説明

グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット

【課題】グランド用コンタクトプローブと金属ブロック間の電気的接続に所定形状のコイルスプリングを用いることで、グランド用コンタクトプローブの小径化に対応可能にし、製造コストの低減、組み込み時の調整工程の省略を図る。
【解決手段】金属ブロック10の貫通孔11に対して同軸配置されたグランド用コンタクトプローブ1と、貫通孔11の内周面との間に配置される導電性コイルスプリング30を有し、コイルスプリング30には、大径コイル部31と小径コイル部32とが相対的に偏心して形成されている。大径コイル部31が貫通孔11の内周面に弾接すると共に小径コイル部32がグランド用コンタクトプローブ1の外周面に弾接することでグランド用コンタクトプローブ1と金属ブロック10とを電気的に接続する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体集積回路等の被検査電子部品の検査のために使用する検査ユニットに係り、とくにグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットにおけるグランド用コンタクトプローブと金属ブロックとの接続構造に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体集積回路等の被検査電子部品の検査を行うために、被検査電子部品の電極に接触するコンタクトプローブを多数有する検査ユニット(ソケット)が用いられる。高周波対応の検査ユニットにおいては、ノイズの影響を防止するために、金属ブロックの各貫通孔に高周波信号用コンタクトプローブ、電源用コンタクトプローブ及びグランド(GND)用コンタクトプローブを挿通配置している。
【0003】
この種の検査ユニットの1例を下記の特許文献1に示す。
【特許文献1】特開2006−98375号公報
【0004】
図11(A),(B)は従来の検査ユニットにおけるグランド用コンタクトプローブ取り付け部分を示し、図11(C)はグランド用コンタクトプローブと金属ブロックとを接続するグランドチューブを示す。
【0005】
図11(A),(B)に示すように、グランド用コンタクトプローブ1は、導電性円筒状チューブ2から内蔵するスプリングにより導電性プランジャ3,4を突出方向に付勢した導電性構造体であり、金属ブロック10の貫通孔11を挿通する配置である。そして、金属ブロック10の上下面に固定配置されたリテーナ(絶縁体の固定手段)12,13によりグランド用コンタクトプローブ1は貫通孔11内周面に対して同軸に支持される。
【0006】
グランド用コンタクトプローブと金属ブロックとの接続は、図11(C)のグランドチューブ20を用いて行っている。グランドチューブ20は金属板材を筒状に丸めて作製するものであり、一方の端部をグランド用コンタクトプローブ1の外周面に接触するようにプローブ1の外径より僅かに小さい内径となるように丸め、他方の端部を貫通孔11内周面に接触するように広げた形状である。このグランドチューブ20はプローブ1と金属ブロック10の隙間に配設され、両者の電気的な接続を果たす。
【0007】
図示は省略したが、金属ブロック10は多数の貫通孔を有し、図示しない別の貫通孔には高周波信号用コンタクトプローブや電源用コンタクトプローブが金属ブロック10に対し絶縁状態で同軸配置されている。
【0008】
金属ブロック10の上側に固定されたリテーナ12上面が被検査電子部品の載置面となっており、ここに被検査電子部品が位置決め配置されたとき、被検査電子部品のグラント用電極パッドに前記グランド用コンタクトプローブ1の先端(上端)が接触するようになっている。また、被検査電子部品の高周波信号用電極パッドには高周波信号用コンタクトプローブが、被検査電子部品の電源用電極パッドには電源用コンタクトプローブがそれぞれ接触する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記のように、金属板材を筒状に丸めた従来のグランドチューブを用いる場合、以下に述べる問題が生じる。
【0010】
(1) 被検査電子部品の小型化、高集積化に伴い、電極間隔が狭くなる傾向にあり、このため、各コンタクトプローブの外径も小さいものが要求されている。従来のグランドチューブは、プローブのチューブとは異なり、打ち抜いた金属板を曲げて製作するため、径が細くなるほどチューブ状に加工するのが困難になり、より小径のグランド用コンタクトプローブに対応するのが難しくなる。
【0011】
(2) 従来のグランドチューブは金属板材を筒状に丸め、さらに片側の径を広げた形状であり、加工コストが高い。
【0012】
(3) 金属ブロック及びグランド用コンタクトプローブへの適当な接圧(接触圧力)を得易くするためには、図11(A),(B),(C)に図示したようにグランドチューブは長い方が良いが、金属ブロックへの接触位置とグランド用コンタクトプローブへの接触位置は互いにグランドチューブの反対側となる。これにより、グランド用コンタクトプローブから金属ブロックまでの電気的経路はグランドチューブの長さだけ長くなる。良好な高周波特性を得るためには、被検査電子部品に近いところでグランドがとれる方がよいため、この構造は高周波特性の観点からは良くない。高周波特性に配慮してグランドチューブ長を短くしようとしても、加工が困難となる(接圧の調整が困難になる)問題が生じる。
【0013】
(4) 従来のグランドチューブではグランド用コンタクトプローブと共に金属ブロックの貫通孔に組み込む際に、ピンゲージ等でグランドチューブの内径等を調整する工程が必要である。
【0014】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、グランド用コンタクトプローブと金属ブロック間の電気的接続に所定形状のコイルスプリングを用いることで、グランド用コンタクトプローブの小径化に対応可能で、製造コストの低減、組み込み時の調整工程の省略が可能な、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の第1の態様はグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットであり、貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔に対して同軸配置のグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、前記貫通孔の内周面に弾接する第1コイル部と、
前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接する第2コイル部とを備えることを特徴としている。
【0016】
本発明の第2の態様はグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットであり、貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔に対して同軸配置のグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、第1コイル部とこれより小径の第2コイル部とが相対的に偏心して形成された部分を有し、
前記第1コイル部は、外周の一部が前記貫通孔の内周面に弾接すると共に内周が前記グランド用コンタクトプローブに非接触であり、
前記第2コイル部は、内周の一部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接すると共に外周が前記貫通孔の内周面に非接触であることを特徴としている。
【0017】
本発明の第3の態様はグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットであり、貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔の内側に同軸に配置されるグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、第1コイル部と前記第1コイル部に対して巻方向が傾いた第2コイル部とが形成された部分を有し、
前記第1コイル部は、外周の一部が前記貫通孔の内周面に弾接すると共に内周が前記グランド用コンタクトプローブに非接触であり、
前記第2コイル部は、内周の一部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接することを特徴としている。
【0018】
本発明の第4の態様はグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットであり、貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔の内側に同軸に配置されるグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、第1コイル部と楕円状に巻かれた第2コイル部とが形成された部分を有し、
前記第1コイル部は、外周の一部が前記貫通孔の内周面に弾接すると共に内周が前記グランド用コンタクトプローブに非接触であり、
前記第2コイル部は、内周の一部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接することを特徴としている。
【0019】
本発明の第5の態様はグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットであり、貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔の内側に同軸に配置されるグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは楕円状に巻かれており、楕円状外周の長径は前記貫通孔の内径よりも長く、楕円状外周の短径は前記貫通孔の内径よりも短く、
前記コイルスプリングの楕円状内周の短径両側部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接し、
前記コイルスプリングの楕円状外周の長径両側部が前記貫通孔の内周面に弾接することを特徴としている。
【0020】
前記第1乃至第4の態様において、前記第1コイル部及び第2コイル部がそれぞれ3巻以上の構造であってもよい。
【0021】
前記第1、第2、第4又は第5の態様において、前記コイルスプリングが密着巻であってもよい。
【0022】
前記第1、第2、第3及び第4の態様において、前記コイルスプリングは、前記第1コイル部と第2コイル部とが形成された部分を両端部に有していてもよい。この場合、前記コイルスプリングの中間部に相対的に偏心して形成された個所があってもよい。
【0023】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0024】
本発明に係るグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットによれば、金属板材を筒状に丸めた従来のグランドチューブの代わりに少なくとも表面が導電性で所定形状のコイルスプリングを用いることで、グランド用コンタクトプローブの小径化に対応でき、しかも製造コストの低減が可能である。また、コイルスプリングの設計、製造段階でその形状を管理しておくことで、金属ブロックへの組み込み時の調整工程は不要にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【0026】
図1乃至図4を用いて本発明に係るグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットの第1の実施の形態を説明する。図1(A),(B),(C)は金属ブロックの貫通孔に対してコイルスプリングを挿入する前後の状態及びコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブとを挿入した状態をそれぞれ示す。図2は金属ブロックに対するコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブの平面的配置関係を示す。図3はコイルスプリングによるグランド用コンタクトプローブと金属ブロックとの電気的接続の動作原理を示す。図4はコイルスプリングの全体的構成の1例である。
【0027】
グランド用コンタクトプローブ1と金属ブロック10との間の電気的接続を行うためのコイルスプリング30は、導体金属や導電性の処理がされた樹脂等である。つまり、少なくとも表面が導電性である。このコイルスプリング30は、第1コイル部としての大径コイル部31と第2コイル部としての小径コイル部32とが相対的に半径方向に偏心して形成された部分を有している。大径コイル部31は金属ブロック10の貫通孔11の内壁への接続用で、大径コイル部31より小さな径の小径コイル部32はグランド用コンタクトプローブ1への接続用であり、共に貫通孔11の内径よりも小さな外径で、かつグランド用コンタクトプローブ11の外径よりも大きな内径となるように円形状に周回している。そして、コイルスプリング30を貫通孔11に挿入するとともにグランド用コンタクトプローブ1をコイルスプリング30内側に挿入する際に、半径方向のコイルスプリング30の変形による接圧を発生させて相互の電気的接続をとる。
【0028】
一方の大径コイル部31とこれに隣接する小径コイル部32の相対的な半径方向の偏心量は、グランド用コンタクトプローブ1を金属ブロック10の貫通孔11に対して同軸配置としたときに図3の状態が成立するように設定される(説明の便宜上、図3では大径コイル部31と小径コイル部32は1巻のみ示している)。すなわち、貫通孔11内に挿入する前の状態において、グランド用コンタクトプローブ1の外周面と貫通孔11内周面間の隙間Gよりも大径コイル部31外周と小径コイル部32内周との距離が大きくなる部分が生じる偏心量である。また、グランド用コンタクトプローブ1及びコイルスプリング30を貫通孔11内に挿入配置した状態では、大径コイル部31は、外周の一部が貫通孔11の内周面に弾接すると共に内周がグランド用コンタクトプローブ1に非接触となり、小径コイル部32は、内周の一部がグランド用コンタクトプローブ1の外周面に弾接すると共に外周が貫通孔11の内周面に非接触となる。これによりコイルスプリング30の金属ブロック10及びグランド用コンタクトプローブ1に対する安定した電気的接続を可能としている。
【0029】
前記大径コイル部31と小径コイル部32とは交互に3巻ずつ密着巻で形成されている。交互に形成することで、コイルスプリング30を経由してのグランド用コンタクトプローブ1から金属ブロック10までの電気的経路を極力短くすることができる。また、密着巻とすることでも大径コイル部31の貫通孔11内周面への接触位置と、小径コイル部32のグランド用コンタクトプローブ1外周面への接触位置との距離を短くでき、電気的経路の短縮に有効である(密着巻でないと電気的距離が長くなる)。
【0030】
なお、大径コイル部31と小径コイル部32とを3巻ずつとしたのは以下の理由による。すなわち、実際には1巻のコイル部の半径方向の変形が次のコイル部も変形させる現象が発生する可能性があるので、半径方向の変形及びそれによる半径方向の接圧の予測が困難となるからであり、次のコイル部への変形の影響を極力なくしつつもプローブ用接触部位と金属ブロック用接触部位をできるだけ近くすることができるように3巻ずつに設定している。
【0031】
なお、図1(A),(B),(C)はコイルスプリング30の主要部の構成のみを図示しているが、実際には図4のように貫通孔11の全長にわたりコイルスプリング30が存在していることが好ましい。図4のように、大径コイル部31と小径コイル部32とが交互に形成されている部分は、コイルスプリング30の両端部に設けられている。また、コイルスプリング30の中間部33は大径コイル部31と同径であって、相対的に偏心して形成された個所Pが存在する。これは中間部33においても、コイルスプリング30と貫通孔11の内周面とが接触するようにするためである。但し、中間部33の径は貫通孔11の内径よりも小さく、グランド用コンタクトプローブ1の外径よりも大きければよい。
【0032】
図4に示すように、コイルスプリング30は両端部だけでなく、全体的に密着巻で形成されている。これにより、金属ブロック10の貫通孔11に挿入する際に、コイルスプリング30が圧縮されずに所望位置にまで確実に挿入できる。金属ブロック10及びグランド用コンタクトプローブ1に対し半径方向に接圧がかかっているため、密着巻でないと、所望の位置まで確実に挿入することが困難な場合がある。また、コイルスプリング30を貫通孔11の長さと同じ長さとなるように密着巻とすることで、金属ブロック10内でコイルスプリング30が殆ど動くことが無くなり、特性の安定化が可能である。金属ブロック10内でコイルスプリング30が大きく動くと、グランド用コンタクトプローブ1先端から金属ブロック10までの電気的経路が変化するため、特性が安定しない可能性がある。
【0033】
金属ブロック10へのコイルスプリング30及びグランド用コンタクトプローブ1の挿入は、図1(A),(B),(C)の順に行ってもよいし、他の挿入順序であってもよく、順番は問わない。
【0034】
グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットにおいて、金属ブロック10の貫通孔11に対してグランド用コンタクトプローブ1を同軸に支持することは、図11(A),(B)と同様に金属ブロック10の上下面に固定配置されるリテーナ(絶縁体の固定手段)で行うことができる。また、図示は省略したが、金属ブロック10は多数の貫通孔を有し、図示しない別の貫通孔には高周波信号用コンタクトプローブや電源用コンタクトプローブが金属ブロック10に対し絶縁状態で同軸配置されている。
【0035】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【0036】
(1) 金属板材を筒状に丸めた従来のグランドチューブの代わりに少なくとも表面が導電性で所定形状のコイルスプリング30を用いることで、グランド用コンタクトプローブ1の小径化に対応できる。従来のグランドチューブのように金属板材を曲げて製作する場合、量産可能なレベルでは内径0.2mmがほぼ限界であるが、コイルスプリングの場合は内径約0.05mmまで製作可能である。
【0037】
(2) 従来のグランドチューブのように金属板材を曲げて製作する場合に比べて、製造コストの低減が可能であり、半値以下で作製できる。
【0038】
(3) コイルスプリング30の設計、製造段階でその形状(第1コイル部となる大径コイル部31、第2コイル部となる小径コイル部32及び相互の偏心量)を管理しておくことで、金属ブロック10への組み込み時の調整工程を不要にすることができる。
【0039】
(4) コイルスプリング30において、大径コイル部31と小径コイル部32は交互に形成しており、コイルスプリング30を経由してのグランド用コンタクトプローブ1から金属ブロック10までの電気的経路を極力短くすることができる。
【0040】
(5) コイルスプリング30において、大径コイル部31と小径コイル部32が3巻ずつであり、次のコイル部への半径方向の変形の影響を極力無くしつつ、金属ブロック10に接触させるための大径コイル部31とグランド用コンタクトプローブ1に接触させるための小径コイル部32とをできるだけ近づけることが可能である。
【0041】
(6) コイルスプリング30は大径コイル部31及び小径コイル部32を含めて全体的に密着巻きであり、大径コイル部31及び小径コイル部32が密着巻であることにより、大径コイル部31の貫通孔11内周面への接触位置と、小径コイル部32のグランド用コンタクトプローブ1外周面への接触位置との距離を短くでき、電気的経路の短縮に有効である(密着巻でないと電気的距離が長くなる)。また、コイルスプリング30を金属ブロック10の貫通孔11に挿入する際に、所望位置にまで確実に挿入できる。コイルスプリング30を貫通孔11の長さと同じ長さとなるように密着巻とすることで、金属ブロック10内でコイルスプリング30が殆ど動くことが無くなり、特性の安定化が可能である。
【0042】
(7) コイルスプリング30の両端部に大径コイル部31と小径コイル部32とが偏心した部分が形成されているため、方向性が無くなり、組立時にコイルスプリング30の方向性を確認する必要が無く、組立作業性が良い。また、良い高周波特性を得るためには、被検査電子部品に近いところ、すなわちグランド用コンタクトプローブ1の先端に近いところでグランド接続を行う方が良いが、コイルスプリング30の両端部に大径コイル部31と小径コイル部32とが偏心した部分を設けておくことで、グランド用コンタクトプローブ1の先端に近いところでグランド接続が可能であり、良好な高周波特性を確保できる。
【0043】
図5乃至図6を用いて本発明の第2の実施の形態を説明する。図5(A),(B)は金属ブロックの貫通孔に対してコイルスプリングを挿入した後の状態、及びコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブとを挿入した状態をそれぞれ示す。図6(A),(B)は金属ブロックに対するコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブの平面的配置関係であり、同図(A)はグランド用コンタクトプローブの挿入前、(B)は挿入後をそれぞれ示す。
【0044】
グランド用コンタクトプローブ1と金属ブロック10との間の電気的接続を行うためのコイルスプリング40は、導体金属や導電性の処理がされた樹脂等であって、少なくとも表面が導電性である。このコイルスプリング40は、貫通孔11の内壁への接続用の第1コイル部41とグランド用コンタクトプローブ1への接続用の第2コイル部42とが交互に形成された部分を有している。第1コイル部41と第2コイル部42は共に金属ブロック10の貫通孔11の内径よりも小さな外径で、かつグランド用コンタクトプローブ11の外径よりも大きな内径となるように円形状に周回しているものであるが、第1コイル部41の周回面がコイルスプリング40の軸方向に対して略垂直であるのに対し、第2コイル部42は第1コイル部41に対して周回面(巻方向)が傾斜している(例えば、図示の場合、巻方向が略45度傾斜している)。この傾斜により貫通孔11の中心軸上方からみた図6(A)の第2コイル部42の内側空間の狭い方の間隔L1はグランド用コンタクトプローブ1の外径よりも狭く設定されている。また、第1コイル部41と第2コイル部42とは相対的に半径方向に偏心している。
【0045】
この場合、コイルスプリング40を貫通孔11に挿入するとともにグランド用コンタクトプローブ1をコイルスプリング40内側に挿入する際に、巻方向の傾いた第2コイル部42が変形することでグランド用コンタクトプローブ1を挿入させかつ接圧を発生させて安定した電気的接続をとっている。また、貫通孔11の内壁に対しては、第2コイル部42に対して偏心した第1コイル部41の半径方向の変形により接圧を発生させ、安定した電気的接続をとっている。このとき、第1コイル部41は、外周の一部が貫通孔11の内周面に弾接すると共に内周がグランド用コンタクトプローブ1に非接触であり、第2コイル部42は、内周の一部がグランド用コンタクトプローブ1の外周面に弾接すると共に外周が貫通孔11の内周面に非接触となっている。但し、グランド用コンタクトプローブ1に対して第2コイル部42の中心軸がずれることで貫通孔11の内周面に部分的に接する場合もある。
【0046】
前記第1コイル部41第2コイル部42とは交互に3巻ずつ密着巻で形成されている。交互に形成することで、コイルスプリング40を経由してのグランド用コンタクトプローブ1から金属ブロック10までの電気的経路を極力短くすることができる。
【0047】
第1コイル部41と第2コイル部42とを3巻ずつとしたのは第1の実施の形態と同様の理由による。
【0048】
なお、図5(A),(B)及び図6(A),(B)はコイルスプリング40の主要部の構成のみを図示しているが、実際には貫通孔11の全長にわたりコイルスプリング40が存在していることが好ましい。このとき、第1コイル部41と第2コイル部42とが交互に形成されている部分は、コイルスプリング40の両端部に設けられる。また、コイルスプリング40の中間部は第1コイル部41と同径であって、図4の場合と同様に相対的に偏心して形成された個所が存在していてもよい。
【0049】
この第2の実施の形態の効果は第1の実施の形態とほぼ同様である。
【0050】
図7乃至図8を用いて本発明の第3の実施の形態を説明する。図7(A),(B)は金属ブロックの貫通孔に対してコイルスプリングを挿入した後の状態、及びコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブとを挿入した状態をそれぞれ示す。図8(A),(B)は金属ブロックに対するコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブの平面的配置関係であり、同図(A)はグランド用コンタクトプローブの挿入前、(B)は挿入後をそれぞれ示す。
【0051】
グランド用コンタクトプローブ1と金属ブロック10との間の電気的接続を行うためのコイルスプリング50は、導体金属や導電性の処理がされた樹脂等であって、少なくとも表面が導電性である。このコイルスプリング50は、金属ブロック10の貫通孔11の内壁への接続用の第1コイル部51とグランド用コンタクトプローブ1への接続用の第2コイル部52とが交互に形成された部分を有している。
【0052】
第1コイル部51は貫通孔11の内径よりも小さな外径で、かつグランド用コンタクトプローブ11の外径よりも大きな内径となるように円形状に周回している。第2コイル部52は楕円状に周回しているもので、その楕円状外周の長径(長軸方向の外径)は貫通孔11の内径よりも小さく、かつ楕円状内周の長径(長軸方向の内径)はグランド用コンタクトプローブ11の外径よりも大きく、楕円状内周の短径(短軸方向の内径)はグランド用コンタクトプローブ1の外径よりも小さい。そして、第1コイル部41と第2コイル部42とは相対的に半径方向に偏心している。
【0053】
この場合、コイルスプリング50を貫通孔11に挿入するとともにグランド用コンタクトプローブ1をコイルスプリング50内側に挿入する際に、楕円状に巻かれた第2コイル部42のグランド用コンタクトプローブ1よりも狭い部分が拡がる方向に変形することでグランド用コンタクトプローブ1を挿入させかつ接圧を発生させて安定した電気的接続をとっている。また、貫通孔11の内壁に対しては、第2コイル部52に対して偏心した第1コイル部51の半径方向の変形により接圧を発生させ、安定した電気的接続をとっている。このとき、第1コイル部51は、外周の一部が貫通孔11の内周面に弾接すると共に内周がグランド用コンタクトプローブ1に非接触であり、第2コイル部52は、内周の一部がグランド用コンタクトプローブ1の外周面に弾接すると共に外周が貫通孔11の内周面に非接触となっている。但し、グランド用コンタクトプローブ1に対して第2コイル部52の中心軸がずれることで貫通孔11の内周面に部分的に接する場合もある。
【0054】
前記第1コイル部51第2コイル部52とは交互に3巻ずつ密着巻で形成されている。交互に形成することで、コイルスプリング50を経由してのグランド用コンタクトプローブ1から金属ブロック10までの電気的経路を極力短くすることができる。
【0055】
なお、第1コイル部51と第2コイル部52とを3巻ずつとしたのは第1の実施の形態と同様の理由による。
【0056】
図7(A),(B)及び図8(A),(B)はコイルスプリング50の主要部の構成のみを図示しているが、実際には貫通孔11の全長にわたりコイルスプリング50が存在していることが好ましい。このとき、第1コイル部51と第2コイル部52とが交互に形成されている部分は、コイルスプリング50の両端部に設けられる。また、コイルスプリング50の中間部は第1コイル部51と同径であって、図4の場合と同様に相対的に偏心して形成された個所が存在していてもよい。
【0057】
この第3の実施の形態の効果は第1の実施の形態とほぼ同様である。
【0058】
図9乃至図10を用いて本発明の第4の実施の形態を説明する。図9(A),(B)は金属ブロックの貫通孔に対してコイルスプリングを挿入した後の状態、及びコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブとを挿入した状態をそれぞれ示す。図10(A),(B)は金属ブロックに対するコイルスプリングとグランド用コンタクトプローブの平面的配置関係であり、同図(A)はグランド用コンタクトプローブの挿入前、(B)は挿入後をそれぞれ示す。
【0059】
グランド用コンタクトプローブ1と金属ブロック10との間の電気的接続を行うためのコイルスプリング60は、導体金属や導電性の処理がされた樹脂等であって、少なくとも表面が導電性である。このコイルスプリング60は、一部のコイル部61を楕円状に密着巻きしたもので、その周回面(巻方向)における長軸がコイルスプリング60の軸方向に垂直な面に対し傾斜している(例えば数度〜45度)。楕円状コイル部61の楕円状外周の長径は金属ブロック10の貫通孔11内径より長く、楕円状外周の短径は貫通孔11の内径よりも短く、楕円状内周の長径はグランド用コンタクトプローブ1の外径よりも長く、楕円状内周の短径はグランド用コンタクトプローブ1の外径よりも短い。なお、楕円状コイル部61の両側は円形状に周回した円形状コイル部62であり、その径は貫通孔11の内径よりも小さく、グランド用コンタクトプローブ1の外径よりも大きければよい。
【0060】
この場合、コイルスプリング60を貫通孔11に挿入すると、楕円状コイル部61の楕円状形状の長軸の傾き方向の変形により接圧を発生させてコイルスプリング60と貫通孔11との安定な電気的接続を行う。グランド用コンタクトプローブ1をコイルスプリング60内側に挿入するとコイル部61の楕円状形状が短軸方向に広げられることで接圧が発生し、コイルスプリング60とグランド用コンタクトプローブ1との安定な電気的接続を行う。このとき、コイル部61の楕円状内周の短径両側部が前記グランド用コンタクトプローブ1の外周面に弾接し、コイルスプリング60の楕円状外周の長径両側部が前記貫通孔の内周面に弾接するようになっている。
【0061】
この第4の実施の形態によれば、グランド用コンタクトプローブ1と金属ブロック10との電気的接続にコイルスプリング60を用いるため、グランド用コンタクトプローブ1の小径化に対応できると共に製作コストの低減効果が得られる。
【0062】
また、コイルスプリング60の設計、製造段階でその形状を管理しておくことで、金属ブロック10への組み込み時の調整工程を不要にすることができる。
【0063】
さらに、コイルスプリング60を経由してのグランド用コンタクトプローブ1から金属ブロック10までの電気的経路を極力短くすることができる。
【0064】
コイルスプリング60は密着巻とすることで金属ブロック10の貫通孔11内への挿入が容易で、貫通孔11内での移動を防止でき、特性の安定化を図れる。
【0065】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【0066】
第1、第2及び第3の実施の形態において、コイルスプリングの第1コイル部と第2コイル部は3巻ずつの場合を図示したが、4巻以上であってもよく、この場合にも第1コイル部と第2コイル部間の半径(又は巻き形状)の変化に伴うコイル部への変形の影響を極力なくすことができ、接圧(金属ブロック10及びグランド用コンタクトプローブ1に対する)の予測が容易である。
【0067】
第1、第2及び第3の実施の形態において、金属ブロックの貫通孔中心よりみて、コイルスプリングの各コイル部の偏心方向は例えば図2に示したように2方向で180度であったが、偏心方向を3方向以上としてもよく、3方向では120度毎、4方向では90度毎の偏心方向となる。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】本発明に係るグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットの第1の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入前、(B)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(C)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の要部断面図である。
【図2】第1の実施の形態におけるコイルスプリング及びグランド用コンタクトプローブ挿入後の状態であって、上から1番目の第1コイル部と2番目の第1コイル部が2方向に偏心している状態の平面図である。
【図3】第1の実施の形態におけるコイルスプリングによる金属ブロックとグランド用コンタクトプローブとの電気的接続の動作原理を説明する拡大断面図である。
【図4】第1の実施の形態で使用するコイルスプリングの全体構成を示す正面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(B)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の要部断面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(B)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の平面図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(B)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の要部断面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(B)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の平面図である。
【図9】本発明の第4の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(B)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の要部断面図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態であって、(A)は金属ブロックの貫通孔へのコイルスプリングの挿入後、(B)はグランド用コンタクトプローブの挿入後の平面図である。
【図11】従来の検査ユニット及びグランドチューブであって、(A)はグランド用コンタクトプローブ取り付け部分の正断面図、(B)はさらにグランドチューブまで断面として示す正断面図、(C)はグランド用コンタクトプローブと金属ブロックとを接続するグランドチューブの正面図である。
【符号の説明】
【0069】
1 グランド用コンタクトプローブ
2 導電性円筒状チューブ
3,4 導電性プランジャ
10 金属ブロック
11 貫通孔
12,13 リテーナ
20 グランドチューブ
30,40,50,60 コイルスプリング
31 大径コイル部
32 小径コイル部
41,51 第1コイル部
42,52 第2コイル部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔に対して同軸配置のグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、前記貫通孔の内周面に弾接する第1コイル部と、
前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接する第2コイル部とを備える、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項2】
貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔に対して同軸配置のグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、第1コイル部とこれより小径の第2コイル部とが相対的に偏心して形成された部分を有し、
前記第1コイル部は、外周の一部が前記貫通孔の内周面に弾接すると共に内周が前記グランド用コンタクトプローブに非接触であり、
前記第2コイル部は、内周の一部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接すると共に外周が前記貫通孔の内周面に非接触である、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項3】
貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔の内側に同軸に配置されるグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、第1コイル部と前記第1コイル部に対して巻方向が傾いた第2コイル部とが形成された部分を有し、
前記第1コイル部は、外周の一部が前記貫通孔の内周面に弾接すると共に内周が前記グランド用コンタクトプローブに非接触であり、
前記第2コイル部は、内周の一部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接する、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項4】
貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔の内側に同軸に配置されるグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、第1コイル部と楕円状に巻かれた第2コイル部とが形成された部分を有し、
前記第1コイル部は、外周の一部が前記貫通孔の内周面に弾接すると共に内周が前記グランド用コンタクトプローブに非接触であり、
前記第2コイル部は、内周の一部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接する、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項5】
貫通孔を有する金属ブロックと、前記貫通孔の内側に同軸に配置されるグランド用コンタクトプローブと、前記貫通孔の内周面と前記グランド用コンタクトプローブの外周面との間に配置される少なくとも表面が導電性のコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは楕円状に巻かれており、楕円状外周の長径は前記貫通孔の内径よりも長く、楕円状外周の短径は前記貫通孔の内径よりも短く、
前記コイルスプリングの楕円状内周の短径両側部が前記グランド用コンタクトプローブの外周面に弾接し、
前記コイルスプリングの楕円状外周の長径両側部が前記貫通孔の内周面に弾接する、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項6】
請求項1乃至4のいずれかに記載のグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットにおいて、前記第1コイル部及び第2コイル部がそれぞれ3巻以上の構造である、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項7】
請求項1,2,4又は5に記載のグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットにおいて、前記コイルスプリングが密着巻である、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項8】
請求項1,2,3,4又は6に記載のグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットにおいて、前記コイルスプリングは、前記第1コイル部と第2コイル部とが形成された部分を両端部に有している、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。
【請求項9】
請求項8に記載のグランド用コンタクトプローブを有する検査ユニットにおいて、前記コイルスプリングの中間部に相対的に偏心して形成された個所がある、グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2010−60527(P2010−60527A)
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−229119(P2008−229119)
【出願日】平成20年9月5日(2008.9.5)
【出願人】(000006758)株式会社ヨコオ (158)
【Fターム(参考)】