が生じることとなる。従って、一般的な加工装置を用いてバレル 102を作製する場合には、被加工部材を固定し直す際に精密な軸あわせが必要となり、この点力もも作製工程が煩雑なものとならざるを得な、。

[0010] なお、上記の問題点は、棒状の被加工部材に対して一方向のみならず、双方向から加工動作を行うことが可能な加工装置を用いることで解決可能ではある。しかしながら、このような加工装置は一般に市販されておらず、バレル 102を作製するために特殊な加工装置を用意する必要があり、製造コストの観点からは好ましくない。

[0011] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バレル等の針状部材に関して作製が容易な構造を実現し、かかる針状部材を組み込んだ導電性接触子および導電性接触子ユニットを実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 1にカゝかる針状部材は、被接触体と、該被接触体に供給する電気信号を生成し伝達する回路または該回路を備えた回路基板とを電気的に接続する導電性接触子を形成する針状部材であって、使用時に前記被接触体と接触する部分が所定形状に加工された接触部と、前記接触部と一体的に形成され、前記接触部力離隔するに従って同一の内径または単調減少する内径を有する貫通孔が形成された柱状部と、を備えたことを特徴とする。

[0013] この請求項 1の発明によれば、針状部材に形成される穴構造を貫通孔とすることによって、針状部材を作製する際に接触部を加工する方向と、貫通孔を形成する方向とを一致させることが可能となり、作製が容易な針状部材を実現することが可能である

[0014] また、請求項 2にかかる針状部材は、上記の発明にお、て、前記接触部は、使用時に前記被接触体に備わる接続用電極の周縁部と接触するよう前記柱状部の長手方向周縁部近傍に形成されることを特徴とする。

[0015] また、請求項 3にかかる導電性接触子は、被接触体と、該被接触体に供給する電気信号を生成し伝達する回路または該回路を備えた回路基板とを電気的に接続する導電性接触子であって、使用時に前記被接触体と前記回路または前記回路基板との一方と接触し、前記被接触体と接触する部分が所定形状に加工された接触部と、前記接触部と一体的に形成され、前記接触部から離隔するに従って同一の内径または単調減少する内径を有する貫通孔が形成された柱状部とを有する第 1針状部材と、前記第 1針状部材と電気的に接続した状態で配置され、前記第 1針状部材に対して相対的に長手方向に摺動する第 2針状部材と、前記第 1針状部材および前記第 2針状部材と結合し、前記第 1針状部材と前記第 2針状部材との間の距離に応じた弾性力を印加するパネ部材とを備えたことを特徴とする。

[0016] また、請求項 4に力かる導電性接触子は、上記の発明において、前記第 2針状部材は、前記第 1針状部材に形成された貫通孔の内周面と接触した状態を維持しつつ長手方向に摺動可能な支持部と、前記支持部と一体的に形成され、使用時に前記被接触体と前記回路または前記回路基板との他方と電気的に接触する接触部とを備えたことを特徴とする。

[0017] また、請求項 5にかかる導電性接触子ユニットは、被接触体に対して供給される電気信号を生成し伝達する回路または該回路を備えた回路基板と、使用時に前記被接触体と前記回路または前記回路を備えた回路基板との一方と接触し、前記被接触体と接触する部分が所定形状に加工された接触部および該接触部と一体的に形成され、前記接触部から離隔するに従って同一または単調減少する内径を有する貫通孔が形成された柱状部とを有する針状部材と、該針状部材に対して前記被接触体と垂直な方向に付勢するパネ部材とを有する導電性接触子と、前記導電性接触子を収容するホルダ孔が形成された導電性接触子ホルダとを備えたことを特徴とする。発明の効果

[0018] 本発明にカゝかる針状部材、導電性接触子および導電性接触子ユニットは、針状部材に形成される穴構造を貫通孔とすることによって、針状部材を作製する際に接触部を加工する方向と、貫通孔を形成する方向とを一致させることが可能となり、作製が容易な針状部材を実現することが可能であるという効果を奏する。また、接触部の加工方向および貫通孔の形成方向とがー致することから、作製工程を通じて固定状態を維持したまま接触部の加工および貫通孔を形成することが可能であり、軸ずれの発生を防止した、高品位の針状部材を作製することが可能であると、う効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]図 1は、実施の形態にカゝかる導電性接触子ユニットの全体構成を示す断面図である。

[図 2]図 2は、実施の形態にカゝかる導電性接触子ユニットを構成する導電性接触子の構成を示す模式図である。

[図 3-1]図 3 - 1は、導電性接触子を構成する第 1針状部材の製造工程を示す模式図である。

[図 3-2]図 3 - 2は、導電性接触子を構成する第 1針状部材の製造工程を示す模式図である。

[図 3-3]図 3— 3は、導電性接触子を構成する第 1針状部材の製造工程を示す模式図である。

[図 3-4]図 3— 4は、導電性接触子を構成する第 1針状部材の製造工程を示す模式図である。

[図 3-5]図 3 - 5は、導電性接触子を構成する第 1針状部材の製造工程を示す模式図である。

[図 4]図 4は、変形例 1にかかる導電性接触子ユニットを構成する導電性接触子の構成を示す断面図である。

[図 5-1]図 5— 1は、変形例 1における導電性接触子を構成する針状部材の製造工程を示す模式図である。 [図 5-2]図 5— 2は、変形例 1における導電性接触子を構成する針状部材の製造工程を示す模式図である。

[図 6-1]図 6— 1は、変形例 1において、導電性接触子が伸張した状態を示す模式図である。

[図 6-2]図 6— 2は、変形例 1において、導電性接触子が収縮した状態を示す模式図である。

[図 7]図 7は、変形例 2にかかる導電性接触子ユニットを構成する導電性接触子の構成を示す断面図である。

[図 8]図 8は、従来の導電性接触子の構成を示す模式図である。

符号の説明

1 半導体集積回路

2 回路基板

3 ホルダ孔

4 導電性接触子ホルダ

5 導電性接触子

7 接続用電極

8 接続用電極

9 第 1基板

10 第 2基板

11 ホルダ基板

12 パネ部材

13 針状部材

13a 柱状部

13b 接触部

13c 先鋭部

13d フランジ咅

13e 用突起部

13f ボス部 g 貫通孑し針状部材a 支持部b ボス部c 用突起部d フランジ部e 接触部棒状体把持部材研削部材穴部ドリル研削部材針状部材a 貫通孔b 穴部c 穴部

棒状体把持部材小口径用ドリル穴部大口径用ドリル穴部針状部材a 接触部1 プランジャー2 バレル3 パネ 106 柱状部

107 支持部

108 接触部

109 柱状部

109 空洞部

110 空洞部

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下に、本発明にカゝかる針状部材、導電性接触子および導電性接触子ユニットを実施するための最良の形態 (以下、「実施の形態」と称する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面は模式的なものであり、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ことに留意すべきであり、図面の相互間にお、ても互、の寸法の関係や比率が異なる部分が含まれて!/ヽることはもちろんである。

[0022] 図 1は、本実施の形態にカゝかる導電性接触子ユニットの全体構成を示す断面図である。本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットは、半導体集積回路 1に供給する信号の生成等を行う回路を備えた回路基板 2と、回路基板 2上に配置され、ホルダ孔 3が形成された導電性接触子ホルダ 4と、ホルダ孔 3に収容された導電性接触子 5 とを備える。

[0023] 回路基板 2は、特許請求の範囲における回路または回路基板の一例として機能するものであり、検査対象である半導体集積回路 1の電気的特性を検査するための検查回路を備える。具体的には、回路基板 2に形成された回路は、検査するための電気信号の生成および伝達を行う機能を有する。また、回路基板 2は、内蔵する検査回路を導電性接触子 5に対して電気的に接続するための接続用電極 8を導電性接触子ホルダ 4との接触面上に配置した構成を有する。

[0024] 導電性接触子ホルダ 4は、導電性接触子 5を収容するためのものである。具体的には、導電性接触子ホルダ 4は、絶縁性材料によって形成された第 1基板 9および第 2 基板 10を貼り合わせた構成を有すると共に、第 1基板 9および第 2基板 10を貫通するようホルダ孔 3が形成された構造を有する。

[0025] ホルダ孔 3は、検査対象たる半導体集積回路 1上に設けられた複数の接続用電極 8の配列パターンに対応して、それぞれ円柱状かつホルダ基板 11を貫通するよう形成されており、収容する導電性接触子 5の位置決め手段およびガイド手段としての機能を果たしている。ホルダ孔 3は、それぞれ第 1基板 9および第 2基板 10に対してエツチング、打抜き成形を行うことや、レーザ、電子ビーム、イオンビーム、ワイヤ放電、ドリル加工等を用いた加工を行うことによって形成される。

[0026] また、ホルダ孔 3は、導電性接触子 5の抜け止めのためにそれぞれ導電性接触子ホルダ 4の上下の外表面近傍において内径が狭まるよう形成されている。後述するように、導電性接触子 5は抜け止めのための突起部を有していることから、導電性接触子 5の伸張時に上下の表面近傍において、力かる突起部とホルダ孔 3とを当接させるよう内径を狭める構成としている。なお、上下両方の外表面近傍で内径を狭める構成を採用していることから、本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットの作製時に導電性接触子 5をホルダ孔 3に収容可能にするため、導電性接触子ホルダ 4は、第 1基板 9と第 2基板 10とを貼り合わせて形成した構造を有する。

[0027] 次に、導電性接触子 5について説明する。導電性接触子 5は、半導体集積回路 1 に備わる接続用電極 8と、回路基板 2に備わる接続用電極 7とを電気的に接続するためのものであり、複数の接続用電極 8間に生じる凹凸を吸収しつつ電気的接続を実現するために半導体集積回路 1の表面と垂直な方向に伸縮可能な構造を有する。

[0028] 図 2は、導電性接触子 5の具体的な構造を示す断面図である。図 2に示すように、導電性接触子 5は、コイルパネ等によって形成されたパネ部材 12と、パネ部材 12の両端部に配置され、それぞれを互！、に相反する向きに先端を向けて形成された第 1 針状部材 13および第 2針状部材 14とによって構成される。より具体的には、第 1針状部材 13は、パネ部材 12に対して半導体集積回路 1側（図 2において上側）に配置され、第 2針状部材 14は、パネ部材 12に対して回路基板 2側（図 2において下側）に配置されている。

[0029] 第 1針状部材 13は、金属材料等の導電性材料によって形成され、上下方向が長手となる柱状部 13aと、柱状部 13aに対して半導体集積回路 1側に形成された接触部 1 3bとが一体的に形成された構造を有する。以下、第 1針状部材 13の各構成要素について説明する。

[0030] 接触部 13bは、使用時に半導体集積回路 1に備わる接続用電極 8に対して接触することによって、第 1針状部材 13と接続用電極 8との間の電気的導通を確保するためのものである。具体的には、接触部 13bは、接続用電極 8の複数箇所と接触するよう、周縁部近傍に複数の先鋭部 13cを備えた構成を有する。

[0031] まず、接触部 13bは、先鋭部 13cによって接続用電極 8と接触する構成を有することによって、表面が酸ィ匕等していた場合であっても電気的導通を確保することを可能としている。すなわち、ハンダボール等によって形成される接続用電極 8は、表面に酸化被膜等が形成されている場合が多い。従って、接触部 13bと接続用電極 8との間で良好な導通状態を実現するためには、接続用電極 8表面における接触部 13bとの接触箇所に微小な穴を形成し、酸化被膜等の内側に形成される導電部分と接触部 13bとを直接接触させる必要が生じる。以上に鑑みて、接触部 13bは先鋭部 13c を備え、先鋭部 13cを接続用電極 8の表面に押圧した際に接続用電極 8に微小な穴を形成し、接続用電極 8の内部の導電部分と導通する構成を採用している。

[0032] また、接触部 13bは、先鋭部 13cを複数備えることによって接触部 13bと接続用電極 8との間の電気的な接触抵抗を低減することを可能としている。すなわち、接触部 1 3bは、上記のように先鋭部 13cによって形成される微小な穴を介して接続用電極 8との導通を確保する構成を採用することから、先鋭部 13cの一個あたりの接続用電極 8 との接触面積は微小なものとなる。従って、接触部 13bは、接触面積をある程度確保して接触抵抗を低減するために、先鋭部 13cを複数備えた構成を採用している。また、先鋭部 13cを複数備えることによって、本実施の形態に力かる導電性接触子ュ-ットと半導体集積回路 1との間に位置ずれ等が生じた場合でも、 V、ずれかの先鋭部 13 cが接続用電極 8と接触することとなり、断線が生じる確率を低減することが可能という利点を有する。

[0033] さらに、接触部 13bは、先鋭部 13cを接触部 13bの周縁部近傍に備えることによつて、接続用電極 8を備える半導体集積回路 1の実装時における不良の発生を防止している。本実施の形態では、上述のように、先鋭部 13cによって接続用電極 8の表面に微小な穴を形成することによって検査時における電気的導通を確保することとしている。力かる微小穴が接続用電極 8表面の中央部に形成された場合、検査終了後に半導体集積回路 1を所定基板上に実装する際に、半導体集積回路 1と所定基板との間に接続用電極 8を含んで形成される接合部分に微小穴に起因した気泡等が内包されるおそれがある。かかる気泡等は、半導体集積回路 1と所定基板との間における接触抵抗値の増大等の原因となり、さらには実装不良の原因となる。従って、本実施の形態では、先鋭部 13cを接触部 13bの周縁部近傍に設けることによって、接触時に接続用電極 8表面の中央近傍に微小穴を形成することを防止し、さらには半導体集積回路 1の実装時に不具合が生じることを防止している。

[0034] このように、接触部 13bは接続用電極 8に対して、悪影響を及ぼすことを抑制しつつ良好な電気的導通を確保するために先鋭部 13cが複数形成された構造を有する。後述するように、接触部 13bの具体的な構造としては図 2に示すものに限定されないが、少なくとも目的に応じて所定の形状に加工されることが必要となる。

[0035] 次に、第 1針状部材 13を構成する柱状部 13aについて説明する。柱状部 13aは、半導体集積回路 1側（図 2における上側)より順に、フランジ部 13dと、抜け止め用突起部 13eと、ボス部 13fとがそれぞれ同軸的に形成された構造を備える。フランジ部 1 3dは、接触部 13bを支持するためのものであり、抜け止め用突起部 13eは、導電性接触子ホルダ 4に備わるホルダ孔 3との相互作用によって、第 1針状部材 13がホルダ孔 3の外部に抜け出ることを防止するためのものである。また、ボス部 13fは、抜け止め用突起部 13e近傍において他よりも大きな外径を有し、力かる部分において第 1針状部材 13はパネ部材 12と接合して、る。

[0036] また、柱状部 13aは、第 1針状部材 13の長手方向、すなわち図 2における上下方向に貫通孔 13gが形成された構造を有する。貫通孔 13gは、柱状部 13aの長手方向に関して半導体集積回路 1側および第 2針状部材 14側の双方に開口端を有するよう、すなわち柱状部 13aに対して長手方向に貫通した状態で形成されると共に、柱状部 13aの長手方向と同一方向の軸を中心とした内径が同一となるよう形成されている。また、貫通孔 13gは、メツキカ卩ェ等が施されることによって、その内周面が平滑面を形成している。 [0037] 貫通孔 13gは、自身の内周面と、第 2針状部材 14に備わる支持部 14a (後述）の外周面とが接触した状態を維持しつつ支持部 14aを収容する機能を有する。また、上記のように貫通孔 13gの内周面はメツキカ卩ェ等により平滑面を形成することから、支持部 14aは、貫通孔 13gの軸方向に関して上下に移動することが可能となる。すなわち、貫通孔 13gは、自身の内周面と支持部 14aの外周面とが接触した状態を維持しつつ支持部 14aを収容することによって、第 1針状部材 13と第 2針状部材 14との間の相対運動の方向をガイドする機能を有する。

[0038] また、貫通孔 13gの内周面および支持部 14aの外周面は導電性部材によって形成されており、両者が接触した状態に維持されることによって、第 1針状部材 13と第 2針状部材 14とが電気的に接続されることとなる。従って、貫通孔 13gは、支持部 14aを収容することによって、第 1針状部材 13と第 2針状部材 14とを電気的に接続する機能を有する。

[0039] 次に、第 2針状部材 14について説明する。第 2針状部材 14は、上述の支持部 14a と、支持部 14aに対して回路基板 2側（図 2における下側）にボス部 14bと、抜け止め用突起部 14cと、フランジ部 14dと、接触部 14eとが順次形成された構造を有する。

[0040] 支持部 14aは、上述したように自身の外周面が第 1針状部材 13に形成される貫通孔 13gの内周面と接触した状態で貫通孔 13g内に収容される構造を有する。従って、支持部 14aは、外径が貫通孔 13gの内径とほぼ等しい値、より正確には貫通孔 13g の内径よりもやや小さな値となるよう形成されている。また、支持部 14aは、貫通孔 13 g内に収容された状態で上下方向になめらかに移動可能であることが好ましい。このため、支持部 14aの外周面は、貫通孔 13gの内周面と同様にメツキカ卩ェ等が施されることによって平滑面を形成している。

[0041] ボス部 14bは、パネ部材 12の内径よりもやや大きな外径を有し、第 2針状部材 14は、ボス部 14bにおいてパネ部材 12と接合している。また、抜け止め用突起部 14cは、第 1針状部材 13に備わる抜け止め用突起部 13eと同様に、ホルダ孔 3の内周面との相互作用によって、第 2針状部材 14がホルダ孔 3からの抜け止め機能を発揮するためのものである。さらに、接触部 14eは、回路基板 2に備わる接続用電極 7と電気的に接続するためのものであり、接続用電極 7との接触部分に先鋭部を有するよう所定の加工処理が施されている。なお、第 2針状部材 14に関しては、回路基板 2を導電性接触子ホルダ 4に固着することによつても抜け止めを防止することが可能であるため、第 2針状部材 14において抜け止め用突起部 14cを省略した構造としても良ぐ接触部 14eの形状を第 1針状部材 13に備わる接触部 13bと同様の形状としても良!、。

[0042] パネ部材 12は、第 1針状部材 13および第 2針状部材 14に対して、上下方向に弾性力を及ぼすためのものである。具体的には、パネ部材 12は、所定のパネ定数を備えると共に一端が第 1針状部材 13に備わるボス部 13fに圧入等で嵌合されることによつて第 1針状部材 13と結合され、他方が第 2針状部材 14に備わるボス部 14bに圧入等で嵌合されることによって第 2針状部材 14と結合された構造を有し、両者に対して弾性力を及ぼす機能を発揮している。なお、パネ部材 12が第 1針状部材 13および第 2針状部材 14と結合することから、パネ部材 12を導電性材料によって形成することによって、パネ部材 12を介して第 1針状部材 13と第 2針状部材 14とを電気的に接続する構成としても良い。し力しながら、本実施の形態では上述のように第 1針状部材 1 3に形成される貫通孔 13gの内周面と第 2針状部材 14に備わる支持部 14aの外周面とが直接接続することによって電気的導通を確保する構成を有することから、パネ部材 12を導電性材料によって形成することは必須ではなぐ例えば絶縁性材料によつてパネ部材 12を構成することとしても良い。

[0043] 次に、導電性接触子 5を構成する第 1針状部材 13の製造方法について説明する。

図 3— 1一図 3— 5は、金属材料によって形成される棒状体 16を原材料として第 1針状部材 13を作製する工程について示す模式図であり、以下では、図 3—1—図 3— 5を適宜参照しつつ説明を行う。

[0044] まず、図 3— 1に示すように、金属材料によって形成され、所定の長手方向を有する棒状体 16を把持部材 17によって固定する。把持部材 17は、棒状体 16を固定する機能を有すると共に図示を省略した回転機構を有し、所定軸を中心に被把持部材を回転可能な構造を有する。後述するように、第 1針状部材 13を作製する際には必要に応じて棒状体 16の長手方向を軸として回転させつつ加工処理を行うことから、本工程においては、把持部材 17の回転軸と、棒状体 16の長手方向に関する中心軸とがー致するように棒状体 16を固定する。 [0045] そして、図 3—2に示すように、把持部材 17によって棒状体 16を回転しつつ、棒状体 16の外周面の整形加工を行う。具体的には、回転する棒状体 16の外周面に対して、研削部材 18を第 1針状部材 13の外周形状に応じた押圧力で接触させることによつて、棒状体 16の外周面の整形を行う。本工程における整形力卩ェを行うことによって、第 1針状部材 13の構成要素たるフランジ部 13d、抜け止め用突起部 13eおよびボス部 13fの外周形状が形成されることとなる。また、上述のように、棒状体 16は、自身の長手方向の中心軸を回転軸として回転していることから、図 3—2に示す工程によつて整形力卩ェを行うことによって、フランジ部 13d、抜け止め用突起部 13e、ボス部 13f を構成する外周部分は互ヽに同軸的に形成される。

[0046] その後、図 3—3に示すように、棒状体 16の中心軸に沿って第 1針状部材 13の貫通孔 13gを形成することとなる穴部 19を形成する。具体的には、穴部形成用のドリル 20 を回転させた状態で、棒状体 16に対して所定の押圧力を印カロしつつ右方向に移動させることによって穴部 19が形成される。なお、ドリル 20の回転軸は把持部材 17の回転軸と一致するようにあら力じめ調整されており、この結果、棒状体 16の中心軸と一致する中心軸を有する穴部 19が形成される。

[0047] そして、図 3— 4に示すように、第 1針状部材 13の接触部 13bを構成することとなる部分に対して研削部材 21による整形力卩ェが行われる。なお、接触部 13bが図 2に示す形状を有する場合には、研削部材 21としては V字溝を形成可能な部材を使用し、か力る研削部材 21によって棒状体 16の端面に対して、棒状体 16の中心軸を通過するように V字溝を形成した後、棒状体 16を 90° 回転させて再び V字溝を形成する。すなわち、研削部材 21によって棒状体 16の端面上に互いに直交する V字溝を形成することによって接触部 13bは形成される。

[0048] 最後に、図 3— 5に示すように、棒状体 16のうち、上記の整形加工を施した部分を分離することによって、第 1針状部材 13が完成する。第 1針状部材 13を多数作製する場合には、棒状体 16を加工部材側（図 3-5における左側）に所定距離だけ移動させた上で、図 3— 2—図 3— 5に示す工程を繰り返すこととなる。

[0049] 次に、本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットの利点について説明する。まず、本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットは、第 1針状部材 13を容易に製造できるという利点を有する。すなわち、図 3—1—図 3—5にも示したように、第 1針状部材 13を製造する際には、把持部材 17によって棒状体 16を一度固定した後、棒状体 16に対して単一方向（図 3— 1一図 3— 5における左側）からカ卩ェ処理を行えば足りることとなる。具体的には、本実施の形態では、把持部材 17によって固定された状態のまま図 3— 4に示すように接触部 13bを形成するためには左側から研削部材 21によつて加工する他、貫通孔 13gとなる穴部 19を形成する際にも左側からドリル 20によって加工することとしている。

[0050] 従って、本実施の形態では、棒状体 16 (被加工部材)の方向を変えることなく第 1 針状部材 13を作製することが可能である。この結果、本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットは、第 1針状部材 13を容易に作製することが可能であると共に、軸ずれの発生を防止することが可能となることから、高品位の第 1針状部材 13を容易に作製することが可能であると、う利点を有する。

[0051] 本実施の形態において力かる利点を享受できるのは、第 1針状部材 13において、第 2針状部材 14に備わる 14aを収容するための穴構造を一定の内径を有する貫通孔としたことが理由である。すなわち、針状部材 14に形成される穴部が図 8に示すように底部を有する空洞状に形成された場合には、少なくとも穴部は第 2針状部材 14 側に開口端を有する必要があることから、穴部形成のために棒状体 16の方向を変化させる必要がある。これに対して、本実施の形態では第 1針状部材 13が長手方向の両端に開口端を有する貫通孔 13gを形成される構造としたため、作製時に第 2針状部材 14と反対の側からドリル 20による穴開け力卩ェを行うことが可能となっている。力力る構造上の工夫により、本実施の形態では上記の利点を享受することを可能としているのである。

[0052] また、本実施の形態は、第 1針状部材 13が貫通孔 13gを形成される構造とすることによって他にも利点を有する。すなわち、第 1針状部材 13は、貫通孔 13gの内周面が第 2針状部材 14に備わる支持部 14aの外周面と接触した状態で使用されることから、支持部 14aの外周面に対する物理的な摺動抵抗および電気的な接触抵抗を低減した構造とする必要がある。従って、第 1針状部材 13に形成される貫通孔 13gの内周面は平滑面によって形成される必要があり、メツキ加工等の表面処理が施されるのが通常である。

[0053] ここで、第 1針状部材 13に形成される貫通孔 13gの内周面に対してメツキカ卩ェによつて表面処理を行う場合には、貫通孔 13gが複数の開口端を有するよう形成されることによって、内周面全体に均一にメツキ処理を行うことが可能である。メツキ力卩ェを行う場合には、図 3— 5に示す状態に形成された部材全体をメツキ液に浸した状態で電解メツキカ卩ェまたは非電解メツキ力卩ェが行われる。ここで、メツキ液とは、貫通孔 13g の内周面に付着させる金属イオンを所定濃度だけ含む液体によって構成される。これに対して、メツキ液のうち第 1針状部材 13の近傍に位置する液体成分については、メツキ加工の進行に伴い含有される金属イオンが第 1針状部材 13の表面に付着することから、メツキ液成分中の金属イオンの濃度は徐々に低下し、メツキ処理の効率が低下することとなる。従って、実際のメツキカ卩ェ処理を行う際には、例えばメツキ液を循環させつつメツキ加工を行うことによって、第 1針状部材 13の表面に常に新鮮な（換言すると、豊富な金属イオンを含有する)メツキ液成分が接触する状態を維持する必要がある。

[0054] 一方、図 8に示すような従来構造の場合には、流動状態のメツキ液中であっても、特に空洞部 110の内表面近傍については、新鮮なメツキ液成分と接触した状態を維持することが困難である。すなわち、図 8に示す空洞部 110は、接触部 108に対して反対側に単一の開口端を有するのみであることから、新鮮なメツキ液成分を空洞部 1 10内部に流入させることは困難であり、例えば、開口端近傍では厚くメツキ処理が行われ、空洞部 110の底部近傍ではほとんどメツキ処理が行われな、と、つた事態が起こりうる。

[0055] これに対して、本実施の形態における第 1針状部材 13では、貫通孔 13gが柱状部 13aを貫通するよう形成されることから、複数の開口端を有することとなる。従って、流動状態のメツキ液成分は、一方の開口端力流入して他方の開口端力流出することとなり、貫通孔 13gの内周面近傍において新鮮なメツキ液成分をスムーズに流すことが可能である。従って、本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットは、第 1針状部材 13のメツキ加ェを行う際に、貫通孔 13gの内周面に対して常に新鮮なメツキ液を接触させることが可能であり、内周面全体に対して均一なメツキ力卩ェを行うことが可能であるという利点を有する。

[0056] また、図 2に示すように、第 1針状部材 13の 2つの開口端が、貫通孔 13gの長手方向の両端部に形成されることにより、さらに均一なメツキ力卩ェを行うことが可能である。すなわち、本実施の形態では、貫通孔 13gの 2つの開口端は、貫通孔 13gの長手方向の両端に形成されている。上述のように、メツキ力卩ェを行う際には 2つの開口端の一方力他方に対して新鮮なメツキ液が流れることとなるが、 2つの開口端が長手方向の両端に形成されることによって、メツキ液は貫通孔 13gの内部を長手方向に一様に流れることとなる。すなわち、貫通孔 13gの内周面に対して、新鮮なメツキ液はほぼ同様の速度、流量で流れることから、内周面に対するメツキ加工も一様に行われることとなり、厚くメツキされる部分等が生じることを抑制することが可能である。

[0057] (変形例 1)

次に、本実施の形態に力かる導電性接触子ユニットの変形例 1について説明する。本変形例 1では、導電性接触子を形成する第 1針状部材に形成される貫通孔の内径力接触部側から離隔するに従って単調減少する構造を有する。ここで、「単調減少」とは、数学的な意味と同義であって、具体的には、内径が、接触部近傍から離隔するに従って同一径もしくは減少するよう貫通孔が形成されることを言う。より具体的には、「貫通孔の内径が接触部側力も離隔するに従って単調減少する」とは、接触部からの距離を Xとし、距離 Xの地点における貫通孔の内径を f (x)とした場合に、

[0058] [数 1] f(x)≤。 ■■■("

dx の関係が成立するよう貫通孔が形成された状態を言う。

[0059] 図 4は、本変形例 1にかかる導電性接触子ユニットを構成する導電性接触子の全体構成を示す模式図である。図 4に示すように、本変形例 1では、パネ部材 12および第 2針状部材 14は図 2と同様の構成を有する。一方、第 1針状部材 22は、長手方向に形成された貫通孔 22aが、接触部 13b近傍に形成され、内径が dとなる第 1穴部 22b

1

と、第 1穴部 22bに対して接触部 13bと反対側に形成され、内径が d (< d )となる第

2 1

2穴部 22cとによって形成される点で図 2の構成と相違する。 [0060] 力かる構成の第 1針状部材 22の製造工程について簡単に説明する。第 1針状部材 22の製造工程は、基本的には図 3— 1一図 3— 5と同様に行うことが可能である力図 3— 3に示す工程の代わりに、図 5— 1および図 5— 2に示す工程を行う必要がある。図 5 —1および図 5— 2は、変形例 1における第 1針状部材 22に対して貫通孔 22aを形成する工程につ!、て示す図である。

[0061] まず、図 5— 1に示すように、棒状体 24を把持部材 17に固定した状態を維持しつつ、内径 dの穴部 27を形成する。すなわち、内径 dの穴部を形成するための小口径用

2 2

ドリル 26を把持部材 25によって固定した後、小口径用ドリル 26を回転させつつ棒状体 24の左側端面 (すなわち、接触部 13bが形成される面）に対して接触させる。そして、小口径用ドリル 26を所定長さだけ右方向に移動させることによって、内径 dの穴

2 部 27が形成される。

[0062] その後、図 5— 2に示すように、図 5—1と同様に棒状体 24を把持部材 17に固定した状態を維持しつつ、内径 dの穴部 29を形成する。すなわち、把持部材 25に固定さ

1

れていた小口径用ドリル 26を、内径 dの穴部を形成するための大口径用ドリル 28に

1

交換し、大口径用ドリル 28を回転させつつ棒状体 24の左側端面力も所定距離だけ挿入することによって、穴部 29が形成される。

[0063] ここで、図 5— 2に示す工程では、大口径用ドリル 28の挿入距離を、図 5— 1における小口径用ドリル 26の挿入距離よりも短い値とすることによって、棒状体 24に形成された穴部 27の一部が残存することとなる。そして、残存した穴部 27の一部は第 1針状部材 22において第 1穴部 22bとなり、図 5— 2に示す工程によって形成された穴部 29 は、第 1針状部材 22において第 2穴部 22cとなる。

[0064] このように、貫通孔が同一の内径となるよう形成された場合のみならず、接触部 13b 側から離隔するに従って内径が単調減少するよう形成された場合にも、本発明の利点を享受することが可能である。すなわち、図 5— 1および図 5— 2に示すように、穴部 2 7および穴部 29を形成する際に棒状体 24の方向等を変化させる必要はなぐ実施の形態と同様に、高品位の第 1針状部材 22を容易に作製することが可能である。また、実施の形態と同様に貫通孔 22aは 2つの開口端を有することから、均一なメツキ加工が可能等のり点を有する。 [0065] さらに、本変形例 1にかかる導電性接触子ユニットは、実施の形態に力かる導電性接触子ユニットと比較して新たな利点を有する。力かる利点について、図面を適宜参照しつつ説明する。

[0066] 図 6— 1および図 6— 2は、本変形例 1における導電性接触子の利点を説明するための模式図である。ここで、図 6— 1は、導電性接触子が長手方向に最も伸張した状態を示し、図 6— 2は、導電性接触子が長手方向に最も収縮した状態を示しているものとする。また、図 6—1および図 6— 2では、理解を容易にするため、パネ部材 12の図示を省略している。

[0067] 図 6— 1に示す状態において、本変形例 1における導電性接触子は、第 2穴部 22c の内周面によって支持部 14aの外周面と接触しており、第 1穴部 22bの内周面とは非接触状態を維持している。従って、図 6— 1に示すように導電性接触子が長手方向に最も伸張した状態において、貫通孔 22aの内周面と支持部 14aとが接触する領域は、導電性接触子の長手方向に関して第 2穴部 22cの長手方向長さ、すなわち図 6— 1 における長さ d

3となる。

[0068] 次に、図 6— 2に示すように、導電性接触子が長手方向に最も収縮した状態について検討する。かかる場合、図 6— 1の状態と比較して貫通孔 22a内に挿入される支持部 14aの長手方向の長さは長くなる一方で、貫通孔 22aの内周面と接触する領域は、第 1穴部 22bの内周面と支持部 14aの外周面とが接触しないことから、導電性接触子の長手方向に関して第 2穴部 22cの長手方向長さ、すなわち長さ dとなる。つまり、

3

本変形例 1における導電性接触子では、伸張した場合と収縮した場合とにおいて、第 1針状部材 22と、第 2針状部材 14との接触面積が変化しないことになる。

[0069] 既に説明したように、実施の形態および変形例 1における導電性接触子は、第 2針状部材 14に備わる支持部 14aの外周面と、第 1針状部材に形成される貫通孔の内周面との接触によって、第 1針状部材と第 2針状部材 14との間の電気的導通を確保することとしている。したがって、両者間における電気的な接触抵抗の値は、支持部 1 4aの外周面と貫通孔の内周面との接触面積に応じて変化することとなる。

[0070] これに対して、本変形例 1では、図 6— 1および図 6— 2に示したように、導電性接触子の伸張時と収縮時とにおいて接触面積が変化することがない。従って、本変形例 1 における導電性接触子は、使用時における長手方向長さの変動にかかわらず第 1針状部材 22と第 2針状部材 14との間の電気的な接触抵抗を一定の値に維持することが可能であると、う利点を有する。

[0071] また、導電性接触子の伸縮時における第 1針状部材 22と第 2針状部材 14との間に生じる摺動抵抗も、電気的な接触抵抗の場合と同様に、第 1針状部材 22と第 2針状部材 14との間の接触面積に応じて定まることとなる。従って、本変形例 1における導電性接触子は、導電性接触子の長手方向の長さにかかわらず、伸縮動作を行う際に生じる摺動抵抗を一定の値に維持することが可能であるという利点を有する。

[0072] さらに、本変形例における導電性接触子は、内径が dとなる第 1穴部 22bを備える

1

ことによって、第 2穴部 22cの内周面と支持部 14aの外周面との間に異物が入り込むことを抑制できるという利点を有する。すなわち、導電性接触子ユニットは、図 1にも示すように検査対象たる半導体集積回路 1に対して鉛直下方向に配置された状態で使用される。従って、従来構造の導電性接触子ユニットでは、半導体集積回路 1に付着した埃等の異物が導電性接触子内に徐々に蓄積され、導電性接触子の伸縮動作に悪影響を及ぼすおそれが存在して!/ヽた。

[0073] し力しながら、本変形例における導電性接触子は、第 2穴部 22cの内径よりも大きな内径を有する第 1穴部 22bが鉛直方向上部に形成された構造を有することから、外部からの異物は、第 1穴部 22b内、例えば第 2穴部 22cとの境界近傍に蓄積されることとなり、第 2穴部 22cの内周面と支持部 14aの外周面との間に異物が入り込むことを抑制することが可能である。

[0074] なお、本変形例 1における第 1針状部材 22に形成される貫通孔 22aについて、図 4 に示すものに限定されないことは言うまでもない。すなわち、本変形例 1における第 1 針状部材 22は、形成される貫通孔の内径が、接触部カゝら離隔するに従って単調減少、すなわち（1)式の関係を満たすように変化するものすベてを包含するものである。従って、例えばテーパー形状のように、内径が接触部から離隔するに従って一定の割合で減少する貫通孔を形成することとしても良い。

[0075] (変形例 2)

次に、変形例 2にかかる導電性接触子ユニットについて説明する。本変形例 2では、導電性接触子を構成する第 1針状部材に形成された接触部の形状を工夫してヽる。図 7は、本変形例 2における導電性接触子の全体構成を示す模式図である。図 7に示すように、本変形例 2における導電性接触子は、図 2に示す導電性接触子 5と基本的な構造は同様である一方、第 1針状部材 30に形成される接触部 30aの形状が、複数の先鋭部を備えたものから変化して、る。

[0076] 具体的には、接触部 30aは、図 7に示すように球面または放物面状の凹部を備えた形状、いわゆるボウル型 (椀型）の形状を有する。カゝかる形状の接触部 30aを備えた場合にも、接触部 30aは、半導体集積回路 1に備わる接続用電極 8の周縁部近傍と電気的に接続することが可能である。

[0077] なお、図 7に示す導電性接触子は、実施の形態と同様に、第 1針状部材に形成される貫通孔 13gの内径は一定の値を保持したものとしている。し力しながら、かかるものに限定する必要はなぐ変形例 1に示すように、異なる内径を有する複数の穴部によって構成された貫通孔を形成することとしても良、。

[0078] また、実施の形態および変形例 1、 2に示す構造において、第 1針状部材を被接触体 (半導体集積回路 1)側に配置し、第 2針状部材を回路基板 2側に配置した構成を示したが、力かる構成に限定して解釈する必要はない。すなわち、図 2、図 4および図 7に示す導電性接触子について、第 1針状部材が回路基板 2側に配置され、第 2 針状部材が被接触体側に配置した状態でホルダ孔 3に収容した構成としても良ぐかカゝる構成とした場合に本発明の利点を享受できることはもちろんである。

産業上の利用可能性

[0079] 以上のように、本発明にカゝかる針状部材、導電性接触子および導電性接触子ュ- ットは、例えば半導体集積回路の電気特性の検査等の際に半導体集積回路に備わる接続用電極に対して電気的接触を実現する際に有用であり、特に、作製容易な針状部材等の実現に適して、る。

Claims

請求の範囲

[1] 被接触体と、該被接触体に供給する電気信号を生成し伝達する回路または該回路を備えた回路基板とを電気的に接続する導電性接触子を形成する針状部材であつて、

使用時に前記被接触体と接触する部分が所定形状に加工された接触部と、前記接触部と一体的に形成され、前記接触部から離隔するに従って同一の内径または単調減少する内径を有する貫通孔が形成された柱状部と、

を備えたことを特徴とする針状部材。

[2] 前記接触部は、使用時に前記被接触体に備わる接続用電極の周縁部と接触するよう前記柱状部の長手方向周縁部近傍に形成されることを特徴とする請求項 1に記載の針状部材。

[3] 被接触体と、該被接触体に供給する電気信号を生成し伝達する回路または該回路を備えた回路基板とを電気的に接続する導電性接触子であって、

使用時に前記被接触体と前記回路または前記回路基板との一方と接触し、前記被接触体と接触する部分が所定形状に加工された接触部と、前記接触部と一体的に形成され、前記接触部力離隔するに従って同一の内径または単調減少する内径を有する貫通孔が形成された柱状部とを有する第 1針状部材と、

前記第 1針状部材と電気的に接続した状態で配置され、前記第 1針状部材に対して相対的に長手方向に摺動する第 2針状部材と、

前記第 1針状部材および前記第 2針状部材と結合し、前記第 1針状部材と前記第 2 針状部材との間の距離に応じた弾性力を印加するパネ部材と、

を備えたことを特徴とする導電性接触子。

[4] 前記第 2針状部材は、

前記第 1針状部材に形成された貫通孔の内周面と接触した状態を維持しつつ長手方向に摺動可能な支持部と、

前記支持部と一体的に形成され、使用時に前記被接触体と前記回路または前記回路基板との他方と電気的に接触する接触部と、

を備えたことを特徴とする請求項 3に記載の導電性接触子。被接触体に対して供給される電気信号を生成し伝達する回路または該回路を備えた回路基板と、

使用時に前記被接触体と前記回路または前記回路を備えた回路基板との一方と接触し、前記被接触体と接触する部分が所定形状に加工された接触部および該接触部と一体的に形成され、前記接触部から離隔するに従って同一または単調減少する内径を有する貫通孔が形成された柱状部とを有する針状部材と、該針状部材に対して前記被接触体と垂直な方向に付勢するパネ部材とを有する導電性接触子と、前記導電性接触子を収容するホルダ孔が形成された導電性接触子ホルダと、を備えたことを特徴とする導電性接触子ユニット。