CN113728236B - 探针装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种探针装置,电气特性以及探针负载的偏差足够小,并且使用寿命足够长。包括作为信号端子的探针(3a)(第一金属板)以及作为接地端子的探针(3b)(第二金属板),端子保持部(4)包括由导电体形成的保持部主体(41)、能够夹持探针(3a、3b、3b)且分别由电介质形成的夹持用构件(42、43)、能够将夹持着探针(3a、3b、3b)的两个夹持用构件(42、43)固定至保持部主体(41)的固定用构件(44)以及阳螺钉(固定件),探针(3a、3b、3b)在沿板面方向排列的状态下被两个夹持用构件(42、43)夹持,并且前端部(31a、31b、31b)侧的部位分别从两个夹持用构件(42、43)突出,前端部(31a、31b、31b)侧的部位构成为能够沿板厚方向弹性变形。

Description

探针装置
技术领域
本发明涉及一种探针装置,在该探针装置中,信号端子与接地端子靠近地配置。
背景技术
例如,在下述专利文献中公开了一种探针测定系统的发明,该探针测定系统的发明用于利用高频信号对集成电路以及超小型电子装置的电气特性进行测定。
该专利文献公开的探针测定系统的晶圆探针(wafer probe 20:以下,也称为“探针装置”)包括半刚性同轴线缆(semirigid coaxial cable 40:以下,也简称为“同轴线缆”),其中,半刚性同轴线缆具有铜制内部导体(copper inner conductor 41:以下,也简称为“内部导体”)和铜制外部导体(copper outer conductor 43:以下,也简称为“外部导体”),所述铜制内部导体在前端部焊接有内侧接触端子(inner conductive finger 70),并且在基端部连接有输入端口(input port 30),所述铜制外部导体在前端部焊接有外侧接触端子(outer conductive finger 72a、72b),并且基端部连接并固定于第一支撑块(primary support block 32),所述晶圆探针采用在上述同轴线缆的弹性回复力的作用下向探测对象推压内侧接触端子以及外侧接触端子的结构。
此外,在该探针装置中采用了下述结构:在进行探测时使同轴探针产生了弹性变形时,同轴线缆(详细而言,插通有同轴线缆的管(tube 148))与安装于第一支撑块之下的刚性支承块(rigid support block)抵接而使同轴线缆的变形受到限制,由此,能够向探测对象可靠地推压内侧接触端子以及外侧接触端子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第5506515号说明书
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在上述专利文献公开的探针装置中存在下述应当解决的技术问题。
具体而言,在上述专利文献公开的探针装置中采用了下述结构:在内侧接触端子(信号端子)焊接于内部导体且外侧接触端子(接地端子)焊接于外部导体的同轴线缆的弹性回复力的作用下,向探测对象推压内侧接触端子以及外侧接触端子。在该情况下,已知,当通过焊接的方式进行导体彼此的连接时,根据焊剂量、焊料量以及焊接处理时的温度等,被焊接的两个导体间的电气特性会变化。
因此,在现有的探针装置中存在下述技术问题:根据相对于内侧导体以及外侧导体的内侧接触端子以及外侧接触端子的焊接处理的环境,有时,电气特性会存在偏差。
此外,在上述探针装置中,当进行探测时,作为探测负荷(向探测对象推压内侧接触端子以及外侧接触端子的力)作用至内侧接触端子以及内部导体的焊接部位或者外侧接触端子以及外部导体的焊接部位的结果,在反复进行探测的过程中,会形成内侧接触端子容易从内部导体剥离以及外侧接触端子容易从外部导体剥离的状态。因此,上述探针装置还存在使用寿命短的技术问题。
此外,在上述探针装置中,如前文所述那样采用了在同轴线缆的弹性回复力的作用下产生探针负载(向探测对象推压两个连接端子的力)的结构。因此,为了能够发挥适当大小的探针负载,需要采用具有与这样的探针负载相应的弹性回复力的同轴线缆来构成装置。然而,在这种装置中,从能够采用的高频信号特性优异的同轴线缆中选定具有适当的弹性回复力的同轴线缆是困难的,根据能够获取到的同轴线缆,需要确定能够发挥适当大小的探针负载的各部分的尺寸,因此,还存在其设计自由度降低这一技术问题。
此外,在上述探针装置中,仅同轴线缆的基端部固定于第一支撑块以及安装于第一支撑块的输入端口,同轴探针的长度方向的中央部以及前端部未在任何部位固定,但采用了在进行探测时同轴线缆的长度方向的中央部与刚性支承块抵接而使变形受到限制的结构。因此,在该探针装置,在进行探测时同轴线缆变形而从其中央部未与刚性支承块抵接的状态转变至与刚性支承块抵接的状态时,探针负载会急剧变大。因此,在该探针装置中存在下述技术问题:在适当大小的探针负载下的探测变得困难。
本发明是鉴于上述技术问题而形成的,其主要目的在于提供一种探针装置,电气特性以及探针负载的偏差足够小,使用寿命足够长,并且设计自由度足够高。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的,技术方案一的探针装置是信号端子以及接地端子在靠近配置的状态下通过端子保持部进行保持的探针装置,其中,所述探针装置包括作为所述信号端子的第一金属板以及作为所述接地端子的第二金属板,所述端子保持部包括由导电体形成的保持部主体、能够夹持所述第一金属板以及所述第二金属板且分别由电介质形成的一对夹持用构件、能够将夹持着所述第一金属板以及所述第二金属板的状态的两个所述夹持用构件固定至所述保持部主体的固定件,所述第一金属板以及所述第二金属板在沿板面方向排列的状态下被两个所述夹持用构件夹持,并且所述第一金属板以及所述第二金属板的前端部侧部位分别从两个所述夹持用构件突出,所述前端部侧部位构成为能够沿板厚方向弹性变形。
在技术方案一所述的探针装置的基础上,在技术方案二的探针装置中,所述固定件包括由导电体形成的固定用构件以及由导电体形成的至少两根阳螺钉,并且,构成为:通过插通于在所述固定用构件上形成的螺钉插通部的各所述阳螺钉被拧入配设于所述保持部主体的阴螺纹,能够将夹持着所述第一金属板以及所述第二金属板的两个所述夹持用构件通过所述固定用构件推压并固定至所述保持部主体。
在技术方案二所述的探针装置的基础上,在技术方案三的探针装置中,所述第二金属板被夹入所述保持部主体与所述固定用构件之间,从而所述第二金属板、所述保持部主体以及所述固定用构件彼此电连接。
在技术方案二或技术方案三所述的探针装置的基础上,在技术方案四的探针装置中,所述固定用构件夹着与所述夹持用构件抵接的第一部位设置有至少两个部位的第二部位,在各所述第二部位形成螺钉插通部,并且,与所述第一部位的沿所述阳螺钉相对于所述螺钉插通部的插通方向的厚度相比,所述第一部位与所述第二部位之间的第三部位的沿所述插通方向的厚度形成得较薄。
在技术方案一至技术方案四中任一技术方案所述的探针装置的基础上,在技术方案五的探针装置中,比所述第一金属板以及所述第二金属板的厚度浅的定位用凹部形成于两个所述夹持用构件的至少一者,在该定位用凹部嵌入并定位有所述第一金属板以及所述第二金属板。
在技术方案一至技术方案五中任一技术方案所述的探针装置的基础上,在技术方案六的探针装置中,所述探针装置包括两块所述第二金属板,所述第一金属板配置在两块所述第二金属板之间。
发明效果
在技术方案一所述的探针装置中,端子保持部包括由导电体形成的保持部主体、能够夹持作为信号端子的第一金属板以及作为接地端子的第二金属板且分别由电介质形成的一对夹持用构件、能够将夹持着第一金属板以及第二金属板的状态的两个夹持用构件固定至保持部主体的固定件,第一金属板以及第二金属板在沿着板面方向排列的状态下被两个夹持用构件夹持,并且第一金属板以及第二金属板的前端部侧部位分别从两个夹持用构件突出,前端部侧部位构成为能够沿板厚方向弹性变形。
因此,根据技术方案一所述的探针装置,由于在信号端子(第一金属板)以及接地端子(第二金属板)中供探针负载作用的部位处不存在焊接部位,因此,能够充分地延长其使用寿命,并且,由于不会产生根据焊剂量、焊料量以及焊接处理时的温度等的差异而产生的电气特性的偏差,因此,能够准确地测定被测定量。此外,由于能够设置成通过改变两个金属板的宽度、长度以及厚度中的至少一者而具有能够发挥适当的探针负载的弹性回复力的结构,因此,能够充分地提高其设计自由度。此外,由于在信号端子(第一金属板)以及接地端子(第二金属板)中探测时发生弹性变形的部位不与端子保持部接触,在发生弹性变形时,弹性回复力不会急剧变化,因此,能够充分地减小探针负载的偏差,其结果是,能够可靠且容易地进行适当大小的探针负载下的探测。
在技术方案二所述的探针装置中,固定件包括由导电体形成的固定用构件以及由导电体形成的至少两根阳螺钉,并且,构成为:通过插通于在固定用构件上形成的螺钉插通部的各所述阳螺钉被拧入配设于保持部主体的阴螺纹,能够将夹持着第一金属板以及第二金属板的两个夹持用构件通过固定用构件推压并固定至保持部主体。
因此,根据技术方案二所述的探针装置,由于能够在不额外设置将保持部主体以及固定用构件彼此连接的配线等以将保持部主体以及固定用构件分别设为接地电位的情况下,通过各阳螺钉将固定用构件固定至保持部主体且将保持部主体以及固定用构件彼此电连接,因此,能够充分地降低探针装置的组装成本以及部件成本。
根据技术方案三所述的探针装置,通过将第二金属板夹入保持部主体与固定用构件之间而使第二金属板、保持部主体以及固定用构件彼此电连接,由此,能够在不额外设置将接地端子(第二金属板)与保持部主体以及固定用构件电连接的配线等的情况下,通过各阳螺钉将固定用构件固定至保持部主体,并且将保持部主体、接地端子(第二金属板)以及阳螺钉彼此电连接,因此,能够进一步降低探针装置的组装成本以及部件成本。
根据技术方案四所述的探针装置,固定用构件构成为:夹着与夹持用构件抵接的第一部位设置有至少两个部位的第二部位,在两个第二部位形成螺钉插通部,并且,与第一部位的沿阳螺钉相对于螺钉插通部的插通方向的厚度相比,第一部位与第二部位之间的第三部位的沿插通方向的厚度形成得较薄,由此,能够在由于各螺钉的拧入而发生弹性变形的第三部位的弹性回复力的作用下以充分的力将第一部位推压至夹持用构件,由此,能够通过两个夹持用构件可靠地夹持信号端子(第一金属板)以及接地端子(第二金属板),并且,能够将一个夹持用构件、信号端子(第一金属板)、接地端子(第二金属板)以及另一夹持用构件的层叠体可靠地固定至保持部主体。
根据技术方案五所述的探针装置,比第一金属板以及第二金属板的厚度浅的定位用凹部形成于两个夹持用构件的至少一者,在定位用凹部嵌入并定位有第一金属板以及第二金属板,由此,能够较好地避免信号端子(第一金属板)以及接地端子(第二金属板)相对于夹持用构件的意料之外的位置偏移。
根据技术方案六所述的探针装置,探针装置包括两块第二金属板,第一金属板配置在两块第二金属板之间,由此,与包括各一个信号端子以及接地端子的结构相比,能够利用各接地端子对信号端子进行屏蔽,因此,能够充分地提高探针装置的高频信号特性。
附图说明
图1是探针装置1的外观立体图。
图2是探针装置1的另一外观立体图。
图3是探针装置1的分解立体图。
图4是探针装置1中的探针保持部4的剖视图。
图5是探针3a、3b、3b以及夹持用构件42、43的外观立体图。
图6是探针装置1中的探针保持部4的分解立体图。
图7是用于说明通过固定用构件44以及阳螺钉45、45将探针3a、3b、3b以及夹持用构件42、43固定至保持部主体41的原理的说明图。
图8是探针装置1的剖视图。
图9是将探针3a的连接部33(后端部32a)与连接器5的触点5a的连接部位放大后的剖视图。
图10是非探测状态下的探针装置1的侧视图。
图11是探测状态下的探针装置1的侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图对探针装置的实施方式进行说明。
图1~3所示的探针装置1是“探针装置”的一例,构成为能够在使用高频信号测定电气特性时使用。该探针装置1包括基部2、探针3a、3b、3b、探针保持部4、连接器5、支板6以及阳螺钉11、11、12、12。
基部2是供探针保持部4、连接器5以及支板6安装的块体,作为一例,通过铝合金或不锈钢等导电体形成。如图3所示,在该基部2形成有能够供用于安装探针保持部4的阳螺钉11、11拧入的螺纹孔21、21以及能够供用于安装支板6的阳螺钉12、12拧入的螺纹孔22、22。此外,在基部2设置有用于对探针保持部4相对于该基部2的安装位置进行限制的台阶部23。此外,如图8所示,在基部2形成有用于安装连接器5的安装用孔24a,并且,在安装用孔24a的中央部形成有能够供连接器5中的后述触点5a插通的插通用孔24b。
探针3a是作为“信号端子”的“第一金属板”的一例,探针3b、3b是作为“接地端子”的“第二金属板”的一例,在本例的探针装置1中,在两个探针3b、3b之间配置探针3a,并且,各探针3a、3b、3b在充分靠近且沿板面方向排列的状态(靠近配置的状态)下通过探针保持部4保持。在该情况下,在本例的探针装置1中,上述探针3a、3b、3b通过对镍合金等导电体进行电铸处理的方式成型为薄板状,并且构成为能够沿板厚方向弹性变形。此外,如图3、图5所示,在探针3a的后端部32a设置有与连接器5的触点5a连接的连接部33,在探针3b的后端部32b设置有能够供探针保持部4中的后述阳螺钉45插通的插通用孔34。
探针保持部4是“端子保持部”的一例,如图3、图4所示那样包括保持部主体41、夹持用构件42、43、固定用构件44以及阳螺钉45、45,如图1、图2所示,在对各探针3a、3b、3b进行保持的状态下通过阳螺钉11、11安装于基部2。保持部主体41是“保持部主体”的一例,在本例的探针装置1中,由铝合金或不锈钢等导电体形成。在该保持部主体41形成有能够供阳螺钉45、45拧入的螺纹孔51、51(“配设于保持部主体的阴螺纹”的一例:参照图4)以及能够供阳螺钉11、11插通的插通用孔52、52。
夹持用构件42、43是“一对夹持用构件”的一例,由交联聚苯乙烯树脂或聚四氟乙烯等电介质形成。在该情况下,如图4、图5所示,在夹持用构件42的与夹持用构件43相对的相对面形成有“定位用凹部”的一例即定位用凹部42a。该定位用凹部42a形成为比各探针3a、3b、3b的厚度浅,并且构成为能够供各探针3a、3b、3b在以上述方式靠近配置的状态下嵌入。
此外,如图3、图4所示,在本例的探针装置1中,作为一例,夹持用构件43的与夹持用构件42相对的相对面平坦地形成(“两个夹持用构件中的至少一者”仅是以靠近保持部主体41的方式配置的夹持用构件42的结构的例子)。在该情况下,在本例的探针装置1中,如图1、2、10、11所示那样采用了以探针3a的前端部31a(“前端部侧部位”的一例)以及探针3b、3b的前端部31b、31b(“前端部侧部位”的一例)从夹持用构件42、43突出的方式并在通过两个夹持用构件42、43夹持探针3a、3b、3b的状态下对探针3a、3b、3b进行保持的结构。
固定用构件44是“固定用构件”的一例,与阳螺钉45、45一起构成“固定件”。与上述保持部主体41相同地,该固定用构件44由铝合金或不锈钢等导电体形成。此外,如图3、4、6所示,在固定用构件44的宽度方向的两端部分别形成有能够供阳螺钉45插通的插通用孔55(“螺钉插通部”的一例)。
在该情况下,在本例的探针装置1的探针保持部4中采用了下述结构:插通于固定用构件44的插通用孔55、55的阳螺钉45、45被拧入保持部主体41的螺纹孔51、51而使固定用构件44靠近保持部主体41,如此一来,夹持着各探针3a、3b、3b的夹持用构件42、43被夹入保持部主体41与固定用构件44之间,由此,夹持用构件42、探针3a、3b、3b以及夹持用构件43的层叠体被固定用构件44推压至保持部主体41的底面而固定。
另外,在本例的探针装置1中构成为:固定用构件44中形成有插通用孔55的部位相当于“第二部位”,并且,固定用构件44中与夹持用构件43抵接的部位(宽度方向的中央部)相当于“第一部位”,此外,以上述“第一部位”与“第二部位”之间的“第三部位”的厚度(沿阳螺钉45相对于插通用孔55的插通方向的厚度)比“第一部位”的厚度薄的方式在“第一部位”设置凸部56,凸部56的突端面与夹持用构件43抵接。此外,在下述说明中,也将上述“第一部位”与“第二部位(凸部56的形成部位)”之间的“第三部位”称为薄部57。
阳螺钉45、45是“阳螺钉”的一例,在本例的探针装置1中,由不锈钢等导电体形成。在该情况下,如前文所述,在本例的探针装置1中,保持部主体41以及固定用构件44由导电体形成。因此,在本例的探针装置1中,如后文所述,在保持部主体41与固定用构件44之间夹入有探针3b、3b的后端部32b、32b的状态下,将插通于固定用构件44的插通用孔55以及探针3b、3b的插通用孔34、34的阳螺钉45、45拧入保持部主体41的螺纹孔51、51,由此,形成保持部主体41、探针3b、3b、固定用构件44以及阳螺钉45、45彼此电连接的状态。
连接器5是用于将探针3a、3b、3b与未图示的信号线缆(同轴线缆)连接的连接件,如图3、8、9所示那样包括触点5a、电介质5b以及体部5c。此外,在体部5c的周面形成有能够拧入形成于基部2的安装用孔24a的阴螺纹的阳螺纹。另外,为了易于进行与探针装置1的结构相关的理解,省略了图示以及详细说明,不过,在连接器5与基部2之间也可根据需要夹入弹簧垫圈或菊花型垫圈等。此外,在采用不通过信号线缆而将各探针3a、3b、3b与未图示的测定电路直接连接的结构的情况下,也可构成为能够在不设置连接器5的情况下将各探针3a、3b、3b的后端部32a、32b、32b连接至电路基板。
支板6是用于将探针装置1固定至未图示的移动机构(探测机构)的固定用零件,如图3所示那样形成有能够供用于将该支板6固定至基部2的阳螺钉12、12插通的插通用孔61、61以及能够供用于将探针装置1(支板6)固定至移动机构的未图示的阳螺钉插通的插通用孔62、62。
在制造该探针装置1时,首先,分别制作基部2、探针3a、3b、3b、探针保持部4(保持部主体41、夹持用构件42、43以及固定用构件44)以及支板6等。在该情况下,在前述专利文献公开的探针装置中,从高频信号特性优异的同轴线缆中选定具有适当弹性回复力的同轴线缆是困难的,为了能够发挥适当大小的探针负载,设计自由度会降低。与之相对地,在本例的探针装置1中,如前文所述的那样,由于通过使用了镍合金等的电铸处理使探针3a、3b、3b成型为薄板状,因此,作为必须的探针负载的替代,仅通过适当改变探针3a、3b、3b的宽度、长度以及厚度等并进行电铸处理,就能够制造能够发挥适当大小的探针负载的探针装置1。由此,设计自由度充分提高。
接着,通过将连接器5(体部5c)拧入基部2的安装用孔24a,将连接器5安装至基部2,并且,将插通于插通用孔61、61的阳螺钉12、12拧入基部2的螺纹孔22、22,由此,将支板6固定至基部2,并且,通过探针保持部4对各探针3a、3b、3b进行保持。
在该情况下,在通过探针保持部4对探针3a、3b、3b进行保持时,首先,将各探针3a、3b、3b以图3、5所示的沿板面方向排列的状态嵌入夹持用构件42的定位用凹部42a。接着,在以夹入各探针3a、3b、3b的方式使夹持用构件43与夹持用构件42相对的状态下,将夹持用构件42、探针3a、3b、3b以及夹持用构件43的层叠体配置于保持部主体41的底部的宽度方向的中央部。然后,通过将插通于固定用构件44的插通用孔55、55的阳螺钉45、45拧入保持部主体41的螺纹孔51、51,使固定用构件44靠近保持部主体41。
此时,形成夹持用构件42、探针3a、3b、3b以及夹持用构件43的层叠体被夹入保持部主体41与固定用构件44之间的状态,形成被夹持用构件42、43夹持的各探针3a、3b、3b相对于保持部主体41定位的状态。在该情况下,在将插通于固定用构件44的插通用孔55、55的阳螺钉45、45拧入保持部主体41的螺纹孔51、51时,随着固定用构件44靠近保持部主体41,首先,如图7中的上图所示,固定用构件44的凸部56的突端与夹持用构件43抵接,将阳螺钉45、45进一步拧入,由此,如该图中的下图所示,形成固定用构件44中的形成插通用孔55的部位与探针3b、3b抵接的状态,从而形成在保持部主体41与固定用构件44之间夹入探针3b、3b(后端部32b、32b)的状态。
此外,在本例的探针装置1(探针保持部4)的固定用构件44中,如前文所述,在固定用构件44中与夹持用构件43抵接的部位形成凸部56,并且,与凸部56(第一部位)相比,凸部56与螺纹孔51的形成部位(第二部位)之间的薄部57(第三部位)形成得较薄。因此,在直到探针3b、3b被夹入保持部主体41与固定用构件44之间之前将阳螺钉45、45充分地拧入螺纹孔51、51的状态下,如图7中的下图所示,固定用构件44的薄部57、57略微变形而形成凸部56的突端被推压至夹持用构件43的状态,其结果是,较好地避免了在固定用构件44与夹持用构件43之间产生间隙的状态。另外,在该图中,为了易于进行与薄部57的变形相关的理解,以其变形的程度变大的方式进行夸大而图示。由此,形成夹持用构件42、探针3a、3b、3b以及夹持用构件43的层叠体通过固定用构件44在足够的推压力的作用下被推压至保持部主体41的状态,如图4所示,完成通过探针保持部4对探针3a、3b、3b进行保持。
接着,将处于对探针3a、3b、3b进行保持的状态下的探针保持部4安装至基部2。具体而言,使探针保持部4的保持部主体41的后端部与基部2的台阶部23卡合。在该情况下,在本例的探针装置1中构成为:如图8、9所示,在使保持主体41卡合至台阶部23时,被夹持用构件42、43夹持的探针3a的后端部32a处的连接部33被推压至安装于基部2的连接器5的触点5a,从而形成探针3a与连接器5的触点5a彼此电连接的状态。
然后,通过将插通于保持部主体41的插通用孔52、52的阳螺钉11、11拧入基部2的螺纹孔21、21,将探针保持部4固定至基部2。由此,形成基部2、探针3a、3b、3b、探针保持部4、连接器5以及支板6一体化的状态,并且,形成处于与探针3b、3b电连接的状态的保持部主体41与处于安装于基部2的状态的连接器5的体部5c通过基部2以及阳螺钉11、11彼此电连接的状态。如上所述,完成了一系列的组装作业,如图1、2所示的那样,完成探针装置1。
在使用该探针装置1对探测对象X的电气特性进行测定时,通过将插通于支板6的插通用孔62、62的阳螺纹拧入未图示的移动机构,将探针装置1安装至移动机构,并且,通过未图示的信号线缆将探针装置1的连接器5(触点5a以及体部5c)与测定装置连接。接着,当指示开始测定时,如图10所示,在通过移动机构使探针装置1移动至探测对象X上后使探针装置1向探测对象X靠近,由此,如图11所示,各探针3a、3b、3b的前端部31a、31b、31g对探测对象X进行探测。
此时,如该图所示,各探针3a、3b、3b中从探针保持部4的夹持用构件42、43突出的前端部31a、31b、31b侧的部位沿各探针3a、3b、3b的板厚方向弹性变形,其结果是,在其弹性回复力的作用下,形成前端部31a、31b、31b在足够的推压力的作用下被推压至探测对象X的状态。
在该情况下,在该探针装置1中,探针3a、3b。3b中从探针保持部4的两个夹持用构件42、43突出的前端部31a、31b、31b侧的部位在探测时在不与探针保持部4的任何部位接触的情况下弹性变形。因此,仅根据各探针3a、3b、3b的弹性变形程度变化的弹性回复力作为探针负载进行作用,因此,在探测时,探针负载不会急剧变化。其结果是,能够以期望的探针负载使各探针3a、3b、3b对探测对象X进行良好探测。
此外,在该探针装置1中,在探针3a、3b、3b中除从探针保持部4的两个夹持用构件42、43突出的前端部31a、31b、31b侧的部位以外的部位(本例中是探针3a中的后端部32a的连接部33以及探针3b中的后端部32b的插通用孔34附近),探针3a、3b、3b分别与“信号电位的导体部(连接器5的触点5a)”以及“接地电位的导体部(保持部主体41以及固定用构件44等)”连接。由此,在该探针装置1中,形成在探针3a、3b、3b中进行探测时发生弹性变形的部位处不存在焊接部位的结构。
如此一来,在该探针装置1中,探针保持部4包括由导电体形成的保持部主体41、能够对探针3a(作为“信号端子”的“第一金属板”)以及探针3b、3b(作为“接地端子”的“第二金属板”)进行夹持且分别由电介质形成的一对夹持用构件42、43、能够将夹持着探针3a、3b、3b状态的两个夹持用构件42、43固定至保持部主体41的“固定件(本例中是固定用构件44以及阳螺钉45、45)”,探针3a、3b、3b以沿板面方向排列的状态被两个夹持用构件42、43夹持,并且前端部31a、31b、31b分别从两个夹持用构件42、43突出,前端部31a、31b、31b构成为能够沿板厚方向弹性变形。
因此,根据该探针装置1,由于在探针3a、3b、3c中的供探针负载作用的部位处不存在焊接部位,因此,能够充分延长其使用寿命,并且,由于不会产生根据焊剂量、焊料量以及焊接处理时的温度等的差异而产生的电气特性的偏差,因此,能够准确地测定被测定量。此外,通过改变探针3a、3b、3b的宽度、长度以及厚度中的任意一者,能够设置成具有能够发挥适当的探针负载的弹性回复力的结构,因此,能够充分地提高其设计自由度。另外,由于探针3a、3b、3b中在探测时发生弹性变形的部位不与探针保持部4接触,发生弹性变形时弹性回复力不会急剧变化,因此,能够充分地减小探针负载的偏差,其结果是,能够可靠且容易地进行适当大小的探针负载下的探测。
此外,在该探针装置1中,“固定件”包括由导电体形成的固定用构件44、由导电体形成的两根阳螺钉45、45,并且,构成为通过插通于形成于固定用构件44的插通用孔55、55的各阳螺钉45、45被拧入配设置于保持部主体41的螺纹孔51、51,能够将夹持着探针3a、3b、3b的两个夹持用构件42、43通过固定用构件44推压至保持部主体41而固定。
因此,根据该探针装置1,能够在不额外设置将保持部主体41以及固定用构件44彼此连接的配线等以将保持部主体41以及固定用构件44分别设为接地电位的情况下,通过阳螺钉45、45将固定用构件44固定至保持部主体41并且将保持部主体41以及固定用构件44彼此电连接,因此,能够充分地降低探针装置1的组装成本以及部件成本。
此外,根据该探针装置1,通过将探针3b、3b夹入保持部主体41与固定用构件44之间而将探针3b、3b、保持部主体41以及固定用构件44彼此电连接,由此,能够在不额外设置将探针3b、3b与保持部主体41以及固定用构件44电连接的配线等的情况下,通过阳螺钉45、45将固定用构件44固定至保持部主体41,并且将保持部主体41、探针3b、3b以及阳螺钉45彼此电连接,因此,能够进一步降低探针装置1的组装成本以及部件成本。
此外,根据该探针装置1,通过设置将与夹持用构件42、43抵接的“第一部位(凸部56的形成部位)”夹着的至少两个部位的“第二部位”且在两个“第二部位”形成插通用孔55,并且,以使“第一部位”与“第二部位”之间的“第三部位(薄部57)”的沿插通方向的厚度比沿阳螺钉45、45相对于插通用孔55、55的插通方向的“第一部位”的厚度薄的方式构成固定用构件44,由此,能够在通过阳螺钉45、45的拧入而发生弹性变形的薄部57、57的弹性回复力的作用下以充分的力将凸部56推压至夹持用构件43,由此,能够通过夹持用构件42、43可靠地夹持探针3a、3b、3b,并且,能够将夹持用构件42、探针3a、3b、3b以及夹持用构件43的层叠体可靠地固定至保持部主体41。
此外,根据该探针装置1,通过在夹持用构件42形成比探针3a、3b、3b的厚度浅的定位用凹部42a且将探针3a、3b、3b嵌入定位用凹部42a并定位,由此,能够较好地避免探针3a、3b、3b相对于夹持用构件42的意料之外的位置偏移。
此外,根据该探针装置1,通过包括相当于“第二金属板”的两根探针3b且将探针3a配置在两根探针3b、3b之间,由此,与包括各一个“信号端子”和“接地端子”的结构相比,能够通过各“接地端子”对“信号端子”进行屏蔽,因此,能够充分地提高探针装置1的高频信号特性。
另外,“探针装置”的结构不限定于上述探针装置1的结构的例子。例如,虽然以构成为包括相当于“作为接地端子的第二金属板”的两根探针3b的探针装置1为例进行了说明,但是,也能够以包括各一根“作为信号端子的第一金属板”和“作为接地端子的第二金属板”的方式构成“探针装置”。
此外,虽然对包括固定用构件44以及阳螺钉45、45而构成“固定件”的例子进行了说明,但是,作为该结构的替代,例如,也能够采用下述结构:通过电介质一体地形成探针装置1中的夹持用构件43以及固定用构件44,从而构成“一对夹持用构件中的一个”,并且,仅通过阳螺钉45、45构成“固定件”,使阳螺钉45、45插通于设置于上述“一对夹持用构件中的一个”的“螺钉插通部(与探针装置1中固定用构件44的插通用孔55、55相同的构成要素)”并将其拧入保持部主体41的螺纹孔51、51(未图示)。
此外,作为使设置于保持部主体部41的螺纹孔51、51作为“阴螺纹”起作用且拧入阳螺钉45、45的结构的替代,也能够采用将配设于“保持部主体”的“螺母”用作“阴螺纹”并拧入阳螺钉45、45等“阳螺钉”的结构(未图示)。此外,作为阳螺钉45、45这样的“阳螺钉”的替代,也能够以包括能够夹持“保持部主体”和“固定用构件”(或者,上述“一对夹持用构件中的一个”)的コ字形的夹具的方式构成“固定件”(未图示)。在该情况下,“阳螺钉”和“夹具”的个数不限定于两个,也能够设置成三个以上的任意个数。此外,也能够将“阴螺纹”的个数设置成与“阳螺钉”的个数对应的三个以上的任意个数。
此外,作为“插通用孔55”的替代,也能够将各种形状的“切口”或“切槽”设置成“螺钉插通部”来构成“固定用构件”。此外,以通过将插通于固定用构件44的插通用孔55、55以及探针3b、3b的插通用孔34、34的阳螺钉45、45拧入保持部主体41的螺纹孔51、51的方式将固定用构件44、探针3b、3b以及保持部主体41彼此电连接的结构的探针装置1为例进行了说明,不过,也能够额外地设置用于将“作为接地端子的第二金属板”与“保持部主体”以及“固定用构件”电连接的配线。
此外,以在相当于“一对夹持用构件”的夹持用构件42、43中的一者(本例中是夹持用构件42)设置“定位用凹部”的一例即定位用凹部42a的结构为例进行了说明,不过,作为该结构的替代(或者,在该结构的基础上),也能够采用在相当于探针装置1的夹持用构件43的“夹持用构件”设置“定位用凹部”的结构。在该情况下,当在“一对夹持用构件”这两者形成“定位用凹部”时,需要以在对“第一金属板”以及“第二金属板”进行夹持时两个“夹持用构件”不会直接接触的方式以及以两个“定位用凹部”的深度的总和小于“第一金属板”和“第二金属板”的厚度的方式形成。
工业上的可利用性
在本申请的发明中,由于在信号端子以及接地端子中供探针负载作用的部位不存在焊接部位,因此,能够充分地延长其使用寿命,并且,由于不会产生根据焊剂量、焊料量以及焊接处理时的温度等的差异而产生的电气特性的偏差,因此,能够准确地测定被测定量,由于能够设置成通过改变构成信号端子以及接地端子的两个金属板的宽度、长度以及厚度中的至少一者而具有能够发挥适当的探针负载的弹性回复力的结构,因此,能够充分地提高其设计自由度,由于信号端子以及接地端子中在探测时发生弹性变形的部位不与端子保持部接触,发生弹性变形时,弹性回复力不会急剧变化,因此,能够充分地减小探针负载的偏差,其结果是,能够可靠且容易地进行适当大小的探针负载下的探测。由此,能够较好地用于信号端子与接地端子靠近配置的探针装置。
符号说明
1 探针装置
2 基部
3a、3b、3b 探针
4 探针保持部
5 连接器
6 支板
11、12、45 阳螺钉
21、22、51 螺纹孔
24a 安装用孔
24b、34、52、55、61、62 插通用孔
31a、31b 前端部
32a、32b 后端部
33 连接部
41 保持部主体
42、43 夹持用构件
42a 定位用凹部
44 固定用构件
56 凸部
57 薄部
X 探测对象

Claims (5)

1.一种探针装置,在所述探针装置中,信号端子以及接地端子在靠近配置的状态下通过端子保持部进行保持,其特征在于,
所述探针装置包括作为所述信号端子的第一金属板以及作为所述接地端子的第二金属板,
所述端子保持部包括由导电体形成的保持部主体、能够夹持所述第一金属板以及所述第二金属板且分别由电介质形成的一对夹持用构件、能够将夹持着所述第一金属板以及所述第二金属板的状态的两个所述夹持用构件固定至所述保持部主体的固定件,
所述第一金属板以及所述第二金属板在沿板面方向排列的状态下被两个所述夹持用构件夹持,并且所述第一金属板以及所述第二金属板的前端部侧部位分别从两个所述夹持用构件突出,所述前端部侧部位构成为能够沿板厚方向弹性变形,
所述固定件包括由导电体形成的固定用构件以及由导电体形成的至少两根阳螺钉,并且,构成为:通过插通于在所述固定用构件上形成的螺钉插通部的各所述阳螺钉被拧入配设于所述保持部主体的阴螺纹,能够将夹持着所述第一金属板以及所述第二金属板的两个所述夹持用构件通过所述固定用构件推压并固定至所述保持部主体,
所述固定用构件夹着与所述夹持用构件抵接的第一部位设置有至少两个部位的第二部位,在各所述第二部位形成螺钉插通部,并且,与所述第一部位的沿所述阳螺钉相对于所述螺钉插通部的插通方向的厚度相比,所述第一部位与所述第二部位之间的第三部位的沿所述插通方向的厚度形成得较薄,
所述固定用构件构成为当相对于所述螺钉插通部拧入所述阳螺钉时,所述第三部位发生弹性变形,在该第三部位的弹性回复力的作用下所述第一部位被推压至所述夹持用构件,
在进行探测时,所述第一金属板和所述第二金属板的所述前端部一侧的部位沿着所述板厚方向弹性变形,在所述第一金属板和所述第二金属板的弹性回复力的作用下,形成所述第一金属板和所述第二金属板的前端部被推压至探测对象的状态。
2.如权利要求1所述的探针装置,其特征在于,
所述第二金属板被夹入所述保持部主体与所述固定用构件之间,从而所述第二金属板、所述保持部主体以及所述固定用构件彼此电连接。
3.如权利要求1或2所述的探针装置,其特征在于,
比所述第一金属板以及所述第二金属板的厚度浅的定位用凹部形成于两个所述夹持用构件的至少一者,在该定位用凹部嵌入并定位有所述第一金属板以及所述第二金属板。
4.如权利要求1或2所述的探针装置,其特征在于,
所述探针装置包括两块所述第二金属板,所述第一金属板配置在两块所述第二金属板之间。
5.如权利要求3所述的探针装置,其特征在于,
所述探针装置包括两块所述第二金属板,所述第一金属板配置在两块所述第二金属板之间。
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