JP2002082128A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトプローブの針先の位置調整を容易
にする。 【解決手段】 プローブ装置３１のトップクランプ１１
に、一端がトップクランプ１１に固定され他端にはコン
タクトプローブ１が装着されるベース本体３３（調整部
本体）を設ける。ベース本体３３の上下面３３ａ、３３
ｂの間にスリット３４を形成して、ベース本体３３を、
スリット３４を境にして、トップクランプ１１に固定さ
れる基端部３６と先端部３８とに区分され、かつこれら
が接続部３７で接続された構成とする。ベース本体３３
に、コンタクトプローブ１の先端部１ａが位置し得る側
での基端部３６と先端部３８との間隔を調整する間隔調
整手段３９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ＩＣチップ
やＬＣＤ（液晶表示体）等の被検査物の微細な電極にコ
ンタクトピンを接触させて回路試験等の電気的なテスト
を行うためのプローブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プローブ装置は、ＩＣチップや
ＬＳＩ等の半導体チップ、またはＬＣＤ（液晶表示体）
等の各バンプやパッド等の電極にコンタクトプローブの
コンタクトピンを押圧接触させ、プリント基板を介して
テスターに接続して電気的なテストに用いられる。コン
タクトプローブ１は、例えば図３に示すようにＮｉ基合
金等からなる複数本のパターン配線２…の上に接着剤層
を介してフィルム３が被着され、フィルム３から突出す
るパターン配線２…の先端部はコンタクトピン２ａ…と
されている。またフィルムの幅広の基部１ｂには窓部４
が形成され、この窓部４にはパターン配線２…の引き出
し配線部５…が設けられている。尚、フィルム３はポリ
イミド等の樹脂フィルム層からなり、或いはポリイミド
等の樹脂フィルム層に銅箔Ｃｕ等の金属フィルム層がグ
ラウンドとして積層されたもの等でもよい。

【０００３】このようなコンタクトプローブ１は、複数
枚を一組として、図４及び図５に示すようにマウンティ
ングベースやトップクランプやボトムクランプ等のメカ
ニカルパーツ７に組み込まれてプローブ装置８とされ、
各コンタクトプローブ１のコンタクトピン２ａ…をそれ
ぞれ半導体ＩＣチップやＬＣＤ等のパッドやバンプ等の
微細な電極端子に接触させることになる。即ち、図４及
び図５に示すプローブ装置８において、円盤形状をなし
中央窓部１０ａを有するプリント基板１０の上に、例え
ばトップクランプ１１を取り付け、またコンタクトプロ
ーブ１の先端部１ａを両面テープ等でその下面に取り付
けたマウンティングベース１２を、トップクランプ１１
にボルト等で固定する。そしてボトムクランプ１４でコ
ンタクトプローブ１の基部１ｂを押さえつける。これに
よって、コンタクトプローブ１の先端部１ａがマウンテ
ィングベース１２の下面で下方に向けた傾斜状態に保持
され、コンタクトプローブ１の基部１ｂにおいてパター
ン配線２…の引き出し配線部５…がボトムクランプ１４
の弾性体１５で窓部４を通してプリント基板１０の下面
の電極１６に押し付けられて接触状態に保持されること
になる。

【０００４】ここで、上述のプローブ装置８において
は、各コンタクトプローブ１は、コンタクトピン２ａの
先端が検査対象の電極端子に対して適切に接触するよう
にそれぞれ位置調整される。この際、コンタクトプロー
ブ１の位置は、数μｍ単位で調整される。このプローブ
装置８では、図５に示すように、マウンティングベース
１２を、トップクランプ１１に対して固定される基端部
１８と、コンタクトプローブ１の先端部１ａが取り付け
られる先端部１９とに分割しており、さらにマウンティ
ングベース１２は、これら基端部１８と先端部１９とを
螺着する引きボルト２０と、基端部１８に設けられて、
基端部１８の先端部１９に対向する面から先端を突出可
能とされる押しボルト２１とを有している。引きボルト
２０は、先端部１９を基端部１８に近接させるように作
用するものであって、押しボルト２１は、その先端によ
って先端部１９を押圧して先端部１９を基端部１８から
離間させるように作用するものである。そして、引きボ
ルト２０及び押しボルト２１を操作して、先端部１９を
基端部１８に近接させるように作用する力と、先端部１
９を基端部１８から離間させるように作用する力とを釣
り合わせることで、これら基端部１８と先端部１９とを
位置決めした状態で固定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、先端部１９
は、これら引きボルト２０と押しボルト２１とによって
のみ基端部１８に対する相対位置を決定されるので、こ
れら基端部１８と先端部１９の間隔の調整（これをＺ軸
方向の位置調整とする）だけでなく、別の箇所に設けた
調整ネジ（Ｘ、Ｙ軸方向の位置調整用、図示せず）で
Ｘ、Ｙ軸方向の位置調整も行う必要があり、調整作業が
煩雑であった。また、先端部１９は、基端部１８に対し
てＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の相対位置の自由度の他に、基端部
１８に対して傾斜する自由度も有している。このため、
従来は、図６に示すようにこれら引きボルト２０及び押
しボルト２１を複数設けて先端部１９を複数点で支持
し、これら各引きボルト２０、押しボルト２１をそれぞ
れ操作して先端部の各部で基端部１８との間隔を調整す
ることで、基端部１８に対する先端部１９の傾斜角の調
整を行っていた。しかし、多くのボルトを操作する必要
があり、また各ボルトの調整量のバランスをとる必要が
あるので、調整作業は困難かつ煩雑であった。また、一
般に、検査対象物の検査は８０°Ｃから１２０°Ｃ程度
の高温の状況下で行われることがあるので、マウンティ
ングベース１２の各部は調整時の状態に対して熱膨張し
た状態で検査に使用される。しかし、基端部１８及び先
端部１９は引きボルト２０、押しボルト２１のみで固定
されていることと、基端部１８及び先端部１９は引きボ
ルト２０、押しボルト２１と材質が異なることによる熱
膨張率の違いによって調整後の位置ずれが起きる可能性
があった。加えて、再調整が必要な場合、マウンティン
グベース１２をトップクランプ１１から取り外した際に
は、引きボルトや押しボルトが緩んでセッティングがず
れやすかった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、コンタクトプローブの針先の位置調整が容易
なプローブ装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプローブ装
置は、プローブ装置本体に、先端よりコンタクトピンが
突出するコンタクトプローブが装着されてなるプローブ
装置において、前記プローブ装置本体には、前記コンタ
クトピンの位置を調整する針先位置調整部が設けられて
おり、該針先位置調整部は、スリットを境にして、前記
プローブ装置本体に固定された基端部と、前記コンタク
トプローブを支持する先端部とに区分されかつこれらが
接続部で連結されてなる調整部本体と、前記コンタクト
プローブの先端が位置し得る側での前記基端部と前記先
端部との間隔を調整する間隔調整手段とが設けられてい
ることを特徴とする。

【０００８】このように構成されるプローブ装置におい
ては、針先位置調整部の先端部は、その基端部に対して
接続部で接続されているので、先端部は、基端部に対し
て接続部を支点として傾斜する自由度のみをもつことに
なり、その可動範囲も、接続部の弾性変形の範囲内に限
定される。すなわち、先端部は、基端部に対するＸ、Ｙ
軸方向の大きな位置調整が不要となるので、数μｍ程度
の微動の範囲ではコンタクトプローブの先端が位置し得
る側での、先端部の基端部に対する間隔の調整（Ｚ軸方
向の位置調整）を行うだけで済む。このように、針先位
置調整部において、基端部に対する先端部の可動方向が
単純化され、その可動範囲も限定されるので、これら基
端部と先端部の位置調整、すなわちコンタクトプローブ
のコンタクトピンの先端の位置調整が容易になる。ま
た、これによって熱膨張を考慮した調整も容易となる。
さらに、このように基端部に対する先端部の可動方向が
単純化され、その可動範囲も限定されることで、セッテ
ィングが安定し、例えば針先位置調整部をプローブ装置
本体に対して着脱しても、セッティングがずれにくく、
また仮にセッティングがずれたとしても再調整が容易で
ある。また、例えば調整部本体は、一つの部材に例えば
すり割り等の簡単な手段でスリットを設けることで形成
することができ、また間隔調整手段は、前記調整部本体
においてコンタクトプローブの先端が位置し得る側にだ
け設置すればよいので、針先位置調整部の部品点数、加
工工数を低減することができる。

【０００９】また、間隔調整手段を、前記基端部と前記
先端部とを螺着する引きボルトと、前記基端部において
その基端側から前記先端部側に通じて形成されるボルト
穴に螺合されて、前記スリット内に突出される先端で前
記先端部を押圧可能とされる押しボルトとを有する構成
としてもよい。先端部は、接続部が弾性変形することに
よって基端部に対する位置関係が変わるものであり、接
続部が弾性変形した際の応力は、常に先端部と基端部の
位置関係を初期状態に戻す向きに作用する。すなわち、
引きボルトを操作して、先端部を基端部に近接させる場
合には、接続部に生じる応力は先端部を基端部から離間
させる向きに作用し、先端部が常に引きボルトに密着さ
せられるので、これらの間のあそびが低減される。ま
た、押しボルトを操作して、先端部を基端部から離間さ
せる場合には、接続部に生じる応力は先端部を基端部に
近接させる向きに作用し、先端部が常に押しボルトに密
着させられるので、これらの間のあそびが低減される。
このように、引きボルトまたは押しボルトを操作する
と、先端部はこれら引きボルトまたは押しボルトの動き
にスムーズかつ正確に追従するので、さらに調整が容易
になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
及び図２を用いて説明するが、上述の従来技術と同一ま
たは同様の部分には同一の符号を用いて説明する。図１
は本発明に係るプローブ装置の要部縦断面図、図２は本
発明のプローブ装置に用いられるマウンティングベース
（針先位置調整部）を上面側から示す平面図である。本
発明のプローブ装置３１は、図４、５、６に示した従来
のプローブ装置８とほぼ同様の構成からなるものであっ
て、トップクランプ１１に、マウンティングベース１２
の代わりに、マウンティングベース３２（針先位置調整
部）を装着してなるものである。マウンティングベース
３２は、大略四角柱状をなし、上面３３ａをトップクラ
ンプ１１の下面１１ａに面接触させた状態で、図示せぬ
ボルト等によって着脱を可能にして装着されるベース本
体３３を有している。ベース本体３３の下面３３ｂは、
コンタクトプローブ１の先端部１ａがその一面を接した
状態で装着されるものであって、下面３３ｂは、コンタ
クトプローブ１の先端部１ａが下方に向けた傾斜状態に
保持されるように、コンタクトプローブ１の基端が位置
し得る側から先端部１ａが位置し得る側に行くにつれて
下方に突出するよう上面３３ａに対して傾斜されてい
る。

【００１１】ベース本体３３は、上下面３３ａ、３３ｂ
の間に、コンタクトプローブ１の先端が位置し得る側の
側面３３ｃからコンタクトプローブ１の基端が位置し得
る側の側面３３ｄに向けて、上面３３ａと略平行にして
スリット３４が形成されている。ベース本体３３は、こ
のスリット３４を境にして、トップクランプ１１に固定
される基端部３６と先端部３８とに区分され、かつこれ
らがコンタクトプローブ１の基端が位置し得る側に設け
られる接続部３７で接続されたものである。またベース
本体３３には、コンタクトプローブ１の先端が位置し得
る側での基端部３６と先端部３７との間隔を調整する間
隔調整手段３９が設けられている。

【００１２】図２に示すように、基端部３６において、
上面３３ａ側から見て側面３３ｃ側の両コーナー近傍の
位置には、上面３３ａに略直交させて、上面３３ａから
基端部３６の下面３６ａまで通じる第一のボルト穴４１
がそれぞれ形成されている。図１及び図２に示すよう
に、これら第一のボルト穴４１には、それぞれ上面３３
ａ側から押しボルト４２が挿通されている。押しボルト
４２は、各第一のボルト穴４１と螺合されており、その
軸線回りに回転させられることで、その先端のスリット
３４内への突出量を調整可能とされている。ここで、押
しボルト４２としては、上面３３ａ側への突出をなくす
ことができるよう、無頭のボルトを用いてもよい。

【００１３】また、基端部３６には、上面３３ａ側から
みて両第一のボルト穴４１に対して略等距離となる位置
に、上面３３ａに略直交させて、上面３３ａから下面３
６ａまで通じるボルト挿通孔４３が形成されている。本
実施の形態では、ボルト挿通孔４３は、両第一のボルト
穴４１よりもわずかに側面３３ｄ側に位置して設けられ
ている。また、ボルト挿通孔４３の上面３３ａ側の端部
には座ぐりが形成されており、これによって後述する引
きボルト４５の頭部を受けるようになっている。そし
て、先端部３８の上面３８ａ側には、基端部３８のボル
ト挿通孔４３と略同軸にして第二のボルト穴４４が形成
されている。これらボルト挿通孔４３と第二のボルト穴
４４には、上面３３ａ側から引きボルト４５が挿通され
ている。引きボルト４５は、第二のボルト穴４４に螺合
されており、その頭部は、ボルト挿通孔４３に設けられ
た座ぐりに受けられるようになっている。ここで、プロ
ーブ装置３１のトップクランプ１１には、基端部３８の
第一のボルト穴４１及びボルト挿通孔４３に対向する位
置に、それぞれ上面から下面に通じる貫通孔４６が形成
されており、これによって、トップクランプ１１にマウ
ンティングベース３２を装着した状態でも、トップクラ
ンプ１１の上面から、貫通孔４６を通じて押しボルト４
２、引きボルト４５の操作が可能とされている。

【００１４】本実施の形態のプローブ装置３１は、従来
のプローブ装置８と同様、複数枚のコンタクトプローブ
１を一組として使用するものである。以下より、このプ
ローブ装置３１の組み立て手順と、各コンタクトプロー
ブ１におけるコンタクトピン２ａの先端位置の調整につ
いて説明する。

【００１５】まず、各マウンティングベース３２の下面
３３ｂに、コンタクトプローブ１の先端部１ａを両面テ
ープ等で取り付ける。次に、各マウンティングベース３
２の上面３３ａをトップクランプ１１の下面１１ａに面
接触させ、この状態で各マウンティングベース３２のト
ップクランプ１１の下面に平行な方向の位置（Ｘ、Ｙ軸
方向の位置）を調整してコンタクトピン２ａの先端の位
置を調整しつつ、マウンティングベース３２を図示せぬ
ボルト等によってトップクランプ１１に固定する。この
調整作業は、各コンタクトピン２ａの先端位置のＸ、Ｙ
軸方向の位置調整も兼ねている。そして、プリント基板
１０の上にトップクランプ１１を取り付け、ボトムクラ
ンプ１４でコンタクトプローブ１の基部１ｂを押さえつ
け、プローブ装置３１を組み上げる。

【００１６】次に、各コンタクトプローブ１におけるコ
ンタクトピン２ａの先端位置の調整のうち、高さ方向の
位置調整（Ｚ軸方向の位置調整）を行う。この調整作業
は、各コンタクトプローブ１が装着される各マウンティ
ングベース３２について、引きボルト４５または押しボ
ルト４２のいずれかを操作して、スリット３４において
コンタクトピン２ａの先端が位置し得る側（側面３３ｃ
側）での基端部３６と先端部３８との間隔を調整するこ
とで行われる。すなわち、コンタクトピン２ａの先端の
位置を下方に移動させる場合には、引きボルト４５を操
作して基端部３６に対する先端部３８の締め付けを緩め
るとともに、押しボルト４２を操作して、押しボルト４
２の先端によって先端部３８の上面３８ａを下方に向け
て押圧する。これによって接続部３７を弾性変形させ
て、接続部３７を支点として、先端部３８のうち、側面
３３ｃ側の端部が下方に移動するように先端部３８を傾
斜させる。同様に、コンタクトピン２ａの先端の位置を
上方に移動させる場合には、押しボルト４２を操作して
押しボルト４２による先端部３８の押圧を緩めるととも
に、引きボルト４５を操作して、基端部３６に対して先
端部３８を締め付ける。これによって接続部３７を弾性
変形させて、接続部３７を支点として、先端部３８のう
ち、側面３３ｃ側の端部が上方に移動するように先端部
３８を傾斜させる。

【００１７】この調整作業によって接続部３７が弾性変
形した際の応力は、常に先端部３８と基端部３６の位置
関係を初期状態に戻す向きに作用する。すなわち、引き
ボルト４５を操作して、先端部３８を初期状態よりも基
端部３６に近接させる場合には、接続部３７に生じる応
力は先端部３８を基端部３６から離間させる向きに作用
し、先端部３８が常に引きボルト４５に密着させられる
ので、これらの間のあそびが低減される。また、押しボ
ルト４２を操作して、先端部３８を初期状態よりも基端
部３６から離間させる場合には、接続部３７に生じる応
力は先端部３８を基端部３６に近接させる向きに作用
し、先端部３８が常に押しボルト４２に密着させられる
ので、これらの間のあそびが低減される。このように、
引きボルト４５または押しボルト４２を操作すると、先
端部３８はこれら引きボルト４５または押しボルト４２
の動きにスムーズかつ正確に追従する。そして、この調
整によって各コンタクトプローブ１のコンタクトピン２
ａの高さが揃ったところで、各マウンティングベース３
２において、押しボルト４２または引きボルト４５、も
しくはこれら両方を操作して、押しボルト４２が基端部
３６と先端部３８とを離間させる力と、引きボルト４５
が基端部３６と先端部３８とを近接させる力を釣り合わ
せてこれらの相対位置を固定することで、各コンタクト
プローブ１についてコンタクトピン２ａの先端位置を固
定する。

【００１８】本実施の形態のプローブ装置３１において
は、基端部３６に対する先端部３８の可動方向が単純化
され、その可動範囲も限定されるので、これら基端部３
６と先端部３８の位置調整、すなわちコンタクトピン２
ａの先端の位置調整が容易になる。また、これによって
熱膨張を考慮した調整も容易となる。さらに、このよう
に基端部３６に対する先端部３８の可動方向が単純化さ
れ、その可動範囲も限定されることで、セッティングが
安定し、例えばマウンティングベース３２をトップクラ
ンプ１１に対して着脱しても、セッティングがずれにく
く、また仮にセッティングがずれたとしても再調整が容
易である。また、例えばベース本体３３は、一つの部材
に例えばすり割り等の簡単な手段でスリット３４を設け
ることで形成することができ、また間隔調整手段３９
は、ベース本体３３においてコンタクトプローブ１の先
端が位置し得る側にだけ設置すればよいので、マウンテ
ィングベース３２の部品点数、加工工数を低減すること
ができる。そして、引きボルト４５または押しボルト４
２を操作すると、先端部３８はこれら引きボルト４５ま
たは押しボルト４２の動きにスムーズかつ正確に追従す
るので、さらに調整が容易になる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載のプローブ装置によれば、基端部に対する
先端部の可動方向が単純化され、その可動範囲も限定さ
れるので、これら基端部と先端部の位置調整、すなわち
コンタクトプローブのコンタクトピンの先端の位置調整
が容易になる。また、これによって熱膨張を考慮した調
整も容易となる。さらに、このように基端部に対する先
端部の可動方向が単純化され、その可動範囲も限定され
ることで、セッティングが安定し、例えば針先位置調整
部をプローブ装置本体に対して着脱しても、セッティン
グがずれにくく、また仮にセッティングがずれたとして
も再調整が容易である。また、例えば調整部本体は、一
つの部材に例えばすり割り等の簡単な手段でスリットを
設けることで形成することができ、また間隔調整手段
は、前記調整部本体においてコンタクトプローブの先端
が位置し得る側にだけ設置すればよいので、針先位置調
整部の部品点数、加工工数を低減することができる。

【００２０】請求項２記載のプローブ装置によれば、引
きボルトまたは押しボルトを操作すると、先端部はこれ
ら引きボルトまたは押しボルトの動きにスムーズかつ正
確に追従するので、さらに調整が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態によるプローブ装置の要
部縦断面図である。

【図２】 実施の形態のプローブ装置に用いられるマウ
ンティングベース（針先位置調整部）を上面側から見た
平面図である。

【図３】 従来のコンタクトプローブの平面図である。

【図４】 従来のプローブ装置の分解斜視図である。

【図５】 図４に示すプローブ装置の要部縦断面図であ
る。

【図６】 従来のマウンティングベースを上面側から見
た平面図である。

【符号の説明】

１ コンタクトプローブ ２ａ コンタクトピ
ン ３１ プローブ装置 ３２ マウンティン
グベース（針先位置調整部） ３３ ベース本体（調整部本体） ３４ スリット ３６ 基端部 ３７ 接続部 ３８ 先端部 ３９ 間隔調整手段 ４１ 第一のボルト穴 ４２ 押しボルト ４５ 引きボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG03 AG20 2G011 AA02 AA17 AB10 AC06 AE03 AF06 4M106 AA02 BA01 CA01 DD04 DD06 DD10 DD13 DD18

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ装置本体に、先端よりコンタク
   トピンが突出するコンタクトプローブが装着されてなる
   プローブ装置において、 前記プローブ装置本体には、前記コンタクトピンの位置
   を調整する針先位置調整部が設けられており、 該針先位置調整部は、スリットを境にして、前記プロー
   ブ装置本体に固定された基端部と、前記コンタクトプロ
   ーブを支持する先端部とに区分されかつこれらが接続部
   で連結されてなる調整部本体と、 前記コンタクトプローブの先端が位置し得る側での前記
   基端部と前記先端部との間隔を調整する間隔調整手段と
   が設けられていることを特徴とするプローブ装置。
2. 【請求項２】 前記間隔調整手段は、前記基端部と前記
   先端部とを螺着する引きボルトと、 前記基端部においてその基端側から前記先端部側に通じ
   て形成されるボルト穴に螺合されて、前記スリット内に
   突出される先端で前記先端部を押圧可能とされる押しボ
   ルトとを有していることを特徴とする請求項１記載のプ
   ローブ装置。