JP2017142080A - 接触端子、検査治具、及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査に伴う磁界の発生を低減することができる接触端子、検査治具、及び検査装置を提供する。
【解決手段】接触端子Ｐｒは、導電性を有する筒状の外側筒状体Ｐａと、外側筒状体Ｐａの筒内に挿通された導電性を有する筒状の内側筒状体Ｐｂとを備え、外側筒状体Ｐａに、当該外側筒状体Ｐａの軸方向に伸縮すると共に巻き方向が第一方向の螺旋状の外側第一ばね部ＳＯ１が形成され、内側筒状体Ｐｂに、当該内側筒状体Ｐｂの軸方向に伸縮すると共に巻き方向が第一方向とは逆方向である第二方向の螺旋状の内側第一ばね部ＳＩ１が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、対象物に接触させるための接触端子、その接触端子を支持する検査治具、及びその検査治具を備えた検査装置に関する。

従来より、所定の対象点に棒状の接触端子を接触させることで、対象点と所定箇所とを電気的に接続するための接触端子が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の接触端子は、小径の導電部とそれを囲むように配置された大径の円筒形状部とを備え、小径の導電部の先端部が、大径の円筒形状部の先端部から突出し、小径の導電部の一部が、大径の円筒形状部の一部に接合されている。この接触端子の円筒形状部には、螺旋形状のばねが形成されている。

特開２０１３−５３９３１号公報

しかしながら、上述の接触端子によれば、接触端子に接触された対象点を検査するためにこの接触端子に検査用の電流を流すと、その電流が螺旋形状のばねを流れる。螺旋形状のばねはコイルと同様に機能するから、いわゆる右ねじの法則（右手の法則）に従い磁界が発生する。そのため、このようにして発生した磁界が、検査結果に影響を与えるおそれがあった。

本発明の目的は、検査に伴う磁界の発生を低減することができる接触端子、検査治具、及び検査装置を提供することである。

本発明に係る接触端子は、導電性を有する筒状の外側筒状体と、前記外側筒状体の筒内に挿通された導電性を有する筒状の内側筒状体とを備え、前記外側筒状体に、当該外側筒状体の軸方向に伸縮すると共に巻き方向が第一方向の螺旋状の外側第一ばね部が形成され、前記内側筒状体に、当該内側筒状体の軸方向に伸縮すると共に巻き方向が前記第一方向とは逆方向である第二方向の螺旋状の内側第一ばね部が形成されている。

この構成によれば、外側第一ばね部と内側第一ばね部とは、巻き方向が互いに逆方向にされているので、外側筒状体と内側筒状体とに電流が流れた場合、外側第一ばね部で生じる磁界と内側第一ばね部で生じる磁界とは、方向が逆の磁界になる結果、互いに相殺し合うことになる。その結果、検査に伴う磁界の発生を低減することができる。

また、前記内側第一ばね部は、前記外側第一ばね部と対向する位置に位置していることが好ましい。

この構成によれば、外側第一ばね部の内側に内側第一ばね部が配置されることになるので、外側第一ばね部で生じた磁界と内側第一ばね部で生じた磁界とを、効率よく相殺することが可能となる。

また、前記外側筒状体には、さらに、巻き方向が前記第二方向の外側第二ばね部が形成され、前記内側筒状体には、さらに、巻き方向が前記第一方向の内側第二ばね部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、外側筒状体には、巻き方向が互いに逆方向にされた外側第一ばね部と外側第二ばね部とが形成される。従って、外側第一ばね部と外側第二ばね部とが伸縮する際に、外側第一ばね部で生じる回転力と外側第二ばね部で生じる回転力とが逆方向となり、互いの回転力が相殺されるので、対象物に接触端子を接触させる際に生じる外側筒状体の動きを低減することができる。また、内側筒状体には、巻き方向が互いに逆方向にされた内側第一ばね部と内側第二ばね部とが形成される。従って、内側第一ばね部と内側第二ばね部とが伸縮する際に、内側第一ばね部で生じる回転力と内側第二ばね部で生じる回転力とが逆方向となり、互いの回転力が相殺されるので、対象物に接触端子を接触させる際に生じる内側筒状体の動きを低減することができる。

また、前記内側第二ばね部は、前記外側第二ばね部と対向する位置に位置していることが好ましい。

この構成によれば、外側第二ばね部の内側に内側第二ばね部が配置されることになるので、外側第二ばね部で生じた磁界と内側第二ばね部で生じた磁界とを、効率よく相殺することが可能となる。

また、前記外側第一ばね部の巻き数と、前記内側第一ばね部の巻き数とが略同数であることが好ましい。

外側第一ばね部の巻き数と、内側第一ばね部の巻き数とが略同数であると、外側第一ばね部で生じる磁界強度と内側第一ばね部で生じる磁界強度とが略等しくなる。その結果、外側第一ばね部で生じる磁界と内側第一ばね部で生じる磁界とが相殺される精度が向上する。

また、前記外側第一ばね部は、前記外側筒状体の複数箇所に形成され、前記内側第一ばね部は、前記内側筒状体の、前記外側第一ばね部と同数の箇所に形成され、前記複数箇所の外側第一ばね部の螺旋の巻き数の合計と、前記複数箇所の内側第一ばね部の螺旋の巻き数の合計とが略等しい構成であってもよい。

この構成によれば、外側第一ばね部と内側第一ばね部とをそれぞれ複数設けつつ、接続端子全体として、外側第一ばね部で生じた磁界と内側第一ばね部で生じた磁界とを相殺することができる。

また、前記複数の外側第一ばね部と、前記複数の内側第一ばね部とは、それぞれ互いに対向する位置に位置し、前記複数の外側第一ばね部と、前記複数の内側第一ばね部とは、互いに対向して位置するもの同士で前記螺旋の巻き数が略等しいことが好ましい。

この構成によれば、複数の外側第一ばね部の内側に、それぞれ内側第一ばね部が配置されることになるので、外側第一ばね部で生じた磁界と内側第一ばね部で生じた磁界とを、効率よく相殺することが可能となる。

また、前記外側第二ばね部の巻き数と、前記内側第二ばね部の巻き数とが略同数であることが好ましい。

外側第二ばね部の巻き数と、内側第二ばね部の巻き数とが略同数であると、外側第二ばね部で生じる磁界強度と内側第二ばね部で生じる磁界強度とが略等しくなる。その結果、外側第二ばね部で生じる磁界と内側第二ばね部で生じる磁界とが相殺される精度が向上する。

また、前記外側第二ばね部は、前記外側筒状体の複数箇所に形成され、前記内側第二ばね部は、前記内側筒状体の、前記外側第二ばね部と同数の箇所に形成され、前記複数箇所の外側第二ばね部の螺旋の巻き数の合計と、前記複数箇所の内側第二ばね部の螺旋の巻き数の合計とが略等しいことが好ましい。

この構成によれば、外側第二ばね部と内側第二ばね部とをそれぞれ複数設けつつ、接続端子全体として、外側第二ばね部で生じた磁界と内側第二ばね部で生じた磁界とを相殺することができる。

また、前記複数の外側第二ばね部と、前記内側第二ばね部とは、それぞれ互いに対向する位置に位置し、前記複数の外側第二ばね部と、前記複数の内側第二ばね部とは、互いに対向して位置するもの同士で前記螺旋の巻き数が略等しい。

この構成によれば、複数の外側第二ばね部の内側に、それぞれ内側第二ばね部が配置されることになるので、外側第二ばね部で生じた磁界と内側第二ばね部で生じた磁界とを、効率よく相殺することが可能となる。

また、前記内側筒状体の筒内に挿通された導電性を有する棒状の中心導体をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、接触させようとする対象物に棒状の中心導体を接触させることができるので、接触状態を安定化することができる。

また、前記外側筒状体及び前記内側筒状体のうち少なくとも一方の、一端側の端面に対する垂線は、当該少なくとも一方の軸線に対して傾斜していることが好ましい。

この構成によれば、外側筒状体及び内側筒状体のうち少なくとも一方の一端側の端面の傾斜に応じて、当該少なくとも一方の筒状体を撓みやすくすることができる。筒状体が撓むと、筒状体と中心導体とが接触し易くなる結果、筒状体と中心導体とを導通させる確実性が向上する。

また、本発明に係る検査治具は、上述の接触端子を複数備え、前記複数の接触端子を支持する支持部材を備える。

この構成によれば、複数の接触端子を支持する検査治具を用いた検査の際に、検査に伴う磁界の発生を低減することができる。

また、本発明に係る検査装置は、上述の検査治具と、前記接触端子を検査対象物に設けられた検査点に接触させ、当該接触端子から得られる電気信号に基づき前記検査対象物の検査を行う検査処理部とを備える。

この検査装置によれば、検査に伴う磁界の発生を低減することができる。

このような構成の接触端子、検査治具、及び検査装置は、検査に伴う磁界の発生を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る接触端子及び検査治具を備えた基板検査装置の構成を概略的に示す概念図である。 図１に示す支持ブロック及びプレートの構成の一例を示す模式図である。 プローブを、外側筒状体、内側筒状体、及び中心導体に分解して示す平面図である。 図２、図３に示すプローブの他の一例を示す模式的な断面図である。 図４（ａ）に示すプローブの後端付近の拡大図である。 図１に示す検査部の別の一例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る接触端子及び検査治具を備えた基板検査装置１の構成を概略的に示す概念図である。基板検査装置１は、検査装置の一例に相当している。図１に示す基板検査装置１は、検査対象物の一例である基板１００に形成された回路パターンを検査するための装置である。

基板１００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、半導体基板、及び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であってもよい。なお、検査対象物は、基板に限らず、例えば半導体素子（ＩＣ：Integrated Circuit）等の電子部品であってもよく、その他電気的な検査を行う対象となるものであればよい。

図１に示す基板検査装置１は、検査部４Ｕ，４Ｄと、基板固定装置６と、検査処理部８とを備えている。基板固定装置６は、検査対象の基板１００を所定の位置に固定するように構成されている。検査部４Ｕ，４Ｄは、検査治具３Ｕ，３Ｄと、検査治具３Ｕ，３Ｄが取り付けられるプレート３２１とを備えている。検査部４Ｕ，４Ｄは、図略の駆動機構によって、検査治具３Ｕ，３Ｄを、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向に移動可能にされ、さらに検査治具３Ｕ，３Ｄを、Ｚ軸を中心に回動可能にされている。

検査部４Ｕは、基板固定装置６に固定された基板１００の上方に位置する。検査部４Ｄは、基板固定装置６に固定された基板１００の下方に位置する。検査部４Ｕ，４Ｄは、基板１００に形成された回路パターンを検査するための検査治具３Ｕ，３Ｄを着脱可能に構成されている。以下、検査部４Ｕ，４Ｄを総称して検査部４と称する。

検査治具３Ｕ，３Ｄは、それぞれ、複数のプローブＰｒ（接触端子）と、複数のプローブＰｒを、先端を基板１００へ向けて保持する支持ブロック３１とを備えている。プローブＰｒは接触端子の一例に相当している。プレート３２１には、各プローブＰｒの後端と接触して導通する電極が設けられている。検査部４Ｕ，４Ｄは、プレート３２１の各電極を介して各プローブＰｒの後端を、検査処理部８と電気的に接続したり、その接続を切り替えたりする図略の接続回路を備えている。

プローブＰｒは、棒状の形状を有している。プローブＰｒの構成の詳細については後述する。支持ブロック３１には、プローブＰｒを支持する複数の貫通孔が形成されている。各貫通孔は、検査対象となる基板１００の配線パターン上に設定された検査点の位置と対応するように配置されている。これにより、プローブＰｒの先端部が基板１００の検査点に接触するようにされている。例えば、複数のプローブＰｒは、格子の交点位置に対応するように配設されている。当該格子の桟に相当する方向が、互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向と一致するようにされている。検査点は、例えば配線パターン、半田バンプ、接続端子等とされている。

検査治具３Ｕ，３Ｄは、プローブＰｒの配置が異なる点と、検査部４Ｕ，４Ｄへの取り付け方向が上下逆になる点を除き、互いに同様に構成されている。以下、検査治具３Ｕ，３Ｄを総称して検査治具３と称する。検査治具３は、検査対象の基板１００に応じて取り替え可能にされている。

検査処理部８は、例えば電源回路、電圧計、電流計、及びマイクロコンピュータ等を備えている。検査処理部８は、図略の駆動機構を制御して検査部４Ｕ，４Ｄを移動、位置決めさせ、基板１００の各検査点に、各プローブＰｒの先端を接触させる。これにより、各検査点と、検査処理部８とが電気的に接続される。この状態で、検査処理部８は、検査治具３の各プローブＰｒを介して基板１００の各検査点に検査用の電流又は電圧を供給し、各プローブＰｒから得られた電圧信号又は電流信号に基づき、例えば回路パターンの断線や短絡等の基板１００の検査を実行する。あるいは、検査処理部８は、交流の電流又は電圧を各検査点に供給することによって各プローブＰｒから得られた電圧信号又は電流信号に基づき、検査対象のインピーダンスを測定してもよい。

図２は、図１に示す支持ブロック３１及びプレート３２１の構成の一例を示す模式図である。図２に示す支持ブロック３１は、例えば板状の支持プレート３１ａ，３１ｂ，３１ｃが積層されて構成されている。支持プレート３１ｃが支持ブロック３１の先端側、支持プレート３１ａが支持ブロック３１の後端側となるようにされている。そして、支持プレート３１ａ，３１ｂ，３１ｃを貫通するように、複数の貫通孔Ｈが形成されている。

支持プレート３１ａ，３１ｂの貫通孔が孔部Ｈａとされている。支持プレート３１ｃの貫通孔が狭隘部Ｈｂとされている。支持プレート３１ａの、プレート３２１と対向する面に孔部Ｈａが開口する側すなわち孔部Ｈａの後端側は、孔径が小さくされた小径部Ｈａ１とされている。そして、孔部Ｈａと狭隘部Ｈｂとが連通されて、貫通孔Ｈが形成されている。

なお、支持部材の一例である支持ブロック３１は、板状の支持プレート３１ａ，３１ｂ，３１ｃが積層されて構成される例に限らない。支持部材は、例えば一体の部材に孔部Ｈａと狭隘部Ｈｂとが形成されて貫通孔Ｈとされていてもよい。また、必ずしも狭隘部Ｈｂが形成されている例に限られず、貫通孔Ｈ全体が孔部Ｈａとされていてもよい。また、孔部Ｈａに小径部Ｈａ１が形成されていなくてもよい。また、支持部材の支持プレート３１ａ，３１ｂが積層された構成を示したが、支持プレート３１ａと支持プレート３１ｂとが離間した状態で例えば支柱等により支えられた構成であってもよい。

支持プレート３１ａの後端側には、例えば絶縁性の樹脂材料により構成されたプレート３２１が取り付けられている。プレート３２１によって、貫通孔Ｈの後端側開口部Ｈｃが閉塞されている。プレート３２１の、各後端側開口部Ｈｃと対向する箇所には、配線３４が、プレート３２１を貫通するように取り付けられている。プレート３２１の、支持プレート３１ａに面する側の表面と、その面に露出する配線３４の端面とが面一になるようにされている。その配線３４の端面は、電極３４ａとされている。

各貫通孔Ｈには、プローブＰｒが挿入されている。プローブＰｒは、導電性を有する筒状の外側筒状体Ｐａと、外側筒状体Ｐａの筒内に挿通された導電性を有する筒状の内側筒状体Ｐｂと、内側筒状体Ｐｂの筒内に挿通された導電性を有する棒状の中心導体Ｐｃとを備えている。

図３は、プローブＰｒを、外側筒状体Ｐａ、内側筒状体Ｐｂ、及び中心導体Ｐｃに分解して示す平面図である。外側筒状体Ｐａには、外側筒状体Ｐａの軸方向に伸縮すると共に巻き方向が第一方向の螺旋状の外側第一ばね部ＳＯ１と、巻き方向が第一方向とは逆方向の螺旋状である第二方向の外側第二ばね部ＳＯ２とが形成されている。また、外側第一ばね部ＳＯ１と外側第二ばね部ＳＯ２とは、螺旋の巻き数及び線幅が略同一にされている。

外側筒状体Ｐａの外径は、小径部Ｈａ１の内径より大きくされている。これにより、貫通孔Ｈに挿通されたプローブＰｒが小径部Ｈａ１から抜け落ちないようにされている。なお、小径部Ｈａ１を設けず、外側筒状体Ｐａと内側筒状体Ｐｂとを同じ長さにしてもよい。

内側筒状体Ｐｂには、内側筒状体Ｐｂの軸方向に伸縮すると共に巻き方向が第二方向の螺旋状である内側第一ばね部ＳＩ１と、巻き方向が第一方向の螺旋状である内側第二ばね部ＳＩ２とが形成されている。内側第一ばね部ＳＩ１と、内側第二ばね部ＳＩ２とは、螺旋の巻き数及び線幅が略同一にされている。

内側筒状体Ｐｂの外径は、外側筒状体Ｐａの内径よりも細くされており、内側筒状体Ｐｂが外側筒状体Ｐａの筒内に挿通されるようになっている。また、内側筒状体Ｐｂは、外側筒状体Ｐａよりも長くされている。外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂの材料としては、例えばニッケルあるいはニッケル合金を用いることができる。

内側第一ばね部ＳＩ１、内側第二ばね部ＳＩ２、外側第一ばね部ＳＯ１、及び外側第二ばね部ＳＯ２等のばね部の形成方法は特に限定されないが、筒状の部材の周壁を例えばエッチングして螺旋状のスリットを形成することでばね部を形成してもよく、例えば電鋳により筒状の部材の周壁に螺旋状のスリットが設けられた形状を形成することでばね部を形成してもよく、種々の製造方法を用いることができる。

中心導体Ｐｃは、略円柱形状を有し、内側筒状体Ｐｂの筒内に挿通されている。中心導体Ｐｃの先端部Ｐｆ付近には、周囲にフランジ状に突起する突起部Ｐｐが設けられている。中心導体Ｐｃの直径は、狭隘部Ｈｂの内径よりも細くされている。突起部Ｐｐの直径は、狭隘部Ｈｂの内径よりも大きく、かつ外側筒状体Ｐａの外径以上にされている。中心導体Ｐｃとしては、例えばハンダが付きにくいパラジウム合金を好適に用いることができる。

外側筒状体Ｐａの内径と内側筒状体Ｐｂの外径との差、及び内側筒状体Ｐｂの内径と中心導体Ｐｃの外径との差は微小にされている。その結果、外側筒状体Ｐａ、内側筒状体Ｐｂ、及び中心導体Ｐｃが互いに摺動可能な状態で接触し、電気的に導通するようにされている。

また、突起部Ｐｐの先端向きの面から先端部Ｐｆまでの長さＬｐは、支持プレート３１ｃの厚さよりも僅かに長くされている。これにより、中心導体Ｐｃが挿通された外側筒状体Ｐａと内側筒状体Ｐｂとは、突起部Ｐｐで係止され、狭隘部Ｈｂに挿通された中心導体Ｐｃの先端部Ｐｆが支持プレート３１ｃから僅かに突出すると共に、貫通孔Ｈに挿通されたプローブＰｒが狭隘部Ｈｂから抜け落ちないようにされている。このように、先端部Ｐｆが支持プレート３１ｃから僅かに突出することにより、先端部Ｐｆを基板１００の検査点に接触させることが可能にされている。

先端部Ｐｆの形状は、図３に示すようないわゆるクラウン形状であってもよく、平坦であってもよく、半球形であってもよく、円錐又は円錐台形状であってもよく、種々の形状とすることができる。

外側筒状体Ｐａと内側筒状体Ｐｂとは、その先端近傍、すなわち突起部Ｐｐ近傍で、例えば電気溶接されて接合されていることが好ましい。また、外側筒状体Ｐａ、内側筒状体Ｐｂ、及び中心導体Ｐｃの全体あるいは一部分は、例えば金メッキされていてもよい。これにより、外側筒状体Ｐａ、内側筒状体Ｐｂ、及び中心導体Ｐｃの導通の確実性が向上する。

圧縮されない状態でのプローブＰｒの長さ、すなわち先端部Ｐｆから内側筒状体Ｐｂの後端部までの長さは、例えば１０ｍｍ〜３０ｍｍ、例えば約２０ｍｍとすることができる。プローブＰｒの太さ、すなわち外側筒状体Ｐａの外径は、例えば約２５〜３００μｍ、例えば約１００μｍとすることができる。外側筒状体Ｐａは、小径部Ｈａ１で係止されることを考慮して内側筒状体Ｐｂよりも短くされている。中心導体Ｐｃは、先端部Ｐｆが検査点に押圧された際に、外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂのばね圧による付勢力に抗して先端部Ｐｆが狭隘部Ｈｂに入り込む前に中心導体Ｐｃの後端部が電極３４ａに当接してしまわないように、その長さが設定されている。

支持プレート３１ａ，３１ｂの厚さの合計、すなわちプレート３２１の先端側表面と、支持プレート３１ｃの後端側表面との間の距離は、圧縮されない状態での内側筒状体Ｐｂの自然長に突起部Ｐｐの厚みを加えた長さよりわずかに短くされている。これにより、貫通孔Ｈに挿通され、プレート３２１と突起部Ｐｐとで挟まれた内側筒状体Ｐｂは、わずかに圧縮される。その結果、内側第一ばね部ＳＩ１、及び内側第二ばね部ＳＩ２の付勢力により、内側筒状体Ｐｂの後端部が電極３４ａに当接するようになっている。

これにより、内側筒状体Ｐｂと電極３４ａとが導通し、内側筒状体Ｐｂが配線３４を介して検査処理部８に電気的に接続される。外側筒状体Ｐａ、内側筒状体Ｐｂ、及び中心導体Ｐｃは、互いに導通しているから、プローブＰｒの先端部すなわち中心導体Ｐｃの先端部Ｐｆを、検査対象の基板１００の検査点に当接することにより、検査点を検査処理部８に電気的に接続することが可能となる。

また、支持プレート３１ａ，３１ｂの厚さの合計から小径部Ｈａ１の長さを減じた長さは、圧縮されない状態での外側筒状体Ｐａの自然長に突起部Ｐｐの厚みを加えた長さよりわずかに短くされている。これにより、プローブＰｒの先端部Ｐｆが、外側第一ばね部ＳＯ１、外側第二ばね部ＳＯ２、内側第一ばね部ＳＩ１、及び内側第二ばね部ＳＩ２の付勢力により支持プレート３１ｃから突出する。その結果、検査対象の基板１００の検査点に弾性的に接触させることができる。また、外側筒状体Ｐａに設けられたばねと、内側筒状体Ｐｂに設けられたばねとによって、先端部Ｐｆに二重に付勢力を加えることができるので、検査点への接触圧力を増大することができる結果、プローブＰｒと検査点との接触状態を安定化したり、接触抵抗を低減したりすることが可能となる。

外側第一ばね部ＳＯ１及び外側第二ばね部ＳＯ２は、伸縮する際に、伸縮にともなって軸線を中心に旋回しようとする。従って、検査点に対してプローブＰｒを圧接又は離間させる際、外側第一ばね部ＳＯ１及び外側第二ばね部ＳＯ２が圧縮又は伸長することにより、外側第一ばね部ＳＯ１及び外側第二ばね部ＳＯ２に連なる外側筒状体Ｐａを、軸線を中心に回転させようとする力が生じる。

ここで、外側第一ばね部ＳＯ１と、外側第二ばね部ＳＯ２とは、螺旋の巻き方向が逆方向であり、ばね部（螺旋部）の線幅が略等しく、かつ巻き数が略等しい。従って、外側第一ばね部ＳＯ１が生じる回転力と、外側第二ばね部ＳＯ２が生じる回転力とは、回転方向が逆、かつ力の大きさが略等しくなる。その結果、外側第一ばね部ＳＯ１が生じる回転力と、外側第二ばね部ＳＯ２が生じる回転力とが相殺されて、外側筒状体Ｐａの回転が抑制される。

同様に、内側第一ばね部ＳＩ１と内側第二ばね部ＳＩ２とについても、螺旋の巻き方向が逆方向であり、ばね部（螺旋部）の線幅が略等しく、かつ巻き数が略等しい。その結果、伸縮する際に生じる内側筒状体Ｐｂを回転させようとする力が、内側第一ばね部ＳＩ１と内側第二ばね部ＳＩ２とで相殺されて、内側筒状体Ｐｂの回転が抑制される。

このように、外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂの回転が抑制される結果、検査点に対してプローブＰｒを接触させる際に生じるプローブＰｒの動きを低減することができる。その結果、検査点とプローブＰｒとを安定的に接触させることができるので、検査点とプローブＰｒとの接触抵抗の変動が低減される結果、検査の安定性及び検査精度を向上することが可能となる。

外側筒状体Ｐａと内側筒状体Ｐｂとが、プローブＰｒとして組み立てられた状態で、外側第一ばね部ＳＯ１と内側第一ばね部ＳＩ１とが互いに対向する位置に位置し、かつ外側第一ばね部ＳＯ１の螺旋の巻き数と内側第一ばね部ＳＩ１の螺旋の巻き数とが略同一にされている。同様に、外側第二ばね部ＳＯ２と内側第二ばね部ＳＩ２とが互いに対向する位置に位置し、かつ外側第二ばね部ＳＯ２の螺旋の巻き数と内側第二ばね部ＳＩ２の螺旋の巻き数とが略同一にされている。

外側第一ばね部ＳＯ１は螺旋の巻き方向が第一方向であり、内側第一ばね部ＳＩ１は螺旋の巻き方向が第二方向であるから、互いに対向する外側第一ばね部ＳＯ１と内側第一ばね部ＳＩ１とは、螺旋の巻き方向が逆方向にされている。また、互いに対向配置されたばね部同士で、螺旋の巻き数が略同一にされている。

従って、プローブＰｒに電流が流れたときに外側第一ばね部ＳＯ１で生じる磁界の向きと、内側第一ばね部ＳＩ１で生じる磁界の向きとが逆方向になり、かつ磁界の強度が略同一になる。その結果、外側第一ばね部ＳＯ１で生じる磁界と、内側第一ばね部ＳＩ１で生じる磁界とが相殺される。

外側第二ばね部ＳＯ２は螺旋の巻き方向が第二方向であり、内側第二ばね部ＳＩ２は螺旋の巻き方向が第一方向であるから、互いに対向する外側第二ばね部ＳＯ２と内側第二ばね部ＳＩ２とは、螺旋の巻き方向が逆方向にされている。また、互いに対向配置されたばね部同士で、螺旋の巻き数が略同一にされている。

従って、プローブＰｒに電流が流れたときに外側第二ばね部ＳＯ２で生じる磁界の向きと、内側第二ばね部ＳＩ２で生じる磁界の向きとが逆方向になり、かつ磁界の強度が略同一になる。その結果、外側第二ばね部ＳＯ２で生じる磁界と、内側第二ばね部ＳＩ２で生じる磁界とが相殺される。

このように、プローブＰｒによれば、プローブＰｒのばね部で生じた磁界が相殺されて低減されるので、検査に伴う磁界の発生を低減することができる。検査に伴いプローブで磁界が発生すると、その磁界が検査対象の基板１００に影響を与える結果、検査精度が低下するおそれがある。また、隣接するプローブ相互間でも互いに磁界が影響を与えて検査精度が低下するおそれがある。しかしながら、プローブＰｒによれば、検査に伴う磁界の発生が低減されるので、磁界の影響による検査精度の低下を低減することができる。

また、基板１００のインピーダンス測定を行う場合、検査処理部８からプローブＰｒへ交流電流を流す場合がある。この場合、螺旋形状のばねは、コイルとして作用する。しかしながら、プローブＰｒによれば、外側第一ばね部ＳＯ１で生じる磁界と内側第一ばね部ＳＩ１で生じる磁界とが相殺され、外側第二ばね部ＳＯ２で生じる磁界と内側第二ばね部ＳＩ２で生じる磁界とが相殺されるので、プローブＰｒ全体でのインダクタンス成分が減少する。その結果、プローブＰｒを用いたインピーダンス測定精度が、ばね部によって低下するおそれが低減される。

図４は、図２、図３に示すプローブの他の一例を示す模式的な断面図である。図５は、図４（ａ）に示すプローブＰｒａの後端付近の拡大図である。図４、図５に示すプローブＰｒａは、図２、図３に示すプローブＰｒとは、内側筒状体Ｐｂｘの形状が異なる。内側筒状体Ｐｂｘは、その後端部の端面である後端端面ＳＰｂに対する垂線Ｖが、内側筒状体Ｐｂｘの軸線ａｘに対して傾斜している。その他の点ではプローブＰｒａは、プローブＰｒと同様に構成されている。

図４（ａ）は、プローブＰｒａに対して圧力が加わっていない状態を示し、図４（ｂ）は、プローブＰｒａが支持ブロック３１に収納されて僅かに圧縮された状態を示している。図４（ｂ）に示すように、プローブＰｒａに対して軸方向に圧縮圧力が加わると、後端端面ＳＰｂが電極３４ａに押しつけられる。その結果、軸線ａｘに対して垂線Ｖが傾斜した後端端面ＳＰｂが電極３４ａに沿って接触するように内側筒状体Ｐｂｘが撓むことになる。中心導体Ｐｃは直線状の形状を維持しようとするので、内側筒状体Ｐｂｘが撓むと、図４（ｂ）に示すように、接触箇所Ａ，Ｂ，Ｃで、内側筒状体Ｐｂｘと中心導体Ｐｃとが接触し易くなる。

これにより、電極３４ａに直接接触する内側筒状体Ｐｂｘと中心導体Ｐｃとを導通させる確実性が向上する。特に、電極３４ａに近い位置である接触箇所Ａで内側筒状体Ｐｂｘと中心導体Ｐｃとが導通することによって、電極３４ａから検査点に接触した先端部Ｐｆへ流れる電流が、接触箇所Ａから中心導体Ｐｃへ流れる結果、外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂｘに流れる電流が減少する。外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂｘに流れる電流が減少すると、内側第一ばね部ＳＩ１、内側第二ばね部ＳＩ２、外側第一ばね部ＳＯ１、及び外側第二ばね部ＳＯ２で生じる磁界が減少する。従って、プローブＰｒａによれば、プローブＰｒよりもさらに検査に伴う磁界の発生を低減することができる。

なお、小径部Ｈａ１を設けず、外側筒状体Ｐａと内側筒状体Ｐｂとを同じ長さとし、外側筒状体Ｐａの後端面と内側筒状体Ｐｂの後端面との両方を、各後端面の垂線が、各筒状体の軸線に対して傾斜する構成としてもよく、外側筒状体Ｐａの後端面のみを、その後端面の垂線が、外側筒状体Ｐａの軸線に対して傾斜する構成としてもよい。

また、内側第一ばね部ＳＩ１、内側第二ばね部ＳＩ２、外側第一ばね部ＳＯ１、及び外側第二ばね部ＳＯ２は、それぞれ、外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂ（Ｐｂｘ）の複数箇所に分散して複数形成されていてもよい。また、複数の内側第一ばね部ＳＩ１に対してそれぞれが対向するように複数の外側第一ばね部ＳＯ１が配置され、複数の内側第二ばね部ＳＩ２に対してそれぞれが対向するように複数の外側第二ばね部ＳＯ２が配置されていることが好ましい。そして、対向配置されたばね部同士で螺旋の巻き数が略等しいことが好ましい。

なお、内側第一ばね部ＳＩ１と外側第一ばね部ＳＯ１、及び内側第二ばね部ＳＩ２と外側第二ばね部ＳＯ２は、必ずしも対向配置されなくてもよい。磁界を相殺する観点から対向配置されることが好ましいが、対向配置されていなくても、プローブ全体としては磁界の相殺効果が得られる。

また、対向配置されたばね部同士で螺旋の巻き数が略等しい例に限られず、複数の内側第一ばね部ＳＩ１の巻き数の合計と、複数の外側第一ばね部ＳＯ１の巻き数の合計とが略等しく、複数の内側第二ばね部ＳＩ２の巻き数の合計と、複数の外側第二ばね部ＳＯ２の巻き数の合計とが略等しい構成であってもよい。この場合であっても、プローブ全体としては磁界の相殺効果が得られる。

また、内側第二ばね部ＳＩ２及び外側第二ばね部ＳＯ２を備えない構成であってもよい。内側第二ばね部ＳＩ２及び外側第二ばね部ＳＯ２を備えない構成であっても、内側第一ばね部ＳＩ１及び外側第一ばね部ＳＯ１による磁界の低減効果は得られる。また、中心導体Ｐｃを備えず、外側筒状体Ｐａ及び内側筒状体Ｐｂ（Ｐｂｘ）のうち少なくとも一方の端部が、基板１００の検査点に接触する構成であってもよい。

なお、検査対象物を例えば半導体素子（ＩＣ）とし、検査装置をＩＣ検査装置として構成してもよい。図６は、図１に示す検査部４の別の一例を示す斜視図である。図６に示す検査部４ａは、いわゆるＩＣソケット３５に検査治具３が組み込まれて構成されている。検査部４ａは、検査部４のような駆動機構を備えず、ＩＣソケット３５に取り付けられたＩＣのピン、バンプ、あるいは電極等にプローブＰｒが接触する構成とされている。検査部４ａは、プローブＰｒの代わりにプローブＰｒａを備えてもむろんよい。図１に示す検査部４Ｕ，４Ｄの代わりに検査部４ａを備えることで、検査装置をＩＣ検査装置として構成することができる。

図６に示すようにＩＣソケットを用いて検査を行う場合、図６に示す検査治具３の代わりに、異方導電性ゴムを用いてプレート３２１の電極３４ａと、ＩＣの検査点とを導通させるものがある。しかしながら、異方導電性ゴムでは、分解能が低いため、検査対象のＩＣが狭ピッチになって検査点間の距離が短くなると、検査精度が低下する。そこで、異方導電性ゴムを検査治具３と取り替えることで、狭ピッチのＩＣを検査する場合であっても、異方導電性ゴムを用いた場合よりも検査精度を向上させることができる。

１ 基板検査装置（検査装置）
３，３Ｕ，３Ｄ 検査治具
４，４Ｕ，４Ｄ 検査部
６ 基板固定装置
８ 検査処理部
３１ 支持ブロック（支持部材）
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 支持プレート
３４ 配線
３４ａ 電極
１００ 基板（検査対象物）
３２１ プレート
ａｘ 軸線
Ｈ 貫通孔
Ｈａ 孔部
Ｈａ１ 小径部
Ｈｂ 狭隘部
Ｈｃ 後端側開口部
Ｐａ 外側筒状体
Ｐｂ，Ｐｂｘ 内側筒状体
Ｐｃ 中心導体
Ｐｆ 先端部
Ｐｐ 突起部
Ｐｒ，Ｐｒａ プローブ（接触端子）
ＳＩ１ 内側第一ばね部
ＳＩ２ 内側第二ばね部
ＳＯ１ 外側第一ばね部
ＳＯ２ 外側第二ばね部
ＳＰｂ 後端端面
Ｖ 垂線

Claims (14)

1. 導電性を有する筒状の外側筒状体と、
   前記外側筒状体の筒内に挿通された導電性を有する筒状の内側筒状体とを備え、
   前記外側筒状体に、当該外側筒状体の軸方向に伸縮すると共に巻き方向が第一方向の螺旋状の外側第一ばね部が形成され、
   前記内側筒状体に、当該内側筒状体の軸方向に伸縮すると共に巻き方向が前記第一方向とは逆方向である第二方向の螺旋状の内側第一ばね部が形成されている接触端子。
2. 前記内側第一ばね部は、前記外側第一ばね部と対向する位置に位置している請求項１記載の接触端子。
3. 前記外側筒状体には、さらに、巻き方向が前記第二方向の外側第二ばね部が形成され、
   前記内側筒状体には、さらに、巻き方向が前記第一方向の内側第二ばね部が形成されている請求項１又は２に記載の接触端子。
4. 前記内側第二ばね部は、前記外側第二ばね部と対向する位置に位置している請求項３記載の接触端子。
5. 前記外側第一ばね部の巻き数と、前記内側第一ばね部の巻き数とが略同数である請求項１〜４のいずれか１項に記載の接触端子。
6. 前記外側第一ばね部は、前記外側筒状体の複数箇所に形成され、
   前記内側第一ばね部は、前記内側筒状体の、前記外側第一ばね部と同数の箇所に形成され、
   前記複数箇所の外側第一ばね部の螺旋の巻き数の合計と、前記複数箇所の内側第一ばね部の螺旋の巻き数の合計とが略等しい請求項１〜５のいずれか１項に記載の接触端子。
7. 前記複数の外側第一ばね部と、前記複数の内側第一ばね部とは、それぞれ互いに対向する位置に位置し、
   前記複数の外側第一ばね部と、前記複数の内側第一ばね部とは、互いに対向して位置するもの同士で前記螺旋の巻き数が略等しい請求項６記載の接触端子。
8. 前記外側第二ばね部の巻き数と、前記内側第二ばね部の巻き数とが略同数である請求項３記載の接触端子。
9. 前記外側第二ばね部は、前記外側筒状体の複数箇所に形成され、
   前記内側第二ばね部は、前記内側筒状体の、前記外側第二ばね部と同数の箇所に形成され、
   前記複数箇所の外側第二ばね部の螺旋の巻き数の合計と、前記複数箇所の内側第二ばね部の螺旋の巻き数の合計とが略等しい請求項３記載の接触端子。
10. 前記複数の外側第二ばね部と、前記内側第二ばね部とは、それぞれ互いに対向する位置に位置し、
    前記複数の外側第二ばね部と、前記複数の内側第二ばね部とは、互いに対向して位置するもの同士で前記螺旋の巻き数が略等しい請求項９記載の接触端子。
11. 前記内側筒状体の筒内に挿通された導電性を有する棒状の中心導体をさらに備える請求項１〜１０のいずれか１項に記載の接触端子。
12. 前記外側筒状体及び前記内側筒状体のうち少なくとも一方の、一端側の端面に対する垂線は、当該少なくとも一方の軸線に対して傾斜している請求項１１記載の接触端子。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の接触端子を複数備え、
    前記複数の接触端子を支持する支持部材を備える検査治具。
14. 請求項１３記載の検査治具と、
    前記接触端子を検査対象物に設けられた検査点に接触させ、当該接触端子から得られる電気信号に基づき前記検査対象物の検査を行う検査処理部とを備える検査装置。

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