特開 2024-110236 コンタクトプローブおよびプローブユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110236

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】コンタクトプローブおよびプローブユニット

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20240807BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20240807BHJP

   H01R 33/76 20060101ALN20240807BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 A

G01R1/073 D

G01R1/067 C

H01R33/76 505Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014708

(22)【出願日】2023-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】相馬 一也

(72)【発明者】

【氏名】荒井 肇

【テーマコード（参考）】

2G011

5E024

【Ｆターム（参考）】

2G011AA09

2G011AA16

2G011AB01

2G011AB03

2G011AB04

2G011AB05

2G011AB07

2G011AC14

2G011AE01

2G011AF07

5E024CA18

(57)【要約】

【課題】検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができるコンタクトプローブおよびプローブユニットを提供すること。
【解決手段】本発明に係るコンタクトプローブは、長手方向の両端で互いに異なる電極とそれぞれ接触して信号を伝送するコンタクトプローブであって、一方の電極と接触する先端部、および該先端部に連なるフランジ部を有する第１プランジャと、第１プランジャに接続するコイルばねと、を備え、先端部は、先端において一方の電極と接触する先端接触部と、先端接触部の基端側に設けられ、当該第１プランジャの長手軸に沿った側面を有する柱状の第１基部と、第１基部の先端接触部側と反対側の端部に設けられ、フランジ部側が当該第１プランジャの長手軸に近付く態様で傾斜した側面を有する第２基部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向の両端で互いに異なる電極とそれぞれ接触して信号を伝送するコンタクトプローブであって、
一方の電極と接触する先端部、および該先端部に連なるフランジ部を有する第１プランジャと、
前記第１プランジャに接続するコイルばねと、
を備え、
前記先端部は、
先端において前記一方の電極と接触する先端接触部と、
前記先端接触部の基端側に設けられ、当該第１プランジャの長手軸に沿った側面を有する柱状の第１基部と、
前記第１基部の前記先端接触部側と反対側の端部に設けられ、前記フランジ部側が当該第１プランジャの長手軸に近付く態様で傾斜した側面を有する第２基部と、
を備えることを特徴とするコンタクトプローブ。

【請求項2】

前記先端部は、
前記第２基部の前記第１基部側と反対側に設けられ、かつ前記フランジ部に連結する柱状の第３基部、
をさらに備え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】

前記先端部には、前記先端接触部から前記第２基部にかけて当該先端部の一部を切欠いてなり、前記第１プランジャの長手軸方向に延びる切欠き部が形成される、
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4】

前記第１基部は、円柱状をなし、
前記第２基部は、円錐台状をなす、
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5】

前記第１基部は、角柱状をなし、
前記第２基部は、角錐台状をなす、
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6】

前記フランジ部は、前記コイルばねが接続される側の面が、前記第１プランジャの長手軸に直交する面に対して傾斜している、
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7】

一方の電極と接触する先端部、および該先端部に連なるフランジ部を有する第１プランジャ、ならびに、前記第１プランジャに接続するコイルばねを備えるコンタクトプローブと、
前記コンタクトプローブを保持するホルダ孔が形成されるプローブホルダと、
を備え、
前記先端部は、
先端において前記一方の電極と接触する先端接触部と、
前記先端接触部の基端側に設けられ、当該第１プランジャの長手軸に沿った側面を有する柱状の第１基部と、
前記第１基部の前記先端接触部側と反対側の端部に設けられ、前記フランジ部側が当該第１プランジャの長手軸に近付く態様で傾斜した側面を有する第２基部と、
を備えることを特徴とするプローブユニット。

【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およびプローブユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体集積回路や液晶表示装置などの検査対象物の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する回路基板を有する信号処理装置との間の電気的な接続を図る導電性のコンタクトプローブが用いられる（例えば、特許文献１を参照）。正確な導通状態検査や動作特性検査を行うため、コンタクトプローブを介した検査用信号の入出力を確実に行うことが求められている。特許文献１では、複数の検査対象物と接触する側の端部に複数の爪部を設けたクラウン形状によって検査対象物の電極に接触させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３７４２７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、検査対象物に設けられる電極は、はんだ等によって形成され、表面が酸化被膜で覆われている場合がある。この際、コンタクトプローブは、この酸化被膜を突き破って電極に接触する必要がある。しかしながら、特許文献１のようなクラウン形状とするだけでは酸化被膜を突き破れずに、電気的な導通が不安定となる場合があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができるコンタクトプローブおよびプローブユニット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】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンタクトプローブは、長手方向の両端で互いに異なる電極とそれぞれ接触して信号を伝送するコンタクトプローブであって、一方の電極と接触する先端部、および該先端部に連なるフランジ部を有する第１プランジャと、前記第１プランジャに接続するコイルばねと、を備え、前記先端部は、先端において前記一方の電極と接触する先端接触部と、前記先端接触部の基端側に設けられ、当該第１プランジャの長手軸に沿った側面を有する柱状の第１基部と、前記第１基部の前記先端接触部側と反対側の端部に設けられ、前記フランジ部側が当該第１プランジャの長手軸に近付く態様で傾斜した側面を有する第２基部と、を備えることを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記先端部は、前記第２基部の前記第１基部側と反対側に設けられ、かつ前記フランジ部に連結する柱状の第３基部、をさらに備えることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記先端部には、前記先端接触部から前記第２基部にかけて当該先端部の一部を切欠いてなり、前記第１プランジャの長手軸方向に延びる切欠き部が形成される、ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記第１基部は、円柱状をなし、前記第２基部は、円錐台状をなす、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記第１基部は、角柱状をなし、前記第２基部は、角錐台状をなす、ことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、前記フランジ部は、前記コイルばねが接続される側の面が、前記第１プランジャの長手軸に直交する面に対して傾斜している、ことを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係るプローブユニットは、一方の電極と接触する先端部、および該先端部に連なるフランジ部を有する第１プランジャ、ならびに、前記第１プランジャに接続するコイルばねを備えるコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを保持するホルダ孔が形成されるプローブホルダと、を備え、前記先端部は、先端において前記一方の電極と接触する先端接触部と、前記先端接触部の基端側に設けられ、当該第１プランジャの長手軸に沿った側面を有する柱状の第１基部と、前記第１基部の前記先端接触部側と反対側の端部に設けられ、前記フランジ部側が当該第１プランジャの長手軸に近付く態様で傾斜した側面を有する第２基部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態にかかるプローブユニットの構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の一実施の形態にかかるプローブユニットの要部の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、本発明の一実施の形態にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。

【図4】図４は、半導体集積回路の検査時におけるプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。

【図5】図５は、変形例１にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。

【図6】図６は、変形例２にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための図である。

【図7】図７は、変形例３にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための図である。

【図8】図８は、変形例４にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの要部の構成を説明するための図である。

【図9】図９は、変形例５にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。

【図10】図１０は、図９に示す矢視Ａからみた先端部の構成を示す図である。

【図11】図１１は、変形例６にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための図である。

【図12】図１２は、変形例７にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。

【図13】図１３は、図１２に示す矢視Ｂからみた先端部の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

【0016】

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態にかかるプローブユニットの構成を示す斜視図である。図１に示すプローブユニット１は、検査対象物である半導体集積回路１００の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体集積回路１００と半導体集積回路１００へ検査用信号を出力する回路基板２００との間を電気的に接続する装置である。

【0017】

プローブユニット１は、長手方向の両端で互いに異なる二つの被接触体である半導体集積回路１００および回路基板２００の電極に接触する導電性のコンタクトプローブ２（以下、単に「プローブ２」という）と、複数のプローブ２を所定のパターンにしたがって収容して保持するプローブホルダ３と、プローブホルダ３の周囲に設けられ、検査の際に複数のプローブ２と接触する半導体集積回路１００の位置ずれが生じるのを抑制するホルダ部材４と、を備える。
本実施の形態において、半導体集積回路１００の電極は、はんだを用いて形成されたＢＧＡ（Ball Grid Array）である。なお、はんだに限らず、はんだを用いていない端子や、表面に被膜が形成されるものであれば適用可能である。ＢＧＡのほか、例えば、ＱＦＰ（quad flat package）や、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）、ＳｏＣ（System on a Chip）の端子、銅製の端子が挙げられる。

【0018】

図２は、本発明の一実施の形態にかかるプローブユニットの要部の構成を示す断面図である。プローブ２は、導電性材料を用いて形成され、半導体集積回路１００の検査を行なうときにその半導体集積回路１００の電極に接触する第１プランジャ２１と、検査回路を備えた回路基板２００の電極に接触する第２プランジャ２２と、第１プランジャ２１と第２プランジャ２２との間に設けられて第１プランジャ２１および第２プランジャ２２を進退自在に連結するコイルばね２３とを備える。図２において、第１プランジャ２１は、当該第１プランジャ２１の長手軸Ｎ₂₁が、プローブ２の軸（長手軸）Ｎ₁に対して傾斜している。また、第２プランジャ２２およびコイルばね２３は、同一の軸線を有している。すなわち、第２プランジャ２２およびコイルばね２３は、各々の中心軸が、プローブ２の軸（長手軸）Ｎ₁上に位置している。なお、「同一の軸線」は、部材個別の歪みや製造上の誤差等によるずれを含む。プローブ２は、半導体集積回路１００をコンタクトさせた際に、コイルばね２３が軸線方向に伸縮することによって半導体集積回路１００の電極への衝撃を和らげるとともに、半導体集積回路１００および回路基板２００に荷重を加える。

【0019】

第１プランジャ２１は、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ａと、先端部２１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｂとを有する。第１プランジャ２１は、コイルばね２３の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、コイルばね２３の弾性力によって半導体集積回路１００方向に付勢され、半導体集積回路１００の電極と接触する。以下、第１プランジャ２１において、半導体集積回路１００側を「先端側」、当該第１プランジャ２１の長手軸Ｎ₂₁方向における先端側と反対側を「基端側」とする。
本実施の形態において、先端部２１ａは、先端が錐状をなすものとして説明するが、複数の爪部を有するクラウン状をなすものや、球面状等、他の形状をなすものであってもよい。

【0020】

図３は、本発明の一実施の形態にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。先端部２１ａは、半導体集積回路１００の電極と接触する円錐状の先端接触部２４ａと、先端接触部２４ａの基端側に設けられる円柱状の第１基部２４ｂと、第１基部２４ｂの先端接触部２４ａ側と反対側の端部に設けられ、かつフランジ部２１ｂに連結する第２基部２４ｃとを有する。プローブユニット１において、先端接触部２４ａの先端は、長手軸Ｎ₁に対してずれて位置している。

【0021】

第１基部２４ｂは、第１プランジャ２１の長手軸Ｎ₂₁に沿った側面を有する。
第２基部２４ｃは、フランジ部２１ｂ側に行くにしたがって縮径される円錐台形状をなす。すなわち、第２基部２４ｃは、フランジ部２１ｃ側が長手軸Ｎ₂₁に近付く態様で傾斜した側面を有する。この側面は、フランジ部２１ｂ側に行くにしたがって長手軸Ｎ₂₁との間の距離が小さくなる。

【0022】

第２プランジャ２２は、先細な先端形状をなし、回路基板２００の電極に接触する先端部２２ａと、先端部２２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２２ｂと、フランジ部２２ｂを介して先端部２２ａと反対側に延び、フランジ部２２ｂと比して径が小さい、コイルばね２３の他端部が圧入されるボス部２２ｃと、ボス部２２ｃを介してフランジ部２２ｂと反対側に延び、ボス部２２ｃと比して径の小さい基端部２２ｄとを有する。第２プランジャ２２は、コイルばね２３の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、コイルばね２３の弾性力によって回路基板２００方向に付勢され、回路基板２００の電極と接触する。
なお、第２プランジャ２２において、第１プランジャ２１と同様にボス部２２ｃおよび基端部２２ｄを有しない構成としてもよい。

【0023】

コイルばね２３は、第１プランジャ２１の基端側に取り付けられる密着巻きの密着巻き部２３ａと、第２プランジャ２２の基端側に取り付けられ、所定の間隔をもって巻回される粗巻き部２３ｂとを有する。コイルばね２３は、例えば、一本の導電性の線材を巻回してなる。また、コイルばね２３は、第１プランジャ２１に対し、軸Ｎ₁方向に対して傾斜した方向、かつ第２プランジャ２２から離れる方向の荷重を加える。例えば、コイルばね２３の一部を偏心させたり（図２参照）、端部（座巻き面）がコイルばね２３の長手軸に対して傾斜するように線材間の間隔を調整したりすることによって、第１プランジャ２１を傾斜させることができる。
なお、第１プランジャ２１軸Ｎ₁に対する傾斜は、コイルばね２３の特性を調整するほか、フランジ部２１ｂとコイルばね２３（密着巻き部２３ａ）の端部との間にくさびを配設する等、コイルばね２３の特性を調整する以外にも調整が可能である。

【0024】

密着巻き部２３ａの端部は、例えば第１プランジャ２１の基端側に接合される。一方、粗巻き部２３ｂの端部は、第２プランジャ２２の基端側（ボス部２２ｃ）に圧入される。プローブ２は、粗巻き部２３ｂの伸縮によって、軸線方向に伸縮する。
なお、本実施の形態では、コイルばね２３が第１プランジャ２２に接合され、第２プランジャ２２のボス部２２ｃに挿入されている構成について説明するが、これに限らず、例えば、第１プランジャ２１とコイルばね２３とは接合されずに別体としてもよい。

【0025】

プローブホルダ３は、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、図２の上面側に位置する第１部材３１と下面側に位置する第２部材３２とが積層されてなる。第１部材３１および第２部材３２には、複数のプローブ２を収容するためのホルダ孔３３および３４がそれぞれ同数ずつ形成され、プローブ２を収容するホルダ孔３３および３４は、互いの軸線が一致するように形成されている。ホルダ孔３３および３４の形成位置は、半導体集積回路１００の配線パターンに応じて定められる。

【0026】

ホルダ孔３３および３４は、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、ホルダ孔３３は、プローブホルダ３の上端面に開口を有する小径部３３ａと、この小径部３３ａよりも径が大きい大径部３３ｂとからなる。他方、ホルダ孔３４は、プローブホルダ３の下端面に開口を有する小径部３４ａと、この小径部３４ａよりも径が大きい大径部３４ｂとからなる。これらのホルダ孔３３および３４の形状は、収容するプローブ２の構成に応じて定められる。第１プランジャ２１のフランジ部２１ｂは、ホルダ孔３３の小径部３３ａと大径部３３ｂとの境界壁面に当接することにより、プローブ２のプローブホルダ３からの抜止機能を有する。また、第２プランジャ２２のフランジ部２２ｂは、ホルダ孔３４の小径部３４ａと大径部３４ｂとの境界壁面に当接することにより、プローブ２のプローブホルダ３からの抜止機能を有する。

【0027】

プローブ２がプローブホルダ３に収容され、かつ先端部２１ａ、２２ａに荷重が加わっていない状態（図２参照）において、第１プランジャ２１は、フランジ部２１ｂがホルダ孔３３の小径部３３ａおよび大径部３３ｂが形成する段部に当接するとともに、第２基部２４ｃが小径部３３ａの壁面に接触する。第２基部２４ｃの小径部３３ａの壁面への接触は、コイルばね２３の付勢力によるものであり、第２基部２４ｃの側面が小径部３３ａの壁面に線接触した接触態様となる。このため、第１プランジャ２１は、長手軸Ｎ₂₁が、プローブ２の軸Ｎ₁に対して傾斜した状態となる。また、この際、第１基部２４ｂは、プローブホルダ３の外部に位置している。

【0028】

図４は、プローブホルダ３を用いた半導体集積回路１００の検査時の状態を示す図である。半導体集積回路１００の検査時には、半導体集積回路１００および回路基板２００からの接触荷重により、コイルばね２３は長手方向に沿って圧縮された状態となる。検査時に回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される検査用信号は、回路基板２００の電極２０１からプローブ２の第２プランジャ２２、密着巻き部２３ａ、第１プランジャ２１を経由して半導体集積回路１００の接続用電極１０１へ到達する。

【0029】

ここで、先端部２１ａと接続用電極１０１（ＢＧＡ）とが接触した際の第１プランジャ２１の挙動について説明する。接続用電極１０１および電極２０１からの荷重によってプローブ２（粗巻き部２３ｂ）が収縮すると、第１プランジャ２１がホルダ孔３３内に進入する。この際、先端部２１ａでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャ２１が回転し、長手軸Ｎ₂₁が軸Ｎ₁に対して平行に近付く方向に回転する。この回転によって、先端接触部２４ａの先端位置が移動して先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。これにより、先端接触部２４ａが、接続用電極１０１の表面に形成された酸化被膜等を突き破って、当該接続用電極１０１の表面に接触する。

【0030】

一方、従来、プランジャは、検査対象から荷重が加わっていない状態では軸Ｎに対してして傾斜しておらず、長手軸（長手軸Ｎ₂₁に相当）が軸Ｎと一致しているため、軸Ｎ方向に進退する。従来の構成では、本実施の形態に係る第１プランジャ２１のように、検査対象に接触する際に回転せずに接触するため、電極表面の酸化被膜を突き破れない場合がある。

【0031】

以上説明した実施の形態では、第１プランジャ２１に、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１を回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本実施の形態によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0032】

また、実施の形態によれば、検査対象との接触時に、先端部２１の壁面とホルダ孔の内壁とによって、第１プランジャ２１の長手軸Ｎ₂₁を軸Ｎ₁と平行になるように規制するため、簡易な構成によって先端接触部２４ａの先端位置の位置精度を向上することができる。

【0033】

（変形例１）
次に、本実施の形態の変形例１について、図５を参照して説明する。図５は、変形例１にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。変形例１は、第１プランジャの構成を変えた以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。

【0034】

変形例１にかかる第１プランジャ２１Ａは、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ｃと、先端部２１ｃの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｂとを有する。

【0035】

先端部２１ｃは、半導体集積回路１００の電極と接触する円錐状の先端接触部２４ａと、先端接触部２４ａの基端側に設けられる円柱状の第１基部２４ｂと、第１基部２４ｂの先端接触部２４ａ側と反対側の端部に設けられる第２基部２４ｃと、第２基部２４ｃの第１基部２４ｂ側と反対側に設けられ、かつフランジ部２１ｂに連結する円柱状の第３基部２４ｄとを有する。先端部２ｃは、先端部２１ａに対し、第３基部２４ｄがさらに設けられた構成となる。第３基部２４ｄの直径は、第１基部２４ａの直径以下である。

【0036】

変形例１において、先端部２１ｃと接続用電極１０１とが接触した際、実施の形態と同様に、先端部２１ｃでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャ２１が回転し、長手軸（長手軸Ｎ₂₁に相当）が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この回転によって、先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。

【0037】

一方、先端部２１ｃと接続用電極１０１とが離間して非接触となった際、先端部２１ｃでは、小径部３３ａと接触する部位が、第１基部２４ｂから第２基部２４ｃを経て第３基部２４ｄに移行するように構成すれば、第１プランジャ２１Ａが、小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャ２１が回転する。この場合、第３基部２４ｄが円柱状をなしているため、第１プランジャ２１Ａの長手軸Ｎ₂₁が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この際、各プローブ２がホルダ３の外表面から略垂直に延びるため、隣り合うプローブ同士の傾斜等による干渉を抑制することができる。なお、第３基部２４ｄの側面は、長手軸Ｎ₂₁に対して平行である例について説明したが、長手軸Ｎ₂₁に対する傾斜角度を、例えば、プローブ同士が干渉しない程度に傾斜するような角度にすることができる。

【0038】

以上説明した変形例１では、第１プランジャ２１Ａに、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１を回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本変形例１によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0039】

また、変形例１では、第１プランジャ２１Ａに、第３基部２４ｄを設けることによって、第２基部２４ｃの長手軸Ｎ₂₁方向の長さを調整することができ、第１プランジャ２１Ａの先端の回転度合いを調整することができる。

【0040】

（変形例２）
次に、本実施の形態の変形例２について、図６を参照して説明する。図６は、変形例２にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための図である。変形例２は、第１プランジャの構成を変えた以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。なお、図６では、コイルばね２３を簡略化して図示している。

【0041】

変形例２にかかる第１プランジャ２１Ｂは、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ａと、先端部２１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｂと、フランジ部２１ｂを介して先端部２１ａと反対側に延び、フランジ部２１ｂと比して径が小さい、コイルばね２３の一端部が圧入されるボス部２１ｄと、ボス部２１ｄを介してフランジ部２１ｂと反対側に延び、ボス部２１ｄと比して径の小さい基端部２１ｅとを有する。

【0042】

本変形例２において、密着巻き部２３ａ（図２等参照）の端部は、例えば第１プランジャ２１Ｂのボス部２１ｄにバネの巻き付き力および／または半田付けによって接合されて、フランジ部２１ｂに当接している。このように、ボス部２１ｄへのはめ込みによって、第１プランジャ２１Ｂとコイルばね２３とが連結される。

【0043】

第１プランジャ２１Ｂは、先端部２１ａに荷重が加わっていない状態（図２参照）において、フランジ部２１ｂがホルダ孔３３の小径部３３ａおよび大径部３３ｂが形成する段部に当接するとともに、第２基部２４ｃが小径部３３ａの壁面に接触する。この際、第１プランジャ２１Ｂは、長手軸Ｎ₂₁が、プローブの軸Ｎ₁に対して傾斜した状態となる。一方、先端部２１ａと接続用電極１０１とが接触した際、実施の形態と同様に、先端部２１ａでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャ２１Ｂが回転し、長手軸Ｎ₂₁が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この回転によって、先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。

【0044】

以上説明した変形例２では、実施の形態と同様に、第１プランジャ２１Ｂに、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１を回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本変形例２によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0045】

（変形例３）
次に、本実施の形態の変形例３について、図７を参照して説明する。図７は、変形例３にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための図である。変形例３は、第１プランジャの構成を変えた以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。なお、図７においても、コイルばね２３を簡略化して図示している。

【0046】

変形例３にかかる第１プランジャ２１Ｃは、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ａと、先端部２１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｆとを有する。フランジ部２１ｆは、先端部２１ａ側とは反対側の端面であって、コイルばね２３が接続される側の端面が、長手軸Ｎ₂₁に直交する面Ｐ₁に対して傾斜して、該長手軸Ｎ₂₁と非垂直に交差する。このため、コイルばね２３の付勢力によって、第１プランジャ２１等と比して、長手軸Ｎ₂₁を軸Ｎ₁に対して一層積極的に傾斜させた構成とすることができる。

【0047】

本変形例３において、密着巻き部２３ａ（図２等参照）の端部は、例えば第１プランジャ２１Ｃのボス部２１ｄにバネの巻き付き力および／または半田付けによって接合されて、フランジ部２１ｂに当接している。このように、ボス部２１ｄへのはめ込みによって、第１プランジャ２１Ｃとコイルばね２３とが連結される。

【0048】

第１プランジャは、先端部２１ａに荷重が加わっていない状態（図２参照）において、フランジ部２１ｂがホルダ孔３３の小径部３３ａおよび大径部３３ｂが形成する段部に当接するとともに、第２基部２４ｃが小径部３３ａの壁面に接触する。この際、第１プランジャは、長手軸Ｎ₂₁が、プローブの軸Ｎ₁に対して傾斜した状態となる。一方、先端部２１ａと接続用電極１０１とが接触した際、実施の形態と同様に、先端部２１ａでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャ２１Ｃが回転し、長手軸（長手軸Ｎ₂₁に相当）が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この回転によって、先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。

【0049】

以上説明した変形例３では、実施の形態と同様に、第１プランジャ２１Ｃに、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１Ｃを回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本変形例３によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0050】

（変形例４）
次に、本実施の形態の変形例４について、図８を参照して説明する。図８は、変形例４にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの要部の構成を説明するための図である。変形例４は、第１プランジャの要部の構成の具体例を示す以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。

【0051】

変形例４にかかる第１プランジャは、先端部２１ａにおいて、第１基部２４ｂと第２基部２４ｃとの接続面２４ｅが滑らかな湾曲面をなす。この湾曲面の曲率半径を調整することによって、第１基部２４ｂと第２基部２４ｃとの間の移行時における第１プランジャ２１の回転速度を調整することができる。

【0052】

（変形例５）
次に、本実施の形態の変形例５について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、変形例５にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。図１０は、図９に示す矢視Ａからみた先端部の構成を示す図である。変形例５は、第１プランジャの構成を変えた以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。

【0053】

変形例５にかかる第１プランジャ２１Ｄは、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ｇと、先端部２１ｇの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｂとを有する。

【0054】

先端部２１ｇは、半導体集積回路１００の電極と接触する円錐状の先端接触部２４ａと、先端接触部２４ａの基端側に設けられる円柱状の第１基部２４ｂと、第１基部２４ｂの先端接触部２４ａ側と反対側の端部に設けられる第２基部２４ｃとを有する。さらに、先端部２１ｇには、先端接触部２４ａから第２基部２４ｃにかけて当該先端部２１ｇの一部を切欠いてなり、長手軸Ｎ₂₁方向に延びる切欠き部２４ｆが形成される。この切欠き部２４ｆの形成面は、平面状をなす。

【0055】

第１プランジャ２１Ｄは、先端部２１ｇに荷重が加わっていない状態（図２参照）において、フランジ部２１ｂがホルダ孔３３の小径部３３ａおよび大径部３３ｂが形成する段部に当接するとともに、第２基部２４ｃが小径部３３ａの壁面に接触する。この際、第１プランジャ２１Ｄは、長手軸Ｎ₂₁が、プローブの軸Ｎ₁に対して傾斜した状態となる。一方、先端部２１ｇと接続用電極１０１とが接触した際、実施の形態と同様に、先端部２１ｇでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャ２１Ｄが回転し、長手軸Ｎ₂₁が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この回転によって、先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。

【0056】

また、先端部２１ｇには、切欠き部２４ｆが形成されており、この切欠き面がホルダ孔３３（小径部３３ａ）に接触することによって、第１プランジャ２１Ｄの長手軸Ｎ₂₁のまわりの回転が抑制される。また、第１プランジャ２１Ｄの長手軸Ｎ₂₁のまわりの回転が抑制されると、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する際の第１プランジャ２１Ｄの先端接触部２４ａの移動方向を定めることができる。

【0057】

以上説明した変形例５では、実施の形態と同様に、第１プランジャ２１Ｄに、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１Ｄを回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本変形例５によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0058】

（変形例６）
次に、本実施の形態の変形例６について、図１１を参照して説明する。図１１は、変形例６にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための図である。変形例６は、第１プランジャの構成を変えた以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。

【0059】

変形例６にかかる第１プランジャは、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ｈと、先端部２１ｈの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｂ（図２等参照）とを有する。

【0060】

先端部２１ｈは、半導体集積回路１００の電極と接触する円錐状の先端接触部２４ａと、先端接触部２４ａの基端側に設けられる円柱状の第１基部２４ｂと、第１基部２４ｂの先端接触部２４ａ側と反対側の端部に設けられる第２基部２４ｃとを有する。さらに、先端部２１ｈには、先端接触部２４ａから第２基部２４ｃにかけて当該先端部２１ｈの一部を切欠いてなり、長手軸Ｎ₂₁方向に延びる切欠き部２４ｇ、２４ｈが形成される。切欠き部２４ｇ、２４ｈは、長手軸Ｎ₂₁に対して互いに反対側に設けられる。この切欠き部２４ｇ、２４ｈの形成面は、それぞれ平面状をなす。

【0061】

第１プランジャは、先端部２１ｈに荷重が加わっていない状態（図２参照）において、フランジ部２１ｂがホルダ孔３３の小径部３３ａおよび大径部３３ｂが形成する段部に当接するとともに、第２基部２４ｃが小径部３３ａの壁面に接触する。この際、第１プランジャは、長手軸Ｎ₂₁が、プローブの軸Ｎ₁に対して傾斜した状態となる。一方、先端部２１ｈと接続用電極１０１とが接触した際、実施の形態と同様に、先端部２１ｈでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行するタイミングで、第１プランジャが回転し、長手軸Ｎ₂₁が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この回転によって、先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。

【0062】

また、先端部２１ｈには、切欠き部２４ｇ、２４ｈが形成されており、この切欠き面がホルダ孔３３（小径部３３ａ）に接触することによって、第１プランジャの長手軸Ｎ₂₁のまわりの回転が抑制される。また、第１プランジャの長手軸Ｎ₂₁のまわりの回転が抑制されると、第２基部２４ｃから第１基部２４ｂに移行する際の第１プランジャの先端接触部２４ａの移動方向を定めることができる。

【0063】

以上説明した変形例６では、実施の形態と同様に、第１プランジャに、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１Ｄを回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本変形例６によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0064】

（変形例７）
次に、本実施の形態の変形例７について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、変形例７にかかるコンタクトプローブが備える第１プランジャの構成を説明するための斜視図である。図１３は、図１２に示す矢視Ｂからみた先端部の構成を示す図である。変形例７は、第１プランジャの構成を変えた以外は、上述した実施の形態の構成と同じである。上述した実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付す。

【0065】

変形例７にかかる第１プランジャ２１Ｅは、先細な先端形状をなし、半導体集積回路１００の電極に接触する先端部２１ｉと、先端部２１ｉの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｊとを有する。

【0066】

先端部２１ｉは、半導体集積回路１００の電極と接触する角錐状の先端接触部２４ｉと、先端接触部２４ｉの基端側に設けられる角柱状の第１基部２４ｊと、第１基部２４ｊの先端接触部２４ｉ側と反対側の端部に設けられ、かつフランジ部２１ｊに連結する第２基部２４ｋとを有する。第２基部２４ｋは、フランジ部２１ｊ側に行くにしたがって、長手軸Ｎ₂₁と直交する平面を切断面とする断面の大きさが小さくなる角錐台形状をなす。すなわち、第２基部２４ｋは、長手軸Ｎ₂₁に対して傾斜した複数の平面によって形成される。
なお、先端部２１ｉは、第３基部２４ｄに相当する角柱状の第３基部をさらに有する構成としてもよい。

【0067】

フランジ部２１ｊは、角柱状をなし、大径部３３ｂに収容され、かつ小径部３３ａに係止する。

【0068】

第１プランジャ２１Ｅは、先端部２１ｉに荷重が加わっていない状態（図２参照）において、フランジ部２１ｊがホルダ孔３３の小径部３３ａおよび大径部３３ｂが形成する段部に当接するとともに、第２基部２４ｋが小径部３３ａの壁面に接触する。この際、第１プランジャ２１Ｅは、長手軸Ｎ₂₁が、プローブの軸Ｎ₁に対して傾斜した状態となる。一方、先端部２１ｉと接続用電極１０１とが接触した際、実施の形態と同様に、先端部２１ｉでは、小径部３３ａと接触する部位が、第２基部２４ｋから第１基部２４ｊに移行する。小径部３３ａへの接触部位が第２基部２４ｋから第１基部２４ｊに移行するタイミングで、第１プランジャ２１Ｅが回転し、長手軸Ｎ₂₁が軸Ｎ₁（図２等参照）と平行または一致する。この回転によって、先端接触部２４ａが接続用電極１０１の表面を削り、酸化被膜等が破られる。

【0069】

また、先端部２１ｉは、平面部によって形成されており、この平面がホルダ孔３３（小径部３３ａ）に接触することによって、第１プランジャ２１Ｅの長手軸Ｎ₂₁まわりの回転が抑制される。また、第１プランジャ２１Ｅの長手軸Ｎ₂₁のまわりの回転が抑制されると、第２基部２４ｋから第１基部２４ｊに移行する際の第１プランジャ２１Ｅの先端接触部２４ａの移動方向を定めることができる。

【0070】

以上説明した変形例７では、実施の形態と同様に、第１プランジャ２１Ｅに、軸Ｎ₁と平行な側面と、該軸Ｎ₁に対して傾斜した側面とを形成し、検査対象との接触時に、第１プランジャ２１Ｅを回転させて検査対象の表面に形成された酸化被膜を破るようにした。本変形例７によれば、検査対象の電極との電気的な導通を安定させることができる。

【0071】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。また、実施の形態において説明したプローブ２の構成はあくまでも一例に過ぎず、従来知られているさまざまな種類のプローブに上述した合金材料を適用することが可能である。例えば、上述したようなプランジャとコイルばねとで構成されるものに限らず、第１プランジャを傾斜させることが可能であれば、パイプ部材を備えるプローブ、ポゴピン、またはワイヤを弓状に撓ませて荷重を得るワイヤープローブや、電気接点同士を接続する接続端子（コネクタ）でもよい。

【0072】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

【0073】

以上説明したように、本発明に係るコンタクトプローブおよびプローブユニットは、検査対象の電極との電気的な導通を安定させるのに好適である。

【符号の説明】

【0074】

１ プローブユニット
２ コンタクトプローブ（プローブ）
３ プローブホルダ
２１、２１Ａ～２１Ｅ 第１プランジャ
２１ａ、２１ｃ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２２ａ 先端部
２１ｂ、２１ｆ、２１ｊ、２２ｂ フランジ部
２１ｄ、２２ｃ ボス部
２１ｅ、２２ｄ 基端部
２２ 第２プランジャ
２３ コイルばね
２３ａ 密着巻き部
２３ｂ 粗巻き部
２４ａ、２４ｉ 先端接触部
２４ｂ、２４ｊ 第１基部
２４ｃ、２４ｋ 第２基部
２４ｄ 第３基部
２４ｅ 接続面
２４ｆ～２４ｈ 切欠き部
３１ 第１部材
３２ 第２部材
３３、３４ ホルダ孔
１００ 半導体集積回路
１０１ 接続用電極
２００ 回路基板
２０１ 電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】