CN113287023A - 接触端子、检查治具以及检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的探针Pr包括:筒状体Pa,具有导电性且具有筒状形状;以及第一中心导体Pc,具有导电性且具有棒状形状;筒状体Pa的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形或六边形,第一中心导体Pc中,第一中心导体Pc的与轴方向垂直的剖面的形状和筒状体Pa的剖面的形状相同,且包含:第一插入部,插入筒状体Pa的一端部侧;以及第一突出部Pc4,自筒状体Pa的一端部突出。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检查对象的检查的接触端子、用于使所述接触端子与检查对象接触的检查治具以及包括所述检查治具的检查装置。
背景技术
自从前以来,已知一种螺旋弹簧探针(coil spring probe),包括:接触销(pin),具有与测定对象物的导电衬垫(pad)接触的接触件;以及圆筒状的筒体,供于所述接触销的接触件的一条直线上延伸设置的圆柱状引导件插入;筒体的周壁的一部分为弹簧(例如,参照专利文献1)。所述螺旋弹簧探针排列地配置多个,与测定对象物的多个导电衬垫接触(专利文献1的图3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2007-24664号公报
发明内容
发明所要解决的问题
此外,近年来,不断推进测定对象物的半导体基板或电路基板的细微化。因此,测定对象物的相邻间距变小。若测定对象物的相邻间距变小,则也必须缩小螺旋弹簧探针的相邻间距。为了使螺旋弹簧探针的相邻间距缩小为某程度以上,必须缩窄筒体及引导件。
但是,若缩窄流过用于测定的电流的筒体及引导件,则导体的剖面积变小,因此存在探针的电阻值增大的不良情况。
本发明的目的在于提供一种容易在降低电阻值的增大的同时减小相邻间距的接触端子、以及使用所述接触端子的检查治具、检查装置。
本发明的一例的接触端子包括:筒状体,具有导电性且具有筒状形状;以及第一中心导体,具有导电性且具有棒状形状;所述筒状体的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形,所述第一中心导体中,与轴方向垂直的剖面的形状为矩形,且包含:第一插入部,插入所述筒状体的一端部侧;以及第一突出部,自所述筒状体的一端部突出。
又,本发明的一例的检查治具包括:多个所述接触端子、以及支撑所述多个接触端子的支撑构件。
又,本发明的一例的检查装置包括:所述检查治具;以及检查处理部,基于通过使所述接触端子与设置于检查对象的检查点接触而获得的电信号,进行所述检查对象的检查。
附图说明
图1是概略地表示包括本发明的一个实施方式的探针的半导体检查装置的结构的概念图。
图2是表示图1所示的检查治具的结构的一例的示意性剖视图。
图3是表示图2所示的探针的具体结构的正面图。
图4是将图3所示的探针分解为筒状体、第一中心导体、以及第二中心导体而表示的说明图。
图5是图3的V-V线剖视图。
图6是自下侧观察图2所示的检查治具的平面图。
图7是用于说明图2所示的探针及检查治具的效果的说明图。
图8是表示将图2所示的检查治具安装于第一间距变换块且将探针的前端部压接于凸块的检查状态的示意性剖视图。
图9是表示压缩图3所示的第一弹簧部及第二弹簧部时的探针的正面图。
图10是利用切断线X切断图9所示的压缩状态的探针的剖视图。
图11是表示图3所示的探针的变形例的正面图。
图12是表示压缩图11所示的第一弹簧部及第二弹簧部时的探针的正面图。
图13是表示作为图3所示的探针的其他变形例的单针弹簧连接器(pogo pin)的立体图。
图14是图13所示的XIV-XIV线剖视图。
图15是表示图3所示的探针的变形例的正面图。
图16是表示图5所示的剖面形状的变形例的剖视图。
图17是表示第一中心导体的变形例的立体图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。再者,在各图中附加了相同符号的结构表示是相同的结构,并省略其说明。
图1所示的半导体检查装置1相当于检查装置的一例。图1所示的半导体检查装置1是用于检查作为检查对象物的一例的半导体晶片101上所形成的电路的检查装置。
在半导体晶片101,例如在硅等半导体基板上形成有与多个半导体芯片对应的电路。再者,检查对象物可为半导体芯片、芯片尺寸封装(Chip size package,CSP)、半导体元件(集成电路(Integrated Circuit,IC))等电子零件,也可为其他作为进行电性检查的对象的物品。
另外,检查装置并不限于半导体检查装置,例如也可为对基板进行检查的基板检查装置。作为检查对象物的基板可为例如印刷配线基板、玻璃环氧基板、柔性基板、陶瓷多层配线基板、半导体封装用的封装基板、中介层(interposer)基板、膜载体(film carrier)等基板,也可为液晶显示器、电致发光(Electro-Luminescence,EL)显示器、触摸屏显示器等显示器用的电极板、或触摸屏用途等的电极板,可为各种基板。
图1所示的半导体检查装置1包括检查部4、试样台6及检查处理部8。在试样台6的上表面设置有载置半导体晶片101的载置部6a,试样台6以将作为检查对象的半导体晶片101固定于规定的位置的方式构成。
载置部6a例如能够升降,能够使收容于试样台6内的半导体晶片101上升至检查位置,且将检查完毕的半导体晶片101收纳于试样台6内。另外,载置部6a例如能够使半导体晶片101旋转,并使定向平面(orientation flat)朝向规定的方向。另外,半导体检查装置1包括省略图示的机械手等搬送机构,通过所述搬送机构,将半导体晶片101载置于载置部6a,或者将检查完毕的半导体晶片101自载置部6a搬出。
检查部4包括检查治具3、间距变换块35、以及连接板37。检查治具3是用于使多个探针Pr与半导体晶片100接触来进行检查的治具,例如构成为所谓的探针卡(probe card)。
在半导体晶片101形成有多个芯片。在各芯片形成有多个衬垫或凸块BP等检查点。检查治具3对应于半导体晶片101上所形成的多个芯片中的一部分区域(例如图1中由影线所示的区域,以下称为检查区域),以与检查区域内的各检查点对应的方式保持有多个探针Pr。
若使探针Pr与检查区域内的各检查点接触后结束所述检查区域内的检查,则载置部6a使半导体晶片101下降,试样台6平行移动而使检查区域移动,且载置部6a使半导体晶片101上升而使探针Pr与新的检查区域接触来进行检查。如此般,一边使检查区域依次移动一边进行检查,由此执行半导体晶片101整体的检查。
再者,图1是自容易理解发明的观点出发简略地及概念性地表示半导体检查装置1的结构的一例的说明图,关于探针Pr的根数、密度、配置,或检查部4及试样台6的各部的形状、大小的比率等,也进行简化、概念化地记载。例如,就容易理解探针Pr的配置的观点而言,比一般的半导体检查装置更夸大地强调检查区域来记载,检查区域也可更小,也可更大。
连接板37以可装卸间距变换块35的方式构成。在连接板37形成有与间距变换块35连接的省略图示的多个电极。连接板37的各电极例如通过省略图示的电缆或连接端子等而与检查处理部8电性连接。间距变换块35是用在将探针Pr相互间的间隔变换成连接板37的电极间距的间距变换部件。
检查治具3包括:具有后述的前端部P1与基端部P2的多个探针Pr(接触端子)、及使前端部P1或基端部P2朝向半导体晶片101来保持多个探针Pr的支撑构件31。
在间距变换块35中,设置有与各探针Pr的基端部P2接触而导通的后述的电极34a。检查部4包括经由连接板37、及间距变换块35,使检查治具3的各探针Pr与检查处理部8电性连接、或对所述连接进行切换的省略图示的连接电路。
由此,检查处理部8可经由连接板37、及间距变换块35,对任意的探针Pr供给检查用信号、或自任意的探针Pr检测信号。
检查处理部8例如包括电源电路、电压计、电流计及微计算机等。检查处理部8控制图示省略的驱动机构,使检查部4移动、定位,并使各探针Pr与半导体晶片101的各检查点接触。由此,各检查点与检查处理部8电性连接。
检查处理部8在所述状态下经由检查治具3的各探针Pr对半导体晶片101的各检查点供给检查用的电流或电压,基于自各探针Pr获得的电压信号或电流信号,执行例如电路图案的断线或短路等半导体晶片101的检查。或者,检查处理部8也可基于通过对各检查点供给交流的电流或电压而自各探针Pr获得的电压信号或电流信号,测定检查对象的阻抗(impedance)。
图2所示的支撑构件31例如通过层叠板状支撑板31a、支撑板31b、支撑板31c而构成。形成有多个贯通支撑板31a、支撑板31b、支撑板31c的贯通孔H。贯通孔H是与轴方向垂直的剖面形状为大致正方形的矩形孔。
在支撑板31a、支撑板31b分别形成有包含规定直径的开口孔的插通孔部Ha。在支撑板31c,形成有直径较插通孔部Ha径的支撑孔Hb。通过使支撑板31a的插通孔部Ha、支撑板31b的插通孔部Ha、及支撑板31c的支撑孔Hb连通,而形成贯通孔H。
再者,也可代替将支撑构件31的支撑板31a、支撑板31b彼此层叠的例子,而设为使支撑板31a与支撑板31b在彼此分开的状态下例如由支柱等连接的结构。又,支撑构件31不限于层叠有板状支撑板31a、支撑板31b、支撑板31c而构成的例子,也可为例如在一体构件设置有贯通孔H的结构。
在支撑板31a的一端部侧安装有例如包含绝缘性树脂材料的间距变换块35,通过所述间距变换块35关闭贯通孔H的一端部侧开口部(参照图8)。在间距变换块35,在与贯通孔H的开口部相向的位置,以将间距变换块35贯通的方式安装有配线34。
将间距变换块35的与支撑板31a相向的面和配线34的端面设定为成为同一面。所述配线34的端面用作电极34a。各配线34在扩大间距的同时与连接板37的各电极连接。间距变换块35可使用例如多层有机(Multi-Layer Organic,MLO)或者多层陶瓷(Multi-LayerCeramic,MLC)的多层配线基板而构成来代替配线34。
在支撑构件31的贯通孔H插入有探针Pr。探针Pr包括:筒状体Pa,具有导电性且具有筒状形状;以及第二中心导体Pb及第一中心导体Pc,具有导电性且具有棒状形状。
参照图3~图5,筒状体Pa是与轴方向垂直的剖面形状为大致正方形的矩形管。例如,筒状体Pa的剖面的一边的外侧的长度即外宽度E2例如为约25~300μm,一边的内侧的长度即内宽度E1为约10~250μm。作为筒状体Pa,例如可使用镍或镍合金。
例如,可将筒状体Pa的外宽度E2设为约120μm,将内宽度E1设为约100μm,将全长设为约1700μm。又,也可设为在筒状体Pa的内表面实施镀金等镀敷层,并且根据需要将筒状体Pa的外表面绝缘被覆的构造。另外,筒状体Pa的与轴方向垂直的剖面的形状也可为大致长方形。
如后文所述,在筒状体Pa的两端部形成有抱持第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1的基端部的第一筒端部Pd1及第二筒端部Pd2。又,在第一筒端部Pd1及第二筒端部Pd2间,遍及规定长度地形成有在筒状体Pa的轴方向伸缩的第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2。第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2的螺旋卷绕方向彼此相反。进而,在筒状体Pa的长度方向的中央部设置有将第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2相互连结的筒部Pf。
例如,自省略图示的激光加工机对筒状体Pa的周壁照射激光光而形成第一螺旋槽Pg1及第二螺旋槽Pg2,由此构成包含沿着筒状体Pa的周面延伸的螺旋状体的第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2。而且,通过使第一弹簧部Pe1以及第二弹簧部Pe2变形,而可使筒状体Pa在其轴方向上伸缩。
再者,也可将筒状体Pa的周壁例如进行蚀刻而形成第一螺旋槽Pg1及第二螺旋槽Pg2,由此设置包含螺旋状体的第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2。又,也可设为包含例如通过电铸而形成的螺旋状体的第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2的构造。
又,也可通过三维(three dimensional,3D)打印而形成设置有第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2的筒状体Pa。在使用3D打印的情况下,优选的是在相对于筒状体Pa的轴方向垂直的方向上层叠形成。由于筒状体Pa具有剖面矩形的形状,故容易通过此种3D打印而制造。又,在使用3D打印的情况下,也可在将第一中心导体Pc与第二中心导体Pb插入筒状体Pa的状态下制造探针Pr整体。
筒部Pf包含通过在筒状体Pa设置第一螺旋槽Pg1及第二螺旋槽Pg2的非形成部而残留的筒状体Pa的周壁部,在筒状体Pa的中央部遍及规定长度地形成。在筒状体Pa的一端部形成有未形成弹簧部的第一筒端部Pd1,在筒状体Pa的另一端部形成有未形成弹簧部的第二筒端部Pd2。
如图3及图4所示,第一中心导体Pc包括:第一棒状本体Pc1,插通于筒状体Pa的一端部内;第一被抱持部Pc2,设置于其基端部;凸缘部Pc3,与所述第一被抱持部Pc2连设;第一突出部Pc4,与所述凸缘部Pc3连设;以及第一膨出部Pc6,设置于第一棒状本体Pc1的前端部。第一棒状本体Pc1、第一被抱持部Pc2、及第一膨出部Pc6相当于第一插入部的一例。
第一突出部Pc4、凸缘部Pc3、第一被抱持部Pc2、第一棒状本体Pc1、及第一膨出部Pc6形成为与轴方向垂直的剖面形状为大致正方形的矩形形状。再者,第一突出部Pc4、凸缘部Pc3、第一被抱持部Pc2、第一棒状本体Pc1、及第一膨出部Pc6的剖面形状也可为与大致正方形不同的矩形形状。
第一棒状本体Pc1中,第一棒状本体Pc1的剖面的一边的外侧长度D1设定为小于筒状体Pa的内宽度E1,以便能够容易地插入筒状体Pa。例如,在筒状体Pa的内宽度E1为100μm的情况下,第一棒状本体Pc1的外侧长度D1形成为92μm。又,以在将第一中心导体Pc组装于筒状体Pa时成为前端部的第一膨出部Pc6被导入筒状体Pa的筒部Pf内的状态的方式,形成第一被抱持部Pc2、第一棒状本体Pc1及第一膨出部Pc6的轴方向长度。
第一膨出部Pc6的剖面的一边的外侧长度D2形成为大于第一棒状本体Pc1的外侧长度D1且小于筒状体Pa的内宽度E1。又,通过将第一膨出部Pc6的外侧长度D2与筒状体Pa的内宽度E1的差设定为微差,在后述的检查时,筒状体Pa的筒部Pf与第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6以能够相互滑动的方式接触,从而电性导通。例如,在第一棒状本体Pc1的外侧长度D1为92μm,筒状体Pa的内宽度E1为100μm的情况下,第一膨出部Pc6的外侧长度D2形成为94μm。
又,第一膨出部Pc6的剖面的对角线的对角长度D7长于筒状体Pa的内宽度E1。由此,当第一中心导体Pc欲在筒状体Pa内转动时,第一膨出部Pc6的角部与筒状体Pa的内壁干扰,而第一膨出部Pc6与筒状体Pa接触。
第一被抱持部Pc2的剖面的一边的长度即宽度D3设定为与筒状体Pa的内宽度E1大致相同。其结果为,在将第一棒状本体Pc1插入筒状体Pa内而组装时,在第一被抱持部Pc2被压入第一筒端部Pd1、第一筒端部Pd1的内表面被压接于所述第一被抱持部Pc2的周面的状态下,第一中心导体Pc组装于筒状体Pa。再者,第一筒端部Pd1与第一被抱持部Pc2、及第二筒端部Pd2与第二被抱持部Pb2的连接可采用铆接加工、熔接等各种连接方法。
第一中心导体Pc的凸缘部Pc3的剖面的一边的长度即宽度D4设定为大于筒状体Pa的内宽度E1且大于第一被抱持部Pc2的宽度D3。例如,在筒状体Pa的内宽度E1为100μm,第一被抱持部Pc2的宽度D3为103μm的情况下,凸缘部Pc3的宽度D4形成为130μm。由此,在将第一棒状本体Pc1插入筒状体Pa内而组装第一中心导体Pc时,凸缘部Pc3抵接于筒状体Pa的端部而进行第一棒状本体Pc1的定位。
又,如图2所示,凸缘部Pc3的宽度D4形成为较插通孔部Ha的内宽度小,以便在将探针Pr的筒状体Pa插入支撑构件31的插通孔部Ha内的状态下,能够使支撑构件31支撑探针Pr。
第一中心导体Pc的第一突出部Pc4构成为:其剖面的一边的长度即宽度D6设定为较凸缘部Pc3的宽度D4稍细,且较形成于支撑板31c的支撑孔Hb的内宽度小,由此能够插通支撑孔Hb。
又,第一突出部Pc4的全长被设定为大于支撑板31c的板厚,以便在探针Pr由支撑构件31支撑的状态下,第一突出部Pc4的端部成为自支撑板31c的支撑孔Hb朝支撑构件31的外侧突出的状态。进而,第一突出部Pc4的前端面形成为大致平坦。再者,第一突出部Pc4的前端部P1的形状也可形成为冠形状、圆锥状等适合于与检查点接触的各种形状。
另一方面,第二中心导体Pb具有与第一中心导体Pc第一膨出部Pc6、第一棒状本体Pc1、及第一被抱持部Pc2具有同样的形状及外径的第二膨出部Pb6、第二棒状本体Pb1、及第二被抱持部Pb2。在第二棒状本体Pb1的基端部设置有凸缘部Pb3,所述凸缘部Pb3较第二被保持部Pb2大,且具有与第一中心导体Pc的凸缘部Pc3相同程度的例如130μm左右的宽度D4'。
第二中心导体Pb的第二突出部Pb4构成为:其剖面的一边即宽度D5设定为较凸缘部Pb3的宽度D4'稍细,且较形成于支撑板31a的插通孔部Ha的内宽度小,由此能够插通于插通孔部Ha。
又,在第二突出部Pb4的前端部形成有前端渐窄的倾斜部Pb5,而在后述的半导体晶片101等的检查时,倾斜部Pb5的前端面与设置于间距变换块35的电极34a抵接。
另外,在将第一中心导体Pc及第二中心导体Pb组装于筒状体Pa的状态下,如图3所示,以在第一膨出部Pc6的前端面与第二膨出部Pb6的前端面间形成有规定的间隙KG的方式,分别设定第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1等的全长。
进而,在后述的检查时,即使在第一突出部Pc4与第二突出部Pb4分别被压入支撑构件31内时(参照图8),也以第一膨出部Pc6的前端面与第二膨出部Pb6的前端面维持为隔开规定间隔而相对向的状态的方式,设定第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1等的轴方向长度。
如图6所示,在支撑板31c,在与格子的交点对应位置形成有多个支撑孔Hb。而且,在各支撑孔Hb内保持有探针Pr。
以下述方式配置各贯通孔H,即:各贯通孔H的矩形开口部的一边沿着第一方向X,与所述一边相连的另外一边沿着与第一方向X垂直的第二方向Y。贯通孔H的开口部的边的宽度W1较第一突出部Pc4的宽度D6稍大,且较第一突出部Pc4的对角线的长度即对角长度D8小。因此,贯通孔H内的探针Pr的剖面的边的方向由贯通孔H内壁的边的方向限制。其结果为,通过筒状体Pa的剖面的边的方向且通过贯通孔H内壁的边的方向,以纵向的边彼此、横向的边彼此相互沿着同一方向的方式配置。
再者,多个探针Pr只要以纵向的边彼此、横向的边彼此相互沿着同一方向配置即可,不一定限定于配置在与格子的交点对应的位置处的例子。
图7表示专利文献1中所记载的圆柱状的第一棒状本体Pc1x被插入圆筒状的筒状体Pax的探针Prx被插入配置为格子状的圆形的支撑孔Hbx的状态。在图7中,利用一点划线重叠地表示图6所示的支撑孔Hb、探针Pr、筒状体Pa、以及第一棒状本体Pc1。另外,用斜线影线表示第一棒状本体Pc1的剖面与第一棒状本体Pc1x的剖面的差。
图7所示的支撑孔Hbx彼此的相邻间隔为间隔L1,支撑孔Hb彼此的相邻间隔也为相同间隔L1。根据图7可知,在圆剖面的探针Prx与矩形剖面的探针Pr中,即便在各支撑孔及探针的相邻间隔彼此相等的情况下,与圆剖面的第一棒状本体Pc1x相比矩形剖面的探针Pr的剖面积也更大。剖面积愈大,探针Pr的电阻值愈小。
因此,根据探针Pr以及使用了所述探针Pr的检查治具3,容易在降低电阻值的增大的同时,减小相邻间距。
如图2所示,在将检查治具3安装于间距变换块35前的状态下,第二突出部Pb4自支撑板31a稍微突出。而且,如图8所示,若将支撑板31a的一端部侧(图2、图8的上方侧)安装于间距变换块35,则第二突出部Pb4的上端即探针Pr的基端部P2与间距变换块35的电极34a接触,而被向支撑构件31侧按压。
其结果为,筒状体Pa的第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2被压缩而弹性变形,由此第二突出部Pb4的突出部分抵抗所述施加力而被朝支撑构件31压入。而且,第二突出部Pb4的前端即探针Pr的基端部P2对应于第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2的施加力而被压接于电极34a,由此将探针Pr的一端部与电极34a保持为稳定的导电接触状态。
再者,不一定必须在第二突出部Pb4的上端部形成前端渐窄的倾斜部Pb5,也可将第二突出部Pb4的上端面形成为平坦面,第二突出部Pb4的前端形状可形成为适合于与电极34a接触的各种形状。
当检查治具3被压接于半导体晶片101时,第一中心导体Pc的第一突出部Pc4与半导体晶片101的凸块BP接触,并被朝支撑构件31侧按压。
其结果为,筒状体Pa的第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2被进一步压缩而弹性变形,由此,抵抗所述施加力,第一突出部Pc4的突出部分被朝支撑构件31压入。而且,对应于第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2的施加力,第一突出部Pc4的前端部P1被压接于半导体晶片101的凸块BP。由此,将第一突出部Pc4的前端部P1与半导体晶片101的检查点(凸块BP)保持为稳定的导电接触状态。
参照图9,若第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2被压缩,则第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2产生与各自的螺旋卷绕方向相对应的旋转力。由于第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2的螺旋卷绕方向彼此相反,故第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2产生相互反向旋转的旋转力。
其结果为,位于第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2间的筒部Pf向图9所示的旋转方向R旋转。
如图10所示,位于筒部Pf内的第一膨出部Pc6的对角长度D7较筒状体Pa的内宽度E1即筒部Pf的内宽度E1长。因此,当筒部Pf旋转时,第一中心导体Pc的第一膨出部Pc6的角部C抵接于筒部Pf的内壁。
同样地,当筒部Pf旋转时,第二中心导体Pb的第二膨出部Pb6的角部也抵接于筒部Pf的内壁。其结果为,在将探针Pr压接于凸块BP时,提高使第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6与筒部Pf的内壁导通接触的确实性。
在第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6与筒部Pf内壁的接触不充分的情况下,探针Pr的前端部P1与基端部P2间的电阻增大。
但是,所述探针Pr在第一突出部Pc4的前端部P1被压接于凸块BP时,第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2被压缩,筒部Pf通过因所述压缩而产生的旋转力而旋转。其结果为,提高使第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6与筒部Pf的内壁导通接触的确实性。若第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6与筒部Pf的内壁导通接触的确实性增大,则降低第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6与筒部Pf间的接触电阻因接触不良而增大的担忧。其结果为,降低自第二突出部Pb4经由第二棒状本体Pb1、第二膨出部Pb6、筒部Pf、第一膨出部Pc6及第一棒状本体Pc1到达第一突出部Pc4的检查电流的电流路径F(图9)的电阻值增大的担忧。即,可降低探针Pr的电阻值增大的担忧。
再者,如图15所示,第一中心导体Pc及第二中心导体Pb也可不包括第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6,而以下述方式设定第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1的长度,即:第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1的剖面的对角线的长度较筒状体Pa的内宽度E1长,且第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1的前端部位于筒部Pf内。
即便为此种结构,由于在筒部Pf旋转的情况下,第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1抵接于筒部Pf的内壁并导通接触,故可获得降低探针Pr的电阻值及电感(inductance)增大的担忧的效果。
但是,在第一中心导体Pc及第二中心导体Pb设置第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6,使第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1较第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6细,由此降低第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1与第一弹簧部Pe1及第二弹簧部接触的担忧。
其结果为,可降低下述担忧,即:自第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1向第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2局部地流过检查电流,或者在第一棒状本体Pc1及第二棒状本体Pb1与第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2间产生摩擦。因此,更优选的是在第一中心导体Pc及第二中心导体Pb设置第一膨出部Pc6及第二膨出部Pb6。
又,通过在第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2使螺旋卷绕方向相反,而在第一突出部Pc4与第二突出部Pb4间,由第一弹簧部Pe1的压缩引起的旋转被由第二弹簧部Pe2的压缩引起的旋转所抵消。因此,第一突出部Pc4及第二突出部Pb4的旋转运动减少。特别是,在第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2将螺旋卷绕方向设为相反,且将卷绕数设为相同的情况下,第一突出部Pc4及第二突出部Pb4成为大致静止的状态。其结果为,探针Pr相对于凸块BP及电极34a的接触稳定性提高。
再者,第一弹簧部Pe1与第二弹簧部Pe2的螺旋卷绕方向也可相同。若螺旋卷绕方向相同,则只要将第一螺旋槽Pg1以及第二螺旋槽Pg2切断为相同要件即可,故加工变得容易,因此容易制造第一弹簧部Pe1以及第二弹簧部Pe2。
图11所示的探针Pr'与图3所示的探针Pr的不同方面在于:不包括第二中心导体Pb,且第一弹簧部Pe1与第二弹簧部pe2'的螺旋卷绕方向为同一方向。在其他方面,探针Pr'与探针Pr相同地构成,因此以下对探针Pr'的特征性方面进行说明。
在图2、图8所示的检查治具3中探针Pr'代替探针Pr而被使用。
筒状体Pa'包括第二弹簧部Pe2'来代替第二弹簧部Pe2。第二弹簧部pe2'与第一弹簧部Pe1的螺旋卷绕方向相同。另外,筒状体Pa'的第二筒端部Pd2'较第二筒端部Pd2长,在图2、图8所示的检查治具3中插通于插通孔部Ha。在间距变换块35未安装检查治具3的状态下,第二筒端部Pd2'的前端部自支撑板31a突出。
而且,当将检查治具3安装于间距变换块35时,第二筒端部Pd2'的前端部抵接于电极34a。
第一中心导体Pc'与第一中心导体Pc第一棒状本体Pc1'的长度不同。第一棒状本体Pc1'较第一棒状本体Pc1长。以第一膨出部Pc6位于第二筒端部Pd2'内的方式设定第一棒状本体Pc1'的长度。第二筒端部pd2'相当于筒部的一例。
参照图12,当第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'被压缩时,第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'产生与各自的螺旋卷绕方向相对应的旋转力。由于第一弹簧部Pe1与第二弹簧部pe2'的螺旋卷绕方向相同,故第一弹簧部Pe1与第二弹簧部pe2'产生相同方向的旋转力。
筒状体Pa'与第一中心导体Pc'在第一筒端部Pd1与第一被抱持部Pc2被固定,故由第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'产生的筒状体Pa'的旋转量愈远离第一筒端部Pd1愈增大,在第二筒端部Pd2'成为最大。
而且,由于第一膨出部Pc6位于旋转量最大的第二筒端部Pd2'内,因此,如图10中由括弧所示那样,第一膨出部Pc6抵接于第二筒端部Pd2'的内壁。若第二筒端部Pd2'与第一膨出部Pc6导通接触,则如图12中作为电流路径G所示那样,用于检查的检查电流经由第二筒端部Pd2'、第一膨出部Pc6以及第一棒状本体Pc1'到达第一突出部Pc4。因此,检查电流不会流过第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'。
若检查电流不流过第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2',则与探针Pr同样地,可降低探针Pr'的电阻值及电感增大的担忧。
再者,与探针Pr的情况同样地,第一中心导体Pc'也可不包括第一膨出部Pc6,而以下述方式设定第一棒状本体Pc1'的长度,即:第一棒状本体Pc1'的剖面的对角线的长度较筒状体Pa'的内宽度E1长,且第一棒状本体Pc1'的前端部位于第二筒端部Pd2'内。
即便为此种结构,由于在第二筒端部Pd2'旋转的情况下,第一棒状本体Pc1'抵接于第二筒端部Pd2'的内壁并导通接触,故可获得降低探针Pr'的电阻值及电感增大的担忧的效果。
但是,在第一中心导体Pc'设置第一膨出部Pc6,使第一棒状本体Pc1'较第一膨出部Pc6细,由此降低第一棒状本体Pc1'与第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'接触的可能性。
其结果为,可降低下述担忧,即:自第一棒状本体Pc1'向第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'局部地流过检查电流,或者在第一棒状本体Pc1'与第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'间产生摩擦。因此,更优选的是在第一中心导体Pc'设置第一膨出部Pc6。
再者,筒状体Pa'也可不包括筒部Pf,第一弹簧部Pe1及第二弹簧部Pe2'可为一系列的弹簧部。
图13、图14所示的单针弹簧连接器Pp相当于接触端子的一例。
单针弹簧连接器Pp可用作探针来代替探针Pr。又,单针弹簧连接器Pp可用作连接器的销或连接销等接触件。
图13、图14所示的单针弹簧连接器Pp包括:筒状体Pa”,具有导电性且具有筒状形状;第一中心导体Pc”,具有导电性且具有棒状形状;第二中心导体Pb”,具有导电性;以及弹簧SP(施力构件),设置在筒状体Pa”内,对第一中心导体Pc”向自筒状体Pa”突出的方向施力。
筒状体Pa”的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形。在筒状体Pa”的一端部,形成有自筒状体Pa”的内周向内侧突出的卡合突起11。通过卡合突起11的前端部而形成开口部12。在筒状体Pa”的另一端部,形成有自筒状体Pa”的内周向内侧突出的卡合突起13。通过接合突起13的前端部而形成开口部14。
第一中心导体Pc”包含:第一棒状本体Pc1”(第一插入部),插入筒状体Pa”;以及第一突出部Pc4”,自筒状体Pa”的一端部突出。第一中心导体Pc”即第一棒状本体Pc1”与第一突出部Pc4”的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形。
第一棒状本体Pc1”配置于筒状体Pa”的内部。第一突出部Pc4”插通于开口部12,一端与第一棒状本体Pc1”连接,另一端自开口部12突出。第一棒状本体Pc1”的与轴方向垂直的剖面的一边较开口部12的一边长。由此,第一棒状本体Pc1”与卡合突起11干扰,而第一中心导体Pc”不会自筒状体Pa”脱出。
第二中心导体Pb”包含:第二插入部Pb1”,插入筒状体Pa”;以及第二突出部Pb4”,自筒状体Pa”的一端部突出。第二中心导体Pb”即第二插入部Pb1”与第二突出部Pb4”的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形。
第二插入部Pb1”配置于筒状体Pa”的内部。第二突出部Pb4”插通于开口部14,一端与第二插入部Pb1”连接,另一端自开口部14突出。第二插入部Pb1”的与轴方向垂直的剖面的一边较开口部14的一边长。由此,第二插入部Pb1”与卡合突起13干扰,而第二中心导体Pb”不会自筒状体Pa”脱出。
弹簧SP在筒状体Pa”内配设于第一棒状本体Pc1”与第二插入部Pb1”间。弹簧SP对第一中心导体Pc”与第二中心导体Pb”向相互分离的方向施力。再者,单针弹簧连接器Pp也可不包括第二中心导体Pb”,而封闭开口部14。
与图6所示的探针Pr同样地,在将如上所述那样构成的多个单针弹簧连接器Pp插入如下各贯通孔H而使用的情况下,与图7所示的探针Pr同样地,与专利文献1的圆柱形状的探针相比可增大导体的剖面积,所述各贯通孔H以矩形的开口部的一边沿着第一方向X,与所述一边相连的另一边沿着和第一方向X垂直的第二方向Y的方式配置。因此,根据单针弹簧连接器Pp及使用所述单针弹簧连接器Pp的检查治具,容易在降低电阻值的增大的同时,减小相邻间距。
再者,筒状体Pa、筒状体Pa'、筒状体Pa”、第一棒状本体Pc1、第一棒状本体Pc1'、第一棒状本体Pc1”、第一膨出部Pc6以及第二棒状本体Pb1、第二棒状本体Pb1'、第二棒状本体Pb1”中,与其轴方向垂直的剖面形状也可为六边形。作为一例,图16表示剖面形状为六边形的筒状体Pa”'、第一棒状本体Pc1”'、及第一膨出部Pc6”'的剖面图。
又,也可设为下述结构,即:使第一中心导体Pc、第一中心导体Pc'如图17所示的第一中心导体Pc””那样,凸缘部Pc3”'仅自第一突出部Pc4””的相对向的一对外壁面突出,而不设置于另一对外壁面。
即,本发明的一例的接触端子包括:筒状体,具有导电性且具有筒状形状;以及第一中心导体,具有导电性且具有棒状形状;所述筒状体的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形或六边形,所述第一中心导体中,所述第一中心导体的与轴方向垂直的剖面的形状和所述筒状体的所述剖面的形状相同,且包含:第一插入部,插入所述筒状体的一端部侧;以及第一突出部,自所述筒状体的一端部突出。
根据所述结构,筒状体以及第一中心导体的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形或六边形。其结果为,相对于现有技术中记载的圆剖面的探针,即便在与相邻的接触端子的间隔相等的情况下,与圆剖面的探针相比,第一中心导体的剖面积也变大,而接触端子的电阻值变小。
又,优选的是所述第一插入部的所述剖面的对角线的长度较所述筒状体的所述剖面的内壁的一边长。
根据所述结构,当筒状体与第一插入部相对旋转时,筒状体的内壁与第一插入部的角部干扰,故提高使筒状体与第一插入部电性导通的确实性。
又,优选的是还包括第二中心导体,所述第二中心导体具有导电性且具有棒状形状,所述第二中心导体中,所述第二中心导体的与轴方向垂直的剖面的形状和所述筒状体的所述剖面的形状相同,且包含:第二插入部,插入所述筒状体的另一端部侧;以及第二突出部,自所述筒状体的另一端部突出;所述筒状体包含:螺旋状的第一弹簧部,对所述第一突出部向所述突出的方向施力;筒部,与所述第一弹簧部连接;以及螺旋状的第二弹簧部,和所述筒部的与所述第一弹簧部相反侧连接;且所述第一弹簧部与所述第二弹簧部的螺旋卷绕方向彼此相反。
根据所述结构,当使接触端子抵接于对象物而第一弹簧部和第二弹簧部被压缩时,第一弹簧部及第二弹簧部产生与各自的螺旋卷绕方向对应的旋转力。由于第一弹簧部与第二弹簧部的螺旋卷绕方向彼此相反,故第一弹簧部与第二弹簧部产生相互反向旋转的旋转力。其结果为,位于第一弹簧部与第二弹簧部间的筒部旋转。通过筒部旋转,而提高使第一中心导体及第二中心导体与筒部内壁接触的确实性。
又,所述第一插入部优选的是包含:第一膨出部,设置于与所述第一突出部相反侧的端部;以及第一棒状本体,自所述第一膨出部向所述第一突出部延伸,且较所述第一膨出部细。
根据所述结构,第一插入部的端部成为粗的第一膨出部,第一膨出部与第一突出部间的第一棒状本体变细。其结果为,在自第一突出部至第一膨出部的区间,第一棒状本体难以与筒状体接触,故可降低第一棒状本体与筒状体的摩擦,且可提高第一膨出部与筒状体导通接触的确实性。
又,所述第一膨出部优选的是位于所述筒部内。
根据所述结构,可使第一突出部与对象物弹性接触。又,第一膨出部与未形成弹簧的筒部的内壁接触。其结果为,可降低流过接触端子的电流流过弹簧部的担忧。
又,所述第二插入部优选的是包含:第二膨出部,设置于与所述第二突出部相反侧的端部;以及第二棒状本体,自所述第二膨出部向所述第二突出部延伸,且较所述第二膨出部细。
根据所述结构,第二插入部的端部成为粗的第二膨出部,第二膨出部与第二突出部间的第二棒状本体变细。其结果为,在自第二突出部至第二膨出部的区间,第二棒状本体难以与筒状体接触,故可降低第二棒状本体与筒状体的摩擦,且可提高第二膨出部与筒状体导通接触的确实性。
又,所述第一膨出部及所述第二膨出部优选的是位于所述筒部内。
根据所述结构,第一膨出部与第二膨出部在筒状体的筒部内的内壁接触。其结果为,流过接触端子的电流流过第一棒状本体、筒部以及第二棒状本体,而不流过弹簧部,故可降低因弹簧部而接触端子的电阻值增大的担忧。
又,所述筒状体也可包含螺旋状的弹簧部,所述弹簧部对所述第一突出部向所述突出的方向施力,所述弹簧部的所述螺旋状的卷绕方向固定。
当在筒状体的端部设置有筒部的情况下,弹簧部的卷绕方向固定时筒部的旋转量变大。其结果为,筒部的内壁与第一膨出部导通接触的确实性增大。
又,优选的是还包括施力构件,所述施力构件设置于所述筒状体内,对所述第一中心导体向所述一端部侧施力。
根据所述结构,第一中心导体通过筒状体内的施力构件的施加力而向一端部侧突出。所述接触端子构成所谓的单针弹簧连接器。
又,本发明的一例的检查治具包括多个所述接触端子、以及支撑所述多个接触端子的支撑构件。
根据所述结构,可获得包括多个所述接触端子的检查治具。
另外,优选的是所述支撑构件对所述多个接触端子的、所述筒状体的所述剖面形状的边以相互向同一方向的方式进行支撑。
根据所述结构,容易减小多个接触端子的相邻间距。
另外,本发明的一例的检查装置包括:所述检查治具;以及检查处理部,基于通过使所述接触端子与设置于检查对象的检查点接触而获得的电信号,进行所述检查对象的检查。
根据所述结构,容易在降低检查中所使用的接触端子的电阻值的增大的同时,减小接触端子的相邻间距。
此种结构的接触端子、检查治具以及检查装置,容易在降低电阻值的增大的同时,减小接触端子的相邻间距。
本申请是以2019年1月10日提出申请的日本专利申请特愿2019-002395为基础的申请,且其内容包含于本申请。再者,在实施方式的项中所执行的具体的实施方式或实施例归根结底是使本发明的技术内容明确者,本发明不应仅限定于此种具体例而被狭义地解释。
符号的说明
1:半导体检查装置
3:检查治具
4:检查部
6:试样台
6a:载置部
8:检查处理部
11:卡合突起
12:开口部
13:卡合突起
14:开口部
31:支撑构件
31a、31b、31c:支撑板
34:配线
34a:电极
35:间距变换块
37:连接板
101:半导体晶片
A1、A1'、A1”:第一插入部
A2、A2”、Pb1”:第二插入部
BP:凸块
D3、D4、D5、D6:宽度
E1:内宽度
E2:外宽度
F、G:电流路径
H:贯通孔
Ha:插通孔部
Hb、Hbx:支撑孔
KG:间隙
L1:间隔
P1:前端部
P2:基端部
Pa、Pa”、Pax:筒状体
Pb、Pb”:第二中心导体
Pb1:第二棒状本体
Pb2:第二被抱持部
Pb3、Pc3:凸缘部
Pb4、Pb4”:第二突出部
Pb5:倾斜部
Pb6:第二膨出部
Pc、Pc”:第一中心导体
Pc1、Pc1”、Pc1x:第一棒状本体
Pc2:第一被抱持部
Pc4、Pc4”:第一突出部
Pc6:第一膨出部
Pd1:第一筒端部
Pd2:第二筒端部
Pe1:第一弹簧部
Pe2:第二弹簧部
Pf:筒部
Pg1:第一螺旋槽
Pg2:第二螺旋槽
Pp:单针弹簧连接器
Pr、Pr'、Pr”、Prx:探针
R:旋转方向
SP:弹簧
W1:宽度
Claims (12)
1.一种接触端子,包括:
筒状体,具有导电性且具有筒状形状;以及
第一中心导体,具有导电性且具有棒状形状;且
所述筒状体的与轴方向垂直的剖面的形状为矩形或六边形,
所述第一中心导体中,所述第一中心导体的与轴方向垂直的剖面的形状和所述筒状体的所述剖面的形状相同,且包含:
第一插入部,插入所述筒状体的一端部侧;以及
第一突出部,自所述筒状体一端部突出。
2.根据权利要求1所述的接触端子,其中所述第一插入部的所述剖面的对角线的长度较所述筒状体的所述剖面的内壁的一边长。
3.根据权利要求1或2所述的接触端子,其中还包括
第二中心导体,具有导电性且具有棒状形状,且
所述第二中心导体中,所述第二中心导体的与轴方向垂直的剖面的形状和所述筒状体的所述剖面的形状相同,且包含:
第二插入部,插入所述筒状体的另一端部侧;以及
第二突出部,自所述筒状体的另一端部突出;
所述筒状体包含:
螺旋状的第一弹簧部,对所述第一突出部向所述突出的方向施力;
筒部,与所述第一弹簧部连接;以及
螺旋状的第二弹簧部,和所述筒部的与所述第一弹簧部相反侧连接;且
所述第一弹簧部与所述第二弹簧部的螺旋卷绕方向彼此相反。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触端子,其中所述第一插入部包含:
第一膨出部,设置于与所述第一突出部相反侧的端部;以及
第一棒状本体,自所述第一膨出部向所述第一突出部延伸,且较所述第一膨出部细。
5.根据权利要求4所述的接触端子,其中所述第一膨出部位于所述筒部内。
6.根据权利要求5所述的接触端子,其中所述第二插入部包含:
第二膨出部,设置于与所述第二突出部相反侧的端部;
第二棒状本体,自所述第二膨出部向所述第二突出部延伸,且较所述第二膨出部细。
7.根据权利要求6所述的接触端子,其中所述第一膨出部及所述第二膨出部位于所述筒部内。
8.根据权利要求1或2所述的接触端子,其中
所述筒状体包含螺旋状的弹簧部,所述弹簧部对所述第一突出部向所述突出的方向施力,且
所述弹簧部的所述螺旋状的卷绕方向固定。
9.根据权利要求1或2所述的接触端子,其中还包括施力构件,所述施力构件设置于所述筒状体内,对所述第一中心导体向所述一端部侧施力。
10.一种检查治具,包括:
多个如权利要求1至9中任一项所述的接触端子,以及
支撑构件,支撑所述多个接触端子。
11.根据权利要求10所述的检查治具,其中所述支撑构件对所述多个接触端子的所述筒状体的所述剖面的形状中的边,以相互朝向同一方向的方式进行支撑。
12.一种检查装置,包括:
如权利要求10或11所述的检查治具,以及
检查处理部,基于通过使所述接触端子与设置于检查对象的检查点接触而获得的电信号,进行所述检查对象的检查。
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