JP2012032264A - 接触子及び接触子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】芯材を除去した段階で、追加の工程を必要とすることなく、接続治具に取り付けられる絶縁膜を有する接触子を提供する。
【解決手段】 対象物に設けられる対象点に電気的に接続される接続治具に組み込まれる接触子であって、導電性材料のめっき層からなる円筒形状管を備え、前記円筒形状管が、両端から対向する向きに所定の長さにわたる先端部及び後端部と、前記先端部と後端部との間に形成された、長軸方向のらせん状の壁面を有するばね部と、前記ばね部が、前記らせん状の壁面に沿って形成される絶縁層を有し、前記ばね部に形成されるめっき層と前記絶縁層の境界面が段差無く形成されていることを特徴とする接触子。
【選択図】図２

Description

本発明は、対象物に予め設定される対象点と検査装置等とを電気的に接続する接続治具に用いられる絶縁被覆を有する接触子やこの接触子の製造方法に関する。

接続治具は、接触子（プローブ、探針、接触ピン等）を備えていて、それらを経由して、対象物に予め設定される対象点に、検査装置等から電流或いは電気信号を供給するとともに、その対象点から電気信号を検出することによって、対象点間の電気的特性を検出して、導通検査やリーク検査や動作試験等をする。

その対象物としては、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板又は半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板や、半導体ウェハや半導体チップやCSP (chip size package)などの半導体装置（LSI（Large Scale Integration）など）が該当する。尚、この接触子は、上記の対象物と装置とを電気的に接続することを目的とすることもでき、更に、インターポーザやコネクタのように電極端と電極端とを接続する接続治具としても採用することができる。

本明細書では、上記の対象物を総称して「対象物」と称し、対象物に設定されるとともに接触子が当接して導通状態となる部位を単に「対象点」と称する。尚、対象点と対象点とで挟まれる部位は「対象点間」として設定されることになる。

対象物が、LSIである場合には、LSIに形成される電子回路が対象部となり、この電子回路の表面パッドが夫々対象点となる。この場合には、LSIに形成される電子回路が所望の電気的特性を有していることを保証するために、対象点間の電気的特性を測定して、この電子回路の良否を判断する。

また、対象物が、電気・電子部品を搭載する基板である場合には、基板に形成された配線が対象部となり、この配線の両端が対象点となる。この場合には、対象部となる配線が、それらに電気信号を正確に伝達できることを保証するため、電気・電子部品を実装する前の配線基板に形成された配線上の所定の対象点間の抵抗値やリーク電流等の電気的特性を測定して、その配線の良否を判断する。

具体的には、その配線の良否の判定は、各対象点に、電流供給用及び／又は電圧測定用の接触子の先端を当接させて、電流供給用の接触子から対象点に測定用電流を供給するとともに対象点に当接させた電圧測定用の接触子の先端間の配線に生じた電圧を測定し、それらの供給電流と測定した電圧とから所定の対象点間における配線の抵抗値を算出することによって行う。

例えば、基板検査装置を用いて上記のいずれかの基板の検査を行う場合には、治具移動手段によって基板接続治具の検査用の接触子を被検査基板の対象点まで移動させて、基板に当接させて対象物の所定の検査を行い、検査が終了すると、治具移動手段により治具を対象点から待機位置まで移動させる、という制御が行われる。

２００４−１１５８３８号公報 ２００８−２５８３３号公報 ２００９−１６０７２２号公報

特許文献１は、線形素材の外周面に金めっき層を形成し、その上にさらにニッケルめっき層を形成した後に、線形素材を引っ張って線形素材の断面積を小さくする等によって、線形素材を除去することによって、ニッケル電鋳パイプを製造する方法を開示する。

特許文献２は、SUS線の外周面に絶縁被覆を形成し、それにレーザによりらせん状の溝を形成してSUS線の外周面を露出させ、そこに絶縁被覆と同じ厚さのニッケル被膜を形成し、それから、絶縁被覆を除去するとともにSUS線を引きぬいてコイル状スプリング構造を一部に備えるニッケル電鋳パイプを製造する方法を開示する。

特許文献３は、マイクロパイプを別に製造し、そのマイクロパイプの外周面にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜に、例えば現像によりらせん状に感光部分を溶かしてらせんスペースパターンを形成するとともに、そのマイクロパイプを周回するスペースパターンを所定間隔で形成し、それをエッチング処理することによって、スペースパターンで分断された複数のマイクロコイルを同時に形成する方法を開示する。

近年、LSIの形成プロセスが向上し、LSIの微細化が推進され、LSI検査用パッドの狭ピッチ化や多数化が進んだことにより、検査対象のLSIやそれを搭載する基板の複雑化や微細化がより進み、検査対象に設定される対象点がより狭く又は小さく形成されるようになったため、接触子がより細く形成されている。このため、多数の微細な接触子をより効率よく製造することが求められている。接触子には、隣接配置される接触子同士が接触して短絡することを防止するために、接触子表面に絶縁膜を形成することが好ましいが、接触子が微細になればなるほど、この絶縁膜を形成することも極めて困難となる。

特許文献１及び２には、線形素材やSUS線を除去した段階で、微細なニッケル電鋳パイプやコイル状スプリング構造を一部に備えるニッケル電鋳パイプを製造する方法が開示されている。しかし、その製造されたニッケル電鋳パイプから接続治具に取り付けられる接触子を製造するためには、さらに、そのパイプを接触子に適した長さに切断したり、接続治具との係止部を形成したりする等の追加の工程が必要である。

また、特許文献３には、特許文献１等によりマイクロパイプを製造した後に、追加の工程によってマイクロコイルを製造する方法が開示されている。そのマイクロコイルから接続治具に取り付けられる接触子を製造するためには、さらに、特許文献１及び２に関連して上述したような追加の工程が必要である。

そこで、本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく製造される、絶縁膜を有する接続治具に取り付けられる接触子を提供することを目的とする。

また、本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けられる絶縁膜を有する接触子の製造方法を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けられる絶縁膜を有する接触子の高い量産性を有する製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、対象物に設けられる対象点に電気的に接続される接続治具に組み込まれる接触子であって、導電性材料のめっき層からなる円筒形状管を備え、前記円筒形状管が、両端から対向する向きに所定の長さにわたる先端部及び後端部と、前記先端部と後端部との間に形成された、長軸方向のらせん状の壁面を有するばね部と、前記ばね部が、前記らせん状の壁面に沿って形成される絶縁層を有し、前記ばね部に形成されるめっき層と前記絶縁層の境界面が段差無く形成されていることを特徴とする接触子を提供する。
請求項２記載の発明は、前記ばね部に形成される絶縁層は、前記境界面上に端面が形成され、該円筒形状管の短軸方向外側に広がるテーパ形状を有していることを特徴とする請求項１記載の接触子を提供する。
請求項３記載の発明は、前記ばね部に形成される絶縁層は、前記めっき層の端面に対しオーバーハングしていることを特徴とする請求項１記載の接触子を提供する。
請求項４記載の発明は、前記先端部と前記後端部の境界に形成される前記絶縁層の夫々の端面は、オーバーハングしていないことを特徴とする請求項１記載の接触子。
請求項５記載の発明は、前記接触子は、前記ばね部の外径が３０から１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の接触子を提供する。
請求項６記載の発明は、前記接触子は、前記めっき層が金めっき層とニッケルめっき層の積層構造を有していることを特徴とする請求項１記載の接触子を提供する。
請求項７記載の発明は、対象物に設けられる対象点に電気的に接続される治具であって、請求項１乃至６いずれかに記載の複数の接触子と、前記複数の接触子の前記先端部が挿通される孔を有するとともに、該複数の接触子の前記後端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと前記複数の接触子の前記後端部に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートとを備える接続治具を提供する。
請求項８記載の発明は、対象物の対象部に電気的に接続される接続治具に組み込まれる接触子を製造する方法であって、芯材の周囲に非導電性材料の非導電性層を形成する工程と、前記非導電性層の一部を除去して、周回する周状突部を形成するとともに、隣り合う周状突部の間にらせん状のらせん状突部を形成する工程と、前記周状突部と前記らせん状突部が形成された前記芯材に、導電性材料のめっき層が形成される工程と、前記芯材の前記導電性材料のめっき層に絶縁膜を形成する工程と、前記周状突部と前記らせん状突部を除去する工程と、前記周状突部の端面から所定の距離にわたって前記絶縁膜を除去して導電性材料のめっき層を露出させる工程と、前記芯材を除去する工程とを含む、接触子を製造する方法を提供する。
請求項９記載の発明は、前記非導電性層の一部を除去して、周回する周状突部を形成するとともに、隣り合う周状突部の間にらせん状のらせん状突部を形成する工程において、レーザを用いて該非導電性層の一部を除去して、該周状突部と該らせん状突部を形成することを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法を提供する。
請求項１０記載の発明は、前記周状突部の端面から所定の距離にわたって前記絶縁膜を除去して導電性材料のめっき層を露出させる工程において、レーザを用いて前記絶縁膜を除去することを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法を提供する。
請求項１１記載の発明は、前記芯材を除去する工程が終了すると前記接触子が複数製造されることを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法を提供する。
請求項１２記載の発明は、前記らせん状の絶縁膜の端面と前記めっき層の端面が段差無く形成されていることを特徴とする請求項８の接触子を製造する方法を提供する。
請求項１３記載の発明は、前記接触子の外径が、３０から１００μｍであることを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法を提供する。

本発明によって、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく製造され、絶縁被膜を有し、接続治具に取り付けられる、ばねの荷重の大きさが高められた接触子を提供することができる。
本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、接続治具に保持されるための係止部を備え、ばねの荷重の大きさが高められた接触子を提供することができる。
また、本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けることができ、絶縁被膜を有し、ばねの荷重の大きさが高められた、接触子の製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によると、線形素材やSUS線を取り除いた段階で、追加の工程を必要とすることなく接続治具に取り付けることができ、絶縁被膜を有し、ばねの荷重の大きさが高められた接触子の高い量産性を有する製造方法を提供することができる。

本発明に係る接触子を製造する段階における金めっき層を形成する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における非導電性層を形成する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における非導電性層の一部を除去する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階におけるニッケルめっき層を形成する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における絶縁膜を形成する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における非導電性層を除去する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における絶縁膜の一部を除去する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における金めっき層の一部を除去する工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における芯材の引き伸ばし工程の一実施例を示す断面図である。 本発明に係る接触子を製造する段階における芯材の引き抜き工程の一実施例を示す断面図である。 （Ａ）は本発明に係る接触子の一実施形態を示す正面図であり、（Ｂ）は、本発明に係る接触子の他の実施形態を示す正面図である。 本発明に係る一実施形態の接触子を一実施形態の接続治具に取り付けた状態を説明するための概略構成図である。 図２（Ｂ）に示す本発明に係る一実施形態の接触子を他の実施形態に係る接続治具に取り付けた状態を説明するための概略構成図である。 図２（Ｂ）に示す本発明に係る一実施形態の接触子を他の実施形態に係る接続治具に取り付けた状態を説明するための概略構成図である。

図１Ａから図１Ｊまでは、本発明に係る一実施形態の接触子を製造するための各工程の一実施例を示す断面図である。なお、全図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔、隙間等は、理解の容易のために、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等をしている。図の説明の際の上下・左右の表現は、その図に向かった状態でのその図面の面に沿った方向を表すものとする。

図１Ａは、芯材１０の外周面上に金めっき層１２を形成して製造した線材の断面図を示す。この芯材１０は、例えば、外径が５μｍから３００μｍの金属線や樹脂線を用いることができる。金属線としては、例えばＳＵＳ線を用いることができ、樹脂線としてはナイロン樹脂やポリエチレン樹脂等の合成樹脂線を用いることができる。
金めっき層１２は、芯材１０の外周面上に形成されており、この金めっき層１２を形成することにより、最終工程での芯材１０の抜き取りを容易にすることができる。なお、この金めっき層１２は、芯材１０の抜き取りを容易にするが、芯材１０を容易に抜き取りすることができる場合には特に必要とされない。なお、金めっき層１２の厚さは、０．１μｍから１μｍに形成される。

この線材（芯材１０と金めっき層１２）の長さは、搬送作業の容易性等の観点から５０ｃｍ以下が望ましいが、それに限定されるものではなく、切断することなく連続的に製造してもよい。

図１Ｂは、図１Ａに示された線材の金めっき層１２の外周面上に非導電性層１４を形成したものを示す。この非導電性層１４は、後述する導電性材料のめっき層１６（後述するニッケルめっき層１６）を形成する際の、導電性材料のめっき層１６の位置を決める。この非導電性層１４が存在する部位には、導電性材料のめっき層１６が存在せず、非導電性層１４が存在しない部位には、導電性材料のめっき層１６が存在することになる。
この非導電性層１４は、後述する工程で所望する形状となるように、レーザ照射による露光現像によりパターン形成することができる素材が好ましいが、レーザ照射により非導電性層１４を直接蒸発若しくは分解によりパターン形成することができる素材を用いても良い。
この非導電性層１４の厚みは、導電性材料のめっき層１６と絶縁膜１８の厚みに応じて適宜調整されるが、７μｍから１００μｍに形成される。

図１Ｃは、非導電性層１４の一部を除去する工程の一実施例を示す断面図である。この図１Ｃで示される工程では、非導電性層１４の一部を除去することにより、等間隔に周回する周状突部１４ａを形成するとともに、隣り合う周状突部１４ａの間にらせん状のらせん状突部１４ｂが形成される。
図１Ｃで示される一実施例では、紙面に向かって、左から周状突部１４ａ、らせん状突部１４ｂ、周状突部１４ａ、らせん状突部１４ｂと周状突部１４ａがこの順番に形成されている。この一実施例では、非導電性層１４を例えば３ｍｍから３０ｍｍの間隔を置いて所定の幅だけ残るように、非導電性層１４を残して周状突部１４ａを形成している。

らせん状突部１４ｂは、周状突部１４ａと周状突部１４ａの間に非導電性層１４がらせん状の形状を有するように、非導電性層１４が除去されることになる。なお、実際に、非導電性層１４に周状突部１４ａとらせん状突部１４ｂが形成される場合には、線材（芯材１０と金めっき層１２）に形成される順番（例えば、図１Ｃなら左から順番）に沿って形成されることになる。なお、非導電性層１４が除去された部分（周状突部１４ａとらせん状突部１４ｂ以外の部分）では、金めっき層１２が露出することになる。

これらの周状突部１４ａとらせん状突部１４ｂは、非導電性層１４を有する線材にレーザービームを照射して、不要な非導電性層１４を除去する方法を採用することができる。この場合、芯材１０を周方向に回転させながら、不要な非導電性層１４の位置にレーザービームを直接照射し、その照射により非導電性層１４を除去する。なお、この方法で使用するレーザービームの出力は、非導電性層１４のみを除去することができ、且つ金めっき層１２を損傷することがない出力に調整される。

図１Ｄは、ニッケルめっき層を形成する工程の一実施例を示す断面図である。図１Ｄの工程では、図１Ｃで形成される線材の外周にニッケルめっき層１６が形成される。このニッケルめっき層１６は、線材の非導電性層１４が形成されていない部位、つまり、金めっき層１２が表面に現れる部位にニッケルめっき層１６が形成されることになる。このニッケルめっき層１６の厚さは、５μｍから５０μｍに形成される。

図１Ｅは、絶縁膜を形成する工程の一実施例を示す断面図である。図１Ｅの工程では、図１Ｄで形成されるニッケルめっき層１６を有する線材の外周に、絶縁膜１８が形成される。この絶縁膜１８は、線材の非導電性層１４が形成されていない部位、つまり、ニッケルめっき層１６が表面に現れる部位に絶縁膜１８が形成されることになる。この絶縁膜１８の形成方法は、特に限定されるものではないが、電着法により形成されることができる。このように電着法を用いることにより、ニッケルめっき層１６の表面にのみ絶縁膜１８を形成することができ、非導電性層１４にはこの絶縁膜１８が形成されることがない。この絶縁膜１８の厚さは、２μｍから５０μｍに形成される。

この絶縁膜１８の膜厚は、上記の範囲に形成されるが、ニッケルめっき層１６と積層された際に、周状突部１４ａとらせん状突部１４ｂを形成する非導電性層１４の表面よりも僅かに高く又は僅かに低く形成することができる。絶縁膜１８が非導電性層１４よりも高く形成される場合には、非導電性層１４の表面へ絶縁膜１８が乗り上げることになる。また、絶縁膜１８が非導電性層１４よりも低く形成される場合には、非導電性層１４の側面に張り付くように形成される。

図１Ｆは、非導電性層を除去する工程の一実施例を示す断面図である。図１Ｆの工程では、図１Ｅで形成される絶縁膜１８を有する線材の非導電性層１４を除去する。この工程では、非導電性層１４のみを、例えば有機溶剤を用いて除去する。
このように非導電性層１４を除去することにより、線材の周状突部１４ａとらせん状突部１４ｂの部位は、金めっき層１２が露出することになる。このため、周状突部１４ａには、周状溝２２ａが形成され、らせん状突部１４ｂには、らせん状溝２２ｂが形成されることになる。
なお、らせん状溝２２ｂの部分では、ニッケルめっき層１６と絶縁膜１８によりらせん状（後述するばね部）形状に形成されることになる。

非導電性層１４と絶縁膜１８の夫々の厚み方向の高さは、下記のように形成されることになる。非導電性層１４よりも高く絶縁膜１８が形成される場合には、らせん状溝２２ｂの部位では、絶縁膜１８がニッケルめっき層１６よりもオーバーハングして形成されていることになる。一方、非導電性層１４よりも低く絶縁膜１８が形成される場合には、らせん状溝２２ｂの部位では、絶縁膜１８とニッケルめっき層１６の側面が面一に形成される。また、この場合、絶縁膜１８は、非導電性層１４の側面に沿って、線材の外方向に広がる湾曲面（盛り上がり状態のような形状）を有するように形成されるため、らせん状溝２２ｂでは絶縁膜１８が外側に広がる湾曲面を有していることになる。

図１Ｇは、絶縁膜の一部を除去する工程の一実施例を示す断面図である。図１Ｇの工程では、レーザービームを照射して、周状溝２２ａを形成している絶縁膜１８を端面から所定の長さを除去して、ニッケルめっき層１６を露出させる。その露出したニッケルめっき層１６は、接続治具用の接触子に形成される際に、検査対象部に接触する先端部又は検査装置に接続される接続治具の電極に接触する後端部として機能する部分になり、接続治具の構造に応じて、それらの必要な長さが定まる。そのため、それらを考慮して絶縁膜１８が除去される長さが決定されることになる。

図１Ｈは、金めっき層の一部を除去する工程の一実施例を示す断面図である。図１Ｈの工程では、図１Ｇの状態で超音波洗浄を行って、図１Ｈに示すように、周状溝２２ａとらせん状溝２２ｂに露出する金めっき層１２を除去する。

図１Ｉは、芯材の引き伸ばし工程の一実施例を示す断面図である。芯材１０を白抜き矢印で示すように芯材１０の両端を離れる方向に引っ張って、断面積が小さくなるように変形させる。一端を固定して他端のみを引っ張るようにしてもよい。芯材１０が延伸してその断面積が小さくなると、芯材１０の外周面を被覆していた金めっき層１２がその外周面から剥離して、芯材１０と金めっき層１２との間に空間が形成されることになる。

図１Ｊは、芯材の引き抜き工程の一実施例を示す断面図である。図１Ｊの工程では、芯材１０を抜き取ると、各周状溝２２ａによって隣り合う部分が離れて、接触子２６と接触子２８とが、別個のものとして形成されることになる。この図１Ｊに示すように、芯材１０を抜き取った段階で、他の追加の工程を必要とすることなく絶縁膜を有する接触子を完成させることができる。なお、図１Ａから図１Ｊは、簡略化して電鋳管の一部のみを示しているため、図１Ｊの工程では、２個の接触子のみが製造されたようになっているが、長い電鋳管を使用することによって、多数の接触子を一度に製造することができる。

図１Ｊに示すように、接触子２６，２８は、導電性材料の円筒形状のニッケルめっき層１６を備え、その両端側には、ニッケルめっき層１６が露出した先端部及び後端部が形成されており、また、先端部と後端部との間には、長軸方向のらせん状の壁面を有するばね部が形成されており、このらせん状の壁面に沿って絶縁層１８が形成されている。

本発明の接触子は、上記の如き寸法の条件下において製造することができるが、特に、外径が３０から１００μｍ、内径が２０から９０μｍ、絶縁膜の厚みが２〜１５μｍに形成される場合において、接続治具に用いられる接続端子として好適に用いることができる。

図２（Ａ）は、上述の図１Ａから図１Ｊの工程を用いて製造した円筒形状の接触子の一実施形態に係る接触子２１を開示する。接触子２１は、先端部２１ａと円筒形状のばね部２１ｃと後端部２１ｂとからなる。後端部２１ｂは先端部２１ａよりも短い。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の接触子２１と同様に、上述の図１Ａから図１Ｈの工程によって製造した円筒形状の接触子の他の実施形態に係る接触子２０を開示する。ただし、図２（Ａ）の接触子と図２（Ｂ）の接触子との製造工程の順序は同じであるが、図２（Ａ）の接触子の製造段階の図１Ｅの工程において、隣り合う２つの溝２２ａ，２２ｂにおいて除去する絶縁層１８の幅が異なるため、図２（Ａ）の接触子２１は上下が非対称に形成されている。一方、図２（Ｂ）の接触子２０の両端部２０ａの長さは同じである。

図２（Ａ）の接触子２１は、例えば、外径が約５０μｍ、内径が約３５μｍ、全長が約５ｍｍであり、また、端部２１ａの長さが約１．５ｍｍであるが、それらに限定されるものではない。

図２（Ａ）の接触子２１の先端部２１ａは対象物の検査対象部に接触し、後端部２１ｂは検査装置に接続される接続治具の電極に接続される。ばね部２１ｃには、らせん形状の空隙（上述するらせん状溝）が形成されたばね部分が形成されていて、弾性力を発揮する。そのため、ばね部２１ｃは伸縮することができ、その伸縮する変位の大きさに比例してばね荷重が定まる。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すらせん形状のばね部分２１ｃ，２０ｃは例示であり、それに限定されることなく、所定のばね荷重を発揮させる等のために、らせん部分を形成するばね部分の幅、ピッチ、厚み、巻数あるいは、ばね部分の形成位置、ばね部分の形成個数を変えることができる。

図２（Ｂ）の接触子２０は、中央のばね部２０ｃとそれの両側に位置する２つの同じ長さの端部２０ａとを備える。すなわち、この接触子２０は上下対称である。そのため、その接触子２０の端部２０ａの一方を対象物の検査対象部に接触する先端部として用いると、他方は検査装置に接続される接続治具の電極に接続される後端部となる。

図２（Ａ）の接触子２１の先端部２１ａ及び後端部２１ｂの長さと、図２（Ｂ）の接触子２０の２つの端部２０ａの長さとは、図１Ｇの工程において、絶縁膜１８を端面から除去するニッケルめっきを露出させたその長さによって定まる。

図２（Ｂ）の接触子２０のように、同じ長さの２つの端部２０ａを有する接触子を用いると、２つの端部が同一形状で、機能が特定されず、先端部又は後端部のどちらにも利用可能なため、接続治具に組み込む際に上下の認定が不要になり、組立が容易になる。

図３（Ａ）は、一実施例に係る接続治具３２に取り付けられた接触子２１の状態を説明するために、接続治具の一部のみを示す一部断面図である。この実施形態では、複数の接触子２１を保持するために、ヘッドプレート３８と支持プレート３６とベースプレート３５とを備える。それらのプレートは、棒状又は枠状の図示せぬ支持部によって一定の距離離隔して保持されている。このため、この実施形態では、ヘッドプレート３８と支持プレート３６の間に空間が形成されることになる。

ヘッドプレート３８には貫通孔３８ｈが形成されていて、各接触子２１の先端部２１ａが貫通挿通され、この先端部２１ａを検査点へ案内する。貫通孔３８ｈの内径は、先端部２１ａの外径より大きく、絶縁膜１６の外径よりも小さい。そのため、絶縁膜１６の部分がヘッドプレート３８に係止され、接触子２１が貫通孔３８ｈから抜け出ることはない。複数の貫通孔３８ｈは、対象点の形成されている位置に対応するように高密度になるように接近して形成されるが、隣り合う接触子２１が接触しない程度の距離を置く必要がある。支持プレート３６には、貫通孔３６ｈが形成されていて、各接触子２１の後端部２１ｂが貫通挿入され、この後端部２１ｂを電極４０へ案内される。この貫通孔３６ｈの内径は、接触子２１の絶縁膜１６の外径よりも僅かに大きく形成されている。なお、この支持プレート３６の貫通孔３６ｈは、その内部にばね部２０ｃを収容しない程度の長さを有していることが好ましい。これは、ばね部２０ｃの収縮運動時に、貫通孔３６ｈを形成する支持プレート３６に接触して、接触子２１が破損しないようにするためである。支持プレート３６は、ベースプレート３５と当接するように配置される。
ここで、本発明に係る接触子では絶縁膜が外周に形成されているため、かなりの高密度で接触子を取り付けるように複数の貫通孔を接近させて形成することができる。
また、図３（Ａ）に示すように、ベースプレート３５には、ヘッドプレート３８の貫通孔３８ｈに対向する位置に電極４０が固定されている。ベースプレート３５が無いとすると、接触子２１は、自然長において、後端部２１ｂが、ベースプレート３５の固定される位置よりも少し突出する程度の長さに設定されているため、図３（Ａ）に示す状態では、後端部２１ｂが電極４０に衝突し、ばね部２１ｃが、少し縮んで電極を押す付勢力を発揮している。そのため、電極４０と接触子２１とが確実に接触する状態を保持している。また、接触子２１は、絶縁膜１６の下端部が貫通孔３８ｈの周囲のヘッドプレート３８に係止されているため、先端部２１ａの突出量が変動することがなく、対象点に対する押圧力を一定に保つことができる。

図３（Ｂ）は、一実施例に係る接続治具３０に取り付けられた接触子２０の状態を説明するために、接続治具の一部のみを示す一部断面図である。接続治具３０は、支持プレート３６及びヘッドプレート３８を備える。それらは樹脂材料やセラミックス等の絶縁材料からなる。支持プレート３６は、ヘッドプレート３８をベースプレート３５から所定の距離離隔させて保持する。

ヘッドプレート３８には貫通孔３８ｈが形成されていて、接触子２０の先端部２０ａが挿通されている。その際、貫通孔３８ｈの内径は、先端部２０ａの外周を覆うニッケルめっき層１６（図１Ｊ参照）の外径より大きいが、絶縁膜１８の外径よりも小さい。

また、支持プレート３６には貫通孔３６ｈが形成されていて、その貫通孔３６ｈは、内径が、絶縁膜１８の外径よりも僅かに大きく形成され、接触子２０を貫通保持する。
貫通孔３８ｈの内径が接触子２０の絶縁膜１８の外径よりも小さい結果、絶縁膜１８の部分がヘッドプレート３８に係止されるため、接触子２０が貫通孔３８ｈから抜け出ることがない。

図３（Ｂ）に示すように、電極４０を保持するベースプレート３５が、支持プレート３６の貫通孔３６ｈの開口部に対向するように固定されている。ベースプレート３５がないとすると、接触子２０は、自然長において、後端部２０ａが、支持プレート３６の貫通孔３６ｈの上方の開口部分から少し突出する程度の長さに設定されているため、図３（Ｂ）に示す状態では、後端部２０ａが電極４０に衝突し、ばね部２０ｃが、少し縮んで電極を押す付勢力を発揮している。そのため、電極４０と接触子２０とが確実に接触する状態を維持している。また、接触子２０は、絶縁膜１６の下端部が貫通孔３８ｈの周囲のヘッドプレート３８に係止されているため、先端部２０ａの突出量が変動することがなく、検査対象に対する押圧力を一定に保つことができる。

図３（Ｃ）は、他の実施例に係る接続治具３１に接触子２０が取り付けられた状態を説明するために、その接続治具の一部のみを示す一部断面図である。接続治具３１は、接続治具３０とは、接続治具３０の支持プレート３６に相当する部分が、２つの支持プレート３６ａ，３６ｂからなる点が異なる。支持プレート３６ｂでは、貫通孔３６ｈにテーパ形状の傾斜面３４ｉが形成されていて、ベースプレート３５の電極４０に向かう開口部分の内径が、接触子２０の絶縁膜１８の外径よりも小さい。

接触子２０を接続治具３１に組み込む際には、ヘッドプレート３８に支持プレート３６ａを取り付けたものに、接触子２０の先端部２０ａを上方から支持プレート３６ａの貫通孔３６ｈを経由してヘッドプレート３８の貫通孔３８ｈに挿入する。挿入された先端部２０ａは、支持プレート３６ａに沿って貫通孔３８ｈに入り込むが、ばね部２０ｃの絶縁膜１８の外径は貫通孔３８ｈの内径よりも大きいため、その絶縁膜１８の下端部は、貫通孔３８ｈの周囲のヘッドプレート３８に係止され、それにより、接触子２０がヘッドプレート３８に保持される。

次に、接触子２０をヘッドプレート３８に保持させた後に、支持プレート３６ｂ及びベースプレート３５を接続治具３１に取り付けるために、広い開口部分を下方にして支持プレート３６ｂ及びベースプレート３５を支持プレート３６ａ上端部上に載せる。その際、後端部２０ａを支持プレート３６ｂの貫通孔３６ｈの広い開口部分に位置決めして挿入する。支持プレート３６ｂの貫通孔３６ｈは、傾斜面３４ｉに沿って徐々に狭くなるため、後端部２０ａはその傾斜面３４ｉに案内されて上方の狭い開口部分まで導かれる。そのように、貫通孔３６ｈが、広い開口部分から狭い開口部分につながる傾斜面３４ｉを有するように形成されているため、接触子２０の後端部２０ａの端面が貫通孔３６ｈを形成する支持プレート３６ｂに引っかかることがなく、その支持プレート３６ｂの貫通孔３６ｈへの接触子２０の後端部２０ａの挿入が容易であり、さらに、傾斜面３４ｉに沿って、確実に、接触子２０の後端部２０ａを貫通孔３６ｈの狭い開口部分まで導くことができ、接触子２０の後端部２０ａと電極４０を精度良く位置決め固定することができる。

接触子２０の後端部２０ａは、狭い開口部分まで到達すると、検査装置に電気的に接続された電極４０と当接する。なお、電極４０がないとすると、接触子２０は、自然長において、後端部２０ａが、支持プレート３６ｂの貫通孔３６ｈの狭い開口部分から少し突出する程度の長さに設定されているため、図３（Ｃ）においては、後端部２０ａが、電極４０に衝突し、ばね部２０ｃが少し縮んで電極４０を押す付勢力を発揮している。そのため、図３（Ｂ）に示す接続治具３０と同様に、この接続治具３１においても電極４０と接触子２０との確実な接触状態を維持することができる。また、接触子２０は、絶縁膜１６の下端部が貫通孔３８ｈの周囲のヘッドプレート３８に係止されているため、先端部２０ａの突出量が変動することがなく、検査対象に対する押圧力を一定に保つことができる。

例えば、基板等の検査時には、接触子２０の先端部２０ａの先端面を対象点に当接させる。その当接した際の押圧力による抗力によって先端部２０ａが後退するため、それに応じてばね部２０ｃのばね部分が収縮し、そのばね部分が元に戻ろうという力によって、先端部２０ａの先端面と検査対象との接触が確実になる。その状態で、検査対象の抵抗値を検出したり導通の有無を判断したりすることができる。尚、このようにばね部２０ｃを有していることにより、接触子２０の長さや対象物の高さにばらつきがある場合でも、対象点に圧接される際にはばね部２０ｃが適宜に収縮して、接触子２０の端部２０ａが対象点に圧接されることができ、対象点が損傷したりすることを防止することができる。

以上、本発明に係る接続治具用の接触子のいくつかの実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれるものであり、また、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められることを承知されたい。

１０・・・芯材
１２・・・金めっき層
１４・・・非導電性層
１４ａ・・周状突部
１４ｂ・・らせん状突部
１６・・・ニッケルめっき層
１８・・・絶縁膜
２０，２１・・・接触子
２０ａ，２１ａ，２１ｂ・・・端部
２０ｃ，２１ｃ・・・ばね部
２２ａ・・・周状溝
２２ｂ・・・らせん状溝
３０・・・接続治具

Claims (13)

1. 対象物に設けられる対象点に電気的に接続される接続治具に組み込まれる接触子であって、
   導電性材料のめっき層からなる円筒形状管を備え、
   前記円筒形状管が、
   両端から対向する向きに所定の長さにわたる先端部及び後端部と、
   前記先端部と後端部との間に形成された、長軸方向のらせん状の壁面を有するばね部と、
   前記ばね部が、前記らせん状の壁面に沿って形成される絶縁層を有し、
   前記ばね部に形成されるめっき層と前記絶縁層の境界面が段差無く形成されていることを特徴とする接触子。
2. 前記ばね部に形成される絶縁層は、前記境界面上に端面が形成され、該円筒形状管の短軸方向外側に広がるテーパ形状を有していることを特徴とする請求項１記載の接触子。
3. 前記ばね部に形成される絶縁層は、前記めっき層の端面に対しオーバーハングしていることを特徴とする請求項１記載の接触子。
4. 前記先端部と前記後端部の境界に形成される前記絶縁層の夫々の端面は、オーバーハングしていないことを特徴とする請求項１記載の接触子。
5. 前記接触子は、前記ばね部の外径が３０から１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の接触子。
6. 前記接触子は、前記めっき層が金めっき層とニッケルめっき層の積層構造を有していることを特徴とする請求項１記載の接触子。
7. 対象物に設けられる対象点に電気的に接続される治具であって、
   請求項１乃至６いずれかに記載の複数の接触子と、
   前記複数の接触子の前記先端部が挿通される孔を有するとともに、該複数の接触子の前記後端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと
   前記複数の接触子の前記後端部に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートとを備える接続治具。
8. 対象物の対象部に電気的に接続される接続治具に組み込まれる接触子を製造する方法であって、
   芯材の周囲に非導電性材料の非導電性層を形成する工程と、
   前記非導電性層の一部を除去して、周回する周状突部を形成するとともに、隣り合う周状突部の間にらせん状のらせん状突部を形成する工程と、
   前記周状突部と前記らせん状突部が形成された前記芯材に、導電性材料のめっき層が形成される工程と、
   前記芯材の前記導電性材料のめっき層に絶縁膜を形成する工程と、
   前記周状突部と前記らせん状突部を除去する工程と、
   前記周状突部の端面から所定の距離にわたって前記絶縁膜を除去して導電性材料のめっき層を露出させる工程と、
   前記芯材を除去する工程とを含む、接触子を製造する方法。
9. 前記非導電性層の一部を除去して、周回する周状突部を形成するとともに、隣り合う周状突部の間にらせん状のらせん状突部を形成する工程において、レーザを用いて該非導電性層の一部を除去して、該周状突部と該らせん状突部を形成することを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法。
10. 前記周状突部の端面から所定の距離にわたって前記絶縁膜を除去して導電性材料のめっき層を露出させる工程において、レーザを用いて前記絶縁膜を除去することを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法。
11. 前記芯材を除去する工程が終了すると前記接触子が複数製造されることを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法。
12. 前記らせん状の絶縁膜の端面と前記めっき層の端面が段差無く形成されていることを特徴とする請求項８の接触子を製造する方法。
13. 前記接触子の外径が、３０から１００μｍであることを特徴とする請求項８記載の接触子を製造する方法。

Images