JP2010060527A - グランド用コンタクトプローブを有する検査ユニット - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。
特開２００６−９８３７５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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

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

Claims (9)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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