检查装置的制作方法

专利检索2022-05-11  15



1.本发明涉及检查装置。


背景技术:

2.目前正在开发用于对集成电路(ic)等电子装置的特性进行检查的多种检查装置。如专利文献1所记载,检查装置包括插座和插入插座中的探针。探针具有使用弹簧施力的柱塞。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2017-76587号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.在高频带检查的需求等各种需求中,存在希望缩短探针的自由长度的需求。例如如专利文献1所记载,在柱塞被弹簧施力的情况下,若探针的自由长度缩短,则存在无法获得充分长度的行程的情况。
8.本发明的目的之一在于在获得充分长度的行程的同时缩短探针的自由长度。本发明的其他目的根据本说明书的记载可以明确。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的一方案为一种检查装置,其包括:
11.第1弹性体,其划分形成有孔;以及
12.柱塞,其与所述第1弹性体重叠,
13.在所述孔的内壁上形成有导电膜,
14.所述柱塞与所述导电膜电连接。
15.发明效果
16.根据本发明的上述方案,能够在获得充分长度的行程的同时缩短探针的自由长度。
附图说明
17.图1是实施方式1的检查装置的俯视图。
18.图2是图1的a-a

剖视图。
19.图3是示出实施方式1的检查装置的详细的立体剖视图。
20.图4是用于说明实施方式1的检查装置的制造方法的一例的图。
21.图5是变形例的检查装置的立体剖视图。
22.图6是实施方式2的检查装置的立体剖视图。
23.附图标记说明
24.10
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检查装置
25.10a
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检查装置
26.10b
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检查装置
27.100
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第1弹性体
28.100b
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插座
29.102
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30.102b
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31.104
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导电膜
32.104b
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导电膜
33.106a
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第2弹性体
34.106b
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第2弹性体
35.110
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第1柱塞
36.110b
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第1柱塞
37.112
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第1顶端接触件
38.112b
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第1顶端接触件
39.114
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第1柱状部
40.114b
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第1柱状部
41.116
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第1承托部
42.116b
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第1承托部
43.120
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第2柱塞
44.120b
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第2柱塞
45.122
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第2顶端接触件
46.122b
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第2顶端接触件
47.124
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第2柱状部
48.124b
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第2柱状部
49.126
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第2承托部
50.126b
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第2承托部
51.130
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第1销板
52.130b
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第1销板
53.132
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第1贯通孔
54.132b
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第1贯通孔
55.140
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第2销板
56.140b
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第2销板
57.142
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第2贯通孔
58.142b
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第2贯通孔
59.150
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框架
60.152
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开口
61.510
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下模
62.512
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第1凹部
63.520
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上模
64.522
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第2凹部
65.z
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铅直方向
具体实施方式
66.以下,使用附图说明本发明的实施方式。需要说明的是,在全部附图中,对同样的构成要素标注相同的附图标记,并适当省略说明。
67.在本说明书中,只要没有特别说明,“第1”、“第2”、“第3”等序数词仅是为了区分名称相同的构成而标注,并非表示顺序、重要度等结构的特定特征。
68.(实施方式1)
69.图1是实施方式1的检查装置10的俯视图。图2是图1的a-a

剖视图。图3是示出实施方式1的检查装置10的详细的立体剖视图。
70.在图1中,表示铅直方向z的带黑点的空心圆表示从纸面的里侧朝向近前的方向为铅直方向z的向上方向,且从纸面的近前朝向里侧的方向为铅直方向z的向下方向。在图2及图3中,以表示铅直方向z的箭头表示的方向为铅直方向z的向上方向。另外,以表示铅直方向z的箭头表示的方向的相反方向为铅直方向z的向下方向。
71.如图1及图2所示,检查装置10包括多个第1弹性体100及框架150。如图3所示,检查装置10还包括多个第1柱塞110、多个第2柱塞120、第1销板130及第2销板140。各第1柱塞110具有第1顶端接触件112、第1柱状部114及第1承托部116。各第2柱塞120具有第2顶端接触件122、第2柱状部124及第2承托部126。第1弹性体100中的后述的孔102的周围等第1弹性体100的至少一部分、后述的导电膜104、各第1柱塞110、各第2柱塞120作为探针发挥作用。各第1柱塞110和各第2柱塞120由第1弹性体100的孔102的周围等至少一部分向铅直方向z施力。需要说明的是,在图1及图2中,未图示图3中示出的孔102、导电膜104、第1柱塞110、第2柱塞120、第1销板130及第2销板140。
72.首先,使用图1及图2说明多个第1弹性体100及框架150。
73.框架150例如由金属形成。框架150划分形成以格子状配置的多个开口152。多个第1弹性体100分别设置于多个开口152。由此,各第1弹性体100由开口152的内缘支承。第1柱塞110位于第1弹性体的铅直方向z的下方,能够朝向铅直方向z的下方施力。在该情况下,例如在检查装置10进行检查时,即使向开口152的深度方向、即铅直方向z对第1柱塞110施加力,与各第1弹性体100未由开口152的内缘支承的情况比较,也能够抑制各第1弹性体100在平面方向、即与铅直方向z垂直的方向上扩张。但是,检查装置10也可以不具备框架150。
74.各第1弹性体100呈片状。在一例中,第1弹性体100由具有弹性的高分子材料、例如硅酮、聚酰亚胺、苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)等高分子材料形成。
75.如图2所示,第1弹性体100具有埋入框架150的开口152中的部分(位于开口152内的部分)、从框架150的开口152的上侧开放端露出的部分、及从框架150的开口152的下侧开口端露出的部分。第1弹性体100中的从开口152的上侧开口端露出的部分在图中的左右方向上的宽度比开口152的上侧开口端在图中的左右方向上的宽度比宽。因此,能够抑制第1弹性体100中的从开口152的上侧开口端露出的部分经由开口152向框架150的下方脱落。第1弹性体100中的从开口152的下侧开口端露出的部分在图中的左右方向上的宽度比开口
152的下侧开口端在图中的左右方向上的宽度宽。因此,能够抑制第1弹性体100中的从开口152的下侧开口端露出的部分经由开口152向框架150的上方脱落。需要说明的是,第1弹性体100也可以不具有从框架150的开口152的上侧开放端露出的部分和从框架150的开口152的下侧开口端露出的部分。或者,第1弹性体100也可以仅具有从框架150的开口152的上侧开放端露出的部分和从框架150的开口152的下侧开口端露出的部分中的一方。另外,第1弹性体100中的从开口152的开口端露出的部分在图中的左右方向上的宽度也可以为开口152的开口端在图中的左右方向上的宽度以下。
76.接下来,使用图3具体说明各第1弹性体100。
77.第1弹性体100划分形成沿着铅直方向z贯通第1弹性体100的多个孔102。
78.在各孔102的内壁形成有导电膜104。在一例中,导电膜104包含例如从由镍、铜及金组成的组中选择的至少1种金属。例如,导电膜104成为这些金属的多层膜。
79.各孔102为中空。在该情况下,与在孔102的内壁形成有导电膜104且孔102为实心的(孔102的内部被填满的)情况比较,不需要使孔102成为实心的材料及工艺,能够降低检查装置10的制造成本。
80.第1柱塞110位于第1弹性体100的下方。另外,第1柱塞110与第1弹性体100在铅直方向z上重叠。具体来说,第1柱塞110与孔102在铅直方向z上重叠。因此,第1柱塞110能够由第1弹性体100向与第2柱塞120分离的方向、即朝向下方施力。另外,第1柱塞110与导电膜104电连接。因此,第1柱塞110能够经由导电膜104与第2柱塞120电连接。在第1柱塞110与孔102在铅直方向z上不重叠的情况下,为了使第1柱塞110与导电膜104电连接,需要在导电膜104之外另行设置埋入第1弹性体100中的导电材料等的电气路径。但是,在第1柱塞110与孔102在铅直方向z上重叠的情况下,第1柱塞110无需经由埋入第1弹性体100中的导电材料等的电气路径而能够直接与导电膜104连接。因此,与设有该电气路径的情况比较,不需要用于制造该电气路径自身的材料及工艺,能够降低检查装置10的制造成本。需要说明的是,第1柱塞110也可以在与铅直方向z正交的方向上与孔102偏离。在该情况下,第1柱塞110也能够经由埋入第1弹性体100中的导电材料等的电气路径与导电膜104连接。
81.第1顶端接触件112包含例如从由铑、钌、铱、钨及钽组成的组中选择的至少1种金属。
82.第1顶端接触件112的宽度从第1顶端接触件112的基端趋向顶端而变窄。第1顶端接触件112为圆锥、角锥等椎体,从第1顶端接触件112基端到顶端具有锥形状。第1顶端接触件112的顶端具有例如1μm以上且为20μm以下的平坦面。但第1顶端接触件112的顶端的形状不限定于本例。
83.第1柱状部114包含例如从由铜及镍组成的组中选择的至少1种金属。
84.第1柱状部114与第1顶端接触件112的基端连接。第1顶端接触件112与第1柱状部114可以为一体也可以为分体。第1柱状部114的高度例如为5μm以上且为300μm以下。第1柱状部114成为圆柱、角柱等柱体。在第1柱状部114为圆柱时,第1柱状部114的直径为例如20μm以上且为500μm以下。但第1柱状部114的形状不限定于本例。
85.第1承托部116包含例如从由铜及镍组成的组中选择的至少1种金属。
86.第1承托部116与第1柱状部114中的位于第1顶端接触件112的相反侧的端部连接。第1柱状部114与第1承托部116可以为一体也可以为分体。另外,第1承托部116的宽度比第1
柱状部114的宽度宽。第1承托部116的厚度例如为5μm以上且为200μm以下。第1承托部116的上表面平坦。但是,也可以在第1承托部116的上表面形成有至少1个凸部。
87.第1销板130例如由聚酰亚胺、液晶聚合物、玻璃基板等形成。
88.第1销板130划分形成有多个第1贯通孔132。多个第1柱塞110分别插入多个第1贯通孔132中。多个第1柱塞110能够以例如10μm以上且为500μm以下的微小间距(窄间距)配置。
89.第1顶端接触件112的至少一部分从第1销板130的第1贯通孔132的下端露出。第1柱状部114的至少一部分贯穿第1贯通孔132。第1承托部116位于第1销板130的上表面与第1弹性体100的下表面之间。第1承托部116在图中的左右方向上的宽度比第1贯通孔132在图中的左右方向上的宽度宽。因此,第1承托部116钩挂于第1销板130的上表面中的第1贯通孔132的开口端的周边部分。在该情况下,即使第1柱塞110被第1弹性体100朝向下方施力,也能够抑制第1承托部116经由第1贯通孔132向第1销板130的下方脱落。因此,与没有第1承托部116的情况比较,即使缩短第1柱塞110的长度(第1柱状部114的长度),第1柱塞110也难以向第1销板130的下方脱落。能够缩短第1柱塞110的长度,第1柱塞110也能够应用于1ghz以上且为100ghz以下的高频带的检查。
90.第2柱塞120位于第1弹性体100的上方。另外,第2柱塞120与第1弹性体100在铅直方向z上重叠。具体来说,第2柱塞120与孔102在铅直方向z上重叠。因此,第2柱塞120能够被第1弹性体100向与第1柱塞110分离的方向、即朝向上方施力。另外,第2柱塞120与导电膜104电连接。因此,第2柱塞120能够经由导电膜104与第1柱塞110电连接。在第2柱塞120与孔102在铅直方向z上不重叠的情况下,为了使第2柱塞120与导电膜104电连接,需要在导电膜104之外另行设置埋入第1弹性体100中的导电材料等的电气路径。但是,在第2柱塞120与孔102在铅直方向z上重叠的情况下,第2柱塞120无需经由埋入第1弹性体100中的导电材料等的电气路径而能够直接与导电膜104连接。因此,与设有该电气路径的情况比较,不需要用于制造该电气路径自身的材料及工艺,能够降低检查装置10的制造成本。需要说明的是,第2柱塞120也可以在与铅直方向z正交的方向上与孔102偏离。在该情况下,第2柱塞120也能够经由埋入第1弹性体100中的导电材料等的电气路径与导电膜104连接。
91.第2销板140划分形成有多个第2贯通孔142。与多个第1柱塞110及第1销板130同样地,多个第2柱塞120分别插入多个第2贯通孔142中。
92.图4是用于说明实施方式1的检查装置10的制造方法的一例的图。检查装置10如下制造。
93.首先,将框架150设置在下模510上。具体来说,在下模510的上表面形成有第1凹部512。框架150以框架150的开口152的下侧开口端与下模510的第1凹部512重叠的方式配置。另外,下模510的第1凹部512在图中的左右方向上的宽度比框架150的开口152的下侧开口端在图中的左右方向上的宽度宽。因此,第1弹性体100中的由下模510的第1凹部512成型的部分在图中的左右方向上的宽度比第1弹性体100中的埋入开口152中的部分在图中的左右方向上的宽度宽。
94.接下来,在框架150的开口152及下模510的第1凹部512中填充第1弹性体100,第1弹性体100的一部分从框架150的开口152的上端向外突出。
95.接下来,将上模520设置在第1弹性体100上。具体来说,在上模520的下表面形成有
第2凹部522。框架150以框架150的开口152的上侧开口端与上模520的第2凹部522重叠的方式配置。另外,上模520的第2凹部522在图中的左右方向上的宽度比框架150的开口152的上侧开口端在图中的左右方向上的宽度宽。因此,第1弹性体100中的由上模520的第2凹部522成型的部分在图中的左右方向上的宽度比第1弹性体100中的埋入开口152中的部分在图中的左右方向上的宽度宽。
96.接下来,由下模510及上模520将第1弹性体100夹入。接下来,使第1弹性体100热固化。由此,成型出第1弹性体100。
97.接下来,将第1弹性体100及框架150从下模510及上模520取下。
98.接下来,在第1弹性体100形成多个孔102。各孔102例如通过激光加工或机械加工形成。
99.接下来,在各孔102的内壁上形成导电膜104。导电膜104例如由气相或液相成膜形成。
100.接下来,将多个第1柱塞110及第1销板130设置在第1弹性体100的下方,将多个第2柱塞120及第2销板140设置在第1弹性体100的上方。
101.按照上述方式,制造出检查装置10。
102.根据本实施方式,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,第1弹性体100起到弹簧伸缩的作用,导电膜104起到弹簧导通的作用。在使用弹簧对柱塞施力的情况下,若要对探针的自由长度进行比较,则需要缩短弹簧的自由长度。但是,在该情况下,难以获得充分的行程。与此相对,在本实施方式中,不需要使用弹簧。因此,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,能够在获得充分长度的行程的同时缩短探针的自然长度。
103.需要说明的是,在本实施方式中,对第1柱塞110及第2柱塞120在铅直方向z上与第1弹性体100重叠的情况进行了说明。但第1弹性体100及第2柱塞120也可以在与铅直方向z不同的方向上与第1弹性体100重叠。
104.(变形例)
105.图5是变形例的检查装置10a的立体剖视图。变形例的检查装置10a除了以下方面与实施方式1的检查装置10相同。
106.孔102通过第2弹性体106a而成为实心。因此,不仅能够由第1弹性体100对第1柱塞110及第2柱塞120施力,也能够由第2弹性体106a施力。由此,与没有第2弹性体106a的情况比较,能够增大第1柱塞110及第2柱塞120承受的弹性力。此外,与孔102为中空的情况比较,能够抑制导电膜104的剥离。
107.形成第2弹性体106a的材料可以与形成第1弹性体100的材料相同,也可以不同。例如,从提高第1柱塞110与第2柱塞120之间的弹性模量的观点出发,形成第2弹性体106a的材料的弹性模量也可以为较高弹性模量,例如为比形成第1弹性体100的材料的弹性模量高的弹性模量。另外,从抑制导电膜104剥离的观点出发,形成第2弹性体106a的材料的弹性模量也可以为较低弹性模量,例如为比形成第1弹性体100的材料的弹性模量低的弹性模量。
108.(实施方式2)
109.图6是实施方式2的检查装置10b的立体剖视图。实施方式的检查装置10b除了以下方面与实施方式1的检查装置10相同。
110.检查装置10b包括插座100b、多个第1柱塞110b、多个第2柱塞120b、第1销板130b及
第2销板140b。各第1柱塞110b具有第1顶端接触件112b、第1柱状部114b及第1承托部116b。各第2柱塞120b具有第2顶端接触件122b、第2柱状部124b及第2承托部126b。
111.插座100b例如由玻璃、陶瓷或有机树脂形成。
112.插座100b划分形成有沿着铅直方向z贯穿插座100b的多个孔102b。
113.在孔102b的内壁形成有导电膜104b。实施方式2的导电膜104b例如包含与实施方式1的导电膜104中例示的材料相同的材料。
114.孔102b通过第2弹性体106b而成为实心。实施方式2的第2弹性体106b例如包含与变形例的第2弹性体106a中例示的材料相同的材料。
115.第1柱塞110b位于插座100b的下方。另外,第1柱塞110b与孔102b在铅直方向z上重叠。因此,第1柱塞110b能够由第2弹性体106b向与第2柱塞120b分离的方向、即朝向下方施力。另外,第1柱塞110b与导电膜104b电连接。因此,第1柱塞110b能够经由导电膜104b与第2柱塞120b电连接。
116.第1销板130b划分形成有多个第1贯通孔132b。与实施方式1中的多个第1柱塞110及第1销板130同样地,多个第1柱塞110b分别插入多个第1贯通孔132b中。
117.第2柱塞120b位于插座100b的上方。另外,第2柱塞120b与孔102b在铅直方向z上重叠。因此,第2柱塞120b能够由第2弹性体106b朝向与第1柱塞110b分离的方向、即朝向上方施力。另外,第2柱塞120b与导电膜104b电连接。因此,第2柱塞120b能够经由导电膜104b与第1柱塞110b电连接。
118.第2销板140b划分形成有多个第2贯通孔142b。与实施方式1中的多个第2柱塞120及第2销板140同样地,多个第2柱塞120b分别插入多个第2贯通孔142b中。
119.需要说明的是,在本实施方式中,第1柱状部114b比第2柱状部124b长。但第1柱状部114b也可以与第2柱状部124b相等或比第2柱状部124b短。另外,在本实施方式中,第1销板130b及第2销板140b能够与插座100b分离。但是,检查装置10也可以不具备第1销板130b和第2销板140b中的至少一方。在检查装置10不具备第1销板130b的情况下,第1承托部116b能够以与插座100b的孔102b在铅直方向z上重叠的方式配置。同样地,在检查装置10不具备第2销板140b的情况下,第2承托部126b能够以与插座100b的孔102b在铅直方向z上重叠的方式配置。
120.在实施方式2中,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,也能够在获得充分长度的行程的同时缩短探针的自然长度。
121.以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明,但这些为本发明的例示,也能够采用上述以外的多种构成。
122.根据本说明书,提供以下的方式。
123.(方式1-1)
124.方式1-1为一种检查装置,其包括:
125.第1弹性体,其划分形成有孔;以及
126.柱塞,其与所述第1弹性体重叠,
127.在所述孔的内壁上形成有导电膜,
128.所述柱塞与所述导电膜电连接。
129.根据方式1-1,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,第1弹性体起到弹簧伸缩的作
用,导电膜起到弹簧导通的作用。第1弹性体的孔的周围等至少一部分、导电膜、柱塞作为探针发挥功能。在使用弹簧对柱塞施力的情况下,若要对探针的自由长度进行比较,则需要缩短弹簧的自由长度。但是,在该情况下,难以获得充分的行程。与此相对,在方式1-1中,不需要使用弹簧。因此,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,能够在获得充分长度的行程的同时缩短探针的自然长度。
130.(方式1-2)
131.方式1-2为方式1-1所述的检查装置,其中,
132.所述柱塞与所述孔重叠。
133.根据方式1-2,柱塞无需经由导电膜之外的埋入第1弹性体中的导电材料等的电气路径而能够直接与导电膜连接。因此,与设有该电气路径的情况比较,不需要制造该电气路径的材料及工艺,能够降低检查装置的制造成本。
134.(方式1-3)
135.方式1-3为方式1-1或1-2所述的检查装置,其中,
136.所述孔为中空。
137.根据方式1-2,与在孔的内壁形成有导电膜且孔为实心的情况比较,不需要使孔为实心的材料及工艺,能够降低检查装置的制造成本。
138.(方式1-4)
139.方式1-4为方式1-1或1-2所述的检查装置,其中,
140.所述孔通过第2弹性体而成为实心。
141.根据方式1-4,不仅能够由第1弹性体对柱塞施力,也能够由第2弹性体施力。由此,与没有第2弹性体的情况比较,能够增大柱塞承受的弹性力。此外,与孔为中空的情况比较,能够抑制导电膜的剥离。
142.(方式1-5)
143.方式1-5为方式1-1~1-4中任一项所述的检查装置,其中,
144.还具备框架,该框架划分形成有开口,
145.所述第1弹性体设置在所述框架的所述开口中。
146.根据方式1-5,第1弹性体由开口的内缘支承。在该情况下,例如在检查装置进行检查时,即使沿开口的深度方向对第1柱塞施加力,与第1弹性体未由开口的内缘支承的情况比较,也能够抑制第1弹性体在与开口的深度方向垂直的平面方向上扩张。
147.(方式1-6)
148.方式1-6为方式1-5所述的检查装置,其中,
149.所述第1弹性体具有埋入所述框架的所述开口中的部分和从所述框架的所述开口的开口端露出的部分,
150.所述第1弹性体中的从所述开口的所述开口端露出的所述部分的宽度比所述开口的所述开口端的宽度宽。
151.根据方式1-6,能够抑制第1弹性体中的从开口的开口端露出的部分经由开口向框架的该开口端的相反侧脱落。
152.(方式2-1)
153.方式2-1为一种接触器,其包括:
154.插座,其划分形成有孔;以及
155.柱塞,其与所述插座重叠,
156.在所述孔的内壁上形成有导电膜,
157.所述柱塞与所述导电膜电连接,
158.所述孔通过弹性体而成为实心。
159.根据方式2-1,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,弹性体起到弹簧伸缩的作用,导电膜起到弹簧导通的作用。导电膜、弹性体、柱塞作为探针发挥功能。在使用弹簧对柱塞施力的情况下,若要对探针的自由长度进行比较,则需要缩短弹簧的自由长度。但是,在该情况下,难以获得充分的行程。与此相对,在方式2-1中不需要使用弹簧。因此,与使用弹簧对柱塞施力的情况比较,能够在获得充分长度的行程的同时缩短探针的自然长度。
160.本技术主张基于2020年6月22日提出的日本技术特愿2020-106765号的优先权,并将该日本技术的全部公开内容引用在本技术中。
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