(57)【要約】【課題】  本発明は、良好な高周波特性を有しつつ、信頼性の確保を実現しうるコンタクトプローブピンを提供し、さらに、生産性よく製造しうるコンタクトプローブピンを提供すること。【解決手段】  少なくとも一方に開口部をもつ中空部を備える導電性のバレルと、そのバレルの内側面に対して電気的に接触しつつ摺動可能に配置される導電性のプランジャと、バレルを内包しつつ、プランジャのバレルに対する摺動領域以外の外側面に設けられた突出部とバレルの外側面に設けられた突出部との間で伸縮可能に配置されるスプリングとを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に開口部をもつ中空部を備える導電性のバレルと、
当該バレルの内側面に対して電気的に接触しつつ摺動可能に配置される導電性のプランジャと、
前記バレルを内包しつつ、前記プランジャの前記バレルに対する摺動領域以外の外側面に設けられた突出部と前記バレルの外側面に設けられた突出部との間で伸縮可能に配置されるスプリングと
を備えることを特徴とするコンタクトプローブピン。
【請求項２】
前記プランジャの突出部は棒状の軸体部とは別体で構成され、当該軸体部は、前記バレルに対する摺動領域の外側面の最外周径と摺動領域以外の外側面の最外周径とがほぼ等しい
請求項１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項３】
前記プランジャの軸体部は、センタレス加工により形成された外側面を有し、
前記突出部は、当該外側面に設けられた凹部にリング状プレートが嵌合されてなる
請求項２記載のコンタクトプローブピン。
【請求項４】
前記プランジャは、
前記バレルに対する摺動領域を含む棒状の軸体部と被検査対象と接触する先端部とスプリングを保持する突出部とで構成され、
前記先端部の外側面の最外周径は前記軸体部の外側面の最外周径よりも大きい
請求項１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項５】
前記先端部と前記軸体部とは別体で構成されてなる
請求項４記載のコンタクトプローブピン。
【請求項６】
前記バレルは一方の端部が閉塞されたカップ状の形状であり、管状の中空軸部と閉塞された端部とは一体で構成される
請求項１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項７】
前記一体で構成される中空軸部および閉塞された端部はめっき部材で構成され、前記中空軸部の厚みがほぼ均一である
請求項６記載のコンタクトプローブピン。
【請求項８】
前記一体で構成される中空軸部および閉塞された端部は、
棒状の軸部材の側面および一方の端面上にめっき層を形成して得られる構造体から当該軸部材が除去されてなる部材を含む
請求項７記載のコンタクトプローブピン。
【請求項９】
前記バレルは一方の端部が閉塞されたカップ状の形状であって、当該閉塞された端部、管状の中空軸部、および突出部を有し、前記閉塞された端部と前記突出部とは一体で構成される
請求項１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項１０】
前記バレルは双方の端部に開口部を有し、その突出部は管状の中空軸部とは別体で構成される
請求項１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項１１】
前記バレルの管状の中空軸部はその厚みがほぼ均一であり、めっき部材により構成される
請求項９または１０記載のコンタクトプローブピン。
【請求項１２】
前記バレルの管状の中空軸部は、
棒状の軸部材の側面上にめっき層を形成して得られる構造体から当該軸部材が除去されてなる部材を含む
請求項１１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項１３】
前記バレルの管状の中空軸部の内側面は、導電性に優れる材料による導電層を有する
請求項１記載のコンタクトプローブピン。
【請求項１４】
前記バレルの管状の中空軸部は、
棒状の軸部材の側面上に前記導電層およびめっき層を順次形成することで得られる構造体から当該軸部材が除去されてなる部材を含む
請求項１３記載のコンタクトプローブピン。
【請求項１５】
前記導電層には潤滑性部材が分散されている
請求項１３記載のコンタクトプローブピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路（ＩＣ）等の電子部品の電気的特性を測定し、検査するための電子部品検査用部品に関し、詳しくは、半導体デバイス、特に半導体集積回路等の電子部品における導通などの電気特性の検査に使用されるコンタクトプローブピン（接触子、ポゴピン）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路等の電子部品の各種電気特性の検査を行うために、コンタクトプローブピンを備える検査装置が使用されている。プローブピンの一方の端部を検査装置の配線基板に接触させ、他方の端部を半導体集積回路等の電子部品の被検査対象、具体的には半田ボールやバンプなどに接触させる。そして、このプローブピンを介して半導体集積回路等の電子部品と検査装置との間で電気信号のやり取りを行い、検査が行われる。
このプローブピンの一般的構成は以下のとおりである。バレルと呼ばれる本体となる金属管の内部に、配線基板と接触するためのプランジャと、被検査対象と接触するためのプランジャと、双方のプランジャによって挟持されるコイル状スプリングとが配置され、バレルの両端が部分的に閉塞されることで上記バレル内の各要素はバレル内部に保持されている。
このコイル状スプリングによって配線基板や被検査対象に対してプランジャは押し付けられることにより、接触抵抗が少なくなるとともに検査中の接触状態の変動が抑えられて、検査結果の信頼性が高められている。
このため、コイル状スプリングが適切な弾性反発力を有することは重要であり、その素材も常温ではピアノ線（ＳＷＰ）、バーンイン及びその他耐環境試験等における高温ではバネ用ステンレス鋼（ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０４）、特に１３０℃以上の高温では、コバルト・ニッケル・クロム線が使用されている。
【０００３】
一方、半導体集積回路等の電子部品が更に小型化・高密度化し、端子のピッチ間隔がさらに狭くなる傾向にある。このため、被検査対象である半導体集積回路等の電子部品の接続端子間距離は、０．５ｍｍから０．３ｍｍに推移する傾向にある。このように狭ピッチ化が進むとバレル径を細くする必要があり、これに伴いバレル内に配置されるスプリングを構成する線材の径も細くせざるを得ない。このため、適切な弾性反発力を得るためにはスプリング巻回数を増やす必要が生じ、その結果コンタクトプローブピンが長くなってインダクタンス成分が大きくなり、高周波特性の劣化をもたらす。近年高周波特性の検査が重要になってきていることから、この点は特に重要視されてきている。
【０００４】
こうした流れを背景として、コイルスプリングの中空部にもう一つのコイルスプリングを設ける構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／００５９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この構造では、内部の電気伝導を担う部分がコイル状なので、高周波特性が劣化してしまい、当初の目的を十分に果たせない。
また、接点部の位置ずれ(首振り)はスプリングの弾性によってのみ規制されていることから、接触状態が安定しにくく、検査結果の信頼性が低くなる構造である。さらには、２重のスプリング構造となっており、製造が極めて困難である。
【０００６】
本発明は、良好な高周波特性を有しつつ、信頼性の確保を実現しうるコンタクトプローブピンを提供することを目的とする。
また、上記目的を満たしつつ、生産性も高い構成を有するコンタクトプローブピンを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項1）
上記目的を達成するために提供される発明は、少なくとも一方に開口部をもつ中空部を備える導電性のバレルと、そのバレルの内側面に対して電気的に接触しつつ摺動可能に配置される導電性のプランジャと、バレルを内包しつつ、プランジャのバレルに対する摺動領域以外の外側面に設けられた突出部とバレルの外側面に設けられた突出部との間で伸縮可能に配置されるスプリングとを備えるコンタクトプローブピンである。
【０００８】
係る構成のコンタクトプローブピンでは、バレルが電気伝導を担うことからインダクタンス成分の増加が抑制される。また、バレル内にスプリングが配置される構成の接触子に比べて太い径からなるスプリングを用いることができる。このため、スプリング長が短くなる点もインダクタンス成分の低減に寄与する。
さらに、バレルの内側面がプランジャと摺動するので、バレルの軸方向以外の方向へのプランジャの動きは著しく規制される。このため、接触が安定し、検査結果の信頼性が高まる。
【０００９】
（請求項２）
本発明にかかるコンタクトプローブピンのプランジャの突出部は棒状の軸体部とは別体で構成され、その軸体部は、バレルに対する摺動領域の外側面の最外周径と摺動領域以外の外側面の最外周径とがほぼ等しい構成であってもよい。
この場合には、軸体部はほぼ棒状となるため、外径加工が容易になる。
【００１０】
（請求項３）
上記構成に加えて、プランジャの軸体部がセンタレス加工により形成された外側面を有し、突出部は、その外側面に設けられた凹部にリング状プレートが嵌合されてなるようにしてもよい。
この場合には、外側面の外径精度を特に高めることができ、摺動面での電気的接触が安定化し、検査結果の信頼性が高まる。
【００１１】
（請求項４）
また、本発明にかかるコンタクトプローブピンのプランジャは、バレルに対する摺動領域を含む棒状の軸体部と被検査対象と接触する先端部とスプリングを保持する突出部とで構成され、さらに、先端部の外側面の最外周径は軸体部の外側面の最外周径よりも大きいような構成であってもよい。
かかる構成は、被検査対象が径の大きな半田ボールのような場合に好適である。先端部の被検査対象への接触点同士の間隔を大きくすることができ、接触状態が安定する。また、摺動領域の外側面の最外周径に応じてスプリングの巻径を小さくすることができ、狭ピッチ化に対応しやすい。
【００１２】
（請求項５）
上記の構成に加えて、先端部と軸体部とは別体で構成されていてもよい。
かかる構成とすると、高い加工精度を必要とする摺動部分は単純なシャフト形状となる。このため、センタレス加工のような高い形状精度を実現する加工手段を適用することが可能となり、摺動面での電気的接触が安定化して検査結果の信頼性が特に高まる。
【００１３】
（請求項６）
また、本発明にかかるコンタクトプローブピンのバレルは、一方の端部が閉塞されたカップ状の形状であり、管状の中空軸部と閉塞された端部とは一体で構成されていてもよい。
かかる構成の場合には、バレルの形状は使用状態で下方になる端部が閉塞されたカップ状なので、プランジャとの摺動による摩耗粉が被検査対象に到達しにくい。このためバレルと被検査対象との接触状態が安定し、検査結果の信頼性が高まる。
また、被検査対象との接触領域およびプランジャとの接触領域が同一部材で構成されるので、二つの部材を接合させた構成に比べて電気的な特性劣化が起こりにくい。このため、良好な高周波特性が実現される。
【００１４】
（請求項７）
上記構成に加えて、一体で構成される中空軸部および閉塞された端部はめっき部材で構成され、中空軸部の厚みがほぼ均一であってもよい。
かかる構成は構造的に対象性に優れた構造であり、それゆえ高周波特性に優れ、高周波特性のさらなる向上が実現される。
また、めっき部材なので高硬度、高剛性であり、耐久性に優れる。このため、信頼性のさらなる向上が実現される。
【００１５】
（請求項８）
上記構成に加えて、一体で構成される中空軸部および閉塞された端部は、棒状の軸部材の側面および一方の端面上にめっき層を形成して得られる構造体からその軸部材が除去されてなる部材を含む構成としてもよい。
かかる構成の場合には、めっき層の軸部材に対向する面は軸部材の形状を反転転写することから、軸部材を除去すると、軸部材の外径精度とほぼ同等の内径精度を有する部材なる。このため、この部材を用いたバレルは、プランジャとの導電特性が高いにもかかわらず、プランジャとの摺動特性に優れる。したがって、かかる構成のコンタクトプローブピンは高周波特性と信頼性との両立を高いレベルで実現している。
【００１６】
（請求項９）
また、本発明にかかるコンタクトプローブピンのバレルは、一方の端部が閉塞されたカップ状の形状であって、その閉塞された端部、管状の中空軸部、および突出部を有し、閉塞された端部と突出部とは一体で構成されていてもよい。
かかる構成の場合には、バレルの形状は、使用状態で下方になる端部が閉塞されたカップ状なので、プランジャとの摺動による摩耗粉が被検査対象に到達しにくい。このためバレルと被検査対象との接触状態が安定し、検査結果の信頼性が高まる。
また、閉塞された端部および突出部以外の部分は形状が簡単な管状の中空軸部となるため、製造が容易であり生産性に優れる。
したがって、かかる構成のコンタクトプローブピンは信頼性と生産性との両立を高いレベルで実現している。
【００１７】
（請求項１０）
さらに、本発明にかかるコンタクトプローブピンのバレルは、双方の端部に開口部を有し、その突出部は管状の中空軸部とは別体で構成されてもよい。
かかる構成の場合には、被検査対象との接触領域およびプランジャとの接触領域が同一部材で構成されるので、二つの部材を接合させた構成に比べて電気的な特性劣化が起こりにくい。このため、良好な高周波特性が実現される。
また、閉塞された端部および突出部以外の部分は形状が簡単な管状の中空軸部となるため、製造が容易であり生産性に優れる。
したがって、かかる構成のコンタクトプローブピンは高周波特性と生産性との両立を高いレベルで実現している。
【００１８】
（請求項１１）
上記の請求項９または１０にかかる構成に加えて、バレルの管状の中空軸部はその厚みがほぼ均一であり、めっき部材により構成されてもよい。
かかる構成は構造的に対象性に優れた構造であり、それゆえ高周波特性に優れ、高周波特性のさらなる向上が実現される。
また、めっき部材なので高硬度、高剛性であり、耐久性に優れる。このため、信頼性のさらなる向上が実現される。
【００１９】
（請求項１２）
上記の構成にさらに加えて、バレルの管状の中空軸部は、棒状の軸部材の側面上にめっき層を形成して得られる構造体から軸部材を除去してなる部材を含む構成としてもよい。
かかる構成の場合には、めっき層の軸部材に対向する面は軸部材の形状を反転転写することから、軸部材を除去すると、軸部材の外径精度とほぼ同等の内径精度を有する部材なる。このため、この部材を用いたバレルは、プランジャとの導電特性が高いにもかかわらず、プランジャとの摺動特性に優れる。したがって、かかる構成のコンタクトプローブピンは高周波特性と信頼性との両立を高いレベルで実現している。
【００２０】
（請求項１３）
さらにまた、本発明にかかるコンタクトプローブピンのバレルは、管状の中空軸部の内側面が導電性に優れる材料による導電層を有する構成でもよい。
この場合には、プランジャとの接触領域での電気特性の劣化が少なく、高周波特性に特に優れる。また、この導電性に優れる材料として硬質の金めっきを行うと摺動特性にも優れ、信頼性の向上も実現され、特に良好である。
【００２１】
（請求項１４）
上記構成に加えて、バレルの管状の中空軸部は、棒状の軸部材の側面上に導電層およびめっき層を順次形成することで得られる構造体から当該軸部材を除去してなる部材を含む構成としてもよい。
この場合には、軸部材が除去されてなるバレルは導電層が最内面として表出する。このため、導電層の厚みに関わらず、バレルの内側面の形状精度は軸部材の形状精度を反映した高いレベルのものとなる。これに対し、バレルの内径加工を行った後に金めっきなどの手法により導電層を後から形成する場合には、導電層の厚みが増えると厚みのばらつきに起因して内側面の形状精度が劣化する。このため、導電層の厚みには摺動特性との関係で上限が存在することになる。
したがって、かかる構成の場合には、摺動特性を維持しつつ導電層の厚みを増やすことができ、結果として電気特性と耐久性とに優れたコンタクトプローブピンとなる。
【００２２】
（請求項１５）
または、上記請求項１３にかかる構成に加えて、導電層に潤滑性部材が分散されてなる構成としてもよい。
この場合には、潤滑性部材が摺動特性を向上させ、耐久性に優れたコンタクトプローブピンとなる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、電気伝導はバレルとプランジャとが担うためにインダクタンス成分が増加しにくく、また、コイルスプリングがバレルの外側を巻回することから太い径のスプリング線を使用できるので接触子全体の長さを短くすることができ、さらに、バレルとプランジャとの摺動機構によって接触状態の変動が抑制されて被検査対象との接触状態が安定する。このように、高周波特性が良好で信頼性が高いコンタクトプローブピンを得ることができた。
【００２４】
その構成要素であるプランジャの突出部を軸体部とは別体としたり、さらに先端部と別体としたりすることで、軸体部をセンタレス加工可能な形状としたりすることができ、信頼性が特に高く、かつ生産性も高いコンタクトプローブピンを得ることができた。
【００２５】
その構成要素であるバレルをカップ状にすることで信頼性をさらに高めることができた。
【００２６】
また、バレルの中空軸部と閉塞された端部とを同一部材とすることで高周波特性がさらに向上したコンタクトプローブピンを得ることができた。さらに、この同一部材を軸部材上に積層させためっき部材を用いることで特に優れたコンタクトプローブピンを得ることができた。
【００２７】
あるいは、バレルの閉塞された端部と突出部とを同一の部材とすることで生産性が高いコンタクトプローブピンを得ることができた。さらに、中空軸部を軸部材上に積層させためっき部材を用いることで特に優れたコンタクトプローブピンを得ることができた。
【００２８】
また、バレルを中空軸状にすることで高周波特性をさらに高めることができた。さらに、中空軸部を軸部材上に積層させためっき部材を用いることで特に優れたコンタクトプローブピンを得ることができた。
【００２９】
さらに、バレルの内側面を導電性に優れる材料としたり、潤滑性部材が分散されたものとしたりすることで、高周波特性と耐久性とに特に優れたコンタクトプローブピンを得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明にかかる実施の形態として、図面を参照しつつ四つの実施例を説明する。
【実施例１】
【００３１】
まず、図１を用いて第一の実施例について説明する。
図１は、第一の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面を概念的に示したものである。
【００３２】
コンタクトプローブピン１１０は、導電性を有し中空部が設けられたカップ状バレル１１１の中空部内に、導電性のプランジャ１１２が挿入されている。中空部の直径はプランジャ１１２の外径よりも若干（例えば５から１０μｍ程度）大きく設定されており、このクリアランス１１６によって相互に摺動させることが可能である。
【００３３】
カップ状バレル１１１の外側面には、リング状に突出するスプリング押さえ１１３が形成されている。また、プランジャ１１２の外側面の摺動部以外の領域にも、リング状のスプリング押さえ１１４が形成されている。
【００３４】
すなわち、カップ状バレル１１１は、管状の中空部と閉塞された端部とスプリング押さえ１１３とから構成されている。また、プランジャ１１２は、棒状の軸体部とスプリング押さえ１１４とから構成されている。
【００３５】
スプリング押さえ１１３、１１４に挟まれるように、スプリング１１５が配置されている。このスプリングの弾性によって、コンタクトプローブピン１１０は所定の範囲内で伸縮可能となっている。
【００３６】
被接触対象側の第一のソケット基板１１９には、半田ボールやバンプなどの被検査対象（図示せず）の配置に対応して複数の貫通孔が設けられている。この貫通孔の被接触対象と対向する側の開口部には、突起部１２０が設けられている。コンタクトプローブピン１１０が貫通孔内に配置されるとプランジャ１１２のスプリング押さえ１１４がこの突起部１２０に当接するように、突起部１２０の内径およびスプリング押さえ１１４の外径は調整されている。
【００３７】
検査装置側の第二のソケット基板１２１も第一のソケット基板１１９の貫通孔に対応する位置に同様の貫通孔を有し、それぞれの貫通孔内には、第一のソケット基板１１９の突起部１２０と同様の機能を有する突起部１２２が設けられている。
【００３８】
第一のソケット基板１１９と第二のソケット基板１２１とを当接固定することでソケット基板１２３が得られる。このソケット基板１２３の貫通孔内の突起部１２０、１２２の間にコンタクトプローブピン１１０は配置され、この状態でスプリング１１５は適度に圧縮されるように設定される。このため、カップ状バレル１１１およびプランジャ１１２はソケット基板１２３の外側へと付勢されつつ突起部１２０、１２２で保持された状態となっている。また、ソケット基板１２３内に配置された状態でカップ状バレル１１１およびプランジャ１１２のそれぞれの先端部１１７、１１８がソケット基板１２３から適度の高さで突出するように、双方の突起部１２０、１２２は設定される。
【００３９】
このコンタクトプローブピン１１０が配置されたソケット基板１２３を検査装置側の配線基板（図示せず）に当接させると、カップ状バレル１１１は、配線基板との接触に伴い、スプリング１１５の弾性反発に抗しつつソケット基板１２１の内部へと移動する。このため、第二のソケット基板１２１や配線基板の平坦度が低いために第二のソケット基板１２１の突出部１２２と配線基板との距離にばらつきがあっても、カップ状バレル１１１はこれに追従して配線基板との電気的接続を確実に行うことができる。
【００４０】
同様に、プランジャ１１２も半田ボールやバンプなどの被検査対象との接触に伴い、スプリングの１１５の弾性反発に抗しつつソケット基板１１９内部へと沈み込むように移動する。このため、第一のソケット基板１１９の突出部１２０と被検査対象との距離が変動しても、これをスプリングの弾性が吸収するため接触不良を起こす可能性は少ない。このとき、プランジャ１１２はカップ状バレル１１１の内側面に沿って移動するため、先端部１１７が首振り運動をして被検査対象との接触位置がずれたり、被検査対象を不用意に傷つけたりすることが抑制される。
【００４１】
以下にコンタクトプローブピン１１０の構成要素について詳しく説明する。
【００４２】
まず、カップ状バレル１１１は、管状の中空軸部および閉塞された端部が一体で構成されてカップ状の本体部をなし、このカップ状の本体部とリング状のスプリング押さえ１１３とは別体で構成されている。
【００４３】
このスプリング押さえ１１３はリング形状のプレートに一部スリットが入ったＣリング状のものを用いると、寸法のずれを吸収しやすく、組み立ても容易である。
【００４４】
カップ状の本体部はめっき材料によって構成されている。めっき材料は硬度が高く、優れた耐摩耗性を有する。また、内側面には摺動性を高めるために潤滑材料、例えばテフロン微粒子（テフロンは登録商標）が分散されためっき層が形成されていてもよいし、内側面の最表面には効率的な電気伝導を実現するための金めっきが施されていてもよい。ここで、金めっき層はカップ状バレル１１１の内面のみならず全面、すなわちその開口縁部、外側面および配線基板と接触する先端部１１８にも連続的に形成すると、電気信号はこの金めっき層を優先的に伝達し、特に良好な電気特性を有するコンタクトプローブピンとなる。
【００４５】
カップ状バレル１１１の典型的な製造方法は以下のとおりである。
【００４６】
導電性の軸、例えばステンレス軸を所定の同軸度に加工し、カップ状バレルに対応する領域以外を不導体材料でマスキングする。この導電性軸を負極として金めっき処理を行い、続いてニッケルめっき処理を行う。一例として、金めっきのめっき層厚は１から１０μｍ程度であり、ニッケルめっき層厚は１００μｍ程度である。
【００４７】
次に、このめっき処理済導体軸から不導体材料を除去し、さらに導体軸を抜き取ってめっきからなる構造体を独立させて本体部とする。その結果、内側面は金めっき面の形状精度が導体軸の外径精度とほぼ同等のレベルとなり、例えば、内径３００μｍの本体部の内面を円筒度５μｍ程度で仕上げることができる。
【００４８】
なお、金めっきを行う際にテフロン微粒子（テフロンは登録商標）をめっき浴内に分散させることで、テフロン分散金めっき（テフロンは登録商標）を得ることができる。このめっき層はテフロン微粒子（テフロンは登録商標）が潤滑機能を有し、優れた摺動特性を有するコンタクトプローブピンが実現される。
【００４９】
続いて、プレス加工などの公知の手法で作成したスプリング押さえ１１３の中空部にカップ状バレル１１１を挿入し、所定の配置にして双方を溶接または接着により接合させる。
【００５０】
次に、プランジャ１１２の構造を、製造方法を含めて詳しく説明する。
【００５１】
プランジャ１１２もカップ状バレル１１１と同様スプリング押さえ１１４は軸体部と別体で構成されている。
【００５２】
スプリング押さえ１１４はカップ状バレル１１１のスプリング押さえ１１３と同様に、Ｃリング状とすることで容易に接続させることができる。スプリング押さえ１１４の軸方向のずれを防止するために、軸体部の所定の位置に凹部を設けて、その凹部にスプリング押さえ１１４が配置されるようにしてもよい。なお、スプリング押さえ１１４の材質としては、加工性の観点から例えばりん青銅を挙げることができる。
【００５３】
プランジャ１１２の軸体部はステンレス、ベリリウム銅など加工精度を出しやすい硬質材料からなることが望ましい。そして、その形状はカップ状バレル１１１に挿入される領域を含め全体がほぼ同一の径となっている。このため、軸体部をセンタレス加工することができ、高い同軸度、例えば３００μｍの直径に対して５μｍ以下を実現することが可能である。
上記の軸上めっき層からなるカップ状バレル１１１とこのセンタレス加工によるプランジャ１１２とすることで、両プランジャの摺動領域におけるクリアランスを１０μｍ以下に設定することが実現される。
【００５４】
被検査対象との先端部１１７の形状は平坦でもよいし、図１に示されるように先端が尖ったいわゆるクラウン形状をしていてもよい。先端形状が複雑な場合には、先端部１１７のみを電鋳で形成し、導電性接着剤など公知の接合手段を用いて軸体部と接合させてもよい。または、ベリリウム銅やタングステンなどの高硬度材料で先端部１１７のみを作成し、これを軸体部と接合させてもよい。
【００５５】
また、プランジャ１１２の軸体部および先端部１１７の全面に金めっきを施しておくことで、良好な電気信号の伝達特性を得ることができる。なお、上記の先端部１１７を接着により接合させた場合でも、接着材料によらず良好な電気伝導特性を得ることができる。
【００５６】
続いて、スプリング１１５について説明する。
スプリング１１５の素材は公知の材料、ステンレスやピアノ線などを用いることができる。また、一般的な内スプリング構造の場合に比べてコイル径を大きくすることができる。このため、線材の径を大きくすることができ、その結果として、同一の弾性を得るために必要とされるスプリングの巻き数を内スプリング構造に比べて少なくすることができる。このことはスプリング長の短縮に寄与し、さらに、コンタクトプローブピン１１０全体の長さが短くなり、インダクタンスの低減に寄与する。
【００５７】
なお変形例として、プランジャを、バレルに対する摺動領域を含む棒状の軸体部と被検査対象と接触する先端部とスプリングを保持する突出部とで構成し、先端部の外径を軸体部の外径よりも大きくしてもよい。この場合には、被検査対象に対する接触点同士の間隔が大きくなり、接触状態が安定する。また、摺動領域の外径が小さいことから、この径に応じてスプリングの巻径を小さくすることが可能であり、狭ピッチ化に対応しやすい。
【００５８】
さらに、先端部と軸体部とを別体として構成すると軸体部はシャフト形状となる。このとき、軸体部はタングステンなどの高硬度材料を用いて、センタレス加工により製造してもよい。そして、ベリリウム銅や電鋳ニッケルなどで製造した先端部と公知の手段により接合させてもよい。
【００５９】
こうして得られるプランジャの断面の概念図を図５として示す。図５（ａ）では、プランジャ５１０は先端部用部材５１１、軸部材５１２、およびリング状部材５１３で構成され、先端部用部材５１１は中央部に軸部材５１２の外径に対応する開口部が形成されている。この開口部に軸部材５１２が挿入され、溶接部５１４によって先端部用部材５１１と接合されている。
【００６０】
また、図５（ｂ）では、プランジャ５２０は先端部用部材５２１、軸部材５２２、およびリング状部材５２３で構成され、先端部用部材５２１は被検査対象と接触する側の反対側に、軸部材５２２の外径に対応する凹部が形成されている。この凹部に軸部材５２２が挿入され、溶接部５２４によって先端部用部材５２１と接合されている。
【実施例２】
【００６１】
次に、図２を用いて第二の実施例について説明する。
図２は、第二の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面を概念的に示したものである。
【００６２】
本実施例に係るコンタクトプローブピン２１０の構成の多くは第一の実施例に係るコンタクトプローブピン１１０と同様であるが、カップ状バレル１１１に換えて、貫通孔が形成された筒状バレル２１１を用いている。
【００６３】
すなわち、筒状バレル２１１は、管状の中空軸部とスプリング押さえとから構成されている。この管状の中空軸部とスプリング押さえとは別体となっている。このため、管状の中空軸部を軸上にめっき層を形成して製造する場合には、一本の軸上に多数の中空軸部を形成することができ、生産効率が高い形状である。
【００６４】
筒状バレル２１１の一方の開口にはカップ状バレル１１１と同様にプランジャが挿入され、他方の開口の開口縁部において検査装置の配線基板と接続する。
【００６５】
配線基板に接続する側の開口縁部２１２は必要に応じて様々な形状を用いてよく、図２に示されるように、クラウン形状をしていてもよい。これは、カップ状バレル１１１と同様の製造方法により筒状バレル２１１を形成する場合には、不導体材料によるマスキング形状を得たい形状の反転形状とすることで実現される。
【００６６】
筒状バレル２１１の内側面も、電気伝導特性向上の観点から金めっきを施すことが望ましい。このとき、金めっきを配線基板と接触する開口縁部２１２にも連続的に施すことで、電気特性の劣化が特に少ないコンタクトプローブピンを得ることができるため特に望ましい。
【００６７】
次に、図３を用いて第三の実施例について説明する。
図３は、第三の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面を概念的に示したものである。
【００６８】
本実施例に係るコンタクトプローブピン３１０の構成の多くは第一の実施例に係るコンタクトプローブピン１１０と同様であるが、カップ状バレル１１１に換えて、管状の中空軸部３１１に蓋部材３１２を接合させたものを用いている。
すなわち、本実施例にかかるバレルは、管状の中空軸部３１１と、閉塞された端部およびスプリング押さえが一体化されてなる蓋部材３１２とによって構成される。
【００６９】
管状の中空軸部３１１はカップ状バレル１１１の本体部と同様の製造方法により製造することが望ましい。このとき、カップ状バレル１１１のように母型となる軸はその端部を利用する必要がない。このため母型をなす軸に複数の帯状の不導体材料からなるマスキングを施してめっき処理を行うことで、一度に多数の管状の中空軸部３１１を形成することが実現され、効率的である。
【００７０】
蓋部材３１２は、管状の中空軸部３１１の一方の開口側から挿入され、嵌合など公知の手法により固定される。その材質は、配線基板と直接接触することから耐摩耗性に優れる材料が望ましい。例えばベリリウム銅やタングステンなどを用いて切削加工により得ることができる。
【００７１】
次に、図４を用いて第四の実施例について説明する。
図４は、第四の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面を概念的に示したものである。
【００７２】
本実施例に係るコンタクトプローブピン４１０の構成の多くは第三の実施例に係るコンタクトプローブピン３１０と同様であるが、蓋部材３１２に換えて、管状の中空軸部４１２に対して摺動可能に配置された第二のプランジャ４１１を用いている。
すなわち、本実施例にかかるバレルは、管状の中空軸部４１２と摺動可能に配置される第二のプランジャ４１１とスプリング押さえ４１４とによって構成される。
【００７３】
第二のプランジャ４１１はプランジャ４１３と本質的に同様の構造をしており、鍔状のスプリング押さえ４１４を有する。すなわち第二のプランジャ４１１の構成要素、素材、製造方法もプランジャ４１３と同様でよい。したがって、製造設備を共有することができる点で望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明のコンタクトプローブピンは、従来実現できていなかったレベルで良好な高周波特性と高い信頼性との両立を達成している。その上加工精度を出しやすくかつ生産性が高い構造を採用することでさらに信頼性を高めることができている。このように信頼性の高い接触子を用いることによって、検査対象となるＩＣなどの信頼性が高まるだけでなく、信頼性の確保を目的とする接触子の廃棄を少なくすることもできる。このように検査工程の信頼性向上のみならず省資源化にも貢献し、環境活動の観点でも好ましいといえる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明第一の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面の概念図。
【図２】本発明第二の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面の概念図。
【図３】本発明第三の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面の概念図。
【図４】本発明第四の実施例に係るコンタクトプローブピンの断面の概念図。
【図５】本発明第一の実施例の変形例に係るプランジャの断面の概念図。
【符号の説明】
【００７６】
１１０  第一の実施例に係るコンタクトプローブピン
１１１  カップ状バレル
１１２  プランジャ
１１３  カップ状バレルのスプリング押さえ
１１４  プランジャのスプリング押さえ
１１５  スプリング
１１６  プランジャとカップ状バレルとのクリアランス
１１７  カップ状バレルの配線基板と接触する領域
１１８  プランジャの先端部
１１９  被検査対象に対向する第一のソケット基板
１２０  第一のソケット基板の突起部
１２１  配線基板に対向する第二のソケット基板
１２２  第二のソケット基板の突起部
１２３  ソケット基板
２１０  第二の実施例に係るコンタクトプローブピン
２１１  筒状バレル
２１２  配線基板に接続する側の開口縁部
３１０  第三の実施例に係るコンタクトプローブピン
３１１  管状の中空軸部
３１２  蓋部材
４１０  第四の実施例に係るコンタクトプローブピン
４１１  第二のプランジャ
４１２  管状の中空軸部
４１３  プランジャ
５１０  第一の実施例の変形例に係るプランジャ
５１１  先端部用部材
５１２  軸部材
５１３  リング状部材
５１４  溶接部
５２０  第一の実施例の変形例に係る別のプランジャ
５２１  先端部用部材
５２２  軸部材
５２３  リング状部材
５２４  溶接部
【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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