(57)【要約】【課題】電極間のピッチが非常に短くなった場合であっても、これに対応してプローブピンのピッチを短くすることができ、しかも、製品の歩留まりを悪くすることなく、低コストで製品を製造できるようにする。【解決手段】プローブピン４を保持する絶縁性の筒状プローブ２１と、当該プローブピン４の後端部分４３であって筒状プローブ２１から露出した後端部分４２を保持するゴム製樹脂５とを備え、前記筒状プローブ２１と筒状プローブ２１を密着させるように連結する。このプローブピン４の後端部分４２に設けられた突状部４２ａは、ゴム製樹脂５内に封入されており、これによってプローブピン４の抜けを防止する。また、リード線４３はゴム製樹脂５内に封入されており、これによりピッチを短くした場合であっても短絡しないようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブピンを摺動可能に保持する絶縁性の筒状プローブと、
当該プローブピンの接触端子側と反対側であって筒状プローブから露出した後端部分に設けられる弾性体とを備えてなり、
前記筒状プローブを、当該筒状プローブの軸方向と直交する方向に複数接着させたことを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項２】
前記プローブピンにおける前記露出した後端部分の外周部に突状部を設け、当該突状部をゴム製樹脂内に封入した請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
前記筒状プローブを円筒状に形成し、第一列の列方向に設けられた筒状プローブの凹状の隙間に第二列の筒状プローブを密着するように設けた請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項４】
前記筒状プローブを円筒状に形成し、列方向に設けられた筒状プローブの凹状の隙間に、プローブピンを摺動可能に設けた請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項５】
前記弾性体をゴム製樹脂によって形成し、プローブピンから延出されたリード線を当該ゴム製樹脂内に封入するようにした請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項６】
絶縁素材によって筒状プローブを形成する工程と、
当該筒状プローブにプローブピンを挿入する工程と、
前記筒状プローブを軸方向と直交する方向に複数連結させる工程と、
前記プローブピンにおける接触端子側と反対側であって筒状プローブから露出した後端部分にゴム製樹脂を流し込んで固化させる工程とを備えてなることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の電極の通電状態を確認できるようにしたコンタクトプローブに関するものであり、より詳しくは、電子部品の電極間のピッチが非常に狭い場合であっても、そのピッチに対応してコンタクトピンを電極に接触させるようにしたコンタクトプローブおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体などの電極の通電状態を確認する場合、コンタクトプローブが用いられる。このようなコンタクトプローブにおける一般的な構成について、図１０を用いて説明する。
【０００３】
図１０において、７３は、電極に接触させるためのプローブピンであり、また、７２は、そのプローブピン７３を内側に挿入させて軸方向に摺動させる棒状スリーブである。また、７４は、その棒状スリーブ７２内に設けられ、プローブピン７３を軸方向に押圧するためのコイルスプリング７４であり、７１は、棒状スリーブ７２を保持する板状の保持板である。この保持板７１は、検査対象である電子部品の電極のピッチに合わせた位置に複数の挿通孔を設け、そこに、棒状スリーブ７２を挿入して保持する。このような構成において、電極の通電状態を確認する場合、棒状スリーブ７２を備えた保持板７１を電子部品の電極に近づけ、プローブピン７３の先端（接触端子）を各電極に接触させる。すると、コイルスプリング７４が弾性変形し、これによって接触端子を傷つけることなく、確実に電極を押し付けて電極の通電状態を確認できるようにする。
【０００４】
また、このようなコイルスプリングを用いることなく、プローブピンを軸方向に押圧できるようにした構成も存在する。
【０００５】
例えば、特許文献１には、図１１に示すように、金属製スリーブ７２ａの上端部分を保持する第一のガイド用樹脂板７１０ａと、金属製スリーブ７２ａの下方部分を保持する第二のガイド用樹脂板７１１ａと、この金属製スリーブ７２ａ内で摺動可能に保持されるプローブピン７３ａを保持するガイド用樹脂板７１ｂとを備え、金属製スリーブ７２ａに保持されたスリーブピン７３ａの上端部分をダンパーゴム７４ａで支持できるようにした構造が開示されている。さらに、この特許文献１では、第一のガイド用樹脂板７１０ａと第二のガイド用樹脂板７１１ａとの間における金属製スリーブ７２ａの狭小部分にリード線７５を接続し、これによって電極の通電状態を確認できるようにする。このような構成によれば、プローブピン７３ａを電極に接触させた際、ダンパーゴム７４ａによってプローブピン７３ａの変位を吸収することができるようになる。
【０００６】
また、プローブピン自体を撓ませて電極に接触させるようにしたコンタクトプローブも提案されている。例えば、特許文献２には、図１２に示すように、上下一対の上部ガイドプレート７１ｃおよび下部ガイドプレート７１ｄと、上部ガイドプレート７１ｃに上端部のみが固定されたプローブピン７３ｂとを備え、プローブピン７３ｂが電極に接触した場合に、プローブピン７３ｂを上部ガイドプレート７１ｃと下部ガイドプレート７１ｄとの間で撓ませることによって押圧力を吸収できるようにしたコンタクトプローブが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２４９５０１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなコンタクトプローブの構成では、次のような問題を生ずる。
【０００８】
すなわち、図１０に示すような一般的なコンタクトプローブでは、棒状スリーブ内にコイルスプリングを設けているため、コンタクトプローブを小さくした場合は、その中にコイルスプリングを取り付けることができなくなる。このため、コンタクトプローブの大きさにも限界がある。
【０００９】
さらには、図１１乃至図１２に示すように、保持板やガイド用樹脂板などに棒状スリーブを取り付ける構成では、検査対象である電極のピッチに合わせて棒状スリーブの孔をあけなければならない。しかるに、電極間のピッチが数十ミクロンの単位のように非常に短くなると、孔をあけるための作業が困難になり、また、一つの孔あけ作業が隣接する挿通孔に悪影響を及ぼす可能性が高くなる。また、挿通孔の孔あけ作業において、一つの孔あけ作業に失敗すると、また新たな保持板を用意して一から孔あけ作業していかなければならず、歩留まりが悪くなってコストが高くなってしまう。このため、現在では、一枚当たり保持板の価格が数万円となってしまうといった問題がある。さらには、図１１に示すようにリード線７５を横から接続する構成であると、プローブピンのピッチを短くした場合、それぞれが絡み合って短絡してしまう可能性がある。
【００１０】
また、図１２に示すように、上下のガイドプレート間でプローブピンを撓ませるようにした構成においても、各プローブピンのピッチを短くすると、隣接するプローブピンが接触してしまい、短絡してしまう可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、電極間のピッチが非常に短くした場合であっても、これに対応してプローブピンのピッチを短くすることができ、しかも、製品の歩留まりを悪くすることなく、低コストで製造することのできるコンタクトプローブ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】
【００１２】
すなわち、本発明のコンタクトプローブは、上記課題を解決するために、プローブピンを摺動可能に保持する絶縁性の筒状プローブと、当該プローブピンにおける接触端子側と反対側であって筒状プローブから露出した後端部分に設けられる弾性体とを備えてなり、前記筒状プローブを、当該筒状プローブの軸方向と直交する方向に複数接着させるようにしたものである。
【００１３】
このようにすれば、保持板に複数の挿通孔をあける必要がなく、筒状プローブを密着させることによってプローブピンのピッチを短くすることができる。このとき、一つの筒状プローブが不良であった場合でも、他の筒状プローブに取り替えることができ、従来のように、新たに保持板を用意して一から孔あけ作業をしなければならないといった不具合もなくなる。なお、ここで、筒状プローブを密着させる場合、筒状プローブの外周部に接着剤を塗布して直接的に密着させる場合の他、筒状プローブと筒状プローブとの間にスペーサーなどを介して間接的に接着させる場合も含む。
【００１４】
また、このような発明において、プローブピンの露出した後端部分の外周部に突状部を設け、この突状部をゴム製樹脂内に封入する。
【００１５】
このようにすれば、プローブピンの径が数十ミクロンといったように非常に細く構成されている場合であっても、その突状部によってゴム製樹脂と噛み合わせることができ、確実にゴム製樹脂に噛み合わせて接触による押圧力を吸収することができるようになる。
【００１６】
さらに、筒状プローブを円筒状に形成した場合、第一列の列方向に設けられた筒状プローブの凹状の隙間に第二列の筒状プローブを密着するように取り付ける。
【００１７】
このようにすれば、筒状プローブの外径をＤとした場合、図３に示すように、第一列のプローブピンと第二列のプローブピンのピッチをＤ／２と半分にすることができる。
【００１８】
加えて、図５や図６に示すように、列方向に並べられた円筒状の筒状プローブの隙間に、プローブピンを挿入して摺動できるようにすることもできる。
【００１９】
また、弾性体をゴム製樹脂によって形成し、そのゴム製樹脂内にプローブピンから延出されるリード線を封入する。
【００２０】
このようにすれば、各ピッチが短くなった場合であっても、リード線の間にゴム製樹脂を介在させて、各リード線が短絡するのを防ぐことができるようになる。
【００２１】
また、このような発明において、筒状プローブから露出しているプローブピンの後端部分にゴム製樹脂を流し込んで固化させるようにする。
【００２２】
このようにすれば、プローブピンの後端部分をゴム製樹脂で保持することができ、プローブピンの抜けを防止することができるとともに、一つのゴム製樹脂で複数のプローブピンの押圧力を吸収することができるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プローブピンを摺動可能に保持する絶縁性の筒状プローブと、当該プローブピンにおける接触端子側と反対側であって筒状プローブから露出した後端部分に設けられる弾性体とを備えてなり、前記筒状プローブを、当該筒状プローブの軸方向と直交する方向に複数接着させるようにしたので、保持板に複数の挿通孔をあける必要がなく、筒状プローブを密着させることによってプローブピンのピッチを短くすることができる。このとき、一つの筒状プローブが不良であった場合でも、他の筒状プローブに取り替えることができ、従来のように、新たに保持板を用意して一から孔あけ作業をしなければならないといった不具合もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるコンタクトプローブ１の外観斜視図を示したものであり、図２は、そのコンタクトプローブ１の断面形状を示したものである。また、図３や図４は、この筒状プローブ２１を列方向に密着させて連結した状態を示したものである。
【００２５】
この実施の形態におけるコンタクトプローブ１は、絶縁性の筒状プローブ２１にプローブピン４を挿入し、そのプローブピン４の後端部分４２にゴム製樹脂５を設けて接触時における押圧力を吸収できるようにしたものである。そして、複数の筒状プローブ２１を横方向（すなわち、軸方向と直交する方向）に密着させた状態で板状の保持板３で挟み込むことによってプローブ本体２を形成するようにしている。
【００２６】
この筒状プローブ２１は、本出願人である若林精工株式会社が開発したセラミック製の極細筒状体を用いる。この筒状体は、外径Ｄが０．１５ｍｍ〜０．２０ｍｍ、内径ｄが０．１０ｍｍとなるように加工したもので、平均的な人間の毛髪（約０．０８ｍｍ）程度の細さのプローブピン４を内側に挿入できるようにしたものである。この筒状体は、同軸加工によって外径が円形形状となっているが、表面を研磨加工することによって外形を矩形状にすることもできる。なお、ここでは、円筒状の筒状プローブ２１を用いることとする。この筒状プローブ２１は、絶縁素材によって形成され、例えば、セラミックなどの他、プラスチックなどの素材が用いられる。
【００２７】
このような筒状プローブ２１の内側には、導電性材のプローブピン４が軸方向に挿入される。このプローブピン４は、直線針状のものであって、検査対象である電極６に接触する側である接触端子４１を筒状プローブ２１から突出させるとともに、後端部分４２についても筒状プローブ２１から突出させ、筒状プローブ２１内で軸方向に摺動できるようにしている。また、この筒状プローブ２１から突出した後端部分４２における外周部分には、突状部４２ａが設けられる。この突状部４２ａは、リング状の部材をプローブピン４に挿入して、かしめることによって形成される。
【００２８】
このプローブピン４を挿入した筒状プローブ２１は、列方向に並べられた状態で板状の保持板３によって一列に挟み込まれる。これらの筒状プローブ２１は、接着剤などによって外周部分が接着され、これによってプローブピン４のピッチを可能な限り短くできるようにしている。このように筒状プローブ２１を列方向に密着させる場合、第一の方法として、図３に示すように、筒状プローブ２１の中心点が正三角形状をなすように二列に並べる。このように、中心点が正三角形状となるように並べると、外径寸法をＤとした場合、列方向と直交する方向から見たプローブピン４のピッチがＤ／２（すなわち、半径Ｒ）となり、ピッチを短くすることができる。また、第二の方法として、図４に示すように、中心点が一列に並ぶように密着させる。このように、中心点を一列に並べると、隣接するプローブピン４までのピッチがＤとなるが、いずれにしても従来のような保持板などを設けていないため、ピッチを短くすることができる。また、第三の方法として、図５に示すように、中心点が正三角形状をなすように並べられた筒状プローブ２１の隙間に細いプローブピン４を設けることもできる。もしくは、図６に示すように、一列に並べられた筒状プローブ２１と保持板３との隙間に細いプローブピン４を設けることもできる。なお、図３乃至図６においては、筒状プローブ２１の外周部分を直接接着するように連結させているが、筒状プローブ２１の間に図示しない板状のスペーサーを挟み込んでそれぞれを接着させるようにしてもよい。このスペーサーは、電極のピッチに合わせてプローブピン４のピッチを調整できるようにしたものを用い、好ましくは、セラミックなどのように熱膨張係数の小さい板状の部材を用いる。
【００２９】
このように構成された筒状プローブ２１の後端部分２３には、挿通されたプローブピン４の後端部分４２を保持する絶縁性のゴム製樹脂５が取り付けられる。このゴム製樹脂５は、筒状プローブ２１から突出したプローブピン４の突状部４２ａを包み込むように設けられており、これによって、プローブピン４が抜けないようにするとともに、プローブピン４が電極に接触した際における押圧力を確実に吸収できるようにしている。
【００３０】
また、このゴム製樹脂５には、プローブピン４に接続されるリード線４３が封入される。このリード線４３は、プローブピン４の軸方向に沿ってゴム製樹脂５内に直線状に封入され、しかも、プローブピン４が軸方向に変位した場合であっても、隣接するリード線４３の間にゴム製樹脂５を介在させてお互いに接触させないようにしている。このリード線４３は、直線状に引っ張った状態で液状ゴムを流し込むことで、ゴム製樹脂５内に封入することができる。
【００３１】
このように構成されるコンタクトプローブ１は、図７に示すような工程で製造される。
【００３２】
まず、筒状プローブ２１を製造するに際しては、円柱状のセラミック素材を同軸加工することによって円筒状の筒状プローブ２１を形成するとともに、外形寸法や内径寸法が均一に揃うように研磨加工する。そして、このような同軸加工などによって形成された筒状プローブ２１を複数本用意し、テスト用のプローブピン４の挿入試験や外形形状などについて検査を行う。ここで、テスト用のプローブピン４を挿入できない筒状プローブ２１や、変形してしまった筒状プローブ２１を取り除き、一定以上の品質を有する筒状プローブ２１のみを抽出する。
【００３３】
そして、このような良品の筒状プローブ２１を保持板３の上に並べ（図７の工程１）、先端部をそれぞれ揃えた状態で外周部２２や保持板３に接着剤を塗布する。この接着剤の塗布の工程では、筒状プローブ２１の中空部に接着剤が入り込まないように、先にプローブピン４を挿入させておき、中空部を塞いだ状態で接着剤を塗布するか、もしくは、筒状プローブ２１の両端開口部分を板状部材などで塞ぎ、外周部２２に接着剤を塗布する。なお、ここでは、事前にプローブピン４の後端部分４２に突状部４２ａをかしめておく。
【００３４】
このように接着剤を塗布した後、その接着剤が乾燥する前に、それぞれの筒状プローブ２１を列方向の両側から圧縮し、それぞれが密着するようにして乾燥させる。この列方向から筒状プローブ２１を圧縮する際は、上から保持板３を被せて押圧し、これによって、列が崩れないようにする。そして、このように圧縮させた状態で乾燥させることによってプローブ本体２を形成する（図７の工程２）。
【００３５】
次に、工程３では、プローブピン４における液状ゴムの流し込み作業を行う。この処理では、まず、プローブピン４の接触端子４１を揃えたうえで、筒状プローブ２１の後端部分２３からプローブピン４を突出させ、その延長方向状にリード線４３を引っ張った状態で保持する。そして、各保持板３と筒状プローブ２１の後端部分２３によって囲まれた凹部３１に液状ゴムを流し込んで固化させる。すると、プローブピン４の後端部分４２がそのゴム製樹脂５に封入されて保持され、また、リード線４３とリード線４３の間にゴム製樹脂５を介在させて短絡を防ぐことができる。
【００３６】
このとき、図９に示すように、リード線４３を交互に傾斜させた状態で液状ゴムを流し込んで固化させることもできる。すなわち、プローブピン４のピッチが短くなるとリード線４３のピッチも短くなり、液体のゴム製樹脂５を流し込む際に流体圧によってリード線４３が密着してしまう可能性がある。また、リード線４３をプローブピン４と平行に設けると、プローブピン４を軸方向に引っ張った際にゴム製樹脂５からプローブピン４が抜けてしまう可能性がある。そこで、図９に示すように、リード線４３をプローブピン４の軸方向から傾斜させた状態でゴム製樹脂５に封入するようにする。
【００３７】
一方、図３や図５に示すような２列以上の筒状プローブ２１を設ける場合は、まず、保持体３の上に第一列目の筒状プローブ２１を並べて配置するとともに、その筒状プローブ２１の境界における凹状部分に上から同じ筒状プローブ２１を載せて並べていく。そして、接着剤を用いて各筒状プローブ２１を接着させるとともに、さらにその上からの保持板３を載せて各筒状プローブ２１を密着させる。
【００３８】
次に、このように構成されたコンタクトプローブ１の使用状態について図８を用いて説明する。
【００３９】
コンタクトプローブ１を使用する場合、まず、図８（ａ）に示すように、プローブピン４の接触端子４１を電極６に近づけていき、その接触端子４１を電極６に接触させる。すると、電極６とプローブピン４およびリード線４３へとつながる回路が形成され、通電状態を確認することができる。このとき、コンタクトプローブ１が押圧されることによって、プローブピン４が軸方向に沿ってゴム製樹脂５の方へ変位するが（図８（ｂ））、この時に発生する押圧力をゴム製樹脂５によって吸収することができる。また、プローブピン４が軸方向に押圧されると、そのプローブピン４の後端部分４２に接続されたリード線４３が撓むようになるが、隣接するリード線４３との間にゴム製樹脂５を介在させているため、リード線４３が撓んだ場合であっても各リード線４３が短絡することがなくなる。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、プローブピン４を保持するセラミック製の筒状プローブ２１と、この筒状プローブ２１の後端部分２３から露出したこのプローブピン４の後端部分４２を保持するゴム製樹脂５とを備えてなり、このような筒状プローブ２１と筒状プローブ２１とを密着させるようにしたので、従来のように板状の保持板に挿通孔を設けて筒状プローブを取り付ける必要がなくなり、プローブピン４のピッチも短くすることができる。また、一つの筒状プローブ２１が不良であった場合でも、他の筒状プローブ２１に取り替えるだけで対応することができ、従来のように、新たな保持板を用意して一から孔あけ作業しなければならないといった不具合もなくなる。
【００４１】
また、プローブピン４の後端部分４２に突状部４２ａを設け、この突状部４２ａをゴム製樹脂５内に封入するようにしたので、プローブピン４の径が数十ミクロンといったように非常に細い場合であっても、その突状部４２ａでゴム製樹脂５と噛み合わせることができる。
【００４２】
さらに、円筒状の筒状プローブ２１を列方向に沿って密着させるとともに、隣接する筒状プローブ２１と筒状プローブ２１の間に第二列の筒状プローブ２１を密着させるようにしたので、各プローブピン４のピッチを短くすることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００４４】
例えば、上記実施の形態では、筒状プローブ２１の外形を円形状としているが、断面が正方形状をなす筒状プローブ２１を用いるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、コンタクトプローブ１を製造する場合、先にプローブピン４を挿入させてから接着するようにしているが、接着後にプローブピン４を挿入させるようにしてもよい。
【００４６】
さらに、上記実施の形態では、筒状プローブ２１の外側を保持板３で挟み込むようにしているが、この保持板３を設けることなくプローブ本体２を形成するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、このプローブピン４のピッチが電極６のピッチに適合しない場合、そのピッチに適合するスペーサーを間に挟み込み、同様にして接着剤で接着していくこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態を示すコンタクトプローブの外観斜視図
【図２】同形態における断面概略図
【図３】同形態における２段に筒状プローブを並べた状態を示す図
【図４】同形態における１段に筒状プローブを並べた状態を示す図
【図５】同形態における２段に筒状プローブを並べてその隙間にプローブピンを配置した状態を示す図
【図６】同形態における１段に筒状プローブを並べてその隙間にプローブピンを配置した状態を示す図
【図７】同形態におけるコンタクトプローブの製造工程を示す図
【図８】同形態における使用状態を示す図
【図９】同形態におけるリード線を交互に導出した状態を示す図
【図１０】従来例におけるコンタクトプローブを示す図
【図１１】従来例におけるコンタクトプローブを示す図
【図１２】従来例におけるコンタクトプローブを示す図
【符号の説明】
【００４９】
１・・・コンタクトプローブ
２・・・プローブ本体
２１・・・筒状プローブ
２２・・・外周部
２３・・・後端部分
３・・・保持体
３１・・・凹部
４・・・プローブピン
４１・・・先端部分
４２・・・後端部分
４２ａ・・・突状部
４３・・・リード線
５・・・ゴム製樹脂
６・・・電極
【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】
2009265049.tif 000007
【図６】
2009265049.tif 000008
【図７】
2009265049.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009265049.tif 000011
【図１０】
2009265049.tif 000012
【図１１】
2009265049.tif 000013
【図１２】
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