(57)【要約】【課題】微細かつ確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を提供する。【解決手段】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る。小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の導電性の円筒形状部とを備え、大径の導電性の円筒形状部の筒壁面に長軸方向に収縮するばね部が形成され、小径の導電部の先端部が、大径の導電性の円筒形状部の先端部から突出し、小径の導電部の一部が、大径の導電性の円筒形状部のばね部が形成されていない部分の先端部に近い位置に電気的に接続されて接合されており、小径の導電部の先端部が対象点から押圧されて後退するのに伴いばね部が収縮しながら旋回して小径の導電部の先端部を対象点上で旋回させる。【選択図】  図３
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【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導電性の円筒形状部とを備え、
該大径の導電性の円筒形状部の筒壁面に長軸方向に収縮するばね部が形成され、
前記小径の導電部の先端部が、前記大径の導電性の円筒形状部の先端部から突出し、
前記小径の導電部の一部が、前記大径の導電性の円筒形状部の前記ばね部が形成されていない部分の前記先端部に近い位置に電気的に接続されて接合されており、
前記小径の導電部の先端部が前記対象点から押圧されて後退するのに伴い前記ばね部が収縮しながら旋回して前記小径の導電部の先端部を旋回させる、接続端子。
【請求項２】
請求項１の接続端子において、
前記小径の導電部の先端部に、該小径の導電部の長手方向軸線と交差する１又は２以上の面によって切り取られて形成された当接部が形成されている、接続端子。
【請求項３】
請求項１又は２の接続端子において、
前記小径の導電部の先端部の当接部が、鋭利な刃先形状、細長い面形状である、接続端子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの接続端子において、前記小径の導電部の先端部の前記当接部が、前記小径の導電部の長手方向軸線からシフトして形成されている、接続端子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの接続端子において、前記小径の導電部の先端部の前記当接部が、前記小径の導電部の長手方向の軸線を交差する４面の接する境界に形成されている、接続端子。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの接続端子において、前記小径の導電部の先端部の前記当接部が、前記小径の導電部の長手方向の軸線を交差する２面の接する境界に形成されている、接続端子。
【請求項７】
対象点間を接続する接続治具に用いられる接続端子を備える接続治具であって、該接続端子が、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の導電性の円筒形状部とを備え、
該大径の導電性の円筒形状部の筒壁面に長軸方向に収縮するばね部が形成され、
前記小径の導電部の先端部が、前記大径の導電性の円筒形状部の先端部から突出し、
前記小径の導電部の一部が、前記大径の導電性の円筒形状部の前記ばね部が形成されていない部分の前記先端部に近い位置に電気的に接続されて接合されており、
該接続治具が、さらに、
該接続端子の前記小径の導電部又は前記大径の導電性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、
前記接続端子の前記小径の導電部の前記先端部を前記対象点に案内するためのヘッド部と、
前記大径の導電性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、
前記小径の導電部の先端部が前記対象点に当接すると、該小径の導電部の先端部が、該対象点から押圧されて後退するのに伴い、前記ばね部が収縮しながら旋回して前記小径の導電部の先端部を旋回させる、接続治具。
【請求項８】
請求項７の接続治具において、
前記小径の導電部の先端部の当接部が前記対象点に当接し、
前記電極部の導線に当接する前記前記大径の導電性の円筒形状部の後端部の後端面の面積が、前記小径の導電部の先端部の当接部の当接面積よりも大である、接続端子。
【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の所定の装置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、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。
【０００４】
例えば、対象物が基板で、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、基板に形成された配線や電極が検査対象になる。この場合には、検査対象の配線が、電気・電子部品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対象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する。
【０００５】
対象物が、LSIである場合には、LSI上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。
【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「対象点」と称し、対象点と対象点との間で電気的に接続される部分を「対象点間」と称す。
【０００７】
配線等の良否の際には、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、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する。このため、接続端値と対象点との間での電気的接続は良好でなければならない。
【０００８】
また、この接続端子は、上記の対象点と所定の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端子としても使用することができる。このため、この目的としての使用においても、接続端子の先端と電極端との電気的接続は良好でなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３４３１１３号  特許文献１は、プローブ針が中空の収容体に出没可能に収容されたプローブ端子を開示する。収容体の内側面にはらせん状の溝が設けられていてらせん状の溝にプローブ針の後端部の凸部を螺合させ、コイルばねがプローブ針を押し出すように付勢しており、プローブ針の先端が押圧されてプローブ針が収容体に押し込まれると、それにともなってプローブ針が回転する。
【特許文献２】特開２００９−１１５６５９号  特許文献２は、円筒形状のプローブ支持部内にバネ及びプローブピンが挿入され、プローブ支持部の内壁にガイド球が埋め込まれ、ガイド球がプローブピンの側面の溝に接触するプローブカードを開示する。プローブピンの先端がパッドに接触後オーバードライブされるとプローブピンは溝の掘られた方向に沿って回転する。
【特許文献３】特開２００９−２７０８３６号  特許文献３は、先端部が略円錐又は略角錐で、先端部の頂点がプローブ針の軸からずれているプローブ針を開示する。
【特許文献４】特許第４０３１００７号  特許文献４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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１は、プローブ針を回転させるために、収容体の内側面にらせん状の溝を設けるとともにプローブ針に凸部を形成する必要があるため、製造工程が増加及び複雑化している。
【００１１】
特許文献２も、プローブピンを回転させるために、ガイド球、それが接触する溝及びバネを備えるため、製造工程が増加及び複雑化している。
【００１２】
特許文献３によると、プローブ針の先端部を略円錐又は略角錐にしたり、プローブの先端部の頂点をプローブ針の軸からずらしたりすることによって、その先端部が電極に接触すると先端部がスクラッチして酸化膜や汚れを取り除くことができるが、より確実に酸化膜等の除去ができることが依然として要望されている。
【００１３】
特許文献４のスプリングプローブは、接触子と案内子との間に鍔部を設けて、接触子を筒体に挿入し、オーバードライブを加えた際にスプリングが横方向に歪むことによって隣接するプローブと接触するという課題を解消しようとするもので、接続端子と対象点との接触を良好にすることとは何ら関係がない。
【００１４】
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であっても確実に先端部と対象点との電気的接続が図れることが求められている。
【００１５】
そこで、本発明は、部品点数が少なく、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明は、組み立てが簡易で、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を提供することを目的とする。
【００１７】
本発明は、微細な接続端子で、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子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】
【００１８】
本発明に係る、対象点間を接続する接続治具に用いられる接続端子は、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の導電性の円筒形状部とを備え、該大径の導電性の円筒形状部の筒壁面に長軸方向に収縮するばね部が形成され、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の導電性の円筒形状部の先端部から突出し、前記小径の導電部の一部が、前記大径の導電性の円筒形状部の前記ばね部が形成されていない部分の前記先端部に近い位置に電気的に接続されて接合されており、前記小径の導電部の先端部が前記対象点から押圧されて後退するのに伴い前記ばね部が収縮しながら旋回して前記小径の導電部の先端部を旋回させることを特徴とする。
【００１９】
その接続端子において、前記小径の導電部の先端部に、該小径の導電部の長手方向軸線と交差する１又は２以上の面によって切り取られて形成された当接部が形成されていてもよい。
【００２０】
その接続端子において、前記小径の導電部の先端部の当接部が、鋭利な刃先形状、細長い面形状であってもよい。
【００２１】
その接続端子において、前記小径の導電部の先端部の前記当接部が、前記小径の導電部の長手方向軸線からシフトして形成されていてもよい。
【００２２】
その接続端子において、前記小径の導電部の先端部の前記当接部が、前記小径の導電部の長手方向の軸線を交差する４面の接する境界に形成されていてもよい。
【００２３】
その接続端子において、前記小径の導電部の先端部の前記当接部が、前記小径の導電部の長手方向の軸線を交差する２面の接する境界に形成されていてもよい。
【００２４】
また、本発明に係る、対象点間を接続する接続治具に用いられる接続端子を備える接続治具は、該接続端子が、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の導電性の円筒形状部とを備え、該大径の導電性の円筒形状部の筒壁面に長軸方向に収縮するばね部が形成され、前記小径の導電部の先端部が、前記大径の導電性の円筒形状部の先端部から突出し、前記小径の導電部の一部が、前記大径の導電性の円筒形状部の前記ばね部が形成されていない部分の前記先端部に近い位置に電気的に接続されて接合されており、該接続治具が、さらに、該接続端子の前記小径の導電部又は前記大径の導電性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、前記接続端子の前記小径の導電部の前記先端部を前記対象点に案内するためのヘッド部と、前記大径の導電性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、前記小径の導電部の先端部が前記対象点に当接すると、該小径の導電部の先端部が、該対象点から押圧されて後退するのに伴い、前記ばね部が収縮しながら旋回して前記小径の導電部の先端部を旋回させることを特徴とする。
【００２５】
その接続治具において、前記小径の導電部の先端部の当接部が前記対象点に当接し、前記電極部の導線に当接する前記前記大径の導電性の円筒形状部の後端部の後端面の面積が、前記小径の導電部の先端部の当接部の当接面積よりも大である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、部品点数が少なく、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を提供することができる。
【００２７】
本発明によると、組み立てが簡易で、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を提供することができる。
【００２８】
本発明によると、微細な接続端子で、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を提供することができる。
【００２９】
本発明によると、部品点数が少なく、組み立てが簡易で、微細な、確実に対象点上の酸化膜等の除去が可能な接続端子を備える検査治具を提供することができる。
【００３０】
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ばね部を備える接続端子を多数同時に製造可能な接続端子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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接続端子の概略構成を示す一部断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの接続端子の円柱形状体の一部の一例を示す概略構成図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａの接続端子の円柱形状体の一部の一例を示す概略構成図である。
【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４Ａ】図４Ａは、図１の一実施形態に係る検査用治具を使用する状況を説明するため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４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの検査治具を使用する際の接続端子の円柱形状体の先端の動きを説明するために簡略化して拡大して示す一部断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、接続端子の円柱形状体の先端形状が図２Ａのものとは異なる他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の一部を示す簡略化した正面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示す他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の一部を示す簡略化した底面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ａに示す他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の先端部をさらに拡大して示す簡略化した右側面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５Ａに示す他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の一部を示す簡略化した斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、接続端子の円柱形状体の先端形状が図５Ａとはさらに異なる他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の一部を示す簡略化した正面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示す他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の一部を示す簡略化した底面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ａに示す他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の先端部をさらに拡大して示す簡略化した右側面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、図６Ａに示す他の実施形態に係る接続端子の円柱形状体の一部を示す簡略化した斜視図である。
【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、本発明のさらに他の実施形態に係る接続端子の先端部を示す拡大正面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す接続端子の先端部を示す拡大底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
以下に、添付図面に基づいて、接続端子を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として用いた場合について説明を行う。
【００３５】
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、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等を行っている。
【００３６】
［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。
【００３７】
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。検査対象が微細になるのに伴い検査点間の距離が非常に小さくなっているため、各貫通孔１２ｈ及び貫通孔１４ｈの内径も非常に小さくなっている。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［接続端子の構造］
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接続端子（又は「プローブ」という）２０を説明するための拡大及び簡略化した図である。図２Ａは接続端子２０の一部断面図であり、図２Ｂは接続端子２０を構成する円筒形状部２２の側面図であり、図２Ｃは接続端子２０を構成する棒状部（「円柱形状体」及び「円筒形状体」を含む）２４の側面図である。
【００４２】
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接続端子２０を示す。接続端子２０は、導電性の円筒形状部２２と導電性の円柱形状の棒状部２４とから構成されていて、棒状部２４が、導電性の円筒形状部２２内に挿通されている。
【００４３】
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。棒状部２４は、円柱形状の本体部２４ｂと先鋭形状の先端部２４ｅとからなる。
【００４４】
棒状部２４は、円筒形状部２２の先端部２２ｆ、ばね部２２ｓ及び後端部２２ｒ内に挿通されていて、棒状部２４の先端部２４ｅが、円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅから突出している。また、後述するように、Ｐ１の位置において、棒状部２４の先端２４ｅ側の一部が円筒形状部２２の先端部２２ｆに溶着されていて、円筒形状部２２の先端部２２ｆは棒状部２４とともに動く。
【００４５】
棒状部２４の後端部側は、円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面よりも内側に引っ込んだ位置にある。その引っ込んだ位置までの距離は、棒状部２４の先端部２４ｅが押されて後退した場合に、それとともに移動する棒状部２４の後端部側が、円筒形状部２２の後端部２２ｒの後端面から出ない程度の大きさである。
【００４６】
ばね部２２ｓは、伸縮する際に、伸縮にともなって軸線を中心に旋回をする。すなわち、例えば、円筒形状部２２の後端部２２ｒを固定した状態で棒状部２４の先端部２４ｅを押して棒状部２４を後退させると、円筒形状部２２の先端部２２ｆが棒状部２４の先端部２４ｅとともに後退し（両者はＰ１の位置で接合されているから）、その後退とともに、ばね部２２ｓが収縮することになる。この時、円筒形状部２２の後端部２２ｒは、後述する電極部１８と固定されていて旋回できないため、円筒形状部２２の先端部２２ｆが旋回することになる。この旋回によってばね部２２ｓが収縮の前後において同じ外径の大きさを維持することが可能になる。
【００４７】
円筒形状の先端部２２ｆのＰ１の位置においては、円筒形状の先端部２２ｆと棒状部２４の本体部２４ｂとが、詳しくは後述のとおり、抵抗溶接（電気溶接）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。このため、円筒形状の先端部２２ｆと円柱形状の本体部２４ｂとは一緒に移動することになる。また、その接合によって、円筒形状の先端部２２ｆと棒状部２４の本体部２４ｂとが電気的に導通可能となっている。
【００４８】
棒状部２４の先端部２４ｅは、棒状部２４の長手方向の軸線（図２Ａ中の一点鎖線で示すもの）を斜めに交差する面３２で切断した形状を有する。
【００４９】
図２Ｂは、接続端子２０を構成する円筒形状部２２を示す。円筒形状部２２として、例えば、外径が、約２５μｍから３００μｍで、内径が１０μｍから２５０μｍ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φ１が、約７０μｍ、内径φ２が約５０μｍ、全長Ｌ１が約２０ｍｍのニッケルチューブを用いるが、これに限定されるものではない。円筒形状部２２の先端部２２ｆの端面２２ｆｅ及び後端部２２ｒの後端面を除いて、周面は必要に応じて絶縁被覆してもよい。
【００５０】
円筒形状の先端部２２ｆの長さＬ２は約５ｍｍで、ばね部２２ｓの長さＬ３は約１０ｍｍで、後端部２２ｒの長さＬ４は約５ｍｍである。これらの値は一例であり、これらに限定されるものではない。
【００５１】
なお、円筒形状の先端部２２ｆの軸線の周りの帯状部分の長手方向に沿って切欠き部のスリットを形成してもよい。スリットを形成すると、円筒形状の先端部２２ｆと棒状部２４の本体部２４ｂとを抵抗溶接又はかしめによって接合して互いに固定する際に、抵抗溶接の前後において、円筒形状の先端部２２ｆの外径が大きくならずほぼ断面円形を維持することができる。
【００５２】
図２Ｃは、接続端子２０を構成する棒状部２４を示す。棒状部２４として、例えば、直径φ３が、約４８μｍのタングステン、工具用炭素鋼（ＳＫ材）、ベリリウム銅等からなる円柱形状部材を用いることができる。その直径は、棒状部２４が筒形状部２２内で移動自在でなければならないため、円筒形状部２２の内径よりも小さい。例えば、棒状部２４を筒形状部２２に挿入した場合には、棒状部２４と筒形状部２２との間に約１μｍ程度のクリアランスが形成される。棒状部２４の長さＬ５は、検査用治具のヘッド部１２（図１）から先端部を突出させる長さに応じて変わるが、円筒形状部２２とほぼ同じかそれよりも短くてもよい。
【００５３】
［検査用治具の概要］
図３は、接続端子２０が取り付けられた検査用治具の一部の拡大断面図である。実際には、検査用治具には多数の接続端子２０が取り付けられるが、図面の簡略化かつ理解の容易のために、図３においては、１つの接続端子２０のみを示す。
【００５４】
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とを形成してもよい。
【００５５】
大径部１２ｈ１には、接続端子２０の円筒形状部２２の先端部２２ｆが挿入されている。先端部２２ｆの先端面２２ｆｅは、プレート１２ｕの面に当接しており、プレート１２ｕは大径部１２ｈ１から小径部１２ｈ２に移行する部分を構成する。さらに小径部１２ｈ２には棒状部２４が挿通され、先端部２４ｅがヘッド部１２から突出している。この場合、小径部１２ｈ２を形成するプレート１２ｕの面は係止部を構成する。
【００５６】
一方、接続端子２０の後端部２２ｒの後端面は、ベース部１４の貫通孔１４ｈに挿入されて導線１８の端面と接触している。
【００５７】
図３の状態において、ヘッド部１２の係止部を形成するプレート１２ｕの面から電極部１６の導線１８の端面までの距離は、図２Ａのように負荷のかかっていない自然長の円筒形状部２２の長さよりも小さい。このため、図３においては、その係止部によって円筒形状部２２の先端部２２ｆが押し上げられて、ばね部２２ｓが収縮している。これにより、円筒形状部２２の後端部２２ｒが電極部１６の導線１８の端面に押し当てられていて、後端部２２ｒと導線１８との接触抵抗値を小さく抑えることができる。
【００５８】
図４Ａ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。
【００５９】
基板等の被検査物の検査時には、検査用治具１０を下降させて接続端子２０の先端部２４ｅを被検査物３０の配線等の対象部上の所定の検査点３０ｄ１に当接させる。このとき、棒状部２４の先端部の形状は、円柱形状部の長手方向軸線を斜めに交差する面３２で切断した形状であるため、先端部２４ｅの当接部３２ｐが、円柱形状部の長手方向軸線から半径方向に離れた位置にある状態で検査点３０ｄ１に接触する。また、図４Ａから明らかなように、当接部３２ｐが検査点３０ｄ１に接触する面積よりも、円筒形状部２２の後端部２２ｒが電極部１６の導線１８の端面に接触している面積の方が大きい。
【００６０】
さらに検査用治具１０が下降すると、接続端子２０の棒状部２４は、押し上げられてヘッド部１２の貫通孔１２ｈ内に入り込む。上記の通り、円筒形状部２２の先端部２２ｆと棒状部２４とはＰ１において接合されているので、棒状部２４が押し上げられると、それとともに円筒形状部２２の先端部２２ｆも押し上げられる。この結果、円筒形状部２２の先端部２２ｆの先端面２２ｆｅが、ヘッド部１２の小径部１２ｈ２の係止部を形成するプレート１２ｕの面から離れ、大径部１２ｈ１内で、先端部２２ｆが何等内壁に接触することもなく移動することができる。
【００６１】
上記の通り、ばね部２２ｓは収縮に伴って旋回する。これに伴い、円筒形状部２２の先端部２２ｆも旋回し、それとともに棒状部２４も旋回する。すなわち、例えば、図４Ｂ（１）に示すように棒状部２４が矢印の向きに旋回して図４Ｂ（２）に示す位置まで移動すると（軸線を中心に約９０度旋回すると）、棒状部２４の先端部の面３２の当接部３２ｐが検査点３０ｄ１の中心ではなく周辺位置に押し当てられているため、当接部３２ｐは検査点３０ｄ１の表面上を円の約４分の１の円弧を描いて移動する。この動きにより、その当接部３２ｐが、検査点３０ｄ１の表面上の酸化膜をひっかいたり削り取ったりする。
【００６２】
検査が終了して検査用治具１０が被検査物から離れると、棒状部２４の先端部２４ｅを押し上げる力がなくなるため、円筒形状部２２の先端部２２ｆは再びヘッド部１２の係止部を形成するプレート１２ｕの面に当接し、そこに保持される（図３）。
【００６３】
図５Ａから図５Ｄは、他の実施形態に係る棒状部２４を示す。この実施形態に係る棒状部２４の先端部の形状は、円柱形状部の長手方向軸線を斜めに交差する４つの面で切断した形状である。つまり、図５Ａに示す棒状部２４は、最も大きな面３４と、その反対側の面に位置する面３８と、これらの面を挟む一対の対向面３６ａ，３６ｂとからなる先端形状を有する。言い換えると、それらの面によって先端部はナイフの刃先のような形状になる。これらの面は、例えば、面３４及び３８を平面とし、一対の対向面３６ａ，３６ｂを曲面としてもよい。また、最も大きな面３４とその反対側の面に位置する面３８との境界に形成された当接部３４ｐは、軸線から半径方向に約１０μｍ程度シフトしている。
【００６４】
図５Ａから図５Ｄに示す実施形態に係る棒状部２４を使用したとき、例えば、図４Ａに示すように、検査用治具１０を下降させて接続端子２０の先端部２４ｅを被検査物３０の配線等の対象部上の所定の検査点３０ｄ１に押し付けると、ばね部２２ｓが収縮に伴って旋回し、これに伴い、円筒形状部２２の先端部２２ｆとともに棒状部２４も旋回する。この時、棒状部２４の先端部の当接部３４ｐは、検査点３０ｄ１に押し当てられた状態で、検査点３０ｄ１の表面上を円の約４分の１の円弧を描いて移動する。この動きにより、その当接部３４ｐが、検査点３０ｄ１の表面上の酸化膜をひっかいたり削り取ったりする。
【００６５】
図６Ａから図６Ｄは、さらに他の実施形態に係る棒状部２４を示す。この実施形態に係る棒状部２４の先端部の形状は、円柱形状部の長手方向軸線を斜めに交差する２つの面で切断した形状である。つまり、図６Ａに示す棒状部２４は、一対の対向する２つの面３３ａ，３３ｂからなる先端形状を有する。言い換えると、それらの面によって先端部はマイナスドライバ（ねじ回し）の先端のような形状になる。また、それらの一対の面３３ａ，３３ｂの間の細長い直線形状の当接部３５の幅は約１０μｍ程度である。
【００６６】
図６Ａから図６Ｄに示す実施形態に係る棒状部２４を使用したとき、例えば、図４Ａに示すように、検査用治具１０を下降させて接続端子２０の先端部２４ｅを被検査物３０の配線等の対象部上の所定の検査点３０ｄ１に押し付けると、ばね部２２ｓが収縮に伴って旋回し、これに伴い、円筒形状部２２の先端部２２ｆとともに棒状部２４も旋回する。この時、棒状部２４の先端部の当接部３５は、検査点３０ｄ１に押しあてられた状態で、検査点３０ｄ１の表面上をワイパーのように約４分の１の円弧を描く。この動きによって、特に、当接部３５の面を構成する長手方向の２つの角の部分が、検査点３０ｄ１の表面上の酸化膜をひっかいたり削り取ったりするように作用する。
【００６７】
上記の通り、棒状部の先端部の形状は、該棒状部の長手方向の軸線と交差する１又は２以上の面を切り取ることによって形成することができる。それにより形成された当接部の形状、大きさ、形成される位置は、複数の面の形状、大きさ、軸線との交差角度を変更することによって任意の位置に形成することができる。例えば、２つの面の交差角度を変更するだけで、当接部を軸線上に形成したり、軸線上から外れた位置に形成したりすることができる。また、面は、当接部の形状、大きさ、形成される位置を特定するために、平面で形成しても曲面で形成してもよい。
【００６８】
［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の円筒形状部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。また、ここで製造された円筒形状部は、単独で用いることもでき、他の円筒形状部材又は円柱形状部材と組み合わせることによって接続端子として機能させることもができる。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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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）。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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３０μｍから１００μｍ、内径が２０μｍから９０μｍ、絶縁被覆の厚みが２μｍから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。
【００８１】
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。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。
【００８２】
また、図２Ｂに示す円筒形状部２２は、例えば、上記の図７Ａから図７Ｈに示す製造方法によって製造することができる。例えば、図７Ｃの製造工程において、らせん状の溝を形成するために、絶縁膜７６の一部をレーザービームの照射によって除去し、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際に、同様に、レーザービームの照射によってスリットの形状に沿って絶縁膜７６を除去し、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スリットを形成することができる。
【００８３】
図８Ａ及びから図８Ｂは、円筒形状の接続端子１６６の先端部の当接部の形状に特徴のある他の実施形態を示す。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。
【００８４】
図８Ｂ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。
【００８５】
図８Ａに示すように、円筒形状部１６１の先端部（図８Ａ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とが形成されていて、その面１６３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。隣り合う切欠き部の間には、鋭利な形状の当接部１６４ｐが形成されている。このような切欠き部及び当接部は、エッチング処理により形成することができる。
【００８６】
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。
【００８７】
その結果、図８Ａに示すように、先端部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にある当接部１６４ｐ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。
【００８８】
以上、本発明に係る接続端子、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】
【００８９】
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・・・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
２４・・・棒状部
【図１】
2013061186.tif 000003
【図２Ａ】
2013061186.tif 000004
【図２Ｂ】
2013061186.tif 000005
【図２Ｃ】
2013061186.tif 000006
【図３】
2013061186.tif 000007
【図４Ａ】
2013061186.tif 000008
【図４Ｂ】
2013061186.tif 000009
【図５Ａ】
2013061186.tif 000010
【図５Ｂ】
2013061186.tif 000011
【図５Ｃ】
2013061186.tif 000012
【図５Ｄ】
2013061186.tif 000013
【図６Ａ】
2013061186.tif 000014
【図６Ｂ】
2013061186.tif 000015
【図６Ｃ】
2013061186.tif 000016
【図６Ｄ】
2013061186.tif 000017
【図７Ａ】
2013061186.tif 000018
【図７Ｂ】
2013061186.tif 000019
【図７Ｃ】
2013061186.tif 000020
【図７Ｄ】
2013061186.tif 000021
【図７Ｅ】
2013061186.tif 000022
【図７Ｆ】
2013061186.tif 000023
【図７Ｇ】
2013061186.tif 000024
【図７Ｈ】
2013061186.tif 000025
【図８Ａ】
2013061186.tif 000026
【図８Ｂ】
2013061186.tif 000027