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技術 導電性接触子

出願人 日本発條株式会社
発明者 風間俊男
出願日 2002年1月23日 (18年11ヶ月経過) 出願番号 2002-014525
公開日 2003年7月30日 (17年5ヶ月経過) 公開番号 2003-215160
状態 特許登録済
技術分野 半導体等の試験・測定 個々の半導体装置の試験 電子回路の試験 電子回路の試験 測定用導線・探針
主要キーワード 最適仕様 機械加工面 配線プレート 導電性接触子 境界部位 信号伝送線 液晶ディスプレイ用基板 保管管理
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年7月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

要求に対する最適仕様ホルダを備え、以て耐久性および検査精度の向上を図ることができる。

解決手段

検査時に被検査体2に当接する導電性可動体3が、コイルばね4により付勢された状態でホルダ5に設けられた支持孔8に往復動許容して収容され、かつその先端部3aを支持孔8を介してホルダ5の一側面5aに突出させると共に、ホルダ5の他側面5bに積層される配線プレート9に少なくともコイルばね4を介して電気的に接続して取り付けられており、ホルダ5は、支持孔8を有して形成されるホルダ本体12と、支持孔8を含めてホルダ本体12の表面に形成されるコーティング層13とから構成されている。

概要

背景

図4は、プリント配線板導体パターン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従来の導電性接触子100を示す。この導電性接触子100は、検査時に被検査体2に当接する導電性可動体3が、コイルばね4により付勢された状態でホルダ5に設けられた支持孔8に往復動許容して収容され、かつその先端部3aを支持孔8を介してホルダ5の一側面5aから突出させると共に、ホルダ5の他側面5bに積層される配線プレート9に少なくともコイルばね4を介して電気的に接続して取り付けられて構成されている。

ホルダ5は、一個ブロック体で構成されており、支持孔8は、ホルダ5の一側面5aに開口する小径の支持小孔6と、一端側を支持小孔6に連通させると共に他端側をホルダ5の他側面5bに開口する支持小孔6よりも大径の支持大孔7とで構成されている。

支持小孔6は、導電性可動体3の摺動を案内する機能を有しており、導電性可動体3の軸部3bとの間に案内可能なクリアランスを有して形成されている。

また、導電性可動体3は、その鍔部3cを、支持小孔6と支持大孔7との境界部位に形成される段部11に係合させて抜け止めされて取り付けられると共に、コイルばね4と、コイルばね4と配線プレート9の導電部9aとの間に配置した他の導電性可動体10とを介して配線プレート9に電気的に接続している。

このように構成された導電性接触子100は、導電性可動体3の先端部3aを被検査体2の導体パターン2aに弾発的に接触させることにより、導体パターン2aからの電気信号を配線プレート9を介して受信することができ、これにより導体パターン2aのショート断線の有無を検査することができる。

概要

要求に対する最適仕様のホルダを備え、以て耐久性および検査精度の向上を図ることができる。

検査時に被検査体2に当接する導電性可動体3が、コイルばね4により付勢された状態でホルダ5に設けられた支持孔8に往復動を許容して収容され、かつその先端部3aを支持孔8を介してホルダ5の一側面5aに突出させると共に、ホルダ5の他側面5bに積層される配線プレート9に少なくともコイルばね4を介して電気的に接続して取り付けられており、ホルダ5は、支持孔8を有して形成されるホルダ本体12と、支持孔8を含めてホルダ本体12の表面に形成されるコーティング層13とから構成されている。

目的

そこで、この発明は、要求に対する最適仕様のホルダを備え、以て耐久性および検査精度の向上を図ることができる導電性接触子を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
5件

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請求項1

検査時に被検査体に当接する導電性可動体が、コイルばねにより付勢された状態でホルダに設けられた支持孔往復動許容して収容され、かつその先端部を前記支持孔を介して前記ホルダの一側面から突出させると共に、前記ホルダの他側面に積層される配線プレートに少なくとも前記コイルばねを介して電気的に接続して取り付けられている導電性接触子において、前記ホルダは、前記支持孔を有して形成されるホルダ本体と、前記支持孔を含めて前記ホルダ本体の表面に形成され、前記ホルダに外部環境の影響を受けにくくするコーティング層とから構成されていることを特徴とする導電性接触子。

請求項2

請求項1に記載の導電性接触子であって、前記ホルダ本体は、前記支持孔を相互に導通させて積層される複数の積層体で構成されると共に、前記コーティング層は、前記複数の積層体の内、少なくとも前記導電性可動体を案内する支持孔を有する積層体に形成されていることを特徴とする導電性接触子。

請求項3

請求項1または2記載の導電性接触子であって、前記コーティング層は、絶縁性を有するフッ素系あるいはシリコン系樹脂材で形成されていることを特徴とする導電性接触子。

請求項4

請求項1または2記載の導電性接触子であって、前記コーティング層は、体積固有抵抗値が108〜1012Ω・cmの材料で形成されていることを特徴とする導電性接触子。

技術分野

0001

本発明は、導電性可動体突出端被検査体半導体チップ液晶ディスプレイ用基板TAB、あるいはパッケージ基板PKG)等)に接触させることにより取り出した電気信号外部回路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ものである。

背景技術

0002

図4は、プリント配線板導体パターン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従来の導電性接触子100を示す。この導電性接触子100は、検査時に被検査体2に当接する導電性可動体3が、コイルばね4により付勢された状態でホルダ5に設けられた支持孔8に往復動許容して収容され、かつその先端部3aを支持孔8を介してホルダ5の一側面5aから突出させると共に、ホルダ5の他側面5bに積層される配線プレート9に少なくともコイルばね4を介して電気的に接続して取り付けられて構成されている。

0003

ホルダ5は、一個ブロック体で構成されており、支持孔8は、ホルダ5の一側面5aに開口する小径の支持小孔6と、一端側を支持小孔6に連通させると共に他端側をホルダ5の他側面5bに開口する支持小孔6よりも大径の支持大孔7とで構成されている。

0004

支持小孔6は、導電性可動体3の摺動を案内する機能を有しており、導電性可動体3の軸部3bとの間に案内可能なクリアランスを有して形成されている。

0005

また、導電性可動体3は、その鍔部3cを、支持小孔6と支持大孔7との境界部位に形成される段部11に係合させて抜け止めされて取り付けられると共に、コイルばね4と、コイルばね4と配線プレート9の導電部9aとの間に配置した他の導電性可動体10とを介して配線プレート9に電気的に接続している。

0006

このように構成された導電性接触子100は、導電性可動体3の先端部3aを被検査体2の導体パターン2aに弾発的に接触させることにより、導体パターン2aからの電気信号を配線プレート9を介して受信することができ、これにより導体パターン2aのショート断線の有無を検査することができる。

発明が解決しようとする課題

0007

この導電性接触子100においては、使用される環境・目的によりホルダ5に要求される仕様が異なるが、この仕様を満足させるために従来では、合成樹脂材セラミックス、あるいはシリコンウェハーを含む金属系材料の内、最も重視する要求仕様を満たす材料を選定してホルダ5を形成している。

0008

このときの要求仕様は、例えば機械加工性射出成形性注型性、曲げ強度帯電防止性防湿性摺動抵抗性、耐熱性耐寒性、寸法安定性コスト、入手容易性などに関するものである。

0009

しかしながら、材料の選定のみでは、要求仕様を全て満足する導電性接触子100を得ることができないことは明らかである。

0010

例えば、合成樹脂材でホルダ5を形成したときには、材料によっては、吸水による寸法変化、機械加工面粗さや材料の摩擦抵抗による大きな摺動抵抗、固有抵抗の高さによる静電気破壊耐熱(例えば、−50〜160℃)性不足によるクラック発生や、磨耗による寸法変化等の課題が依然として解消されない。

0011

また、セラミックスでホルダ5を形成したときには、機械加工面粗さや材料の摩擦抵抗による大きな摺動抵抗や、合成樹脂材より高い固有抵抗による静電気破壊等の課題が依然として解消されない。

0012

さらに、金属系材料でホルダ5を形成したときには、機械加工面粗さや材料の摩擦抵抗による大きな摺動抵抗や、電気絶縁性の確保等の課題が依然として解消されない。

0013

このため、従来の導電性接触子100は、満たされない要求仕様に起因して耐久性および検査精度の低下を招く、と言う課題を有している。

0014

そこで、この発明は、要求に対する最適仕様のホルダを備え、以て耐久性および検査精度の向上を図ることができる導電性接触子を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0015

前記した目的を達成するために、請求項1の発明は、検査時に被検査体に当接する導電性可動体が、コイルばねにより付勢された状態でホルダに設けられた支持孔に往復動を許容して収容され、かつその先端部を前記支持孔を介して前記ホルダの一側面に突出させると共に、前記ホルダの他側面に積層される配線プレートに少なくとも前記コイルばねを介して電気的に接続して取り付けられている導電性接触子において、前記ホルダは、前記支持孔を有して形成されるホルダ本体と、前記支持孔を含めて前記ホルダ本体の表面に形成され、前記ホルダに外部環境の影響を受けにくくするコーティング層とから構成されていることを特徴とする。

0016

このため、請求項1の発明では、ホルダ本体とコーティング層との組み合わせにより、ホルダを要求に対する最適仕様に設計することができる。

0017

また、請求項2の発明は、請求項1に記載の導電性接触子であって、前記ホルダ本体は、前記支持孔を相互に導通させて積層される複数の積層体で構成されると共に、前記コーティング層は、前記複数の積層体の内、少なくとも前記導電性可動体を案内する支持孔を有する積層体に形成されていることを特徴とする。

0018

このため、請求項2の発明では、ホルダ本体を構成する複数の積層体の内、少なくとも導電性可動体を案内する支持孔を有する積層体を、コーティング層との組合せにより要求に対する最適仕様に設計することができる。これにより導電性可動体は、前記コーティング層により安定して摺動することができる。

0019

また、請求項3の発明は、請求項1または2記載の導電性接触子であって、前記コーティング層は、絶縁性を有するフッ素系あるいはシリコン系樹脂材で形成されていることを特徴とする。

0020

このため、請求項3の発明では、コーティング層により、ホルダの防湿性、および耐熱性(耐寒性)を高めることができ、これにより吸水に起因する寸法変化、および耐熱性(耐寒性)不足に起因するクラックの発生を抑制することができる。さらにはコーティング層により、ホルダの摩擦抵抗を低減することができ、これにより導電性可動体の摺動による磨耗に起因する支持孔の形状の変化(寸法変化)の発生を抑制することができる。

0021

また、請求項4の発明は、請求項1または2記載の導電性接触子であって、前記コーティング層は、体積固有抵抗値が108〜1012Ω・cmの材料で形成されていることを特徴とする。

0022

このため、請求項4の発明では、コーティング層により、ホルダの体積固有抵抗を低減することができ、これにより静電気の帯電量を抑制することができる。

発明を実施するための最良の形態

0023

以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、図4に示すものと同一部材および同一機能を奏する部材は、同一符号を付してある。

0024

図1は、本発明の第1実施形態としての導電性接触子1を示す。なお、本発明が適用されるコンタクトプローブは、複数の導電性接触子1が所定のピッチにて縦横並列に配設されて構成される。

0025

この導電性接触子1は、検査時に被検査体2に当接する導電性可動体3が、コイルばね4により付勢された状態でホルダ5に設けられた支持孔8に往復動を許容して収容され、かつその先端部3aを支持孔8を介してホルダ5の一側面5aから突出させると共に、ホルダ5の他側面5bに積層される配線プレート9に少なくともコイルばね4を介して電気的に接続して取り付けられて構成されている。

0026

このときホルダ5は、支持孔8を有して形成されるホルダ本体12と、支持孔8を含めてホルダ本体12の表面に形成されるコーティング層13とから構成されている。

0027

本実施形態では、ホルダ本体12は、一個のブロック体で構成されており、支持孔8は、ホルダ5の一側面5aに開口する小径の支持小孔6と、一端側を支持小孔6に連通させると共に他端側をホルダ5の他側面5bに開口する支持小孔6よりも大径の支持大孔7とで構成されている。

0028

支持小孔6は、導電性可動体3の摺動を案内する機能を有しており、導電性可動体3の軸部3bとの間に案内可能なクリアランスを有して形成されている。

0029

また、コーティング層13は、支持孔8を含めてホルダ本体12の表面に、ディップ式スプレー式、あるいはCVD(化学蒸着法)らでコーティング材料コーティングすることにより形成される。

0030

コーティング層13の膜厚は、支持孔8の孔径によって異なるが、孔径がφ0.1mm以下→φ0.03mm以上のとき、好ましくは1μm以下→0.3μm以上の厚さに形成される。膜厚は、厚くすると寸法のばらつきが大きくなるので、強度および要求仕様を満たすときは薄ければ薄い程好ましいからである。

0031

また、導電性可動体3は、その鍔部3cを、支持小孔6と支持大孔7との境界部位に形成される段部11に係合させて抜け止めされて取り付けられると共に、コイルばね4を介して配線プレート9の導電部9aに電気的に接続している。

0032

このように構成された導電性接触子1は、導電性可動体3の先端部3aを被検査体2の導体パターン2aに弾発的に接触させることにより、導体パターン2aからの電気信号を配線プレート9を介して受信することができ、これにより導体パターン2aのショートや断線の有無を検査することができる。

0033

そして、この導電性接触子1によれば、ホルダ本体12とコーティング層13との組み合わせにより、ホルダ5を要求に対する最適仕様に設計することができ、これにより耐久性および検査精度の向上を図ることができる。

0034

具体的には、コーティング層13は、フッ素系あるいはシリコン系樹脂材で形成することができ、このときはホルダ本体12を、合成樹脂材、セラミックス、あるいはシリコンウェハーを含む金属系材料のいずれか一つの材料で形成したとしても、コーティング層13により、ホルダ5と外部とを遮断して、外部環境からの影響を受けにくくすることにより、防湿性、および耐熱性(耐寒性)を高めることができ、これにより吸水に起因する寸法変化、および耐熱性(耐寒性)不足に起因するクラックの発生を抑制することができる。さらにはコーティング層13により、ホルダ5の摩擦抵抗を低減することができ、これにより導電性可動体3の摺動による磨耗に起因する支持孔8(詳しくは支持小孔6)の形状の変化(寸法変化)の発生を抑制することができる。

0035

例えば、吸水率が高い樹脂材料でホルダ本体12を加工した場合は、加工後の寸法変化を避けるため、加工後速やかに表面にコーティング層13を形成する。

0036

また、機械加工されたホルダ本体12の支持孔8(詳しくは支持小孔6)の壁面には、加工痕が残っており、このままだと導電性可動体3との間に摩擦抵抗が発生し、被検査体2の導体パターン2aへの導電性可動体3の接触が不安定となるが、コーティング層13の形成により、前記摩擦抵抗を低減して前記不安定を解消することができる。前記摩擦抵抗は、前記機械加工ばかりでなく、ガラス短繊維の添加された樹脂材や、セラミックスでホルダ本体12を形成した場合にも高くなる。

0037

また、特に、低温(−30℃以下)環境下の応力を受けた状態でクラックを発生しやすい材料で形成されたホルダ本体12に対しても、コーティング層13の形成により、ホルダ5のクラックの発生を抑制することができる。

0038

さらに、導電性可動体3の摺動により磨耗しやすい材料で形成されたホルダ本体12に対しても、コーティング層13の形成により、支持小孔6の磨耗による孔形状の変化(寸法変化)を抑制することができる。

0039

また、コーティング層13は、体積固有抵抗値が108〜1012Ω・cmの材料で形成することができ、このときはホルダ本体12を、合成樹脂材や、セラミックスのいずれか一つの材料で形成したとしても、コーティング層13により、ホルダ5の体積固有抵抗を低減することができ、これにより静電気の帯電量を抑制することができる。体積固有抵抗値が108〜1012Ω・cmの材料とは、例えばフッ素系樹脂、シリコン系樹脂がある。

0040

例えば、体積固有抵抗値が、1013Ω・cm以上の材料(ポリクロロ・トリフロロエチレン商品テフロン)、ポリイミド(PI)樹脂ポリアミドイミド(PAI)樹脂、アクリル樹脂等)で形成されたホルダ本体12は、静電気を帯びやすく、半導体等の被検査体2を損傷したり、あるいはスパークによるホルダ5の表面を炭化させたりする恐れがあるが、コーティング層13により静電気の帯電量を抑制することができ、以て前記恐れを解消することができる。

0041

図2は、本発明の第2実施形態としての導電性接触子20の一部を示す。この導電性接触子20は、ホルダ5を構成するホルダ本体12の構造およびコーティング層13の形成箇所を異にするだけで、他の構成は導電性接触子1と同様に構成されている。

0042

すなわち、導電性接触子20においては、ホルダ本体12は、支持孔8を相互に導通させて積層される複数の積層体14,15で構成されると共に、コーティング層13は、複数の積層体14,15の内、導電性可動体3を案内する支持孔8(詳しくは支持小孔6)を有する小積層体14にのみ形成されている。

0043

複数の積層体14,15の内、大積層体15は、コイルばね4を収容する支持大孔7を有してコーティング層13の無い状態で形成されている。導電性可動体3は、その鍔部3cを、支持小孔6と支持大孔7との境界部位に形成される段部11に係合させて抜け止めされて取り付けられている。

0044

この導電性接触子20によれば、ホルダ本体12を構成する複数の積層体14、15の内、導電性可動体3を案内する支持小孔6を有する小積層体14を、コーティング層13との組合せにより要求に対する最適仕様に設計することができる。これにより導電性可動体3は、コーティング層13により安定して摺動することができる。

0045

また、この導電性接触子20では、コーティング層13は、小積層体14にのみ形成するようにしたので、コーティング材の使用量も少なくて済み、ひいてはコスト高を抑制することができる。

0046

図3は、第2実施形態の変形例としての導電性接触子30の一部を示す。この導電性接触子30は、ホルダ本体12を構成する積層体の全部にコーティング層13を形成した点が相違するだけで、他の構成は導電性接触子20と同様に構成されている。

0047

すなわち、導電性接触子30においては、ホルダ本体12は、支持孔8を相互に導通させて積層される複数の積層体16,17,18,19で構成されると共に、コーティング層13は、複数の積層体16,17,18,19の全てに形成されている。積層体16は、導電性可動体3を案内する支持小孔6を有する小積層体として形成されており、積層体17および18は、コイルばね4を収容する支持大孔7を有する大積層体として形成されており、かつ積層体19は、この積層体19にさらに積層される配線プレート9の導電部9a(図1参照)に先端部21aを電気的に接続する他の導電性可動体21の軸部21bとの間に案内可能なクリアランスを有して形成される支持小孔22を有する小積層体として形成されている。

0048

また、導電性可動体3および他の導電性可動体21は、コイルばね4により相互に逆方向に付勢されると共に、それぞれの鍔部3cおよび21cを、支持小孔6および22と隣接する各支持大孔7との境界部位に形成される段部11および23に係合させて抜け止めされて取り付けられている。

0049

このようにして構成される導電性接触子30によれば、前述した導電性接触子20と同様の作用効果を奏することができることは勿論のこと、ホルダ本体12を構成する全ての積層体16,17,18,19が、コーティング層13を有して形成されているので、例えば保管中の積層体16,17,18,19の吸水による寸法変化を抑制することができる等、部品管理も容易である。

発明の効果

0050

以上説明してきたように、本発明によれば次の効果を奏することができる。

0051

すなわち、請求項1の発明によれば、ホルダ本体とホルダを外部環境からの影響を少なくするコーティング層との組み合わせにより、ホルダを要求に対する最適仕様に設計することができ、以て耐久性および検査精度の向上を図ることができる導電性接触子を提供することができる。

0052

その上、ホルダ本体は、従来、ある欠点のため使用できなかった材料をも、コーティング層との組み合わせにより使用することができる等、材料の使用範囲が広がるばかりでなく、その材料特有の優れた特性をも利用することができるというメリットがある。

0053

また、請求項2の発明によれば、ホルダ本体を構成する複数の積層体の内、少なくとも導電性可動体を案内する支持孔を有する積層体を、コーティング層との組合せにより要求に対する最適仕様に設計することができるので、導電性可動体は、コーティング層により安定して摺動することができ、これにより耐久性および検査精度の向上を図ることができる。

0054

また、コーティング層は、導電性可動体を案内する支持孔を有する積層体のみに形成するばかりでなく、ホルダ本体を構成する複数の積層体全部に形成することができ、前者の場合はコーティング材の使用量の少ないことに起因してコストを抑制することができるし、後者の場合は部品としての積層体の保管管理が容易となる。

0055

また、請求項3の発明によれば、コーティング層により、ホルダの防湿性、および耐熱性(耐寒性)を高めることができると共に、ホルダの摩擦抵抗を低減することができ、これにより導電性可動体は、安定して摺動することができ、ひいては耐久性および検査精度の向上を図ることができる。

0056

また、請求項4の発明によれば、コーティング層により、ホルダの体積固有抵抗を低減することができ、これにより静電気の帯電量を抑制することができ、ひいては被検査体の静電気による損傷を回避することができる。

図面の簡単な説明

0057

図1本発明の第1実施形態としての導電性接触子の縦断面図である。
図2本発明の第2実施形態としての導電性接触子の要部縦断面図である。
図3本発明の第2実施形態の変形例としての導電性接触子の要部縦断面図である。
図4従来の導電性可動体の縦断面図である。

--

0058

1,20,30導電性接触子
2被検査体
3導電性可動体
3a 先端部(導電性可動体の)
4コイルばね
5ホルダ
5a 一側面(ホルダの)
5b 他側面(ホルダの)
6 支持小孔(支持孔)
7 支持大孔(支持孔)
8 支持孔
9配線プレート
12 ホルダ本体
13コーティング層
14小積層体(積層体)
15 大積層体(積層体)
16 小積層体(積層体)
17 大積層体(積層体)
18 大積層体(積層体)
19 小積層体(積層体)

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