(57)【要約】【課題】導電性を有する板状体からなる可動部材と、コイルバネの密着巻き部との導通が安定したプローブピンを提供する。【解決手段】プローブピンは、可動部材と、補助可動部材と、一端の近傍に圧縮可能に巻かれた粗巻き部及び粗巻き部に隣接して密着巻き部を有するコイルバネとを備える。可動部材は、他端が開口しているスリットを狭める方向に弾性変形可能な２本のアーム部を有する板状体であり、アーム部が弾性変形していない状態において、アーム部の２つの端部近傍の外側面の距離は、コイルバネの内径よりも大きく形成され、一端の近傍に粗巻き部側の端部に係止する係止部を備え、アーム部がスリットを狭める方向に弾性変形された状態で粗巻き部側からコイルバネの内径側に、可動部材の係止部が粗巻き部側の端部に係止するまで挿入される。補助可動部材は、可動部材が挿入されるのとは反対側の端部に係止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に付設される電極である測定対象電極に接触するための電極接触部および測定装置の配線基板と接触するための補助基板接触部の一方を一端に有する可動部材と、
前記電極接触部および前記補助基板接触部の他方を一端に有する補助可動部材と、
一端の近傍に線材が間隔を空けて圧縮可能に巻かれた第１粗巻き部を有し、前記第１粗巻き部に隣接して線材が間隔を空けずに密着して巻かれた密着巻き部を有するコイルバネと
を備えるプローブピンであって、
前記可動部材は、
他端が開口している第１スリットを挟んで対向し、当該第１スリットを狭める方向に弾性変形可能な２本の第１アーム部を有する板状体であり、
前記第１アーム部が弾性変形していない状態において、前記第１アーム部の２つの端部近傍の外側面の距離は、前記コイルバネの前記密着巻き部の内径よりも大きく形成され、
前記一端の近傍に、前記コイルバネの前記第１粗巻き部側の端部に係止する第１係止部を備え、
２本の前記第１アーム部が、前記第１スリットを狭める方向に弾性変形された状態で、前記コイルバネにおける前記第１粗巻き部側の端部から前記コイルバネの内径側に、前記可動部材の前記第１係止部が前記コイルバネの前記第１粗巻き部側の端部に係止するまで挿入され、
前記補助可動部材は、前記コイルバネにおける前記第１粗巻き部側とは反対の端部に係止し、
前記第１アーム部の端部近傍の外側面と前記コイルバネの内側面とは電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能とされる
ことを特徴とするプローブピン。
【請求項２】
前記第１アーム部の端部近傍の外側面は、前記コイルバネが圧縮されていない状態において、前記コイルバネにおける前記密着巻き部の内側面と接触することを特徴とする請求項１に記載のプローブピン。
【請求項３】
前記第１アーム部の端部近傍の外側面は、前記コイルバネが圧縮されていない状態において、前記コイルバネにおける前記密着巻き部の内側面と接触していないことを特徴とする請求項１に記載のプローブピン。
【請求項４】
前記第１アーム部の根元部分の板幅は板厚と同程度から板厚の１／２の範囲に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項５】
前記第１アーム部の外側面に緩やかな円弧状の突出部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項６】
前記第１アーム部の板幅はほぼ一定であり、
前記第１スリットは、その開口部に近づくほど間隙の幅が広がるように形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項７】
前記第１スリットの間隙の幅はほぼ一定であり、
前記第１アーム部は、前記第１スリットの開口部に近づくほどその板幅が大きく形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項８】
前記可動部材は、前記第１係止部の近傍に、その外側面から板幅方向に突出する突起部を備え、当該突起部を前記コイルバネの前記第１粗巻き部側の端部に圧入することにより、前記コイルバネに固定されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項９】
前記可動部材および前記コイルバネは、前記可動部材の前記第１アーム部をその板幅方向に弾性変形させ、前記第１スリットを閉塞しつつ、前記可動部材を前記第１スリット側の端部から前記コイルバネの前記第１粗巻き部側の端部の内径に挿入し、前記可動部材の前記第１スリット側の端部から前記第１係止部に至る部分が前記コイルバネに内包されるよう組み立てられることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項１０】
前記補助可動部材は、コイルバネへの挿入方向に直交する方向に突出し、前記コイルバネの前記第１粗巻き部側とは反対の端部に係止する第２係止部を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項１１】
前記補助可動部材は、前記第２係止部の端面から突出する突出部を備え、当該突出部の少なくとも一部は、前記コイルバネの前記第１粗巻き部側とは反対側の端部の内径側に挿入されることを特徴とする請求項１０に記載のプローブピン。
【請求項１２】
前記補助可動部材は、前記第２係止部の近傍に、コイルバネへの挿入方向に直交する方向に突出する突起部を備え、当該突起部を前記コイルバネにおける前記第１粗巻き部側とは反対側の端部に圧入することにより、前記補助可動部材と前記コイルバネが組み立てられた状態において相互に固定する請求項１０または１１に記載のプローブピン。
【請求項１３】
前記コイルバネは、前記密着巻き部の外径が前記第１粗巻き部の外径と略同一に形成されたことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項１４】
前記コイルバネは、前記密着巻き部の外径が前記第１粗巻き部の外径よりも小さく形成されたことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項１５】
前記第１アーム部が弾性変形していない状態において、前記第１アーム部の２つの端部近傍の外側面の距離は、前記コイルバネの前記第１粗巻き部の内径よりも小さく形成されたことを特徴とする、請求項１４に記載のプローブピン。
【請求項１６】
前記補助可動部材は、板状体であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項１７】
前記補助可動部材は、円筒体であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項１８】
前記補助可動部材は、一端に形成される電極接触部または補助基板接触部を、立体的に形成することを特徴とする請求項１７に記載のプローブピン。
【請求項１９】
前記補助可動部材は、前記第２係止部の端面から突出する前記突出部を備えるものであり、当該突出部の少なくとも一部は、板状に形成されたことを特徴とする請求項１７に記載のプローブピン。
【請求項２０】
前記コイルバネは、前記補助可動部材と組み立てられる前の状態において、前記密着巻き部の前記補助可動部材側の端部近傍が他の部分より外径が小さく形成されたことを特徴とする請求項１９に記載のプローブピン。
【請求項２１】
前記コイルバネは、他端の近傍に線材が間隔を空けて圧縮可能に巻かれた第２粗巻き部を有し、
前記補助可動部材は、前記第１アーム部と共通する構造を有するアーム部、および前記第１スリットと共通する構造を有するスリットを有する板状体であり、
前記補助可動部材は、２本の当該アーム部が、当該スリットを狭める方向に弾性変形された状態で、前記コイルバネにおける前記第２粗巻き部側の端部から前記コイルバネの内径側に挿入され、
前記補助可動部材が備える前記アーム部の端部近傍の外側面と前記コイルバネの内側面とは電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能とされる
ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項２２】
前記補助可動部材は、その外側面から板幅方向に突出し、前記コイルバネの前記第１粗巻き部側とは反対の端部に係止する第２係止部を備えるものであり、
前記補助可動部材および前記コイルバネは、前記補助可動部材のアーム部をその板幅方向に弾性変形させ、前記補助可動部材の前記スリットを閉塞しつつ、前記補助可動部材を当該スリット側の端部から前記コイルバネの前記第２粗巻き部側の端部の内径に挿入し、前記補助可動部材の当該スリット側の端部から前記第２係止部に至る部分が前記コイルバネに内包されるよう組み立てられることを特徴とする、請求項２１に記載のプローブピン。
【請求項２３】
前記可動部材は、測定対象物に付設される電極である測定対象電極に接触するための電極接触部を一端に有し、
前記補助可動部材は、測定装置の配線基板である検査用基板に接触するための補助基板接触部を一端に有することを特徴とする、請求項１から２２のいずれか１項に記載のプローブピン。
【請求項２４】
前記可動部材は、測定装置の配線基板である検査用基板に接触するための補助基板接触部を一端に有し、
前記補助可動部材は、測定対象物に付設される電極である測定対象電極に接触するための電極接触部を一端に有することを特徴とする、請求項１から２２のいずれか１項に記載のプローブピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、集積回路）の検査などに使用されるプローブピンおよびＩＣソケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の端子を備えるＩＣを検査するときには、ＩＣにおける隣接する端子同士での電気的接続を抑制しつつ、ＩＣの各端子と、ＩＣを検査するための検査装置（ＩＣテスター）に接続された検査用基板における各端子に対応する電極とを電気的に接続するために、プローブピンが使用される。
【０００３】
プローブピンの代表的な構成は、両端が部分的に閉塞されつつ開口された管状体と、この管状体の内部に配置されたコイルバネと、このコイルバネに付勢されながら前記の部分的な閉塞部に係止された状態で管状体から部分的に突出する二つの接触部材とからなる。その他の構成として、板材をプレス加工やエッチング加工して得られる板状の２つの接触部材およびコイルバネで構成されたプローブピンがある。管状体が不要となるため、プローブピンの部品コストを削減することができる。
【０００４】
また、その他の構成のプローブピンの一つに、特許文献１に開示された一つの接触部材と、部分的に管状体が形成されたコイルバネの２つの部品から構成されるプローブピンがある。２つの部品から構成されるため、さらに部品コストを削減することができる。
【０００５】
特許文献１に開示されたプローブピンは、被接触体に接触させる導電性針状体を軸線方向に出没自在に支持するホルダと、前記導電性針状体を前記ホルダから突出させる方向に弾発付勢するべく前記ホルダ内に前記導電性針状体と同軸的に受容された圧縮コイルばねとを有し、前記導電性針状体を通る電気信号を前記圧縮コイルばねを介して信号授受手段に伝えるようにした導電性接触子であって、前記圧縮コイルばねが、軸線方向について前記導電性針状体の没入方向端部と重なり合う部分から前記信号授受手段に至るまでの部分に密着巻き部が形成されていることを特徴とする導電性接触子である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開１９９８−２３９３４９号公報
【特許文献２】特開２０１１−８９９３０号公報
【特許文献３】特開２０１２−５８２１０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５７３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的に圧縮コイルばねの内径には製造上の公差があり、特許文献１のプローブピンは、導電性接触子が圧縮コイルばねの中心軸と平行に変動した時に導電性接触子と密着巻き部が接触せず、導通不良を起こす虞がある。
【０００８】
そこで上記の問題を解決するため、例えば特許文献２や特許文献３に開示されたプローブピンが提案されている。特許文献２に開示されたプローブピンは、コイルスプリングの密着巻きの一部を偏心させたものであり、また、特許文献３のプローブピンは、コイルスプリングの粗巻き部の直径を密着巻き部より小さく形成し、粗巻き部によりコイルスプリングとプランジャーの中心軸を同軸にしつつ、密着巻き部とプランジャーの接点部を偏心させたものである。しかしながら、コイルスプリングの内径には製造上の公差があり、何れのプローブピンも偏心量はコイルスプリングの製造上の公差の範囲で増減するため、特許文献２及び特許文献３に開示されたプローブピンでは、導通不良を起こす危険性は充分には回避されていない。
【０００９】
また、特許文献４に開示されたプローブピンは、金属薄板からなるプランジャーと、細巻き部を有する漏斗状の密着巻き部分を含むコイルバネユニットから構成されたプローブピンであって、前記プランジャーは、それぞれが同じ大きさの上方接触片、幅広部及び下方接触片を有する２つの部分を、連結部を中心にして互いに平行且つ相対向して配置されるように折り曲げて形成することにより、下方接触片の下端部に設けられた２つの接点は互いに対して弾性変形可能に形成され、その間隔がバネ部の内径より小さく、前記細巻き部の内径より大きく設定されていることにより、バネ部が圧縮されると前記下方接触片の前記２つの接点が、前記細巻き部の内周面に弾性的に接触することを特徴とするプローブピンである。このプローブピンでは２つの接点が弾性的に接触することから、導通不良を起こす危険性は低減される。しかし、下方接触片は金属薄板を平行且つ相対向するよう折り曲げて形成され、下方接触片の下端部に設けられた２つの接点は、コイルバネユニットの細巻き部の内径において金属薄板の板厚方向に弾性変形する構造であることから、微細ピッチの端子を備えるＩＣを検査するためにコイルバネユニットの外径を小さくすると、連結部を精密に折り曲げ加工することが求められ、高価なプレス金型を要する虞がある。また、下方接触片の下端部は、前記漏斗状の密着巻き部分に位置規制されつつ細巻き部に導入されることから、バネ部が圧縮された時に、下方接触片の下端部が漏斗状の密着巻き部分の内周面と接触し、動作不良を起こす虞がある。
【００１０】
かかる技術背景に鑑み、本発明は、上記の問題を解決し、微細ピッチの端子を備えるＩＣを検査するための外径の小さいプローブピンであっても、プローブピンの使用時において導通不良、及び動作不良を起こす危険性の少ないプローブピンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく提供される本発明に係るプローブピンは、（１）測定対象物に付設される電極である測定対象電極に接触するための電極接触部および測定装置の配線基板と接触するための補助基板接触部の一方を一端に有する可動部材と、電極接触部および補助基板接触部の他方を一端に有する補助可動部材と、一端の近傍に線材が間隔を空けて圧縮可能に巻かれた第１粗巻き部を有し、第１粗巻き部に隣接して線材が間隔を空けずに密着して巻かれた密着巻き部を有するコイルバネとを備える。可動部材は、他端が開口している第１スリットを挟んで対向し、当該第１スリットを狭める方向に弾性変形可能な２本の第１アーム部を有する板状体であり、第１アーム部が弾性変形していない状態において、第１アーム部の２つの端部近傍の外側面の距離は、コイルバネの密着巻き部の内径よりも大きく形成され、一端の近傍に、コイルバネの第１粗巻き部側の端部に係止する第１係止部を備え、２本の第１アーム部が、第１スリットを狭める方向に弾性変形された状態で、コイルバネにおける第１粗巻き部側の端部からコイルバネの内径側に、可動部材の第１係止部がコイルバネの第１粗巻き部側の端部に係止するまで挿入される。補助可動部材は、コイルバネにおける第１粗巻き部側とは反対の端部に係止し、第１アーム部の端部近傍の外側面とコイルバネの内側面とは電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能とされる。
【００１２】
（２）本発明に係るプローブピンにおいては、第１アーム部の端部近傍の外側面は、コイルバネが圧縮されていない状態において、コイルバネにおける密着巻き部の内側面と接触するとよい。このようにすれば、可動部材とコイルバネとの接触を安定させることができる。（３）第１アーム部の端部近傍の外側面は、コイルバネが圧縮されていない状態において、コイルバネにおける密着巻き部の内側面と接触していないように構成してもよい。このようにすれば、プローブピンの全長を短くできる。
【００１３】
（４）また、本発明に係るプローブピンにおいては、第１アーム部の根元部分の板幅は板厚と同程度から板厚の１／２の範囲に形成されるとよい。
【００１４】
（５）また、本発明に係るプローブピンにおいては、第１アーム部の外側面に緩やかな円弧状の突出部を有するとよい。
【００１５】
（６）また、本発明に係るプローブピンにおいては、第１アーム部の板幅はほぼ一定であり、第１スリットは、その開口部に近づくほど間隙の幅が広がるように形成されるとよい。
【００１６】
（７）また、本発明に係るプローブピンにおいては、第１スリットの間隙の幅はほぼ一定であり、第１アーム部は、第１スリットの開口部に近づくほどその板幅が大きく形成されるとよい。
【００１７】
（８）また、本発明に係るプローブピンにおいては、可動部材は、第１係止部の近傍に、その外側面から板幅方向に突出する突起部を備え、突起部をコイルバネの第１粗巻き部側の端部に圧入することにより、コイルバネに固定されるとよい。
【００１８】
（９）また、本発明に係るプローブピンにおいては、可動部材およびコイルバネは、可動部材の第１アーム部をその板幅方向に弾性変形させ、第１スリットを閉塞しつつ、可動部材を第１スリット側の端部からコイルバネの第１粗巻き部側の端部の内径に挿入し、可動部材の第１スリット側の端部から第１係止部に至る部分がコイルバネに内包されるよう組み立てられるとよい。
【００１９】
（１０）また、本発明に係るプローブピンにおいては、補助可動部材は、コイルバネへの挿入方向に直交する方向に突出し、コイルバネの第１粗巻き部側とは反対の端部に係止する第２係止部を備えるとよい。
【００２０】
（１１）また、本発明に係るプローブピンにおいては、補助可動部材は、第２係止部の端面から突出する突出部を備え、当該突出部の少なくとも一部は、コイルバネの第１粗巻き部側とは反対側の端部の内径側に挿入されるとよい。
【００２１】
（１２）また、本発明に係るプローブピンにおいては、補助可動部材は、第２係止部の近傍に、コイルバネへの挿入方向に直交する方向に突出する突起部を備え、突起部をコイルバネにおける第１粗巻き部側とは反対側の端部に圧入することにより、補助可動部材とコイルバネが組み立てられた状態において相互に固定するとよい。
【００２２】
（１３）また、本発明に係るプローブピンにおいては、コイルバネは、密着巻き部の外径が第１粗巻き部の外径と略同一に形成されるとよい。（１４）あるいは、本発明に係るプローブピンにおいては、コイルバネは、密着巻き部の外径が第１粗巻き部の外径よりも小さく形成されてもよい。（１５）この場合、第１アーム部が弾性変形していない状態において、第１アーム部の２つの端部近傍の外側面の距離は、コイルバネの第１粗巻き部の内径よりも小さく形成されるとよい。
【００２３】
（１６）また、本発明に係るプローブピンにおいては、補助可動部材は、板状体としてもよい。（１７）また、補助可動部材は、円筒体としてもよい。（１８）この場合、補助可動部材は、一端に形成される電極接触部または補助基板接触部を、立体的に形成するとよい。
【００２４】
（１９）また、本発明に係るプローブピンにおいては、補助可動部材が円筒体である場合は、補助可動部材が備える突出部の少なくとも一部は板状に形成されるとよい。（２０）この場合、コイルバネは、補助可動部材と組み立てられる前の状態において、密着巻き部の補助可動部材側の端部近傍が他の部分より外径が小さく形成されるとよい。
【００２５】
（２１）また、本発明に係るプローブピンにおいては、コイルバネは、他端の近傍に線材が間隔を空けて圧縮可能に巻かれた第２粗巻き部を有し、補助可動部材は、第１アーム部と共通する構造を有するアーム部、および第１スリットと共通する構造を有するスリットを有する板状体であり、補助可動部材は、２本のアーム部が、スリットを狭める方向に弾性変形された状態で、コイルバネにおける第２粗巻き部側の端部からコイルバネの内径側に挿入され、補助可動部材が備えるアーム部の端部近傍の外側面とコイルバネの内側面とは電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能とされるとよい。
【００２６】
（２２）また、本発明に係るプローブピンにおいては、補助可動部材は、その外側面から板幅方向に突出し、コイルバネの第１粗巻き部側とは反対の端部に係止する第２係止部を備えるものであり、補助可動部材およびコイルバネは、補助可動部材のアーム部をその板幅方向に弾性変形させ、補助可動部材のスリットを閉塞しつつ、補助可動部材をスリット側の端部からコイルバネの第２粗巻き部側の端部の内径に挿入し、補助可動部材のスリット側の端部から第２係止部に至る部分がコイルバネに内包されるよう組み立てられるとよい。
【００２７】
（２３）また、本発明に係るプローブピンにおいては、可動部材は、測定対象物に付設される電極である測定対象電極に接触するための電極接触部を一端に有し、補助可動部材は、測定装置の配線基板である検査用基板に接触するための補助基板接触部を一端に有するとよい。
【００２８】
（２４）また、本発明に係るプローブピンにおいては、可動部材は、測定装置の配線基板である検査用基板に接触するための補助基板接触部を一端に有し、補助可動部材は、測定対象物に付設される電極である測定対象電極に接触するための電極接触部を一端に有するとよい。
【００２９】
なお、本明細書においては、絶縁性の剛体からなり、検査対象であるＩＣの端子に対応した配列の貫通孔を有し、貫通孔内にプローブピンを保持するための部材をハウジングと呼び、このハウジングにプローブピンが保持された組立体をＩＣソケットと呼ぶ。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るプローブピンによれば、導電性を有する板状体からなる可動部材と、コイルバネの密着巻き部との導通が安定し、プローブピンの使用時において導通不良を起こす危険性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１の、可動部材１１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１（ｂ）は、可動部材１１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。また、図１（ｃ）は可動部材１１の外観図である。
【図２】コイルバネの内径Ｄと板材の板幅Ｗの関係を示す模式図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１の変形例についてプローブピンが圧縮されていない状態を示す断面図である。図３（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１の変形例についてプローブピンが圧縮された状態を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、可動部材１１における第１アーム部１１６の形状の変形例を示す外観図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るプローブピン１を保持したＩＣソケット２が検査用基板１０００に載置された状態を示す断面図である。
【図７】ＩＣソケット２が測定対象物であるＩＣ２０００を検査している状態を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るプローブピン３の、可動部材３１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図８（ｂ）は、可動部材３１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るプローブピン３の変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るプローブピン３の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るプローブピン４の、可動部材４１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１１（ｂ）は、可動部材４１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の第３実施形態の変形例に係るプローブピン４の、可動部材４１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１２（ｂ）は、可動部材４１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るプローブピン５の、可動部材５１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１３（ｂ）は、可動部材５１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の第４実施形態の変形例に係るプローブピン５の、コイルバネ５２の初期の状態の断面図であり、図１４（ｂ）は、可動部材５１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１４（ｃ）は、可動部材５１の板状体の板面に垂直な面における断面図であり、図１４（ｄ）は、コイルバネ５２と電極接触部材５５の圧入部の挿入方向に直交する面における断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の第５実施形態に係るプローブピン６の、可動部材６１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１５（ｂ）は、可動部材６１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るプローブピンおよびＩＣソケットを説明する。
【００３３】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係るプローブピン１は、可動部材１１、およびコイルバネ１２から構成される。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１の、可動部材１１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１（ｂ）は、可動部材１１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。また、図１（ｃ）は可動部材１１の外観図である。可動部材１１は、板厚が略均一な板状体からなる。ここで可動部材１１を製造する手段としては、例えば一つの板材をプレス加工、あるいはエッチング加工してもよいし、ＭＥＭＳと呼ばれる半導体製造技術を応用した加工方法により、シリコン基板を加工してもよい。
【００３４】
可動部材１１は、一方の端部に測定対象物であるＩＣに付設される電極（本明細書においては端子ともいう。）と接触するための電極接触部１１１を備える。また、可動部材１１は、電極接触部１１１の近傍に、その外側面から板幅方向に突出する第１フランジ部１１４（本発明の第１係止部に相当する）を備える。さらに、可動部材１１は、他方の端部にその先端を開口とする第１スリット１１２が形成された第１アーム部１１６を備える。第１フランジ部１１４の端面と第１アーム部１１６との間には、第１延伸部１１９が設けられる。第１延伸部１１９にはスリットが設けられておらず、コイルバネ１２の内径よりもやや小さい板幅を有している。ここで第１アーム部１１６は、図１（ｃ）に例示したとおり、板材をエッチング加工、あるいはプレス加工して得られる可動部材１１、あるいはＭＥＭＳ技術により製造して得られる可動部材１１の初期の形状は、第１スリット１１２の開口部近傍における２つの第１アーム部１１６により形成される可動部材１１の板幅が、コイルバネ１２の内径よりも若干大きく形成される。すなわち、可動部材１１が弾性変形していない状態において、第１アーム部の２つの端部近傍の外側面の距離は、コイルバネの内径よりも若干大きく形成される。
【００３５】
図１に例示したプローブピン１においては、第１アーム部１１６の板幅は、その全長に渡ってほぼ一定に形成され、第１アーム部１１６は第１スリット１１２の開口部に向けて若干斜めに（つまり開口部に近づくほど間隙の幅が広がるように）形成される。後述のとおり、第１アーム部１１６及び第１スリット１１２の形状は他の形状としてもよい。
【００３６】
なお、一般に、一定の板厚を有する板材を円形のコイルバネの内径に挿入した場合、図２に示したとおり、コイルバネの内径に接する板幅Ｗは、コイルバネの中心径Ｄよりも僅かに小さい。本発明において、コイルバネの内径より若干大きく形成されるとは、このようにコイルバネの内径に接する板幅より若干大きく形成されることを意味する。また、本発明において、コイルバネの密着巻き部が細径部を備える場合は、コイルバネの密着巻き部の内径とは細径部を除いた部分の内径を意味する。
【００３７】
ここで可動部材１１の材質は、エッチング加工、あるいはプレス加工により製造する場合には、リン青銅やベリリウム銅などの銅合金、あるいはステンレス鋼などが想定され、何れもある程度の弾性を有する。また、ＭＥＭＳ技術により製造する場合には、材質はシリコンとなるが、シリコンも若干の弾性を有する。このような材質を選択することにより、第１スリット１１２は第１アーム部１１６の弾性の範囲で開閉することができる。
【００３８】
コイルバネ１２は、一方の端部に測定装置の配線基板である検査用基板１０００に接触するための基板接触部１２１を備える。また、コイルバネ１２は、基板接触部１２１が設けられている側の端部近傍に、一定の長さの密着巻き部１２２が形成される。密着巻き部１２２は、コイルバネ１２を形成する線材が間隔を空けずに密着して巻かれた部分である。さらに、図１に例示したプローブピン１においては、密着巻き部１２２の中でも基板接触部１２１側の端部に最も近い部分には、その外径が他の部分より小さく形成された細径部１２３を備える。また、コイルバネ１２は、基板接触部１２１が設けられている側の端部とは反対側の近傍に、一定の長さの第１粗巻き部１２４が形成される。第１粗巻き部１２４は、コイルバネ１２を形成する線材が、当該コイルバネ１２を圧縮可能なように間隔を空けて巻かれた部分である。
【００３９】
上記可動部材１１およびコイルバネ１２を備える本実施形態のプローブピン１は、可動部材１１の第１アーム部１１６を第１アーム部１１６の板幅方向に弾性変形させ、第１スリット１１２を若干閉塞しつつ、可動部材１１を第１スリット１１２側の端部からコイルバネ１２の基板接触部１２１と反対側の端部の内径に、可動部材１１の第１フランジ部１１４がコイルバネ１２の第１粗巻き部１２４側の端部に係止するまで挿入し、可動部材１１の第１スリット１１２側の端部から第１フランジ部１１４に至る部分がコイルバネ１２に内包されるよう組み立てられる。ここで図１に例示したプローブピン１においては、可動部材１１とコイルバネ１２は固定されず分離可能であるが、後述のとおり、ハウジングの貫通孔内に保持された時には、容易に分離することはない。
【００４０】
このように配置、組み立てられた本発明の第１実施形態に係るプローブピン１においては、可動部材１１が備える２つの第１アーム部１１６における端部近傍の外側面（外周側の板厚面）とコイルバネ１２の密着巻き部分の内側面が摺動接触構造を構成する。この摺動接触構造により、可動部材１１とコイルバネ１２とは電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能となる。ここで第１アーム部１１６の初期の形状は、２つの端部近傍の外側面の距離がコイルバネ１２の内径より若干大きく形成されているので、第１アーム部１１６の弾性により、２つの接触部には若干の接触圧力が加わり、安定した電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能となる。なお、可動部材１１およびコイルバネ１２は金鍍金されていることが想定され、２つの接触部に加わる接触圧力は極僅かでよい。従って、第１アーム部１１６も僅かに弾性変形すればよい。コイルバネ１２の内径には製造上の公差があるので、その公差より若干大きく弾性変形するように設定すればよい。また、図１に例示したプローブピン１においては、プローブピン１が組み立てられた状態（すなわちコイルバネ１２が圧縮されていない状態）で第１アーム部１１６の端部近傍の外側面がコイルバネ１２の密着巻き部分の内側面に接触しているが、図３に例示したとおり、プローブピン１が組み立てられた状態においては第１アーム部１１６の端部近傍の外側面はコイルバネ１２の密着巻き部分には至らず、コイルバネ１２の第１粗巻き部１２４の内側面に接触し、後述するＩＣを検査している状態（コイルバネ１２が圧縮されて第１アーム部１１６がコイルバネ１２の密着巻き部１２２側に押し込まれた状態）においてコイルバネ１２の密着巻き部１２２の内側面に接触するように設計してもよい。このような構成により、プローブピン１の全長を短くすることができる。なお、第１アーム部１１６の先端は、プローブピン１の使用時（コイルバネが圧縮された時）でも細径部１２３まで至らない長さに形成される。従って、細径部１２３の外径はコイルバネ１２の製造可能な範囲で小さくすることが可能であり、基板接触部１２１を小さくすることが可能となる。
【００４１】
上記のとおり、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１は、第１アーム部１１６を第１アーム部１１６の板幅方向に弾性変形させることから、第１アーム部１１６の弾性反発力は第１アーム部１１６の板幅で調整すればよい。具体的には、第１アーム部１１６の根元部分（第１アーム部１１６における第１スリット１１２の開口とは反対側にある縁部近傍部分）の板幅で調整すればよい。この第１アーム部１１６の弾性反発力は、上記摺動接触部における接触圧力として作用する。ここで上記摺動接触部における接触圧力は極僅かでよく、接触圧力が大きいと摺動接触を阻害する虞がある。一般的に板材をプレス加工、あるいはエッチング可能する場合、板幅は板厚の１／２まで加工可能であり、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１においても、第１アーム部１１６の根元部分の板幅は板厚と同程度から板厚の１／２の範囲に設定することが望ましい。他方、第１アーム部１１６全体の強度を確保するため、第１アーム部１１６の弾性反発力に影響しない部分の板幅は大きくしておくことが望ましい。このような観点から、第１アーム部１１６の形状は、図４に例示した形状とするとよい。すなわち、図４（ａ）に例示したように、第１スリット１１２のスリット幅はほぼ一定とし、２つの第１アーム部１１６の板幅を第１スリット１１２の開口部に向けて大きく（すなわち第１スリット１１２の開口部に近づくほどその板幅を大きく）してもよいし、図４（ｂ）に例示したように、第１アーム部１１６の外側面に緩やかな円弧状の突出部１１７を設けてもよい。可動部材１１全体の板幅が大きい場合は、図４（ｃ）に例示したように、第１アーム部１１６の根元部分の内側面に切り欠き部１１８を設けてもよい。
【００４２】
また、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１は、可動部材１１とコイルバネ１２が組み立てられた状態において相互に固定し、容易には分離しない構成としてもよい。具体的には、図５に例示したとおり、可動部材１１の第１フランジ部１１４近傍に、その外側面から板幅方向に突出する突起部１１５を設け、突起部１１５をコイルバネ１２の一端に圧入すればよい。このように可動部材１１とコイルバネ１２を相互に固定する場合は、図５（ｂ）に例示したとおり、第１フランジ部１１４はなくてもよい。この場合、以下に説明するハウジングの貫通孔の第１孔内段差部２１４と係止する部分は、コイルバネ１２の端面となる。
【００４３】
図６は、本発明の第１実施形態に係るプローブピン１を保持したＩＣソケット２が検査用基板１０００に載置された状態を示す断面図である。また、図７は、ＩＣソケット２が測定対象物であるＩＣ２０００を検査している状態を示す断面図である。
【００４４】
ＩＣソケット２は、ハウジング２１に設けられた複数の貫通孔２１０のそれぞれにより、プローブピン１を、測定対象物であるＩＣ２０００に付設される電極に対応した位置に保持する。具体的には、ハウジング２１は主面内方向に２分割される。貫通孔２１０は、測定対象物であるＩＣ２０００に対向する面に設けられる第１開口部２１１および検査用基板１０００に対向する面に設けられる第２開口部２１２の孔径が、第１開口部２１１と第２開口部２１２との間に設けられる中空部２１３の孔径より小さく形成される。第１開口部２１１と中空部２１３との境界には第１孔内段差部２１４が設けられ、第２開口部２１２と中空部２１３との境界には第２孔内段差部２１５が設けられる。ＩＣソケット２が組み立てられた状態において、第１孔内段差部２１４が第１フランジ部１１４と係止し、第２孔内段差部２１５がコイルバネ１２の密着巻き部１２２において径を第１粗巻き部１２４と同程度から縮径して細径部へと接続する段差部１２５と係止する。これにより、プローブピン１は、貫通孔２１０に保持される。
【００４５】
ここで貫通孔２１０の断面形状は、コイルバネ１２が収納される中空部２１３は、コイルバネ１２の外形に合わせ円形とされる。また、電極接触部１１１の一部が収納される第１孔内段差部２１４から第１開口部２１１に至る部分の断面形状は、加工を容易とすべく円形としてもよいし、電極接触部１１１の傾斜を抑制すべく電極接触部１１１の断面形状よりやや大きい長方形（例えば長辺及び短辺がそれぞれ板材よりも１０μｍ程度大きい長方形）としてもよい。
【００４６】
ＩＣソケット２は、検査用基板１０００上に載置された状態、すなわち図６に示された状態において、プローブピン１の備えるコイルバネ１２が若干圧縮されるように設計されている。このように設計することにより、ＩＣソケット２が検査用基板１０００上に載置された状態においては、常に基板接触部１２１と検査用基板１０００との接点部分に接触圧力が加わるため、接点部分にゴミなどが付着することが防がれて好ましい。一般的に、ＩＣソケットが検査用基板１０００に載置された状態において、このようにコイルバネを若干圧縮しておくことをプリロードと呼ぶ。プリロードは行われている方が好ましいが、行われていなくてもよい。
【００４７】
さらに、上記のとおり検査用基板１０００に載置されたＩＣソケットは、図７に示した使用状態においては、外部装置、あるいはＩＣソケット２に付設されたカバーなどにより、検査対象のＩＣ２０００の各端子がＩＣソケットの各プローブピン１の電極接触部１１１を一定の長さ押圧するように固定される。なお、図７においては、外部装置、あるいはＩＣソケットに付設されたカバーなど、ＩＣ２０００を固定している部分は省略している。図７に示したとおり、ＩＣソケット２の使用状態においては、プローブピン１の備えるコイルバネ１２が所定の長さまで圧縮され、検査対象のＩＣ２０００の各端子とＩＣソケット２の各プローブピン１の電極接触部１１１との接点部分には所定の接触圧力が加わり、電気的に安定した検査が可能となる。
【００４８】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係るプローブピン３は、可動部材３１、およびコイルバネ３２に加え、別の板材からなる補助電極接触部材３３を備える。図８（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るプローブピン３の、可動部材３１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図８（ｂ）は、可動部材３１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【００４９】
本発明に係るプローブピンは、補助電極接触部材３３を可動部材３１に固定することにより、電極接触部の形状を立体化したものである。なお、以下では第２実施形態について、第１実施形態とは異なる部分について説明する。特段説明のない構造、製造方法等は、上述した第１実施形態に係るプローブピン１と同様なので、ここでの説明を省略する。
【００５０】
図８に示したとおり、可動部材３１は、第２スリット３１７を画成する第２アーム部３１８を備える。第２スリット３１７は、電極接触部３１１の近傍に一方の縁部を有し、第１フランジ部３１４の近傍に他方の縁部を有する窓状の開口である。
【００５１】
補助電極接触部材３３は、一方の端部に測定対象物であるＩＣに付設される電極と接触するための補助電極接触部３３１を備える。また、補助電極接触部材３３は、補助電極接触部３３１が設けられた側の端部に、その先端を開口とする第３スリット３３２が形成された第３アーム部３３３を備える。さらに、補助電極接触部材３３は、補助電極接触部３３１が設けられた側の端部近傍に、その外側面から板幅方向に突出する第２フランジ部３３４、および第２フランジ部３３４の端面から突出する第１突出部３３５を備える。第１突出部３３５の少なくとも一部は、コイルバネ３２の第２フランジ部３３４側の端部の内径側に挿入される。すなわち、コイルバネ３２は、補助電極接触部材３３の第１突出部３３５の少なくとも一部を内包する。
【００５２】
上記可動部材３１および補助電極接触部材３３は、補助電極接触部材３３における第３スリット３３２の底縁部から補助電極接触部３３１と反対側の端部までの板面を可動部材３１の第２スリット３１７に内包しつつ、互いに直交するように組み立てられる。ここで可動部材３１の第２スリット３１７の長さは、補助電極接触部材３３における第３スリット３３２の底縁部から補助電極接触部３３１と反対側の端部までの長さとほぼ同じ長さに設定され、補助電極接触部材３３は可動部材３１に対し、可動部材３１の可動方向に変動不可に固定される。また、補助電極接触部材３３が備える第１突出部３３５がコイルバネ３２の内径に係止することにより、補助電極接触部材３３はコイルバネ３２から容易に分離することはない。
【００５３】
可動部材３１と補助電極接触部材３３の具体的な組み立て方法としては、補助電極接触部材３３を可動部材３１に対して若干斜めにしながら、補助電極接触部材３３の第３スリット３３２を可動部材３１の第２スリット３１７の電極接触部３１１側縁部に挿入し、その後、可動部材３１と補助電極接触部材３３を平行とし、可動部材３１の第２スリット３１７に、補助電極接触部材３３の第３スリット３３２の底縁部から補助電極接触部３３１とは反対側の端部までの板面を内包すればよい。
【００５４】
ここでコイルバネ３２の一端に係止する可動部材３１の第１フランジ部３１４と補助電極接触部材３３の第２フランジ部３３４のコイルバネ３２側の端面は、図８に例示したプローブピン３においては同じ高さに設定され、第１フランジ部３１４と第２フランジ部３３４の双方がコイルバネ３２の一端に係止しているが、可動部材３１と補助電極接触部材３３は相互に変動不可に固定されているので、何れか一方のフランジ部がコイルバネ３２の一端と係止すればよい。例えば可動部材３１と補助電極接触部材３３の製造上の公差により、第１フランジ部３１４と第２フランジ部３３４に段差があってもよい。
【００５５】
可動部材３１が備える電極接触部３１１、および補助電極接触部材３３が備える補助電極接触部３３１は、図８に例示したプローブピン３においては、それぞれＶ字形状をなし、ほぼ同じ高さに設定される。ここで可動部材３１と補助電極接触部材３３は互いに直交するように配置されているので、図８に例示したプローブピン３の電極接触部は、それぞれ９０度の角度で配置された４つの斜面から形成される。これは上述した管状体を有する代表的なプローブピンの構成において、電極接触部をクラウンカットと呼ばれる立体加工した場合に形成される４つの峰と同じ形状となり、例えば測定対象物であるＩＣに付設される電極がはんだボールの場合においては、はんだボールが位置ずれしても複数の斜面がはんだボールと接触し、プローブピン３の使用時においてＩＣに付設される電極とプローブピン３の電極接触部との電気的接触が安定し好ましい。通常、プローブピンが繰り返し使用されることにより電極接触部は摩耗する。電極接触部がクラウンカットにより形成された４つの峰を備える場合には、この峰の部分がＩＣに付設される電極との接触により摩耗すると電極接触部の接点の面積は徐々に大きくなり、一定以上の面積になるとＩＣに付設される電極との電気的接触が不安定となる。これに対し、図８に例示した第２実施形態に係るプローブピン３の電極接触部は、ＩＣに付設される電極と直接接触する部分が摩耗しても、その部分の面積は板状体の断面積を維持することができ、電気的接触は不安定化しにくい。したがって、図８に例示した第２実施形態に係るプローブピン３は、電極接触部の耐久性にも優れる。
【００５６】
また、図８に例示したプローブピン３においては、可動部材３１における電極接触部３１１から第１フランジ部３１４に至る部分の板幅と補助電極接触部材３３における補助電極接触部３３１から第２フランジ部３３４に至る部分の板幅、および可動部材３１における第１フランジ部３１４の板幅と補助電極接触部材３３における第２フランジ部３３４の板幅は、それぞれほぼ同じ板幅に設定される。従って、プローブピン３における電極接触部からフランジ部に至る部分の可動方向に直交する方向の断面形状、およびフランジ部の同じ方向の断面形状は、それぞれ十字形状をなしている。ここでプローブピン３は、上述のとおり、使用時においてはＩＣソケットの円形の貫通孔内に保持されるが、プローブピン３において可動部材３１と補助電極接触部材３３により構成される可動部分は、その断面形状が十字形状をなしていることから、円形の貫通孔内において何れの方向にも傾斜することが抑制される。したがって、上記の可動部分が過度に傾斜して摺動不良を起こす危険性も低減される。
【００５７】
さらに、補助電極接触部材３３が備える第１突出部３３５は、図９に例示したとおり、少なくともプローブピン３の使用時において、コイルバネ３２の密着巻き部３２２に内包されるように構成してもよい。プローブピン３においてコイルバネ３２の第１粗巻き部３２４に内包される部分の断面形状が十字形状をなすことから、コイルバネ３２が収縮したときに第１粗巻き部３２４が湾曲する危険性が低減される。
【００５８】
また、図８および図９に例示したプローブピン３においても、図５に例示したプローブピン１と同様に、可動部材３１の第１フランジ部３１４近傍にその外側面から板幅方向に突出する突起部を設け、可動部材３１とコイルバネ３２が組み立てられた状態において相互に固定してもよい。可動部材３１とコイルバネ３２を相互に固定する場合は、同様に、補助電極接触部材をコイルバネ３２に固定してもよいし、可動部材３１と補助電極接触部材３３は相互に固定されているので、補助電極接触部材３３はコイルバネ３２に固定しなくてもよい。
【００５９】
なお、上述の第２実施形態に係るプローブピン３において、測定対象物であるＩＣに付設される電極がパッド状の電極である場合は、電極接触部３１１の接触部の先端を１点接触としてもよい。この場合、補助電極接触部３３１の接触部は電極接触部３１１の接触部よりも低くし、ＩＣに付設される電極とは接触しない形状としてもよい。本発明においては、このように補助電極接触部３３１の接触部がＩＣに付設される電極とは接触しない形状であっても、補助電極接触部材３３の端部は補助電極接触部３３１から構成されているものとし、プローブピン３の使用時において、補助電極接触部３３１の端部がＩＣに付設される電極と接触しないと見做す。
【００６０】
〔第２実施形態の変形例〕
図１０（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るプローブピン３の変形例を示す断面図である。上述の第２実施形態に係るプローブピン３において、図１０（ａ）に例示したとおり、可動部材３１が備える電極接触部３１１の先端部は、電極接触部３１１の板幅方向に複数の突起を有してもよい。また、図１０（ｂ）に例示したとおり、補助電極接触部材３３が備える補助電極接触部３３１の先端部は、補助電極接触部材３３の板幅方向に複数の突起を有してもよい。このように複数の突起を形成することにより、可動部材３１および補助電極接触部材３３の板厚が大きい場合でも、突起部の板幅を板厚より小さく形成することができる。その結果、例えば測定対象物であるＩＣに付設される電極がはんだボールの場合に、突起部の先端がはんだボールの表面に形成された酸化被膜を突き抜け、ＩＣに付設される電極とプローブピン３の電極接触部との電気的接触が安定化する。ここで図１０に例示したような板材の端部における突起は、板厚の１／２以下の板幅に形成することも可能である。なお、複数の突起は、図１０に例示したとおり、電極接触部の外側面に近づくほど高くしてもよいし、同じ高さに形成してもよい。また、図１に例示した第１実施形態に係るプローブピン１において、電極接触部１１１の先端部には、電極接触部１１１の板幅方向に複数の突起が形成されてもよい。
【００６１】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係るプローブピンは、さらに別の板材からなる補助基板接触部材を備え、コイルバネの基板接触部は、補助基板接触部材を介して測定装置の配線基板である検査用基板１０００に接触するようにしてもよい。なお、第３実施形態に係るプローブピン４の構成は、第１実施形態に係るプローブピン１において実施してもよいし、第２実施形態に係るプローブピン３において実施してもよい。以下では一例として第１実施形態に係るプローブピン１において実施した場合を例示する。また、以下では第３実施形態について、第１実施形態とは異なる部分について説明する。特段説明のない構造、製造方法（例えば電極接触部４１１やコイルバネ４２の構造）等は、上述した第１実施形態に係るプローブピン１と同様なので、ここでの説明を省略する。
【００６２】
図１１（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るプローブピン４の、可動部材４１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１１（ｂ）は、可動部材４１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【００６３】
本発明の第３実施形態に係るプローブピン４は、図１１に例示したとおり、コイルバネ４２は細径部を備えず、プローブピン４の基板接触部側に別の板材からなる補助基板接触部材４４を備える。補助基板接触部材４４は本発明の補助可動部材に相当する。補助基板接触部材４４は、一方の端部に測定装置の配線基板である検査用基板１０００に接触するための補助基板接触部４４１を備える。さらに、補助基板接触部材４４は、その端部近傍に、その外側面から板幅方向（すなわち、コイルバネへの挿入方向に直交する方向）に突出する第３フランジ部４４４、および第３フランジ部４４４の端面から突出する第２突出部４４５を備える。第３フランジ部４４４は、本発明の第２係止部に相当する。第３フランジ部４４４は、コイルバネ４２の第１粗巻き部４２４側の端部に係止する。第２突出部４４５の少なくとも一部は、コイルバネ４２の第３フランジ部４４４と接する側（すなわち基板接触部側であり第１粗巻き部４２４側とは反対側）の端部の内径側に挿入される。すなわち、コイルバネ４２は、補助基板接触部材４４の第２突出部４４５の少なくとも一部を内包する。このような第３実施形態に係るプローブピン４の構成においては、コイルバネ４２の基板接触部４２１は、補助基板接触部材４４を介して測定装置の配線基板である検査用基板１０００に接触する。
【００６４】
ここで図１１に例示したプローブピン４においては、補助基板接触部材４４とコイルバネ４２は固定されず分離可能であるが、前述のハウジングの貫通孔内に保持された時には、第３フランジ部４４４が第２孔内段差部２１５に係止することにより、容易に分離することはない。このように補助基板接触部材４４とコイルバネ４２を固定しない場合には、第２突出部４４５を設けなくてもよい。また、図５に例示したプローブピン１において可動部材１１とコイルバネ１２とを固定したのと同様に、補助基板接触部材４４の第３フランジ部４４４の近傍にその外側面から板幅方向に突出する突起部を設け、この突起部をコイルバネ４２の基板接触部４２１側の端部に圧入することにより、補助基板接触部材４４とコイルバネ４２が組み立てられた状態において相互に固定してもよい。さらに、補助基板接触部材４４は、コイルバネ４２の基板接触部４２１と測定装置の配線基板である検査用基板１０００とを導通する導電体であれば形状は任意であり、円筒体であってもよい。
【００６５】
図１１に例示したプローブピン４においては、プローブピン４が組み立てられた状態（すなわちコイルバネ４２が圧縮されていない状態）で第１アーム部４１６の端部近傍の外側面がコイルバネ４２の密着巻き部分の内側面に接触しているが、プローブピン４が組み立てられた状態においては第１アーム部４１６の端部近傍の外側面はコイルバネ４２の密着巻き部４２２には至らず、ＩＣを検査している状態（コイルバネ１２が圧縮されて第１アーム部４１６がコイルバネ４２の密着巻き部４２２側に押し込まれた状態）においてコイルバネ４２の密着巻き部４２２の内側面に接触するように設計してもよい。このような構成により、プローブピン４の全長を短くすることができる。
【００６６】
〔第３実施形態の変形例〕
図１２（ａ）および（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係るプローブピン４の変形例を示す断面図である。上述の第３実施形態に係るプローブピン４では、第１粗巻き部４２４の外径は密着巻き部４２２の外径と同じとしたが、図１２に例示した変形例のように、第１粗巻き部４２４の外径を密着巻き部４２２の外径より大きくしてもよい。図１２に示したように、可動部材４１における第１アーム部４１６の根元部分における外側面の距離は、コイルバネ４２の密着巻き部４２２の内径よりも小さく形成される。２本の第１アーム部４１６が弾性変形されてコイルバネ４２の内径側に挿入され、第１アーム部４１６の端部近傍の外側面とコイルバネ４２の密着巻き部４２２の内側面とが接触した状態において、２本の第１アーム部４１６は、当該端部近傍以外の部位でコイルバネ４２の内側面と接触しないように構成される。
【００６７】
ここで図１２に例示した本発明の第３実施形態に係るプローブピン４の変形例においては、第１アーム部４１６の２つの端部近傍の外側面の距離を、少なくともコイルバネ４２の密着巻き部４２２の内径より大きく形成し、第１粗巻き部４２４の内径より小さくしてもよい。第１アーム部４１６の２つの端部近傍の外側面の距離が第１粗巻き部４２４の内径より小さいことにより、第１アーム部４１６をコイルバネ４２の第１粗巻き部４２４側の端部からコイルバネ４２の内径側に挿入する際に、第１アーム部４１６が第１粗巻き部４２４と干渉しにくく、組み立てが容易となる。
【００６８】
このように構成された本発明の第３実施形態に係るプローブピン４の変形例は、コイルバネ４２における第１粗巻き部４２４と密着巻き部４２２との段差部が上述したハウジングの貫通孔の第２孔内段差部２１５と係止する部位となるため、さらにプローブピン４の全長を短くすることができる。
【００６９】
以上で説明した本発明の第３実施形態に係るプローブピン４は、補助基板接触部材４４の形状が任意であり、例えば検査用基板１０００が備える電極が小さい場合には、補助基板接触部を小さく形成することにより、検査用基板１０００との電気的接触を安定化することが可能となる。
【００７０】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係るプローブピン５は、可動部材５１、コイルバネ５２、および電極接触部材５５から構成される。プローブピン５は、第３実施形態に係るプローブピン４と類似の構成を有するが、可動部材５１がＩＣに付設される電極ではなく検査用基板１０００と接触する。第４実施形態に係るプローブピン５は、特段説明のない構造、製造方法等は、上述した第１から第３実施形態に係るプローブピンと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００７１】
図１３（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るプローブピン５の、可動部材５１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１３（ｂ）は、可動部材５１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。
【００７２】
可動部材５１は、第１実施形態の可動部材１１と同様、板厚が略均一な板状体からなる。可動部材５１は、一方の端部に測定装置の配線基板である検査用基板１０００に接触するための補助基板接触部５１１を備える。また、可動部材５１は、補助基板接触部５１１の近傍に、その外側面から板幅方向に突出する第１フランジ部５１４を備える。さらに、可動部材５１は、他方の端部にその先端を開口とする第１スリット５１２が形成された第１アーム部５１６を備える。第１フランジ部５１４の端面と第１アーム部５１６との間には、第１延伸部５１９が設けられる。第１延伸部５１９にはスリットが設けられておらず、コイルバネ５２の内径よりもやや小さい板幅を有している。
【００７３】
ここで第１アーム部５１６は、第１実施形態の第１アーム部１１６と同様、板材をエッチング加工、あるいはプレス加工して得られる可動部材５１、あるいはＭＥＭＳ技術により製造して得られる可動部材５１の初期の形状は、第１スリット５１２の開口部近傍における２つの第１アーム部５１６により形成される可動部材５１の板幅が、コイルバネ５２の内径よりも若干大きく形成される。すなわち、可動部材５１が弾性変形していない状態において、第１アーム部５１６の２つの端部近傍の外側面の距離は、コイルバネ５２の内径よりも若干大きく形成される。
【００７４】
可動部材５１の材質は、エッチング加工、あるいはプレス加工により製造する場合には、リン青銅やベリリウム銅などの銅合金、あるいはステンレス鋼などが想定され、何れもある程度の弾性を有する。また、ＭＥＭＳ技術により製造する場合には、材質はシリコンとなるが、シリコンも若干の弾性を有する。このような材質を選択することにより、第１スリット５１２は第１アーム部５１６の弾性の範囲で開閉することができる。
【００７５】
コイルバネ５２は、一方の端部近傍に、一定の長さの密着巻き部５２２が形成される。密着巻き部５２２は、コイルバネ５２を形成する線材が間隔を空けずに密着して巻かれた部分である。また、コイルバネ５２は、他方の端部の近傍に、一定の長さの第１粗巻き部５２４が形成される。第１粗巻き部５２４は、コイルバネ５２を形成する線材が、当該コイルバネ５２を圧縮可能なように間隔を空けて巻かれた部分である。
【００７６】
電極接触部材５５は、板厚が略均一な板状体の導電体からなる。電極接触部材５５は、本発明の補助可動部材に相当する。電極接触部材５５は、一方の端部に測定対象物であるＩＣに付設される電極と接触するための電極接触部５５１を備える。さらに、電極接触部材５５は、その端部近傍に、その外側面から板幅方向に突出する第３フランジ部５５４、および第３フランジ部５５４の端面から突出する第２突出部５５５を備える。第３フランジ部４４４は、本発明の第２係止部に相当する。第３フランジ部５５４は、コイルバネ５２の第１粗巻き部５２４側の端部に係止する。第２突出部５５５の少なくとも一部は、コイルバネ５２の第３フランジ部５５４と接する側（すなわち第１粗巻き部５２４側とは反対側）の端部の内径側に挿入される。すなわち、コイルバネ５２は、電極接触部材５５の第２突出部５５５の少なくとも一部を内包する。
【００７７】
このように配置、組み立てられたプローブピン５においては、可動部材５１が備える２つの第１アーム部５１６における端部近傍の外側面（外周側の板厚面）とコイルバネ５２の密着巻き部分の内側面が摺動接触構造を構成する。この摺動接触構造により、可動部材５１とコイルバネ５２とは電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能となる。ここで第１アーム部５１６の初期の形状は、２つの端部近傍の外側面の距離がコイルバネ５２の内径より若干大きく形成されているので、第１アーム部５１６の弾性により、２つの接触部には若干の接触圧力が加わり、安定した電気的接触を維持しつつ相対位置を変動することが可能となる。なお、第１アーム部５１６は、プローブピン５の使用時（コイルバネが圧縮された時）に先端が電極接触部材５５と接触しない長さに形成される。
【００７８】
可動部材５１とコイルバネ５２とは、可動部材５１の第１アーム部５１６を第１アーム部５１６の板幅方向に弾性変形させ、第１スリット５１２を若干閉塞しつつ、可動部材５１を第１スリット５１２側の端部からコイルバネ５２の第１粗巻き部５２４側の端部の内径に挿入し、可動部材５１の第１スリット５１２側の端部から第１フランジ部５１４に至る部分がコイルバネ５２に内包されるよう組み立てられる。
【００７９】
可動部材５１とコイルバネ５２は固定されず分離可能であるが、ハウジングの貫通孔内に保持された時には、第１フランジ部５１４が第２孔内段差部２１５に係止することにより、容易に分離することはない。同様に、電極接触部材５５とコイルバネ５２に関しても、固定されず分離可能であるが、ハウジングの貫通孔内に保持された時には、第３フランジ部５５４が第１孔内段差部２１４に係止することにより、容易に分離することはない。このように電極接触部材５５とコイルバネ５２を固定しない場合には、第２突出部５５５を設けなくてもよい。
【００８０】
また、第４実施形態に係るプローブピン５は、可動部材５１とコイルバネ５２が組み立てられた状態において相互に固定し、容易には分離しない構成としてもよい。具体的には、図５に例示したプローブピン１において可動部材１１とコイルバネ１２とを固定したのと同様に、可動部材５１の第１フランジ部５１４近傍に、その外側面から板幅方向に突出する突起部５１５を設け、突起部５１５をコイルバネ５２の一端に圧入すればよい。このように可動部材５１とコイルバネ５２を相互に固定する場合は、第１フランジ部５１４はなくてもよい。この場合、ハウジングの貫通孔の第２孔内段差部２１５と係止する部分は、コイルバネ５２の端面となる。
【００８１】
また、図５に例示したプローブピン１において可動部材１１とコイルバネ１２とを固定したのと同様に、電極接触部材５５の第３フランジ部５５４の近傍にその外側面から板幅方向に突出する突起部を設け、この突起部をコイルバネ５２の密着巻き部側の端部に圧入することにより、電極接触部材５５とコイルバネ５２が組み立てられた状態において相互に固定してもよい。
【００８２】
〔第４実施形態の変形例〕
上記の第４実施形態では、電極接触部材５５が板状体であるとしたが、コイルバネ５２の基板接触部５２１と測定対象物であるＩＣに付設される電極とを導通する導電体であれば形状は任意であり、例えば円筒体等の立体形状であってもよい。電極接触部材５５を円筒体とする場合、その一端に設ける電極接触部５５１をクラウンカットなどの立体形状とするとよい。このようにすれば、ＩＣに付設される電極との電気的接触を確実なものとすることができる。
【００８３】
ここで電極接触部材５５を円筒体とする場合には、電極接触部材５５は切削加工により製造されることが想定され、通常は第２突出部５５５も円筒形に加工される。従って、電極接触部材５５とコイルバネ５２を圧入固定する場合は、第２突出部５５５の外周面から、コイルバネ５２への挿入方向に直交する方向に、リング状の突起部を設ければよい。このように電極接触部材５５とコイルバネ５２を相互に固定する場合には、第３フランジ部５５４はなくてもよい。この場合、ハウジングの貫通孔の第１孔内段差部２１４と係止する部分は、コイルバネ５２の端面となる。
【００８４】
しかしながら、コイルバネ５２は弾性体であるが、その材質は剛体であり、コイルバネ５２の内径は極めて僅かにしか拡径しない。従って、コイルバネ５２にリング状の突起部を圧入固定する場合には、コイルバネ５２の内径とリング状の突起部の外径を、製造上、精密に管理する必要があり、不良発生の原因となる虞がある。そのような虞がある場合は、図１４に示したとおり、電極接触部材５５の第２突出部５５５の形状を板状にすればよい。
【００８５】
図１４（ａ）は、本発明の第４実施形態の変形例に係るプローブピン５の、コイルバネ５２の初期の形状の断面図であり、図１４（ｂ）は可動部材５１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１４（ｃ）は、可動部材５１の板状体の板面に垂直な面における断面図であり、図１４（ｄ）は、コイルバネ５２と電極接触部材５５の圧入部の挿入方向に直交する面における断面図である。
【００８６】
図１４（ｂ）および（ｃ）に示したように、電極接触部材５５の第２突出部５５５の形状を板状にすれば、図１４（ｄ）に示したとおり、コイルバネ５２の圧入部における直径方向の断面形状は楕円形に弾性変形し、その弾性反発力により、コイルバネ５２と電極接触部材５５の第２突出部５５５は圧入固定される。なお、コイルバネ５２の直径方向の断面形状が楕円形に弾性変形する時に、一定量は弾性限界を超えて塑性変形してもよい。若干の弾性反発力があれば、コイルバネ５２と電極接触部材５５は容易に分離する虞はない。また、第２突出部５５５の板面に直交する側面には、図１４（ｃ）に示したように、若干のテーパーを設けるとなおよい。コイルバネ５２と電極接触部材５５が分離する虞がさらに低減される。
【００８７】
ここで電極接触部材５５の第２突出部５５５の形状を板状に加工する方法は、切削加工により円筒形に加工したあと、側面の一部を切削（一般的にＤカットと呼ばれる）してもよいし、円筒形に加工したあと、プレス加工などにより板状に塑性変形させてもよい。塑性変形させる場合は、板状に加工されたあとの第２突出部５５５の板幅は、加工前の直径より大きくなるので、加工前の直径を、一定量、小さくしておくことが望ましい。
【００８８】
また、図１４（ｄ）に示したとおり、コイルバネ５２の圧入部における直径方向の断面形状が楕円形に弾性変形すると、楕円形の長径は、弾性変形する前の直径より大きくなる。この時、楕円形の長径は、コイルバネ５２の他の部分の外径より大きくならないことが望ましい。従って、図１４（ａ）に示したとおり、コイルバネ５２の初期の形状において、圧入部となる電極接触部材５５側の端部近傍の外径を若干小さく形成しておくことが望ましい。
【００８９】
また、図１３および図１４に例示したプローブピン５においては、プローブピン５が組み立てられた状態で第１アーム部５１６の端部近傍の外側面がコイルバネ５２の密着巻き部５２２の内側面に接触しているが、プローブピン５が組み立てられた状態においては第１アーム部５１６の端部近傍の外側面はコイルバネ５２の密着巻き部５２２には至らず、コイルバネ５２が圧縮されて第１アーム部５１６がコイルバネ５２の密着巻き部５２２側に押し込まれた状態においてコイルバネ５２の密着巻き部５２２の内側面に接触するようにしてもよい。
【００９０】
さらに、上記の第４実施形態および第４実施形態の変形例では、第１粗巻き部５２４の外径は密着巻き部５２２の外径と同じとしたが、第１粗巻き部５２４の外径を密着巻き部５２２の外径より大きくしてもよい。この場合、第１アーム部５１６の２つの端部近傍の外側面の距離を、少なくともコイルバネ５２の密着巻き部５２２の内径より大きく形成し、第１粗巻き部５２４の内径より小さくしてもよい。第１アーム部５１６の２つの端部近傍の外側面の距離が第１粗巻き部５２４の内径より小さいことにより、第１アーム部５１６をコイルバネ５２の第１粗巻き部５２４側の端部からコイルバネ５２の内径側に挿入する際に、第１アーム部５１６が第１粗巻き部５２４と干渉しにくく、組み立てが容易となる。
【００９１】
〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態に係るプローブピン６は、可動部材６１、コイルバネ６２、および補助可動部材６６から構成される。図１５（ａ）は、プローブピン６の、可動部材６１の板状体の板面に平行な面における断面図であり、図１５（ｂ）は、可動部材６１の板状体の板面に垂直な面における断面図である。第５実施形態に係るプローブピン６は、特段説明のない構造、製造方法等は、上述した第１から第４実施形態に係るプローブピンと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００９２】
可動部材６１は、第３実施形態の可動部材４１と同様に、電極接触部６１１、第１スリット６１２、第１フランジ部６１４、第１アーム部６１６、第１延伸部６１９等を備えて構成される。補助可動部材６６は、第４実施形態の可動部材５１と共通する構造を有し、補助基板接触部６６１、第１スリット５１２と同じ構造の第４スリット６６２、第１フランジ部５１４と同じ構造の第４フランジ部６６４、第１アーム部５１６と共通する構造を有する第４アーム部６６６、第１延伸部５１９と同じ構造の第２延伸部６６９等を備えて構成される。なお、図１５に示されるプローブピン６では、補助可動部材６６の構造は第４実施形態の可動部材５１の構造と等しく、第４アーム部６６６の構造は第１アーム部５１６の構造と等しい。
【００９３】
本実施形態のコイルバネ６２は、一方の端部近傍に線材が間隔を空けて圧縮可能に巻かれた第１粗巻き部６２４を備える。また、他方の端部近傍に、第１粗巻き部６２４と同様、線材が間隔を空けて圧縮可能に巻かれた第２粗巻き部６２６を備え、第１粗巻き部６２４と第２粗巻き部６２６との間に線材が間隔を空けずに密着して巻かれた密着巻き部６２２を備える。すなわち、コイルバネ６２は、第３実施形態におけるコイルバネ４２と第４実施形態におけるコイルバネ５２を、両者の密着巻き部（４２２、５２２）側の端面において接続した構造をしている。
【００９４】
可動部材６１とコイルバネ６２とは、可動部材６１の第１アーム部６１６を板幅方向に弾性変形させ、第１スリット６１２を若干閉塞しつつ、可動部材６１を第１スリット６１２側の端部からコイルバネ６２の第１粗巻き部６２４側の端部の内径に挿入し、可動部材６１の第１スリット６１２側の端部から第１フランジ部６１４に至る部分がコイルバネ６２に内包されるよう組み立てられる。
【００９５】
同様に、補助可動部材６６とコイルバネ６２とは、補助可動部材６６の第４アーム部６６６を板幅方向に弾性変形させ、第４スリット６６２を若干閉塞しつつ、補助可動部材６６を第４スリット６６２側の端部からコイルバネ６２の第２粗巻き部６２６側の端部の内径に挿入し、補助可動部材６６の第４スリット６６２側の端部から第４フランジ部６６４に至る部分がコイルバネ６２に内包されるよう組み立てられる。
【００９６】
可動部材６１及び補助可動部材６６とコイルバネ６２とは固定されず分離可能であるが、ハウジングの貫通孔内に保持された時には、第１フランジ部６１４が第１孔内段差部２１４に係止し、第４フランジ部６６４が第２孔内段差部２１５に係止することにより、容易に分離することはない。また、他の実施形態と同様に、可動部材６１及び補助可動部材６６をコイルバネ６２に固定してもよい。
【００９７】
以上説明した各実施形態及びそれらの変形例は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００９８】
例えば、本発明に係るプローブピンの検査対象は、ＩＣではなく、ＩＣの内部基板（サブストレート）であってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１、３、４、５、６  プローブピン
１１、３１、４１、５１、６１  可動部材
６６  補助可動部材
１１１、３１１、４１１、５５１、６１１  電極接触部
１１２、３１２、４１２、５１２、６１２  第１スリット
１１４、３１４、４１４、５１５、６１６  第１フランジ部
１１５  突起部
１１６、４１６、５１６、６１６  第１アーム部
１１９、４１９、５１９、６１９  第１延伸部
１２、３２、４２、５２、６２  コイルバネ
１２１、３２１、４２１、５２１  基板接触部
１２２、３２２、４２２、５２２、６２２  密着巻き部
１２３、３２３  細径部
１２４、３２４、４２４、５２４、６２４  第１粗巻き部
６２６  第２粗巻き部
１２５  段差部
２  ＩＣソケット
２１  ハウジング
２１０  貫通孔
２１１  第１開口部
２１２  第２開口部
２１３  中空部
２１４  第１孔内段差部
２１５  第２孔内段差部
３１７  第２スリット
３１８  第２アーム部
３３  補助電極接触部材
３３１  補助電極接触部
３３２  第３スリット
３３３  第３アーム部
３３４  第２フランジ部
３３５  第１突出部
４４  補助基板接触部材
５５  電極接触部材
４４１、５１１、６６１  補助基板接触部
６６２  第４スリット
６６６  第４アーム部
６６９  第２延伸部
４４４、５５４  第３フランジ部
４４５、５５５  第２突出部
１０００  検査用基板
２０００  ＩＣ
【図１４】
2015215327.tif 000003
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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