(57)【要約】【課題】従来のコンタクトプローブでは、測定時にコイルバネがプランジャーを押圧する接触圧力が弱く、測定装置からの振動により「瞬断」とよばれる現象が起こるという問題があった。【解決手段】本発明のコンタクトプローブ１は、プランジャー３の接触挿入部３Ｃに配置されるコイルバネ５Ａを有する。コイルバネ５Ａは、直線部８と、傾斜部９、１０とを有し、直線部８はスリーブ２の幅方向へ移動する。この構造により、測定時には、直線部８が接触挿入部３Ｃをスリーブ２の幅方向へと押し込むことで、コンタクトプローブ１の接触領域での接触圧力が高まり、安定した接触状態を維持し、「瞬断」とよばれる現象を防止できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その延在方向に接触挿入部が形成される第１のプランジャーと、
その延在方向に前記接触挿入部の一部が配設される接触凹部が形成される第２のプランジャーと、
前記第１のプランジャーと前記第２のプランジャーとの間の前記接触挿入部に沿って配置されるコイルバネとを備え、
前記コイルバネは、その軸心が前記接触挿入部の延在方向に沿って配置される直線部と、それぞれ前記直線部の両端側に連続しその軸心が前記直線部の軸心から傾斜する第１及び第２の傾斜部とを有することを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項２】
両端部に開口部が設けられた筒状の筐体とを有し、
前記第１のプランジャー、前記第２のプランジャー及び前記コイルバネは前記筐体内に配設されることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
前記直線部には前記コイルバネの２巻き以上が密接する密巻部が形成され、前記第１及び第２の傾斜部には前記コイルバネの巻きが離間した粗巻部が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンタクトプローブ。
【請求項４】
前記直線部の密巻部の外径は、前記コイルバネの最小外径であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ。
【請求項５】
前記第１及び第２の傾斜部の外径は前記直線部に向かって小さくなることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のコンタクトプローブ。
【請求項６】
前記コイルバネがその長さ方向へと縮む動作に連動して前記直線部は前記接触挿入部を前記コイルバネの幅方向へと押し込むことで、前記接触挿入部は前記第２のプランジャーの凹部の内側面と面接触または線接触することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に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、コンタクトプローブ（プローブユニット）に関し、特に、安定した接触抵抗値を実現する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンタクトプローブの構造として、下記に示す構造が知られている。
【０００３】
図７（Ａ）に示す如く、コンタクトプローブ３１は、上部シリンダ３２、下部プランジャー３３及びコイルバネ３４を備えている。そして、上部シリンダ３２は、その一端側に接触円筒部３５と、その他端側に接触端子としての円柱状接点部３６とを有し、ソケット基板３７に形成された円筒孔３８内に往復動自在に支持される。
【０００４】
下部プランジャー３３は、その一端側に上部シリンダ３２の接触円筒部３５と電気的に接触する接触円柱部３９と、その他端側に接触端子としての円柱状端子部４０とを有している。そして、接触円柱部３９は、接触円筒部３５内を往復動自在であり、その先端部近傍が接触円筒部３５の内側面と電気的に接触する。また、円柱状端子部４０は、端子整列板４１の貫通孔４２を介して端子整列板４１に支持される。
【０００５】
コイルバネ３４は、上部シリンダ３２及び下部プランジャー３３の外周に沿って配置される。そして、測定時にはコイルバネ３４が縮むことでの付勢力により、下部プランジャー３３は、貫通孔４２内にて円柱状端子部４０を支点にして傾斜することで、上述したように上部シリンダ３２と下部プランジャー３３とが電気的に接触する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６７００１号公報（第３−４頁、第１−３図）
【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、上述したコンタクトプローブ３１では、図７（Ｂ）に示す如く、測定時に下部プランジャー３３の接触円柱部３９の先端部近傍が、上部シリンダ３２の接触円筒部３５の内側面と電気的に接触する構造のため、コイルバネ３４による下部プランジャー３３を抑える力も弱く、コンタクトプローブ３１に振動が加わった際に、両部材３２、３３が非接触状態となり、「瞬断」と呼ばれる現象が生じ易い、という問題がある。
【０００８】
例えば、測定時には、下部プランジャー３３は、丸印４３にて示す領域にてコイルバネ３４から下方への押圧力を受け、その先端部（点ｈ）を支点にして傾斜する。そして、下部ブランジャー３３の接触円柱部３９の接触点（点ｇ）が上部シリンダ３２の接触円筒部３５の内側面と接触することで、電気的な接触状態が実現される。
【０００９】
つまり、下部プランジャー３３へ力が加わる箇所（丸印４３）と下部プランジャー３３の接触点（点ｇ）とはその長さ方向にて離れて位置しており、接触点（点ｇ）近傍の接触円柱部３９が傾いた方向へと押さえられていないため、コンタクトプローブ３１に振動が加わった際に、接触点（点ｇ）が非接触状態となり易いという問題がある。
【００１０】
また、下部プランジャー３３はその先端部（点ｈ）を支点にして傾いており、例えば、測定装置等から横振動や縦振動がコンタクトプローブ３１に加わることで、下部プランジャーが逆方向へ傾く動作が起り易く、接触点（点ｇ）が非接触状態となり易いという問題がある。
【００１１】
更には、コンタクトプローブ３１は、導電経路となる接触点（点ｈ、点ｇ）が少なく、上記非接触状態となり易い構造のため、測定装置等からの振動がコンタクトプローブ３１に加わることで、非接触状態となり易いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明は、その延在方向に接触挿入部が形成される第１のプランジャーと、その延在方向に前記接触挿入部の一部が配設される接触凹部が形成される第２のプランジャーと、前記第１のプランジャーと前記第２のプランジャーとの間の前記接触挿入部に沿って配置されるコイルバネとを備え、前記コイルバネは、その軸心が前記接触挿入部の延在方向に沿って配置される直線部と、それぞれ前記直線部の両端側に連続しその軸心が前記直線部の軸心から傾斜する第１及び第２の傾斜部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、第１のプランジャーは、その接触挿入部の一部が第２プランジャーの接触凹部内に配設され、往復動自在に支持される。そして、接触挿入部に沿って配設されたコイルバネが縮みながら、直線部がその幅方向に移動することで、両プランジャーの安定した接触状態が実現される。
【００１４】
また、本発明では、コイルバネの直線部には２巻き以上が密接する密巻部が形成されることで、コイルバネと接触挿入部との接触面積が広くなる。この構造により、両プランジャーの接触圧力が高くなり、両プランジャーの接触面積が広がることで、安定した接触状態が実現される。
【００１５】
また、本発明では、直線部の密巻部がコイルバネの最小外径となり、コイルバネに傾斜部が設けられることで、コイルバネが縮む際に傾斜部が一方向へと曲がり易い構造が実現される。
【００１６】
また、本発明では、スリーブ及び両プランジャーの接触領域を増やし、その接触領域での接触圧力が高まることで、安定した接触状態が実現され、測定装置の振動等による「瞬断」と呼ばれる現象も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態におけるコンタクトプローブを説明するための（Ａ）側面図、（Ｂ）断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるコンタクトプローブのコイルバネを説明するための（Ａ）側面図、（Ｂ）側面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるコイルバネの動作状態を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるコンタクトプローブの測定状態を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における（Ａ）〜（Ｄ）コンタクトプローブの荷重・抵抗測定試験の結果を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態における測定状況を説明するための概略図である。
【図７】従来の実施の形態におけるコンタクトプローブを説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施の形態であるコンタクトプローブについて説明する。
【００１９】
最初に、図１（Ａ）は本実施の一形態であるコンタクトプローブの側面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すコンタクトプローブのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示す如く、コンタクトプローブ１は、例えば、高周波用等の半導体装置、電子部品や自動車の電子制御回路等の電気的な特性検査を行う測定装置に用いられる。近年では、半導体装置の高集積化や電子部品の小型化に伴い、微細ピッチにて配置された端子や電極に対してコンタクトプローブ１を接触させる必要があり、コンタクトプローブ１自体の小型化や接触抵抗値の低減化、測定装置の振動に対する接触状態の安定化等が求められている。
【００２１】
コンタクトプローブ１は、主に、円筒状のスリーブ２と、スリーブ２内に配置されるプランジャー３、４と、スリーブ２内のプランジャー３、４間に配置されるコイルバネ５（図１（Ｂ）参照）とを有する。そして、スリーブ２の外径φ１は、例えば、０．７５ｍｍであり、その中にプランジャー３、４が、主に、その長さ方向に往復動自在に配置される。
【００２２】
図１（Ｂ）に示す如く、スリーブ２は、円筒状の筐体として形成され、その長さ方向の両端部に開口部６、７が形成される。スリーブ２の開口部６から突出するプランジャー３の先端側が接触子３Ａとして用いられ、同様に、スリーブ２の開口部７から突出するプランジャー４の先端側が接触子４Ａとして用いられる。そして、スリーブ２は導電経路として用いられるため、例えば、導電性に優れた銅材、金材や合金材等が用いられ、その内周面も含め全周面に金メッキ、銅メッキ、Ｎｉメッキ等が単層または積層して成される。
【００２３】
プランジャー３は、例えば、本体部３Ｂと、本体部３Ｂの一端側に形成された接触子３Ａと、本体部３Ｂの他端側に形成された接触挿入部３Ｃとを有する。そして、プランジャー３は、導電経路として用いられるため、例えば、導電性に優れた銅材、金材や合金材等が用いられ、プランジャー３の外周面には金メッキ、銅メッキ、Ｎｉメッキ等が単層または積層して成される。
【００２４】
接触子３Ａは、本体部３Ｂの一端側から略円柱形状に成形され、開口部６を介してスリーブ２の外側へと延在する。そして、接触子３Ａは、測定用部品等の電極（端子）または測定装置の電極（端子）と電気的に接触する部材であり、例えば、円錐形状として形成される。尚、接触子３Ａの形状は円錐形状に限定するものではなく、接触子３Ａが接する電極（端子）の形状に応じて、様々な形状を採用することができる。
【００２５】
本体部３Ｂは、円柱形状に成形され、その外径φ２は、例えば、０．７２ｍｍであり、スリーブ２の内周面とは、例えば、１０〜２０μｍ程度のクリアランスを有する。本体部３Ｂは、このクリアランスによりスリーブ２内を移動出来るが、開口部６の径よりも外径φ２が大きく、スリーブ２内に留まる構造となる。
【００２６】
接触挿入部３Ｃは、本体部３Ｂの他端側から略円柱形状に成形され、プランジャー４側へと延在し、接触挿入部３Ｃの一部は接触凹部４Ｃ内へと配設される。接触挿入部３Ｃの外径φ３は、例えば、０．３０ｍｍであり、プランジャー４の接触凹部４Ｃの内側面とは、例えば、１０〜２０μｍ程度のクリアランスを有する。
【００２７】
尚、図示したように、プランジャー３の各構成部３Ａ〜３Ｃは一体に成形されるが、接触子３Ａを別体として成形した後、プランジャー３の一端側に取り付ける場合でも良い。また、プランジャー３の断面形状は円形に限定するものではなく、その断面形状は８角形等の多角形でも良い。
【００２８】
プランジャー４は、例えば、本体部４Ｂと、その本体部４Ｂの一端側に形成された接触子４Ａと、本体部４Ｂの他端側が開口する接触凹部４Ｃとを有する。そして、プランジャー４は、導電経路として用いられるため、例えば、導電性に優れた銅材、金材や合金材等が用いられ、プランジャー４の外周面には金メッキ、銅メッキ、Ｎｉメッキ等が単層または積層して成される。
【００２９】
接触子４Ａは、本体部４Ｂの一端側から略円柱形状に成形され、開口部７を介してスリーブ２の外側へと延在する。そして、接触子４Ａは、測定用部品等の電極（端子）または測定装置の電極（端子）と電気的に接触する部材であり、例えば、円錐形状として形成される。尚、接触子４Ａの形状は円錐形状に限定するものではなく、接触子４Ａが接する電極（端子）の形状に応じて、様々な形状を採用することができる。
【００３０】
本体部４Ｂは、円柱形状に成形され、その外径φ４は、例えば、０．７１ｍｍであり、スリーブ２の内周面とは、例えば、１０〜２０μｍ程度のクリアランスを有する。本体部４Ｂは、このクリアランスによりスリーブ２内を移動出来るが、開口部７の径よりも外径φ４が大きく、スリーブ２内に留まる構造となる。
【００３１】
接触凹部４Ｃは、本体部４Ｂの他端４Ｄ側から開口するように形成され、その内径φ５は、例えば、０．３５ｍｍであり、上述したように、その内部をプランジャー３の接触挿入部３Ｃが往復動自在となる。そして、プランジャー３は、接触凹部４Ｃ内に往復動自在に支持され、スリーブ２が無い場合でもプランジャー４に対して支持される。
【００３２】
尚、図示したように、プランジャー４の各構成部４Ａ〜４Ｃは一体に成形されるが、接触子４Ａを別体として成形した後、プランジャー４の一端側に取り付ける場合でも良い。また、プランジャー４の断面形状は円形に限定するものではなく、その断面形状は８角形等の多角形でも良い。
【００３３】
コイルバネ５は、プランジャー３の接触挿入部３Ｃの周囲を囲むように、その外周に沿って配置され、その一端側がプランジャー３の本体部３Ｂに接触し、その他端側がプランジャー４の本体部４Ｂに接触するように配置される。図示したように、例えば、プランジャー３の接触挿入部３Ｃの根本を太くし、その根元を利用してコイルバネ５が安定的して固定される構造でも良い。また、プランジャー４の本体部４Ｂの他端４Ｄ側の先端に、コイルバネ５が安定的して固定されるための環状の突起部が形成される構造でも良い。
【００３４】
尚、本実施形態では、コイルバネ５は導電経路として用いられないため、コイルバネ５にメッキが施される場合でも、施されない場合でも良い。また、コイルバネ５は、導電性材料でも、非導電性材料でも良い。
【００３５】
次に、図２（Ａ）及び（Ｂ）は本実施の一形態であるコイルバネの側面図である。コイルバネ５は、図２（Ａ）に示す形状のコイルバネ５Ａでも、図２（Ｂ）に示す形状のコイルバネ５Ｂでも、後述する同じ効果が得られる。
【００３６】
図２（Ａ）に示す如く、コイルバネ５Ａは、その中央領域に形成された直線部８と、その直線部８の両側にそれぞれ形成された傾斜部９、１０とを有し、直線部８と傾斜部９、１０とは一体のバネとして成形される。
【００３７】
コイルバネ５Ａの直線部８の軸心方向（紙面Ｙ軸方向）は、プランジャー３の接触挿入部３Ｃの延在方向に対して略水平となる。そして、直線部８では、コイルバネ５Ａは密巻部として成形され、例えば、コイルバネ５Ａの５つの巻き（輪）同士が密接して巻かれている。
【００３８】
尚、直線部８では、少なくとも２つ以上の複数の巻き（輪）同士が、軸心方向（紙面Ｙ軸方向）に沿って密接して巻かれていれば良い。また、プランジャー３の接触挿入部３Ｃは、スリーブ２（図１（Ａ）参照）の長さ方向と略水平となるように配設される。
【００３９】
コイルバネ５Ａの傾斜部９、１０の軸心方向は、それぞれ直線部８の軸心方向（紙面Ｙ軸方向）に対して、径方向（紙面Ｘ軸方向）に傾いた方向となり、例えば、その傾斜角θ１が３°〜５°程度となる。そして、傾斜部９、１０は、コイルバネ５Ａの粗巻部として成形され、コイルバネ５Ａの巻き（輪）同士が一定間隔にて離間して巻かれている。
【００４０】
この構造により、コイルバネ５Ａの傾斜部９、１０は、測定時にスリーブ２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）に縮みながら、直線部８がスリーブ２の幅方向（紙面Ｘ軸方向）に移動するように曲がる。そして、直線部８がプランジャー３の接触挿入部３Ｃをスリーブ２の幅方向（径方向）へ押し込むことで、コンタクトプローブ１の安定した接触状態が実現される。
【００４１】
また、図面の丸印１１にて示す領域は、コイルバネ５Ａの直線部８と傾斜部９、１０との境界領域を示している。上記境界領域とは、コイルバネ５Ａが、密接して成形された領域から一定間隔に離間して成形された領域へと移行する領域を示している。
【００４２】
そして、コイルバネ５Ａの巻き（輪）同士が離間し始める始点（傾斜部９、１０の始点）が、コイルバネ５Ａの径方向（紙面Ｘ軸方向）の同じ位置から始まる構造が良い。この構造により、コイルバネ５Ａが縮む際に、コイルバネ５Ａの捻じれ量が低減され、直線部８が、コイルバネ５Ａの径方向により移動し易い構造となる。
【００４３】
尚、図面では、コイルバネ５Ａの径が、直線部８及び傾斜部９、１０にて同一の場合について示したが、この場合に限定するものではない。例えば、傾斜部９、１０では、鼓形状のように外側から内側（直線部８側）に向けてコイルバネ５Ａの径が徐々に小さくなり、直線部８では、その最小径にて密巻部が成形される構造の場合でも良い。この構造の場合には、傾斜部９、１０の直線部８に近い領域がより曲がり易くなることで、直線部８が、コイルバネ５Ａの径方向により移動し易い構造となる。
【００４４】
図２（Ｂ）に示すコイルバネ５Ｂの構造は、図２（Ａ）に示すコイルバネ５Ａの構造とは傾斜部１２、１３の構造が異なり、直線部８の構造は同一である。従って、コイルバネ５Ｂの説明では、直線部８には同一の付番を用い、その説明は図２（Ａ）を用いて上述した内容を参照し、ここでは説明を省略する。
【００４５】
コイルバネ５Ｂの傾斜部１２、１３の軸心方向は、それぞれ直線部８の軸心方向（紙面Ｙ軸方向）に対して、径方向（紙面Ｘ軸方向）に傾いた方向となり、例えば、その傾斜角θ２が３°〜５°程度となる。そして、傾斜部１２、１３は、コイルバネ５Ｂの粗巻部として成形され、コイルバネ５Ｂの巻き（輪）同士が一定間隔にて離間して巻かれている。
【００４６】
図示したように、コイルバネ５Ｂの傾斜部１２、１３の紙面−Ｘ軸側の端部は、直線部８の紙面−Ｘ軸側の端部と、紙面Ｙ軸方向にて一直線となるように成形される。そして、コイルバネ５Ｂの傾斜部１２、１３の紙面＋Ｘ軸側の端部は、外側から内側（直線部８側）に向けてコイルバネ５Ｂの径が徐々に小さくなるように傾斜して成形される。尚、直線部８は、その最小径にて密巻部として成形される。
【００４７】
この構造により、コイルバネ５Ｂの傾斜部１２、１３は、測定時にスリーブ２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）に縮みながら、直線部８がスリーブ２の幅方向（紙面Ｘ軸方向）に移動するように曲がる。そして、直線部８がプランジャー３の接触挿入部３Ｃをスリーブ２の幅方向（径方向）へ押し込むことで、コンタクトプローブ１の安定した接触状態が実現される。
【００４８】
また、上述したように、コイルバネ５Ｂも、丸印１４にて示すコイルバネ５Ｂの巻き（輪）同士が離間し始める始点（傾斜部１２、１３の始点）が、コイルバネ５Ｂの径方向（紙面Ｘ軸方向）の同じ位置から始まる構造が良い。この構造により、コイルバネ５Ｂが縮む際に、コイルバネ５Ｂの捻じれ量が低減され、直線部８が、コイルバネ５Ｂの径方向により移動し易い構造となる。
【００４９】
尚、コイルバネ５Ｂの形状は図２（Ｂ）に示す構造に限定するものではない。例えば、鼓形状のように、外側から内側（直線部８側）に向けてコイルバネ５Ｂの径が徐々に小さくなるように全周に渡り傾斜して成形される場合でも良い。この場合でも、直線部８が最小径にて成形されることで、直線部８がスリーブ２の幅方向へと移動する構造が実現される。
【００５０】
次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施の一形態であるコンタクトプローブのコイルバネの配置領域を拡大した図であり、コイルバネの動作状態を説明するための断面図である。尚、以下の説明では、図２（Ａ）に示すコイルバネ５Ａを用いた場合について説明するが、図２（Ｂ）に示すコイルバネ５Ｂを用いた場合でも同様な効果が得られる。
【００５１】
図３（Ａ）は、コンタクトプローブ１の測定前の状況（非導通状態）を示し、コイルバネ５Ａがプランジャー３から紙面−Ｙ軸方向へと押圧力を受けていない状況を示す。尚、コイルバネ５Ａの傾斜部９、１０が紙面＋Ｘ軸方向に傾くように、コイルバネ５Ａが接触挿入部３Ｃに対して配置された状態として説明する。
【００５２】
コイルバネ５Ａの直線部８の内径φ６は、例えば、０．４５ｍｍであり、この状態では、接触挿入部３Ｃは直線部８から紙面−Ｘ軸方向へと押圧力を受けていない。そして、プランジャー３、４がスリーブ２とのクリアランスの範囲にて傾くことで、接触挿入部３Ｃと接触凹部４Ｃの内側面とが点接触の状態か、あるいは、非接触状態となっている。
【００５３】
図３（Ｂ）は、コンタクトプローブ１の測定中の状況（導通状態）を示し、コイルバネ５Ａがプランジャー３から紙面−Ｙ軸方向へと押圧力を受けて縮んでいる状況を示す。尚、図３（Ｂ）では、図３（Ａ）に示す状態から測定状態へと移行した状況を示す。
【００５４】
測定装置からコンタクトプローブ１に負荷荷重が加わることで、プランジャー３がスリーブ２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）に沿って移動することで、コイルバネ５Ａは、プランジャー３から紙面−Ｙ軸方向へと押圧力を受ける。上述したように、コイルバネ５Ａの傾斜部９、１０の軸心方向が紙面＋Ｘ軸方向へと傾いた構造となることで、傾斜部９、１０は縮みながら紙面−Ｘ軸方向が凸となる曲面を描きながら曲がる。そして、矢印１５にて示すように、直線部８は傾斜部９、１０の曲がる動作に連動して紙面−Ｘ軸方向へと移動する。
【００５５】
一方、上記負荷荷重が加わることで、プランジャー３の接触挿入部３Ｃはプランジャー４の接触凹部４Ｃの奥方へと進行する。上述したように、接触挿入部３Ｃはコイルバネ５Ａの直線部８により矢印１５方向（紙面−Ｘ軸方向）へと押圧されながら、紙面−Ｙ軸方向に進行する。そして、プランジャー３は一定距離ストロークした後、停止した状態になるが、この状態においても、接触挿入部３Ｃはコイルバネ５Ａの直線部８により矢印１５方向へと押圧された状態のままである。
【００５６】
この構造により、丸印１６にて示す領域では、接触挿入部３Ｃと接触凹部４Ｃの内側面とが安定した面接触状態または線接触状態を維持することができる。この状態は、複数の巻き（輪）が密接した面領域としての直線部８が、丸印１６の接触領域の近くの接触挿入部３Ｃを押し込むことで、接触挿入部３Ｃが若干撓むことで実現される。詳細は後述するが、直線部８からの接触圧力を利用して測定中の上記面接触状態（あるいは、線接触状態）を維持することで、測定装置の振動等による「瞬断」と呼ばれる現象も防止することができる。
【００５７】
尚、コイルバネ５Ａ、５Ｂでは、その中央領域に直線部８が配置される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、直線部８が、コイルバネ５Ａ、５Ｂの中央領域よりもコンタクトプローブ４側に配置される場合でも良い。上述した両プランジャー３、４の接触領域に近い領域において、直線部８がプランジャー３の接触挿入部３Ｃを押し込むように固定することが出来る。そして、コンタクトプローブ１の安定した接触状態を維持し易く、測定装置等の振動に対しても非接触状態となり難いコンタクトプローブ１を実現できる。
【００５８】
次に、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施の一形態であるコンタクトプローブが測定装置に設置された状態を示し、図４（Ａ）は、測定前であり測定装置から負荷荷重が加わる前の状態を示した断面図であり、図４（Ｂ）は、測定中であり測定装置から負荷荷重が加わった状態を示した断面図である。
【００５９】
図４（Ａ）に示す如く、プランジャー４の接触子４Ａが、半導体素子等の端子１７等に接触し、電気的な特性検査が行われる。測定装置２４（図６参照）からコンタクトプローブ１に負荷荷重が加えられていない状態では、プランジャー３もソケット２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）に沿って移動せず、コイルバネ５Ａにもプランジャー３から押圧力が加わらない。
【００６０】
図３（Ａ）を用いて上述したように、負荷荷重が加わる前の段階では、プランジャー３の接触挿入部３Ｃは、コイルバネ５の直線部８から矢印１５方向へ押圧力を受けていない。そして、プランジャー３、４がスリーブ２とのクリアランスの範囲にて傾くことで、接触挿入部３Ｃと接触凹部４Ｃの内側面とが点接触状態か、あるいは、非接触状態となっている。
【００６１】
図４（Ｂ）に示す如く、測定装置２４（図６参照）からコンタクトプローブ１に負荷荷重が加わることで、プランジャー３がスリーブ２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）に沿って移動する。そして、コイルバネ５Ａは、プランジャー３からの押圧力によりスリーブ２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）に沿って縮み、プランジャー３の接触挿入部３Ｃはプランジャー４の接触凹部４Ｃの奥方へと進行する。
【００６２】
図３（Ｂ）を用いて上述したように、測定装置２４からコンタクトプローブ１に負荷荷重が加わることで、コイルバネ５Ａの直線部８は、傾斜部９、１０の曲がる動作に連動して矢印１５方向（紙面−Ｘ軸方向）へと移動する。そして、接触挿入部３Ｃは、直線部８より矢印１５方向（紙面−Ｘ軸方向）へと押し込まれることで、プランジャー３自体も接触挿入部３Ｃ側が矢印１５方向（紙面−Ｘ軸方向）へ傾きながらプランジャー４の接触凹部４Ｃの奥方へと進行する。
【００６３】
そして、丸印１６にて示す領域では、主に、紙面−Ｘ軸側にて接触挿入部３Ｃと接触凹部４Ｃとが面接触状態または線接触状態となることで、広い接触面積を確保し、接触抵抗値を大幅に低減することができる。また、コイルバネ５Ａの直線部８の押圧力により、丸印１６に示す領域では、接触圧力も高くなり、測定中の安定した接触状態を維持することができる。
【００６４】
更には、上述したコイルバネ５Ａの直線部８による押圧力が矢印１５方向（紙面−Ｘ軸方向）へと加わることで、コンタクトプローブ１の各接触点においても接触圧力も高くなり、安定した接触状態を維持することができる。
【００６５】
具体的には、丸印１８にて示す領域はスリーブ２とプランジャー３との接触領域となり、丸印１９及び丸印２０にて示す領域はスリーブ２とプランジャー４との接触領域となる。丸印１８及び丸印２０にて示す接触領域では、測定装置２４からの負荷荷重による略紙面−Ｙ軸方向への力と、直線部８による押圧力の反力による略紙面＋Ｘ軸方向への力とが加わる。丸印１９にて示す接触領域では、測定装置からの負荷荷重による略紙面−Ｙ軸方向への力と、直線部８による押圧力による略紙面−Ｘ軸方向への力とが加わる。
【００６６】
つまり、丸印１６、１８〜２０にて示す接触領域では、主に、スリーブ２の長さ方向（紙面Ｙ軸方向）の力とスリーブ２の幅方向（紙面Ｘ軸方向）の力との異なる方向の力が加わる。その結果、測定装置等の振動により、コンタクトプローブ１に縦振動や横振動等が加わった場合でも、上記接触領域では、上記異なる方向の力により接触状態を維持する程度の接触圧力が確保される。
【００６７】
図示したように、コンタクトプローブ１では、主に、太い矢印２１、２２、２３にて示すように、プランジャー３、４と経由する第１の導電経路２１と、プランジャー３、４、スリーブ２、プランジャー４と経由する第２の電流経路２２と、プランジャー３、スリーブ２、プランジャー４と経由する第３の電流経路２３とが形成される。上述したように、コンタクトプローブ１では、丸印１６、１８〜２０にて示すように多くの接触領域を有し、高い接触圧力により安定した接触状態が維持される。特に、第１の導電経路２１がコンタクトプローブ１の主たる導電経路となるが、丸印１６にて示す接触領域が安定した接触状態を維持する。この構造により、安定した多くの電流経路２１、２２、２３を確保することで、測定装置の振動等による「瞬断」と呼ばれる現象も防止することができる。
【００６８】
次に、図５（Ａ）〜（Ｄ）は、コンタクトプローブの荷重・抵抗測定試験の結果を説明するため図である。尚、荷重・抵抗測定試験では、コンタクトプローブ１のストローク距離を２．０ｍｍに設定し往復ストロークを１回としてカウントし、常温状態にて試験を行った。そして、図６に示す測定装置２４にて、縦２０ピン×横２０ピンの４００ピンを配列し、その中から任意に選択した１ピンの試験結果を示す。
【００６９】
図５（Ａ）では初期値を示し、コンタクトプローブ１のストローク開始時には接触抵抗値は５０ｍΩ程度であり、コンタクトプローブ１の２．０ｍｍストロークした時には接触抵抗値は３０ｍΩ程度である。図示したように、接触抵抗値は、コンタクトプローブ１のストローク中も３０〜５０ｍΩの範囲内にて安定した値を示している。
【００７０】
図５（Ｂ）では１千回ストローク時の値を示し、コンタクトプローブ１のストローク開始時には接触抵抗値は４０ｍΩ程度であり、コンタクトプローブ１の２．０ｍｍストロークした時には接触抵抗値は３０ｍΩ程度である。図示したように、接触抵抗値は、コンタクトプローブ１のストローク中も３０〜４０ｍΩの範囲内にて安定した値を示している。
【００７１】
図５（Ｃ）では１万回ストローク時の値を示し、コンタクトプローブ１のストローク開始時には接触抵抗値は５０ｍΩ程度であり、コンタクトプローブ１の２．０ｍｍストロークした時には接触抵抗値は３５ｍΩ程度である。図示したように、接触抵抗値は、コンタクトプローブ１のストローク中も３５〜５０ｍΩの範囲内にて安定した値を示している。
【００７２】
図５（Ｄ）では１０万回ストローク時の値を示し、コンタクトプローブ１のストローク開始時には接触抵抗値は４５ｍΩ程度であり、コンタクトプローブ１の２．０ｍｍストロークした時には接触抵抗値は３０ｍΩ程度である。図示したように、接触抵抗値は、コンタクトプローブ１のストローク中も３０〜４５ｍΩの範囲内にて安定した値を示している。
【００７３】
最後に、図６は、コンタクトプローブを用いた測定状況を説明するための概略図である。
【００７４】
図６に示す如く、測定装置２４では、半導体ウエハや電子回路基板等の測定物２５を測定用テーブル上に設置し、測定物２５の端子数に応じた数のコンタクトプローブ１をソケット２６へと配置する。そして、測定装置２４の荷重ユニット２７がコンタクトプローブ１の接触子３Ａ（図１参照）に接触し、ソケット２６内の全てのコンタクトプローブ１に対して負荷荷重を加え、コンタクトプローブ１の接触子４Ａ（図１参照）と端子とを十分な接触状態とし、電気的な特性検査を行う。測定物２５によっては、ソケット２６内に数千本〜数万本のコンタクトプローブ１を配置する場合もある。
【００７５】
測定の際に測定装置２４に振動が加わることもあり、その振動はソケット２６内の全てのコンタクトプローブ１に対して加わることとなる。上述したように、コンタクトプローブ１は、コイルバネ５の構造により安定した接触状態を維持することが可能となり、上記振動が加わった際にも「瞬断」とよばれる現象を防止し、安定した測定を行うことができる。
【００７６】
尚、本実施形態では、スリーブ２内に両プランジャー３、４及びコイルバネ５が配設される構造について説明したが、この構造に限定するものではない。例えば、プランジャー３の接触挿入部３Ｃはプランジャー４の接触凹部４Ｃ内に配設され、プランジャー３は接触凹部４Ｃ内に往復動自在に支持される。従って、コンタクトプローブの構造としては、スリーブ２が無い構造でも、コイルバネ５により安定した接触状態が実現され、上述した効果が得られる。
【００７７】
また、コイルバネ５の直線部８には、２巻き以上が密接した密巻部が形成される構造について説明したが、この構造に限定するものではない。例えば、コイルバネ５の直線部８の巻き同士間の離間距離が、傾斜部９、１０の巻き同士間の離間距離と等しいか、それ以下となる構造の場合でも良い。この場合でも、直線部８は、スリーブ２の幅方向へ移動し、上述した効果が得られる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  コンタクトプローブ
２  スリーブ
３  プランジャー
４  プランジャー
５  コイルバネ
５Ａ  コイルバネ
５Ｂ  コイルバネ
８  直線部
９  傾斜部
１０  傾斜部
２１  導電経路
２２  導電経路
２３  導電経路
２４  測定装置
２５  測定物
２６  ソケット
２７  荷重ユニット
【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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