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WO2011161855A1 - コンタクトヘッド、これを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置 - Google Patents

コンタクトヘッド、これを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置 Download PDF

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WO2011161855A1
WO2011161855A1 PCT/JP2011/001790 JP2011001790W WO2011161855A1 WO 2011161855 A1 WO2011161855 A1 WO 2011161855A1 JP 2011001790 W JP2011001790 W JP 2011001790W WO 2011161855 A1 WO2011161855 A1 WO 2011161855A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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contact
contact head
head
probe pin
elastic
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/001790
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
明彦 逸見
Original Assignee
山一電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 山一電機株式会社 filed Critical 山一電機株式会社
Priority to US13/386,809 priority Critical patent/US8591267B2/en
Priority to JP2011551368A priority patent/JP4941853B2/ja
Publication of WO2011161855A1 publication Critical patent/WO2011161855A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06722—Spring-loaded
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733—Geometry aspects
    • G01R1/06738—Geometry aspects related to tip portion

Definitions

  • the present invention relates to a contact head that is in electrical contact with an electrode of a contact object, a probe pin that includes the contact head, and an electrical connection device that uses the probe pin.
  • a contact that makes electrical contact with an electrode formed on a contact object such as an IC (integrated circuit) package, an IC wafer, or a display panel at a predetermined pressure
  • a probe pin as described in Patent Document 1 Is conventionally known.
  • the probe pin described in Patent Document 1 is formed of a shaft portion and a contact head joined to one end portion of the shaft portion.
  • the shaft portion constituting the probe pin is formed by cutting or forging a bar made of brass, beryllium copper, phosphor bronze or the like.
  • the contact head is formed by electroforming using nickel or tungsten as a formed metal.
  • a plurality or a single pointed end is provided, and the pointed end is abutted against an electrode formed on the contact object, and a predetermined contact pressure is applied to the electrode. Make electrical contact.
  • Patent Document 1 also describes that the sharp end is formed directly on one end of the shaft by cutting.
  • the sharp end as a contact piece provided at one end of the shaft portion or the contact head of Patent Document 1 is formed as a rigid body. Therefore, the contact between the sharp end and the electrode of the contact object is as follows.
  • the rigid body and the rigid body come into contact with each other in a state where a predetermined pressure is applied.
  • the sharp tip may be crushed during press contact.
  • the probability that the sharp tip is crushed is very high.
  • the problem that the contact reliability between the sharp end and the electrode after a plurality of contacts is impaired due to the sharp end being crushed.
  • the present invention provides a contact head that can reduce contact piece crushing and damage to an electrode, a probe pin including the contact head, and an electrical connection device using the probe pin. It is intended to provide.
  • a contact head is a contact head comprising a head base and at least two or more elastic contact pieces that are in electrical contact with an object to be contacted at an upper end of the head base.
  • a hollow having a circular horizontal cross-sectional shape is formed in a central portion surrounded by the at least two elastic contact pieces, and each of the elastic contact pieces has a tip as a free end of the elastic contact piece.
  • An inscribed circle that is concentric with the inscribed circle inscribed in the shape and disposed on the circumference of at least one virtual circle having a diameter that is the same as or smaller than the diameter of the inscribed circle, and the elastic contact piece has a spiral shape It is formed so as to be elastically deformable in the vertical direction.
  • the contact head according to the present invention may be formed such that each elastic contact piece of the contact head is inclined with respect to the upper end surface of the head base toward the tip.
  • the horizontal sectional shape of the head base may be a regular polygon.
  • At least two elastic contact pieces may be arranged line-symmetrically.
  • the probe pin according to the present invention includes the contact head at least at the upper end thereof, and the electrical connection device includes a plurality of the probe pins.
  • the elastic contact piece may be elastically deformed in the vertical direction by forming the elastic contact piece in a spiral shape along a virtual circle having a left diameter from the inscribed circle of the head base. It becomes possible. Thereby, even if it contacts with an electrode, it will not be crushed or deformed like a conventional sharp end, or it will be less or less, and the electrode will not be damaged more than expected. Moreover, although it has a complicated structure compared with the structure like the conventional sharp end, it can manufacture easily by cutting because the hollow is formed in the center part. Furthermore, since the tip of the elastic contact piece does not deform outward beyond the outline of the head base, when this is used for a probe pin, it becomes possible to cope with a narrow pitch.
  • the contact head according to the present invention is formed so that the elastic contact piece is inclined with respect to the upper end surface of the head base toward the tip thereof, so that the contact object can be wiped. Become.
  • FIG. 1A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is two.
  • FIG. 1B is a side view of the contact head shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a top view of another embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is two.
  • FIG. 2B is a side view of the contact head shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a top view of still another embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is two.
  • FIG. 3B is a side view of the contact head shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a top view of still another embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is two.
  • FIG. 4B is a side view of the contact head shown in FIG. 4A.
  • 4C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is three.
  • FIG. 5B is a side view of the contact head shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is four.
  • 6B is a side view of the contact head shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is four.
  • 6B is a side view of the contact head shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 6A
  • FIG. 7A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is five.
  • FIG. 7B is a side view of the contact head shown in FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is six.
  • FIG. 8B is a side view of the contact head shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8A is a top view of an embodiment of a contact head in which the number of elastic contact pieces provided at one end of the contact head according to the present invention is six.
  • FIG. 8B is a side view of the contact head shown in FIG. 8A.
  • FIG. 8C is a perspective view of the contact head shown in
  • FIG. 9A is a top view of an embodiment of a contact head according to the present invention, the horizontal cross-sectional shape of which is a square.
  • FIG. 9B is a side view of the contact head shown in FIG. 9A.
  • FIG. 9C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a top view of an embodiment of a contact head according to the present invention, the horizontal cross section of which is a regular octagon.
  • FIG. 10B is a side view of the contact head shown in FIG. 10A.
  • FIG. 10C is a perspective view of the contact head shown in FIG. 10A.
  • FIG. 11 shows an embodiment of the contact head in which the structure of the elastic contact piece provided at one end of the contact head according to the present invention is different from any of the embodiments shown in FIGS. 1 to 10C.
  • FIG. 12 shows an embodiment of a probe pin comprising a contact head according to the present invention.
  • FIG. 13 shows another embodiment of a probe pin comprising a contact head according to the present invention.
  • FIG. 14 shows another embodiment of a probe pin comprising a contact head according to the present invention.
  • FIG. 15 shows a further embodiment of a probe pin comprising a contact head according to the present invention.
  • FIG. 16 shows a further embodiment of a probe pin comprising a contact head according to the present invention.
  • FIG. 17 shows a further embodiment of a probe pin comprising a contact head according to the present invention.
  • FIG. 18A is a view for explaining the contact principle between the elastic contact piece of the contact head according to the present invention and the electrode of the contact object, and shows a non-contact state where the elastic contact piece and the electrode are not in contact with each other. It is.
  • FIG. 18B is a view for explaining the contact principle between the elastic contact piece of the contact head according to the present invention and the electrode of the contact object, and the elastic contact piece and the electrode are brought into contact with each other by applying a predetermined pressure.
  • FIG. 18C is a view for explaining the principle of contact between the elastic contact piece of the contact head according to the present invention and the electrode of the contact object, and is an enlarged view of a circle XVIIIC portion of FIG. 18B.
  • FIG. 18D is a diagram for explaining the principle of contact between the elastic contact piece of the contact head according to the present invention and the electrode of the contact object, and is a vector diagram of the force acting on the contact point P in FIG. 18C.
  • FIG. 19A is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 1.
  • FIG. 19B is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 2.
  • FIG. 19C is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 3.
  • FIG. 19D is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 4.
  • FIG. 19A is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 1.
  • FIG. 19B is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 2.
  • FIG. 19C is a process diagram
  • FIG. 19E is a process diagram for explaining the production of the contact head according to the present invention, and shows the production step 5.
  • FIG. 20A is a diagram for explaining a method for preventing rotation of the probe pin, and shows a top view of the probe pin.
  • FIG. 20B is a diagram for explaining a method for preventing rotation of the probe pin, and shows a schematic cross-sectional view when the probe pin is attached to the electrical connection device.
  • FIG. 20C is a diagram for explaining a method for preventing the probe pin from rotating, and is a partial cross-sectional view taken along the line XXC-XXC in FIG. 20B.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining another method for preventing the probe pin from rotating.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining still another method for preventing the probe pin from rotating.
  • FIG. 23 shows an embodiment of an electrical connection device using a probe pin having a contact head according to the present invention.
  • the electrical connection device 80 generally includes a casing member 81, a first socket base member 82, a second socket base member 83, and probe pins 400 as a plurality of contacts. Although not shown in FIG. 23, the electrical connection device 80 electrically connects an IC package that is a first contact object and a wiring board such as a test board that is a second contact object.
  • the casing member 81 is molded from a metal material or an electrically insulating synthetic resin material, and has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the casing member 81 is formed with a rectangular tubular through hole 81a that penetrates the casing member 81 and an accommodation recess 81b that opens downward.
  • the rectangular tubular through hole 81a has a rectangular shape in a horizontal cross section, and forms an IC package placement space.
  • the housing recess 81b has a horizontal cross section which is larger than the shape of the horizontal cross section of the rectangular tube-shaped through hole 81a and has a rectangular shape similar to the shape of the rectangular tube-shaped through hole 81a, and the first and second socket base members 82. , 83 can be accommodated.
  • the first socket base member 82 is molded from an electrically insulating synthetic resin material and has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the first socket base member 82 has a plurality of first cylindrical penetrating holes corresponding to external contacts (electrodes) such as a plurality of solder balls provided in the IC package mounted in the IC package mounting space.
  • a hole 82a is formed. Since the plurality of first cylindrical through holes 82a are formed to accommodate a part of the probe pins 400 that contact the plurality of electrodes of the IC package, they are arranged in a matrix like the arrangement of the electrodes of the IC package.
  • the Each of the plurality of first cylindrical through holes 82a has a small-diameter portion 82b having a smaller diameter than the first cylindrical through hole 82a so that the probe pin 400 does not escape upward from the through hole 82a. Yes.
  • a head base of a contact head constituting the upper plunger 401 of the probe pin 400 is fitted into the small diameter portion 82b as will be described later.
  • the second socket base member 83 is formed in a substantially rectangular parallelepiped from an electrically insulating synthetic resin material.
  • a plurality of second cylindrical through holes 83a are formed corresponding to the plurality of first cylindrical through holes 82a provided in the first socket base member 82.
  • the second cylindrical through holes 83a are arranged in a matrix similar to the first cylindrical through holes 82a.
  • Each of the plurality of second cylindrical through holes 83a has a small-diameter portion 83b having a diameter smaller than that of the second cylindrical through hole 83a so that the probe pin 400 does not escape downward from the through hole 83a. Yes.
  • the lower plunger 403 of the probe pin 400 is fitted in the small diameter portion 83b.
  • the first cylindrical through hole 82a provided in the first socket base member 82 is described later together with the corresponding second cylindrical through hole 83a provided in the second socket base member 83.
  • a probe pin housing space for housing the probe pin 400 to be formed is formed.
  • Each of the plurality of probe pins 400 shown in FIG. 23 employs a probe pin 400 shown in FIG.
  • the probe pin 400 includes an upper plunger 401, a cylinder 402, a lower plunger 403, and a coil spring 404 not shown in FIG. 23, which are formed from a contact head according to the present invention.
  • the probe pin 400 will be described in detail in FIG.
  • the first and second socket base members 82 and 83 house the cylinders 402 of the plurality of probe pins 400 in the probe pin housing space, and then house them in the housing recess 81b of the casing member 81 with fixing members such as bolts. And fixed.
  • the IC package is guided into a rectangular tube-shaped through hole 81a formed in the casing member 81, and the IC package is made up of a plurality of probe pins 400 by a pressing plate (not shown). Is pressed against.
  • the elastic contact piece provided at the upper end of the upper plunger 401 of the probe pin 400 is in electrical contact with the electrode of the IC package.
  • the contact provided at the lower end of the lower plunger 403 is electrically connected to an external contact (electrode) of a printed wiring board such as a test board.
  • 1A-11 show an exemplary embodiment of a contact head according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a contact head according to a first embodiment of the present invention.
  • a contact head 10 in the embodiment shown in FIG. 1 is formed by cutting a metal material such as brass, beryllium copper, phosphor bronze, and includes a head base 11 and two elastic contact pieces 13 and 15.
  • the head base 11 of the contact head 10 according to the present embodiment has a cylindrical shape with a circular horizontal cross section, and as shown in FIG. 1B, a central axis O ⁇ extending in the vertical (vertical) direction. O.
  • the two elastic contact pieces 13 and 15 are provided with respective base end portions 13b and 15b continuous to the upper end portion (tip end portion) of the head base 11, and tip ends 13a and 15a as respective free ends.
  • the two elastic contact pieces 13 and 15 are formed at positions that are point-symmetric with respect to the central axis OO.
  • Each of the tips 13a and 15a is a concentric circle of the horizontal cross-sectional circle of the cylindrical head base 11, and is on the circumference of a virtual circle A having a diameter d that is equal to or smaller than the diameter D of the horizontal cross-sectional circle. It is formed so that it may be arranged. More specifically, as shown in FIGS.
  • each of the two elastic contact pieces 13 and 15 extends in a spiral shape from the respective base end portions 13b and 15b, and It is formed so as to be inclined with respect to the horizontal upper end surface of the head base 11 toward the tip.
  • the central portion surrounded by the two elastic contact pieces 13 and 15 is not clearly defined in FIGS. 1A to 1C, but has a cylindrical shape or an inverted conical shape (the diameter is reduced downward in FIG. 1B). ) Is formed.
  • the shape of the recess 12 in the present embodiment is an inverted conical shape.
  • the recess 12 is formed in a cylindrical shape or an inverted conical shape in the middle of the contact head manufacturing process described later (see FIG. 19C).
  • the diameter of the uppermost end (during the manufacturing process) of the recess 12 formed during manufacturing is substantially equal to the diameter d of the virtual circle A (FIG. 19B). , 19C).
  • the formation of the recess 12 determines the size of the virtual circle A on which the tips 13a and 15a of the two elastic contact pieces 13 and 15 are arranged as described later, and manufactures the elastic contact pieces. To make it easier.
  • each of the two elastic contact pieces 13 and 15 is formed to be tapered toward the respective tips 13a and 15a when viewed from above. Further, as shown in FIG.
  • the tip region including the tip 13a, 15a of each of the two elastic contact pieces 13, 15 is elastic in the vertical (vertical) direction. It becomes possible to displace it.
  • the shapes of the tips 13a and 15a are preferably sharp, but are not limited thereto.
  • the tips 13a and 15a may have a shape including a flat portion or may be rounded.
  • the elastic contact pieces 13 and 15 are deformed only in the vertical direction, and are not deformed outward in the radial direction. This is because the elastic contact pieces 13 and 15 are formed in a divergent shape from the respective distal ends 13a and 15a toward the respective proximal end portions 13b and 15b as described above, so that the secondary moment in the radial direction is obtained. This is because is larger than the sectional moment in the vertical direction.
  • FIGS. 2A to 2C show a contact head 10 'according to a second embodiment of the present invention.
  • the contact head 10 'shown in FIGS. 2A-2C is the contact of the embodiment shown in FIGS. 1A-1C only in that the two elastic contact pieces 13', 15 'are formed in a counterclockwise spiral shape.
  • the configuration of the head 10 is different.
  • the contact head 10 ′ of this embodiment is exactly the same as the structure of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to the other structures. Therefore, the configuration of the contact head 10 'in this embodiment can be understood by reading the reference numeral with "'" in the description of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C.
  • FIGS. 3A to 3C show a contact head 10 ′′ according to a third embodiment of the present invention.
  • the contact head 10 ′′ shown in FIGS. 3A to 3C includes two elastic contact pieces 13 ′′ and 15 ′′.
  • the configuration of the contact head 10 is different from that of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C only in that the tip portion including the tip ends 13 ′′ a and 15 ′′ a is formed substantially horizontally.
  • the contact head 10 ′′ of the present embodiment is also the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to other configurations. Therefore, the configuration of the contact head 10 ′′ in this embodiment is the same as that of FIG. In the description of the embodiment shown in ⁇ 1C, it can be understood by reading the quoted numbers with “” ”.
  • FIGS. 4A to 4C show a contact head 20 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the contact head 20 shown in FIGS. 4A to 4C has a line with respect to a center line O 1 -O 1 (see FIG. 4A) in which two elastic contact pieces 23 and 25 are orthogonal to the center axis OO of the head base 21.
  • the configuration differs from that of the contact head 10 of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C only in that it is formed symmetrically.
  • the contact head 20 of the present embodiment is also the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to other configurations. Therefore, the configuration of the contact head 20 in this embodiment can also be understood by replacing the quoted number 10 with the 20 in the description of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C.
  • FIGS. 5A to 5C show a contact head 30 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the contact head 30 shown in FIGS. 5A to 5C is shown in FIGS. 1A to 1C only in that three elastic contact pieces 33, 35 and 37 each having tips 33a, 35a and 37a as free ends are formed.
  • the configuration is different from the contact head 10 of the embodiment shown. Since the contact head 30 of the present embodiment is also the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to other configurations, description of the configuration will be omitted.
  • the configuration of the contact head 30 in this embodiment can also be understood by replacing the quoted number 10 with the 30 in the description of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C.
  • FIGS. 6A to 6C show a contact head 40 according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the contact head 40 shown in FIGS. 6A to 6C is illustrated only in that four elastic contact pieces 43, 45, 47 and 49 each having tips 43a, 45a, 47a and 49a as free ends are formed.
  • the configuration differs from that of the contact head 10 of the embodiment shown in 1A to 1C.
  • the contact head 40 of the present embodiment is also the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to the other configurations, so that the description of the configuration is omitted.
  • the configuration of the contact head 40 in this embodiment can also be understood by replacing the quoted number 10 with the 40 in the description of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C.
  • the contact head 40 according to the present embodiment is selected as a representative contact head.
  • FIGS. 7A to 7C show a contact head 50 according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the contact head 50 shown in FIGS. 7A to 7C is shown in FIGS. 1A to 1C only in that five elastic contact pieces 53, 54, 55, 56, 57 each having a tip as a free end are formed.
  • the configuration is different from the contact head 10 of the embodiment. Since the contact head 50 of the present embodiment is also the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to the other configurations, description of the configuration will be omitted. Note that the configuration of the contact head 50 in this embodiment can also be understood by reading the description of the embodiment shown in FIGS.
  • FIGS. 8A to 8C show a contact head 60 according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the contact head 60 shown in FIGS. 8A to 8C is shown in FIGS. 1A to 1C only in that six elastic contact pieces 63, 64, 65, 66, 67 and 68 each having a tip as a free end are formed.
  • the configuration is different from that of the contact head 10 of the embodiment shown in FIG. Since the contact head 60 of the present embodiment is also the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to other configurations, description of the configuration will be omitted.
  • the configuration of the contact head 60 in this embodiment can also be understood by replacing the quoted number 10 with the 60 number in the description of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C.
  • FIGS. 9A to 9C show a contact head 40 'according to a ninth embodiment of the present invention.
  • the contact head 40 ′ shown in FIGS. 9A to 9C has four elastic contact pieces 43 ′, 45 ′, 47 each having tips 43′a, 45′a, 47′a and 49′a as free ends.
  • the configuration differs from the contact head 10 of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C in that 'and 49' are formed and the horizontal cross-sectional shape of the head base 41 'is a regular square (square). .
  • the virtual circle A1 where the tips 43′a, 45′a, 47′a and 49′a of the four elastic contact pieces 43 ′, 45 ′, 47 ′ and 49 ′ are to be arranged is , a concentric inscribed circle B inscribed in the square shape of the head base 41 ', is set to have the same or smaller diameter d B than the diameter D B of the inner Se'en B.
  • the head base 41 ′ has a regular polygon (regular square) shape.
  • the contact head 40 ′ when the contact head 40 ′ is applied to the electrical connection device or the like, the first through hole 82a of the first socket base member 82 in which the contact head 40 ′ is accommodated is changed from a cylindrical shape to a regular polygonal shape. It is possible to suppress the rotation of the contact head 40 ′.
  • the contact head 40 'of the present embodiment is exactly the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C with respect to other configurations.
  • the configuration of the contact head 40 'in this embodiment can also be understood by replacing the quoted numbers in the 10's with the 40's in the description of the embodiments shown in FIGS. 1A to 1C.
  • FIGS. 10A to 10C show a contact head 40 ′′ according to a tenth embodiment of the present invention.
  • the contact head 40 ′′ shown in FIGS. 10A to 10C has tips 43 ′′ a and 45 as free ends.
  • the point where four elastic contact pieces 43 ", 45", 47 “and 49” each having "a, 47” a and 49 "a are formed, and the horizontal sectional shape of the head base 41" is a regular octagon.
  • the configuration differs from that of the contact head 10 of the first embodiment.
  • this embodiment is the ninth embodiment only in that the horizontal cross-sectional shape of the head base 41 ′′ is a regular octagon. This is different from the example.
  • a virtual circle A in which the tips 43 ′′ a, 45 ′′ a, 47 ′′ a and 49 ′′ a of the four elastic contact pieces 43 ′′, 45 ′′, 47 ′′ and 49 ′′ are to be arranged respectively.
  • the head base 41 ′′ has a regular polygonal shape (regular octagonal shape).
  • the contact head 40 ′′ when the contact head 40 ′′ is applied to the electrical connection device or the like, the contact head 40 ′′ By changing the first through hole 82a of the first socket base member 82 in which 40 ′′ is accommodated from a cylindrical shape to a regular polygonal shape, the rotation of the contact head 40 ′′ can be suppressed.
  • the other configuration of the contact head 40 ′′ of this embodiment is exactly the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1C. Note that the configuration of the contact head 40 ′′ in this embodiment is the same as that of FIG. In the description of the embodiment shown in ⁇ 1C, it can be understood by replacing the quoted numbers of the 10th series with the 40 ′′ series.
  • FIG. 11 shows a top view of a contact head 70 according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • the contact head 70 shown in FIG. 11 has four elastic contact pieces 73, 75, 77 and 79 each having tips 73a, 75a, 77a and 79a as free ends, and four elastic points.
  • the configuration differs from the contact head 10 of the first embodiment in that there are two virtual circles on which the tips 73a, 75a, 77a and 79a of the contact pieces 73, 75, 77 and 79 are arranged.
  • the virtual circle A ⁇ b> 2 where the two opposing elastic contact pieces 73 and 77 are to be arranged is the cylindrical head base 71.
  • the hollow 72 is formed in the reverse cone shape.
  • the contact heads 10 to 70 include, but are not limited to, at least two or more elastic contact pieces as described above. Thereby, when the tip of each of the at least two elastic contact pieces comes into contact with the electrode of the contact object in a state where a predetermined pressure is applied, the tip can be displaced in the vertical direction. Therefore, even if the at least two elastic contact pieces of the contact head are in contact with the electrode, they are not crushed or deformed like the sharp end of the conventional contact head, and the electrode is not much reduced. No more damage than expected.
  • the tip of the elastic contact piece does not deform outward beyond the outline of the head base, when this is used for the probe pin, it is possible to design the arrangement of the probe pin corresponding to the diameter of the probe pin As a result, it is possible to cope with the narrow pitch.
  • the principle of contact between the elastic contact piece of the contact head according to the present invention and the electrode (external contact) of the contact object will be briefly described with reference to FIGS. 18A to 18D.
  • the contact head shown in FIGS. 18A to 18C employs the contact head 40 as the sixth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C, substantially the same effect is expected in the other embodiments. It can be done.
  • the contact head 40 is brought into contact with an electrode (solder ball) 91 as an external electrode of the IC package 90 as a contact object from a non-contact state shown in FIG. 18A as shown in FIG. 18B.
  • an electrode (solder ball) 91 as an external electrode of the IC package 90 as a contact object from a non-contact state shown in FIG. 18A as shown in FIG. 18B.
  • FIG. 18B and FIG. 18C which is an enlarged view of a main part thereof, when attention is paid to the elastic contact piece 43 of the contact head 40, the tip 43a of the elastic contact piece 43 is first a point on the surface of the electrode 91. Contact P. Further, when the IC package 90 is further pushed down, the tip region of the elastic contact piece 43 including the tip 43a is deformed. As shown in FIG.
  • this shows a state in which a pressing force (pressing force) F is applied vertically downward to the tip 43 a of the elastic contact piece 43 at the contact point P on the surface of the electrode 91. .
  • the pressing force F is applied to the normal force F1 and the tangential direction (that is, the elastic force) at the tip 43a.
  • the force F2 in the direction in which the contact piece 43 extends).
  • the force F1 acts as a force that displaces (bends) the elastic contact piece 43.
  • the tip 43 of the elastic contact piece 43 is displaced in the vertical direction as described above by the action of the component force in the vertical direction of the force F1.
  • the push-down force F received by one elastic contact piece decreases, so that the elastic contact piece does not receive excessive force. Deformation and the like can be less.
  • the reaction force from the elastic contact piece is reduced, damage to the electrode 91 can be further suppressed.
  • the force F1 also has a vertical component force and a horizontal component force.
  • This horizontal component force acts as a force that moves the tip 43a of the elastic contact piece 43 leftward in FIG. 18C.
  • the contact head 40 is configured to be rotatable, the contact head 40 as a whole rotates around the central axis OO. In this case, the contact P between the elastic contact piece 43 and the solder ball 90 moves along the elastic contact piece 43 toward the base end side.
  • this horizontal component force causes the contact point P between the elastic contact piece 43 and the solder ball 90 to reach the solder ball 91 as shown in FIG. 18C. Is moved to the contact P1 along the surface.
  • the contact head shown employs the contact head 40 as the sixth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C, but other contact heads are manufactured by the same method. Is possible.
  • step 1 in this embodiment, since the head base 41 of the contact head 40 to be manufactured is cylindrical, it has a predetermined length H and a predetermined diameter D as shown in FIG. 19A.
  • a solid cylindrical rod (that is, a solid cylinder) 41a is prepared.
  • step 2 as shown in FIG. 19B, the upper portion of the solid cylinder 41a is cut so as to be tapered so that the truncated cone portion 41b is formed in the upper portion of the portion that becomes the head base 41.
  • the circle A corresponding to a predetermined virtual circle having a diameter d on which the tips of the four elastic contact pieces of the contact head 40 are arranged on the upper end surface 41c of the frustoconical portion 41b as described above. Is formed concentrically with the horizontal sectional circle of the solid cylinder 41a.
  • a recess 42 is formed by cutting or the like from the upper end surface of the truncated cone portion 41b downward.
  • the recess 42 is formed such that the diameter of the upper end opening portion of the recess 42 is the same as or slightly smaller than the diameter d of the circle A of the upper end surface 41 c formed in step 2.
  • the shape of the recess 42 is preferably a cylindrical shape, an inverted conical shape, or an inverted frustoconical shape, but is not limited to this as long as it can be easily manufactured. In short, it is only necessary that the upper end opening of the recess 42 is circular and the diameter thereof is substantially the same as the diameter of the circle A.
  • step 4 the frustoconical portion 41b around the depression 42 is cut from the substantially horizontal outer side toward the depression 42 with respect to the frustoconical portion 41b to form an elastic contact piece. In this case, it cuts substantially so that four spaces 41d between adjacent elastic contact pieces may be formed.
  • Step 5 the contact head 40 including the four elastic contact pieces 43, 45, 47, 49 is completed.
  • the contact head according to the present invention can be easily manufactured by cutting, despite a slightly complicated structure.
  • FIG. 12 shows an example of a type in which the contact head is used as a probe pin as it is.
  • the contact head 40 as the sixth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C is adopted as the contact head, but the other contact heads are also used as probe pins. be able to.
  • the contact head 40 constituting the probe pin is directly bonded or soldered to an electrode as an external contact of the printed wiring board 95 via a support part (large diameter part or wide part) 40h. Installed by press fitting.
  • the contact head 40 and the support part 40h may be integrally formed of the same material or may be formed as separate bodies.
  • the contact head 40 can electrically connect the printed wiring board 95 and the IC package 90 by bringing the printed wiring board 95 and the IC package 90 relatively close to each other.
  • the four elastic contact pieces can be elastically displaced in the vertical direction when coming into contact with the electrode 91 of the IC package 90, so that the impact at the time of contact is absorbed, and the contact pieces are crushed at their tips. It does not deform and does not damage the electrode.
  • FIG. 13 shows another embodiment in which the contact head is used as a probe pin as it is.
  • the contact head 40 as the sixth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C is adopted as the contact head, but it can be used in other contact heads as well. .
  • the contact head 40 further includes a support portion 40h, a connecting portion 40j, and a connection wire 40k, and is attached to the support substrate 98 via an elastic body 97.
  • the contact head 40 and the electrodes are connected not only by the four elastic contact pieces but also by the elastic body 97. It is comprised so that the impact at the time of contact of can be absorbed.
  • the contact head 40 is connected to, for example, a probe card substrate via a connecting portion 40j and a connection wire 40k.
  • Reference numeral 96 denotes a fastening member for holding the contact head 40 and the elastic body 97 on the support substrate 98.
  • FIGS. 14 to 17 show four examples of a type in which the contact head is used as a so-called probe pin.
  • the contact head 40 as the sixth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C is adopted as the contact head.
  • the contact head 40 can be used in the same manner in other contact heads. Can do.
  • a probe pin 100 shown in FIG. 14 includes a contact head 40, a large diameter portion 40h as a support portion, a plunger portion 101 including a lower contact piece 40m, and a coil unit portion 110. It is preferable that the plunger part 101 is integrally formed with the same material.
  • the coil unit portion 110 includes a coil spring portion 110a that can be elastically deformed and a tightly wound portion 110b whose lower end portion is connected to an external contact such as a printed circuit board.
  • the probe pin 100 of the present embodiment can be used as a probe pin of the electrical connection device 80. For example, in the case where the probe pin 100 is electrically connected to the electrode of the IC package as shown in FIG.
  • the contact head 40 is pushed down, the lower contact piece 40m integrated therewith is inserted into the tightly wound portion 110b, and the lower contact piece 40m and the tightly wound portion 110b come into contact with each other to complete the electrical path.
  • the probe pin 200 shown in FIG. 15 includes a contact head 40, a first support part 40h, an upper member 201 made up of a cylinder part 40n, a plunger part 210a, a second support part 210b, a lower member 211 made up of a lower contact part 210c, and A coil spring 220 is provided.
  • the plunger portion 210a of the lower member is fitted so as to be movable in the vertical direction within the cylinder portion 40n of the upper member.
  • the coil spring 220 is between the first support portion 40h as the large diameter portion of the upper member 201 and the second support portion 210b as the large diameter portion of the lower member 211, and outside the cylinder portion 40n and the plunger portion 210a. It arrange
  • the probe pin 200 of this embodiment can also be used as the probe pin of the electrical connection device 80.
  • the probe pin 200 is not only four elastic contact pieces but also a coil spring 220. Can absorb shocks.
  • the contact head 40 is pushed down, the plunger portion 210a moves upward in the cylinder portion 40n integrated therewith, and the electrical path is completed by contacting the cylinder portion 40n.
  • the lower contact portion 210c of the lower member can be formed by the contact head 40 according to the present invention.
  • the probe pin 300 shown in FIG. 16 includes a contact head 40, a first support portion 40h, an upper member 301 composed of a cylinder portion 40n, a plunger member 310a, a lower member 311 composed of a lower contact portion 310c, and a coil spring 320.
  • the cylinder part 40n is formed as a hollow cylindrical body having an internal space. The internal space of the cylinder part 40n may extend through the first support part 40h and into the head base of the contact head 40, as shown in FIG.
  • the plunger portion 310a of the lower member is fitted so as to be movable in the vertical direction within the cylinder portion 40n of the upper member.
  • the plunger portion 310a is not clearly shown in the figure, but is formed to have a diameter larger than the diameter of the lower contact portion 310c, and is configured not to come out of the cylinder portion 40n. Preferably it is.
  • the coil spring 320 is disposed between the cylinder portion 40n of the upper member and the plunger portion 310a of the lower member, and is disposed inside the cylinder portion 40n, in a direction away from the upper member and the lower member. Energized. That is, the probe pin 300 of the present embodiment is substantially the same as the probe pin 200 shown in FIG. 15 except that the arrangement of the coil spring 320 is substantially different.
  • the probe pin 300 of this embodiment can also be used as the probe pin of the electrical connection device 80.
  • the impact at the time of contact can be absorbed by the coil spring 320 as well as the four elastic contact pieces.
  • the contact head 40 is pushed down, the plunger portion 310a moves up in the cylinder portion 40n integral therewith, and the electrical path is completed by contacting the cylinder portion 40n.
  • the lower contact portion 310c of the lower member can be formed by the contact head 40 according to the present invention.
  • a probe pin 400 shown in FIG. 17 includes an upper plunger 401 including a contact head 40, a cylinder member (tubular body) 402, a lower plunger 403, and a coil spring 404.
  • the upper and lower plungers 401 and 403 are fitted to the cylinder member 402 so as to be movable in the vertical direction within the cylinder member 402.
  • the upper and lower plungers 401 and 403 are not clearly shown in the figure, but are preferably configured not to come out of the cylinder member 402.
  • the coil spring 404 is disposed between the upper plunger 401 and the lower plunger 403 and inside the cylinder member 402, and biases the upper plunger 401 and the lower plunger 403 away from each other. Yes.
  • the probe pin 400 of the present embodiment is substantially different in arrangement of the coil spring 404 and other configurations are substantially the same.
  • the probe pin 400 of this embodiment can also be used as the probe pin of the electrical connection device 80.
  • the impact at the time of contact can be absorbed by the coil spring 404 as well as the four elastic contact pieces.
  • the contact head 40 is pushed down, and the upper plunger 401 composed of the contact head 40 moves downward in the cylinder 402 and contacts the cylinder 402.
  • the lower plunger 403 comes into contact with an electrode such as the printed wiring board 95, is pushed up, moves up in the cylinder 402, and comes into contact with the cylinder 402. In this way, the electrical path of the probe pin 400 in this embodiment is completed.
  • the lower plunger 403 can be formed by the contact head 40 according to the present invention.
  • FIGS. 20A-20C, 21 and 22 show three examples of contact heads or probe pins configured to better perform the wiping action. Those shown in these examples are configured to inhibit rotation of the contact head or probe pin. In the embodiments shown in FIGS.
  • the contact head 40 as the sixth embodiment shown in FIGS. 6A to 6C is adopted as the contact head, but the same applies to other contact heads. Can be used.
  • the invention is not limited to the following embodiments, and modifications and improvements including combinations of these embodiments are possible.
  • a probe pin 500 shown in FIGS. 20A to 20C includes a contact head 501, a support portion 502, an upper member 505 including a cylinder portion 503, a plunger portion 511, a lower member 515 including a lower contact portion 512, and a coil spring 520.
  • the probe pin 500 in the present embodiment has substantially the same configuration as the probe pin 300 shown in FIG. Therefore, in this embodiment, the contact head 501 is the contact head 40 itself, and four elastic contact pieces are formed at the upper end.
  • an internal space that is formed in the cylinder portion 503 and accommodates the coil spring 520 is formed beyond the first support portion 502 and into the head base of the contact head 501. It is assumed that the probe pin 500 in this embodiment is applied to the electrical connection device 80.
  • the horizontal cross section of the support portion 502 as a large diameter portion integrally formed with the contact head 501.
  • the shape is a shape in which a part of the horizontal cross section is cut out. More specifically, the support portion 502 is formed as flat surfaces 502a and 502b in which circular portions that are opposed to each other when viewed from above the circular cross section of the horizontal section are cut out and the cut-out opposed portions are parallel to each other.
  • the horizontal cross-sectional shape of the first cylindrical through-hole 82a formed in the first socket base member 82 constituting the probe pin housing space of the electrical connecting device 80 in which the support portion 502 is housed is also the horizontal cross-sectional shape of the support portion 502.
  • the first through-hole 82a is drawn extremely large, but by making the horizontal cross-sectional shape of the first cylindrical through-hole 82a the same as the horizontal cross-sectional shape of the support portion 502, the support portion 502 is The rotation with respect to the first socket base member 82 is suppressed. Thereby, the rotation of the contact head 501 formed integrally with the support portion 502 is suppressed with respect to the first socket base member 82.
  • the horizontal cross-sectional shape of the support portion 502 is a regular polygon
  • the horizontal cross-sectional shape of the first through-hole 82a provided in the first socket base member 82 of the electrical connecting device 80 is It is conceivable to form in the same manner as in the above-described embodiment, or to form a regular polygon that is the same as the horizontal sectional shape of the support portion 502. Further, the horizontal sectional shape of the contact head 501 itself may be a regular polygon as shown in FIGS.
  • the horizontal cross-sectional shape of the small diameter portion 82b into which the head base of the contact head 501 of the first through hole 82a provided in the first socket base member 82 is fitted is the same regular polygon as the horizontal cross-sectional shape of the contact head 501. Formed.
  • the probe pin 600 includes an upper contact head 601, a support portion (large diameter portion) 602, and a lower contact head 603.
  • the upper contact head 601, the support portion 602, and the lower contact head 603 are integrally formed.
  • the four elastic contact pieces of the upper contact head 601 extend in a spiral shape from the respective base end portions when viewed from above, and are inclined upward with respect to the horizontal upper end surface of the head base. Formed.
  • the four elastic contact pieces of the lower contact head 603 extend in a spiral shape from the respective base end portions when viewed from below, and are inclined downward with respect to the horizontal lower end surface of the head base. To be formed.
  • the four elastic contact pieces of the lower contact head 603 are arranged to extend in a spiral shape counterclockwise.
  • the four elastic contact pieces of the upper contact head 601 are in contact with, for example, an electrode of the IC package under a predetermined pressure, and the four elastic contact pieces of the lower contact head 603 are printed. It is assumed that the electrode of the wiring board is contacted under a predetermined pressure.
  • the four elastic contact pieces of the upper contact head 601 receive a force clockwise as viewed from above, and the four elastic contact pieces of the lower contact head 603 receive a force counterclockwise. This indicates that the upper and lower contact heads 601 and 603 are subjected to forces in opposite directions with respect to each other.
  • the upper contact head 601 wipes the electrodes of the IC package, and the lower contact head wipes the electrodes of the printed wiring board.
  • the probe pin 700 shown in FIG. 22 is also configured so that rotation is suppressed by the probe pin itself.
  • the probe pin 700 has substantially the same structure as the probe pin 400 shown in FIG. That is, the probe pin 700 in this embodiment includes a contact head 701 as an upper plunger, a cylinder member (cylinder) 702, a lower plunger 703, and a coil spring 704.
  • the upper and lower plungers 701 and 703 are fitted to the cylinder member 702 so as to be movable in the vertical direction within the cylinder member 702.
  • the coil spring 704 has the same structure as the probe pin 400 in that it is disposed between the upper plunger 701 and the lower plunger 703 and inside the cylinder member 702.
  • the configuration is different from that of the probe pin 400 in that the lower end surface 701a of the upper plunger 701 is configured as an inclined surface (in FIG. 22, it is formed as a downwardly inclined surface).
  • the lower end surface 701a as an inclined surface in this way, when the upper plunger 701 receives a pressing force downward by coming into contact with, for example, an electrode of the IC package, the spring 704 reacts toward the left side.
  • the upper plunger 701 is pressed against the inner wall of the cylinder 702.
  • the frictional force between the upper plunger 701 and the cylinder 702 acts, and the rotation of the contact head 701 as the upper plunger is prevented.
  • the four elastic contact pieces of the upper plunger 701 wipe the electrodes of the IC package.
  • a probe pin (combination of the contact head 40 and the support part 40a) as an example shown in FIG.
  • the contact head 20 shown in FIGS. 4A to 4C is used as a probe pin is conceivable.
  • the two elastic contact pieces 23 and 25 are formed symmetrically with respect to the center line O 1 -O 1 .
  • one elastic contact piece 23 spirally extends in a counterclockwise direction in FIGS. 4A to 4C and is inclined upward with respect to the horizontal upper end surface of the head base 21. It is formed to do.
  • the other elastic contact piece 25 extends in a spiral shape in the clockwise direction in FIGS. 4A to 4C and is inclined upward with respect to the horizontal upper end surface of the head base 21. Yes. Therefore, for example, when the contact head 20 is pressed from above to come into contact with the electrode of the IC package, one elastic contact piece 23 exerts a force counterclockwise and the other elastic contact piece 25 exerts a force clockwise. As a result, the forces received by each other cancel each other, thereby preventing the contact head 20 from rotating.

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Abstract

　接触片の潰れや電極へ与えるダメージを軽減することが可能なコンタクトヘッド、該コンタクトヘッドを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置を提供する。コンタクトヘッドは、ヘッドベースと、該ヘッドベース上端部に、接触対象物と電気的に接触する少なくとも２以上の弾性接触片を備えている。少なくとも２以上の弾性接触片に囲まれる中央部分に水平断面形状が円形の窪みが形成される。また、弾性接触片それぞれは、該弾性接触片の自由端としての先端が前記ヘッドベースの水平断面形状に内接する内接円と同心円であって、該内接円の直径と同じかまたはそれより小さい直径を有する少なくとも１つの仮想円の円周上に配置される。さらに、弾性接触片は、該弾性接触片が渦巻状に延在するように形成されることで、垂直方向に弾性変形可能に形成されている。

Description

コンタクトヘッド、これを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置
　本発明は、接触対象物の電極に電気的に接触するコンタクトヘッド、該コンタクトヘッドを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置に関する。
　ＩＣ（集積回路）パッケージ、ＩＣウエハ、ディスプレイパネルなどの接触対象物に形成される電極と所定の圧力で電気的に接触する接触子として、例えば、特許文献１に記載されるような、プローブピンが従来から知られている。
　特許文献１に記載されるプローブピンは、軸部と該軸部の一端部に接合される接触ヘッドから形成されている。プローブピンを構成する軸部は、黄銅、ベリリウム銅、リン青銅などから成る棒材を切削加工または鍛造加工によって形成される。また、接触ヘッドは、ニッケルまたはタングステンを成形金属とする電鋳成形によって形成される。
　接触ヘッドの一端部には、複数のまたは単数の尖鋭端が設けられ、該尖鋭端は、接触対象物に形成されている電極に突き当てられ、所定の接触圧力を加えられた状態で電極と電気的に接触する。
　なお、特許文献１には、尖鋭端が軸部の一端部に直接切削加工で形成されることも記載されている。
特開２００６－３３７２０２号公報
　ところで、特許文献１の軸部または接触ヘッドの一端部に設けられた接触片としての尖鋭端は、いずれも剛体として形成されており、したがって、尖鋭端と接触対象物の電極との接触は、剛体と剛体とが突き当たり、所定の圧力が加えられた状態で接触することになる。ここで、尖鋭端の硬さが電極の硬さより軟らかい場合、加圧接触の際に尖鋭端が潰されてしまう恐れがある。特に、尖鋭端が電極と複数回にわたって加圧接触した場合、尖鋭端が潰されてしまう蓋然性は非常に高い。このように、尖鋭端が潰されてしまうことで、複数接触後の尖鋭端と電極との接触信頼性が損なわれてしまうという問題が生じる。また、尖鋭端の硬さが電極の硬さより硬い場合、電極に与えられる傷や変形によるダメージが大きくなるという問題が生じ得る。また、製造や搬送中における部品同士の接触においても、尖鋭端が他の部品に突き当たることで同様の問題が生じ、製品としての品質を損なう恐れがある。
　本発明は、以上の問題点を勘案し、接触片の潰れや電極へ与えるダメージを軽減することが可能なコンタクトヘッド、該コンタクトヘッドを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明に係るコンタクトヘッドは、ヘッドベースと、該ヘッドベース上端部に、接触対象物と電気的に接触する少なくとも２以上の弾性接触片を備えるコンタクトヘッドであって、前記少なくとも２以上の弾性接触片に囲まれる中央部分に水平断面形状が円形の窪みが形成され、前記弾性接触片それぞれは、該弾性接触片の自由端としての先端が前記ヘッドベースの水平断面形状に内接する内接円と同心円であって、該内接円の直径と同じかまたはそれより小さい直径を有する少なくとも１つの仮想円の円周上に配置されるとともに、弾性接触片が渦巻状に延在するように形成されることで、垂直方向に弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
　本発明に係るコンタクトヘッドは、また、コンタクトヘッドの弾性接触片それぞれが、それぞれの先端に向ってヘッドベースの上端面に対して傾斜するように形成されていてもよい。
　本発明に係るコンタクトヘッドは、また、ヘッドベースの水平断面形状が正多角形であってもよい。
　さらに、本発明に係るコンタクトヘッドは、少なくとも２個の弾性接触片が、線対称に配置されていてもよい。
　本発明に係るプローブピンは、少なくともその上端部に上記コンタクトヘッドを備えてなり、電気接続装置は、該プローブピンを複数備えてなる。
　本発明に係るコンタクトヘッドは、弾性接触片をヘッドベースの内接円の直径より地位左直径の仮想円に沿って渦巻状に形成することにより、弾性接触片が垂直方向に弾性変形することが可能となる。これにより、電極と当接しても、従来の尖鋭端のように潰されたり、変形したりすることが全くなくなるかまたは少なくなるとともに、電極に対して想定以上のダメージを与えることもなくなる。また、従来の尖鋭端のような構造に比べて複雑な構造を備えているにも拘らず、中央部分に窪みが形成されていることで切削加工により容易に製造することができる。さらに、弾性接触片の先端がヘッドベースの輪郭を越えて外側に変形することがないので、これをプローブピンに用いるとき、挟ピッチ化に対応することが可能となる。
　また、本発明に係るコンタクトヘッドは、弾性接触片が、その先端に向ってヘッドベースの上端面に対して傾斜するように形成されているので、接触対象物に対してワイピングさせることが可能となる。
図１Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が２であるコンタクトヘッドの実施例の上面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図１Ｃは、図１Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図２Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が２であるコンタクトヘッドの別の実施例の上面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図２Ｃは、図２Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図３Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が２であるコンタクトヘッドのさらに別の実施例の上面図である。 図３Ｂは、図３Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図３Ｃは、図３Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図４Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が２であるコンタクトヘッドのさらに別の実施例の上面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図４Ｃは、図４Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図５Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が３であるコンタクトヘッドの実施例の上面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図５Ｃは、図５Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図６Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が４であるコンタクトヘッドの実施例の上面図である。 図６Ｂは、図６Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図６Ｃは、図６Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図７Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が５であるコンタクトヘッドの実施例の上面図である。 図７Ｂは、図７Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図７Ｃは、図７Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図８Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の数が６であるコンタクトヘッドの実施例の上面図である。 図８Ｂは、図８Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図８Ｃは、図８Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図９Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドであって、その水平断面形状が正方形である実施例の上面図である。 図９Ｂは、図９Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図９Ｃは、図９Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図１０Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドであって、その水平断面形状が正八角形である実施例の上面図である。 図１０Ｂは、図１０Ａに示されるコンタクトヘッドの側面図である。 図１０Ｃは、図１０Ａに示されるコンタクトヘッドの斜視図である。 図１１は、本発明に係るコンタクトヘッドの一端部に設けられる弾性接触片の構造が図１から図１０Ｃに示される実施例のいずれとも異なるコンタクトヘッドの実施例を示す。 図１２は、本発明に係るコンタクトヘッドを備えるプローブピンの実施例を示す。 図１３は、本発明に係るコンタクトヘッドを備える別のプローブピンの実施例を示す。 図１４は、本発明に係るコンタクトヘッドを備えるさらに別のプローブピンの実施例を示す。 図１５は、本発明に係るコンタクトヘッドを備えるさらに別のプローブピンの実施例を示す。 図１６は、本発明に係るコンタクトヘッドを備えるさらに別のプローブピンの実施例を示す。 図１７は、本発明に係るコンタクトヘッドを備えるさらに別のプローブピンの実施例を示す。 図１８Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの弾性接触片と接触対象物の電極との接触原理を説明するための図であって、弾性接触片と電極が接触してない非接触状態を示す図である。 図１８Ｂは、本発明に係るコンタクトヘッドの弾性接触片と接触対象物の電極との接触原理を説明するための図であって、弾性接触片と電極が所定の圧力が加えられて接触している状態を示す図である。 図１８Ｃは、本発明に係るコンタクトヘッドの弾性接触片と接触対象物の電極との接触原理を説明するための図であって、図１８Ｂの円ＸＶＩＩＩＣ部分の拡大図である。 図１８Ｄは、本発明に係るコンタクトヘッドの弾性接触片と接触対象物の電極との接触原理を説明するための図であって、図１８Ｃの接触点Ｐに作用する力のベクトル図である。 図１９Ａは、本発明に係るコンタクトヘッドの製造を説明するための工程図であり、製造ステップ１を示す。 図１９Ｂは、本発明に係るコンタクトヘッドの製造を説明するための工程図であり、製造ステップ２を示す。 図１９Ｃは、本発明に係るコンタクトヘッドの製造を説明するための工程図であり、製造ステップ３を示す。 図１９Ｄは、本発明に係るコンタクトヘッドの製造を説明するための工程図であり、製造ステップ４を示す。 図１９Ｅは、本発明に係るコンタクトヘッドの製造を説明するための工程図であり、製造ステップ５を示す。 図２０Ａは、プローブピンの回転を防止するための方法を説明するための図であって、プローブピンの上面図を示す。 図２０Ｂは、プローブピンの回転を防止するための方法を説明するための図であって、プローブピンが電気接続装置に取り付けられているときの概略断面図を示す。 図２０Ｃは、プローブピンの回転を防止するための方法を説明するための図であって、図２０ＢのＸＸＣ－ＸＸＣ線に沿う部分断面図を示す。 図２１は、プローブピンの回転を防止するための別の方法を説明するための図である。 図２２は、プローブピンの回転を防止するためのさらに別の方法を説明するための図である。 図２３は、本発明に係るコンタクトヘッドを備えるプローブピンを用いた電気接続装置の実施例を示す。
　以下、図面を参照して本発明に係るコンタクトヘッド、これを備えるプローブピン、及び該プローブピンを用いた電気接続装置について説明する。
　最初に、本発明に係るコンタクトヘッドが適用される電気接続装置８０について図２３を用いて簡単に説明する。
　図２３に示されるように、電気接続装置８０は、概略、ケーシング部材８１、第１ソケットベース部材８２、第２ソケットベース部材８３、及び複数のコンタクトとしてのプローブピン４００を備えている。電気接続装置８０は、図２３には示されていないが、第１の接触対象物であるＩＣパッケージと第２の接触対象物であるテストボードのような配線基板を電気的に接続させる。
　ケーシング部材８１は、金属材料または電気的に絶縁性の合成樹脂材料から成形され、概略直方体をなしている。ケーシング部材８１には、該ケーシング部材８１を貫通する角筒状貫通孔８１ａ及び下方に向って開口する収容凹部８１ｂが形成されている。角筒状貫通孔８１ａは、水平断面で長方形状をなし、ＩＣパッケージ載置空間を形成している。収容凹部８１ｂは、水平断面で、角筒状貫通孔８１ａの水平断面の形状より大きく、且つ角筒状貫通孔８１ａの形状に相似形の長方形状をなし、第１及び第２ソケットベース部材８２、８３を収容し得るように形成されている。
　第１ソケットベース部材８２は、電気的に絶縁性の合成樹脂材料から成形され、概略直方体をなしている。第１ソケットベース部材８２には、ＩＣパッケージ載置空間内に搭載されるＩＣパッケージに設けられている複数の半田ボールのような外部接点（電極）に対応して、複数の第１円筒状貫通孔８２ａが形成されている。複数の第１円筒状貫通孔８２ａは、ＩＣパッケージの複数の電極に接触するプローブピン４００の一部を収容するために形成されることから、ＩＣパッケージの電極の配列と同じくマトリックス状に配列される。なお、複数の第１円筒状貫通孔８２ａそれぞれは、該貫通孔８２ａ内から上方にプローブピン４００が抜け出ないように、第１円筒状貫通孔８２ａより直径が小さい径小部分８２ｂを有している。該径小部分８２ｂ内には、後述するように、プローブピン４００の上部プランジャ４０１を構成するコンタクトヘッドのヘッドベースが嵌合する。第２ソケットベース部材８３は、第１ソケットベース部材８２と同じく電気的に絶縁性の合成樹脂材料から概略直方体に成形されている。第２ソケットベース部材８３には、第１ソケットベース部材８２に設けられた複数の第１円筒状貫通孔８２ａに対応して、複数の第２円筒状貫通孔８３ａが形成される。第２円筒状貫通孔８３ａは、第１の円筒状貫通孔８２ａと同様にマトリックス状に配列されている。なお、複数の第２円筒状貫通孔８３ａそれぞれは、該貫通孔８３ａ内から下方にプローブピン４００が抜け出ないように、第２円筒状貫通孔８３ａより直径が小さい径小部分８３ｂを有している。該径小部分８３ｂ内には、プローブピン４００の下部プランジャ４０３が嵌合する。第１ソケットベース部材８２に設けられた第１円筒状貫通孔８２ａは、図２３に示されるように、第２ソケットベース部材８３に設けられた、対応する第２円筒状貫通孔８３ａとともに、後述するプローブピン４００を収容するプローブピン収容空間を形成する。
　図２３に示される複数のプローブピン４００それぞれは、後述する図１７に示されるプローブピン４００が採用されている。該プローブピン４００は、本発明に係るコンタクトヘッドから形成される上部プランジャ４０１、シリンダ４０２、下部プランジャ４０３及び図２３には示されていないコイルバネ４０４から構成されている。プローブピン４００については、図１７において詳述するのでこれ以上の説明は省略する。
　第１及び第２ソケットベース部材８２、８３は、複数のプローブピン４００のシリンダ４０２をプローブピン収容空間内に収容して後、ボルトなどの固定部材により、ケーシング部材８１の収容凹部８１ｂ内に収容され、固定される。
　図２３に示される電気接続装置８０においては、ケーシング部材８１に形成された角筒状貫通孔８１ａ内にＩＣパッケージが案内され、図示されていない押圧板などにより、ＩＣパッケージが複数のプローブピン４００に対して押し付けられる。このとき、プローブピン４００の上部プランジャ４０１の上端に設けられた弾性接触片がＩＣパッケージの電極に電気的に接触する。また、下部プランジャ４０３の下端に設けられた接点は、テストボードのようなプリント配線板の外部接点（電極）に電気的に接続される。
　次に、本発明に係るコンタクトヘッドの詳細について説明する。図１Ａ～１１には、本発明に係るコンタクトヘッドの代表的実施例が示される。
　図１には、本発明の第１の実施例に係るコンタクトヘッドが示されている。図１に示される実施例におけるコンタクトヘッド１０は、黄銅、ベリリウム銅、リン青銅のような金属材料から切削加工により形成され、ヘッドベース１１及び２個の弾性接触片１３、１５を備えている。本実施例に係るコンタクトヘッド１０のヘッドベース１１は、水平断面形状が円である円筒状を成しており、図１Ｂに示されるように、上下（垂直）方向に延在する中心軸線Ｏ－Ｏを有する。
　２個の弾性接触片１３、１５は、ヘッドベース１１の上端部（先端部）に連続するそれぞれの基端部１３ｂ、１５ｂ、及びそれぞれの自由端としての先端１３ａ、１５ａを備える。本実施例では、２個の弾性接触片１３及び１５は、中心軸線Ｏ－Ｏに対して点対称となる位置に形成される。また、それぞれの先端１３ａ及び１５ａは、円筒形状のヘッドベース１１の水平断面円の同心円であって、該水平断面円の直径Ｄと同じかそれより小さい直径ｄを有する仮想円Ａの円周上に配置されるように形成される。より具体的には、２個の弾性接触片１３、１５それぞれは、図１Ａ、１Ｃに示されるように、それぞれの基端部分１３ｂ、１５ｂから時計回りに渦巻状に延在し、且つそれぞれの先端に向ってヘッドベース１１の水平上端面に対して傾斜するように形成される。このとき、２個の弾性接触片１３及び１５に囲まれる中心部分には、図１Ａ～１Ｃにおいてはその輪郭が明確ではないが、円筒状または逆円錐状（図１Ｂにおいて下方に向って縮径する形状）の窪み１２が形成されている。ちなみに、本実施例における窪み１２の形状は逆円錐状である。該窪み１２は、後述するコンタクトヘッドの製造工程の途中において円筒状または逆円錐状に形成される（図１９Ｃ参照）。該窪み１２の形状が円筒状または逆円錐状であっても、製造時に形成された窪み１２の最上端（製造工程中における）の直径は、上記仮想円Ａの直径ｄに略等しい（図１９Ｂ、１９Ｃ参照）。該窪み１２の形成は、後述するように、このような２個の弾性接触片１３、１５それぞれの先端１３ａ、１５ａが配置される仮想円Ａの大きさを決定するとともに、弾性接触片の製造を容易にする。２個の弾性接触片１３及び１５それぞれは、また、図１Ａに示されるように、上から見てそれぞれの先端１３ａ及び１５ａに向って先細となるように形成される。さらに、図１Ｂに示されるように、基端部１３ｂから斜め上方に向って延在し、ヘッドベース１１の水平上端面１１ａに対して傾斜する２個の接触片１３及び１５それぞれの下には変形空間が形成される。図１Ｂにおいては、接触片１３の下の変形空間１３ｃのみが示されている。２個の弾性接触片１３、１５それぞれの下に変形空間が形成されることにより、２個の弾性接触片１３及び１５それぞれの先端１３ａ、１５ａを含む先端領域は、上下（垂直）方向に弾性的に変位することが可能となる。先端１３ａ及び１５ａの形状は、尖っていることが好ましいがこれに限られるものではなく、例えば、平坦部分を含む形状であってもよいし、丸みを帯びていてもよい。なお、上述したように、弾性接触片１３、１５の先端１３ａ、１５ａが配置される仮想円Ａの直径ｄがヘッドベース１１の水平断面円の直径Ｄと同じ場合であっても、弾性接触片１３、１５は、上下方向にのみ変形し、半径方向外側に向って変形することはない。これは、弾性接触片１３、１５が上述したようにそれぞれの先端１３ａ、１５ａからそれぞれの基端部分１３ｂ、１５ｂに向って末広がり状に形成されていることにより、半径方向への断面二次モーメントが上下方向の断面二次モーメントより大きくなるからである。
　図２Ａ～２Ｃには、本発明の第２の実施例に係るコンタクトヘッド１０’が示されている。図２Ａ～２Ｃに示されるコンタクトヘッド１０’は、２個の弾性接触片１３’、１５’が反時計回りに渦巻状に形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にする。しかしながら、本実施例のコンタクトヘッド１０’は、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じである。したがって、本実施例におけるコンタクトヘッド１０’の構成は、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字に「’」を付して読むことで理解できるであろう。
　図３Ａ～３Ｃには、本発明の第３の実施例に係るコンタクトヘッド１０”が示されている。図３Ａ～３Ｃに示されるコンタクトヘッド１０”は、２個の弾性接触片１３”、１５”の先端１３”ａ、１５”ａを含む先端部分が略水平に形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にする。本実施例のコンタクトヘッド１０”も、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じである。したがって、本実施例におけるコンタクトヘッド１０”の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字に「”」を付して読むことで理解できるであろう。
　図４Ａ～４Ｃには、本発明の第４の実施例に係るコンタクトヘッド２０が示されている。図４Ａ～４Ｃに示されるコンタクトヘッド２０は、２個の弾性接触片２３、２５がヘッドベース２１の中心軸線Ｏ－Ｏに直交する中心線Ｏ1－Ｏ1（図４Ａ参照）に対して線対称に形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例のコンタクトヘッド２０も、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じである。したがって、本実施例におけるコンタクトヘッド２０の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を２０番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。
　図５Ａ～５Ｃには、本発明の第５の実施例に係るコンタクトヘッド３０が示されている。図５Ａ～５Ｃに示されるコンタクトヘッド３０は、自由端としての先端３３ａ、３５ａ及び３７ａをそれぞれが有する３個の弾性接触片３３、３５及び３７が形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例のコンタクトヘッド３０も、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じであるのでその構成の説明を省略する。なお、本実施例におけるコンタクトヘッド３０の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を３０番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。
　図６Ａ～６Ｃには、本発明の第６の実施例に係るコンタクトヘッド４０が示されている。図６Ａ～６Ｃに示されるコンタクトヘッド４０は、自由端としての先端４３ａ、４５ａ、４７ａ及び４９ａをそれぞれが有する４個の弾性接触片４３、４５、４７及び４９が形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例のコンタクトヘッド４０も、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じであるのでその構成の説明を省略する。なお、本実施例におけるコンタクトヘッド４０の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を４０番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。また、後述する本発明に係るコンタクトヘッドの作用効果および製造方法に関する説明においては、本実施例に係るコンタクトヘッド４０を代表的なコンタクトヘッドとして選択して説明している。
　図７Ａ～７Ｃには、本発明の第７の実施例に係るコンタクトヘッド５０が示されている。図７Ａ～７Ｃに示されるコンタクトヘッド５０は、それぞれが自由端としての先端を有する５個の弾性接触片５３、５４、５５、５６、５７が形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例のコンタクトヘッド５０も、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じであるのでその構成の説明を省略する。なお、本実施例におけるコンタクトヘッド５０の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を５０番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。
　図８Ａ～８Ｃには、本発明の第８の実施例に係るコンタクトヘッド６０が示されている。図８Ａ～８Ｃに示されるコンタクトヘッド６０は、それぞれが自由端としての先端を有する６個の弾性接触片６３、６４、６５、６６、６７、６８が形成されている点でのみ図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例のコンタクトヘッド６０も、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じであるのでその構成の説明を省略する。なお、本実施例におけるコンタクトヘッド６０の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を６０番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。
　図９Ａ～９Ｃには、本発明の第９の実施例に係るコンタクトヘッド４０’が示されている。図９Ａ～９Ｃに示されるコンタクトヘッド４０’は、自由端としての先端４３’ａ、４５’ａ、４７’ａ及び４９’ａをそれぞれが有する４個の弾性接触片４３’、４５’、４７’及び４９’が形成されている点及びヘッドベース４１’の水平断面形状が正四角形（正方形）である点で図１Ａ～１Ｃに示される実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例の場合、４個の弾性接触片４３’、４５’、４７’及び４９’それぞれの先端４３’ａ、４５’ａ、４７’ａ及び４９’ａが配置されるべき仮想円Ａ１は、正四角形状のヘッドベース４１’に内接する内接円Ｂの同心円であって、該内接円Ｂの直径ＤBと同じかそれより小さい直径ｄBを有するように設定される。本実施例におけるコンタクトヘッド４０’は、ヘッドベース４１’が正多角形（正四角形）状をしている。したがって、コンタクトヘッド４０’を上記電気接続装置などに適用する場合、該コンタクトヘッド４０’が収容される第１ソケットベース部材８２の第１貫通孔８２ａを円筒状から正多角形状とすることで、コンタクトヘッド４０’の回転を抑制することが可能となる。本実施例のコンタクトヘッド４０’は、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じである。なお、本実施例におけるコンタクトヘッド４０’の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を４０’番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。
　図１０Ａ～１０Ｃには、本発明の第１０の実施例に係るコンタクトヘッド４０”が示されている。図１０Ａ～１０Ｃに示されるコンタクトヘッド４０”は、自由端としての先端４３”ａ、４５”ａ、４７”ａ及び４９”ａをそれぞれが有する４個の弾性接触片４３”、４５”、４７”及び４９”が形成されている点及びヘッドベース４１”の水平断面形状が正八角形である点で第１の実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。言い換えれば、本実施例は、ヘッドベース４１”の水平断面形状が正八角形である点でのみ上記第９の実施例と異なるといえる。本実施例の場合も、４個の弾性接触片４３”、４５”、４７”及び４９”それぞれの先端４３”ａ、４５”ａ、４７”ａ及び４９”ａが配置されるべき仮想円Ａは、正八角形状のヘッドベース４１”に内接する内接円Ｃの同心円であって、該内接円Ｃ１の直径ＤCと同じかそれより小さい直径ｄCを有するように設定される。また、本実施例のコンタクトヘッド４０”においても、ヘッドベース４１”が正多角形（正八角形）状をしている。したがって、コンタクトヘッド４０”を上記電気接続装置などに適用する場合、該コンタクトヘッド４０”が収容される第１ソケットベース部材８２の第１貫通孔８２ａを円筒状から正多角形状とすることで、コンタクトヘッド４０”の回転を抑制することが可能となる。本実施例のコンタクトヘッド４０”は、その他の構成に関しては、図１Ａ～１Ｃに示される実施例の構成と全く同じである。なお、本実施例におけるコンタクトヘッド４０”の構成も、上記図１Ａ～１Ｃに示される実施例の説明において、引用数字の１０番台を４０”番台に置き換えて読むことで理解できるであろう。
　図１１には、本発明の第１１の実施例に係るコンタクトヘッド７０の上面図が示されている。図１１に示されるコンタクトヘッド７０は、自由端としての先端７３ａ、７５ａ、７７ａ及び７９ａをそれぞれが有する４個の弾性接触片７３、７５、７７及び７９が形成されている点及び４個の弾性接触片７３、７５、７７及び７９それぞれの先端７３ａ、７５ａ、７７ａ及び７９ａが配置される仮想円が２個である点で第１の実施例のコンタクトヘッド１０とその構成を異にしている。本実施例の場合、４個の弾性接触片７３、７５、７７及び７９のうち、対向する２個の弾性接触片７３と７７が配置されるべき仮想円Ａ２は、円筒形状のヘッドベース７１の直径Ｄ2と同じかそれより小さい直径ｄ2を有するように設定される。同様に、残りの対向する２個の弾性接触片７５と７９が配置されるべき仮想円Ａ３は、仮想円Ａ２の直径ｄ2より小さい直径ｄ3を有するように設定される。また、本実施例の場合、窪み７２は、逆円錐状に形成されている。
　本発明に係るコンタクトヘッド１０～７０は、これらの限られるものではないが、上述したように、少なくとも２以上の弾性接触片を備えていることを特徴とする。それにより、少なくとも２個の弾性接触片それぞれの先端が、接触対象物の電極と所定の圧力を加えられた状態で接触すると、垂直方向に変位し得る。したがって、コンタクトヘッドの少なくとも２個の弾性接触片は、電極と当接しても、従来のコンタクトヘッドの尖鋭端のように潰されたり、変形したりすることが全くなくなるかまたは少なくなるとともに、電極に対して想定以上のダメージを与えることもなくなる。また、弾性接触片の先端がヘッドベースの輪郭を越えて外側に変形することがないので、これをプローブピンに用いるとき、プローブピンの配置をプローブピンの直径に対応して設計することが可能となり、結果として、挟ピッチ化に対応することが可能となる。ここで、本発明に係るコンタクトヘッドの弾性接触片と接触対象物の電極（外部接点）との接触原理について、図１８Ａ～１８Ｄを用いて簡単に説明する。なお、図１８Ａ～１８Ｃに示されるコンタクトヘッドは、図６Ａ～６Ｃに示される第６の実施例としてのコンタクトヘッド４０を採用しているが、その他の実施例においても略同様の作用効果が期待できるものである。
　接触対象物としてのＩＣパッケージ９０の外部電極としての電極（半田ボール）９１にコンタクトヘッド４０が図１８Ａに示される非接触状態から図１８Ｂに示されるように接触状態になる。ここで、図１８Ｂ及びその要部拡大図である図１８Ｃに示されるように、コンタクトヘッド４０の弾性接触片４３に着目すると、弾性接触片４３の先端４３ａは、最初に電極９１の表面の点Ｐに接触する。さらに、ＩＣパッケージ９０がさらに押し下げられることで、先端４３ａを含む弾性接触片４３の先端領域は変形する。このことは、図１８Ｄに示されるように、電極９１の表面の接点Ｐにおいて、弾性接触片４３の先端４３ａに、押し下げ力（加圧力）Ｆが垂直方向下方に加えられた状態を示している。このとき、弾性接触片４３が本実施例のように傾斜している場合、図１８Ｄに示されるように、押圧力Ｆは、先端４３ａにおいて、法線方向の力Ｆ１と接線方向（すなわち、弾性接触片４３の延びる方向）の力Ｆ２に分けられる。このうち、力Ｆ１が弾性接触片４３を変位させる（撓ませる）力として作用することになる。すなわち、この力Ｆ１の垂直方向の分力の作用により、上述したように弾性接触片４３の先端４３は、垂直方向に変位することになる。このとき、弾性接触片の数が多くなるほど、１つの弾性接触片が受ける押し下げ力Ｆは、小さくなるので、弾性接触片は、過度の力を受けることがなく、したがって、弾性接触片の潰れや変形などが、より少なくなり得る。また、弾性接触片からの反力も小さくなるので、電極９１のダメージもさらに抑制され得る。
　ところで、力Ｆ１は、また、垂直方向の分力と水平方向の分力を有する。この水平方向の分力は、弾性接触片４３の先端４３ａを図１８Ｃにおいて左方向に移動させる力として作用する。もし、コンタクトヘッド４０が、回転自在に構成されているとすれば、コンタクトヘッド４０は、全体として、中心軸線Ｏ－Ｏを中心に回転することになる。この場合、弾性接触片４３と半田ボール９０との接点Ｐは、弾性接触片４３に沿ってその基端部側に移動する。しかしながら、コンタクトヘッド４０が、回転不能に固定されているとすれば、この水平方向の分力は、図１８Ｃに示されるように、弾性接触片４３と半田ボール９０との接点Ｐを半田ボール９１の表面に沿って接点Ｐ１へ移動させる。このことから、コンタクトヘッド４０を回転不能に構成にすれば、電極９１の表面は、弾性接触片４３の先端４３ａにより表面を擦られる（すなわち、ワイピングされる）ことが理解される。このワイピング作用を発揮するように構成されたコンタクトヘッド、プローブピンについては後述する。
　次に、図１９Ａ～１９Ｅを用いて、本発明に係るコンタクトヘッド１０～７０の製造方法を簡単に説明する。なお、図１９Ａ～１９Ｅにおいても、示されるコンタクトヘッドは、図６Ａ～６Ｃに示される第６の実施例としてのコンタクトヘッド４０を採用しているが、その他のコンタクトヘッドにおいても同様の方法で製造可能である。
　最初に、ステップ１において、本実施例では、製造されるコンタクトヘッド４０のヘッドベース４１が円筒状であることから、図１９Ａに示されるように、所定の長さＨ及び所定の直径Ｄを有する中実の円筒状の棒（すなわち、中実円柱）４１ａを用意する。
　ステップ２において、図１９Ｂに示されるように、ヘッドベース４１となる部分より上方部分に円錐台形部分４１ｂが形成されるように先細状に、中実円柱４１ａの上方部分を切削加工する。このとき、円錐台形部分４１ｂの上端面４１ｃには、上述したように、コンタクトヘッド４０の４個の弾性接触片それぞれの先端が配置される、直径ｄを有する所定の仮想円に対応する円Ａが、中実円柱４１ａの水平断面円と同心状に形成される。
　次に、ステップ３において、円錐台形部分４１ｂの上端面から下方に向って窪み４２を切削加工などにより形成する。このとき、窪み４２は、該窪み４２の上端開口部分の直径がステップ２で形成された上端面４１ｃの円Ａの直径ｄと同じか若干小さくなるように形成される。窪み４２の形状は、円筒形または逆円錐形、あるいは、逆円錐台形であることが好ましいが、製造上容易に製造できるのであればこれに限られるものではない。要は、窪み４２の上端開口部分が円形であり、その直径が円Ａの直径と略同じであればよい。
　ステップ４において、窪み４２の周囲の円錐台形部分４１ｂを、該円錐台形部分４１ｂに対して概略水平方向外側から窪み４２に向って切削加工し、弾性接触片を形成する。この場合、実質的には、隣接する弾性接触片の間の空間４１ｄを４つ形成するように切削する。
　ステップ５において、４つの弾性接触片４３、４５、４７、４９を備えるコンタクトヘッド４０が完成する。
　このように、本発明に係るコンタクトヘッドは、若干複雑な構造にもかかわらず、切削加工により容易に製造することができる。
　以上の通り、本発明に係るコンタクトヘッドのいくつかの実施例、作用（機能）、効果及びその製造方法について述べてきたが、以下、これらのコンタクトヘッドを備えるプローブピン及び該プローブピンを用いた電気接続装置について説明する。
　図１２には、コンタクトヘッドをそのままプローブピンとして利用するタイプの１つの実施例が示されている。図１２に示される実施例においては、コンタクトヘッドとして図６Ａ～６Ｃに示される第６の実施例としてのコンタクトヘッド４０を採用しているが、その他のコンタクトヘッドにおいても同様にプローブピンとして利用することができる。
　図１２に示されるように、プローブピンを構成するコンタクトヘッド４０は、支持部（径大部または幅広部）４０ｈを介してプリント配線板９５の外部接点としての電極に直接、接着や半田付けあるいは圧入により取り付けられる。コンタクトヘッド４０と支持部４０ｈは、同じ材料で一体に形成されてもよいし、別体として形成されてもよい。コンタクトヘッド４０は、プリント配線板９５とＩＣパッケージ９０とを相対的に接近させることにより、プリント配線板９５とＩＣパッケージ９０とを電気的に接続することが可能となる。４つの弾性接触片は、ＩＣパッケージ９０の電極９１と当接したとき、弾性的に垂直方向に変位し得るので、接触時における衝撃を吸収し、それにより、接触片は、その先端が潰れたり、変形したりすることもなく、また、電極を傷めることもない。
　図１３には、コンタクトヘッドをそのままプローブピンとして利用するタイプの別の実施例が示されている。図１３に示される実施例においても、コンタクトヘッドとして図６Ａ～６Ｃに示される第６の実施例としてのコンタクトヘッド４０を採用しているが、その他のコンタクトヘッドにおいても同様に利用することができる。
　図１３に示されるように、本実施例においては、コンタクトヘッド４０は、さらに、支持部４０ｈ、連結部４０ｊ及び接続ワイヤ４０ｋを備え、弾性体９７を介して支持基板９８に取り付けられている。本実施例では、例えば、上記図１２に示されるようなＩＣパッケージの電極と電気的に接続されるような場合、４つの弾性接触片ばかりでなく、弾性体９７により、コンタクトヘッド４０と電極との接触時における衝撃を吸収することができるように構成されている。本実施例では、コンタクトヘッド４０は、連結部４０ｊ及び接続ワイヤ４０ｋを介して、例えば、プローブカード基板などに接続されている。なお、番号９６は、コンタクトヘッド４０及び弾性体９７を支持基板９８に保持するための締結部材である。
　図１４～１７には、コンタクトヘッドをいわゆるプローブピンとして利用するタイプの４つの実施例が示されている。図１４～１７に示される実施例においても、コンタクトヘッドとして図６Ａ～６Ｃに示される第６の実施例としてのコンタクトヘッド４０を採用しているが、その他のコンタクトヘッドにおいても同様に利用することができる。
　図１４に示されるプローブピン１００は、コンタクトヘッド４０、支持部としての径大部４０ｈ、下部接触片４０ｍからなるプランジャ部１０１及びコイルユニット部１１０を備えている。プランジャ部１０１は、同じ材料で一体に形成されていることが好ましい。コイルユニット部１１０は、弾性的に変形し得るコイルバネ部分１１０ａとその下端部がプリント基板などの外部接点と接続する密着巻き部分１１０ｂを含んでいる。本実施例のプローブピン１００は、上記電気接続装置８０のプローブピンとして用いられ得る。本実施例におけるプローブピン１００は、例えば、上記図１２に示されるようなＩＣパッケージの電極と電気的に接続されるような場合、４つの弾性接触片ばかりでなく、コイルバネ部分１１０ａにより、接触時における衝撃を吸収することができる。本実施例では、コンタクトヘッド４０が押し下げられ、これと一体の下部接触片４０ｍが密着巻き部分１１０ｂ内に挿入され、下部接触片４０ｍと密着巻き部分１１０ｂとが接触することで電気経路が完成される。
　図１５に示されるプローブピン２００は、コンタクトヘッド４０、第１支持部４０ｈ、シリンダ部４０ｎからなる上方部材２０１、プランジャ部２１０ａ、第２支持部２１０ｂ、下部接点部２１０ｃからなる下方部材２１１、及びコイルバネ２２０を備えている。下方部材のプランジャ部２１０ａは、上方部材のシリンダ部４０ｎ内で上下方向に移動可能に嵌合している。コイルバネ２２０は、上方部材２０１の径大部としての第１支持部４０ｈと下方部材２１１の径大部としての第２支持部２１０ｂとの間であって、シリンダ部４０ｎとプランジャ部２１０ａの外側に配置され、上方部材２０１と下方部材２１１とを離れる方向に付勢している。本実施例のプローブピン２００も、上記電気接続装置８０のプローブピンとして用いられ得る。
　本実施例におけるプローブピン２００は、例えば、上記図１２に示されるようなＩＣパッケージの電極と電気的に接続されるような場合、４つの弾性接触片ばかりでなく、コイルバネ２２０により、接触時における衝撃を吸収することができる。本実施例では、コンタクトヘッド４０が押し下げられ、これと一体のシリンダ部４０ｎ内をプランジャ部２１０ａが上昇移動するとともに、該シリンダ部４０ｎに接触することで電気経路が完成される。なお、本実施例では、下方部材の下部接点部２１０ｃを本発明に係るコンタクトヘッド４０で形成することも可能である。
　図１６に示されるプローブピン３００は、コンタクトヘッド４０、第１支持部４０ｈ、シリンダ部４０ｎからなる上方部材３０１、プランジャ部３１０ａ、下部接点部３１０ｃからなる下方部材３１１、及びコイルバネ３２０を備えている。シリンダ部４０ｎは、内部空間を有する中空状の円筒体として形成されている。なお、シリンダ部４０ｎの内部空間は、図１６に示されるように、第１支持部４０ｈを貫通してコンタクトヘッド４０のヘッドベース内にまで延在していてもよい。下方部材のプランジャ部３１０ａは、上方部材のシリンダ部４０ｎ内で上下方向に移動可能に嵌合している。また、本実施例では、プランジャ部３１０ａは、図には明確に示されていないが、下部接点部３１０ｃの直径より大きい直径を有するように形成され、シリンダ部４０ｎから抜け出ないように構成されていることが好ましい。さらに、本実施例では、コイルバネ３２０が、上方部材のシリンダ部４０ｎと下方部材のプランジャ部３１０ａとの間であって、シリンダ部４０ｎの内側に配置され、上方部材と下方部材とを離れる方向に付勢している。すなわち、本実施例のプローブピン３００は、上記図１５に示されるプローブピン２００と比べて、実質的に、コイルバネ３２０の配置が異なるだけあり、その他の構成は略同じである。本実施例のプローブピン３００も、上記電気接続装置８０のプローブピンとして用いられ得る。
　本実施例におけるプローブピン３００も、例えば、ＩＣパッケージの電極と電気的に接続されるような場合、４つの弾性接触片ばかりでなく、コイルバネ３２０により、接触時における衝撃を吸収することができる。本実施例でも、コンタクトヘッド４０が押し下げられ、これと一体のシリンダ部４０ｎ内をプランジャ部３１０ａが上昇移動するとともに、該シリンダ部４０ｎに接触することで電気経路が完成される。また、本実施例でも、下方部材の下部接点部３１０ｃを本発明に係るコンタクトヘッド４０で形成することが可能である。
　図１７に示されるプローブピン４００は、コンタクトヘッド４０からなる上部プランジャ４０１、シリンダ部材（筒体）４０２、下部プランジャ４０３、及びコイルバネ４０４を備えている。上部及び下部プランジャ４０１及び４０３は、シリンダ部材４０２内で上下方向に移動可能に該シリンダ部材４０２に嵌合している。本実施例では、上部及び下部プランジャ４０１及び４０３は、図には明確に示されていないが、シリンダ部材４０２から抜け出ないように構成されていることが好ましい。また、本実施例では、コイルバネ４０４は、上部プランジャ４０１と下部プランジャ４０３との間であって、シリンダ部材４０２の内側に配置され、上部プランジャ４０１と下部プランジャ４０３とを離れる方向に付勢している。本実施例のプローブピン４００は、上記図１５に示されるプランジャピン３００と比べて、実質的に、コイルバネ４０４の配置が異なるだけあり、その他の構成は略同じである。本実施例のプローブピン４００も、上記電気接続装置８０のプローブピンとして用いられ得る。
　本実施例におけるプローブピン４００も、例えば、ＩＣパッケージの電極と電気的に接続されるような場合、４つの弾性接触片ばかりでなく、コイルバネ４０４により、接触時における衝撃を吸収することができる。本実施例では、コンタクトヘッド４０が押し下げられ、該コンタクトヘッド４０から構成される上部プランジャ４０１がシリンダ４０２内を下降移動し、該シリンダ４０２に接触する。他方、下部プランジャ４０３は、プリント配線板９５などの電極に接触し、押しあげられシリンダ４０２内を上昇移動、該シリンダ４０２に接触する。このようにして、本実施例におけるプローブピン４００の電気経路が完成する。また、本実施例でも、下部プランジャ４０３を本発明に係るコンタクトヘッド４０で形成することが可能である。
　最後に、ワイピング作用を発揮するように構成されたコンタクトヘッド、プローブピンまたは電気接続装置の実施例について説明する。上述したように、ワイピング作用を発揮させるためには、例えば、図１２のように、コンタクトヘッドまたはプローブピンを接触する電極に対して回転不能に構成することが望ましい。しかしながら、図１４～１７のプローブピンを回転不能に構成することは実質的に不可能であり、ワイピング作用も若干抑えられる傾向がある。図２０Ａ～２０Ｃ、２１及び２２には、ワイピング作用をよりよく発揮するように構成されたコンタクトヘッドまたはプローブピンの３つの実施例が示されている。これらの実施例に示されるものは、コンタクトヘッドまたはプローブピンの回転を抑制するように構成されている。図２０Ａ～２０Ｃ、２１及び２２に示される実施例においても、コンタクトヘッドとして図６Ａ～６Ｃに示される第６の実施例としてのコンタクトヘッド４０を採用しているが、その他のコンタクトヘッドにおいても同様に利用することができる。ワイピング作用を発揮させるためには、以下の実施例に限られるものではなく、これらの実施例の組み合わせを含めて、変更や改良が可能である。
　図２０Ａ～２０Ｃに示される実施例は、プローブピンと電気接続装置によりコンタクトヘッドの回転を抑制した例である。図２０Ａ～２０Ｃに示されるプローブピン５００は、コンタクトヘッド５０１、支持部５０２、シリンダ部５０３からなる上方部材５０５、プランジャ部５１１、下部接点部５１２からなる下方部材５１５、及びコイルバネ５２０を備えている。この構成から理解されるように、本実施例におけるプローブピン５００は、上記図１６に示されるプローブピン３００とその構成が略同じである。したがって、本実施例においては、コンタクトヘッド５０１は、コンタクトヘッド４０そのものであり、上端に４つの弾性接触片が形成されている。また、シリンダ部５０３に形成された、コイルバネ５２０を収容する内部空間が第１支持部５０２を越えてコンタクトヘッド５０１のヘッドベース内にまで形成されている。本実施例におけるプローブピン５００は、上記電気接続装置８０に適用されているものとする。
　本実施例では、コンタクトヘッド５０１の回転を抑制にするため、図２０Ａ及び２０Ｃ）に明確に示されるように、コンタクトヘッド５０１と一体に形成されている径大部としての支持部５０２の水平断面形状が、水平断面円形の一部を切り欠いた形状とされる。より具体的には、支持部５０２は、水平断面円形を上から見て対向する円弧部分を切り欠いて、この切り欠いた対向部分が互いに平行な平坦面５０２ａ、５０２ｂとして形成される。他方、支持部５０２が収容される電気接続装置８０のプローブピン収容空間を構成する第１ソケットベース部材８２に形成された第１円筒状貫通孔８２ａの水平断面形状も支持部５０２の水平断面形状と同じ形状に形成される。図２０Ｂ、２０Ｃは、第１貫通孔８２ａが極端に大きく描かれているが、第１円筒状貫通孔８２ａの水平断面形状を支持部５０２の水平断面形状と同じくすることにより、支持部５０２は、第１ソケットベース部材８２に対して回転が抑制される。それにより、支持部５０２と一体に形成されているコンタクトヘッド５０１は、第１ソケットベース部材８２に対して回転が抑制される。したがって、コンタクトヘッド５０１の上に搭載されたＩＣパッケージの電極の表面は、ＩＣパッケージがコンタクトヘッド５０１に当接しこれを押し下げることにより、コンタクトヘッド５０１の４つの弾性接触片の先端によりワイピングされることになる。本実施例の変形例としては、支持部５０２の水平断面形状を正多角形にするとともに、電気接続装置８０の第１ソケットベース部材８２に設けられた第１貫通孔８２ａの水平断面形状を、上述の実施例と同じように形成するかまたは支持部５０２の水平断面形状と同じ正多角形にすることが考えられる。また、コンタクトヘッド５０１自身の水平断面形状を図９Ａ～９Ｃ及び図１０Ａ～１０Ｃに示されるように正多角形にしてもよい。この場合、第１ソケットベース部材８２に設けられた第１貫通孔８２ａのコンタクトヘッド５０１のヘッドベースが嵌合する径小部分８２ｂの水平断面形状がコンタクトヘッド５０１の水平断面形状と同じ正多角形に形成される。
　図２１に示されるプローブピン６００は、プローブピン自身で回転が抑制されるように構成されている。本実施例では、プローブピン６００は、上コンタクトヘッド６０１、支持部（径大部）６０２、下コンタクトヘッド６０３から構成されている。本実施例に係るプローブピン６００は、上コンタクトヘッド６０１、支持部６０２、下コンタクトヘッド６０３は一体に形成されている。上コンタクトヘッド６０１の４個の弾性接触片は、上から見てそれぞれの基端部分から時計回りに渦巻状に延在し、且つ上方に向ってヘッドベースの水平上端面に対して傾斜するように形成される。他方、下コンタクトヘッド６０３の４個の弾性接触片は、下から見てそれぞれの基端部分から時計回りに渦巻状に延在し、且つ下方に向ってヘッドベースの水平下端面に対して傾斜するように形成される。下コンタクトヘッド６０３の４個の弾性接触片は、上から見ると、反時計回りに渦巻状に延在して配置されている。本実施例に係るプローブピン６００において、上コンタクトヘッド６０１の４個の弾性接触片が例えば、ＩＣパッケージの電極と所定の圧力下で接触し、下コンタクトヘッド６０３の４個の弾性接触片がプリント配線板の電極と所定の圧力下で接触したとする。この場合、上コンタクトヘッド６０１の４個の弾性接触片は、上から見て時計回りに、下コンタクトヘッド６０３の４個の弾性接触片は反時計回りにそれぞれ力を受ける。このことは、上下コンタクトヘッド６０１、６０３は、互いに対して逆方向に力を受けることを示す。それぞれが互いに逆方向に受ける力は、それぞれが互いに受ける力を打ち消し合うことになり、したがって、プローブピン６００としては回転が阻止される。結果として、上コンタクトヘッド６０１は、ＩＣパッケージの電極をワイピングし、下コンタクトヘッドは、プリント配線板の電極をワイピングする。
　図２２に示されるプローブピン７００も、プローブピン自身で回転が抑制されるように構成されている。本実施例では、プローブピン７００は、上記図１７に示されるプローブピン４００の構造と略同じである。すなわち、本実施例におけるプローブピン７００は、上部プランジャとしてのコンタクトヘッド７０１、シリンダ部材（筒体）７０２、下部プランジャ７０３、及びコイルバネ７０４を備えている。上部及び下部プランジャ７０１及び７０３は、シリンダ部材７０２内で上下方向に移動可能に該シリンダ部材７０２に嵌合している。また、コイルバネ７０４が、上部プランジャ７０１と下部プランジャ７０３との間であって、シリンダ部材７０２の内側に配置されている点でもプローブピン４００と同じ構造を有している。本実施例では、上部プランジャ７０１の下端面７０１ａを傾斜面（図２２においては、左下がりの傾斜面として形成されている）として構成している点でプローブピン４００と構成を異にしている。このように下端面７０１ａを傾斜面として形成することで、上部プランジャ７０１が、例えば、ＩＣパッケージの電極と接触することで下方に向けて押圧力を受けると、バネ７０４により、左側に向って反力Ｆを受け、上部プランジャ７０１は、シリンダ７０２の内壁に押し付けられる。それにより、上部プランジャ７０１とシリンダ７０２との間の摩擦力が作用して、上部プランジャとしてのコンタクトヘッド７０１の回転が阻止される。結果として、上部プランジャ７０１の４個の弾性接触片は、ＩＣパッケージの電極をワイピングする。
　この他に、コンタクトヘッドの回転が抑制されるプローブピンとして、図１２に示される実施例としてのプローブピン（コンタクトヘッド４０と支持部４０ａの組み合わせ）が挙げられる。また、図４Ａ～４Ｃに示されるコンタクトヘッド２０をプローブピンに用いた場合が考えられる。図４Ａ～４Ｃに示されるコンタクトヘッド２０は、上述したように、２個の弾性接触片２３、２５が中心線Ｏ1－Ｏ1に対して線対称に形成されている。図４Ａ～４Ｃに示されるように、一方の弾性接触片２３は、図４Ａ～４Ｃにおいて反時計回りに渦巻状に延在し、且つ上方に向ってヘッドベース２１の水平上端面に対して傾斜するように形成されている。これに対して、他方の弾性接触片２５は、図４Ａ～４Ｃにおいて時計回りに渦巻状に延在し、且つ上方に向ってヘッドベース２１の水平上端面に対して傾斜するように形成されている。したがって、コンタクトヘッド２０が、例えば、上方からＩＣパッケージの電極と接触すべく押圧されたとき、一方の弾性接触片２３は、反時計回りに、他方の弾性接触片２５は、時計回りに力を受け、結果としてそれぞれが受けた力は、打ち消し合うことになり、それにより、コンタクトヘッド２０の回転が阻止される。
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０　コンタクトヘッド
１１　　　　　　　ヘッドベース
１２　　　　　　　窪み
１３、１５　　　　弾性接触片
８０　　　　　　　電気接続装置
８２　　　　　　　第１ソケットベース部材
８２ａ　　　　　　第１円筒状貫通孔（プローブ収容空間）
８３　　　　　　　第２ソケットベース部材
８３ａ　　　　　　第２円筒状貫通孔（プローブ収容空間）
９０　　　　　　　ＩＣパッケージ
９１　　　　　　　電極（半田ボール）
１００、２００、３００、４００、６００、７００　プローブピン

Claims (8)

  1. 　ヘッドベースと、該ヘッドベース上端部に、接触対象物と電気的に接触する少なくとも２以上の弾性接触片を備えるコンタクトヘッドであって、
    　前記少なくとも２以上の弾性接触片に囲まれる中央部分に水平断面形状が円形の窪みが形成され、
    　前記弾性接触片それぞれは、該弾性接触片の自由端としての先端が前記ヘッドベースの水平断面形状に内接する内接円と同心円であって、該内接円の直径と同じかまたはそれより小さい直径を有する少なくとも１つの仮想円の円周上に配置されるとともに、弾性接触片が渦巻状に延在するように形成されることで、垂直方向に弾性変形可能に形成されていることを特徴とするコンタクトヘッド。
  2. 　請求項１に記載のコンタクトヘッドを適用することを特徴とするプローブピン。
  3. 　前記コンタクトヘッドを接触対象物に向って付勢する弾性部材をさらに備えてなることを特徴とする請求項２に記載のプローブピン。
  4. 　前記弾性部材がコイルバネであることを特徴とする請求項３に記載のプローブピン。
  5. 　コンタクトヘッドが上下両端に適用され、コンタクトヘッドそれぞれの少なくとも２個の弾性接触片の延在方向が、上から見て、一方は、時計回りであり、他方は反時計回りであることを特徴とする請求項２に記載のプローブピン。
  6. 　請求項４に記載されるプローブピンと、
    　該プローブピンが収容される収容空間を備えるソケットベース部材と、
    　を少なくとも備える電気接続装置。
  7. 　前記プローブピンは、コンタクトヘッド、該コンタクトヘッドを保持する幅広部としての支持部、シリンダ部及び下部プランジャ部を備え、支持部は、その水平断面が円の対向する円弧を切り欠いて平行線とした形状をなし、下部プランジャは、シリンダ部内で上下方向に移動可能とし、
    　前記ソケットベース部材は、前記プローブピンが収容される前記収容空間の水平断面形状が前記支持部の水平断面形状と同じ形状を有するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気接続装置。
  8. 　請求項５に記載されるプローブピンと、
    　該プローブピンが収容される収容空間を備えるソケットベース部材と、
    　を少なくとも備える電気接続装置。
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