专利名称：探针及连接夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及探针及连接夹具，该探针在用于与检查对象上所设置的连接点进行电连接的连接夹具中使用。
背景技术：
这种连接夹具例如被称为检查夹具或检查卡并具有多个探针，经由其探针对检查对象上预先设定的连接点供给来自检查装置等的电流或电信号，并且从连接点检测出电信号，由此来检测出连接点间的电气特性，进行导通检查或漏电检查的动作试验等。作为其检查对象，例如有印刷配线基板、挠性基板、陶瓷多层配线基板、液晶显示器或等离子显示器用的电极板，或者半导体封装用的封装基板或薄膜载体等各种基板，或者半导体晶片、半导体芯片或CSP (Chip size package:芯片尺寸封装)等半导体装置(LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)等)。作为这种以往的探针，有专利文献I中记载的探针。该专利文献I所记载的探针是由导电性的极细筒状体构成探针，并且在该筒状体的周壁面上形成有沿轴向伸缩的弹簧部。因此，该探针因其前端部抵接于检查对象的连接点时从连接点受到的反作用力(负载)而使弹簧部沿轴向被压缩。此外，在将该探针安装于连接夹具时，以弹簧部沿轴向被压缩的状态进行安装，因而因弹簧部的弹力使探针的后端抵靠于电极部，使探针与电极部的电接触状态(例如接触电阻抗等)变稳定。[专利文献I]日本特开2011-164028号公报然而，在上述专利文献I记载的探针中存在以下问题点:难以调节随着安装于连接夹具时的预压而产生的探针的反作用力，反作用力容易增大。在连接夹具上安装有几百根至几万根探针，因此，如果预压的反作用力过大，则会有产生克服反作用力来固定保持探针前端侧的探针保持部件因预压的反作用力而变形等不良情况。另外，在这种探针中，弹簧部的弹簧特性(例如弹簧常数等)有以下倾向:探针抵接于检查对象的连接点时的按压力与弹簧部的轴向压缩尺寸之间的关系等优先，并设定成比最适合预压的弹簧常数相比更大的弹簧常数。此外，为了减小由探针的预压所产生的反作用力，可以考虑将用于对探针施加预压的探针的轴向压缩尺寸减小。但是，在这种结构中，因探针长度的偏差的影响，各探针用于预压的压缩尺寸产生偏差，导致各探针的预压产生偏差。此外，近年来，LSI的形成工序得到改善，推进了 LSI的微细化，并推动了 LSI检查用垫片的间距狭窄化或多数化的发展，由此检查对象的基板变得更加复杂化、微细化，基板上所设定的对象点形成得更窄更小，因此探针形成得更细。因此，即使是多个微细探针，也需要可靠地实现前端部与连接点的电连接。

发明内容

因此，本发明应解决的问题在于提供一种探针及连接夹具，其不会损坏探针抵接于检查对象的连接点时的弹簧特性，并能够有效地抑制安装在连接夹具时的探针的预压的反作用力。为了解决上述问题，本发明涉及的探针的第一方式是如下一种探针，其在用于与检查对象上所设置的连接点进行电连接的连接夹具中使用，其特征在于，包括:外侧导体，其具有导电性并具有大致筒状的形态；内侧导体，其具有导电性，并且以使其前端部从所述外侧导体的前端侧突出且其后端部不从所述外侧导体的后端侧突出的方式被插入到所述外侧导体内，所述内侧导体与所述外侧导体电连接，且其前端部抵接于所述检查对象的所述连接点来进行电连接；以及固定部，其固定所述外侧导体与所述内侧导体，在所述外侧导体的周壁上沿轴向隔开间隔来设有沿所述探针的轴向伸缩的第一弹簧部及第二弹簧部，且使得所述第一弹簧部位于所述第二弹簧部的前端侧，所述固定部固定位于所述外侧导体的所述第一弹簧部与所述第二弹簧部之间的中间部分与所述内侧导体。此外，本发明涉及的探针的第二方式，在上述第一方式所述的探针的基础上，所述外侧导体的所述第一弹簧部的弹簧常数小于所述第二弹簧部的弹簧常数。此外，本发明涉及的探针的第三方式，在上述第二方式所述的探针的基础上，所述外侧导体的所述第一弹簧部及所述第二弹簧部具有在所述外侧导体的所述周壁上所形成的大致螺旋状的弹簧，自由状态下的所述第一弹簧部的所述弹簧的相对于所述轴向的每一圈的螺距被设定成小于所述第二弹簧部的所述弹簧的相对于所述轴向的每一圈的螺距。此外，本发明 涉及的探针的第四方式，在上述第二方式所述的探针的基础上，所述外侧导体的所述第一弹簧部的所述弹簧的沿着与该弹簧的延伸方向垂直的方向的宽度小于所述第二弹簧部的所述弹簧的沿着与该弹簧的延伸方向垂直的方向的宽度。此外，本发明涉及的探针的第五方式，在上述第二至第三任意一方式所述的探针的基础上，通过所述内侧导体的所述前端部抵接于所述检查对象的所述连接点时的负载，所述内侧导体被推压到后端侧而使所述外侧导体的所述第二弹簧部沿所述轴向被压缩，与此相伴，所述外侧导体的所述中间部分与所述内侧导体一体地绕所述探针的轴旋转。此外，本发明涉及的连接夹具的第一方式是如下一种连接夹具，其使用了上述第一至第五方式中任意一方式所述的探针，其特征在于，包括:探针，其为上述第一至第五方式中任意一方式所述的探针；电极部，其与所述探针的所述外侧导体的后端部抵接来进行电连接；第一探针保持部件，其设有第一贯通孔，该第一贯通孔中所述探针的所述内侧导体的前端侧的部分以向所述检查对象侧突出的方式贯穿而被保持，并且在所述第一贯通孔的内表面或与所述检查对象相反的一侧的开口部上设有供所述探针的所述外侧导体的前端侧端部抵接的抵接部，并且在所述第一探针保持部件与所述电极部之间将所述外侧导体保持于沿所述轴向压缩的状态；第二探针保持部件，其设有第二贯通孔，该第二贯通孔中所述探针的后端侧的部分贯穿而被保持；以及电极保持部件，其保持所述电极部。此外，本发明涉及的探针的第六方式是如下一种探针，其在用于与检查对象上所设置的连接点进行电连接的连接夹具中使用，其特征在于，包括:外侧导体，其具有导电性并具有大致筒状的形态；内侧导体，其具有导电性并具有大致筒状的形态，所述内侧导体以使其前端部及后端部从所述外侧导体的前端侧及后端侧突出的方式被插入到所述外侧导体内，并且所述内侧导体与所述外侧导体电连接，所述内侧导体的前端部抵接于所述检查对象的所述连接点来进行电连接；以及固定部，其固定所述外侧导体与所述内侧导体，在所述外侧导体的周壁上位于比所述固定部靠前端侧的部分上设有沿所述探针的轴向伸缩的第一弹簧部，在所述内侧导体的周壁上位于所述固定部的前端侧的部分及位于后端侧的部分中的至少一侧上设有具有大于所述第一弹簧部的弹簧常数且沿所述轴向伸缩的第二弹簧部。根据本发明涉及的探针的第一方式，在外侧导体的周壁上，第一及第二弹簧部以第一弹簧部位于第二弹簧部的前端侧的方式沿轴向隔开间隔来被设置。因而，在探针安装于连接夹具且探针的外侧导体沿轴向被压缩而承受预压的状态下，与第一弹簧部和第二弹簧部的合成弹簧常数和外侧导体的压缩尺寸相对应的预压的反作用力作用于连接夹具的探针保持部件等。此时，第一弹簧部与第二弹簧部的合成弹簧常数小于第一弹簧部的弹簧常数及第二弹簧部的弹簧常数，因此在预压压缩时能够将压缩探针(在此为外侧导体)时的弹簧常数抑制成小些。因此，能够有效地抑制探针安装于连接夹具时的探针的预压的反作用力，并能够防止探针保持部件因预压的反作用力而导致变形等不良情况。此外，内侧导体的后端侧的部分在被插入到外侧导体内而与外侧导体电连接的状态下，通过固定部来与位于外侧导体的第一弹簧部的第二弹簧部之间的中间部分固定。因而，在检查时，在探针安装于连接夹具而被施加预压的状态下，使探针的内侧导体的前端部与检查对象的连接点抵接，因推压力使内侧导体的前端部被推入到后端侧时的探针的压缩位移是由外侧导体的后端侧上所设置的第二弹簧部被压缩来对应。此时的探针的弹簧常数大于上述预压压缩时的弹簧常数(合成弹簧常数)。因此，关于在检查时使探针的前端部抵接于检查对象的连接点时的探针的弹簧特性，能够设定为充分大的弹簧常数。其结果，能够提供如下探针，其不会损及探针抵接于检查对象的连接点时的弹簧特性，并能够有效地抑制安装在连接夹具时的探针的预压的反作用力。根据本发明涉及的探针的第二方式，将外侧导体的前端侧所设置的第一弹簧部的弹簧常数设定成小于后端侧所设置的第二弹簧部的弹簧常数。因此，如上所述在预压压缩时，能够使沿轴向压缩探针的外侧导体时的弹簧常数(合成弹簧常数)抑制成小于弹簧常数较小的第一弹簧部的弹簧常 数。另一方面，如上所述在检查时，以内侧导体的前端部被推入到后端侧的方式压缩探针时的弹簧特性由弹簧常数较大的第二弹簧部的弹簧常数来确定，因此能够设定较大的弹簧常数。其结果，不会损及探针抵接于检查对象的连接点时的弹簧特性，能够更有效地抑制安装在连接夹具时的探针的预压的反作用力。根据本发明涉及的探针的第三方式，外侧导体的第一弹簧部及第二弹簧部具有外侧导体的所述周壁上所形成的大致螺旋状的弹簧，在自由状态下的第一弹簧部的所述弹簧相对于轴向的每一圈的螺距被设定成小于第二弹簧部的所述弹簧的相对于轴向的每一圈的螺距。因此，能够容易且可靠地在外侧导体上形成弹簧常数不同的第一及第二弹簧部，并且能够容易调节第一及第二弹簧部的弹簧常数的差。根据本发明涉及的探针的第四方式，外侧导体的第一弹簧部的所述弹簧的沿着与该弹簧延伸方向垂直的方向的宽度小于第二弹簧部的所述弹簧的沿着与该弹簧延伸方向垂直的方向的宽度。因此，能够更容易且可靠地在外侧导体上形成弹簧常数不同的第一及第二弹簧部，并且能够更容易调节第一及第二弹簧部的弹簧常数之差。根据本发明涉及的探针的第五方式，内侧导体的前端部抵接于检查对象的连接点，且因负载使内侧导体被推入到后端侧，与此相伴，外侧导体的中间部分与内侧导体一体地绕探针的轴旋转。因而，当探针的内侧导体的前端部抵接于检查对象的连接点时，通过旋转的内侧导体的前端部将连接点表面的氧化膜等切开来可靠地除去，由此能够稳定地进行探针与连接点的电连接。根据本发明涉及的连结夹具的第一方式，能够提供如下连接夹具，其不会损及探针抵接于检查对象的连接点时的探针的弹簧特性，并能够有效地抑制安装在连接夹具时的探针的预压的反作用力。根据本发明涉及的探针的第六方式，能够提供如下探针，其不会损及抵接于检查对象的连接点时的弹簧特性，可有效抑制安装在连接夹具时的探针的预压的反作用力。


图1是表示本发明第一实施方式涉及的探针所具备的连接夹具的概要结构的局部剖面主视图。图2是表示本发明第一实施方式涉及的探针的概要结构的图。图3是将图1的探针所具备的外侧导体的概要结构进行局部断开来表示的图。

图4是表示图1的连接夹具中的探针前端侧的结构的剖视图。图5是表示图1的连接夹具中的探针后端侧的结构的剖视图。图6是表示图1的连接夹具中探针前端侧抵接于基板的连接点时的状况的图。图7是表示本发明第二实施方式涉及的探针的概要结构的图。图8是将图7的探针所具备的内侧导体的概要结构进行局部断开来表示的图。(附图标记说明)10:连接夹具，12:第一探针保持部件，12h:贯通孔，121:抵接部，14:第二探针保持部件，14h:贯通孔，15:电极部，16:电极保持部件，20:探针，22:外侧导体，221:第一弹簧部，222:第二弹簧部，24:内侧导体，26:固定部，30:被检查物，30dl...30dn:连接点，40:探针，41:外侧导体，411:第一弹簧部，42:内侧导体，421:第二弹簧部，43:固定部。
具体实施例方式本发明涉及的连接夹具及探针，在检查对象所具有的检查对象部上，从检查装置对规定检查位置即连接点供给电力或电信号，并且经由该连接点从检查对象部检测出电信号，由此能够检测出检查对象部的电气特性，或进行动作试验。另外，为了便于理解，在以下各附图中，对各部件的厚度、长度、形状、部件彼此之间的间隔等适当地进行放大、缩小、变形、简化等。<第一实施方式><连接夹具的概要结构>参照图1，说明使用了本发明第一实施方式涉及的探针的连接夹具的概略构成。连接夹具10包含:第一探针保持部件12、第二探针保持部件14、电极部15 (参照图5)及电极保持部件16。第一及第二探针固持部件12、14由树脂或陶瓷等绝缘性板状部件构成。第一及第二探针保持部件12、14通过棒状的支承部件11及在其周围环绕安装的间隔件Ils而被隔开规定距离地保持。
第一探针保持部件12上形成有与本发明涉及的第一贯通孔对应的多个贯通孔12h，插入到该多个贯通孔12h而被保持的探针20的前端部被引导至规定位置。第二探针保持部件14上形成有与本发明涉及的第二贯通孔的多个贯通孔14h，插入到该多个贯通孔14h而被保持的探针20的后端部被引导至电极部15。因为随着检查对象变得微细而使连接点间距离变得非常小，所以各贯通孔12h、14h的内径及相邻贯通孔12h、14h彼此之间的间隔也变得非常小。探针20的后端部与被保持(固定)在电极保持部件16的后述的电极部15的检查对象侧表面相抵接。在本实施方式中，例如电极部15是由固定在电极保持部件16上的导线18的端部构成，该导线18连接至未图示的检查装置。另外，在图1中，为了简化图面，仅表示一部分探针20。此外，如图1所示，在对检查对象进行检查时，在连接夹具10的下方配置有检查对象即被检查物30 (例如基板)，并使连接夹具10下降而使探针20的前端部接触于规定的连接点例如30dn，由此对检查对象部的电气特性进行检查。〈探针的结构〉其次，参照图2及图3，说明本实施方式涉及的探针20的结构。如图2及图3所示，该探针20包括外侧导体22、内侧导体24及固定部26而构成。外侧导体22具有导电性，并且具有大致筒状的形态(在本实施方式中为圆筒状的形态)。内侧导体24是具有导电性的细长的大致棒状(在本实施方式中为圆柱状)的部件，且在其前端部24a设有与检查对象的连接点抵接的尖锐状的抵接端24c。这种内侧导体24是以其前端部24a从外侧导体22的前端侧突出、且其后端部24b不从外侧导体22的后端侧突出的方式插入到外侧导体22内，并且该内侧导体24与外侧导体22电连接。固定部26将外侧导体22和内侧导体24固定。在本实施方式中，外侧导体22与内侧导体24的电连接是通过内侧导体24插入到外侧导体22内时所产生的二者的接触部位及固定部26来进行的。 在外侧导体22的圆筒状的周壁上设有沿探针20的轴向伸缩的弹簧常数不同的第一弹簧部221及第二弹簧部222，且使得弹簧常数较小一方的第一弹簧部221位于第二弹簧部222的前端侧。这样的第一弹簧部221及第二弹簧部222是由外侧导体22的周壁上形成的大致螺旋状(更详细而言，是将细长的板簧卷成螺旋状的形状)的弹簧221a、222a构成。另外，在第一弹簧部221及第二弹簧部222中，可以使弹簧221a、222a跨越弹簧部221、222的整个长度而沿轴向连续地形成，也可以在I处或多处设置未形成弹簧221a、222a的部分(非伸缩部分)。更具体而言，在本实施方式中，在自由状态下，第一弹簧部221的弹簧221a的相对于轴向的每一圈的螺距Pl被设定成小于第二弹簧部222的弹簧222a的相对于轴向的每一圈的螺距P2。此外，第一弹簧部221的弹簧221a的沿着与该弹簧221a延伸方向垂直的方向的宽度Wl被设定成小于第二弹簧部222的弹簧222a的沿着与该弹簧222a延伸方向垂直的方向的宽度W2。另外，关于这种外侧导体22的形成方法在后面进行论述。固定部26将位于外侧导体22的第一弹簧部221与第二弹簧部222之间的中间部分22c、和与该中间部分22c相对置的内侧导体24的部分进行固定。因此，随着外侧导体22的第一及第二弹簧部221、222的伸缩，内侧导体24与外侧导体22的中间部分22c —起沿轴向移动。另外，插入到外侧导体22内的内侧导体24的后端部24b的位置被设定成:当将内侧导体24推入到后端侧而使第二弹簧部222沿轴向被压缩时，其后端部24b不从外侧导体22的后〗而向外部关出。在本实施方式中，固定部26采用例如利用电焊的固定，但也可以采用激光焊接等其它焊接、铆接固定、利用粘接剂的固定等各种构成。此外，如上所述，外侧导体22的第一及第二弹簧部221、222由外侧导体22的周壁上所形成的大致呈螺旋状的弹簧221a、222a构成，因此，随着沿轴向的伸缩，在弹簧部221、222的轴向的两端部之间，两者的位置关系绕轴扭转(旋转)。故此，在外侧导体22的后端部22b的绕轴的旋转停止的状态下使第二弹簧部222沿轴向伸缩时，与该伸缩相伴，内侧导体24与外侧导体22的中间部分22c —起绕轴旋转。因此，因内侧导体24的前端部24a抵接于检查对象的连接点时的负载而使内侧导体24被推压至后端侧(外侧导体22内)并使外侧导体22的第二弹簧部222沿轴向被压缩，与此相伴，使外侧导体22的中间部分22c与内侧导体24 —体地绕轴旋转。另外，若对上述的内侧导体24被推压至外侧导体22内时的内侧导体24的旋转动作进行补充，则与推压内侧导体24时的内侧导体24的前端部24a与连接点的抵接面积相t匕，外侧导体22的后端部22b与电极部15等抵接的抵接面积较大。故此，推压内侧导体24时，相对于内侧导体24的前端部24a与连接点之间作用的摩擦力而言，外侧导体22的后端部22b与其抵接的电极部15等之间作用的摩擦力更大。因此，随着第二弹簧部222沿轴向被压缩，外侧导体22的后端部22b不旋转，而是外侧导体22的中间部分22c及内侧导体24旋转。此外，在本实施方式涉及的内侧导体24中，也可以将前端部24a的抵接端24c设于从内侧导体24及外侧导体22的中心轴A偏离的位置(偏心位置)。在这种构成的情况下，当如上所述地将内侧导体24推压至外侧导体22内而内侧导体24旋转时，内侧导体24的抵接端24c以绕着中心轴A画圆的方式旋转。由此，当内侧导体24的抵接端24c抵接于检查对象的连接点时，抵接端24c 将连接点表面的氧化膜等切开而滑动接触连接点，有效地除去连接点表面的氧化膜等。在此，记载探针20及其各部的尺寸。探针20的全长LI例如被设定成2 12mm左右，探针20及外侧导体22的外径Rl例如被设定成3(Γ100 μ m左右。外侧导体22的整个长度L2例如被设定成flOmm左右，其内径R2例如被设定成2(Γ80μπι左右。内侧导体24的整个长度L3例如被设定成f IOmm左右，其外径被设定成稍微小于外侧导体22的内径R2的值以使得内侧导体24能够在外侧导体22内滑动。此外，外侧导体22的第一弹簧部221的轴向长度L4例如被设定成0.5 4mm左右。第二弹簧部222的轴向长度L5例如被设定成f 8mm左右。第一弹簧部221的弹簧221a的上述螺距Pl例如被设定成5(Γ150 μ mm左右，上述宽度Wl例如被设定成2(Γ 00 μ mm左右。第二弹簧部222的弹簧222a的上述螺距P2例如被设定成10(Γ300 μ mm左右，上述宽度W2例如被设定成50 300 μ mm左右。此外，第一及第二弹簧部221、222的弹簧常数之比例如被设定成第二弹簧部222的弹簧常数为第一弹簧部221的弹簧常数的2 10倍左右。此外，更具体而言，第一弹簧部221的弹簧常数例如被设定成f5gf/mm左右。第二弹簧部222的弹簧常数例如被设定成4 20gf/mm左右。此外，作为外侧导体22的材料，例如可以使用镍管或镍合金管等(例如电铸管等)。此外，除外侧导体22的前端部22a的端面及后端部22b的端面外，周面也可以根据需要进行绝缘覆盖。作为内侧导体24的材料，例如可以举出钨、碳素工具钢(SK材)或铍铜等。此外，作为内侧导体24的前端部24a的形状，特别是抵接端24c的形状，例如图2所示，可以举出沿着与内侧导体24的中心轴斜向交叉的面将内侧导体24的前端部24a切断的形状。在此，作为与内侧导体24的前端部24a的形状有关的变形例，可以采用如下的构成。作为第一变形例，可以举出以与内侧导体24的中心轴斜向交叉的4个面进行切断的形状，使得前端即抵接端24c相对于中心轴A偏心。作为第二变形例，可以举出一字螺丝刀(螺丝起子)的前端般的形状。〈连接夹具的构成〉其次，参照图4至图6，说明连接夹具10的详细部分的构成。如图4所示，在第一探针保持部件12的贯通孔12h的内表面或与检查对象相反一侧的开口部上，设有探针20的外侧导体22的前端部22a的端面抵接的抵接部(图4的构成中是内径变化的交界部中的段差部)121。另外，当探针20的内侧导体24的前端部24a从检查对象的相反侧朝向检查对象侧贯穿贯通孔12h时，外侧导体22的前端部22a的端面抵接于抵接部121。如此，当外侧导体22的端面抵接于抵接部121时，内侧导体24的前端部24a通过贯通孔12h从第一探针保持部件12的检查对象侧的表面以规定的突出尺寸突出。

另一方面，如图5所示，构成探针20的后端部的外侧导体22的后端部22b贯穿于第二探针保持部件14的贯通孔14h中而被引导，并抵接于由电极保持部件16保持的电极部15而被电连接。第一探针保持部件12的抵接部121与电极部15之间的间隔被设定成:与当第一及第二弹簧部221、222处于自由状态时的探针20的外侧导体22的长度L2相比，小规定的预压压缩尺寸。因此，当将探针20安装在连接夹具10时，成为在抵接部121与电极部15之间外侧导体22沿轴向被压缩了规定的预压尺寸的状态。此时，外侧导体22的第一及第二弹簧部221、222双方沿轴向被压缩。由此，外侧导体22的后端部22b以规定的推压力被按压在电极部15而承受预压，外侧导体22的后端部22b与电极部15的电连接稳定。与该预压状态下的外侧导体22的压缩变位相对应的弹簧特性，由第一及第二弹簧部221、222的弹簧常数的合成弹簧常数确定。在此，当设合成弹簧常数为K、第一弹簧部221的弹簧常数为kl、第二弹簧部222的弹簧常数为k2时，K、kl及k2的关系由1/K = I/kl + l/k2的关系式确定。该预压状态下的合成弹簧常数K是比弹簧常数较小的第一弹簧部221的弹簧常数kl更小的值，因此能够作为为了预压而压缩外侧导体22的预压压缩尺寸而确保充分的尺寸，并且有效地抑制预压的反作用力。其结果，能够防止第一探针保持部件12因预压的反作用力而变形等不良情况。在此，为了预压而压缩外侧导体22的尺寸(预压压缩尺寸)例如被设定成1(Γ 00μπι左右。此外，预压压缩时的负载例如被设定成0.05、.5gf左右。另外，如图6所示，在检查基板等被检查物时，使连接夹具10下降而使探针20的前端部24a抵接于被检查物30的配线等对象部上的规定连接点30dl。若进而使连接夹具10下降，则探针20的内侧导体24被向上推压而进入到第一探针保持部件12的贯通孔12h内。此时，探针20的内侧导体24与外侧导体22的中间部分22c被固定，因此，随着内侧导体24的推入，外侧导体22的第二弹簧部222沿轴向被压缩，并且内侧导体24被推入到外侧导体22内。该检查时探针20沿轴向被压缩的检查压缩尺寸(即，通过来自连接点30dl的负载而使得内侧导体24被推入到第一探针保持部件12的贯通孔12h内的尺寸)被设定成:与预压状态下的第一弹簧部221的预压压缩尺寸相比大规定的本压缩尺寸的值。因此，在从内侧导体24的前端部24a抵接于被检查物30的连接点30dl之后，到探针20以预压状态的轴向长度为基准被压缩了第一弹簧部221的预压压缩尺寸的量之前，随着探针20即第二弹簧部222的压缩，使第一弹簧部221伸长，维持外侧导体22的前端部22a的端面抵接于抵接部121的状态。与该阶段中的探针20的压缩相对应的弹簧常数是从第二弹簧部222的弹簧常数k2减去第一弹簧部221的弹簧常数kl的值。在此，上述检查压缩尺寸例如被设定成1(Γ100 μ m左右，上述本压缩尺寸例如被设定成2(Γ200 μ m左右。此外，在检查时施加于探针20的前端部24a的负载例如被设定成f IOgf左右。进而，若探针20以预压状态的长度为基准而被压缩了超过第一弹簧部221的预压压缩尺寸的量，则第一弹簧部221从压缩状态完全展开，并且仅第二弹簧部222被压缩。在该阶段下探针20被压缩时的弹簧常数与第二弹簧部222的弹簧常数相等。因此，就在检查时使探针20的前端部24a抵接于被检查物30的连接点30dl时的探针20的弹簧特性而言，能够设定充分大的弹簧常数。另外，在最后探针20以预压状态的长度为基准且以比第一弹簧部221的预压压缩尺寸量超过上述本压缩尺寸而被压缩的状态(在该状态下进行被检查物30的检查)下，如图6所示，外侧导体22的前端部22a的端面从抵接部121向探针20的后端侧背离。其结果，能够提供一种不会损及探针20抵接于被检查物30的连接点30dl时的弹簧特性，并能够有效抑制安装在连接夹具10时的探针20的预压的反作用力的探针20及连接夹具10。 此外，如上所述，探针20的前端抵接于被检查物30的连接点30dl，探针20从预压状态被压缩，外侧导体22的第二弹簧部222被压缩，与上述动作相伴，如图6的箭头BI所示，内侧导体24与外侧导体22的中间部分22c —起绕中心轴A旋转。与其相伴，相对于中心轴A偏心的内侧导体24的尖锐状的抵接端24c绕中心轴A旋转而滑动接触于连接点30dl。由此，能够有效地去除连接点30dl表面的氧化膜等，并稳定地进行探针20与连接点30dl的电连接。此外，如上所述，在探针20的自由状态下，第一弹簧部221的弹簧221a的螺距Pl被设定成小于第二弹簧部222的弹簧222a的螺距P2，并且第一弹簧部221的弹簧221a的宽度Wl也被设定成小于第二弹簧部222的弹簧222a的宽度W2。因此，能够容易且可靠地在探针20的外侧导体22上形成弹簧常数不同的第一及第二弹簧部221、222，并且能够容易地调节第一及第二弹簧部221、222的弹簧常数的差。另外，在本实施方式中，虽然外侧导体22的第一弹簧部221的弹簧常数小于第二弹簧部222的弹簧常数，但也可以使第一弹簧部221的弹簧常数与第二弹簧部222的弹簧常数相同。在这种情况下，能够在检查时将内侧导体24推入到后端侧而维持探针20被压缩时的弹簧常数，并且有效地抑制在预压压缩下外侧导体22被压缩时的弹簧常数。<外侧导体22的制作方法例子>其次，说明探针20的外侧导体22的制作方法的例子。首先，在规定芯材的外周面上形成镀金层，进而在其上形成镀镍层来制作电铸管。作为芯材，可以使用例如外径为5 μ m至300 μ m的金属线或树脂线。作为金属线，可以使用例如SUS线；作为树脂线，可以使用例如尼龙树脂或聚乙烯树脂等的合成树脂线。此外，镀金层的厚度例如为约0.1 μ m至I μ m ;镀镍层的厚度例如为约5 μ m至50 μ m。从运输作业的容易性等观点来看，电铸管的长度例如最好为50cm以下，但并不限于此，也可以不进行切断而连续制造。接着，在电铸管的镀镍层的外周面上形成绝缘膜。绝缘膜在后述的形成规定沟槽时也可以作为抗蚀膜发挥作用。该绝缘膜的厚度例如为约2μπι至50μπι。作为绝缘膜，也可以使用例如氟涂层或硅树脂材料来形成。接着，在绝缘膜的多处螺旋状地去除其一部分，由此形成螺旋沟槽。此时，在绝缘膜的多处圆周状地去除其一部分，由此也形成用于将电铸管分割成零件单位的环形沟槽。在形成这些槽的部分上有镀镍层露出。在形成这种沟槽时，可以采用对绝缘膜照射激光束来除去绝缘膜的方法。这种情况下，一面使芯材在圆周方向上旋转，一面对沟槽的位置直接照射激光束，通过该照射将绝缘膜去除。接着，使用绝缘膜作为掩模，对经由沟槽露出的镀镍层进行蚀刻去除而使镀金层露出。此时，镀镍层与芯材之间存在镀金层，因此在蚀刻时能够防止镍蚀刻液到达芯材。接着，进行超声波清洗，而去除经由沟槽露出的镀金层。接着,对芯材的两端施加张力使其延伸而变形，以使其截面积变小。若芯材延伸而其截面积变小，则包覆芯材外周面的镀金层从其外周面上剥离而残留于电铸管的内侧，在芯材与镀金层之间形成空间。接着，若将芯材取下，则电铸管被环形沟槽分离成各零件单位，而得到具有第一及第二弹簧部221,222的多个外侧导体22。 这样形成的外侧导体22具有导电性材料的圆筒形状管的镀镍层，在该镀镍层的外周上形成有绝缘层。该制作方法例子中，虽然形成有绝缘膜，并根据需要将其作为抗蚀膜使用，但绝缘膜并非必要，因此在蚀刻时，也可以使用抗蚀膜。<第二实施方式>参照图7及图8，说明本发明第二实施方式涉及的探针。如图7及图8所示，该探针40包括:外侧导体41、内侧导体42及固定部43。外侧导体41具有导电性并且具有大致筒状的形态(在本实施方式中为圆筒状的形态)。内侧导体42具有导电性并且具有大致筒状的形态(在本实施方式中为圆筒状的形态)，在其前端部42a设有与检查对象的连接点抵接的尖锐的抵接端42c。这种内侧导体42以其前端部42a从外侧导体41的前端侧突出且其后端部42b不从外侧导体41的后端侧突出的方式插入到外侧导体41内，并且该内侧导体42与外侧导体41电连接。固定部43将外侧导体41与内侧导体42固定。在本实施方式中，外侧导体41与内侧导体42的电连接由内侧导体42插入到外侧导体41内时产生的两者相接触处及固定部43进行。在外侧导体41的周壁上位于比固定部43靠前端侧的部分设有在探针40的轴向上伸缩的第一弹簧部411。此外，在内侧导体42的周壁上位于固定部43前端侧的部分及位于后端侧的部分中至少一侧(本实施方式中为其两侧)上设有:弹簧常数大于外侧导体41的第一弹簧部411且沿轴向进行伸缩的第二弹簧部421。这种第一及第二弹簧部411、421由外侧导体41或内侧导体42的周壁上所形成的大致螺旋状(更详细而言，是将细长板簧卷绕成螺旋状的形状)的弹簧411a、421a构成。第一及第二弹簧部411、421的弹簧常数的调节也可以与第一实施方式涉及的第一及第二弹簧部221、222的情况几乎相同地，通过调节弹簧411a、421a的上述螺距及上述宽度等来进行。固定部43将位于外侧导体41的第一弹簧部411的后端侧的部分、和位于内侧导体42的前端侧的第二弹簧部421与后端侧的第二弹簧部421之间的部分(中间部分)加以固定。固定部43虽与第一实施方式的固定部26的情况相同地，采用例如利用电焊的固定，但也可以采用激光焊接等其它焊接、敛缝固定、利用粘接剂的固定等各种构成。此外，在内侧导体42的前端部42a中，可以形成位于自中心轴A偏移的位置(偏心的位置)的尖锐状的抵接端42c。该探针40以与第一实施方式涉及的探针20几乎相同的要领安装在连接夹具10上。但是，在安装状态下，外侧导体41的前端部41a的端面与第一探针保持部件12的贯通孔12h内的抵接部121抵接的点虽然相同，但在该探针40中，并非是外侧导体41而是内侧导体42的后端部42b的端面抵接于电极部15。而在该安装状态下，外侧导体41的第一弹簧部411及内侧导体42的后端侧的第二弹簧部421被压缩而承受预压。该探针40基于预压压缩的弹簧特性由外侧导体41的第一弹簧部411的弹簧常数与内侧导体42的后端侧的第二弹簧部421的弹簧常 数这两者的合成弹簧常数确定，该合成弹簧常数为比弹簧常数小的第一弹簧部411更小的值。由此，能够有效地抑制施加在第一探针保持部件12上的预压的反作用力。因此，在检查时，使探针40的前端部42a抵接于被检查物30的连接点30dl，并使内侧导体42的前端部41a超过外侧导体41的第一弹簧部411的预压压缩尺寸的量而被推入到后端侧时的探针40的弹簧特性是由内侧导体42的前端侧及后端侧的第二弹簧部421的弹簧常数的合成弹簧常数确定，因此，能够设定充分大的弹簧常数。其结果，能够提供一种不会损及探针40抵接于被检查物30的连接点30dl时的弹簧特性，并有效地抑制安装在连接夹具10时的探针40的预压的反作用力的探针40。此外，在该探针40中，探针40的前端抵接于被检查物30的连接点30dl，探针40从预压状态被压缩，内侧导体42的前端侧及后端侧的第二弹簧部421被压缩，随着上述动作，内侧导体42的前端部42a相对于后端部42b绕中心轴A旋转。与此相伴，相对于中心轴A偏心的内侧导体42的尖锐状的抵接端42c绕中心轴A旋转而接触于连接点30dl。此外，关于本实施方式涉及的探针40的外侧导体41及内侧导体42，也可以通过与上述第一实施方式涉及的探针20的外侧导体22几乎相同的制造方法来制造。
权利要求
1.一种探针，其在用于与检查对象上所设置的连接点进行电连接的连接夹具中使用，其特征在于，包括: 外侧导体，其具有导电性并具有大致筒状的形态； 内侧导体，其具有导电性，并且以使其前端部从所述外侧导体的前端侧突出且其后端部不从所述外侧导体的后端侧突出的方式被插入到所述外侧导体内，所述内侧导体与所述外侧导体电连接，所述内侧导体的前端部抵接于所述检查对象的所述连接点来进行电连接；以及 固定部，其固定所述外侧导体与所述内侧导体， 在所述外侧导体的周壁上沿轴向隔开间隔来设有沿所述探针的轴向伸缩的第一弹簧部及第二弹簧部，且使得所述第一弹簧部位于所述第二弹簧部的前端侧， 所述固定部固定位于所述外侧导体的所述第一弹簧部与所述第二弹簧部之间的中间部分与所述内侧导体。
2.根据权利要求1所述的探针，其特征在于， 所述外侧导体的所述第一弹簧部的弹簧常数小于所述第二弹簧部的弹簧常数。
3.根据权利要求2所述的探针，其特征在于， 所述外侧导体的所述第一弹簧部及所述第二弹簧部具有在所述外侧导体的所述周壁上所形成的大致螺旋状的弹簧， 在自由状态下，所述第一弹簧部的所述弹簧的相对于所述轴向的每一圈的螺距被设定成小于所述第二弹簧部的所述弹簧的相对于所述轴向的每一圈的螺距。
4.根据权利要求2所述的 探针，其特征在于， 所述外侧导体的所述第一弹簧部的所述弹簧的沿着与该弹簧的延伸方向垂直的方向的宽度小于所述第二弹簧部的所述弹簧的沿着与该弹簧的延伸方向垂直的方向的宽度。
5.根据权利要求1项所述的探针，其特征在于， 通过所述内侧导体的所述前端部抵接于所述检查对象的所述连接点时的负载，所述内侧导体被推入到后端侧而使所述外侧导体的所述第二弹簧部沿所述轴向被压缩，与此相伴，所述外侧导体的所述中间部分与所述内侧导体一体地绕所述探针的轴旋转。
6.一种连接夹具，其使用了权利要求1 5中任意一项所述的探针，其特征在于，包括: 探针，其为权利要求1 5中任意一项所述的探针； 电极部，其与所述探针的所述外侧导体的后端部抵接来进行电连接； 第一探针保持部件，其设有第一贯通孔，该第一贯通孔中所述探针的所述内侧导体的前端侧的部分以向所述检查对象侧突出的方式贯穿而被保持，并且在所述第一贯通孔的内表面或与所述检查对象相反的一侧的开口部上设有供所述探针的所述外侧导体的前端侧端部抵接的抵接部，并且在所述第一探针保持部件与所述电极部之间将所述外侧导体保持于沿所述轴向压缩的状态； 第二探针保持部件，其设有第二贯通孔，该第二贯通孔中所述探针的后端侧的部分贯穿而被保持；以及 电极保持部件，其保持所述电极部。
7.一种探针，其在用于与检查对象上所设置的连接点进行电连接的连接夹具中使用，其特征在于，包括: 外侧导体，其具有导电性并具有大致筒状的形态； 内侧导体，其具有导电性并且具有大致筒状的形态，所述内侧导体以使其前端部及后端部从所述外侧导体的前端侧及后端侧突出的方式被插入到所述外侧导体内，并且所述内侧导体与所述外侧导体电连接，所述内侧导体的前端部抵接于所述检查对象的所述连接点来进行电连接；以及 固定部，其固定所述外侧导体与所述内侧导体， 在所述外侧导体的周壁上位于比所述固定部靠前端侧的部分上设有沿所述探针的轴向伸缩的第一弹簧部， 在所述内侧导体的周壁上位于所述固定部的前端侧的部分及位于后端侧的部分中的至少一侧上设有具有大于所述 第一弹簧部的弹簧常数且沿所述轴向伸缩的第二弹簧部。
全文摘要
本发明提供一种探针，其不会损及抵接于检查对象的连接点时的弹簧特性，并能够有效地抑制安装在连接夹具时的探针的预压的反作用力。该探针(20)中，外侧导体(22)具有导电性且具有大致筒状的形态。内侧导体(24)具有导电性且被插入到外侧导体(22)内，并且与外侧导体(22)电连接，其前端部(24a)抵接于检查对象的连接点。在外侧导体(22)的周壁上，以弹簧常数较小的一方的第一弹簧部(221)位于第二弹簧部(222)的前端侧的方式设置沿探针(20)的轴向伸缩的弹簧常数不同的第一及第二弹簧部(221)、(222)。固定部(26)将位于外侧导体(22)的第一弹簧部(221)与第二弹簧部(222)之间的中间部分(22c)与内侧导体(24)加以固定。
文档编号G01R1/067GK103226155SQ20121035205
公开日2013年7月31日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年1月26日
发明者太田宪宏 申请人:日本电产理德株式会社