(57)【要約】【課題】コンタクトピンとプロービング対象体とを安定して接触させる。【解決手段】スリーブ２と、プロービングポイントに接触させられる突起１４が先端部１１の端面に複数形成され、かつ後端側がスリーブ２内に摺動自在に挿入されたコンタクトピン４とを有するコンタクトプローブ１であって、コンタクトピン４の先端部１１は、プロービングポイント側が開口する円筒体で形成され、突起１４は、円筒体の周壁１１ａにおけるプロービングポイント側の部位を歯状に形成して構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブと、
プロービング対象体に接触させられる突起が先端部の端面に複数形成され、かつ後端側が前記スリーブ内に摺動自在に挿入されたコンタクトピンとを有するコンタクトプローブであって、
前記コンタクトピンの前記先端部は、プロービング対象体側が開口する筒体で形成され、
前記突起は、前記筒体の周壁における前記プロービング対象体側の部位を歯状に形成して構成されているコンタクトプローブ。
【請求項２】
前記突起を構成する前記筒体の前記周壁における先端の外面が面取りされている請求項１記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
前記突起を構成する前記筒体の前記周壁における先端の内面が面取りされている請求項１記載のコンタクトプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント配線基板に形成された配線パターンなどのプロービング対象体に接触させられる突起が先端部に形成されたコンタクトピンを有するコンタクトプローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のコンタクトプローブとして、下記の特許文献１に開示されたコンタクトプローブ（プローブピン）が知られている。このコンタクトプローブは、金属のスリーブと、内挿する圧縮コイル状のばねと、スリーブの端部に摺動自在に緩嵌されるコンタクトピンとから構成されている。また、コンタクトピンは、その先端が放射状に刃部を設けた王冠状のクラウンとして形成されている。具体的にその構成について図１２〜図１４を参照して説明する。コンタクトプローブ１０１は、スリーブ１０２の内部にばね１０３が収容され、さらにコンタクトピン１０４の一方の端部（同図中の右端部）が摺動部１０５として大径に形成されてスリーブ１０２の内部に緩嵌されて構成されている。また、コンタクトピン１０４の他方の端部（同図中の左端部）も大径に形成されて、王冠状のクラウン１０６として構成されている。
【０００３】
このクラウン１０６について詳細に説明する。クラウン１０６は、通常、図１２〜図１４に示すように、コンタクトピン１０４の他方の端部を円柱体に形成して構成され、その端面１０６ａに、端面１０６ａの外縁部に頂部Ｐが位置し、かつ頂部Ｐから延びる稜線Ｂが端面１０６ａの中心Ｏに至る同一形状の刃部（突起）１０７が等角度間隔で複数（本例では４つ）放射状に形成されている。
【０００４】
上記のような形状のクラウン１０６を備えたコンタクトピン１０４では、刃部（突起）１０７が複数形成されているため、他方の端部の形状が１本の針状に形成されたコンタクトピンと比較して、図１５に示すように、プロービング対象体としてのプロービングポイント（同図では一例として基板１１０に実装された電子部品１１１におけるリード１１１ａの半田付け箇所）Ｃの中心からコンタクトピン１０４の中心が多少ずれたとしても、複数の突起１０７のうちのいずれかがプロービングポイントＣに接触する。このため、このコンタクトピン１０４をコンタクトプローブ１０１に使用することにより、コンタクトプローブ１０１のプロービングポイントＣに対する位置決めを高精度で行わなくて済むため、コンタクトプローブ１０１についての移動制御の簡易化と、プロービング時間の短縮化とを図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６４５８８号公報（第３頁、第１図（ｂ））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記のコンタクトプローブ１０１には、以下の問題点が存在する。すなわち、このコンタクトプローブ１０１では、上記したように、同一形状の刃部（突起）１０７が、円柱体に形成されたクラウン１０６における平面視円形の端面１０６ａに形成されている。このため、このコンタクトプローブ１０１には、図１６に示すように、電子部品１１１のリード１１１ａが半田付け箇所（プロービングポイントＣ）の表面から刃部（突起）１０７の突出長以上に突出しているときには、リード１１１ａが邪魔となって、本来接触すべき刃部（突起）１０７の先端（頂部Ｐ）が半田付け箇所（プロービングポイントＣ）に接触できず、接触状態が不安定になるという問題点が存在している。特に、この接触状態では、リード１１１ａの先端（同図中の上端）は、同図に示すように、各刃部（突起）１０７間の凹み部分でクラウン１０６と接触する場合が多く、この凹みには半田付けの際に使用されるフラックスが溜まりやすいため、凹みに接触したときには、接触状態が一層不安定になり、ひいては接触不良となるという問題点も存在している。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたものであり、コンタクトピンとプロービング対象体とを安定して接触させ得るコンタクトプローブを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載のコンタクトプローブは、スリーブと、プロービング対象体に接触させられる突起が先端部の端面に複数形成され、かつ後端側が前記スリーブ内に摺動自在に挿入されたコンタクトピンとを有するコンタクトプローブであって、前記コンタクトピンの前記先端部は、プロービング対象体側が開口する筒体で形成され、前記突起は、前記筒体の周壁における前記プロービング対象体側の部位を歯状に形成して構成されている。
【０００９】
また、請求項２記載のコンタクトプローブは、請求項１記載のコンタクトプローブにおいて、前記突起を構成する前記筒体の前記周壁における先端の外面が面取りされている。
【００１０】
また、請求項３記載のコンタクトプローブは、請求項１記載のコンタクトプローブにおいて、前記突起を構成する前記筒体の前記周壁における先端の内面が面取りされている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載のコンタクトプローブでは、プロービング対象体側が開口する筒体で先端部が形成されると共に、この先端部の周壁におけるプロービング対象体側の部位を歯状に形成して各突起が形成されている。
【００１２】
したがって、このコンタクトプローブによれば、各突起間にリードが位置する状態でプロービング対象体にプロービングすることで、各突起間に位置するリードの上方には、周壁の内周面で構成される空隙が広がっているため、リードが表面から長く突出しているプロービング対象体に対しても、リードの最大突出長よりも周壁の長さを長く規定しておくことにより、突出するリードを先端部との干渉を回避しつつ空隙内に収容することができ、この結果、各突起の頂部をプロービング対象体の表面に、リードと干渉しない正常な状態で接触させることができる。また、このコンタクトプローブでは、この正常な状態でプロービング対象体にプロービングされている限りは、先端部はプロービング対象体から突出するリードとは接触せず、かつプロービング対象体とは各突起の頂部のみが接触し、他の部位は接触しない。したがって、このコンタクトプローブによれば、従来のコンタクトプローブとは異なり、プロービング対象体およびリードに付着しているフラックスが溜まる可能性がある部位（例えば、従来技術における凹み）自体が存在しないため、フラックスが溜まることに起因する接触不良の発生を確実に回避することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のコンタクトプローブによれば、各突起を構成する周壁における先端の外面を面取りしたことにより、突起の頂部を尖らせることができるため、プロービング対象体に対して点接触に近い状態で接触させることができる結果、接触性を高めて、プロービング対象体と良好な状態（電気的な導通状態が安定している状態）で接触させることができる。
【００１４】
また、請求項３記載のコンタクトプローブによれば、各突起を構成する周壁における先端の内面を面取りしたことにより、突起の頂部を尖らせることができるため、プロービング対象体に対して点接触に近い状態で接触させることができる結果、接触性を高めて、プロービング対象体と良好な状態（電気的な導通状態が安定している状態）で接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コンタクトプローブ１の構成を示す構成図である。
【図２】コンタクトピン４における先端部１１の正面図である。
【図３】先端部１１の斜視図である。
【図４】先端部１１の製造方法を説明するためのコンタクトピン４の要部側面図である。
【図５】プロービングポイントＣに対してコンタクトピン４がプロービングされた状態を示す説明図である。
【図６】他の先端部２１の側面図である。
【図７】先端部２１の正面図である。
【図８】他の先端部３１の側面図である。
【図９】先端部３１の正面図である。
【図１０】他の先端部４１の側面図である。
【図１１】先端部４１の正面図である。
【図１２】従来のコンタクトプローブ１０１の構成を示す構成図である。
【図１３】コンタクトピン１０４における先端部１０６の正面図である。
【図１４】先端部１０６を右斜め上から見た斜視図である。
【図１５】プロービングポイントＣに対してコンタクトピン１０４がプロービングされた状態を示す説明図である。
【図１６】表面からリード１１１ａが突出しているプロービングポイントＣに対してコンタクトピン１０４がプロービングされた状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、コンタクトプローブの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
最初に、コンタクトプローブ１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すコンタクトプローブ１は、スリーブ２、ばね３およびコンタクトピン４を備えている。スリーブ２は、導電性を有する金属材料を用いて円筒体に形成されると共に、一端側に挿通孔２ａ（後述する中間部１３の外径よりも大径で、かつ後述する後端部（従来の摺動部に相当する）１２の外径よりも小径）が形成され、かつ他端側が閉塞されている。ばね３は、一例として導電性を有する金属製のコイルばねで構成されて、スリーブ２内に収容されている。
【００１９】
コンタクトピン４は、本例では、図１に示すように、導電性を有する金属材料を用いて、先端部（同図中の左端部）１１、後端部（同図中の右端部）１２、および先端部１１と後端部１２とを連結する中間部１３とを備えている。また、先端部１１、後端部１２および中間部１３は、それぞれ円柱体に形成されると共に、先端部１１および後端部１２は中間部１３よりも大径に形成されている。また、先端部１１、後端部１２および中間部１３は、互いの軸線が一致した状態で連結されている。また、コンタクトピン４は、中間部１３が挿通孔２ａに挿通され、かつ後端部１２がスリーブ２内に収容された状態でスリーブ２に装着されている。また、コンタクトピン４では、後端部１２の外径がスリーブ２の内径よりも若干小径に形成されることにより、後端部１２が、スリーブ２の内周面と電気的に接触した状態で、スリーブ２内を摺動可能となっている。なお、このスリーブ２には、測定用信号入出力用の図示しないケーブルが電気的に接続されて、このスリーブ２を介してコンタクトピン４から測定用信号の入出力が行われる。
【００２０】
スリーブ２の外部に位置するコンタクトピン４の先端部１１は、図１に示すように、不図示のプロービング対象体側（同図中の左端側）が開口し、かつ中間部１３側が閉塞された有底の筒体（本例では円筒体）で形成されている。また、図１，２，３に示すように、先端部１１には、有底の筒体（円筒体）としての先端部１１を構成する周壁１１ａにおけるプロービング対象体側の部位が歯状（側面視した状態の形状であって、例えば三角形歯状や矩形歯状。本例では一例として三角形歯状）に形成されることによって突起１４が複数（本例では一例として２つ）形成されている。本例では、各突起１４の形成に際して、図４に示すように、まず、円筒体の先端部１１を構成する周壁１１ａにおける先端（プロービング対象体側の先端（同図中の左端））外面をテーパ状に面取りし、次いで、同図に示すように、周壁１１ａにおける先端の一部（同図中において斜線を付した部位）を、この先端において互いに交差する２つの仮想平面Ａ１，Ａ２に沿って切断して（切り欠いて）除去する。これにより、図４に示す周壁１１ａにおける残部が突起１４となって、図１，２，３に示すように、先端部１１に２つの突起１４が形成される。この構成により、図２に示すように、先端部１１を正面視した状態において、各突起１４は周壁１１ａの厚みの範囲内で形成されている。また、図４に示すように、テーパ状に面取りされた周壁１１ａの先端外面によって突起１４の先端外面が構成されるため、図２，３に示すように、各突起１４の先端外面もまたテーパ状に面取りされた状態となっている。したがって、図１〜図４に示す各突起１４の頂部Ｐ（先端）は、周壁１１ａの内周面Ｄに位置している。
【００２１】
次に、図５を参照して、プロービング対象体としてのプロービングポイントＣに対してコンタクトプローブ１がプロービングされた状態での、コンタクトプローブ１の機能について説明する。なお、本例では、同図に示すように、基板１１０に実装された電子部品１１１におけるリード１１１ａの半田付け箇所（一般的に同図に示すように、半田がドーム状に盛り上がって形成される箇所）をプロービングポイントＣの一例として説明する。
【００２２】
コンタクトプローブ１は、プロービングポイントＣの真上からプロービングポイントＣに対して接近させられて、図５に示すように、その中心、つまりコンタクトピン４の軸線ＬがプロービングポイントＣの中心（例えば、半田付け箇所の中心。本例では、半田付け箇所の表面から突出するリード１１１ａの軸線）と一致するように、プロービングポイントＣにプロービングされる。具体的には、コンタクトプローブ１は、先端部１１に形成された各突起１４間にリード１１１ａが位置し、かつ各突起１４の頂部ＰのみがプロービングポイントＣに点接触した状態でプロービングされる。また、このコンタクトプローブ１では、先端部１１が筒体で構成され、かつ各突起１４がこの先端部１１の周壁１１ａにおけるプロービング対象体（プロービングポイントＣ）側の部位で構成されているため、各突起１４間に位置するリード１１１ａの上方には、周壁１１ａの内周面Ｄで構成される空隙（筒体で構成された先端部１１の内部空間）Ｅが広がっている。
【００２３】
この構成により、コンタクトプローブ１は、リード１１１ａが表面から長く突出しているプロービングポイントＣに対しても、リード１１１ａの突出長が周壁１１ａの長さ未満の場合には、この突出するリード１１１ａを先端部１１との干渉を回避しつつ空隙Ｅ内に収容することができるため、各突起１４をプロービングポイントＣの表面に対して、先端部１１がリード１１１ａと干渉しない正常な状態（接触状態が不安定でない状態）で接触させる。また、コンタクトプローブ１は、プロービングポイントＣから突出するリード１１１ａが多少傾いていたとしても、リード１１１ａの先端の変位量が周壁１１ａの半径の範囲内であるときには、リード１１１ａを先端部１１の空隙Ｅ内に非接触の状態（干渉しない状態）で収容することができるため、各突起１４をプロービングポイントＣの表面に正常に接触させる。さらに、コンタクトプローブ１では、先端部１１がリード１１１ａと干渉しない正常な状態でプロービングポイントＣにプロービングされている限りは、各突起１４の頂部ＰのみがプロービングポイントＣと接触する構成となっているため、プロービングポイントＣに付着しているフラックスが突起１４における頂部Ｐ以外の部位や、先端部１１を構成する周壁１１ａに付着することが確実に回避されている。
【００２４】
このように、このコンタクトプローブ１では、プロービング対象体（プロービングポイントＣ）側が開口する筒体で先端部１１が形成されると共に、この筒体に形成された先端部１１の周壁１１ａにおけるプロービングポイントＣ側の部位が歯状（一例として三角形歯状）に形成されて各突起１４が形成されている。また、このコンタクトプローブ１では、各突起１４間にリード１１１ａが位置する状態で、プロービングポイントＣに対してプロービングされる。
【００２５】
したがって、このコンタクトプローブ１によれば、プロービングポイントＣにプロービングされた状態において、各突起１４間に位置するリード１１１ａの上方には、周壁１１ａの内周面Ｄで構成される空隙Ｅが広がっているため、リード１１１ａが表面から長く突出しているプロービングポイントＣに対しても、リード１１１ａの最大突出長よりも周壁１１ａの長さを長く規定しておくことにより、突出するリード１１１ａを先端部１１との干渉を回避しつつ空隙Ｅ内に収容することができ、この結果、各突起１４の頂部ＰをプロービングポイントＣの表面にリード１１１ａと干渉しない正常な状態（接触状態が不安定とならなず、良好な接触状態が安定している状態）で接触させることができる。また、このコンタクトプローブ１では、正常な状態でプロービングポイントＣにプロービングされている限りは、先端部１１はプロービングポイントＣから突出するリード１１１ａとは接触せず、かつプロービングポイントＣとは各突起１４の頂部Ｐのみが接触し、他の部位は接触しない。したがって、このコンタクトプローブ１によれば、従来のコンタクトプローブとは異なり、プロービングポイントＣおよびリード１１１ａに付着しているフラックスが溜まる可能性がある部位（例えば、従来技術における凹み）自体が存在しないため、フラックスが溜まることに起因する接触不良の発生を確実に回避することができる。
【００２６】
また、このコンタクトプローブ１では、図４に示すように、各突起１４を構成する周壁１１ａにおける先端外面が面取りされて構成され、これによって、図２，３に示すように、各突起１４の先端外面も面取りされて構成される。したがって、このコンタクトプローブ１によれば、突起１４の頂部Ｐを尖らせることができるため、プロービングポイントＣに対して点接触に近い状態で接触させることができる結果、接触性を高めて、プロービングポイントＣと良好な状態（電気的な導通状態が安定している状態）で接触させることができる。さらに、本例のコンタクトプローブ１では、側面視した状態での各突起１４の形状を三角形歯状に形成したことと相俟って、突起１４の頂部ＰをプロービングポイントＣに対して点接触でき、接触性を一層高めることができる。
【００２７】
なお、上記のコンタクトプローブ１では、各突起１４を構成する周壁１１ａにおける先端外面を面取りすることにより、各突起１４の先端外面が面取りされる構成を採用しているが、各突起１４を構成する周壁１１ａにおける先端内面を面取りすることにより、図６，７に示す先端部２１のように、各突起１４の先端内面が面取りされる構成を採用することもでき、各突起１４の先端外面を面取りした構成における上記効果と同一の効果を奏することができる。この構成では、各同図に示すように、各突起１４の頂部Ｐ（先端）は、周壁１１ａの外周面Ｆに位置した状態となっている。なお、上記した先端部１１と同じ機能を有するものについては、同一の符号を付して重複した説明を省略した。以下でも同様にして、先端部１１と同じ機能を有するものについては、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２８】
また、図示はしないが、各突起１４の先端の外面および内面の両面を面取りする構成を採用してもよいのは勿論である。この構成においても、各突起１４の先端の外面や内面を面取りした上記の構成と同一の効果を奏することができる。また、この構成では、各突起１４の頂部Ｐ（先端）は、周壁１１ａの厚み方向の中央部分に位置した状態となる。また、先端部１１の周壁１１ａにおけるプロービングポイントＣ側の部位に突起１４を２つ形成する構成について上記したが、３つ以上で、必要に応じた任意の数だけ突起１４を形成することもできる。一例として、図８，９に示すコンタクトプローブ１の先端部３１では、４つの突起１４が形成されて構成されている。なお、この先端部３１は、先端部１１と同様にして、周壁１１ａの先端外面を面取りすることにより、その先端外面が面取りされて構成されている。また、図示はしないが、先端部２１と同様の構成、つまり突起１４の先端内面が面取りされた構成において、突起１４の数を３つ以上とする構成を採用することもできる。
【００２９】
また、上記の各先端部１１，２１，３１では、各突起１４の側面視形状を三角形歯状に構成しているが、図１０，１１に示すコンタクトプローブ１の先端部４１のように、矩形歯状に形成してもよいのは勿論である。なお、この先端部４１は、先端部１１と同様にして、周壁１１ａの先端外面を面取りすることにより、その先端外面が面取りされて構成されている。この先端部４１を備えたコンタクトプローブ１においても、上記した先端部１１，２１，３１のいずれかを備えたコンタクトプローブ１と同様にして、図示はしないが、プロービングポイントＣにプロービングされた状態において、各突起１４（本例では２つの突起１４）間にリード１１１ａが位置して、このリード１１１ａの上方に周壁１１ａの内周面Ｄで構成される空隙Ｅが広がっている。これにより、先端部４１を備えたコンタクトプローブ１においても、リード１１１ａが表面から長く突出しているプロービングポイントＣに対して、突出するリード１１１ａを先端部１１との干渉を回避しつつ空隙Ｅ内に収容することができるため、各突起１４の頂部ＰをプロービングポイントＣの表面に正常に（良好な接触状態で）接触させることができる。また、正常な状態でプロービングポイントＣにプロービングされている限りは、先端部４１はプロービングポイントＣから突出するリード１１１ａとは接触せず、かつプロービングポイントＣとは各突起１４の頂部Ｐのみが接触し、他の部位は接触しないため、プロービングポイントＣおよびリード１１１ａに付着しているフラックスが溜まることに起因する接触不良の発生を確実に回避することができる。また、この先端部４１の構成においても、突起１４の数は２つに限定されず、３つ以上の任意の数の突起１４を形成してもよいのは勿論である。
【００３０】
また、上記の各先端部１１，２１，３１，４１では、筒体として円筒体で構成しているが、図示はしないが、三角筒体、四角筒体などの正面視多角形筒体で構成することもできる。これらのコンタクトプローブ１によれば、先端部１１等を筒体で構成し、かつこの筒体におけるプロービングポイントＣ側の部位に対して、切断や切欠きなどの簡単な加工を施すことで、突起１４を形成することができるため、突起１４を容易に形成することができる。また、先端部１１等が筒体で構成されているため、突起１４を含めた全体の剛性を十分に高い状態に維持することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  コンタクトプローブ
２  スリーブ
３  ばね
４  コンタクトピン
１１，２１，３１，４１  先端部
１１ａ  周壁
１４  突起
【図１】
2011002267.tif 000003
【図２】
2011002267.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011002267.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011002267.tif 000013
【図１２】
2011002267.tif 000014
【図１３】
2011002267.tif 000015
【図１４】
2011002267.tif 000016
【図１５】
2011002267.tif 000017
【図１６】
2011002267.tif 000018