(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象点間を接続する接続治具に用いられる接続端子であって、
小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備え、
前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、
前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、
さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合され、
前記ばね部が、サイドエッチングにより形成された側面を有し、
前記小径の導電部の先端部が、サイドエッチングにより形成された先端面を有する、接続端子。
【請求項２】
対象点間を接続する接続治具に用いられる接続端子であって、
小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備え、
前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、
前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、
さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合され、
前記ばね部が、サイドエッチングにより形成された側面を有し、
前記ばね部が、長軸方向のらせん状の壁面を有し、また、該ばね部が、該らせん状の壁面に沿って形成された絶縁層を有し、該絶縁層の端面が、前記ばね部の前記らせん状の壁面の端面に対しオーバーハングしている、接続端子。
【請求項３】
被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であって、
小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備えるプローブであって、
前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、
前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、
さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合されたプローブと、
該プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の後端部の後端面に電気的に接続される導線を有する電極部と、
前記プローブの前記小径の導電部の前記先端部を前記被検査物の前記対象部の所定の検査点へ案内するためのヘッド部であって、前記プローブの前記大径の円筒形状部の先端面が係止する係止部を備えるヘッド部と、
前記プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の前記後端部の前記後端面を前記電極部の前記導線に向けて案内するためのベース部とを備え、
前記ばね部が、サイドエッチングにより形成された側面を有し、
前記小径の導電部の先端部が、サイドエッチングにより形成された先端面を有する、検査用治具。
【請求項４】
被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であって、
小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備えるプローブであって、
前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、
前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、
さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合されたプローブと、
該プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の後端部の後端面に電気的に接続される導線を有する電極部と、
前記プローブの前記小径の導電部の前記先端部を前記被検査物の前記対象部の所定の検査点へ案内するためのヘッド部であって、前記プローブの前記大径の円筒形状部の先端面が係止する係止部を備えるヘッド部と、
前記プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の前記後端部の前記後端面を前記電極部の前記導線に向けて案内するためのベース部とを備え、
前記ばね部が、サイドエッチングにより形成された側面を有し、
前記ばね部が、長軸方向のらせん状の壁面を有し、また、該ばね部が、該らせん状の壁面に沿って形成された絶縁層を有し、該絶縁層の端面が、前記ばね部の前記らせん状の壁面の端面に対しオーバーハングしている、検査用治具。
【請求項５】
請求項３又は４の検査用治具において、前記ばね部の外径は３０から１００μｍである、検査用治具。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかの検査用治具において、前記円筒形状部がニッケルめっき層から構成されている、検査用治具。
【請求項７】
請求項６の検査用治具において、前記円筒形状部が、前記ニッケルめっき層の内側に金めっき層を備える、検査用治具。
【請求項８】
被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具に取り付けられるプローブであって、
円筒形状部と、該円筒形状部内に配置された１又は２の棒状部とを備え、
前記円筒形状部が、一方にある円筒形状の先端部と、他方にある円筒形状の後端部と、前記先端部と前記後端部との間に形成されたばね部とを備え、
前記ばね部が、サイドエッチングにより形成された側面を有し、
前記棒状部の一方が、前記円筒形状部の前記先端部に接合されるとともに該先端部から突出しており、該先端部が、サイドエッチングにより形成された先端面を有し、前記棒状部の他方が存在するときには、該他方が、前記円筒形状部の前記後端部に接合されるとともに該後端部から突出している、プローブ。
【請求項９】
被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具に取り付けられるプローブであって、
円筒形状部と、該円筒形状部内に配置された１又は２の棒状部とを備え、
前記円筒形状部が、一方にある円筒形状の先端部と、他方にある円筒形状の後端部と、前記先端部と前記後端部との間に形成されたばね部とを備え、
前記ばね部が、サイドエッチングにより形成された側面を有し、
前記棒状部の一方が、前記円筒形状部の前記先端部に接合されるとともに該先端部から突出しており、前記棒状部の他方が存在するときには、該他方が、前記円筒形状部の前記後端部に接合されるとともに該後端部から突出しており、
前記ばね部が、長軸方向のらせん状の壁面を有し、また、該ばね部が、該らせん状の壁面に沿って形成された絶縁層を有し、該絶縁層の端面が、前記ばね部の前記らせん状の壁面の端面に対しオーバーハングしている、プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に予め設定される対象点と検査装置等とを電気的に接続する接続治具及び接続治具に用いられる絶縁被覆を有する接続端子に関する。なお、本発明の接続端子は、接続対象として検査装置に限定されず、所定二点間を電気的に接続するためにも用いられる。
【背景技術】
【０００２】
接続治具は、接続端子（接触子、プローブ、探針、接触ピン等）を備えていて、それらを経由して、対象物に予め設定される対象点に、検査装置等から電流或いは電気信号を供給するとともに、その対象点から電気信号を検出することによって、対象点間の電気的特性を検出して、導通検査やリーク検査の動作試験等をする。【０００３】
その対象物としては、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板又は半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板や、半導体ウェハや半導体チップやCSP (chip size package)などの半導体装置（LSI（Large Scale Integration）など）が該当する。尚、この接続端子は、上記の対象物と装置とを電気的に接続することを目的とすることもでき、更に、インターポーザやコネクタのように電極端と電極端とを接続する接続治具としても採用することができる。【０００４】
例えば、被検査物が基板であり、それに搭載されるものがＩＣ等の半導体回路や抵抗器などの電気・電子部品の場合には、基板に形成された検査対象部が配線や電極になる。その場合には、検査対象部の配線が、それらに電気信号を正確に伝達できることを保証するため、電気・電子部品を実装する前のプリント配線基板、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルに配線が形成された回線基板に設けられた検査点間の抵抗値等の電気的特性を測定して、その配線の良否を判断している。【０００５】
接続治具を検査治具として用いる場合には、被検査物の検査対象部の検査点に先端部を接触させてその検査対象部に、測定のための電流を供給したり電圧を測定したりするための複数のプローブが設けられている。【０００６】
本明細書では、上記の対象物を総称して「対象物」と称し、対象物に設定されるとともに接続端子が当接して導通状態となる部位を単に「対象点」と称する。尚、対象点と対象点とで挟まれる部位は「対象点間」として設定されることになる。【０００７】
対象物が、LSIである場合には、LSIに形成される電子回路が対象部となり、この電子回路の表面パッドが夫々対象点となる。この場合には、LSIに形成される電子回路が所望の電気的特性を有していることを保証するために、対象点間の電気的特性を測定して、この電子回路の良否を判断する。【０００８】
また、対象物が、電気・電子部品を搭載する基板である場合には、基板に形成された配線が対象部となり、この配線の両端が対象点となる。この場合には、対象部となる配線が、それらに電気信号を正確に伝達できることを保証するため、電気・電子部品を実装する前の配線基板に形成された配線上の所定の対象点間の抵抗値やリーク電流等の電気的特性を測定して、その配線の良否を判断する。【０００９】
具体的には、その配線の良否の判定は、各対象点に、電流供給用端子及び／又は電圧測定用の接続端子の先端を当接させて、その接続端子の電流供給用端子から対象点に測定用電流を供給するとともに対象点に当接させた接続端子の先端間の配線に生じた電圧を測定し、それらの供給電流と測定した電圧とから所定の対象点間における配線の抵抗値を算出することによって行う。【００１０】
例えば、基板検査装置を用いて上記のいずれかの基板の検査を行う場合には、治具移動手段によって基板接続治具の検査用の接続端子（接触子、プローブ、探針、接触ピン等）を被検査基板の対象点まで移動させてそれに当接させて対象物の所定の検査を行い、検査が終了すると、治具移動手段により治具を対象点から待機位置まで移動させる、という制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４０３１００７号
【特許文献２】２００４−１１５８３８号公報
【特許文献３】２００８−２５８３３号公報
【特許文献４】２００９−１６０７２２号公報
【００１２】
特許文献１は、周壁の一部がスプリングとなった筒体内に、直線状の接触子及び案内子からなる接触ピンを備え、接触子と案内子との間に鍔部が設けられていて、鍔部が筒体の下端に連結されているコイルスプリングプローブを開示する。
特許文献２は、線形素材の外周面に金めっき層を形成し、その上にさらにニッケルめっき層を形成した後に、線形素材を引っ張って線形素材の断面積を小さくする等によって、線形素材を除去することによって、ニッケル電鋳パイプを製造する方法を開示する。【００１３】
特許文献３は、SUS線の外周面に絶縁被覆を形成し、それにレーザによりらせん状の溝を形成してSUS線の外周面を露出させ、そこに絶縁被覆と同じ厚さのニッケル被膜を形成し、それから、絶縁被覆を除去するとともにSUS線を引きぬいてコイル状スプリング構造を一部に備えるニッケル電鋳パイプを製造する方法を開示する。【００１４】
特許文献４は、マイクロパイプを別に製造し、そのマイクロパイプの外周面にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜に、例えば現像によりらせん状に感光部分を溶かしてらせんスペースパターンを形成するとともに、そのマイクロパイプを周回するスペースパターンを所定間隔で形成し、それをエッチング処理することによって、スペースパターンで分断された複数のマイクロコイルを同時に形成する方法を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１のコイルスプリングプローブでは、接触子と案内子との間に鍔部を設けて、それらを筒体に連結する必要があり、部品点数及び組み立て工数が多くなっている。また、筒体のスプリング部が露出しているため、そのスプリング部が、筒体に対し相対的に移動しない検査用治具のプローブガイド部や挿通孔の壁面に接触したりすることがある。【００１６】
また、近年、LSIの形成プロセスが向上し、LSIの微細化が推進され、LSI検査用パッドの狭ピッチ化や多数化が進んだことにより、検査対象の基板の複雑化や微細化がより進み、基板に設定される対象点がより狭く又は小さく形成されるようになったため、接続端子がより細く形成されている。そのため、多数の微細な接続端子をより効率よく製造することが求められている。接続端子には、隣接配置される接続端子同士が接触して短絡することを防止するために、接続端子表面に絶縁被膜を形成することが好ましいが、接続端子が微細になればなるほど、この絶縁被膜を形成することも極めて困難となる。【００１７】
特許文献２及び３には、線形素材やSUS線を除去した段階で、微細なニッケル電鋳パイプやコイル状スプリング構造を一部に備えるニッケル電鋳パイプを製造する方法が開示されている。しかし、その製造されたニッケル電鋳パイプから接続治具に取り付けられる接続端子を製造するためには、さらに、そのパイプを接続端子に適した長さに切断したり、接続治具との係止部を形成したりする等の追加の工程が必要である。【００１８】
また、特許文献４には、特許文献２等により製造されたマイクロパイプを製造した後に、追加の工程によってマイクロコイルを製造する方法が開示されている。そのマイクロコイルから接続治具に取り付けられる接続端子を製造するためには、さらに、特許文献２及び３に関連して上述したような追加の工程が必要である。【００１９】
そこで、本発明は、部品点数の少ないプローブを提供することを目的とする。【００２０】
本発明は、組み立てが簡易なプローブを提供することを目的とする。【００２１】
本発明は、スプリング部が露出せずに確実に機能するプローブを提供することを目的とする。【００２２】
本発明は、簡易な構造でプローブを保持することのできる検査用治具を提供する。【００２３】
本発明は、プローブを固定するための部材の追加を不要とする検査用治具を提供する。【００２４】
本発明は、部品点数を低減して構成を簡素化することのできる検査用治具を提供する。【００２５】
また、本発明は、検査点への押圧力の調整をすることができる検査用治具を提供する。【００２６】
またさらに、本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく製造される、絶縁被膜を有する接続治具に取り付けられる接続端子及び接続治具を提供することを目的とする。【００２７】
本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、接続治具に保持されるための係止部を備える接続端子及び接続治具を提供することを目的とする。【００２８】
また、本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けられる絶縁被膜を有する接続端子の製造方法を提供することを目的とする。【００２９】
さらに、本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けられる、絶縁被膜を有する接続端子の高い量産性を有する製造方法を提供することを目的とする。【００３０】
さらに、本発明は、対象点との接触特性を高めるために、対象点との当接部を有する円筒形状部を備え、円筒形状部の内側壁面の縁部と外側壁面の縁部との軸線方向に沿った位置が異なる、接続端子及び接続治具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】
【００３１】
そこで、本発明は、対象点間を接続する接続治具に用いられる接続端子であって、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備え、前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合され、前記ばね部が、サイドエッチングにより形成される側面を有することを特徴とする。【００３２】
その接続端子において、前記小径の導電部の先端部の先端面がエッチングにより形成されていてもよい。【００３３】
また、本発明は、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であって、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備えるプローブであって、前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合されたプローブと、該プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の後端部の後端面に電気的に接続される導線を有する電極部と、前記プローブの前記小径の導電部の前記先端部を前記被検査物の前記対象部の所定の検査点へ案内するためのヘッド部であって、前記プローブの前記大径の円筒形状部の先端面が係止する係止部を備えるヘッド部と、前記プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の前記後端部の前記後端面を前記電極部の前記導線に向けて案内するためのベース部とを備え、前記ばね部が、サイドエッチングにより形成される側面を有することを特徴とする。【００３４】
その検査用治具において、前記ばね部が長軸方向のらせん状の壁面を有し、また、該ばね部が、該らせん状の壁面に沿って形成される絶縁層を有し、該絶縁層の端面が、前記ばね部の前記らせん状の壁面の端面に対しオーバーハングするようにしてもよい。【００３５】
その検査用治具において、前記ばね部の外径は３０から１００μｍであってもよい。【００３６】
その検査用治具において、前記円筒形状部がニッケルめっき層から構成されていてもよい。【００３７】
その検査用治具において、前記小径の導電部の先端部の先端面にサイドエッチングが形成されていてもよい。【００３８】
その検査用治具において、前記円筒形状部が、前記ニッケルめっき層の内側に金めっき層を備えてもよい。【００３９】
また、本発明は、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具に取り付けられるプローブであって、円筒形状部と、該円筒形状部内に配置された１又は２の棒状部とを備え、前記円筒形状部が、一方にある円筒形状の先端部と、他方にある円筒形状の後端部と、前記先端部と前記後端部との間に形成されたばね部とを備え、前記ばね部が、サイドエッチングにより形成される側面を有し、前記棒状部の一方が、前記円筒形状部の前記先端部に接合されるとともに該先端部から突出しており、前記棒状部の他方が存在するときには、該他方が、前記円筒形状部の前記後端部に接合されるとともに該後端部から突出していることを特徴とする。【００４０】
さらに、本発明に係る検査用治具は、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であり、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備えるプローブであって、前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の少なくとも一方にばね部が形成され、前記小径の導電部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の先端面から突出し、さらに、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の円筒形状部の先端部に接合されたプローブと、該プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の後端部の後端面に電気的に接続される導線を有する電極部と、前記プローブの前記小径の導電部の前記先端部を前記被検査物の前記対象部の所定の検査点へ案内するためのヘッド部であって、前記プローブの前記大径の円筒形状部の先端面が係止する係止部を備えるヘッド部と、前記プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の前記後端部の前記後端面を前記電極部の前記導線に向けて案内するためのベース部とを備え、前記プローブの前記小径の導電部又は前記大径の円筒形状部の前記後端面が、前記電極部の前記導線に向かって移動する距離の大きさによって、前記プローブの前記小径の導電部の前記先端部が前記被検査物の前記対象部の所定の検査点を押圧する力の大きさが決定されることを特徴とする。【００４１】
また、本発明に係る検査用治具は、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であり、小径の円筒形状部と大径の円筒形状部とを備えるプローブであって、前記小径の円筒形状部が、円筒形状部の先端部及び後端部と、該先端部と該後端部との間の部分に形成されたばね部とを備え、前記小径の円筒形状部が前記大径の円筒形状部内に挿入され、前記小径の円筒形状部の前記先端部の先端面及び後端部の先端面が、それぞれ、前記大径の円筒形状部の先端面及び後端面から突出し、さらに、前記小径の円筒形状部の先端部が、前記大径の円筒形状部に接合されたプローブと、該プローブの前記小径の円筒形状部の前記後端部の後端面に電気的に接続される導線を有する電極部と、前記プローブの前記小径の円筒形状部の前記先端部を前記被検査物の前記対象部の所定の検査点へ案内するためのヘッド部であって、前記プローブの前記大径の円筒形状部の先端面が係止する係止部を備えるヘッド部と、前記プローブの前記大径の円筒形状部の前記後端部を前記電極部の前記導線に向けて案内するためのベース部とを備え、前記プローブの前記大径の円筒形状部の後端面が、前記電極部の前記導線に向かって移動する距離によって、前記プローブの前記小径の円筒形状部の前記先端部が前記被検査物の前記対象部の所定の検査点を押圧する力の大きさが決定されることを特徴とする。【００４２】
また、本発明に係る検査用治具は、被検査物の対象部の電気的特性を検査するための検査装置用の検査用治具であり、小径の円柱形状部と大径の円筒形状部とを備えるプローブであって、前記大径の円筒形状部が、該円筒形状部の先端部と後端部との間に形成された２つのばね部を備え、該２つのばね部が、互いに旋回方向が逆の螺旋形状に形成されており、前記小径の円柱形状部が前記大径の円筒形状部内に挿入され、前記小径の円柱形状部の先端部の先端面が、前記大径の円筒形状部の前記先端部の先端面から突出し、前記小径の円柱形状部の後端部の後端面と、前記大径の円筒形状部の前記後端部の後端面との間に空間が形成され、さらに、前記小径の円柱形状部の前記先端部が、前記大径の円筒形状部の前記先端部に接合されたプローブと、該プローブの前記大径の円筒形状部の前記後端部の前記後端面に電気的に接続される導線を有する電極部と、前記プローブの前記小径の円柱形状部の前記先端部を前記被検査物の前記対象部の所定の検査点へ案内するためのヘッド部であって、前記プローブの前記大径の円筒形状部の前記先端面が係止する係止部を備えるヘッド部と、前記プローブの前記小径の円柱形状部の前記後端部を前記電極部の前記導線に向けて案内するためのベース部とを備え、前記プローブの前記小径の円柱形状部の前記後端面が、前記電極部の前記導線に向かって移動する距離の大きさによって、前記プローブの前記小径の円柱形状部の前記先端部が前記被検査物の前記対象部の所定の検査点を押圧する力の大きさが決定されることを特徴とする。【００４３】
その検査用治具において、前記ヘッド部に大径部と小径部とからなる貫通孔が形成されており、前記係止部が、前記大径部の貫通孔から前記小径部の貫通孔に移行する面によって構成されるようにしてもよい。【００４４】
その検査用治具において、該検査用治具に組み込む前の前記プローブの前記小径の円筒形状部の前記後端部の後端面から前記大径の円筒形状部の前記小径の円筒形状部の前記先端部が突出する側の端面までの長さは、前記電極部の前記導線の端面と前記係止部との間の距離よりも大きく、該プローブを該検査用治具に組み込むと前記ばね部に伸長する方向への付勢力が生じるようにしてもよい。【００４５】
また、その検査用治具において、前記プローブの前記大径の円筒形状部の後端面から突出する前記小径の円筒形状部の前記後端部の長さを変えることによって、該大径の円筒形状部内に後退する該小径の円筒形状部の前記先端部の長さを変えることができるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく、絶縁被膜を有する接続治具に取り付けられる接続端子及び接続治具を提供することができる。【００４７】
本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、接続治具に取り付けられるための係止部を備える接続端子及び接続治具を提供することができる。【００４８】
また、本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けられる絶縁被膜を有する接続端子を製造することができる。【００４９】
さらに、本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けられる絶縁被膜を有する接続端子を高い量産性で製造することができる。【００５０】
また、本発明の接続端子は、円筒形状の側面が傾斜して形成されることになるので、対象物に接触した場合に、接触安定性に優れるとともに、接続端子の当接部にはんだごみが付着することを防止することができる。【００５１】
さらに、本発明によると、部品点数の少ないプローブを提供することができる。【００５２】
本発明によると、組み立てが簡易なプローブを提供することができる。【００５３】
本発明によると、スプリング部が露出しないプローブを提供することができる。【００５４】
本発明によると、簡易な構造でプローブを固定することができる検査用治具を提供することができる。【００５５】
本発明によると、プローブを固定するための部材の追加が不要な検査用治具を提供することができる。【００５６】
本発明によると、部品点数が少なく構成が簡素な検査用治具を提供することができる。【００５７】
本発明によると、検査点への押圧力の調整をすることができる検査用治具を提供することができる。【００５８】
また、本発明によると、収縮した時のプローブのねじれや曲がりを防ぐことのできる検査治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、検査用のプローブを取り付けた本発明の一実施形態に係る検査用治具の概略の構成を示す一部断面正面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の検査用治具に用いることのできる一実施形態に係るプローブの概略構成を示す一部断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａのプローブの構成部材の一部の一例を示す概略構成図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａのプローブの構成部材の一部の一例を示す概略構成図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ａのプローブの製造方法の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の一実施形態に係る検査用治具の一部の構成を簡略化して示す拡大一部断面図である。
【図４】図４は、図３の一実施形態に係る検査用治具の使用状態を説明するための拡大一部断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、他の実施形態に係るプローブの概略構成を示す側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示すプローブの中心断面図である。
【図６】図６は、図５Ａ及び図５Ｂの実施形態に係るプローブを取り付けた検査用治具の一部の構成を簡略化して示す断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明に係る接続端子を製造する段階におけるニッケルめっき層形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明に係る接続端子を製造する段階における絶縁膜形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明に係る接続端子を製造する段階における一部の絶縁膜除去工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、本発明に係る接続端子を製造する段階におけるニッケルめっき層エッチング工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、本発明に係る接続端子を製造する段階における所定の部位の絶縁膜除去工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、本発明に係る接続端子を製造する段階における金めっき層除去工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｇ】図７Ｇは、本発明に係る接続端子を製造する段階における芯材の引き伸ばし工程の一実施例を示す断面図である。
【図７Ｈ】図７Ｈは、本発明に係る接続端子を製造する段階における芯材の引き抜き工程の一実施例を示す断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の一実施形態に係る接続端子の当接部を示す拡大正面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す本発明の一実施形態に係る接続端子の当接部を示す拡大底面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の一実施形態に係る接続端子の当接部の一部拡大断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の他の実施形態に係る接続端子の当接部の一部拡大断面図である。
【図１０Ａ】１０Ａは、本発明の他の実施形態に係る接続端子の当接部を示す拡大正面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａに示す接続端子の当接部を示す拡大底面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図８Ａ及び図８Ｂに係る接続端子の当接部に対応する当接部の走査電子顕微鏡による拡大写真である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１０Ａ及び図１０Ｂに係る接続端子の当接部に対応する当接部の走査電子顕微鏡による拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
本発明の検査用治具及び接続端子は、被検査物が有する検査対象部に、検査装置から電力或いは電気信号を所定検査位置に供給するとともに、検査対象部から電気信号を検出することによって、検査対象部の電気的特性を検出したり、動作試験を行ったりすることを可能にする。
【００６１】
被検査物として、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板や、半導体ウェハや半導体チップやCSP(Chip size package)などの半導体装置を例示することができる。
【００６２】
また、本発明に係る接続端子は、対象物と装置とを電気的に接続することを目的とすることもでき、更に、インターポーザやコネクタのように電極端と電極端とを接続する接続治具としても採用することができる。
【００６３】
本明細書では、これらの上記の被検査物を総称して「被検査物」とし、被検査物に形成される検査対象部を「検査対象部」と称する。また、本明細書では、上記の対象物を総称して「対象物」と称し、対象物に設定されるとともに接続端子が当接して導通状態となる部位を単に「対象点」と称する。尚、対象点と対象点とで挟まれる部位は「対象点間」として設定されることになる。
【００６４】
以下に、添付図面に基づいて、基板や半導体装置の被検査物の検査対象部の検査用のプローブが取り付けられた検査用治具について説明を行う。
【００６５】
なお、各添付図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔等は、理解の容易のために、拡大・縮小・変形・簡略化等を行っている。
【００６６】
［検査用治具の概略の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る検査用治具１０の概略の構成を示す一部断面正面図である。検査用治具１０は、ヘッド部１２、ベース部１４及び電極部１６を備える。ヘッド部１２及びベース部１４は、樹脂あるいはセラミックス等の絶縁性の板状部材からなる。ヘッド部１２及びベース部１４は、棒状の支持部材１１及びその周囲に環装されたスペーサ１１ｓによって所定の距離だけ離隔されて保持されている。
【００６７】
ヘッド部１２には複数の貫通孔１２ｈが形成されていて、それに挿入されたプローブ２０の先端部２２ｆが所定の位置に案内される。ベース部１４には複数の貫通孔１４ｈが形成されていて、それに挿入されたプローブ２０の後端部２２ｒが電極部１６へ案内される。
【００６８】
プローブ２０の後端部２２ｒは、電極部１６に固定された導線１８の端部と接触しており、導線１８は図示せぬ検査装置に接続されている。
【００６９】
図１においては、図面の簡略化のために、一部のプローブ２０のみを示す。
【００７０】
また、図１に示すように、被検査物の検査時には、検査用治具１０の下方に、検査対象の被検査物３０を配置し、検査用治具１０を下降させてプローブ２０の先端部２２ｆｅを所定の検査点、例えば、３０ｄｎに接触させ、それにより、検査対象部の電気的特性の検査を行う。
【００７１】
［プローブの構造］
図２Ａから図２Ｄは、図１の検査用治具に用いることができる一実施形態に係るプローブ２０を説明するための概略構成図である。
【００７２】
図２Ａは、図１の検査用治具に用いることができる一実施形態に係るプローブ２０を示す。プローブ２０は、大径の円筒形状部２４とそれに挿入されている導電性の小径の円筒形状部２２（導電部）とから構成されている。
【００７３】
小径の円筒形状部２２は、円筒形状の先端部２２ｆと、円筒形状の後端部２２ｒと、それらの間に形成されたばね部２２ｓとからなり、ばね部２２ｓは螺旋形状に形成されている。
【００７４】
小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅ近くの部分は、大径の円筒形状部２４の先端面２４ｆｅから突出している。また、小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅ近くの部分は、大径の円筒形状部２４の後端面２４ｒｅから突出している。
【００７５】
また、大径の円筒形状部２４の先端面２４ｆｅ近くの位置Ｐでは、大径の円筒形状部２４と小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆとが、例えば、抵抗溶接、レーザ溶接又はかしめによって接合されていて、互いに固定されている。そのため、大径の円筒形状部２４と小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆとは一体となって移動する。
【００７６】
後述するように、検査時に、小径の円筒形状部２２の先端面２２ｆｅが検査点に当接してそれから押されると、小径の円筒形状部２２の後端面２２ｒｅが検査用治具の導線１８の端面に押し付けられ、それにより、小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒが大径の円筒形状部２４の中に入り込む。その入り込んだ距離が、ばね部２２ｓの収縮する長さになる。ばねの荷重はばねの変位に比例するため、その収縮の長さが変わることによって、円筒形状部２２の先端面２２ｆｅが検査点を押す力（荷重）の大きさが変わる。
【００７７】
そのため、例えば、後端面２４ｒｅから突出する後端面２２ｒｅ近くの円筒形状部２２の長さが長い別の寸法の小径の円筒形状部を用いて、後端面２２ｒｅが円筒形状部２４の中に入り込むまでの距離を大きくすると、先端面２２ｆｅが検査点に加える荷重の大きさを調整できる範囲を大きくすることができる。
【００７８】
詳しくは後述のとおり、小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆを大径の円筒形状部２４に固定したことにより、ばね部２２ｓは、検査前には、後端部２２ｒを導線１８の端面に押し付ける予圧を与える付勢部として機能するとともに、検査時には、先端部２２ｆを検査点に適切な弾性力で押しつけて接触抵抗を低減させる押圧部として機能する。
【００７９】
なお、接合の位置Ｐは、後述の図３に示すとおり、大径の円筒形状部２４の先端がヘッド部１２の貫通孔１２ｈに挿入されたときに、貫通孔１２ｈから外に出た位置にある。そのような位置において接合を行ったのは、接合の際にその部分がやや変形することがあり、その変形が貫通孔１２ｈに影響を与えないようにするためである。
【００８０】
図２Ｂは、プローブ２０を構成する小径の円筒形状部２２を示す。円筒形状部２２として、例えば、外径が、約２５から２８０μｍで、内径が１５から２６０μｍのニッケルあるいはニッケル合金のチューブを用いることができる。この実施形態では、一例として、外径が、約５０μｍ、内径が約３５μｍ、全長Ｌ１が約６ｍｍのニッケルチューブを用いるが、それに限定されるものではない。
【００８１】
また、円筒形状の先端部２２ｆの長さＬ２は約２ｍｍで、ばね部２２ｓの長さＬ３は約２ｍｍで、後端部２２ｒの長さＬ４は約２ｍｍである。これらの値は一例であり、それらに限定されるものではない。
【００８２】
小径の円筒形状部２２は、例えば、次のような製法によって製造することができる。
【００８３】
［製法例１］
（１）まず、円筒形状部２２の中空部を形成するための芯線（図示せず）を用意する。なお、この芯線は、円筒形状部２２の内径を規定する所望の太さ（上記の実施形態では、直径が約３５μｍ）のＳＵＳ線を用いる。
（２）次いで、芯線（ＳＵＳ線）にフォトレジスト被膜を塗布し、この芯線の周面を覆う。そのフォトレジスト被膜の所望の部分を露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成する。例えば、芯線を中心軸の周りに回転及び上下動させながらレーザにより所定の部分を露光して螺旋状のマスクを形成する。円筒形状部２２においては、円筒形状の先端部２２ｆと円筒形状の後端部２２ｒとの間の長さＬ３のばね部２２ｓ及び全長Ｌ１に分離する端部に対応する位置にマスクを形成する。
（３）次いで、その芯線にニッケルめっきを実施する。このとき、芯線は導電性であるため、フォトレジストマスクが形成されていない箇所にニッケルめっきが付着する。
（４）次いで、フォトレジストマスクを除去して、芯線を引き抜き、全長Ｌ１の円筒形状部２２を形成する。
【００８４】
また、円筒形状部２２は、下記の方法でも製造することもできる。
【００８５】
［製法例２］
（１）まず、製法例１と同様に、円筒形状部２２の中空部を形成するための芯線（図示せず）を用意し、その芯線にニッケルを所望の厚さめっきして、芯線の周面にニッケルめっき層を形成する。
（２）次に、そのニッケルめっき層の表面にフォトレジストを塗布する。そのフォトレジストの所望の部分を露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成する。例えば、芯線を中心軸の周りに回転及び上下動させながら、レーザにより露光して螺旋状のマスクを形成する。円筒形状部２２においては、円筒形状の先端部２２ｆと円筒形状の後端部２２ｒとの間の長さＬ３のばね部２２ｓ及び全長Ｌ１に分離する端部に対応する位置にマスクを形成する。
（３）次いで、ニッケルめっきをエッチング除去する。このとき、フォトレジストマスクが形成されていない箇所のニッケルめっきが除去される。
（４）次いで、フォトレジストマスクを除去して、芯線を引き抜き、全長Ｌ１の円筒形状部２２を形成する。
【００８６】
上記の製法は例示であり、円筒形状部の製造方法は、それらの製法に限定されるものではない。
【００８７】
図２Ｃは、プローブ２０を構成する大径の円筒形状部２４を示す。大径の円筒形状部２４は、ニッケルあるいはニッケル合金のチューブから作ることができ、その寸法として、例えば、外径が３５μｍから３００μｍで、内径が２５μｍから２８０μｍで、長さＬ５が３から３０ｍｍである。これらの値は一例であり、それらに限定されるものではない。
なお、大径の円筒形状部２４の周面を必要に応じて絶縁被膜しても良い。
【００８８】
図２Ｄは、プローブ２０の製造方法を説明するための概念図である。最初に、例えば上記の製法により製造した小径の円筒形状部２２と大径の円筒形状部２４とを用意して、大径の円筒形状部２４内に小径の円筒形状部２２を挿入して、ばね部２２ｓが円筒形状部２４によって覆われるようにする一方、先端部２２ｆ及び後端部２２ｒのそれぞれの一部を円筒形状部２４から突出させて露出させる。その際、円筒形状部２４から突出させる後端部２２ｒの長さを決める。それにより、ばね部２２ｓがその大きさに応じた変位を行えるようにして、このプローブの円筒形状部２２の先端面２２ｆｅの検査点を押す力（荷重）の大きさを調整し、また、プレート１２ｕからの先端部２２ｆに突出量のばらつきを極力小さくする。
【００８９】
次に、大径の円筒形状部２４の先端近くの位置Ｐにおいて、大径の円筒形状部２４と小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆとを接合して、互いに一体として移動するようにする。例えば、抵抗溶接による場合には、図２Ｄに示すように、対向する一対の電極部４０によって大径の円筒形状部２４の位置Ｐを挟み、加圧しながら短時間定電流を流す。それにより、その位置において、大径の円筒形状部２４と小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆとを溶接する。それに代えて、その位置Ｐに力を加えてかしめて変形させて、それらを結合させてもよい。
【００９０】
［検査用治具の概要］
図３は、検査用治具の一部の拡大断面図である。図３に示すように、ヘッド部１２の下面には板厚の薄いプレート１２ｕが取り付けられている。ヘッド部１２には大径部１２ｈ１が形成され、プレート１２ｕには小径部１２ｈ２が形成されている。ただし、プレート１２ｕを用いることなく、ヘッド部１２自体に大径部１２ｈ１と小径部１２ｈ２とを一体形成してもよい。
【００９１】
大径部１２ｈ１には、プローブ２０の大径の円筒形状部２４の先端部が挿入されていて、その円筒形状部２４の先端面２４ｆｅが、プレート１２ｕの内面（図３に向かうと上方の面）に当接している。それにより、プレート１２ｕは大径の円筒形状部２４の先端面２４ｆｅの係止部を形成する。また、小径部１２ｈ２には、プローブ２０の小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆが挿入されている。
【００９２】
一方、ベース部１４の貫通孔１４ｈには、プローブ２０の大径の円筒形状部２４の後端部が挿入されているが、図３に示すとおり、その後端面２４ｒｅは導線１８には当接してなく、円筒形状部２４の後端部から突出する小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅが導線１８の端面１８ｅと当接している。
【００９３】
後端面２４ｒｅは導線１８の端面１８ｅまで移動することができるため、後端面２４ｒｅから導線１８の端面１８ｅまでの距離が、ばね部２２ｓの収縮することのできる長さになる。なお、プレート１２ｕから突出する複数のプローブ２０の先端部２２ｆの突出量にばらつきが生じることがあり、そのため、後端面２４ｒｅの後退する移動距離に相違が生じることがあるが、そのような場合であっても、移動により端面１８ｅに最も近づく後端面２４ｒｅが、その端面１８ｅに衝突しないように、後端面２４ｒｅから端面１８ｅまでの距離を設定してもよい。
【００９４】
また、図３の状態になるためには、プローブ２０を検査用治具１０に組み込む前における、大径の円筒形状部２４の先端面２４ｆｅから小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅまでの自然長が、係止部のプレート１２ｕの内面から導線１８の端面１８ｅまでの距離よりも大きくなければならない。
【００９５】
その大きさの相違があるため、図３のようにプローブ２０を検査用治具１０に組み込んだときには、小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅが、導線１８の端面１８ｅから押されることになり、その相違の大きさの分だけ、ばね部２２ｓが縮んで、後端部２２ｒが大径の円筒形状部２４内に押し込まれている。
【００９６】
図３では、ばね部２２ｓが縮んだ分だけ、そのばね部に伸長する方向への付勢力が生じている。一方、小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆは、位置Ｐにおいて大径の円筒形状部２４に固定されており、その円筒形状部２４の先端面２４ｆｅはプレート１２ｕの内面に当接している。そのため、そのばね部の付勢力は、検査点にプローブが接触しない場合でも、小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅを導線１８の端面に一定の力で押しつけることのできる予圧として作用する。その結果、その後端面２２ｒｅと導線１８の端面との安定した接触を確保することができる。
【００９７】
図４は、図３の検査用治具を用いて被検査物の検査を行うときの状況を説明するための検査用治具の一部の拡大断面図である。
【００９８】
基板等の被検査物の検査時には、検査用治具１０を下降させてプローブ２０の小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅを被検査物３０の配線等の検査対象部上の所定の検査点３０ｄ１に当接させ、検査点３０ｄ１を押すようにする。そうすると、図４に示すように、プローブ２０の小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆは、ヘッド部１２の貫通孔１２ｈ内に押し込まれることになる。上記のとおり、小径部の円筒形状部２２の先端部２２ｆと大径の円筒形状部２４とは位置Ｐにおいて接合されているため、先端部２２ｆが押し上げられると、それとともに大径の円筒形状部２４も押し上げられて、大径の円筒形状部２４の先端面２４ｆｅが係止部のプレート１２ｕの内面から離れる。その結果、小径の円筒形状部２２のばね部２２ｓが圧縮されて、ばね部２２ｓに付勢力が生じ、その付勢力によって、先端面２２ｆｅは検査点３０ｄ１に押し付けられることになる。そのため、その先端面２２ｆｅと検査点３０ｄ１とを確実に接触させることができる。
【００９９】
また、その際に、小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面２２ｒｅは、既にばね部２２ｓの一定の付勢力で導線１８の端面１８ｅに押し付けられているが、小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅが検査点３０ｄ１に押し付けられることによりばね部２２ｓはさらに縮む。図４では、円筒形状部２４の後端面２４ｒｅと導線１８の端面１８ｅまでの間に空間があるため、検査点３０ｄ１をより大きな約３ｇ程度の力で押してばね部２２ｓをさらに縮ませることによって、後端面２４ｒｅはさらに端面１８ｅまで接近することができる。それにより、より大きな付勢力で、後端面２２ｒｅも導線１８の端面１８ｅに押しつけられるようになる。
【０１００】
このように、後端面２４ｒｅから導線１８の端面１８ｅまでの距離の大きさによって、先端面２２ｆｅが検査点３０ｄ１を押す力と、後端面２２ｒｅが導線１８の端面１８ｅを押す力とを調整することができる。
【０１０１】
検査が終了して検査用治具１０が被検査物から離れると、ばね部２２ｓの付勢力によって、小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆが、図４において下方に押し戻される。その際、その先端部２２ｆと大径の円筒形状部２４とは位置Ｐにおいて接合されているため、大径の円筒形状部２４も同時に押し戻され、円筒形状部２４の先端面２４ｆｅが係止部のプレート１２ｕの内面に当接する。その状態が、図３に示す状態である。
【０１０２】
［他の実施形態］
上記の実施形態は基板を被検査物として説明をしたが、それに限定されるものではなく、被検査物として半導体装置も含む。
【０１０３】
上記の実施形態として、小径の円筒形状部２２の後端部２２ｒの端面２２ｒｅは平坦に表したが、複数の先鋭形状の突部を持つようなクラウン形状に形成してもよい。また、小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅも平坦形状として表したが、複数の先鋭形状の突起を持つようなクラウン形状でもよい。また、先端面２２ｆｅを溶融して半球形状に形成してもよく、先端面及び後端面を絞り込んで尖らせてもよい。
【０１０４】
また、図３及び図４の実施形態では、被検査物３０には、プローブ２０の小径の円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅが接しているが、小径の円筒形状部２２内に、後述する図５Ａ及び図５Ｂの導電性の円柱形状部５２ｆのような円柱形状部を挿入して、その円柱形状部の先端部を円筒形状部２２から突出させ、さらに、位置Ｐにおいて、円柱形状部を円筒形状部２２に接合するように構成することによって、その円柱形状部の先端部が被検査物３０に接するようにしてもよい。
【０１０５】
図５Ａ及び図５Ｂは、他の実施形態に係るプローブ５０を示す。プローブ５０は、大径の円筒形状部５４とそれに挿入されている小径の円柱形状部５２（導電部）とから構成されている。
【０１０６】
大径の円筒形状部５４は、先端部５４ｆと、後端部５４ｒと、それらの間に形成された２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２と、それらのばね部を連結する連結部５４ｃとからなる。２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２はそれぞれ螺旋形状に形成されており、旋回方向が互いに逆になっている。つまり、ばね部５４ｓ１が連結部５４ｃから例えば左巻き方向に旋回して後端部５４ｒに到達しているとすると、ばね部５４ｓ２は連結部５４ｃから右巻き方向に旋回して先端部５４ｆに到達している。
【０１０７】
大径の円筒形状部５４及びばね部５４ｓ１，５４ｓ２は、上記の実施例の円筒形状部２２及びばね部２２ｓと同様に製造することができる。
【０１０８】
小径の円柱形状部５２の先端部５２ｆは、大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆから突出している。一方、小径の円柱形状部５２の後端部５２ｒは、大径の円筒形状部５４の後端部５４ｒの後端面５４ｒｅの手前の位置に留まっていて、大径の円筒形状部５４の後端面５４ｒｅと小径の円柱形状部５２の後端面５２ｒｅとの間には空間が形成されている。
【０１０９】
また、大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆの位置Ｐでは、その先端部５４ｆと小径の円柱形状部５２とが、例えば、抵抗溶接、レーザ溶接又はかしめによって接合されていて、互いに固定されている。そのため、小径の円柱形状部５２と大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆとは一体となって動く。それ以外の部分においては、大径の円筒形状部５４と小径の円柱形状部５２とは固定されてなく、互いに別々に動くことができる。
【０１１０】
後述するように、基板等の検査時に、大径の円筒形状部５４の後端部５４ｒの後端面５４ｒｅが検査治具の電極（導線１８）に接触した状態で、小径の円柱形状部５２の先端部５２ｆの先端面５２ｆｅが検査点に当接して押しつけられると、押しつけられた力の大きさの分だけ、小径の円柱形状部５２が、大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆとともに後退する。そのため、大径の円筒形状部５４の２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２が収縮するとともに、小径の円柱形状部５２が、それらの内側の空間内を後退する。それらのばねの収縮した長さの分だけ、それらのばねは元の長さに戻ろうとする付勢力を発揮する。ばねの荷重はばねの長さの変位に比例するため、その収縮の長さが変わると、２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２によって円柱形状部５２の先端部５２ｆの先端面５２ｆｅが検査点を押す力（荷重）の大きさが変わる。
【０１１１】
そのため、大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆの位置Ｐにおいてかしめ等を行う際に、小径の円柱形状部５２の先端部５２ｆが先端部５４ｆから突出する長さを変えることによって、先端面５２ｆｅが検査点に加える荷重の大きさを変えることができる。
【０１１２】
また、２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２は、プローブ５０が検査治具に取り付けられた際に、大径の円筒形状部５４の後端部５４ｒの後端面５４ｒｅを導線１８に適切な力で押しつけるための予圧を与える付勢部として機能する。また、小径の円柱形状部５２を大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆに固定したことにより、２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２は、小径の円柱形状部５２の先端面５２ｆｅを検査点に適切な弾性力で押しつけて接触抵抗を安定させる押圧部としても機能する。
【０１１３】
なお、接合の位置Ｐは、図３の実施形態の場合と同様に、図６に示すように、大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆがヘッド部１２−１の大径部の貫通孔１２−１ｈ１に挿入されたときに、小径部の貫通孔１２−１ｈ２よりも外の位置にある。
【０１１４】
図６は、図５Ａ及び図５Ｂに示すプローブ５０を取り付けた検査用治具の一部断面図である。図６に示すように、ヘッド部１２−１には、大径部の貫通孔１２−１ｈ１及び小径部の貫通孔１２−１ｈ２が形成されており、ベース部１４−１には、一部が拡張した貫通孔１４−１ｈが形成されている。
【０１１５】
ヘッド部１２−１の大径部１２−１ｈ１には、プローブ５０の大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆが挿入されていて、その先端面５４ｆｅが、大径部１２−１ｈ１から小径部１２−１ｈ２に移る段差の面に当接している。そのように、その段差の面は先端面５４ｆｅの係止部を形成する。小径部１２−１ｈ２には、プローブ５０の小径の円筒形状部５２の先端部５２ｆが挿入されている。
【０１１６】
一方、ベース部１４−１の貫通孔１４−１ｈには、プローブ５０の大径の円筒形状部５４の後端部５４ｒと連結部５４ｃの一部とが挿入されていて、後端面５４ｒｅが導線１８の端面１８ｅに当接している。小径の円柱形状部５２の後端面５２ｒｅはその端面１８ｅから離れている。
【０１１７】
また、検査用治具に組み込む前には、プローブ５０の大径の円筒形状部５４の先端面５４ｆｅから後端面５４ｒｅまでの自然長は、検査治具のヘッド部１２−１の大径部１２−１ｈ１から小径部１２−１ｈ２に移る段差の面（係止部）から導線１８の端面１８ｅまでの距離よりも大きい。そのため、図６のようにプローブ５０を検査用治具に組み込んだときには、大径の円筒形状部５４が係止部と端面１８ｅとから押されるため、２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２がその大きさの相違分だけ収縮することになる。その収縮により、それらのばね部は元の長さに戻ろうとする付勢力を発揮する。
【０１１８】
その検査用治具を用いて被検査物の検査を行う時には、検査用治具を下降させてプローブ５０の小径の先端部５２ｆｅを被検査物３０の配線等の検査対象部上の所定の検査点３０ｄ１に当接させて所定の大きさの力で検査点３０ｄ１を押すようにする。そうすると、プローブ５０の小径の円柱形状部５２の先端部５２ｆは、ヘッド部１２−１の貫通孔１２−１ｈ２内に押し込まれることになる。その際、上記のとおり、小径部の円柱形状部５２と大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆとは位置Ｐにおいて接合されているため、先端部５２ｆが押し上げられると、それとともに大径の円筒形状部５４の先端部５４ｆも押し上げられて、その先端面５４ｆｅが係止部から離れる。その結果、大径の円筒形状部５４の２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２が圧縮されるため、それらのばね部には元の長さに戻ろうとする付勢力が生じる。その付勢力によって、先端面５２ｆｅは検査点３０ｄ１に押し付けられることになり、その先端面５２ｆｅと検査点３０ｄ１との安定した接触を確保することができるようになる。
【０１１９】
２つのばね部５４ｓ１，５４ｓ２は、上記の通り、旋回方向が逆であるため、押し縮められた際に生じる付勢力は、連結部５４ｃを同一方向に旋回させる方向に作用する。そのため、それらのばね部は、同一方向に旋回させた２つの螺旋状のばねを連結した場合に比べると、折れ曲がりにくくまた捻じれにくい。
【０１２０】
なお、図５Ａ、図５Ｂ及び図６の実施形態に限定されるものではないが、被検査物３０に接する円柱形状部５２ｆの先端面５２ｆｅの形状は、平坦でもよく、球面形状のように湾曲して突出した形状でもよく、後述する図１０Ａに示すようないわゆる王冠の実施形態のように小さな突起が突出した形状でもよく、また、円柱形状部の長手方向軸線を斜めに交差する面で切断した形状でもよい。例えば、被検査物３０に、それらの形状の円柱形状部の先端部が押しあてられた場合に、ばね部の作用により、円柱形状部が長手方向の軸線を中心に旋回するときには、それらの形状の先端面が被検査物３０の表面の酸化膜をひっかいたり削り取ったりすることが可能になる。
【０１２１】
［接続端子の製造例］
図７Ａから図７Ｈまでは、本発明に係る一実施形態の接続端子を製造するための各工程の一実施例を示す断面図である。なお、全図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔、隙間等は、理解の容易のために、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等をしている。図の説明の際の上下・左右の表現は、その図に向かった状態でのその図面の面に沿った方向を表すものとする。
【０１２２】
図７Ａは、芯材７０の外周面上に金めっき層７２を形成し、さらにその上にニッケルめっき層７４を形成して製造した電鋳管（円筒形状管）の断面図を示す。芯材７０としては例えば外径が５μｍから３００μｍの金属線や樹脂線を用いることができる。金属線としては例えばＳＵＳ線を用いることができ、樹脂線としてはナイロン樹脂やポリエチレン樹脂等の合成樹脂線を用いることができる。また、金めっき層７２の厚さは約０．１μｍから１μｍであり、ニッケルめっき層７４の厚さは、約５μｍから５０μｍである。電鋳管の長さは、搬送作業の容易性等の観点から５０ｃｍ以下が望ましいが、それに限定されるものではなく、切断することなく連続的に製造してもよい。
【０１２３】
図７Ｂは、図７Ａに示された電鋳管のニッケルめっき層７４の外周面上に絶縁膜７６を形成したものを示す。絶縁膜７６は後述の所定の溝の形成の際にレジストとしても機能する。その絶縁膜の厚さは約２μｍから５０μｍである。絶縁膜７６として、例えば、フッ素コーティング又はシリコーン樹脂材を用いて形成してもよい。
【０１２４】
次に、図７Ｃに示すように、絶縁膜７６を例えば３ｍｍから３０ｍｍの間隔を置いて所定の幅だけ周回して除去して溝７８ａ，７８ｂ，７８ｃを形成し、また、それらの溝と溝との間の絶縁膜の一部をらせん状に除去してらせん状の溝７９ａ，７９ｂを形成する。それらの溝を形成した部分には、ニッケルめっき層７４が露出する。
【０１２５】
これらの溝を形成する際には、絶縁膜７６にレーザービームを照射して、絶縁膜７６を除去する方法を採用することができる。この場合、芯材７０を周方向に回転させながら、溝の位置にレーザービームを直接照射し、その照射により絶縁膜７６を除去する。なお、この方法で使用するレーザービームの出力は、絶縁膜７６のみを除去することができ、且つニッケルめっき層を損傷することがない出力に調整される。
【０１２６】
次に、図７Ｄに示すように、絶縁膜７６をマスクとして用いて、溝７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７９ａ，７９ｂに露出したニッケルめっき層７４をエッチング除去して金めっき層７２を露出させる。その際、ニッケルめっき層７４と芯材７０との間に金めっき層７２が存在するため、エッチングの際にニッケルエッチング液が芯材まで到達することを防止することができる。そのエッチング処理により除去されたニッケルめっき層７４の溝７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７９ａ，７９ｂに露出した端面は、エッチング液による腐食作用を利用するため、サイドエッチング部が形成されているという特徴を有する（後述する）。
【０１２７】
また、らせん状の溝７９ａ、７９ｂは、その部分にある絶縁膜７６をレーザによって除去した後に、その部分に露出したニッケルめっき層７４をエッチングによって除去することによって形成したため、そのらせん状の溝間にある部分（後述するばね部）のニッケルめっき層７４の端面にはサイドエッチング部が形成されており、この積層された絶縁膜７６が、そのニッケルめっき層７４に対してオーバーハングしている状態となる。
【０１２８】
図７Ｅでは、レーザービームを照射して、溝７８ａ，７８ｂ，７８ｃを形成している絶縁膜７６を端面から所定の長さを除去して、ニッケルめっき層７４を露出させる。その露出したニッケルめっき層７４は、接続治具用の接続端子に形成される際に、検査対象部に接触する先端部又は検査装置に接続される接続治具の電極に接触する後端部として機能する部分になり、接続治具の構造に応じて、それらの必要な長さが定まる。そのため、それらを考慮して絶縁膜７６を除去する長さを決定すればよい。
【０１２９】
次に、超音波洗浄を行って、図７Ｆに示すように、溝７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７９ａ，７９ｂに露出した金めっき層７２を除去する。
【０１３０】
次に、図７Ｇに示すように、芯材７０を白抜き矢印で示すように両端を離れる方向に引っ張って断面積が小さくなるように変形する。一端を固定して他端のみを引っ張るようにしてもよい。芯材７０が延伸してその断面積が小さくなると、芯材７０の外周面を被覆していた金めっき層７２がその外周面から剥離して電鋳管の内側に残り、芯材７０と金めっき層７２との間に空間７８が形成される。
【０１３１】
次に、図７Ｈに示すように、芯材７０を抜き取ると、溝７８ａ，７８ｂ，７８ｃによって隣り合う部分が離れて、接続端子７１と接続端子７３とが、別個のものとして形成されることになる。このように、図７Ｈに示すように、芯材７０を抜き取った段階で、他の追加の工程を必要とすることなく接続端子を完成させることができる。なお、図７Ａから図７Ｈは、簡略化して電鋳管の一部のみを示しているため、図７Ｈの工程では、２個の接続子のみが製造されたようになっているが、長い電鋳管を使用することによって、多数の接続端子を一度に製造することができる。
【０１３２】
図７Ｈに示すように、接続端子７１，７３は、導電性材料の円筒形状管のニッケルめっき層７４を備え、その両端側には、ニッケルめっき層が露出した先端部及び後端部が形成されており、また、先端部と後端部との間には、長軸方向のらせん状の壁面を有するばね部が形成されており、そのらせん状の壁面に沿って絶縁層７６が形成されている。
【０１３３】
本発明の接続端子は、上記の如き寸法の条件下において製造することができるが、特に、外径が３０から１００μｍ、内径が２０から９０μｍ、絶縁被覆の厚みが２〜１５μｍに形成される場合において、接続治具に用いられる接続端子として好適に用いることができる。
【０１３４】
図８Ａから図１０Ｂは、接続端子の先端部の当接部の形状に特徴のあるいくつかの実施形態を示す。これらの接続端子も、検査用プローブのみならず、対象物と所定の装置とを電気的に接続する接続治具に、更に、インターポーザやコネクタのように電極端と電極端とを接続する接続治具にも使用することができる。
【０１３５】
図８Ａは、本発明の一実施形態に係る接続端子８６の当接部８１ａを示す拡大正面図である。当接部８１ａは、対象物の対象点に少なくともその一部が接触して電気的接続を行う部分である。図８Ｂは、図８Ａの接続端子８６の底面図である。接続端子８６は、対象物に設けられた対象点と所定の接続点とを電気的に接続するもので、導電性材料のめっき層からなる円筒形状部８１を備える。
【０１３６】
図８Ｂに示すように、円筒形状部８１は、内側壁面と外側壁面とから形成されていて、中央に空間を有する。円筒形状部８１の先端部（図８Ａにおいて下側の部分）には、外側壁面の縁部８２と内側壁面の縁部８４とそれらの間を結ぶ面８３とを含む当接部８１ａが形成されている。
【０１３７】
当接部８１ａの面８３は、例えば、エッチングにより形成することができる。その方法を説明する。例えば、図７Ｂに示すように、電鋳管のニッケルめっき層７４の外周面上に絶縁膜７６を形成して円筒形状体を作る。接続端子の長さに応じて、絶縁膜７６をマスクとして用いて、レーザービームによって、円筒形状体から、接触子としての必要性に応じて所定の長さの絶縁膜７６を除去し、エッチング処理すると、図８Ａに示す当接部が露出する。
【０１３８】
その等方的なエッチングにより、ニッケルめっき層８４の端部にサイドエッチング部が形成される。その際、円筒形状体の各端部において、エッチング液が、絶縁膜７６から近いニッケルめっき層７４の円筒形状体の外側壁面に回り込んでその外側壁面を侵食するため、外側壁面は、内側壁面よりも侵食される。なお、絶縁膜７６は必ずしも必要ではないので、絶縁膜を形成しない場合には、レジスト膜を使用してエッチングを行う。
【０１３９】
円筒形状体の端部にサイドエッチング部が形成された結果、図８Ａに現れているように、面８３の形状は、平坦ではなく、湾曲したものとなる（湾曲形状面８３）。その湾曲の広さや大きさや曲率は、エッチング液の薬液の配合率、濃度、温度等を変更したり、又はエッチングの際の印加電圧の大きさ等の諸条件を変更することによって変えることができる。
【０１４０】
図９Ａは、接続端子９６−１の当接部９１−１ａの一部の断面を示す。当接部９１−１ａは、外側壁面の縁部９２−１と内側壁面の縁部９４−１とそれらの間の面９３−１とを含む。当接部９１−１ａは、図８Ａ及び図８Ｂに示す当接部８１ａと同様に、湾曲する面９３−１を有する。その図に示すように、接続端子９６−１の軸線方向（図９Ａにおいて、上下方向）に沿って、外側壁面の縁部９２−１と内側壁面の縁部９４−１とが異なる位置にある。つまり、図９Ａにおいて、外側壁面の縁部９２−１の位置が、内側壁面の縁部９４−１の位置よりも、軸線方向に沿って、上方（接続端子の後端部側）にある。そのため、面９３−１は、外側壁面の縁部９２−１と内側壁面の縁部９４−１とを斜め方向に結ぶように延在し、それにより、内側壁面の縁部９４−１は鋭利な先端を形成している。これにより、その鋭利な先端が対象物の対象点に容易に食い込むことができるため、接続端子と対象物との接触特性（接触安定性）が向上する。また、その鋭利な先端部への付着物は、次の当接の際に剥がれ易く、その自浄作用により、接続端子と対象物との接触特性が向上する。
【０１４１】
また、図９Ｂは、他の実施形態に係る接続端子９６−２の当接部９１−２ａの一部の断面を示す。当接部９１−２ａは、外側壁面の縁部９２−２と内側壁面の縁部９４−２とそれらの間の面９３−２とを含む。図９Ｂに示すように、図９Ａの当接部９１−１ａと同様に、当接部９１−２ａの内側壁面の縁部９４−２は鋭利な先端を有するが、図９Ａの当接部９１−１ａの面９３−１と比べて、図９Ｂの当接部９１−２ａの面９３−２の湾曲面の曲率が小さく、外側壁面の縁部９２−２よりも図面の上方（接続端子９６−２の後端側）に面９３−２の頂点（又は底面）が位置し、凹形状に形成なっている。
【０１４２】
図１１Ａは、円筒形状体のニッケルめっき層の端部に、サイドエッチングにより、当接部を形成した一例を説明するための走査電子顕微鏡による拡大写真である。その写真に示す接続端子の当接部は、外径が約５０μｍ、内径が約４０μｍ、外側壁面の縁部と内側壁面の縁部との軸線方向の距離が約４μｍであり、その写真から明らかなように、外側壁面の縁部と内側壁面の縁部との間の面は湾曲している。
【０１４３】
図９Ａと図９Ｂとにそれぞれ示す内側壁面の縁部９４−１，９４−２の近く、つまり、先端部に近い面９３−１，９３−２の傾斜の大きさの相違の概略は、図９Ａにおいては、内側壁面から面９４−１の接線までの角度は、接線の接点の位置が内側壁面の縁部９４−１から外側壁面の縁部９２−１まで移動する間に、約２０度から８０度まで変化するのに対し、図９Ｂにおいては、内側壁面から面９３−２の接線までの角度は、接線の位置が内側壁面の縁部９４−２から外側壁面の縁部９２−２まで移動する間に、約１５度から１２０度まで変化する。すなわち、図９Ａの当接部９１−１ａの先端部の方が、図９Ｂの当接部９１−２ａの先端部よりも鋭利である。
【０１４４】
図１０Ａは、図８Ａの接続端子８６の当接部８１ａと異なる形状の当接部１６１ａを備える接続端子１６６の拡大正面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの接続端子１６６の底面図である。接続端子１６６は、図８Ａの接続端子８６と同様に、対象物に設けられた対象点と所定の接続点とを電気的に接続するもので、導電性材料のめっき層からなる円筒形状部６１を備える。
【０１４５】
図１０Ｂに示すように、円筒形状部１６１は、内側壁面と外側壁面とから形成されていて、中央に空間を有する。円筒形状部１６１の先端部（図１０Ａにおいて下側の部分）には、外側壁面の縁部１６２と内側壁面の縁部１６４とそれらの間を結ぶ面１６３とを含む当接部１６１ａが形成されている。
【０１４６】
ただし、図８Ａの面８３とは異なり、図１０Ａに示すように、当接部１６１ａの面１６３の縁部１６２，１６４には、円筒形状部１６１の円周面に沿って、等間隔に、略Ｕ字形状の切欠き部が形成されている。このような切欠き部は、当接部８１ａの面８３同様に、エッチング処理により形成することができる。
【０１４７】
例えば、図７Ｂに示すように、電鋳管のニッケルめっき層７４の外周面上に絶縁膜７６を形成して円筒形状体を作る。接続端子の長さに応じて、レーザービームにより、円筒形状体の各端部の円周に沿って、絶縁膜７６を略Ｕ字形状に除去してニッケルめっき層７４を露出させる。その状態で、残りの絶縁膜７６をマスクとして用いて、円筒形状体をエッチング処理する。その際、円筒形状体の各端部において、エッチング液が、絶縁膜７６の縁からニッケルめっき層７４の円筒形状体の外側壁面に回り込んでその外側壁面を侵食するため、外側壁面は、内側壁面よりも腐食される。その結果、絶縁膜７６を略Ｕ字形状に除去した位置にあるニッケルめっき層７４も略Ｕ字形状に侵食される。
【０１４８】
その結果、図１０Ａに示すように、当接部１６１ａにおいては、外側壁面の縁部１６２の最も突出した位置１６２ｔと外側壁面の縁部１６２の最も引っ込んだ位置１６２ｂとは、接続端子１６６の軸線方向に沿って大きく離れており、また、内側壁面の縁部１６４の最も突出した位置１６４ｔと内側壁面の縁部１６４の最も引っ込んだ位置１６４ｂも、接続端子１６６の軸線方向に沿って大きく離れている。
【０１４９】
図１１Ｂは、円筒形状体のニッケルめっき層の端部に、サイドエッチングにより、図１１Ａの形状とは異なる図６Ａに示す形状（以下、「クラウン形状」という）の当接部を形成した一例を説明するための走査電子顕微鏡による拡大写真である。その写真に示す接続端子の当接部は、外径が約５０μｍ、内径が約４０μｍ、外側壁面の縁部と内側壁面の縁部との軸線方向の距離が約５μｍである。また、外側壁面の縁部の最も突出した位置と外側壁面の縁部の最も低い位置との距離は約１８μｍであり、内側壁面の縁部の最も突出した位置と内側壁面の縁部の最も低い位置との距離は約１５μｍである。その写真から明らかなように、外側壁面の縁部と内側壁面の縁部との間の面は湾曲している。
【０１５０】
本発明の製造方法で記載される製造方法を用いて製造した接触端子は、その端面（側面）が内側から外側に湾曲に傾斜する。
【０１５１】
上記の図７Ａから図７Ｈの実施例においては、絶縁膜７６を形成し、それを必要に応じて、レジスト膜として使用した。上記の図８Ａから図１１Ｂの実施例においては、絶縁膜は必ずしも必要ではないので、エッチングの際には、レジスト膜を使用してもよい。
【０１５２】
また、上記の図８Ａから図１１Ｂの実施例において、円筒形状部８１等の当接部８１ａ等は、単一のめっき層からなるように描いているが、その層の内側、つまり、円筒形状部８１等の中心軸線側に、面８３等の形成や対象物の対象点との接触安定性の観点から、例えば、金めっき層を形成してもよい。ただし、その場合、金めっき層は当接部の先端部の内側壁面の縁部周辺では剥離してしまって存在しないことがある。
【０１５３】
そのため、円筒形状部８１等の当接部８１ａ等が、ニッケルめっき層とその内側の金めっき層とから構成されているように、複数のめっき層によって形成されている場合には、外側壁面の縁部８２等は、当接部において、最も外側に形成されているめっき層の外側壁面の縁部を意味し、内側壁面の縁部８４等は、内側のめっき層の内側壁面の縁部を意味するが、当接部の先端部において、一部のめっき層が剥がれていて存在しない場合には、存在する内側のめっき層の内側壁面の縁部を意味する。
【０１５４】
以上、本発明に係る被検査物検査用の検査用治具及びそれに用いることのできるプローブの実施形態について説明したが、本発明はその実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれるものであり、また、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められることを承知されたい。
【符号の説明】
【０１５５】
１０・・・検査用治具
１１・・・支持部材
１１ｓ・・・スペーサ
１２・・・ヘッド部
１２ｈ、１４ｈ・・・貫通孔
１２ｈ１・・・大径部
１２ｈ２・・・小径部
１４・・・ベース部
１６・・・電極部
２０・・・プローブ
２２・・・小径の円筒形状部
２４・・・大径の円筒形状部
２２ｆ・・・先端部
２２ｒ・・・後端部
２２ｆｅ，２４ｆｅ・・・先端面
２２ｒｅ，２４ｒｅ・・・後端面
２２ｓ・・・ばね部
７０・・・芯材
７１，７３・・・接続端子
７２・・・金めっき層
７４・・・ニッケルめっき層
７６・・・絶縁膜
【図１】
0005903888.tif 000002
【図２Ａ】
0005903888.tif 000003
【図２Ｂ】
0005903888.tif 000004
【図２Ｃ】
0005903888.tif 000005
【図２Ｄ】
0005903888.tif 000006
【図３】
0005903888.tif 000007
【図４】
0005903888.tif 000008
【図５Ａ】
0005903888.tif 000009
【図５Ｂ】
0005903888.tif 000010
【図６】
0005903888.tif 000011
【図７Ａ】
0005903888.tif 000012
【図７Ｂ】
0005903888.tif 000013
【図７Ｃ】
0005903888.tif 000014
【図７Ｄ】
0005903888.tif 000015
【図７Ｅ】
0005903888.tif 000016
【図７Ｆ】
0005903888.tif 000017
【図７Ｇ】
0005903888.tif 000018
【図７Ｈ】
0005903888.tif 000019
【図８Ａ】
0005903888.tif 000020
【図８Ｂ】
0005903888.tif 000021
【図９Ａ】
0005903888.tif 000022
【図９Ｂ】
0005903888.tif 000023
【図１０Ａ】
0005903888.tif 000024
【図１０Ｂ】
0005903888.tif 000025
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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