CN110945366A - 接触式探针及探针单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的接触式探针包括：圆筒状的管部件；轴环，其具有中空部，固定在管部件的长度方向的至少一侧的端部的内周侧；以及内部导体，其具有与由管部件及轴环形成的台阶部抵接的凸缘部，沿长度方向伸缩自如且贯通管部件。

Description

接触式探针及探针单元

技术领域

本发明涉及一种接触式探针及探针单元。

背景技术

以往，在与半导体集成电路的电特性检查有关的技术领域中，已知有与相对于半导体集成电路的外部接触用电极配置多个接触式探针(以下，简称探针)的探针单元相关的技术。所涉及的探针单元具备多个探针以及形成有收纳探针的孔部的探针座(例如，参见专利文献1)。

在探针单元中，作为上述的探针，使用了相对于半导体集成电路输入输出电信号的信号用探针、提供电力的供电用探针以及提供地电位的接地用探针。信号用探针、供电用探针以及接地用探针的外径会根据其功能而不同。在专利文献1中，在探针座上，设置有绝缘区块，该绝缘区块对应于探针的配置而形成有与各探针的直径对应的孔即形成上述的孔部的一部分的孔。在探针座中，通过配置与要使用的半导体集成电路的外部连接用电极的配置对应的绝缘区块，能够改变各种探针的配置。

专利文献1:日本特开2016-70863号公报

发明内容

然而，在专利文献1公开的技术中，在要使用的半导体集成电路的外部连接用电极的配置不同时，每次需要准备形成有对应的孔的绝缘区块。其结果，随着可使用的半导体集成电路的外部连接用电极的配置图案增加，绝缘区块的数量也会增加。

本发明鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种接触式探针及探针单元，其能够对于可改变接触式探针的配置的探针座，使该探针座的结构简化。

为了解决上述问题而达到目的，本发明涉及的接触式探针，包括：圆筒状的管部件；轴环，其具有中空部，固定在上述管部件的长度方向的至少一侧的端部的内周侧；以及内部导体，其具有与由上述管部件及上述轴环形成的台阶部抵接的凸缘部，沿长度方向伸缩自如且贯通上述管部件。

此外，本发明涉及的接触式探针，在上述发明中，上述管部件具有使用绝缘性材料而形成的绝缘管。

此外，本发明涉及的接触式探针，在上述发明中，上述管部件还具有设置在上述绝缘管的内周及外周的导电性被膜层。

此外，本发明涉及的接触式探针，在上述发明中，上述管部件使用导电性材料而形成。

此外，本发明涉及的接触式探针，在上述发明中，上述管部件具有：呈双重管结构的外周侧管及内周侧管；以及绝缘部件，其分别设置在上述外周侧管与内周侧管之间的轴向两端部，由上述外周侧管、上述内周侧管及上述绝缘部件形成空气层。

此外，本发明涉及的接触式探针，在上述发明中，上述轴环使用导电性材料而形成。

此外，本发明涉及的接触式探针，在上述发明中，上述轴环分别设置在上述管部件的两端部。

此外，本发明涉及的探针单元，包括：信号用探针，其对规定的电路结构进行信号的输入和输出；供电用探针，其对上述规定的电路结构提供电力；接地用探针，其对上述规定的电路结构提供地电位；以及导电性的探针座，其形成有能够使上述信号用探针、上述供电用探针及上述接地用探针插通，且各自呈相互相同的孔形状的多个孔部，上述信号用探针、上述供电用探针及上述接地用探针分别具有：圆筒状的管部件；轴环，其具有中空部，固定在上述管部件的长度方向的至少一侧的端部的内周侧；以及内部导体，其具有与由上述管部件及上述轴环形成的台阶部抵接的凸缘部，沿长度方向伸缩自如且贯通上述管部件，各探针的管部件具有相同外径。

此外，本发明涉及的探针单元，在上述发明中，上述探针座中，相邻的上述孔部通过其一部分彼此连通，上述管部件的至少外周面具有导电性，分别贯通相邻的上述孔部的各探针的上述管部件在上述孔部的连通部分接触。

根据本发明，对于可改变接触式探针的配置的探针座，可获得能够使探针座的结构简化的效果。

附图说明

图1为表示本发明实施方式1涉及的探针单元的整体结构的示意图。

图2为表示本发明实施方式1涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。

图3为表示本发明实施方式1涉及的在检查半导体集成电路时的探针单元的结构的部分截面图。

图4为表示本发明实施方式2涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。

图5为表示本发明实施方式2涉及的在构成探针单元的探针安装了盖部件时的结构的部分截面图。

图6为表示本发明实施方式2的变形例1涉及的盖部件的结构的部分截面图。

图7为表示本发明实施方式2的变形例2涉及的盖部件的结构的部分截面图。

图8为表示本发明实施方式2的变形例3涉及的盖部件的结构的部分截面图。

图9为表示本发明实施方式3涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。

图10为表示本发明实施方式4涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。

图11为表示本发明实施方式5涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。

图12为表示本发明实施方式5的变形例1涉及的构成探针单元的探针座的结构的俯视图。

图13为表示本发明实施方式5的变形例1涉及的构成探针单元的探针座的结构的立体截面图。

图14为表示本发明实施方式5的变形例2涉及的构成探针单元的探针座的结构的截面图。

具体实施方式

下面，参照附图来对用于实施本发明的方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于以下实施方式。此外，在附图的记载中，相同的部分赋予了相同的符号。在以下说明中参照的各附图，仅以能够理解本发明内容的程度示意性地表示形状、大小、以及位置关系。即，本发明并不限定于各附图中示出的形状、大小、以及位置关系。

实施方式1

本发明实施方式1涉及的探针单元向半导体集成电路等规定的电路结构输入或输出电信号、提供电力及提供地电位，特别是为了进行稳定地提供地电位，具有使提供地电位的接地用探针与由导电性材料形成的探针座电连接的结构。

图1为表示本发明的一实施方式涉及的探针单元的整体结构的示意图。如图1所示，本实施方式1涉及的探针单元具备：电路基板2，其具备进行提供给半导体集成电路1的信号的生成等的电路；探针座3，其配置在电路基板2上，具备规定的孔部(在图1中，未图示)；以及接触式探针4(以下，将接触式探针简称为探针)，其收纳在探针座3的孔部内。此外，用于抑制在使用时半导体集成电路1产生位置偏移的保持部件5，被配置在电路基板2上且探针座3的外周。

电路基板2具备检查作为检查对象的半导体集成电路1的电特性的检查电路。此外，电路基板2具有在其与探针座3的接触面上配置有电极(在图1中，未图示)的结构，该电极使内置电路相对于探针4电连接。

探针座3用于收纳探针4。具体而言，探针座3具备由金属等导电性材料形成的保持基板。并且，保持基板具有在与探针4的配置位置对应的区域形成有孔部(保持孔)，并在该孔部收纳探针4的结构。

探针4使在电路基板2内配备的电路与半导体集成电路1之间电连接。探针4根据提供给半导体集成电路1的信号种类等大致分为3种形式，具体而言，具有向半导体集成电路1输入输出电信号的信号用探针、向半导体集成电路1提供电力的供电用探针、以及向半导体集成电路1提供地电位的接地用探针。另外，以下，在统称信号用探针、供电用探针以及接地用探针时称为探针，在各别提及时，使用各自名称。

图2为表示探针座与探针的具体结构的部分截面图。如图2所示，探针座3由位于图2的上侧的第1部件31与位于下侧的第2部件32层叠而成。第1部件31及第2部件32通过树脂等粘接材料或螺固等相互固定。另外，本说明书的同轴结构是指，信号用探针的中心轴与孔部内周面的中心轴一致的同轴结构。在后陈述探针座3的结构。

接着，对探针的结构进行说明。以下，以信号用探针6、供电用探针7、接地用探针8的顺序，对各探针的结构进行说明。

信号用探针6具备：第1柱塞61，其在检查半导体集成电路1时与半导体集成电路1的检查信号用电极接触；第2柱塞62，其与具备检查电路的电路基板2的电极接触；螺旋弹簧63，其设置在第1柱塞61与第2柱塞62之间而以伸缩自如的方式连结2个柱塞即第1柱塞61与第2柱塞62；第1管部件64，其收纳第1柱塞61及第2柱塞62的一部分，并且收纳螺旋弹簧63；以及轴环65，其分别设置在第1管部件64的两端部。第1柱塞61、第2柱塞62及螺旋弹簧63具有相同轴线。信号用探针6在接触半导体集成电路1时，螺旋弹簧63在轴线方向上伸缩，由此缓和对半导体集成电路1的连接用电极的冲击，并且对半导体集成电路1及电路基板2施加载荷。

第1柱塞61例如使用金属等导电性材料而形成。第1柱塞61在同轴上具有：前端部61a，其呈前端较细的尖头形状；凸缘部61b，其从前端部61a的基端侧延伸，具有比前端部61a的直径大的直径；以及凸台部61c，其从凸缘部61b的不同于与前端部61a相连的一侧的端部延伸，具有比凸缘部61b的直径小的直径。前端部61a呈皇冠状。在第1柱塞61中，由前端部61a与凸缘部61b形成台阶部。在以下结构中，前端部与凸缘部也会形成台阶部。

第2柱塞62例如使用金属等导电性材料而形成。第2柱塞62在同轴上具有：前端部62a，其呈前端较细的尖头形状；凸缘部62b，其从前端部62a的基端侧延伸，具有比前端部62a的直径大的直径；凸台部62c，其从凸缘部62b的不同于与前端部62a相连的一侧的端部延伸，具有与凸台部61c的直径大致相同的直径；以及基端部62d，其从凸台部62c的不同于与凸缘部62b相连的一侧的另一侧的端部延伸，具有比凸台部61c、62c的直径稍小的直径。该第2柱塞62通过螺旋弹簧63的伸缩作用能够在轴线方向上移动，并由于螺旋弹簧63的弹性力向电路基板2的方向被施压，而与电路基板2的电极接触。

另外，第1柱塞61的前端部61a可以呈锥状，且第2柱塞62的前端部62a可以呈皇冠状。前端部61a、62a可以根据接触对象改变其形状。

螺旋弹簧63是使用金属或树脂、或将树脂覆盖在金属表面而成的材料等而形成的线材。螺旋弹簧63的第1柱塞61侧部分为以与凸台部61c的直径大致相同的内径卷绕而成的紧密卷绕部63a，而第2柱塞62侧的部分为以基端部62d的直径以上的内径且预设间距卷绕而成的稀疏卷绕部63b。紧密卷绕部63a的端部例如供凸台部61c压入，而与凸缘部61b抵接。另一方面，稀疏卷绕部63b的端部供凸台部62c压入，而与凸缘部62b抵接。

另外，在本说明书中，用螺旋弹簧连结第1柱塞与第2柱塞的结构相当于探针的内部导体。

第1管部件64呈能够使第1柱塞61、第2柱塞62及螺旋弹簧63插通的圆筒状。第1管部件64具有：阻抗校正部件641，其校正信号用探针6的特性阻抗的值；内周侧镀层642，其设置在阻抗校正部件641内周；以及外周侧镀层643，其设置在阻抗校正部件641外周。

阻抗校正部件641是将具有规定介电常数的介电材料形成为圆筒状而成的，是校正信号用探针6的特性阻抗的值的绝缘部件。具体而言，通过调整介电材料所具有的介电常数和圆筒状的外径，阻抗校正部件641将信号用探针6的特性阻抗例如校正为与平常所采用的50Ω一致。阻抗校正部件641例如使用聚四氟乙烯等绝缘性材料而形成。

内周侧镀层642为设置在阻抗校正部件641内周的导电性被膜层。内周侧镀层642具有设置在阻抗校正部件641内周的第1镀层642a及覆盖第1镀层642a的第2镀层642b。第1镀层642a例如使用镍而形成。第2镀层642b例如使用金而成。

外周侧镀层643为设置在阻抗校正部件641外周的导电性被膜层。外周侧镀层643具有设置在阻抗校正部件641外周的第1镀层643a及覆盖第1镀层643a的第2镀层643b。第1镀层643a例如使用镍而形成。第2镀层643b例如使用金而成。

另外，在第1管部件64中，施加了双层镀覆处理，但可以是一层，也可以是三层以上的多层。在第1管部件64形成有通过上述的镀覆处理而成的导电层。

轴环65例如使用金属等导电性材料而形成，呈中空圆柱状。轴环65的外周的直径为能够压入或固定在第1管部件64内周的直径。此外，轴环65的内周(中空部)的直径为与第1柱塞61或第2柱塞62中被插通的柱塞的前端部的直径相同或稍大的直径。轴环65分别设置在第1管部件64的两端部，并与第1管部件64的内周面一起形成台阶部。第1柱塞61的凸缘部61b及第2柱塞62的凸缘部62b与该台阶部抵接，由此防止其从第1管部件64脱落。轴环65压入在第1管部件64内周而固定，或者通过焊接或粘接剂紧固在第1管部件64内周。

供电用探针7具备：第1柱塞71，其在检查半导体集成电路1时与半导体集成电路1的供电用电极接触；第2柱塞72，其与具备检查电路的电路基板2的电极接触；螺旋弹簧73，其设置在第1柱塞71与第2柱塞72之间而以伸缩自如的方式连结2个柱塞即第1柱塞71与第2柱塞72；第2管部件74，其收纳第1柱塞71及第2柱塞72的一部分，并且收纳螺旋弹簧73；以及轴环75，其分别设置在第2管部件74的两端部。第1柱塞71、第2柱塞72及螺旋弹簧73具有相同的轴线。

第1柱塞71例如使用金属等导电性材料而形成。第1柱塞71在同轴上具有：前端部71a，其呈前端较细的尖头形状；凸缘部71b，其从前端部71a的基端侧延伸，具有比前端部71a的直径大的直径；以及凸台部71c，其从凸缘部71b的不同于与前端部71a相连的一侧的端部延伸，具有比凸缘部71b的直径小的直径。前端部71a呈皇冠状。

第2柱塞72例如使用金属等导电性材料而形成。第2柱塞72在同轴上具有：前端部72a，其呈前端较细的尖头形状；凸缘部72b，其从前端部72a的基端侧延伸，具有比前端部72a的直径大的直径；凸台部72c，其从凸缘部72b的不同于与前端部72a相连的一侧的端部延伸，具有与凸台部71c的直径大致相同的直径；以及基端部72d，其从凸台部72c的不同于与凸缘部72b相连的一侧的端部延伸，具有比凸台部71c、72c的直径稍小的直径。该第2柱塞72通过螺旋弹簧73的伸缩作用能够在轴线方向上移动，并由于螺旋弹簧73的弹性力向电路基板2的方向被施压，而与电路基板2的电极接触。

另外，与上述前端部61a、62a相同地，前端部71a、72a可以根据接触对象改变其形状，并不限定其形状。

螺旋弹簧73是使用金属或树脂、或将树脂覆盖在金属表面而成的材料等而形成的线材。螺旋弹簧73的第1柱塞71侧部分为以与凸台部71c的直径大致相同的内径卷绕而成的紧密卷绕部73a，而第2柱塞72侧的部分为以基端部72d的直径以上的内径且预设间距卷绕而成的稀疏卷绕部73b。紧密卷绕部73a的端部例如供凸台部71c压入，而与凸缘部71b抵接。另一方面，稀疏卷绕部73b的端部供凸台部72c压入，而与凸缘部72b抵接。

第2管部件74呈能够使第1柱塞71、第2柱塞72及螺旋弹簧73插通的圆筒状。第2管部件74具有：绝缘部件741，其使用绝缘性材料而形成；内周侧镀层742，其设置在绝缘部件741内周；以及外周侧镀层743，其设置在绝缘部件741外周。

绝缘部件741是将绝缘性材料形成为圆筒状而成的。具体而言，绝缘部件741例如使用陶瓷或聚四氟乙烯等绝缘性材料而形成。

内周侧镀层742具有设置在绝缘部件741内周的第1镀层742a及覆盖第1镀层742a的第2镀层742b。第1镀层742a例如使用镍而形成。第2镀层742b例如使用金而成。

外周侧镀层743具有设置在绝缘部件741外周的第1镀层743a及覆盖第1镀层743a的第2镀层743b。第1镀层743a例如使用镍而形成。第2镀层743b例如使用金而成。

另外，在第2管部件74中，施加了双层镀覆处理，但可以是一层，也可以是三层以上的多层。

轴环75例如使用金属等导电性材料而形成，呈中空圆柱状。轴环75的外周的直径为能够压入或固定在第2管部件74内周的直径。此外，轴环75的内周的直径为与第1柱塞71或第2柱塞72中被插通的柱塞的前端部的直径相同或稍大的直径。轴环75分别设置在第2管部件74的两端部，并与第2管部件74的内周面一起形成台阶部。第1柱塞71的凸缘部71b及第2柱塞72的凸缘部72b与该台阶部抵接，由此防止其从第2管部件74脱落。

接地用探针8具备：第1柱塞81，其在检查半导体集成电路1时与半导体集成电路1的供电用电极接触；第2柱塞82，其与具备检查电路的电路基板2的电极接触；螺旋弹簧83，其设置在第1柱塞81与第2柱塞82之间而以伸缩自如的方式连结2个柱塞即第1柱塞81与第2柱塞82；第3管部件84，其收纳第1柱塞81及第2柱塞82的一部分，并且收纳螺旋弹簧83；以及轴环85，其在第3管部件84的两端部分别设置。第1柱塞81、第2柱塞82及螺旋弹簧83具有相同的轴线。

第1柱塞81例如使用金属等导电性材料而形成。第1柱塞81在同轴上具有：前端部81a，其呈前端较细的尖头形状；凸缘部81b，其从前端部81a的基端侧延伸，具有比前端部81a的直径大的直径；以及凸台部81c，其从凸缘部81b的不同于与前端部81a相连的一侧的端部延伸，具有比凸缘部81b的直径小的直径。前端部81a呈皇冠状。

第2柱塞82例如使用金属等导电性材料而形成。第2柱塞82在同轴上具有：前端部82a，其呈前端较细的尖头形状；凸缘部82b，其从前端部82a的基端侧延伸，具有比前端部82a的直径大的直径；凸台部82c，其从凸缘部82b的不同于与前端部82a相连的一侧的端部延伸，具有与凸台部81c的直径大致相同的直径；以及基端部82d，其从凸台部82c的不同于与凸缘部82b相连的一侧的端部延伸，具有比凸台部81c、82c的直径较小的直径。该第2柱塞82通过螺旋弹簧83的伸缩作用能够在轴线方向上移动，并由于螺旋弹簧83的弹性力向电路基板2的方向被施压，而与电路基板2的电极接触。

另外，与上述前端部61a、62a相同地，前端部81a、82a可以根据接触对象变更其形状，并不限定其形状。

螺旋弹簧83是使用金属或树脂、或将树脂覆盖在金属表面而成的材料等而形成的线材。螺旋弹簧83的第1柱塞81侧部分为以与凸台部81c的直径大致相同的内径卷绕而成的紧密卷绕部83a，而第2柱塞82侧的部分为以基端部82d的直径以上的内径且预设间距卷绕而成的稀疏卷绕部83b。紧密卷绕部83a的端部例如供凸台部81c压入，而与凸缘部81b抵接。另一方面，稀疏卷绕部83b的端部供凸台部82c压入，而与凸缘部82b抵接。

第3管部件84呈能够使第1柱塞81、第2柱塞82及螺旋弹簧83插通的圆筒状。第3管部件84使用金属等导电性材料而形成。在第3管部件84的外周面及内周面均未施加镀覆处理。

轴环85例如使用金属等导电性材料而形成，呈中空圆柱状。轴环85的形成外周的直径为能够压入或固定在第3管部件84内周的直径。此外，轴环85的形成内周的直径为与第1柱塞81或第2柱塞82中被插通的柱塞的前端部的直径相同或稍大的直径。轴环85分别设置在第3管部件84的两端部，并与第3管部件84的内周面一起形成台阶部。第1柱塞81的凸缘部81b及第2柱塞82的凸缘部82b与该台阶部抵接，由此防止其从第3管部件84脱落。

在本实施方式1中，第1管部件64、第2管部件74及第3管部件84的形成外周的直径相互相同。

如上所述，探针座3由第1部件31与第2部件32层叠而成。第1部件31及第2部件32例如使用金属等导电性材料而形成。此外，在第1部件31及第2部件32分别形成有相同个数的作为收纳多个探针4的孔部的保持孔33及保持孔34，收纳探针4的保持孔33及保持孔34的相互轴线一致。保持孔33及保持孔34形成在能够包络检查对象的半导体集成电路1中能够采取的全部配线图案的位置。另外，第1部件31及第2部件32除了金属外只要是导电性材料即能够适用。从探针座的强度的观点来看，优选使用金属材料(包含合金)而形成。

保持孔33及保持孔34均具有沿贯通方向直径不同的台阶孔状。即，保持孔33由在第1部件31的上侧具有开口的小径部33a及直径比小径部33a大的大径部33b构成。小径部33a比上述管部件(管部件64、74、84)的外周的直径小，且比第1柱塞的前端部(前端部61a、71a、81a)的直径大。大径部33b与管部件(管部件64、74、84)的外周的直径相同，或者在可压入范围内比管部件的内径小或在探针座3中的探针4位置偏移的允许范围内比管部件的外径大。

另一方面，保持孔34由在探针座3的下端面具有开口的小径部34a及直径比该小径部34a大的大径部34b构成。小径部34a比形成上述管部件(管部件64、74、84)的外周的直径小，且比第2柱塞的前端部(前端部62a、72a、82a)的直径大。大径部34b优选等同于大径部33b，其比形成管部件(管部件64、74、84)的外周的直径相同，或者在可压入范围内比管部件的内径小或在探针座3中的探针4位置偏移的允许范围内比管部件的外径大。

接着，对本实施方式涉及的探针单元的在检查半导体集成电路时的电作用进行说明。图3为表示在检查本发明实施方式1涉及的半导体集成电路时的探针单元的结构的部分截面图。

首先，对接地用探针8的电作用进行说明。本实施方式的接地用探针8构成为不仅经由电极100c、200c将来自电路基板2的电位提供给半导体集成电路1，还接受来自探针座3的电位而对半导体集成电路1提供地电位。即，如图2所示，收纳接地用探针8的保持孔33、34的内周面具有与接地用探针8的外周面、具体而言与第3管部件84直接接触的结构。并且，如上所述，探针座3由导电性材料形成，由此接地用探针8与探针座3电连接。因此，在接地用探针8与探针座3之间能够使内部电荷自由移动，由此由接地用探针8提供的电位与探针座3的电位成相同的值。

接着，对信号用探针6的电作用进行说明。信号用探针6从电极200a分别接收在电路基板2内生成的电信号，并将所接收到的电信号经由电极100a输入输出给半导体集成电路1。在信号用探针6中，由第2柱塞62接收电信号后，其经由第2柱塞62侧的轴环65在内周侧镀层642内流动，之后经由第1柱塞61侧的轴环65流进第1柱塞61。如果使基端部62d与紧密卷绕部63a接触，则有可能从基端部62d流到紧密卷绕部63a后，从该紧密卷绕部63a流进第1柱塞61。

接着，对供电用探针7的电作用进行说明。供电用探针7从电路基板2的电极200b接收在电路基板2内生成的供电用电力，并将所接收到的电力经由半导体集成电路1的电极100b输入输出给半导体集成电路1。在供电用探针7中，由第2柱塞72接收电信号后，其经由第2柱塞72侧的轴环75在内周侧镀层742内流动，之后经由第1柱塞71侧的轴环75流进第1柱塞71。如果使基端部72d与紧密卷绕部73a接触，则有可能从基端部72d流到紧密卷绕部73a后，从该紧密卷绕部73a流进第1柱塞71。

接着，对使用阻抗校正部件641来校正信号用探针6的特性阻抗的优点进行说明。已知，通常在处理交流信号的电路中，在特性阻抗不同的配线彼此连接处，与不同的特性阻抗之间的比例对应的量的信号被反射，由此妨碍信号的传递。该情况在所使用的半导体集成电路1与信号用探针6之间的关系上也是相同的，在半导体集成电路1的特性阻抗与信号用探针6的特性阻抗的差值较大时，发生电信号损耗，且电信号的波形失真。

此外，已知，因特性阻抗的差异而引起的在连接处发生的信号反射的概率，随着信号用探针6的电长度(传递路径相对于电信号周期的长度)变大而变大。即，在本实施方式涉及的探针单元中，电信号产生信号反射的概率随着半导体集成电路1的高速化即高频化而变大。因此，在制造与高频驱动的半导体集成电路1对应的探针单元时，精确地进行阻抗匹配，即使信号用探针6的特性阻抗的值与半导体集成电路1的值一致，这一点尤其重要。

在以上说明的实施方式1中，在探针座3形成有多个由保持孔33、34构成的孔部，在孔部能够配置信号用探针6、供电用探针7及接地用探针8。由此，能够相对于各孔部改变信号用探针6、供电用探针7及接地用探针8的配置。此时，例如，能够将第1部件31从第2部件32拆卸，并将规定种类的探针收纳在规定保持孔34内，之后再将第1部件31安装在第2部件32。根据本实施方式1，在探针座3只要是在可能配置的位置形成相同形状的孔部即可，能够通过简易的结构来改变接触式探针的配置。

此外，以往，阻抗校正部件是通过粘接剂等粘接固定在保持孔，而在本实施方式1中，不需要该粘接工序，能够减少组装探针单元时的作业工序。此外，作为保持孔的结构不包含阻抗部件，由此能够抑制保持孔的变形或损坏的发生。

此外，在本实施方式1涉及的信号用探针6中，在第1管部件64内周形成有内周侧镀层642，由此可以将轴环65压入而固定在第1管部件64内周、或者通过粘接剂固定在第1管部件64内周以外，还可以通过焊接固定在第1管部件64内周。对于供电用探针7也是相同，在第2管部件74内周形成有内周侧镀层742，由此可以将轴环75压入而固定在第2管部件74内周、或者通过粘接剂固定在第2管部件74内周以外，还可以通过焊接固定在第2管部件74内周。

此外，在本实施方式1涉及的信号用探针6中，在第1管部件64外周形成有外周侧镀层643，因此经由导电性探针座3能够使第1管部件64的外周整体成为接地电位。由此，能够形成为探针座3的孔部的一部分连通的结构，能够确保阻抗校正部件641的厚度调整幅度。

此外，在本实施方式1涉及的供电用探针7中，在第2管部件74内周形成有内周侧镀层742，因此能够使电信号的导通路径成为以下两个路径：经由第2管部件74的经路；以及经由螺旋弹簧73的路径。由此，能够使供电用探针7的允许电流增大。

此外，本实施方式1涉及的探针，通过拆卸一方轴环，能够容易取出管部件内部的第1柱塞、第2柱塞以及螺旋弹簧。由此，在修理探针时，能够容易进行第1柱塞、第2柱塞以及螺旋弹簧的更换。

另外，在本实施方式1说明的是，保持各探针中任意一个的保持孔33、34分别独立地设置，但可以使相邻的保持孔的一部分连通，例如，可以使相邻保持孔33的大径部33b彼此、以及保持孔34的大径部34b彼此连通，还可以使保持孔33的大径部33b彼此连通且使保持孔34相互独立。

实施方式2

图4为表示构成本发明实施方式2涉及的探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。在上述实施方式1中，对在管部件的两端具备轴环的结构进行了说明，但不限于此。在本实施方式2中，仅在第1柱塞侧设置轴环。

本实施方式2涉及的探针单元具备：电路基板2，其具备进行提供给半导体集成电路1的信号的生成等的电路；探针座3A，其配置在电路基板2上，具备规定的孔部(在图1中，未图示)；以及探针(信号用探针6A、供电用探针7A以及接地用探针8A)，其收纳在探针座3A的孔部内。

除了在上述信号用探针6的结构中不具备第2柱塞62侧轴环65以外，信号用探针6A与信号用探针6相同。相同地，除了在上述供电用探针7的结构中不具备第2柱塞72侧轴环75以外，供电用探针7A与供电用探针7相同。除了在上述接地用探针8的结构中不具备第2柱塞82侧轴环85以外，接地用探针8A与接地用探针8相同。

探针座3A具备由金属等导电性材料形成的保持基板35；以及设置在保持基板35的一侧的面的绝缘基板36。并且，探针座3A具有在与探针的配置位置对应的区域形成有孔部(保持孔)并在该孔部收纳探针的结构。

探针座3A由保持基板35与绝缘基板36层叠而成。保持基板35例如使用金属等导电性材料而形成。绝缘基板36例如使用聚醚醚酮(Polyether ether ketone，PEEK)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)等绝缘性材料而形成。另外，保持基板35除金属以外只要是导电性材料即能够适用。从探针座的强度的观点来看，优选使用金属材料(包含合金)而形成。

在保持基板35与绝缘基板36分别形成有相同数量的作为收纳多个探针的孔部的保持孔37及保持孔38，收纳探针的保持孔37及保持孔38形成为相互的轴线一致。保持孔37及保持孔38形成在能够包络进行检查的半导体集成电路1中能够获得的全部配线图案的位置。

保持孔37均具有沿贯通方向直径不同的台阶孔状。即，保持孔37由在保持基板35的上表面侧具有开口的小径部37a、以及在保持基板35的下表面侧即配设有绝缘基板36侧具有开口、且直径比小径部37a大的大径部37b构成。小径部37a比上述管部件(管部件64、74、84)的外周的直径小，且比第1柱塞的前端部(前端部61a、71a、81a)的直径大。大径部37b比管部件(管部件64、74、84)的外周的直径相同，或者在可压入范围内比管部件的内径小或在探针座3A中的探针位置偏移的允许范围内比管部件的外径大。

另一方面，保持孔38呈在探针座3A的下端面具有开口的孔状。保持孔38比上述管部件(管部件64、74、84)的外周的直径小，且比第2柱塞的前端部(前端部62a、72a、82a)的直径大。

在本实施方式2中，由大径部37b与保持孔38形成台阶部。例如，第2柱塞62的凸缘部62b与该台阶部抵接，由此能够防止从探针座3A脱落。

在如上所述的结构的探针单元中，检查半导体集成电路时的柱塞及螺旋弹簧的动作与上述实施方式1相同。在本实施方式2中，例如，第2柱塞的基端部形成为与螺旋弹簧的紧密卷绕部接触。在实施方式2中，在探针单元流动的电信号从第2柱塞经由紧密卷绕部流入第1柱塞。例如，在信号用探针6A中，流入第2柱塞62的电信号从基端部62d向紧密卷绕部63a流动后，从该紧密卷绕部63a流入第1柱塞61。另外，可以通过使凸缘部62b与第1管部件64的内周侧镀层642接触，来使电信号从第2柱塞62向第1管部件64的内周侧镀层642流动。

信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A均在第2柱塞侧不具有轴环。因此，仅有探针单体的话，第1柱塞、第2柱塞及螺旋弹簧有可能从管部件脱落。为了防止从管部件的脱落，在单独处理各探针时，优选使用盖部件。

图5为表示在构成本发明实施方式2涉及的探针单元的探针安装了盖部件时的结构的部分截面图。在图5中，对在信号用探针6A安装了盖部件300的示例进行说明，但在供电用探针7A及接地用探针8A也能够安装相同的盖部件。

在盖部件300设置有收纳第2柱塞62的前端部62a的一部分的呈孔状的收纳部301及沿收纳部301的内周面突出成筒状的突出部302。突出部302的内径与收纳部301的直径相同，其外径与第1管部件64的内径相同，或为能够压入的大小。

盖部件300安装在第1管部件64的第2柱塞62侧的开口，以防止第2柱塞62从第1管部件64脱落。此时，突出部302进入前端部62a与第1管部件64之间的间隙而与凸缘部62b抵接，由此能够防止前端部62a的前端干涉收纳部301的底部。由于突出部302压入第1管部件64，盖部件300由第1管部件64保持。

在以上说明的实施方式2中，在探针座3A形成有多个由保持孔37、38而成的孔部，能够在孔部配置信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A。由此，能够相对于各孔部改变信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A的配置。根据本实施方式2，在探针座3A只要是在可能配置的位置形成相同形状的孔部即可，能够通过简易的探针座结构来变更接触式探针的配置。

此外，在本实施方式2中，在探针座3A中形成由大径部37b及保持孔38构成的台阶部，以使该台阶部具有防止第2柱塞脱落的功能。根据这种结构，在信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A的各探针中，不需要第2柱塞侧的轴环，因此能够减少部件数量。

此外，在本实施方式2中，通过在各探针安装盖部件，使第1柱塞、第2柱塞及螺旋弹簧不会从管部件脱落，由此能够容易对探针单体进行处理。

实施方式2的变形例1

图6为表示本发明实施方式2的变形例1涉及的盖部件的结构的部分截面图。在上述实施方式2说明的是，盖部件300的突出部302压入第1管部件64而由第1管部件64保持，而在本变形例1中，由盖部件310保持第1管部件64。另外，在图6中，对在信号用探针6A安装了盖部件310的示例进行说明，但在供电用探针7A及接地用探针8A也能够安装相同的盖部件。

在盖部件310形成有收纳部311，该收纳部311具有收纳第2柱塞62的前端部62a的一部分的呈孔状的第1收纳部311a及收纳第1管部件64的一部分的呈孔状的第2收纳部311b。第2收纳部311b的外径与第1管部件64的内径相同，或为能够压入的大小。

盖部件310安装在第1管部件64的第2柱塞62侧的开口，以防止第2柱塞62从第1管部件64脱落。此时，例如，第1管部件64压入在盖部件310中而盖部件310保持第1管部件64。

实施方式2的变形例2

图7为表示本发明实施方式2的变形例2涉及的盖部件的结构的部分截面图。在上述实施方式2及变形例1中，对盖部件300、310保持一个探针的示例进行了说明，而在本变形例2中，盖部件320保持多个探针。

盖部件320形成有两个收纳部311，该收纳部311具有收纳第2柱塞62的前端部62a的一部分的呈孔状的第1收纳部311a及收纳第1管部件64的一部分的呈孔状的第2收纳部311b。

在盖部件320中，使第1管部件64保持在各收纳部311，由此防止第2柱塞62从第1管部件64脱落。

实施方式2的变形例3

图8为表示本发明实施方式2的变形例3涉及的盖部件的结构的部分截面图。在上述实施方式2的变形例2中，对盖部件320保持第1管部件64的第2柱塞62侧的端部的示例进行了说明，而在本变形例3中，盖部件330保持第1管部件64的第1柱塞61侧的端部。

盖部件330形成有两个收纳部331，该收纳部331具有收纳第1柱塞61的前端部61a的一部分的呈孔状的第1收纳部331a及收纳第1管部件64的一部分的呈孔状的第2收纳部331b。

在盖部件330中，各收纳部331保持第1管部件64的第1柱塞61侧的端部，由此使第2柱塞62朝上，以防止第2柱塞62从第1管部件64脱落。

另外，在本变形例2、3中，对盖部件320、330保持两个信号用探针6A的示例进行了说明，但也能够保持三个以上的探针。

此外，在上述变形例2、3中，对在盖部件320、330安装了信号用探针6A的示例进行了说明，但也可以在供电用探针7A及接地用探针8A安装相同的盖部件。此外，盖部件可以保持不同种类的多个探针，例如盖部件320、330保持信号用探针6A与供电用探针7A等。

实施方式3

图9为表示构成本发明实施方式3涉及的探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。在本实施方式3中，构成为仅在第1柱塞侧设置轴环，且电路基板2预先被层叠。

本实施方式3涉及的探针单元具备：电路基板2，其具备进行提供给半导体集成电路1的信号的生成等的电路；探针座3B，其配置在电路基板2上，具备规定的孔部(在图1中，未图示)；以及探针(信号用探针6A、供电用探针7A以及接地用探针8A)，其收纳在探针座3B的孔部内。以下，仅对与上述实施方式2的结构不同的探针座3B进行说明，对相同结构省略其说明。

探针座3B具备由金属等导电性材料形成的保持基板35。即，探针座3B为上述探针座3A中省去绝缘基板36的结构。此外，根据柱塞及螺旋弹簧的轴线方向的长度，可以适当地改变保持孔37的轴线方向的长度。

在探针座3B中，电路基板2预先安装在保持基板35。在本实施方式3中，各探针的第2柱塞(第2柱塞62、72、82)与电路基板2的电极(电极200a、200b、200c)接触，由此能够防止其从探针座3B脱落。

在如上所述的结构的探针单元中，检查半导体集成电路时的柱塞及螺旋弹簧的动作与上述实施方式2相同。在本实施方式3中，在探针单元流动的电信号从第2柱塞经由紧密卷绕部流入第1柱塞。例如，在信号用探针6A中，流入第2柱塞62的电信号从基端部62d向紧密卷绕部63a流动后，从该紧密卷绕部63a流入第1柱塞61。

在以上说明的实施方式3中，在探针座3B形成有多个保持孔37，能够在保持孔37配置信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A。由此，能够相对于各保持孔37改变信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A的配置。根据本实施方式3，在探针座3B只要是在可能配置的位置形成相同形状的孔部即可，能够通过简易的探针座结构来变更接触式探针的配置。

此外，在本实施方式3中，在探针座3B安装电路基板2，以防止第2柱塞脱落。根据这种结构，在信号用探针6A、供电用探针7A及接地用探针8A的各探针中，不需要第2柱塞侧的轴环，因此能够减少部件数量。

实施方式4

图10为表示本发明实施方式4涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。在本实施方式4中，在信号用探针中利用空气进行阻抗校正。

本实施方式4涉及的探针单元具备：电路基板2，其具备进行提供给半导体集成电路1的信号的生成等的电路；探针座3，其配置在电路基板2上，并具备规定的孔部(在图1中，未图示)；以及探针(信号用探针6B、供电用探针7以及接地用探针8)，其收纳在探针座3的孔部内。以下，仅对与上述实施方式1的结构不同的信号用探针6B进行说明，对相同结构省略其说明。

信号用探针6B具备：上述第1柱塞61、第2柱塞62、螺旋弹簧63；第1管部件64A，其收纳第1柱塞61及第2柱塞62的一部分，并且收纳螺旋弹簧63；以及轴环65，其分别设置在第1管部件64A的两端部。信号用探针6B相对于上述信号用探针6，仅是第1管部件不同。以下，对该第1管部件64A的结构进行说明。

第1管部件64A呈能够使第1柱塞61、第2柱塞62及螺旋弹簧63插通的圆筒状。第1管部件64A具有：金属管644，其由使用金属而形成且呈双重管结构的外周侧管部件及内周侧管部件构成；绝缘管645，其设置在金属管644的两端部；以及镀层646，其设置在金属管644与绝缘管645之间。金属管644使用镍、铜、以镍或铜为主成分的合金等而形成。另外，金属管644可以是对管状部件的表面进行镀层处理而成的。绝缘管645是使用陶瓷等绝缘性材料而生成的。

在第1管部件64A中，第1柱塞61、第2柱塞62及螺旋弹簧63插通在由内周侧管形成的中空空间内。此外，在第1管部件64A中，通过在金属管644的内周侧管与外周侧管之间形成的中空空间(以下，称为外周侧中空空间)与绝缘管645及镀层646，来形成该外周侧中空空间的两端被封闭的空气层S。在第1管部件64A中，通过该空气层S，将信号用探针6B的特性阻抗例如校正为与平常所采用的50Ω一致。

轴环65分别设置在第1管部件64A的两端部，并与第1管部件64A的内周面一起形成台阶部。第1柱塞61的凸缘部61b及第2柱塞62的凸缘部62b与该台阶部抵接，由此防止其从第1管部件64A脱落。

在信号用探针6B中，通过调整绝缘管645的轴线方向的长度d₁来调整空气层S的体积及形成位置，由此能够调整特性阻抗。另外，长度d₁优选小于轴环65的轴线方向的长度d₂。此外，在第1管部件64A中，在绝缘管645之间可以设置阻抗调整用电介质。

在如上所述的结构的探针单元中，检查半导体集成电路时的柱塞及螺旋弹簧的动作与上述实施方式1相同。在本实施方式4中，在信号用探针6B中流动的电信号为：由第2柱塞62接收，并经由第2柱塞62侧的轴环65在镀层646或金属管644内流动，之后经由第1柱塞61侧的轴环65流入第1柱塞61。如果使基端部62d与紧密卷绕部63a接触，则有可能从基端部62d流向紧密卷绕部63a后，从紧密卷绕部63a流入第1柱塞61。

在以上说明的实施方式4中，与实施方式1同样地，在探针座3形成有多个由保持孔33、34而成的孔部，在孔部能够配置信号用探针6B、供电用探针7及接地用探针8。由此，能够相对于各孔部改变信号用探针6B、供电用探针7及接地用探针8的配置。根据本实施方式4，在探针座3只要是在可能配置的位置形成相同形状的孔部即可，能够通过简易的探针座结构来变更接触式探针的配置。

此外，根据上述实施方式4，在第1管部件64A形成空气层S，由此能够通过该空气层S来进行信号用探针6B的阻抗校正。

实施方式5

图11为表示本发明实施方式5涉及的构成探针单元的探针座及探针的具体结构的部分截面图。在本实施方式5中，探针座3以使相互相邻的探针彼此接触的方式进行保持。

本实施方式5涉及的探针单元，具备：电路基板2，其具备进行提供给半导体集成电路1的信号的生成等的电路；探针座3，其配置在电路基板2上，具备规定的孔部(在图1中，未图示)；以及探针(信号用探针6、供电用探针7以及接地用探针8)，其收纳在探针座3的孔部内。以下，仅对与上述实施方式1的结构不同的探针座3C进行说明，对相同结构省略其说明。

如上所述，探针座3C由第1部件31与第2部件32层叠而成。此外，在第1部件31及第2部件32分别形成有相同个数的作为收纳多个探针的孔部的保持孔33及保持孔34。在本实施方式5中，构成为各保持孔的大径部(33b及34b)中相邻的大径部彼此接触，且在该接触部分连通状态。

因此，在收纳于保持孔的管部件中，相邻的探针的管部件的外周面的一部分接触。在各探针的管部件中，至少其外周面具有导电性，在图11中，供电用探针7直接与接地用探针8接触，信号用探针6经由供电用探针7与接地用探针8电连接。其结果，各探针的管部件的外周面整体成为地电位。

在以上说明的实施方式5中，能够获得与上述实施方式1相同的效果，而且由探针座3C保持的各探针与接地用探针8电连接，因此能够进一步确切地使各探针的管部件的外周面整体成为地电位。

实施方式5的变形例1

图12为表示本发明实施方式5的变形例1涉及的构成探针单元的探针座的结构的俯视图。图13为表示构成本发明实施方式5的变形例1涉及的探针单元的探针座的结构的立体截面图，是以与保持孔33的轴线正交且通过大径部33b的平面为截面的立体截面图。如上述实施方式5那样，本变形例1是相邻的保持孔的大径部彼此接触且大径部彼此的一部分连通的结构，保持孔配置成栅格状。

如图12所示，在保持孔33配置成栅格状，且在相邻的大径部33b彼此接触时，在第1部件31形成有由四个大径部33b包围而成的菱形柱状部39。通过该菱形柱状部39与各探针的管部件的接触，能使探针定位，或抑制探针的轴线相对于保持孔的轴线倾斜。

实施方式5的变形例2

图14为表示本发明实施方式5的变形例2涉及的构成探针单元的探针座的结构的截面图，是表示图12的A-A线截面的截面图。本变形例2涉及的探针座3D具有切除了上述菱形柱状部39的一部分来形成的菱形柱状部39a。探针座3D由第1部件31A与第2部件32A层叠而成。

在保持孔33配置成栅格状，且在相邻的大径部33b彼此接触时，如图14所示，在第1部件31A及第2部件32A形成有由四个大径部33b包围而成的菱形柱状部39a。该菱形柱状部39a是通过从上述菱形柱状部39切除轴线方向的中央部而形成的。对于菱形柱状部39a，采用仅有探针座3D的上表面侧及下表面侧的结构，因此能够提高保持孔的强度。

另外，上述实施方式1～5中，说明了对信号用探针进行阻抗校正的结构示例，但也能够适用于供电用探针。

此外，在上述实施方式1～5中，对由第1和第2柱塞以及螺旋弹簧形成内部导体的示例进行了说明，但只要是呈与由管部件及轴环形成的台阶部抵接的带台阶的形状且能够沿长度方向伸缩的结构，内部导体可形成为与第1和第2柱塞以及螺旋弹簧的结构不同的结构。

此外，在上述实施方式1～5中，对管部件呈圆筒状且从正交于长度方向的方向观察的形状呈圆环状的示例进行了说明，但可以呈中空多边形状。

此外，在上述实施方式1～5中，在不进行经由管部件的信号的输入输出时，即，在将第1和第2柱塞以及螺旋弹簧作为导通路径时，可以使用绝缘性材料形成轴环。

此外，在上述实施方式1～5中，对在管部件(第1管部件64、64A、第2管部件74)的表面形成有镀层(内周侧镀层642、742、外周侧镀层643、743、镀层646)的示例进行了说明，但根据管部件相对于保持孔的固定方式及轴环相对于管部件的固定方式(在实施方式4中为绝缘管的固定方式)，可以是没有镀层的结构。例如，在通过对管部件压入轴环来将轴环固定在管部件时，可以是没有镀层的结构。

另外，在使信号用探针传送RF(Radio Frequency，射频)信号用以外的信号时，可将供电用探针的结构适用于信号用探针。

如上所述，本发明包含在此未记载的各种实施方式等，在不脱离由权利要求书确定的技术构思的范围内，可以进行各种设计变更等。

如上所述，本发明涉及的接触式探针及探针单元，适合在可变更接触式探针的配置的探针座中，使探针座的结构简单。

符号说明

1 半导体集成电路

2 电路基板

3、3A、3B、3C、3D 探针座

4 探针

6 信号用探针

7 供电用探针

8 接地用探针

31、31A 第1部件

32、32A 第2部件

33、34、37、38 保持孔

35 保持基板

36 绝缘基板

39、39a 菱形柱状部

61、71、81 第1柱塞

62、72、82 第2柱塞

63、73、83 螺旋弹簧

64、64A 第1管部件

74 第2管部件

84 第3管部件

65、75、85 轴环

300、310、320、330 盖部件

641 阻抗校正部件

642、742 内周侧镀层

643、743 外周侧镀层

741 绝缘部件

Claims (9)

1.一种接触式探针，其特征在于，包括：

圆筒状的管部件；

轴环，其具有中空部，固定在所述管部件的长度方向的至少一侧的端部的内周侧；以及

内部导体，其具有与由所述管部件及所述轴环形成的台阶部抵接的凸缘部，沿长度方向伸缩自如且贯通所述管部件。

2.根据权利要求1所述的接触式探针，其特征在于，

所述管部件具有使用绝缘性材料而形成的绝缘管。

3.根据权利要求2所述的接触式探针，其特征在于，

所述管部件还具有设置在所述绝缘管的内周及外周的导电性被膜层。

4.根据权利要求1所述的接触式探针，其特征在于，

所述管部件使用导电性材料而形成。

5.根据权利要求1所述的接触式探针，其特征在于，

所述管部件具有：

呈双重管结构的外周侧管及内周侧管；以及

绝缘部件，其分别设置在所述外周侧管与内周侧管之间的轴向两端部，

由所述外周侧管、所述内周侧管及所述绝缘部件形成空气层。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的接触式探针，其特征在于，

所述轴环使用导电性材料而形成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的接触式探针，其特征在于，

所述轴环分别设置在所述管部件的两端部。

8.一种探针单元，其特征在于，包括：

信号用探针，其对规定的电路结构进行信号的输入和输出；

供电用探针，其对所述规定的电路结构提供电力；

接地用探针，其对所述规定的电路结构提供地电位；以及

导电性的探针座，其形成有能够使所述信号用探针、所述供电用探针及所述接地用探针插通，且各自呈相互相同的孔形状的多个孔部，

所述信号用探针、所述供电用探针及所述接地用探针分别具有：

圆筒状的管部件；

轴环，其具有中空部，固定在所述管部件的长度方向的至少一侧的端部的内周侧；以及

内部导体，其具有与由所述管部件及所述轴环形成的台阶部抵接的凸缘部，沿长度方向伸缩自如且贯通所述管部件，

各探针的管部件具有相同外径。

9.根据权利要求8所述的探针单元，其特征在于，

所述探针座中，相邻的所述孔部通过其一部分彼此连通，

所述管部件的至少外周面具有导电性，

分别贯通相邻的所述孔部的各探针的所述管部件在所述孔部的连通部分接触。

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