JP4875415B2 - コンタクトプローブ - Google Patents

Description

この発明は、耐久性に優れたコンタクトプローブに係り、詳記すれば、例えば、電子部品、ダイオード端子などの角型被測定物を、多数回検査することのできる高寿命コンタクトプローブに関する。

微小なピッチ間隔の半導体、電子デバイス、液晶等の基板電極若しくはパターン等の断線、ショート等を精密にトライ検査するため、従来からコンタクトプローブが使用されている。

また、被測定物が角型のコンタクトプローブとしては、従来から、図１に示すように、コイルスプリング１を内装した一端が閉鎖した筒状スリーブ２内に中心導体３を嵌合し、中心導体３に連設したコンタクト部（ニードル部）４が角型の被測定物５に押し当てられたときに、中心導体３がスリーブ２に対して相対移動可能に構成されているプローブが知られている。尚コンタクト部４には、断面V字形の溝６が横方向に形成されている。

しかして、このコンタクトプローブは、上記コンタクト部４の溝６と角型被測定物５とは、実質点接触となるので、接触が不安定となる問題があった。そればかりか、中心導体３はコイルスプリング１の力に抗して移動するので、多数回検査するとガタ付きが生じ、そのため電気抵抗値が変化し、測定の信頼性が減じられる問題があった。

上記のような問題があったので、耐久性が悪く、５万回程度使用すると交換しなければならなかった。このような角型被測定物検査用として、２０〜３０万回程度検査し得る高寿命の信頼性の高いコンタクトプローブが強く求められていた。

本発明は、被測定物が角型の場合に、高寿命で多数回検査することができ、しかも信頼性の高いコンタクトプローブを提供することを目的とする。

上記目的に沿う本発明の構成は、弾性を有する導電性金属材料からなる板体を対向させ、該板体の先端部で被測定物を弾性挟持し、前記導電性金属材料の挟持部には、前記挟持された被測定物のストッパーが形成され、前記先端部を除いた前記対向する板体で金属プレートを挟持し、これを筒状スリーブに嵌合固定することを特徴とする。

前記対向した板体先端は、先端に向かって拡大した開口が形成されるように傾斜しているのが、被測定物にコンタクトして、板体がスムーズに拡開し得ることから好ましい（請求項２）。

前記対向する板体の挟持面を平坦に形成することにより、被測定物を面接触で弾性挟持することができる（請求項３）。

前記筒状スリーブ後端には、ソケットに嵌合するロッドを連設し、該ロッドは、好ましくは四角形のような外周に対向した平面を有するように形成することによって、プローブの回転を効果的に防止することができる（請求項４）。

本発明のコンタクトプローブは、前記被測定物が角型被測定物の場合に特に適している（請求項５）。

本発明は、被測定物を弾性挟持するものであるので、コイルスプリングを使用せずにしかも面接触で検査することができるから、検査の信頼性が著しく向上すると共に、従来５万回程度であったのが、３０万回以上の検査にも耐えられるという絶大な効果を奏する。
また、接触する２枚の導電性金属材料は、バネ性を有するので、コンタクトの動作が増加するにつれて、接触面の凹凸が除去されて滑らかになり、その結果、接触抵抗値が減少し、更に良好な検査が可能となった。
更に、ストッパー（凸部）を設けることによって、接触分しか開かないので、プローブの耐久性が向上するほか、ファインピッチの場合のプローブとして支障なく使用することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図２及び図3は本発明の一実施例を示すものであり、断面半円形の弾性を有する導電性金属材料から形成された細長い板体（ロッド）７，７´で、細長い断面四角形の金属プレート８を挟持し、これを後端が閉鎖した筒状スリーブ９内に嵌合固定している。

上記のように構成するには、導電性金属材料７，７´で金属材料８を挟持し、これを後端が閉鎖した筒状スリーブ９に密嵌させればよいが、筒状スリーブ９の開口端と導電性金属材料７，７´とをハンダ付け等により一体的に固定してもよい。

ロッド７，７´の対向面には、横方向にストッパーとなる凸条１０，１０´が形成されている。これは単なる凸起でも差し支えないが、角型被測定物先端が面接触となるような凸起若しくは凸条とするのが好ましい。
このような凸条（ストッパー）１０，１０´を設けることによって、接触分しか開かないので、プローブの耐久性が向上する。仮にストッパーを設けずに平坦にすると、被測定物で深く押すことによって先端の開きが増大するので、耐久性が減少し、ファインピッチの場合は、隣接するプローブと接触し、リーク発生原因となる。
上記のような凸条１０，１０´を形成するには、断面半円状のリング状凸条を形成したロールと、該凸条に嵌合し得るリング状凹条を形成したロールの間に、板体７，７´を通過させればよい。

ロッド７，７´は、断面半円状に形成され、対向した平坦面で被測定物5を弾性挟持するようになっている。ロッド７，７´は、必ずしも断面半円状でなくともよいが、このように断面半円状とすることによって、挟持する面が磨り減っても支障なく使用できるので、プローブの耐久性が向上する。
また、ロッド７，７´を製造する治具は、ドリル等による丸孔の形成が容易であることから、断面半円状のロッドとするのが、治具の製作が容易となる。

対向する板体７，７´先端部は、先端に向かって拡大した開口が形成されるように傾斜面１１，１１´に形成されている。このように形成することによって、被測定物５をスムーズに案内して、板体７，７´の先端部で被測定物を弾性挟持することができる。

本発明に使用する弾性（靭性）導電性金属材料としては、例えば銅、ベリリウム銅のような銅合金、タングステンまたは焼入れ帯鋼板等を使用することができる。

筒状スリーブ９の材質としては、真鍮、銅合金のような導電性金属材料を使用することができる。

対向する金属板体７，７´と金属プレート８とは一体とし、先端に細長いコ字状の切り込みを形成して先端部を上記のような形状としても差し支えない。この場合は、コ字状の切り込みの底面に巾の狭いコ字状の切込みを形成すると耐久性が向上する。しかしながら、金属板体７，７´と金属プレート８とを一体にすると、靭性が減じられるので、金属疲労で折れ易くなり、上記実施例のように板体７，７´を使用した場合と比べると、耐久性が減少する。

前記筒状スリーブ９後端には、ソケットに嵌合するロッド１２が連設され、該ロッドは、断面四角形（正方形）に形成されている。このように形成することによって、プローブの回転が防止されるので、常に角型被測定物との安定した接触を得ることができる。

ロッド１２の断面形状は、回転防止の目的が達成されるならよく、特に限定されないが、例えば多角形のように対向した平面を有する形状とするのが好ましい。

本発明のプローブで耐久試験を実施した結果、３０万回動作後も、何ら支障なく、導通が確認された。現在耐久試験継続中であるが、３００万回以上の耐久性になるだろうといわれている。また、接触する２枚の導電性金属材料に、適度のバネ性を付与することによって、コンタクトの動作が増加するにつれて、接触面の凹凸が除去されて滑らかになり、その結果、接触抵抗値が減少し、更に良好な検査が可能となることが、上記耐久試験で確認されている。

従来のコンタクトプローブを示す断面図である。 本発明の一実施例を示す断面図である。 本発明に使用する導電性金属材料からなる板体の一例を示す断面図である。

符号の説明

５……………………被測定物
７……………………金属板体（ロッド）
８……………………金属板
９……………………筒状スリーブ
１０，１０´…………凸条
１１，１１´…………傾斜面
１２……………………ロッド

Claims (5)

1. 弾性を有する導電性金属材料からなる板体を対向させ、該板体の先端部で被測定物を弾性挟持し、前記導電性金属材料の挟持部には、前記挟持された被測定物のストッパーが形成され、前記先端部を除いた前記対向する板体で金属プレートを挟持し、これを筒状スリーブに嵌合固定することを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 前記対向する板体先端は、先端に向かって拡大した開口が形成されるように傾斜している請求項１に記載のプローブ。
3. 前記対向する板体の被測定物挟持面は、平坦に形成されている請求項１又は２に記載のプローブ。
4. 前記筒状スリーブ後端には、ソケットに嵌合するロッドが連設され、該ロッドは、外周に対向した平面を有するように形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のプローブ。
5. 前記被測定物は、角型被測定物である請求項１〜４のいずれかに記載のプローブ。

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