特開 2024-64692 コンタクトピンおよび電気的接続装置

(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】P2024064692

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】コンタクトピンおよび電気的接続装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20240507BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20240507BHJP

   G01R 31/26 20200101ALI20240507BHJP

   H01R 33/76 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 A

G01R1/073 B

G01R31/26 J

H01R33/76 502C

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173457

(22)【出願日】2022-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000153018

【氏名又は名称】株式会社日本マイクロニクス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】今 正樹

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 健一

【テーマコード（参考）】

2G003

2G011

5E024

【Ｆターム（参考）】

2G003AA07

2G003AG01

2G003AG03

2G003AH07

2G011AA15

2G011AB08

2G011AC21

2G011AE02

2G011AF02

5E024CA01

5E024CB01

(57)【要約】

【課題】検査対象物の電極端子の狭小化に対応し、且つコンタクトピンの強度の低下を抑制できるコンタクトピンおよび電気的接続装置を提供する。
【解決手段】コンタクトピンは、第１方向に向いた第１接触領域、第１接触領域に対向する基端領域および複数の側面を有する先端部と、先端部と連結する第１端部を有し、第１方向と交差する第２方向に延伸する本体部を備える。本体部は、第１端部から第２方向に離隔した領域に第２接触領域を有する。先端部の側面のうち、第２方向から見て先端部の外縁を形成する外縁側面が、第１接触領域に対して斜めに交差する直線状の斜向領域を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象物の電気特性の検査に使用されるコンタクトピンであって、
第１方向に向いた第１接触領域、前記第１接触領域に対向する基端領域、および前記第１接触領域と前記基端領域とを接続する複数の側面を有する先端部と、
前記先端部と連結する第１端部を有して前記第１方向と交差する第２方向に延伸し、前記第１端部から前記第２方向に離隔した領域に第２接触領域を有する本体部と
を備え、
前記複数の側面のうち、前記第２方向から見て前記先端部の外縁を形成する外縁側面が、前記第１接触領域に対して斜めに交差する直線状の斜向領域を含む、
コンタクトピン。

【請求項2】

前記先端部が、前記第１方向に垂直な断面が前記第１接触領域から前記基端領域に向かって次第に大きくなるテーパー形状の領域を含む、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項3】

前記斜向領域が、前記第１接触領域から前記基端領域まで直線的に連続している、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項4】

前記外縁側面が、前記第１接触領域となす角が相互に異なる複数の前記斜向領域を含む、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項5】

前記外縁側面が、
前記第１接触領域と接続する前記斜向領域と、
前記斜向領域と前記基端領域とを接続する、前記第１接触領域に垂直な直線領域と
を含む、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項6】

前記外縁側面が、
前記基端領域と接続する前記斜向領域と、
前記斜向領域と前記第１接触領域とを接続する、前記第１接触領域に垂直な直線領域と
を含む、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項7】

２つの前記外縁側面の両方が前記斜向領域を含む、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項8】

２つの前記外縁側面のうち、一方の前記外縁側面が前記斜向領域を含み、他方の前記外縁側面が前記斜向領域を含まない、請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項9】

前記第２方向から見て前記第２接触領域に接続する前記本体部の側面が、前記第２接触領域に対して斜めに交差する直線状の領域を含み、
前記本体部が、前記第２接触領域に向かって断面が次第に狭くなるテーパー形状の領域を含む、
請求項１に記載のコンタクトピン。

【請求項10】

検査対象物の電極端子と検査装置に接続された電極パッドとを電気的に接続する電気的接続装置であって、
第１面および前記第１面に対向する第２面を有する筐体と、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコンタクトピンであって、前記第１面に前記第１接触領域が露出し、前記第２面に前記第２接触領域が露出するように前記本体部が前記筐体に支持され、前記電極端子と接触する前記第１接触領域の前記第１方向に沿った変位に対応して前記第２接触領域における前記電極パッドと接触する接触部分の範囲が変化するように、前記筐体の内部で姿勢が変化する前記コンタクトピンと、
前記コンタクトピンおよび前記筐体に当接して前記筐体の内部に配置され、前記筐体の内部での前記コンタクトピンの前記姿勢の変化に対応して弾性変形して、前記先端部の前記変位を打ち消す方向に前記コンタクトピンを付勢する弾性部と
を備える電気的接続装置。

【請求項11】

前記複数の側面のうち、前記コンタクトピンの前記第２方向を向いた側面が、
前記第１接触領域と鈍角をなして接続する傾斜部と、
前記傾斜部に連結して前記第２方向に延伸する平面部と、
前記平面部と前記筐体を接続する接続部と
を含み、
前記接続部が前記筐体に当接する、
請求項１０に記載の電気的接続装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デバイスの電気特性の検査に使用するコンタクトピンおよび電気的接続装置に関する。

【背景技術】

【0002】

パッケージに半導体集積回路などを実装したデバイスの電気特性の検査において、デバイスと検査装置との間を電気的に接続する電気的接続装置が用いられている。電気的接続装置は、プリント基板（ＰＣＢ）などの基板に配置された電極パッドおよびデバイスの電極端子とそれぞれに接触するコンタクトピンを含む。コンタクトピンを介して、デバイスの電極端子と、検査装置と接続された基板の電極パッドが電気的に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－３５６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

検査対象物のデバイスの多ピン化およびサイズの縮小などにより、電極端子のサイズおよび間隔は狭くなる。電極端子の狭小化により、本来接触させる電極端子に隣接する電極端子にコンタクトピンが誤って接触する現象（以下、「誤接触」と称する。）が生じやすくなる。しかし、コンタクトピンの誤接触を防止するために電極端子と接触するコンタクトピンの接触部分を細くすると、コンタクトピンの機械的強度（以下、単に「強度」と称する。）が不足するおそれがある。即ち、デバイスの検査においてデバイスの電極端子にコンタクトピンを強く押し当てたときに、強度の不足によりコンタクトピンが破損することが懸念される。

【0005】

本発明は、検査対象物の電極端子の狭小化に対応し、且つコンタクトピンの強度の低下を抑制できるコンタクトピンおよび電気的接続装置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】

本発明の一態様に係るコンタクトピンは、第１方向に向いた第１接触領域、第１接触領域に対向する基端領域および複数の側面を有する先端部と、先端部と連結する第１端部を有し、第１方向と交差する第２方向に延伸する本体部を備える。本体部は、第１端部から第２方向に離隔した領域に第２接触領域を有する。先端部の側面のうち、第２方向から見て先端部の外縁を形成する外縁側面が、第１接触領域に対して斜めに交差する直線状の斜向領域を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、検査対象物の電極端子の狭小化に対応し、且つコンタクトピンの強度の低下を抑制できるコンタクトピンおよび電気的接続装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るコンタクトピンの構成を示す模式的な斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るコンタクトピンの正面視の構成を示す模式図である。

【図3】図３は、第１の比較例のコンタクトピンの正面視の構成を示す模式図である。

【図4】図４は、第２の比較例のコンタクトピンの正面視の構成を示す模式図である。

【図5】図５は、第１の実施形態の第１の変形例に係るコンタクトピンの先端部の構成を示す模式図である。

【図6】図６は、第１の実施形態の第１の変形例に係るコンタクトピンの先端部の他の構成を示す模式図である。

【図7】図７は、第１の実施形態の第１の変形例に係るコンタクトピンの先端部の更に他の構成を示す模式図である。

【図8】図８は、第１の実施形態の第２の変形例に係るコンタクトピンの構成を示す模式図である。

【図9】図９は、第１の実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す模式的な斜視図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態に係るコンタクトピンの構成を示す模式的な斜視図である。

【図12】図１２は、第２の実施形態に係るコンタクトピンの構成を示す正面視の模式図である。

【図13】図１３は、第２の実施形態に係るコンタクトピンの他の構成を示す正面視の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。

【0010】

（第１の実施形態）
図１に示す第１の実施形態に係るコンタクトピン１０は、検査対象物の電気特性の検査に使用される。コンタクトピン１０は、先端部１１と、先端部１１と連結する第１端部１２１を有する本体部１２を備える。

【0011】

先端部１１は、図１および図２に示すように、第１方向Ｄ１に向いた第１接触領域１１１、第１接触領域１１１に対向する基端領域１１３、および第１接触領域１１１と基端領域１１３とを接続する複数の側面を有する。先端部１１の第１接触領域１１１は、後述するように、検査対象物の検査において検査対象物の電極端子と接触する。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２に対してそれぞれ垂直な方向から見た側面視において、第１接触領域１１１は、第１方向Ｄ１に垂直な部分を含んで湾曲している。第２方向Ｄ２から見て、第１接触領域１１１は直線状である。先端部１１は、基端領域１１３で本体部１２と接合している。

【0012】

本体部１２は、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延伸する。本体部１２は、先端部１１に連結する第１端部１２１から第２方向Ｄ２に離隔した領域に、第２接触領域１１２を有する。第２接触領域１１２は、第１方向Ｄ１と反対向きの第３方向Ｄ３を向いている。図１に示すように、本体部１２の第２端部１２２の付近に第２接触領域１１２が設定されている。第２接触領域１１２は、後述するように、検査対象物の検査においてプリント基板などに配置された電極パッドと接触する。

【0013】

以下において、先端部１１の第１方向Ｄ１に垂直な断面（以下において、単に「断面」とも称する。）が矩形状である場合を、例示的に説明する。

【0014】

先端部１１を第２方向Ｄ２に向かって見たときに（以下、「正面視」とも称する。）、図面の正面を向く先端部１１の側面を「正側面１３３」と称する。正側面１３３に対向し、第２方向Ｄ２を向いた側面を「裏側面１３４」と称する。

【0015】

先端部１１の複数の側面のうち、第２方向Ｄ２から見て先端部１１の外縁を形成する側面を、以下において「外縁側面」とも称する。図２に示す正面視において図面の左側の外縁側面を「第１外縁側面１３１」、図面の右側の外縁側面を「第２外縁側面１３２」と称する。第１外縁側面１３１と第２外縁側面１３２のそれぞれを限定しない場合は、外縁側面と表記する。先端部１１の断面が矩形状である場合、外縁側面は、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２のそれぞれに対して直交する方向に向いた側面である。

【0016】

図２に示す先端部１１は、第１外縁側面１３１と第２外縁側面１３２の両方が、第１接触領域１１１に対して斜めに交差する直線状の領域（以下、「斜向領域」と称する。）を含む。第１外縁側面１３１と第２外縁側面１３２の斜向領域は、第１接触領域１１１から基端領域１１３まで直線的に連続している。

【0017】

以下において、第１接触領域１１１と、外縁側面の斜向領域若しくは斜向領域の延長部とのなす角を、「テーパー角」とも称する。言い換えると、テーパー角は、第１方向Ｄ１に垂直な平面と外縁側面とのなす鈍角である。外縁側面が斜向領域を含むため、先端部１１は、断面が第１接触領域１１１から基端領域１１３に向かって次第に大きくなるテーパー形状の領域を含む。

【0018】

正面視におけるコンタクトピン１０の各部の長さを「幅」と定義する。第１接触領域１１１の幅を、「先端幅」とも称する。図２に示すように、正側面１３３の第１接触領域１１１に接続する領域の幅は、先端幅Ｗである。本体部１２の幅は、先端部１１の基端領域１１３の幅と同等である。言い換えると、先端部１１の先端幅Ｗは、本体部１２の幅よりも狭い。正側面１３３は、第１接触領域１１１に対して任意の角度で接続する。

【0019】

図１に示すように、裏側面１３４は、第１接触領域１１１と接続する傾斜部１３４ａ、傾斜部１３４ａに連結して第２方向Ｄ２に延伸する平面部１３４ｂ、平面部１３４ｂに連結して本体部１２に接続する接続部１３４ｃを含む。傾斜部１３４ａは、第１接触領域１１１と鈍角をなしている。接続部１３４ｃは、第３方向Ｄ３に延伸している。

【0020】

上記のように、コンタクトピン１０の先端部１１は、検査対象物と接触する第１接触領域１１１に対して外縁側面が直線的に斜めに交差している。このため、以下に説明する比較例のコンタクトピンと比べて、先端部１１の強度が高い。

【0021】

図３に示す第１の比較例のコンタクトピンは、第１接触領域１１１から基端領域１１３までコンタクトピンの断面が一定である。このため、第１の比較例によれば、第１接触領域１１１に検査対象物が接触した場合に第１接触領域１１１に加わる押圧によるコンタクトピンの破損が抑制される。しかし、第１の比較例は、先端幅が広いため、コンタクトピンの誤接触が生じやすい。

【0022】

図４に示す第２の比較例のコンタクトピンは、第１接触領域１１１から基端領域１１３に向かって第１接触領域１１１に対して垂直な直線領域Ｓ１と、直線領域Ｓ１と基端領域１１３を接続する曲線領域Ｓ２を有する。第２の比較例によれば、先端幅が狭いため、コンタクトピンの誤接触が抑制される。しかし、第１接触領域１１１から連続する領域の断面の面積が小さいため、第１接触領域１１１に加わる押圧に対して第２の比較例の強度が低い。

【0023】

これに対し、図２に示す先端部１１は、第１接触領域１１１から基端領域１１３に向かって一定のテーパー角で断面が次第に大きくなるテーパー形状を含む。このため、コンタクトピン１０の誤接触を抑制するために先端幅Ｗを狭くしても、先端部１１の強度の低下が抑制される。

【0024】

更に、図２に示す先端部１１によれば、先端部１１について高い強度を確保できるため、先端幅Ｗを狭くして第１接触領域１１１の面圧を上げることができる。ここで、第１接触領域１１１の面圧は、「第１接触領域１１１に加わる荷重」／「先端幅Ｗ」の式により定義される。即ち、先端幅Ｗを２分の１にすることにより、面圧を２倍にすることができる。したがって、検査対象物の電極端子を第１接触領域１１１に強く押し当てることができることにより、コンタクトピン１０と検査対象物との良好な電気的接続を実現できる。

【0025】

以上に説明したように、第１の実施形態に係るコンタクトピン１０では、先端部１１の外縁側面が第１接触領域１１１に対して斜めに交差する斜向領域を含み、先端部１１の断面がテーパー形状である。したがって、コンタクトピン１０によれば、本体部１２の幅よりも先端部１１の先端幅Ｗを狭くすることにより検査対象物の電極端子の狭小化に対応し、且つ、先端部１１の強度を確保できる。

【0026】

また、コンタクトピン１０によれば、図４に示した第２の比較例よりも先端部１１の断面の面積を広くできる第１方向Ｄ１の範囲が広い。このため、コンタクトピン１０を流れる電流の許容値を高くして、電流経路のインダクタンスを下げることができる。更に、先端部１１の裏側面１３４は、第１接触領域１１１と鈍角をなして接続する傾斜部１３４ａに連続して第２方向Ｄ２に延伸する平面部１３４ｂを含む。このため、裏側面１３４が傾斜部１３４ａのみの場合よりも、先端部１１の断面の面積を広くすることができる。これにより、先端部１１のインダクタンスを更に下げることができる。

【0027】

コンタクトピン１０の母材には、ニッケル（Ｎｉ）合金などが好適に使用される。例えば、ベリリウム－ニッケル（Ｂｅ－Ｎｉ）合金などをコンタクトピン１０の母材に使用してもよい。また、母材の表面にＮｉ膜をメッキしたり、メッキしたＮｉ膜の表面に金（Ａｕ）膜をメッキしたりしてもよい。コンタクトピン１０は、例えばプレス加工により形成される。テーパー角は、第１接触領域１１１に必要とされる先端幅Ｗと、コンタクトピン１０の間隔などに依存する本体部１２の幅などに応じて適宜設定される。

【0028】

＜第１の変形例＞
上記では、外縁側面の斜向領域が、第１接触領域１１１から基端領域１１３まで直線的に連続している例を説明した。しかし、斜向領域が外縁側面の一部であってもよい。

【0029】

例えば、図５に示す正面視のように、外縁側面が、第１接触領域１１１となすテーパー角が相互に異なる複数の斜向領域を含んでもよい。図５に示す先端部１１は、第１接触領域１１１に接続する斜向領域と第１接触領域１１１とがなすテーパー角より、基端領域１１３に接続する斜向領域と第１接触領域１１１とがなすテーパー角が小さい。したがって、図５に示す先端部１１は、図２に示した先端部１１よりも断面の面積が広い領域を有する。このため、先端部１１の強度を更に高くしたりインダクタンスを更に下げたりすることができる。

【0030】

図５に示す外縁側面では斜向領域のテーパー角の変化が１回であるが、外縁側面の途中でテーパー角が２回以上変化してもよい。或いは、テーパー角が異なる複数の斜向領域の間が、第１方向Ｄ１と平行な領域若しくは第１方向Ｄ１と垂直な領域であってもよい。

【0031】

また、図６に示す正面視のように、外縁側面が、第１接触領域１１１と接続する斜向領域と、斜向領域と基端領域１１３とを接続する、第１接触領域１１１に垂直な直線領域とを含んでもよい。図６に示す先端部１１は、図２に示した先端部１１よりも断面の面積が広い領域を有するため、先端部１１の強度を更に高くしたりインダクタンスを更に下げたりすることができる。

【0032】

また、図７に示す正面視のように、外縁側面が、基端領域１１３と接続する斜向領域と、斜向領域と第１接触領域１１１とを接続する、第１接触領域１１１に垂直な直線領域とを含んでもよい。図７に示す先端部１１は、第１接触領域１１１から基端領域１１３に向けて一定の範囲において幅が先端幅と同一である。このため、仮に電極端子との接触により第１接触領域１１１から先端部１１が摩耗しても、電極端子と先端部１１との接触面積を一定に維持することができる。

【0033】

＜第２の変形例＞
上記では、第１外縁側面１３１と第２外縁側面１３２の両方が斜向領域を含む場合を説明した。しかし、第１外縁側面１３１と第２外縁側面１３２のいずれか一方の外縁側面が斜向領域を含み、他方の外縁側面が斜向領域を含まなくてもよい。斜向領域を含まない外縁側面は、例えば、第１接触領域１１１に対して垂直に延伸する。斜向領域を含む外縁側面を一方のみにすることにより、両方の外縁側面が斜向領域を含む場合よりも、本体部１２の間隔を狭くすることができる。

【0034】

例えば、図８に示すように、第１外縁側面１３１のみが斜向領域を含むコンタクトピン１０の第２外縁側面１３２の側に、第２外縁側面１３２のみが斜向領域を含むコンタクトピン１０を配置してもよい。図８に示したコンタクトピン１０の対は、例えば同一の電極端子にコンタクトピン１０の対を接触させるケルビン接続に適用してもよい。

【0035】

第１の実施形態に係るコンタクトピン１０は、例えば図９に示す電気的接続装置１に使用される。図９に示した電気的接続装置１は、デバイス１００の電気特性の検査に使用される。デバイス１００は、半導体集積回路などをパッケージに搭載した検査対象物である。電気的接続装置１は、デバイス１００の電極端子１０１と基板２００の電極パッド２０１とを電気的に接続する。図１は、電極端子１０１がパッケージのリード電極である場合を例示的に示している。電極パッド２０１は、基板２００に形成された配線パターン（図示略）などを介して検査装置と電気的に接続されている。

【0036】

電気的接続装置１は、第１面２１および第１面２１に対向する第２面２２を有する筐体２０と、筐体２０に支持されるコンタクトピン１０と、筐体２０の内部に配置された第１弾性部３１および第２弾性部３２を備える。コンタクトピン１０は、電極端子１０１と電極パッド２０１のそれぞれと接触する。第１弾性部３１と第２弾性部３２は、コンタクトピン１０および筐体２０に当接して筐体２０の内部に配置されている。第１弾性部３１および第２弾性部３２のそれぞれを限定しない場合は、「弾性部３０」と表記する。

【0037】

電気的接続装置１の動作の説明を分かりやすくするために、図９に示すようにＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を定義する。図９において、Ｘ方向は紙面の左右方向、Ｙ方向は紙面の奥行方向、Ｚ方向は紙面の上下方向である。また、Ｚ方向において、電気的接続装置１から見てデバイス１００が位置している方向を上方向、デバイス１００から見て電気的接続装置１が位置している方向を下方向とする。例えば、コンタクトピン１０の第１接触領域１１１は上方向を向き、第２接触領域１１２は下方向を向いている。

【0038】

図９では、Ｚ方向から見てデバイス１００の下方向に電気的接続装置１が配置されている。コンタクトピン１０の第１接触領域１１１は筐体２０の第１面２１に露出し、コンタクトピン１０の第２接触領域１１２は筐体２０の第２面２２に露出している。Ｚ方向に沿って電気的接続装置１とデバイス１００の間隔が狭くなったときに第１接触領域１１１とデバイス１００の電極端子１０１が接触するように、コンタクトピン１０が筐体２０に配置されている。更に、第２接触領域１１２の一部が接触部分として基板２００の電極パッド２０１と接触するように、コンタクトピン１０が筐体２０に配置されている。後述するように、デバイス１００の検査時において、第１接触領域１１１のＺ方向の位置の変化に起因して、第２接触領域１１２における電極パッド２０１と接触する接触部分の範囲は変化する。

【0039】

第１弾性部３１は、コンタクトピン１０の先端部１１の下方向において、本体部１２の第１端部１２１に設けられた凹部と筐体２０の間に配置されている。第２弾性部３２は、第２接触領域１１２の上方向において、本体部１２の第２端部１２２と筐体２０の間に配置されている。第２弾性部３２は、第２端部１２２に近接して設けられ且つ開口部が上方向を向いた凹部の内部に配置されている。

【0040】

第２弾性部３２が配置された本体部１２の凹部に対向するコンタクトピン１０の外側の湾曲形状の部分（以下、「湾曲部分」と称する。）に、第２接触領域１１２が設けられている。即ち、湾曲部分の外縁の弧状領域の一部が、電極パッド２０１と接触する第２接触領域１１２の接触部分である。

【0041】

弾性部３０は、軸方向がＹ方向に延伸する円筒形状である。即ち、弾性部３０の軸方向は、コンタクトピン１０の第１接触領域１１１の変位するＺ方向に垂直、且つ、コンタクトピン１０の本体部１２の延伸するＸ方向に垂直である。弾性部３０は、コンタクトピン１０の表面と筐体２０の内壁に挟まれた状態で筐体２０の内部に保持される。

【0042】

デバイス１００の検査時には、デバイス１００をＺ方向に沿って電気的接続装置１に対して相対的に移動させ、コンタクトピン１０の第１接触領域１１１をデバイス１００の電極端子１０１に押し当てる。以下において、コンタクトピン１０と電極端子１０１が接触した状態を「接触状態」とも称する。一方、コンタクトピン１０と電極端子１０１が接触していない状態を「非接触状態」とも称する。非接触状態から接触状態への変化において、第１接触領域１１１と電極端子１０１の間で第１接触領域１１１に加わる押力に起因して、コンタクトピン１０の第１接触領域１１１の位置がＺ方向に変位する。第１接触領域１１１の位置の変化に応じて、第２接触領域１１２が電極パッド２０１の表面に接触した状態で、コンタクトピン１０は筐体２０の内部で姿勢を変化させる。

【0043】

具体的には、第１接触領域１１１に加わる押圧に起因するコンタクトピン１０の第１端部１２１の下方向への変位に対応して、第２接触領域１１２が電極パッド２０１に接触した状態を維持しながら、コンタクトピン１０の第２端部１２２が上方向に変位する。コンタクトピン１０の姿勢の変化に伴い、第２接触領域１１２における電極パッド２０１に接触する接触部分の範囲が変化する。具体的には、接触状態では、第２接触領域１１２における接触部分が、非接触状態のときよりも第１端部１２１に近い領域になる。このように、コンタクトピン１０の姿勢の変化に応じて接触部分の範囲が湾曲部分の外縁に沿って変化するため、接触状態と非接触状態とで接触部分の範囲が異なる。第２接触領域１１２の接触部分が湾曲部分の弧状領域に含まれるため、電極パッド２０１と接触する第２接触領域１１２の範囲は、コンタクトピン１０の姿勢の変化に応じて滑らかに変化する。このため、コンタクトピン１０の姿勢が変化しても、第２接触領域１１２および電極パッド２０１の損傷を抑制することができる。

【0044】

非接触状態から接触状態におけるコンタクトピン１０の筐体２０の内部での姿勢の変化に対応して、弾性部３０は、コンタクトピン１０と筐体２０に挟まれて圧縮される。つまり、接触状態において弾性部３０は弾性変形している。即ち、第１弾性部３１は、コンタクトピン１０の第１端部１２１および先端部１１と筐体２０との間で圧縮される。第２弾性部３２は、コンタクトピン１０の第２端部１２２と筐体２０との間で圧縮される。弾性変形した弾性部３０は、コンタクトピン１０の姿勢を非接触状態の姿勢に戻す方向にコンタクトピン１０を付勢する。言い換えると、弾性部３０は、第１接触領域１１１を電極端子１０１に押し付けるようにコンタクトピン１０を付勢する。

【0045】

デバイス１００を検査している間は、弾性部３０の弾性力により電極端子１０１に第１接触領域１１１が当接し、且つ電極パッド２０１に第２接触領域１１２が当接した状態が維持される。これにより、デバイス１００の検査時において、コンタクトピン１０を介してデバイス１００の電極端子１０１と基板２００の電極パッド２０１との電気的な接続が確保される。

【0046】

上記のように、デバイス１００の検査時においては、コンタクトピン１０の姿勢が変化することにより、コンタクトピン１０と筐体２０の間に挟まれた弾性部３０が弾性変形する。そして、弾性部３０が、第１接触領域１１１が所定の押圧でデバイス１００の電極端子１０１に接触するように、コンタクトピン１０を付勢する。即ち、電極端子１０１に第１接触領域１１１を押し付けたときの第１接触領域１１１の変位を打ち消す方向に、弾性部３０がコンタクトピン１０を付勢する。第１接触領域１１１が電極端子１０１と接触してデバイス１００の検査をしている間、弾性部３０は圧縮変形した状態である。

【0047】

デバイス１００の検査が終了した後は、デバイス１００と電気的接続装置１の間隔を広げるように電気的接続装置１に対するデバイス１００のＺ方向の相対的な位置を変化させる。デバイス１００の電極端子１０１とコンタクトピン１０の第１接触領域１１１とを離隔することにより、第１接触領域１１１に加わる押力がなくなる。その結果、弾性部３０の形状が非接触状態に戻ると共に、弾性部３０の弾性力によりコンタクトピン１０の姿勢が非接触状態に戻る。

【0048】

弾性部３０の材料には、例えばエラストマーなどの絶縁材料を使用してもよい。例えば、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの樹脂材料を弾性部３０に使用してもよい。また、弾性部３０を、中空構造を有する円筒形状にしてもよい。弾性部３０を円筒形状にすることにより、接触荷重および電極端子１０１との接触により第１接触領域１１１の変位する量（以下、「ストローク」とも称する。）の大きさを制御しやすい。つまり、円筒形状の弾性部３０の厚みを厚くすることにより、接触荷重を大きくしたり、ストロークを小さくしたりできる。一方、円筒形状の弾性部３０の厚みを薄くすることにより、接触荷重を小さくしたり、ストロークを大きくしたりできる。

【0049】

筐体２０の材料には、絶縁材料が使用される。例えば、絶縁性セラミック材などが筐体２０の材料に好適に使用される。

【0050】

上記のように、電気的接続装置１は、電極端子１０１と電極パッド２０１に同時に接触するコンタクトピン１０と、先端部１１を電極端子１０１に押し当てるようにコンタクトピン１０に付勢する弾性部３０を含む。弾性部３０の弾性力を調整することにより、コンタクトピン１０と電極端子１０１が接触する際にコンタクトピン１０に加わる接触荷重が制御される。即ち、弾性部３０の弾性力を強くすることにより接触荷重は増大し、弾性部３０の弾性力を弱くすることにより接触荷重は減少する。また、電気的接続装置１では、ストロークが弾性部３０の弾性力により制御される。つまり、弾性部３０の弾性力を強くすることによりストロークは減少し、弾性部３０の弾性力を弱くすることによりストロークは増大する。

【0051】

電気的接続装置１にコンタクトピン１０を使用することにより、デバイス１００の検査時に、第１接触領域１１１に印加される押力に起因するコンタクトピン１０の破損を抑制し、且つ、電極端子１０１の狭小化に対応できる。更に、デバイス１００の検査時におけるコンタクトピン１０を流れる電流の許容値を高くしたり、コンタクトピン１０のインダクタンスを下げたりできる。その結果、デバイス１００について種々の電気特性を高精度で実行できる。

【0052】

図９に示すように、コンタクトピン１０が第１弾性部３１と筐体２０に挟持された状態で、先端部１１の接続部１３４ｃが筐体２０の第１面２１の開口部に接続する内壁と当接ため、コンタクトピン１０は筐体２０から外れ難くなっている。更に、先端部１１が筐体２０の内壁に押し付けられるため、コンタクトピン１０の第１接触領域１１１の位置精度が向上する。

【0053】

図９では電気的接続装置１のコンタクトピン１０を１つだけ表示したが、電気的接続装置１が複数のコンタクトピン１０を含んでもよい。例えば、図１０に示すように、電気的接続装置１が、Ｙ方向に沿って複数のコンタクトピン１０を配列させた構成であってもよい。弾性部３０は、複数のコンタクトピン１０のそれぞれと当接してＹ方向に延伸する。図１０に示した電気的接続装置１は、例えば、複数の電極端子１０１がＹ方向に配列されたデバイス１００の検査などに好適に使用される。

【0054】

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るコンタクトピン１０は、図１１に破線Ｓで囲んで示した本体部１２の第２接触領域１１２を含む領域がテーパー形状を含むことが、図１に示す第１の実施形態に係るコンタクトピン１０と異なる点である。即ち、図１２に示すように、第２方向Ｄ２から見て第２接触領域１１２に接続する本体部１２の側面が、第２接触領域１１２に対して斜めに交差する直線状の領域を含む。その他の構成については、第２の実施形態に係るコンタクトピン１０は、第１の実施形態と同様である。

【0055】

図１１および図１２に示すコンタクトピン１０は、本体部１２の第２接触領域１１２を含む領域の第３方向Ｄ３に垂直な断面が、第２接触領域１１２に向かって次第に狭くなるテーパー形状の領域を含む。第２の実施形態に係るコンタクトピン１０によれば、第２接触領域１１２の幅を狭くし、且つ、第２接触領域１１２に加わる押力に対してコンタクトピン１０の強度を高めることができる。第２接触領域１１２の幅を狭くすることにより、例えば、電極パッド２０１からコンタクトピン１０がはみ出すことを抑制できる。

【0056】

他は、第２の実施形態に係るコンタクトピン１０は第１の実施形態に係るコンタクトピン１０と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。例えば、第２接触領域１１２を頂面として、図２、図５から図７を参照してそれぞれ説明した種々のテーパー形状を採用できる。或いは、図１３に示すように、第２方向Ｄ２から見た第２接触領域１１２に接続する側面のうち片側の側面のみが、第２接触領域１１２に対して斜めに交差するようにしてもよい。

【0057】

また、第２の実施形態に係るコンタクトピン１０を、図９を参照して説明した電気的接続装置１に使用してもよい。これにより、デバイス１００の検査時に、コンタクトピン１０の第２接触領域１１２が電極パッド２０１からはみ出したり、隣接する電極パッド２０１に接触したりすることを抑制できる。つまり、第２の実施形態に係るコンタクトピン１０によれば、電極端子１０１および電極パッド２０１の狭小化に対応した電気的接続装置１を実現できる。

【0058】

（その他の実施形態）
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。

【符号の説明】

【0059】

１…電気的接続装置
１０…コンタクトピン
１１…先端部
１２…本体部
２０…筐体
２１…第１面
２２…第２面
３０…弾性部
３１…第１弾性部
３２…第２弾性部
１００…デバイス
１０１…電極端子
１１１…第１接触領域
１１２…第２接触領域
１１３…基端領域
１２１…第１端部
１２２…第２端部
１３１…第１外縁側面
１３２…第２外縁側面
１３３…正側面
１３４…裏側面
２００…基板
２０１…電極パッド

【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】