WO2021049237A1 - コンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケット - Google Patents

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WO2021049237A1
WO2021049237A1 PCT/JP2020/030660 JP2020030660W WO2021049237A1 WO 2021049237 A1 WO2021049237 A1 WO 2021049237A1 JP 2020030660 W JP2020030660 W JP 2020030660W WO 2021049237 A1 WO2021049237 A1 WO 2021049237A1
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barrel
coil spring
thin
plunger
tip
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PCT/JP2020/030660
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English (en)
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朋徳 齊藤
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山一電機株式会社
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    • H01L23/32—Holders for supporting the complete device in operation, i.e. detachable fixtures
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/74—Devices having four or more poles, e.g. holders for compact fluorescent lamps
    • H01R33/76—Holders with sockets, clips, or analogous contacts adapted for axially-sliding engagement with parallely-arranged pins, blades, or analogous contacts on counterpart, e.g. electronic tube socket

Definitions

  • This disclosure relates to a contact probe and an inspection socket equipped with the contact probe.
  • Inspection sockets are commonly used for this test.
  • the inspection socket includes a contact probe that electrically connects electrodes such as solder balls, solder bumps, and pads of electronic devices with a printed wiring board (inspection board) as a test board or mounting board.
  • inspection board printed wiring board
  • the rear end portion 113 of the probe main body 110 is inserted into the tubular body 120, and the first coil spring 130 is concentrically arranged around the intermediate portion 112 of the probe main body 110. ing.
  • a tubular portion that covers the first coil spring 130 is not provided on the outside of the first coil spring 130.
  • the type of such a coil spring is called an outer spring type.
  • the inner spring type contact probe has a configuration in which the coil spring is housed in the tubular portion.
  • the peripheral edge of the tubular body 120 on the opening side is a second support portion 121a, and the second support portion 121a is abutted against one end of the first coil spring 130.
  • a caulking portion 121b is provided in the middle portion of the tubular body 120.
  • the caulking portion 121b projects toward the small diameter portion 113c of the probe main body 110.
  • the caulking portion 121b moves relative to each other within the range of the small diameter portion 113c sandwiched between the first large diameter portion 113a and the second large diameter portion 113b.
  • one end of the coil spring 130 is abutted against the peripheral edge portion on the opening side of the tubular body 120. Therefore, when the wall thickness of the peripheral edge portion on the opening side of the tubular body 120 is thin, the coil spring There is a risk that it cannot be reliably abutted against the end of 130. If the peripheral edge on the opening side of the tubular body 120 and the end of the coil spring 130 are not reliably abutted, the coil spring 130 will not expand and contract smoothly, and the electrical characteristics and durability of the contact probe will be impaired. There is a risk.
  • the tubular body 120 has an outer diameter of ⁇ 0.11 mm and an inner diameter of ⁇ 0.075 mm. That is, the wall thickness is 17.5 ⁇ m, and it is extremely difficult to reliably abut against the end of the coil spring 130 having a wire diameter larger than this.
  • the caulked portion 121b can be easily formed.
  • the wall thickness of the peripheral edge portion on the opening side of the tubular body 120 is increased in order to secure the area where the end portion of the coil spring 130 abuts, there is a problem that it becomes difficult to form the crimped portion 121b because the rigidity is increased. ..
  • the present disclosure provides an outer spring type contact probe capable of reliably abutting against the end portion of the coil spring and easily forming a protruding portion (caulking portion), and an inspection socket provided with the contact probe.
  • the purpose is to provide.
  • the contact probe according to one aspect of the present disclosure has an open opening side end, a tubular barrel extending in the axial direction, and a tip inserted into the opening of the barrel.
  • a plunger extending in the axial direction and a coil spring for applying an elastic return force to the relative movement of the barrel and the plunger in the axial direction are provided, and the plunger is provided at an intermediate position of the tip portion in the axial direction.
  • a small diameter portion provided over a predetermined range, a guide portion located on the proximal end side of the tip portion and inserted inside the coil spring, and a guide portion located on the proximal end side of the guide portion and the coil spring.
  • the barrel is provided with a receiving portion to which one end of the coil spring is abutted, the opening-side end to which the other end of the coil spring is abutted, and a thin-walled portion thinner than the wall thickness of the opening-side end.
  • the thin-walled portion includes a protruding portion that partially protrudes toward the small-diameter portion of the plunger.
  • the barrel and the plunger whose tip is inserted into the opening of the barrel move relative to each other in the axial direction.
  • the coil spring gives an elastic return force to the relative movement between the barrel and the plunger.
  • a guide portion of the plunger is inserted inside the coil spring.
  • the coil spring is provided in a state in which the guide portion of the plunger is surrounded and the respective ends are abutted between the receiving portion of the plunger and the opening side end portion of the barrel. In this way, the outer spring type contact probe is constructed.
  • the barrel is provided with a thin portion that is thinner than the wall thickness of the opening side end portion of the barrel.
  • the thin-walled portion has a protruding portion in which the thin-walled portion partially protrudes inward.
  • the protruding portion protrudes toward the small diameter portion of the plunger.
  • the barrel is fixed to the tip of the plunger and moves relative to the axial direction within the range of the small diameter portion of the plunger. Since the barrel is provided with a thin-walled portion and the thin-walled portion is provided with a protruding portion, the thin-walled portion can be plastically deformed to easily form the protruding portion. Since the opening side end is thicker than the thin part and the other end of the coil spring is abutted against this opening side end, the area required for abutting the other end of the coil spring can be secured. , The other end of the coil spring can be reliably abutted against the end on the opening side.
  • the thin-walled portion is provided over the entire circumferential direction of the barrel so as to form a recess on the outer peripheral surface of the barrel, and the protruding portion is the thin-walled portion. It has a spherical concave portion formed on the outer peripheral surface of the portion and a convex portion formed on the inner peripheral surface of the thin-walled portion according to the concave portion.
  • the protruding portion has a concave portion having a spherical shape on the outer peripheral surface of the thin-walled portion and a convex portion formed on the inner peripheral surface of the thin-walled portion according to the concave portion.
  • a protruding portion is a crimped portion that has been crimped by pressing the tip of the needle against the thin-walled portion. Since the protruding portion can be formed by caulking the thin-walled portion, the caulking process can be easily performed without a large pressing force.
  • the thin portion is provided so as to form a recess on the outer peripheral surface of the barrel, it can be visually recognized from the outer peripheral side of the barrel, and the caulking position can be easily determined.
  • the thin portion can be formed by cutting the barrel from the outer peripheral side of the barrel.
  • the number of protrusions may be one or two or more.
  • the radius of the concave portion of the protruding portion having a spherical shape is set to be equal to or larger than the wall thickness of the thin-walled portion.
  • the radius of the spherical concave portion By setting the radius of the spherical concave portion to be equal to or larger than the wall thickness of the thin portion, it is possible to prevent cracks and depressions from occurring during caulking.
  • the flexural modulus increases due to work hardening, which is effective because cracks and depressions are likely to occur during caulking.
  • the present disclosers and others have found that in order to avoid cracks and depressions during caulking, the outer diameter of the thin portion is not sufficient, and it is necessary to consider the wall thickness.
  • the radius of the recess can be determined by the tip diameter of the spherical portion formed at the tip of the needle used during caulking.
  • the wall thickness of the opening side end portion of the barrel is set to be equal to or larger than the wire diameter of the coil spring.
  • the wall thickness of the opening side end portion is made equal to or larger than the wire diameter of the coil spring, the other end of the coil spring surely abuts on the end surface of the opening side end portion. As a result, the expansion and contraction of the coil spring becomes smooth, the hysteresis in the relationship between the load and the electric resistance value is less disturbed, and the desired durability can be realized.
  • the wall thickness of the end on the opening side is, for example, 1.2 times or less, more preferably 1.1 times or less the wire diameter of the coil spring.
  • the barrel is an inspection board side terminal having a tip that makes electrical contact with the inspection board, and the plunger is electrically with respect to the inspection device. It is a terminal on the inspection device side with a contacting tip.
  • the contact probe can be composed of three parts, a barrel, a plunger, and a coil spring, and the number of parts can be minimized.
  • the barrel is an inspection device side terminal having a tip that makes electrical contact with the inspection device, and the plunger is electrically with respect to the inspection substrate. It is an inspection board side terminal with a contacting tip.
  • the contact probe can be composed of three parts, a barrel, a plunger, and a coil spring, and the number of parts can be minimized.
  • the inspection socket includes the contact probe described in any of the above and a housing hole for accommodating the contact probe.
  • the barrel is provided with a thin-walled portion and the thin-walled portion is provided with a protruding portion, it can be reliably abutted against the end of the coil spring and the protruding portion can be easily formed.
  • FIG. 5 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state before caulking of another modified example of the tip portion of the barrel of FIG.
  • FIG. 11A is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing after caulking in FIG. 11A.
  • FIG. 5 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state before caulking of another modified example of the tip portion of the barrel of FIG.
  • FIG. 12A is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing after caulking in FIG. 12A.
  • It is a front view which showed the contact probe which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure. It is a vertical sectional view of the contact probe of FIG. 13A.
  • FIG. 1 shows an inspection socket 1 (hereinafter, simply referred to as “socket 1”).
  • the socket 1 is arranged on, for example, a printed wiring board as a test board (hereinafter, simply referred to as "board 3").
  • board 3 a printed wiring board as a test board
  • the socket 1 and the substrate 3 are fixed to each other by, for example, a substrate fixing bolt and a substrate fixing nut (not shown).
  • the socket 1 includes an upper socket body 1a and a probe array board 1b that is attached to the socket body 1a from below.
  • the socket body 1a and the probe array substrate 1b are made of a member such as a resin having an insulating property.
  • a device accommodating portion 8 for accommodating the IC package (inspection device) 7 is formed on the upper surface of the socket body 1a.
  • the device accommodating portion 8 is a recess formed downward from the upper surface of the socket body 1a.
  • various sensors such as a magnetic sensor may be used as the inspection device.
  • the upper or upper side means the device accommodating portion 8 side
  • the lower or lower side means the substrate 3 side
  • a plurality of contact probes 12 are provided so as to extend in the vertical direction in a parallel state.
  • the pitch which is the distance between the central axes of the adjacent contact probes 12, is, for example, 0.4 mm or less.
  • the contact probe 12 conducts the substrate 3 and the IC package 7.
  • a plurality of solder balls 7a are provided as electrodes on the lower surface of the IC package 7, and conduction is performed by contacting the upper ends of the contact probes 12 with each solder ball 7a.
  • FIG. 2 shows the contact probe 12.
  • the contact probe 12 includes a barrel 15 having a substantially cylindrical shape having a central axis L1, a plunger 16 arranged having a common central axis L1 on the upper side (base end side) of the barrel 15, and an upper side of the barrel 15.
  • the plunger 16 is provided with a coil spring 18 inserted inward so as to have a common central axis L1.
  • the contact probe 12 is composed of three parts, a barrel 15, a plunger 16, and a coil spring 18. Further, the contact probe 12 is an outer spring type that does not have a tubular portion that covers the outer peripheral side of the coil spring 18.
  • the barrel 15 is an inspection board side terminal that electrically contacts the substrate 3
  • the plunger 16 is an inspection device side terminal that electrically contacts the IC package 7.
  • FIG. 3 shows a vertical cross section of the barrel 15.
  • the barrel 15 is made of metal, and for example, a base material such as beryllium copper, phosphor bronze, or SK material is plated with nickel gold, or an unplated palladium alloy is used.
  • the barrel 15 has an opening side end portion 15b in which the opening 15a is formed.
  • the opening side end portion 15b has a cylindrical shape in which the inner diameter and the outer diameter are constant in the central axis L1 direction.
  • the lower end (other end) 18a of the coil spring 18 is abutted against the end surface 15b1 of the opening side end portion 15b.
  • the wall thickness of the opening side end portion 15b is constant in the central axis L1 direction, and is equal to or larger than the wire diameter of the coil spring 18.
  • the wall thickness of the opening side end portion 15b is, for example, 1.2 times or less, more preferably 1.1 times or less the wire diameter of the coil spring 18.
  • a thin wall portion 15c is integrally connected below the opening side end portion 15b.
  • the wall thickness of the thin portion 15c is thinner than the wall thickness of the opening side end portion 15b.
  • the wall thickness of the thin portion 15c is, for example, about half the wall thickness of the opening side end portion 15b.
  • the wall thickness of the thin portion 15c is, for example, 30 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and more specifically, about 40 ⁇ m.
  • the thin portion 15c is provided over the entire region in the circumferential direction of the barrel 15 so as to form a recess on the outer peripheral surface of the barrel 15.
  • the thin-walled portion 15c is provided with a crimped portion 15c1 which is a protruding portion in which the thin-walled portion 15c partially protrudes toward the central axis L1 side. As shown in FIG. 4 in a cross section at a position corresponding to the crimped portion 15c1, the crimped portion 15c1 is provided at four locations at equal angular intervals in the circumferential direction of the thin-walled portion 15c.
  • the number of caulking portions 15c1 is not limited to this, and it is preferable that the number of caulking portions 15c1 is two or more.
  • the caulking portion 15c1 has a spherical concave portion 15c2 formed on the outer peripheral surface of the thin-walled portion 15c, and a convex portion 15c3 formed on the inner peripheral surface of the thin-walled portion 15c according to the concave portion 15c2.
  • the caulking portion 15c1 is formed by pressing the tip of the needle against the outer peripheral side of the thin portion 15c during caulking processing. Therefore, the shape of the recess 15c2 of the crimped portion 15c1 reflects the spherical shape of the tip of the needle.
  • the radius of the recess 15c2 of the crimped portion 15c1 is set to be equal to or larger than the wall thickness of the thin portion 15c.
  • the tip diameter of the spherical portion formed at the tip of the needle used for caulking is set to be equal to or larger than the wall thickness of the thin portion 15c.
  • the convex portion 15c3 of the crimped portion 15c1 is obtained according to the shape of the concave portion 15c2.
  • the inner diameter of the thin portion 15c is the same as the inner diameter of the opening side end portion 15b except for the caulking portion 15c1.
  • An intermediate large diameter portion 15d is integrally connected below the thin wall portion 15c.
  • the intermediate large diameter portion 15d has a cylindrical shape in which the inner diameter and the outer diameter are constant in the central axis L1 direction.
  • the inner diameter and outer diameter of the intermediate large diameter portion 15d are the same as the inner diameter and outer diameter of the opening side end portion 15b.
  • the outer diameter of the intermediate large diameter portion 15d may be different from the outer diameter of the opening side end portion 15b.
  • the tip portion 15e is integrally connected below the intermediate large diameter portion 15d. As shown in FIG. 5, most of the upper side (base end side) of the tip portion 15e is a cylindrical portion 15e1 whose inner diameter and outer diameter are constant in the central axis L1 direction. The outer diameter of the cylindrical portion 15e1 is smaller than the outer diameter of the intermediate large diameter portion 15d.
  • the cylindrical portion 15e1 is formed with a small hole portion 15e2 that penetrates inward in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side.
  • the number of the small hole portions 15e2 may be one or two or more.
  • the small hole portion 15e2 is used to distribute the plating liquid between the outer peripheral side and the inner peripheral type of the barrel 15 when plating such as gold plating is performed.
  • a tip detail 15e3 whose outer diameter gradually decreases downward is provided.
  • the tip of the tip 15e3 is closed and not open.
  • the tip of the tip 15e3 makes electrical contact with the substrate 3 (see FIG. 1).
  • the barrel 15 described above is manufactured by cutting a solid material such as a solid round bar using a lathe or the like. Therefore, the opening side end portion 15b, the thin wall portion 15c, the intermediate large diameter portion 15d, and the tip portion 15e are integrally formed of the same material. As shown in FIG. 3, a tapered portion 15f whose outer diameter gradually changes is provided at a position where the opening side end portion 15b, the thin wall portion 15c, the intermediate large diameter portion 15d, and the tip portion 15e are connected. Is preferable. As a result, as shown in FIG. 8, the tapered portion 15f is brought into contact with the open end edge of the probe array substrate 1b to prevent the contact probe 12 from coming off downward, and the amount of protrusion thereof is set. Can be done.
  • the plunger 16 is made of metal, and for example, a base material such as beryllium copper, phosphor bronze, or SK material is plated with nickel gold, or an unplated palladium alloy is used.
  • the plunger 16 can be manufactured, for example, by cutting a solid wood such as a solid round bar.
  • the plunger 16 is a solid round bar having a central axis L1 common to the barrel 15.
  • the plunger 16 is provided with a contact end portion 16a, a flange portion 16b, a guide portion 16c, a small diameter portion 16d, and a lower end large diameter portion 16e in this order from the upper side on the IC package 7 side to the lower side on the substrate 3 side. There is.
  • a part of the lower end large diameter portion 16e, the small diameter portion 16d, and the guide portion 16c is a tip portion to be inserted into the opening 15a of the barrel 15 (see, for example, FIG. 7).
  • the contact end portion 16a has a tip end that makes electrical contact with the IC package 7 at the upper end.
  • the tip of the contact end portion 16a has a mountain-shaped shape with a so-called crown cut.
  • the collar portion 16b is connected to the lower end of the contact end portion 16a and has an outer diameter larger than that of the contact end portion 16a.
  • the guide portion 16c is connected to the lower end of the flange portion 16b and has an outer diameter smaller than that of the collar portion 16b and smaller than the inner diameter of the coil spring 18.
  • the small diameter portion 16d is connected to the lower end of the guide portion 16c and has an outer diameter smaller than that of the guide portion 16c.
  • the lower end large diameter portion 16e is connected to the lower end of the small diameter portion 16d and has an outer diameter larger than that of the small diameter portion 16d.
  • the lower end of the lower end large diameter portion 16e has a tapered shape.
  • the guide portion 16c is arranged inside the coil spring 18. That is, the guide portion 16c is inserted inside the coil spring 18.
  • the upper end (one end) 18b of the coil spring 18 is abutted against the lower end surface of the flange portion 16b. That is, the flange portion 16b is used as a receiving portion for the coil spring 18.
  • a guide portion 16c having a diameter larger than that of the small diameter portion 16d and a lower end large diameter portion 16e are adjacent to both ends of the small diameter portion 16d.
  • a tapered portion 16f is provided between the small diameter portion 16d and the guide portion 16c, and between the small diameter portion 16d and the lower end large diameter portion 16e.
  • the crimped portion 15c1 shown in FIG. 3 engages with these tapered portions 16f. That is, as shown in FIG. 7, the caulking portion 15c1 engages with the tapered portion 16f to regulate the relative movement of the barrel 15 and the plunger 16 in the central axis L1 direction.
  • FIG. 7 shows a state in which the crimped portion 15c1 is engaged with the tapered portion 16f between the small diameter portion 16d and the lower end large diameter portion 16e.
  • the caulking portion 15c1 is provided so as to project toward the small diameter portion 16d of the plunger 16.
  • the relative movement of the barrel 15 and the plunger 16 is allowed within the range of the length of the small diameter portion 16d in the central axis L1 direction.
  • a stepped shape in which the diameter changes discontinuously may be used.
  • the coil spring 18 has a cylindrical shape having a central axis L1.
  • the inner and outer diameters of the coil spring 18 are constant in the central axis L1 direction.
  • the material of the coil spring 18 stainless steel or piano wire is used.
  • tungsten is used as a non-magnetic material.
  • FIG. 8 shows the operation of the contact probe 12 in the state of being inserted into the socket 1.
  • the contact probe 12 on the left side shows a non-inspection state, and is in a state of being extended by the elastic recovery force of the coil spring 18.
  • the contact probe 12 on the right side indicates the time of inspection, the IC package 7 (not shown in FIG. 8) is located above, the substrate 3 (not shown in FIG. 8) is located below, and the coil spring 18 is compressed. It is in a state of being.
  • FIG. 9A shows a vertical cross section of the contact probe 12 at the time of non-inspection shown on the left side of FIG.
  • the coil spring 18 is in a state of extending between the end surface 15b1 of the opening side end portion 15b of the barrel 15 and the flange portion 16b of the plunger 16.
  • the relative movement of the barrel 15 and the plunger 16 is restricted by the caulking portion 15c1 engaging with the tapered portion 16f between the small diameter portion 16d and the lower end large diameter portion 16e.
  • FIG. 9B shows a vertical cross section of the contact probe 12 at the time of inspection shown on the right side of FIG.
  • the coil spring 18 is in a state of being contracted between the end surface 15b1 of the opening side end portion 15b of the barrel 15 and the flange portion 16b of the plunger 16.
  • the crimped portion 15c1 has moved to the tapered portion 16f side between the small diameter portion 16d and the guide portion 16c.
  • the barrel 15 and the plunger 16 whose tip is inserted into the opening 15a of the barrel 15 move relative to each other in the central axis L1 direction.
  • the coil spring 18 gives an elastic recovery force to the relative movement between the barrel 15 and the plunger 16.
  • a guide 16c portion of the plunger 16 is inserted inside the coil spring 18.
  • the coil spring 18 is provided so as to surround the guide portion 16c of the plunger 16 and the respective ends are abutted between the flange portion 16b of the plunger 16 and the opening side end portion 15b of the barrel 15. .. In this way, the outer spring type contact probe 12 is configured.
  • the barrel 15 is provided with a thin portion 15c that is thinner than the wall thickness of the opening side end portion 15b of the barrel 15.
  • the thin-walled portion 15c has a crimped portion 15c1 in which the thin-walled portion 15c partially protrudes inward.
  • the caulking portion 15c1 projects toward the small diameter portion 16d of the plunger 16. As a result, the barrel 15 moves relative to the central axis L1 within the range of the small diameter portion 16d of the plunger 16.
  • the thin-walled portion 15c is provided on the barrel 15 and the crimped portion 15c1 is provided on the thin-walled portion 15c, the thin-walled portion 15c can be plastically deformed to easily form the crimped portion 15c1.
  • the opening side end portion 15b which is thicker than the thin portion 15c, is used and the lower end 18a of the coil spring 18 is abutted against the end surface 15b1 of the opening side end portion 15b, it is necessary to abut the lower end 18a of the coil spring 18. A large area can be secured, and the lower end 18a of the coil spring 18 can be reliably abutted against the end surface 15b1 of the opening side end portion 15b.
  • the caulking portion 15c1 has a concave portion having a spherical shape on the outer peripheral surface of the thin-walled portion 15c, and a convex portion formed on the inner peripheral surface of the thin-walled portion 15c according to the concave portion.
  • the crimped portion 15c1 can be formed by caulking the thin-walled portion 15c, it can be easily crimped without a large pressing force.
  • the thin-walled portion 15c is provided so as to form a recess on the outer peripheral surface of the barrel 15, it can be visually recognized from the outer peripheral side of the barrel 15 and the caulking position can be easily determined.
  • the radius of the concave portion of the caulked portion 15c1 having a spherical shape equal to or larger than the wall thickness of the thin portion 15c, it is possible to avoid cracking and depression during caulking processing as much as possible.
  • the flexural modulus increases due to work hardening, which is effective because cracks and depressions are likely to occur during caulking.
  • the present disclosers and others have found that in order to avoid cracks and depressions during caulking, the outer diameter of the thin portion 15c is not sufficient, and it is necessary to consider the wall thickness.
  • the wall thickness of the opening side end portion 15b is set to be equal to or larger than the wire diameter of the coil spring 18, the other end of the coil spring 18 surely abuts on the end surface 15b1 of the opening side end portion 15b. As a result, the expansion and contraction of the coil spring 18 becomes smooth, the hysteresis in the relationship between the load and the electric resistance value is less disturbed, and the desired durability can be realized.
  • the first embodiment can be modified as follows. As shown in FIG. 10, a small hole portion 15e4 is formed on the tip surface of the tip detail 15e3 of the tip portion 15e of the barrel 15. The small hole portion 15e4 is formed in the direction of the central axis L1. As a result, the small hole portion 15e2 shown in FIG. 5 can be omitted. The small hole portion 15e4 of FIG. 10 may be provided together with the small hole portion 15e2 of FIG.
  • caulking may be performed so that the tip detail 15e3 is formed as shown in FIG. 11B.
  • the small hole portion 15e4 formed in the direction of the central axis L1 can be formed.
  • the small hole portion 15e4 of FIG. 11B may be provided together with the small hole portion 15e2 of FIG.
  • the tip detail 15e3 is formed as shown in FIG. 12B. It may be caulked so as to be. As a result, the small hole portion 15e4 formed in the direction of the central axis L1 can be formed.
  • the small hole portion 15e4 of FIG. 12B may be provided together with the small hole portion 15e2 of FIG.
  • the contact probe 12'of this embodiment is provided with a barrel 15'on the IC package 7 side and is on the substrate 3 side with respect to the first embodiment.
  • a plunger 16' is provided below. Therefore, in the present embodiment, the plunger 16'is the inspection board side terminal that electrically contacts the substrate 3, and the barrel 15'is the inspection device side terminal that electrically contacts the IC package 7.
  • the plunger 16' is provided with a contact end portion 16a' on the lower side after the plunger 16 of the first embodiment shown in FIG. 2 is turned upside down.
  • the basic configuration of the plunger 16' is the same as that of the first embodiment.
  • the barrel 15' is fixed by flipping the barrel 15 of the first embodiment shown in FIG. 2 upside down and inserting a contact plug 20 into the upper opening.
  • the basic configuration of the barrel 15' is the same as that of the barrel 15 of the first embodiment.
  • the contact probe 12'of this embodiment has a four-part configuration of a barrel 15', a plunger 16', a coil spring 18, and a contact plug 20.
  • a crown cut is applied to the upper end of the contact plug 20, and the crown cut upper end contacts the electrode of the IC package 7.
  • the lower end of the contact plug 20 is inserted into the upper end of the barrel 15'and is fixed by the caulking portion 15g.
  • the contact probe 12 shown in FIG. 2 of the first embodiment may be turned upside down so that the barrel 15'is arranged below and the plunger 16'is arranged above. It has the same effect as that of the embodiment.

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Abstract

コイルバネの端部に対して確実に突き当てることができ、カシメ部を容易に形成することができる外バネ式のコンタクトプローブを提供する。プランジャ（１６）は、先端部の途中位置に中心軸線（Ｌ１）方向の所定範囲にわたって設けられた小径部と、先端部よりも基端部側に位置するとともにコイルバネ（１８）の内側に挿通されたガイド部（１６ｃ）と、ガイド部（１６ｃ）の上側に位置するとともにコイルバネ（１８）の上端（１８ｂ）が突き当てられる鍔部（１６ｂ）と、を備え、バレル（１５）は、コイルバネ（１８）の下端（１８ａ）が突き当てられる開口側端部（１５ｂ）と、開口側端部（１５ｂ）の肉厚よりも薄くされた薄肉部と、薄肉部が部分的にプランジャ（１６）の小径部側に向けて突出するカシメ部（１５ｃ１）と、を備えている。

Description

コンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケット
　本開示は、コンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケットに関する。
　電子機器などに実装されるＩＣパッケージや各種センサ（例えば磁気センサ）等の電子デバイスは、一般に、配線基板に実装される前の段階でその潜在的欠陥を除去するための試験が行われる。この試験には一般的に検査用ソケットが用いられる。検査用ソケットは、電子デバイスの半田ボールや半田バンプ、パッド等の電極部とテストボード又は実装基板とされたプリント配線基板（検査基板）との間を電気的に接続するコンタクトプローブを備えている（例えば、特許文献１）。
　特許文献１に記載されたコンタクトプローブは、プローブ本体１１０の後端部１１３が筒状体１２０に挿入され、プローブ本体１１０の中間部１１２の回りに同心円状に第１のコイルスプリング１３０が配置されている。第１のコイルスプリング１３０の外側には、第１のコイルスプリング１３０を覆う筒部が設けられていない。このようなコイルスプリングの形式は、外バネ式と称されている。外バネ式に対して、内バネ式のコンタクトプローブは、コイルスプリングが筒部内に収容される構成である。
　筒状体１２０の開口側の周縁部が第２の支持部１２１ａとされ、この第２の支持部１２１ａが第１のコイルスプリング１３０の一端に突き当てられる。
　筒状体１２０の中間部には、カシメ部１２１ｂが設けられている。カシメ部１２１ｂは、プローブ本体１１０の小径部１１３ｃ側に突出している。カシメ部１２１ｂは、第１の大径部１１３ａと第２の大径部１１３ｂとの間に挟まれた小径部１１３ｃの範囲内で相対移動する。
特開２００８－２５６６４６号公報
　特許文献１では、コイルスプリング１３０の一端を筒状体１２０の開口側の周縁部に突き当てるようになっているので、筒状体１２０の開口側の周縁部の肉厚が薄い場合、コイルスプリング１３０の端部に対して確実に突き当てることができないおそれがある。筒状体１２０の開口側の周縁部とコイルスプリング１３０の端部とが確実に突き当てられないと、コイルスプリング１３０の伸縮が円滑に行われなくなり、コンタクトプローブの電気特性や耐久性が損なわれるおそれがある。
　特に、特許文献１の段落［００３２］に記載されている通り、筒状体１２０は外径がφ０．１１ｍｍ、内径がφ０．０７５ｍｍとされている。すなわち、肉厚が１７．５μｍとされており、これよりも大きい線径とされたコイルスプリング１３０の端部に対して確実に突き当てることは極めて困難である。
　一方、肉厚が１７．５μｍとされた薄肉の筒状体１２０とされているので、カシメ部１２１ｂの形成は容易に行うことができる。しかし、コイルスプリング１３０の端部が突き当たる面積を確保するために筒状体１２０の開口側の周縁部の肉厚を厚くすると、剛性が上がるためカシメ部１２１ｂの形成が困難になるという問題がある。
　そこで、本開示は、コイルバネの端部に対して確実に突き当てることができ、突出部（カシメ部）を容易に形成することができる外バネ式のコンタクトプローブ及びこれを備えた検査用ソケットを提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るコンタクトプローブは、開口した開口側端部を有し、筒形状とされて軸線方向に延在するバレルと、前記バレルの前記開口に挿入される先端部を有し、前記軸線方向に延在するプランジャと、前記バレルと前記プランジャとの前記軸線方向の相対移動に弾性復帰力を与えるコイルバネと、を備え、前記プランジャは、前記先端部の途中位置に前記軸線方向の所定範囲にわたって設けられた小径部と、前記先端部よりも基端部側に位置するとともに前記コイルバネの内側に挿通されたガイド部と、該ガイド部の前記基端部側に位置するとともに前記コイルバネの一端が突き当てられる受け部と、を備え、前記バレルは、前記コイルバネの他端が突き当てられる前記開口側端部と、該開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部と、該薄肉部が部分的に前記プランジャの前記小径部側に向けて突出する突出部と、を備えている。
　コンタクトプローブは、バレルと、バレルの開口に先端部が挿入されたプランジャとが軸線方向に相対移動する。コイルバネは、バレルとプランジャとの相対移動に弾性復帰力を与える。コイルバネの内側には、プランジャのガイド部が挿通されている。コイルバネは、プランジャのガイド部を包囲した状態で、プランジャの受け部とバレルの開口側端部との間でそれぞれの端部が突き当てられた状態で設けられている。このようにして、外バネ式のコンタクトプローブが構成される。
　バレルには、バレルの開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部が設けられている。薄肉部には、薄肉部が部分的に内部側に突出する突出部を有している。突出部は、プランジャの小径部に向けて突出している。これにより、バレルは、プランジャの先端部に固定されるとともに、プランジャの小径部の範囲内で軸線方向に相対移動するようになっている。
　バレルに薄肉部を設け、この薄肉部に突出部を設けることとしたので、薄肉部を塑性変形させて容易に突出部を形成することができる。
　薄肉部よりも肉厚が厚い開口側端部とし、この開口側端部にコイルバネの他端を突き当てることとしたので、コイルバネの他端を突き当てるのに必要な面積を確保することができ、コイルバネの他端を確実に開口側端部に突き当てることができる。
　さらに、本開示の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記薄肉部は、前記バレルの外周面に凹所を形成するように該バレルの周方向の全領域にわたって設けられ、前記突出部は、前記薄肉部の外周面に形成された球面形状の凹部と、該凹部に応じて前記薄肉部の内周面に形成された凸部とを有している。
　薄肉部をバレルの全周にわたって形成し、この薄肉部に突出部を設けることとした。突出部は、薄肉部の外周面に球面形状とされた凹部と、凹部に応じて薄肉部の内周面に形成された凸部とを有している。このような突出部は、ニードルの先端を薄肉部に押し当てることによってカシメ加工したカシメ部とされる。
　薄肉部に対してカシメ加工で突出部を形成することができるので、大きな押付力を伴わずに容易にカシメ加工することができる。
　薄肉部は、バレルの外周面に凹所を形成するように設けられているので、バレルの外周側から視認でき、カシメ位置を容易に定めることができる。
　薄肉部は、バレルの外周側からバレルを切削加工することによって形成することができる。
　突出部は、１つでも良いし、２以上であっても良い。
　さらに、本開示の一態様に係るコンタクトプローブでは、球面形状とされた前記突出部の前記凹部の半径は、前記薄肉部の肉厚以上とされている。
　球面形状とされた凹部の半径を薄肉部の肉厚以上とすることによって、カシメ加工時に割れや陥没が発生することを可及的に回避することができる。特に、薄肉部を切削加工によって形成した場合には、加工硬化により曲げ弾性率が大きくなるので、カシメ加工時に割れや陥没が生じ易いので効果的である。本開示者等は、鋭意検討した結果、カシメ加工時の割れや陥没を回避するためには、薄肉部の外径だけでは十分でなく、肉厚を考慮する必要があることを見出した。
　凹部の半径は、カシメ加工時に用いるニードルの先端に形成された球面部の先端径によって決定することができる。
　さらに、本開示の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記バレルの前記開口側端部の肉厚は、前記コイルバネの線径以上とされている。
　開口側端部の肉厚をコイルバネの線径以上としたので、コイルバネの他端が開口側端部の端面に確実に突き当たることになる。これにより、コイルバネの伸縮が円滑となり、荷重と電気抵抗値との関係におけるヒステリシスの乱れが少なく、所望の耐久性を実現することができる。
　開口側端部の肉厚は、例えば、コイルバネの線径の１．２倍以下、より好ましくは１．１倍以下とされる。
　さらに、本開示の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記バレルは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされ、前記プランジャは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされている。
　バレルを検査基板側端子とし、プランジャを検査デバイス側端子として用いることとした。これにより、コンタクトプローブを、バレル、プランジャ及びコイルバネの３部品で構成することができ、部品点数を最小限にすることができる。
　さらに、本開示の一態様に係るコンタクトプローブでは、前記バレルは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされ、前記プランジャは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされている。
　バレルを検査デバイス側端子とし、プランジャを検査基板側端子として用いることとした。これにより、コンタクトプローブを、バレル、プランジャ及びコイルバネの３部品で構成することができ、部品点数を最小限にすることができる。
　本開示の一態様に係る検査用ソケットは、上記のいずれかに記載のコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを収容する収容孔部と、を備えている。
　バレルに薄肉部を設け、薄肉部に突出部を設けることとしたので、コイルバネの端部に対して確実に突き当てることができるとともに、突出部を容易に形成することができる。
本開示の第１実施形態に係るコンタクトプローブを備えたソケットが基板に対して固定された状態を示した縦断面図である。 コンタクトプローブを示した正面図である。 バレルを示した縦断面図である。 バレルの薄肉部を示した横断面図である。 バレルの先端部の部分拡大縦断面図である。 プランジャを示した正面図である。 バレルに挿入されたプランジャの先端部を示した縦断面図である。 コンタクトプローブの動作を示した縦断面図である。 非検査時のコンタクトプローブを示した縦断面図である。 検査時のコンタクトプローブを示した縦断面図である。 図５のバレルの先端部の変形例を示した部分拡大縦断面図である。 図５のバレルの先端部の他の変形例のカシメ加工前の状態を示した部分拡大縦断面図である。 図１１Ａのカシメ加工後を示した部分拡大縦断面図である。 図５のバレルの先端部の他の変形例のカシメ加工前の状態を示した部分拡大縦断面図である。 図１２Ａのカシメ加工後を示した部分拡大縦断面図である。 本開示の第２実施形態に係るコンタクトプローブを示した正面図である。 図１３Ａのコンタクトプローブの縦断面図である。
　［第１実施形態］
　以下に、本開示の第１実施形態に係るコンタクトプローブ１２及びこれを備えた検査用ソケット１について、図面を参照して説明する。
　図１には、検査用ソケット１（以下、単に「ソケット１」という。）が示されている。ソケット１は、例えば、テストボードとしてのプリント配線基板（以下、単に「基板３」という。）上に配置される。ソケット１と基板３とは、例えば図示しない基板固定ボルト及び基板固定ナットによって互いに固定される。
　ソケット１は、上方のソケット本体１ａと、ソケット本体１ａに対して下方から取付けられるプローブ配列基板１ｂとを備えている。ソケット本体１ａとプローブ配列基板１ｂとは絶縁性を有する樹脂等の部材で構成されている。
　ソケット本体１ａの上面には、ＩＣパッケージ（検査デバイス）７を収容するデバイス収容部８が形成されている。デバイス収容部８は、ソケット本体１ａの上面から下方に向かって形成された凹所とされている。なお、ＩＣパッケージ７に代えて、磁気センサ等の各種センサを検査デバイスとしても良い。
　なお、以下の各実施形態では、上または上側はデバイス収容部８側を意味し、下または下側は基板３側を意味する。
　デバイス収容部８の下方には、複数のコンタクトプローブ１２が並列状態で上下方向に延在して設けられている。隣り合うコンタクトプローブ１２の中心軸線間の距離であるピッチは、例えば０．４ｍｍ以下とされている。
　コンタクトプローブ１２によって、基板３とＩＣパッケージ７との導通が行われる。ＩＣパッケージ７の下面に電極として複数の半田ボール７ａが設けられており、各半田ボール７ａに対してコンタクトプローブ１２の上端が接触することによって導通が行われる。
　図２には、コンタクトプローブ１２が示されている。コンタクトプローブ１２は、中心軸線Ｌ１を有する略円筒形状とされたバレル１５と、バレル１５の上側（基端側）に共通の中心軸線Ｌ１を有して配置されたプランジャ１６と、バレル１５の上側に共通の中心軸線Ｌ１を有して配置され、プランジャ１６が内側に差し込まれたコイルバネ１８とを備えている。コンタクトプローブ１２は、バレル１５、プランジャ１６及びコイルバネ１８の３部品構成とされている。また、コンタクトプローブ１２は、コイルバネ１８の外周側を覆う筒部を備えていない外バネ式とされている。
　図２に示した実施形態では、バレル１５が基板３に電気的に接触する検査基板側端子とされ、プランジャ１６がＩＣパッケージ７に電気的に接触する検査デバイス側端子とされる。
＜バレル１５の構成＞
　図３には、バレル１５の縦断面が示されている。
　バレル１５は、金属製とされており、例えば、ベリリウム銅、リン青銅、ＳＫ材等の母材に対してニッケル金メッキを施したものや、メッキが施されていないパラジウム合金が用いられる。
　バレル１５は、開口１５ａが形成された開口側端部１５ｂを有している。開口側端部１５ｂは、内径及び外径が中心軸線Ｌ１方向に一定とされた円筒形とされている。開口側端部１５ｂの端面１５ｂ１には、図２に示したように、コイルバネ１８の下端（他端）１８ａが突き当てられる。開口側端部１５ｂの肉厚は、中心軸線Ｌ１方向に一定とされており、コイルバネ１８の線径以上とされている。開口側端部１５ｂの肉厚は、例えば、コイルバネ１８の線径の１．２倍以下、より好ましくは１．１倍以下とされる。
　開口側端部１５ｂの下方には、薄肉部１５ｃが一体的に接続されている。薄肉部１５ｃの肉厚は、開口側端部１５ｂの肉厚よりも薄い。薄肉部１５ｃの肉厚は、例えば開口側端部１５ｂの肉厚の半分程度とされている。薄肉部１５ｃの肉厚は、例えば、３０μｍ以上５０μｍ以下、より具体的には４０μｍ程度とされている。薄肉部１５ｃは、バレル１５の外周面に凹所を形成するようにバレル１５の周方向の全領域にわたって設けられている。
　薄肉部１５ｃには、薄肉部１５ｃが部分的に中心軸線Ｌ１側に向けて突出する突出部とされたカシメ部１５ｃ１が設けられている。図４にカシメ部１５ｃ１に相当する位置の横断面が示されているように、カシメ部１５ｃ１は、薄肉部１５ｃの周方向に等角度間隔で４ヶ所設けられている。ただし、カシメ部１５ｃ１の数はこれに限定されるものではなく、２つ以上であることが好ましい。カシメ部１５ｃ１は、薄肉部１５ｃの外周面に形成された球面形状の凹部１５ｃ２と、凹部１５ｃ２に応じて薄肉部１５ｃの内周面に形成された凸部１５ｃ３とを有している。カシメ部１５ｃ１は、カシメ加工時にニードルの先端を薄肉部１５ｃの外周側に押し当てることによって形成される。したがって、カシメ部１５ｃ１の凹部１５ｃ２の形状は、ニードルの先端の球面形状が反映される。カシメ部１５ｃ１の凹部１５ｃ２の半径は、薄肉部１５ｃの肉厚以上とされている。このため、カシメ加工に用いるニードルの先端に形成された球面部の先端径は、薄肉部１５ｃの肉厚以上とされている。カシメ部１５ｃ１の凸部１５ｃ３は、凹部１５ｃ２の形状に応じて得られる。
　薄肉部１５ｃの内径は、カシメ部１５ｃ１を除いて、開口側端部１５ｂの内径と同一とされている。
　薄肉部１５ｃの下方には、中間大径部１５ｄが一体的に接続されている。中間大径部１５ｄは、内径及び外径が中心軸線Ｌ１方向に一定とされた円筒形とされている。中間大径部１５ｄの内径及び外径は、開口側端部１５ｂの内径及び外径と同一とされている。ただし、中間大径部１５ｄの外径を開口側端部１５ｂの外径と異ならせても良い。
　中間大径部１５ｄの下方には、先端部１５ｅが一体的に接続されている。図５に示されているように、先端部１５ｅの上側（基端側）の大部分は、内径及び外径が中心軸線Ｌ１方向に一定とされた円筒部１５ｅ１とされている。円筒部１５ｅ１の外径は、中間大径部１５ｄの外径よりも小さい。
　円筒部１５ｅ１には、外周側から内周側に向けて半径方向内側に貫通する小孔部１５ｅ２が形成されている。小孔部１５ｅ２の数は、１つでも良いし、２以上であっても良い。小孔部１５ｅ２は、例えば金メッキ等のメッキを施す場合に、メッキ液をバレル１５の外周側と内周型との間で流通されるために用いられる。
　先端部１５ｅの下端には、下方に向かって外径が漸次減少する先細部１５ｅ３が設けられている。先細部１５ｅ３の先端は閉じており開口していない。先細部１５ｅ３の先端が、基板３（図１参照）に対して電気的に接触する。
　上述したバレル１５は、旋盤などを用いて中実丸棒等の無垢材を切削加工することによって製造される。したがって、開口側端部１５ｂと薄肉部１５ｃと中間大径部１５ｄと先端部１５ｅとは、同一材料から一体に形成されている。なお、図３に示したように、開口側端部１５ｂ、薄肉部１５ｃ、中間大径部１５ｄ及び先端部１５ｅが接続される位置には、適宜外径が漸次変化するテーパ部１５ｆを設けることが好ましい。これにより、図８に示すように、プローブ配列基板１ｂの開口端縁にテーパ部１５ｆを当接させることにより、コンタクトプローブ１２の下方への抜け止めを防止しつつ、その突出量を設定することができる。
＜プランジャ１６の構成＞
　プランジャ１６は、金属製とされており、例えば、ベリリウム銅、リン青銅、ＳＫ材等の母材に対してニッケル金メッキを施したものや、メッキが施されていないパラジウム合金が用いられる。プランジャ１６は、例えば、中実丸棒等の無垢材を切削することによって製造することができる。
　図６に示したように、プランジャ１６は、バレル１５と共通の中心軸線Ｌ１を有する中実の丸棒状体とされている。プランジャ１６は、ＩＣパッケージ７側である上方から基板３側である下方に向かって、接触端部１６ａ、鍔部１６ｂ、ガイド部１６ｃ、小径部１６ｄ及び下端大径部１６ｅがこの順に設けられている。
　下端大径部１６ｅ、小径部１６ｄ及びガイド部１６ｃの一部が、バレル１５の開口１５ａに挿入される先端部とされている（例えば図７参照）。
　接触端部１６ａは、ＩＣパッケージ７に電気的に接触する先端を上端に有する。接触端部１６ａの先端は、いわゆるクラウンカットとされた山型形状とされている。
　鍔部１６ｂは、接触端部１６ａの下端に接続され、接触端部１６ａよりも大きい外径を有している。
　ガイド部１６ｃは、鍔部１６ｂの下端に接続され、鍔部１６ｂよりも小さく、かつコイルバネ１８の内径よりも小さい外径を有している。
　小径部１６ｄは、ガイド部１６ｃの下端に接続され、ガイド部１６ｃよりも小さい外径を有している。
　下端大径部１６ｅは、小径部１６ｄの下端に接続され、小径部１６ｄよりも大きい外径を有している。下端大径部１６ｅの下端は先細形状とされている。
　図２に示したように、ガイド部１６ｃは、コイルバネ１８の内側に配置される。すなわち、コイルバネ１８の内側にガイド部１６ｃが挿通される。
　コイルバネ１８の上端（一端）１８ｂが鍔部１６ｂの下端面に突き当てられる。すなわち、鍔部１６ｂがコイルバネ１８の受け部とされている。
　図６に示すように、小径部１６ｄの両端には小径部１６ｄよりも大径とされたガイド部１６ｃ及び下端大径部１６ｅが隣接している。これにより、小径部１６ｄとガイド部１６ｃとの間、及び、小径部１６ｄと下端大径部１６ｅとの間には、テーパ部１６ｆがそれぞれ設けられている。これらテーパ部１６ｆに対して、図３に示したカシメ部１５ｃ１が係合する。すなわち、図７に示すように、カシメ部１５ｃ１がテーパ部１６ｆに対して係合することによって、バレル１５とプランジャ１６との中心軸線Ｌ１方向の相対移動が規制される。図７では、カシメ部１５ｃ１が小径部１６ｄと下端大径部１６ｅとの間のテーパ部１６ｆに係合している状態が示されている。
　図７に示したように、カシメ部１５ｃ１は、プランジャ１６の小径部１６ｄに向かって突出するように設けられる。これにより、小径部１６ｄの中心軸線Ｌ１方向の長さの範囲でバレル１５とプランジャ１６との相対移動が許容される。
　なお、テーパ部１６ｆに代えて、径が不連続に変化する段付き形状としても良い。
＜コイルバネ１８の構成＞
　コイルバネ１８は、図２に示したように、中心軸線Ｌ１を有する円筒形状とされている。コイルバネ１８の内径及び外径は、中心軸線Ｌ１方向に一定とされている。コイルバネ１８の材料としては、ステンレスやピアノ線が用いられる。また、検査デバイスとして磁気センサが用いられる場合には、非磁性の材料として例えばタングステンが用いられる。
＜コンタクトプローブ１２の動作＞
　図８には、ソケット１に挿入した状態のコンタクトプローブ１２の動作が示されている。同図において、左側のコンタクトプローブ１２は、非検査時を示し、コイルバネ１８の弾性復帰力によって延びた状態である。右側のコンタクトプローブ１２は、検査時を示し、上方にＩＣパッケージ７（図８には示さず）が位置し、下方に基板３（図８には示さず）が位置し、コイルバネ１８が圧縮された状態である。
　図９Ａには、図８の左側に示した非検査時のコンタクトプローブ１２の縦断面が示されている。コイルバネ１８が、バレル１５の開口側端部１５ｂの端面１５ｂ１とプランジャ１６の鍔部１６ｂとの間で延びた状態である。カシメ部１５ｃ１が小径部１６ｄと下端大径部１６ｅとの間のテーパ部１６ｆに係合することによって、バレル１５とプランジャ１６との相対移動が規制されている。
　図９Ｂには、図８の右側に示した検査時のコンタクトプローブ１２の縦断面が示されている。コイルバネ１８が、バレル１５の開口側端部１５ｂの端面１５ｂ１とプランジャ１６の鍔部１６ｂとの間で縮んだ状態である。図９Ａの状態に比べて、カシメ部１５ｃ１が小径部１６ｄとガイド部１６ｃとの間のテーパ部１６ｆ側に移動している。
＜第１実施形態の作用効果＞
　コンタクトプローブ１２は、バレル１５と、バレル１５の開口１５ａに先端部が挿入されたプランジャ１６とが中心軸線Ｌ１方向に相対移動する。コイルバネ１８は、バレル１５とプランジャ１６との相対移動に弾性復帰力を与える。コイルバネ１８の内側には、プランジャ１６のガイド１６ｃ部が挿通されている。コイルバネ１８は、プランジャ１６のガイド部１６ｃを包囲した状態で、プランジャ１６の鍔部１６ｂとバレル１５の開口側端部１５ｂとの間でそれぞれの端部が突き当てられた状態で設けられている。このようにして、外バネ式のコンタクトプローブ１２が構成される。
　バレル１５には、バレル１５の開口側端部１５ｂの肉厚よりも薄くされた薄肉部１５ｃが設けられている。薄肉部１５ｃには、薄肉部１５ｃが部分的に内部側に突出するカシメ部１５ｃ１を有している。カシメ部１５ｃ１は、プランジャ１６の小径部１６ｄに向けて突出している。これにより、バレル１５は、プランジャ１６の小径部１６ｄの範囲内で中心軸線Ｌ１方向に相対移動するようになっている。
　バレル１５に薄肉部１５ｃを設け、この薄肉部１５ｃにカシメ部１５ｃ１を設けることとしたので、薄肉部１５ｃを塑性変形させて容易にカシメ部１５ｃ１を形成することができる。
　薄肉部１５ｃよりも肉厚が厚い開口側端部１５ｂとし、この開口側端部１５ｂの端面１５ｂ１にコイルバネ１８の下端１８ａを突き当てることとしたので、コイルバネ１８の下端１８ａを突き当てるのに必要な面積を確保することができ、コイルバネ１８の下端１８ａを確実に開口側端部１５ｂの端面１５ｂ１に突き当てることができる。
　薄肉部１５ｃをバレル１５の外周の全周にわたって形成し、この薄肉部１５ｃにカシメ部１５ｃ１を設けることとした。カシメ部１５ｃ１は、薄肉部１５ｃの外周面に球面形状とされた凹部と、凹部に応じて薄肉部１５ｃの内周面に形成された凸部とを有している。
　薄肉部１５ｃに対してカシメ加工でカシメ部１５ｃ１を形成することができるので、大きな押付力を伴わずに容易にカシメ加工することができる。
　薄肉部１５ｃは、バレル１５の外周面に凹所を形成するように設けられているので、バレル１５の外周側から視認でき、カシメ位置を容易に定めることができる。
　球面形状とされたカシメ部１５ｃ１の凹部の半径を薄肉部１５ｃの肉厚以上とすることによって、カシメ加工時に割れや陥没が発生することを可及的に回避することができる。特に、薄肉部１５ｃを切削加工によって形成した場合には、加工硬化により曲げ弾性率が大きくなるので、カシメ加工時に割れや陥没が生じ易いので効果的である。本開示者等は、鋭意検討した結果、カシメ加工時の割れや陥没を回避するためには、薄肉部１５ｃの外径だけでは十分でなく、肉厚を考慮する必要があることを見出した。
　開口側端部１５ｂの肉厚をコイルバネ１８の線径以上としたので、コイルバネ１８の他端が開口側端部１５ｂの端面１５ｂ１に確実に突き当たることになる。これにより、コイルバネ１８の伸縮が円滑となり、荷重と電気抵抗値との関係におけるヒステリシスの乱れが少なく、所望の耐久性を実現することができる。
＜変形例＞
　第１実施形態は、以下のように変形することができる。
　図１０に示すように、バレル１５の先端部１５ｅの先細部１５ｅ３の先端面に小孔部１５ｅ４を形成する。小孔部１５ｅ４は、中心軸線Ｌ１方向に形成されている。これにより、図５に示した小孔部１５ｅ２を省略することができる。なお、図５の小孔部１５ｅ２と共に図１０の小孔部１５ｅ４を設けても良い。
　また、図１１Ａに示すように、バレル１５の先端部１５ｅを直管状に形成した後に、図１１Ｂに示すように先細部１５ｅ３が形成されるようにカシメ加工を施しても良い。これにより、中心軸線Ｌ１方向に形成された小孔部１５ｅ４を形成することができる。なお、図５の小孔部１５ｅ２と共に図１１Ｂの小孔部１５ｅ４を設けても良い。
　さらに、図１１Ａ及び図１１Ｂに加えて、図１２Ａに示すようにバレル１５の先端部１５ｅの先端にクラウンカットとした山型形状を形成した後に、図１２Ｂに示すように先細部１５ｅ３が形成されるようにカシメ加工を施しても良い。これにより、中心軸線Ｌ１方向に形成された小孔部１５ｅ４を形成することができる。なお、図５の小孔部１５ｅ２と共に図１２Ｂの小孔部１５ｅ４を設けても良い。
［第２実施形態］
　次に、本開示の第２実施形態について説明する。図１に示したソケット１は同様であるので、その説明を省略する。また、第１実施形態と同様の事項については同一符号を付しその説明を省略する。
　図１３Ａ及び図１３Ｂに示されているように、本実施形態のコンタクトプローブ１２’は、第１実施形態に対して、ＩＣパッケージ７側である上方にバレル１５’を設け、基板３側である下方にプランジャ１６’を設けた点で相違する。したがって、本実施形態では、プランジャ１６’が基板３に電気的に接触する検査基板側端子とされ、バレル１５’がＩＣパッケージ７に電気的に接触する検査デバイス側端子とされる。
　プランジャ１６’は、図２に示した第１実施形態のプランジャ１６を上下反転した上で、下方に接触端部１６ａ’が設けられている。プランジャ１６’の基本的構成は、第１実施形態と同様である。
　バレル１５’は、図２に示した第１実施形態のバレル１５を上下反転した上で、上方の開口部に接触用プラグ２０が挿入されて固定されている。バレル１５’の基本的構成は、第１実施形態のバレル１５と同様である。
　本実施形態のコンタクトプローブ１２’は、バレル１５’、プランジャ１６’、コイルバネ１８及び接触用プラグ２０の４部品構成とされている。
　接触用プラグ２０の上端にはクラウンカットが施されており、このクラウンカットされた上端がＩＣパッケージ７の電極に接触する。接触用プラグ２０の下端は、バレル１５’の上端に差し込まれており、カシメ部１５ｇによって固定されている。
　本実施形態のように、第１実施形態の図２に示したコンタクトプローブ１２の上下を反転させて、下方にバレル１５’を配置し、上方にプランジャ１６’を配置する構成としても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
１　ソケット（検査用ソケット）
１ａ　ソケット本体
１ｂ　プローブ配列基板
３　基板
７　ＩＣパッケージ（検査デバイス）
７ａ　半田ボール
８　デバイス収容部
１２，１２’　コンタクトプローブ
１５，１５’　バレル
１５ａ　開口
１５ｂ　開口側端部
１５ｂ１　（開口側端部の）端面
１５ｃ　薄肉部
１５ｃ１　カシメ部
１５ｃ２　凹部
１５ｃ３　凸部
１５ｄ　中間大径部
１５ｅ　先端部
１５ｅ１　円筒部
１５ｅ２　小孔部
１５ｅ３　先細部
１５ｅ４　小孔部
１５ｆ　テーパ部
１５ｇ　カシメ部
１６，１６’　プランジャ
１６ａ，１６ａ’　接触端部
１６ｂ　鍔部
１６ｃ　ガイド部
１６ｄ　小径部
１６ｅ　下端大径部
１６ｆ　テーパ部
１８　コイルバネ
１８ａ　下端（他端）
１８ｂ　上端（一端）
２０　接触用プラグ

Claims (7)

  1. 　開口した開口側端部を有し、筒形状とされて軸線方向に延在するバレルと、
    　前記バレルの前記開口に挿入される先端部を有し、前記軸線方向に延在するプランジャと、
    　前記バレルと前記プランジャとの前記軸線方向の相対移動に弾性復帰力を与えるコイルバネと、
    を備え、
    　前記プランジャは、前記先端部の途中位置に前記軸線方向の所定範囲にわたって設けられた小径部と、前記先端部よりも基端部側に位置するとともに前記コイルバネの内側に挿通されたガイド部と、該ガイド部の前記基端部側に位置するとともに前記コイルバネの一端が突き当てられる受け部と、を備え、
    　前記バレルは、前記コイルバネの他端が突き当てられる前記開口側端部と、該開口側端部の肉厚よりも薄くされた薄肉部と、該薄肉部が部分的に前記プランジャの前記小径部側に向けて突出する突出部と、を備えているコンタクトプローブ。
  2. 　前記薄肉部は、前記バレルの外周面に凹所を形成するように該バレルの周方向の全領域にわたって設けられ、
    　前記突出部は、前記薄肉部の外周面に形成された球面形状の凹部と、該凹部に応じて前記薄肉部の内周面に形成された凸部とを有している請求項１に記載のコンタクトプローブ。
  3. 　球面形状とされた前記突出部の前記凹部の半径は、前記薄肉部の肉厚以上とされている請求項２に記載のコンタクトプローブ。
  4. 　前記バレルの前記開口側端部の肉厚は、前記コイルバネの線径以上とされている請求項１から３のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
  5. 　前記バレルは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされ、
    　前記プランジャは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされている請求項１から４のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
  6. 　前記バレルは、検査デバイスに対して電気的に接触する先端を備えた検査デバイス側端子とされ、
    　前記プランジャは、検査基板に対して電気的に接触する先端を備えた検査基板側端子とされている請求項１から４のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
  7. 　請求項１から６のいずれかに記載のコンタクトプローブと、
    　前記コンタクトプローブを収容する収容孔部と、
    を備えている検査用ソケット。
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