JP2005127891A - Inductor loaded inspecting probe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえばトランジスタやダイオードなどのディスクリートやICなどの半導体デバイスを実装基板などにハンダ付しないで、プローブを直接半導体デバイスの端子などに接続し、外部より電源や信号を供給して半導体デバイスを検査する場合などのバイアス用電源を供給するプローブに関する。さらに詳しくは、信号用の高周波・高速用(アナログで周波数の高いものを高周波といい、デジタルでパルス幅およびパルス間隔が非常に小さいものを高速という、以下同じで、両方まとめてRFともいう)の半導体デバイスを検査する場合などのように、そのRF信号が電源ライン側などに漏れて他の端子にノイズとして影響を及ぼさないような半導体デバイス検査用のインダクタ装荷型の検査用プローブに関する。 The present invention provides a semiconductor device in which a probe is directly connected to a terminal of a semiconductor device and a power source and a signal are supplied from the outside without soldering a discrete device such as a transistor or a diode, or a semiconductor device such as an IC to a mounting substrate. The present invention relates to a probe that supplies a bias power source when inspecting the above. More specifically, for signal high frequency and high speed (analog and high frequency are called high frequency, digital and very small pulse width and pulse interval are high speed, the same applies hereinafter, both collectively referred to as RF) The present invention relates to an inductor loaded inspection probe for inspecting a semiconductor device in which the RF signal does not leak to the power supply line side and affect other terminals as noise.
たとえば、半導体ウェハ、ICあるいはディスクリート半導体デバイスなどのRF用デバイスを検査する場合、直流的な検査と実使用状態での検査が行われており、実使用状態での検査では、プローブカードなどのプローブ針(探針)を被検査デバイスの各電極端子に接触させて、検査装置からの信号や電源などを、プローブ針を介して印加することにより検査が行われる。この場合、リードなどが露出しているとその部分でノイズを拾いやすいため、たとえば図8(a)に示されるように、金属ブロック91内に設けられるスプリング入りのRF信号用プローブ93、電源用プローブ94および接地用プローブ95を有する検査治具を介して被検査デバイス100の各電極端子101〜103と接続する構成が知られている(たとえば特許文献1参照)。
For example, when inspecting RF devices such as semiconductor wafers, ICs or discrete semiconductor devices, a direct current inspection and an inspection in actual use are performed. In the inspection in actual use, a probe such as a probe card is used. Inspection is performed by bringing a needle (probe) into contact with each electrode terminal of the device to be inspected and applying a signal, power, or the like from the inspection apparatus via the probe needle. In this case, if the lead or the like is exposed, it is easy to pick up noise at that portion. Therefore, as shown in FIG. 8A, for example, as shown in FIG. A configuration is known in which each
このような検査治具で、RF信号は同軸ケーブル97を介して、RF信号用プローブ93に接続され、スプリングの縮みにより被検査デバイス100と金属ブロック91上の薄い押え板98との間に間隙が生じないようにすると共に、スプリングによりRF信号用プローブ93と被検査デバイス100の電極端子との接触を確実にして信号を入出力させることにより、できるだけノイズを拾わないような構成になっている。なお、図8(a)において、96はプリント基板などからなり、入力側の電源配線を形成する配線基板を示している。
With such an inspection jig, the RF signal is connected to the
一方、被検査デバイスの電極端子が、たとえば図8(b)に示されるようなトランジスタQの検査の場合、トランジスタQのベース端子B、コレクタ端子Cに、バイアス電源VB1およびバイアス電源VB2がそれぞれプローブPを介して接続され、ベース端子BにキャパシタC1を介して設けられる入力端子INに、RF信号などの信号がプローブPを介して入力され、増幅された信号が、コレクタCからキャパシタC2を介して出力される出力端子OUTにプローブPを介して取り出されて評価することにより、被検査デバイスの検査がなされる。この場合、ベースBに入力するRF信号などがバイアス電源VB1側に漏れるとコレクタの出力側と干渉して正確な検査をすることができないため、図8(b)に示されるように、プローブPと電源との間にチョークコイルL1、L2を挿入してRF信号が電源側に漏れないようにされている。 On the other hand, when the electrode terminal of the device under test is the inspection of the transistor Q as shown in FIG. 8B, for example, the bias power source V B1 and the bias power source V B2 are connected to the base terminal B and the collector terminal C of the transistor Q. are connected via the probe P, the input terminal iN which is provided via the capacitor C 1 to the base terminal B, signals such as RF signal is input through the probe P, the amplified signal is, the capacitor from the collector C by the output terminal OUT which is output via the C 2 to evaluate is taken out through the probe P, the inspection of the device under test is made. In this case, if an RF signal or the like input to the base B leaks to the bias power supply V B1 side, it interferes with the output side of the collector and cannot be accurately inspected. Therefore, as shown in FIG. Choke coils L 1 and L 2 are inserted between P and the power source so that the RF signal does not leak to the power source side.
ICなどで電極端子の多い被検査デバイスの場合、前述の図8(a)に示されるように、回路基板96にインダクタ961が設けられ、プローブの後に直列に接続される。なお、図8(b)において、R1はベースとアースとの間に接続されるバイアス用抵抗、R2およびC3は並列接続で、エミッタとアース間に接続される電流帰還抵抗とバイパスコンデンサである。
前述のように、RF用デバイスを検査する場合、バイアス電源が接続される電極端子に接続されるプローブは、チョークコイルを介して接続することにより、RF信号が電源側を介して干渉することを防止することが行われている。しかし、近年の素子の小型化、RF化に伴い、各電極端子は非常に近接して配置されると共に、RF信号は配線などにより直接接続されていなくても、空間を介して相互に干渉するため、検査のために被検査デバイスに接続するプローブを介して、またはプローブと接続される配線や回路基板などを介して、入力側の信号が出力側に回り込んだり、ノイズとして他の端子に影響を及ぼしたり、正確な検査をすることができなかったりするという問題がある。 As described above, when inspecting the RF device, the probe connected to the electrode terminal to which the bias power supply is connected is connected via the choke coil, so that the RF signal interferes via the power supply side. It has been done to prevent. However, with the recent miniaturization of devices and RF, the electrode terminals are arranged very close to each other, and RF signals interfere with each other through a space even if they are not directly connected by wiring or the like. Therefore, the signal on the input side goes around to the output side through the probe connected to the device under test for inspection, or the wiring or circuit board connected to the probe, or it is sent to other terminals as noise There is a problem in that it may have an influence or an accurate inspection cannot be performed.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高周波・高速用の半導体デバイスなどにプローブを接触させて電気的特性を検査する場合に、バイアス用電源を接続するプローブを介してRF信号が相互に影響したり、他の端子にノイズを与えたりすることなく、正確な検査をすることができるインダクタ装荷型の検査用プローブを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and when a probe is brought into contact with a high-frequency / high-speed semiconductor device to inspect the electrical characteristics, the probe is connected to a bias power source. It is an object of the present invention to provide an inductor loaded inspection probe that can perform an accurate inspection without causing RF signals to affect each other or causing noise to other terminals.
本発明の他の目的は、コンタクトプローブを用いることによりスプリング性をもたせて被検査デバイスの電極端子に接続させながら、そのコンタクトプローブにインダクタを形成することにより、被検査デバイスの電極端子のところでRF信号を遮断することができる具体的な構造を提供することにある。 Another object of the present invention is to form an inductor in the contact probe while providing a spring property by using a contact probe and connecting it to the electrode terminal of the device to be inspected. An object of the present invention is to provide a specific structure capable of blocking a signal.
本発明によるインダクタ装荷型の検査用プローブは、パイプと、該パイプ内に設けられるスプリングと、前記パイプの両端側に設けられ、少なくとも一方は前記パイプの端部から突出する突出長を可変とし得るように前記スプリングにより付勢される可動ピンとされた電極端子と、前記パイプの両端側に設けられる電極端子の間に直列に接続されるインダクタとからなっている。 An inspection probe of an inductor loading type according to the present invention is provided on a pipe, a spring provided in the pipe, and both ends of the pipe, at least one of which can vary a protruding length protruding from an end of the pipe. Thus, the electrode terminal is a movable pin that is biased by the spring, and the inductor is connected in series between the electrode terminals provided on both ends of the pipe.
ここに可動ピンとは、スプリングなどにより保持されて押し付ければスプリングなどによりその先端が縮むような、先端が軸方向に沿って移動し得るピンを意味する。 Here, the movable pin means a pin whose tip can move along the axial direction such that the tip of the pin is contracted by the spring or the like when held and pressed by the spring or the like.
前記パイプが絶縁性パイプからなり、前記インダクタが前記スプリングと共用されたコイルからなるように形成することができる。こうすれば、インダクタとスプリングとを共用することができ、部品点数を減らすことができる。 The pipe may be formed of an insulating pipe, and the inductor may be formed of a coil shared with the spring. In this way, the inductor and the spring can be shared, and the number of parts can be reduced.
前記コイル内の少なくとも一部に磁心が挿入されたり、前記電極端子と前記コイルとの間もしくは前記コイルの中間にチップ型インダクタが直列に挿入されたり、または前記電極端子の少なくとも一部がチップ型インダクタとされたりすることにより、さらにインダクタンスを大きくすることができる。ここに磁心とは、コイル内に挿入される比透磁率の大きい材料を意味する。 A magnetic core is inserted into at least a part of the coil, a chip inductor is inserted in series between the electrode terminal and the coil or in the middle of the coil, or at least a part of the electrode terminal is a chip type By using an inductor, the inductance can be further increased. Here, the magnetic core means a material having a large relative permeability inserted into the coil.
また、前記パイプが絶縁性パイプからなり、前記電極端子間に絶縁体を介して前記スプリングが設けられることにより前記可動ピンの突出長が可変とされ、前記絶縁性パイプの外周側にコイルが、その両端部を前記絶縁性パイプの両端部に設けられる電極端子とそれぞれ接続されるように設けることにより前記インダクタが形成されるように設けることもできる。 Further, the pipe is made of an insulating pipe, and the protrusion length of the movable pin is variable by providing the spring via an insulator between the electrode terminals, and a coil is provided on the outer peripheral side of the insulating pipe. It can also be provided that the inductor is formed by providing both ends thereof so as to be respectively connected to electrode terminals provided at both ends of the insulating pipe.
前記パイプの長さ方向の少なくとも一部を利用して、または前記パイプの外周にさらに絶縁筒が設けられることによりキャパシタが形成され、前記電極端子と接地との間にキャパシタが形成される構造にすることもできる。 A capacitor is formed by utilizing at least a part of the length of the pipe or by further providing an insulating cylinder on the outer periphery of the pipe, and a capacitor is formed between the electrode terminal and the ground. You can also
この構成にすることにより、被検査デバイスの電極端子と接触する検査用プローブ先端のすぐ近傍にインダクタが接続されているため、被検査デバイスにRF信号が入力されていても、そのRF信号が検査用プローブを介してバイアス電源側に漏れることがない。そのため、検査用プローブ、検査用プローブに接続される配線、電源との間に接続される回路基板、電源などを介して被検査デバイスにノイズが入ったり、相互に干渉したりすることがなく、また、電源や回路基板側からRFノイズが入ってきてもインダクタにより遮断することができ、非常に安定した検査をすることができる。また、従来の検査用プローブの太さを殆ど大きくすることなくインダクタを装荷することができるため、外径が1mm程度と非常に小型にでき、従来のIC測定用検査治具などの被検査デバイスの電極端子の間隔が狭い場合にもそのまま適用することができる。 With this configuration, the inductor is connected in the immediate vicinity of the tip of the inspection probe that contacts the electrode terminal of the device under test. Therefore, even if an RF signal is input to the device under inspection, the RF signal is inspected. Does not leak to the bias power source through the probe. Therefore, noise does not enter the device under test via the inspection probe, the wiring connected to the inspection probe, the circuit board connected between the power supply, the power supply, etc. Further, even if RF noise enters from the power supply or the circuit board side, it can be blocked by the inductor, and a very stable inspection can be performed. In addition, since the inductor can be loaded without increasing the thickness of the conventional inspection probe, the outer diameter can be reduced to about 1 mm and the device to be inspected, such as a conventional inspection jig for IC measurement. The present invention can be applied as it is even when the interval between the electrode terminals is narrow.
さらに、絶縁性パイプを利用して、またはその外周にキャパシタが形成されることにより、電源側から混入してくるRFノイズを効率よくキャパシタにより除去することができる。すなわち、周波数が充分に高いRFノイズであれば、インダクタにより遮断することができるが、インダクタでは遮断しきれない周波数の低いノイズに対しては、充分に遮断することができず、被検査デバイスのバイアス電源に入力しやすく、バイアス電源にノイズが入力すると、正確な検査をすることができない。しかし、キャパシタがバイアス電源用プローブとアースとの間に挿入されることにより、ノイズをバイパスしやすく、除去しやすい。その結果、RF信号が外部に漏れて廻り込みによるノイズの原因を防止するのみならず、外部から侵入する可能性のある広い周波数帯域のノイズをも除去することができる。 Further, by using the insulating pipe or forming the capacitor on the outer periphery thereof, the RF noise mixed from the power source side can be efficiently removed by the capacitor. That is, if the RF noise has a sufficiently high frequency, it can be blocked by the inductor, but the low frequency noise that cannot be blocked by the inductor cannot be sufficiently blocked. If it is easy to input to the bias power supply and noise is input to the bias power supply, accurate inspection cannot be performed. However, since the capacitor is inserted between the bias power source probe and the ground, noise can be easily bypassed and removed. As a result, it is possible not only to prevent the cause of noise due to the RF signal leaking to the outside but also to remove noise in a wide frequency band that may enter from the outside.
つぎに、図面を参照しながら本発明のインダクタ装荷型の検査用プローブについて説明をする。本発明によるインダクタ装荷型検査用プローブは、その一実施形態の断面説明図が図1に示されるように、パイプ2の両端部に電極端子1(11、12)が設けられ、電極端子1の少なくとも一方はパイプ2の端部から突出する突出長を可変とし得るように、スプリング31により付勢される可動ピン11、12により形成されている。そして、パイプ2の両端側に設けられる電極端子1の間に直列にインダクタ3(31)が接続されている。図1に示される例は、可動ピンを付勢するスプリングとインダクタとが共用されたコイルバネ31が設けられている。
Next, the inductor loaded inspection probe of the present invention will be described with reference to the drawings. An inductor loaded inspection probe according to the present invention is provided with electrode terminals 1 (11, 12) at both ends of a
電極端子1は、検査装置側と被検査デバイス側の両方に接触させるため、プローブ(パイプ)の両端部設けられるもので、少なくとも一方は被検査デバイスの電極端子などとの接触を確実にするため、その先端部が伸縮して突出長が可変になるように設けられている。図1に示される例では、両方とも先端部が尖鋭端11a、12aに形成されて、パイプ2の両端部から尖鋭端11a、12a部が突出し、その突出長が可変になるように設けられる可動ピン(プランジャ)11、12で形成されている。しかし、両端部の電極端子1が共に可動ピンである必要はなく、用途によっては一方だけが可動ピンであればよい。すなわち、一方は可動ピンでなくても固定された状態で、回路基板などに直接ハンダ付などにより接続される構造でもよい。可動ピン11、12は、図1に示されるように、一端部が尖鋭端11a、12aにされ、他端部が基台部11b、12bに形成され、パイプ2内で滑動し得るように設けられており、この可動ピン11、12がパイプ2から抜け出ないように、パイプ2の端部でブッシュ4などにより、基台部11b、12bが停止する構造になっている。
The
尖鋭端11a、12aは、被検査デバイスの電極端子などと接触しやすいように尖鋭に形成されているが、被検査デバイスの電極端子などとの接触を得やすい構造であれば、尖鋭端にしなくても、たとえば凸面などの曲面にされたり、平坦面にされたりしていても構わない。また、基台部11b、12bの底面は平坦面とされ、後述するコイルバネ31またはスプリングの端部と接合される構造になっている。そして、後述するコイルバネ31のバネ性により、基台部11b、12bがブッシュ4に当るまで押し付けられることにより、尖鋭端11a、12aが絶縁性パイプ21の端から突出しており、被検査デバイスなどにより尖鋭端11a、12aが押し付けられると縮んでバネの力により、尖鋭端11a、12aと被検査デバイスの電極端子などとが完全に接触するように形成されている。
The sharp ends 11a and 12a are sharply formed so as to easily come into contact with the electrode terminals of the device to be inspected. However, it may be a curved surface such as a convex surface or a flat surface. Further, the bottom surfaces of the
パイプ2は、両電極端子1を一定の間隔で相互に保持するもので、両電極端子1を電気的に絶縁して保持する必要のあるときは絶縁性パイプにより、両電極端子1を電気的に絶縁する必要のないときは、金属パイプで形成されてもよい。図1に示される例では、両電極端子1の間に設けられるコイルバネ31を電流路としたいため、パイプ2は絶縁性パイプ21により構成されている。絶縁性パイプ21としては、たとえばポリイミドやポリカーボネートなどの樹脂類、セラミックスなどのチューブを用いることができる。両端部に設けられる電極端子1の間隔が一定間隔以上に広がらないように保持することができれば、少々曲っても問題はなく、従来の金属パイプのような機械的強度は必ずしも要求されない。金属パイプで構成する場合には、たとえば銅・ニッケル合金などのパイプで形成することができる。
The
パイプ2の太さは、被検査デバイスの端子間隔により定まり、ディスクリート素子で端子間隔が数mm程度以上あれば、外径が1mm以上のものを使用することができるが、端子の多いICやトランジスタ素子でも小型のものであると、外径が1mm程度以下にする必要がある。なお、肉厚は0.1〜0.2mm程度あれば、電極端子1を保持する機械的強度は得られる。また、長さは他の信号用プローブなどはあまり長くなるとインダクタンスが大きくなって正確な検査をすることができないため、プローブの長さを合せることを考えると10mm程度以下が好ましい。
The thickness of the
インダクタ3は、図1に示される例では、コイルバネ31からなり、このコイルバネ31が、インダクタンスを形成すると共に、前述の可動ピン11、12を外方に押し付けるスプリングとしても作用している。すなわち、インダクタとしてのみ機能させるのであれば、コイルを隙間なく形成すればよく、また、材料も抵抗の少ない銅などの細い線材を用いることができるが、バネとしての機能をもたせるため、コイルの伸び縮みを可能とするコイルエレメント間の隙間が必要になると共に、バネ性のある材料、たとえばピアノ線やステンレス線など、鉄系の材料を用いることが必要となってくる。そのため、細くて短い検査用プローブを形成するには、インダクタとスプリングとを共用すると、寸法の制約上充分に大きなインダクタンスを形成できない場合がある。また、鉄系の材料を用いて電気抵抗が大きくなる場合には、表面に金メッキなどのメッキを施す必要が出てくる。
In the example shown in FIG. 1, the
円筒状コイルのインダクタンスL(単位:H)は、長岡係数をK、コイル内の透磁率をμ、コイルの巻数をn、コイルの断面積をS、コイルの軸方向の長さをaとすると、
L=K・μ・n2・S/a
で与えられることが知られている。すなわち、できるだけ大きなインダクタンスにするには、コイルの巻数nが多く、断面積が大きい方が好ましいが、前述のように、プローブ全体の長さは10mm程度以下が好ましく、また、前述のIC検査治具や小型化されたトランジスタなどを検査するための端子間隔の狭い場合を想定して、プローブ全体の太さを1mmφ程度以下にするには、コイルバネ31の外径は0.5mmφ程度にする必要がある。
The inductance L (unit: H) of the cylindrical coil is as follows. The Nagaoka coefficient is K, the magnetic permeability in the coil is μ, the number of turns of the coil is n, the cross-sectional area of the coil is S, and the axial length of the coil is a. ,
L = K ・ μ ・ n 2・ S / a
It is known to be given in That is, in order to make the inductance as large as possible, it is preferable that the number of turns n of the coil is large and the cross-sectional area is large. However, as described above, the overall length of the probe is preferably about 10 mm or less. In order to reduce the overall probe thickness to about 1 mmφ or less, assuming that the terminal spacing for inspecting tools and miniaturized transistors is small, the outer diameter of the
0.1mmφ程度の太さの線材で、外径が0.5mmφ程度のコイルを形成すると30ターン程度形成することができ、40nH程度のインダクタンスが得られる。この程度のインダクタンスでも、1GHz程度以上のRF信号であれば殆ど遮断することができるが、たとえば50MHz程度の信号でも遮断しようとすると、1μH程度のインダクタンスが必要となり、150ターン程度の巻数が要求される。そのため、後述するコイル内にフェライトコアを挿入したり、チップインダクタを直列に接続したり、インダクタとスプリングとを別の部材で構成したりする例のように、さらにインダクタンスを大きくする必要がある。なお、スプリングとしての機能は、前述の可動ピン11、12の尖鋭端がパイプ2の端部から突出し、押せば凹むようなバネ性を有していればよい。
If a coil with a thickness of about 0.1 mmφ and a coil with an outer diameter of about 0.5 mmφ is formed, about 30 turns can be formed, and an inductance of about 40 nH can be obtained. Even an inductance of this level can be cut off if it is an RF signal of about 1 GHz or more. However, if an attempt is made to cut off a signal of about 50 MHz, for example, an inductance of about 1 μH is required and a winding number of about 150 turns is required. The Therefore, it is necessary to further increase the inductance as in an example in which a ferrite core is inserted into a coil to be described later, a chip inductor is connected in series, or the inductor and the spring are formed of different members. In addition, the function as a spring should just have the spring property which the sharp end of the above-mentioned
ブッシュ4は、前述のように、パイプ2が絶縁性の樹脂などにより形成されており、カシメなどをすることができない場合に設けられているもので、可動ピン11、12が絶縁性パイプ21から抜け出ないように、可動ピン11、12の基底部11b、12bのストッパとされている。パイプ2が金属の場合には、ブッシュを設けなくてもカシメで可動ピン11、12の飛び出しを防止することができる。このブッシュ4は、可動ピン11、12の基底部11b、12bの直径より小さく、尖鋭端部11a、12aを通過させることができる内径を有するリング状のものを絶縁性パイプ21の内周端部に接着剤などにより固定されることにより、可動ピン11、12のストッパとすることができる。したがって、ブッシュ4は、機械的強度があれば、導電性材料でも、絶縁性の樹脂類などでもよい。
As described above, the
この構成にすることにより、可動ピン11、12の尖鋭端11a、12aをパイプ2の端部から外方に押し出すスプリングと、インダクタ3とをコイルバネ31で共用しているため、部品点数が少なく従来のコンタクトプローブと同様に形成することができるため、非常に安価にインダクタ3を検査用プローブに装荷することができる。
With this configuration, the
図2は、図1の変形例で、ブッシュ4の形状を変えたものである。すなわち、図2に示される例は、絶縁性パイプ21の両端部の外周にブッシュ4が固定され、絶縁性パイプ21の端部側でブッシュ4が絶縁性パイプ21の内周側まで入り込むように折り曲げられて形成されている。その結果、ブッシュ4の固定が確実で、絶縁性パイプ21内にブッシュ4を固定する長さを必要としないので、その分インダクタ3の巻数を増やすことができる。なお、ブッシュ4は、前述の例と同様に、絶縁材料でも導電性材料でもどちらでもよく、他の部分も前述の図1に示される例と同じで、同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
FIG. 2 is a modification of FIG. 1 in which the shape of the
図3は、本発明の他の実施形態を示す同様の断面説明図で、この例では、コイルバネ31の一部の内周にフェライトやパーマロイなどの高透磁率材料からなる磁心32が挿入されインダクタ3を構成している。前述の式(1)に示されるように、インダクタンスLは、コイル内の透磁率μが大きいほど大きくなる。そのため、前述のように、プローブが細くて、しかも長くもできない寸法上の制約がある場合には、コイルバネ31の内周に透磁率の大きい磁心32を入れることにより、小さな寸法でも、そのインダクタンスを大きくすることができる。たとえばフェライトの比透磁率は、1000〜30000で、空気の透磁率より遥かに大きく、コイルバネ31はバネとしても作用するため、伸びた状態でコイルバネ31の全長に磁心32を入れることはできないが、延びた状態におけるコイルバネ31の長さの2/3程度に挿入されても、インダクタンスを1000倍程度に大きくすることができる。なお、磁心32をフリーの状態でコイルバネ31内に挿入しておいてもよいが、一方の可動ピン12の基底部12bに固定しておけばコイルバネ31が伸び縮みしても磁心32が動くことなく、スプリングの機能に支障を来さない。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing another embodiment of the present invention. In this example, a
磁心の材料としては、前述の例に限定されるものではなく、スーパパーマロイ、アモルファス合金、センダスト、純鉄などを用いることができるが、コイルバネ31と電気的に絶縁されている必要がある。なお、図3に示される例も、他の部分は図1に示される例と同じで、同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
The material of the magnetic core is not limited to the above-mentioned example, and supermalloy, amorphous alloy, sendust, pure iron, etc. can be used, but it is necessary to be electrically insulated from the
図4は、本発明のさらに他の実施形態を示す同様の断面説明図である。この例は、一方の可動ピン12の基底部12bとコイルバネ31との間にチップ型インダクタ33が挿入されたものである。チップ型インダクタ33は、たとえば積層セラミックスにより製造されるもので、非常に薄層の積み重ねでコイルを形成することができ、小さくて大きなインダクタンスを作ることができる。たとえば0.8mm角で、厚さが1.6mm程度のチップ型インダクタで、2μH程度のインダクタンスを得ることができる。この場合、チップ型インダクタ33により大きなインダクタンスが得られるため、コイルバネ31によるインダクタンスに余り期待しなくてもよい。そのため、スプリングとしての機能を充分に果たすように、コイルピッチなどを設定することができる。しかし、コイルバネ31部分でもインダクタンスが現われ、コイルバネ31の内部に図3に示されるような磁心を挿入することによりさらにインダクタンスを大きくすることもできる。その他の部分は前述の各例と同様で、図1と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 is a similar cross-sectional explanatory view showing still another embodiment of the present invention. In this example, a
図5は、インダクタ3をチップ型インダクタ33のみとして、コイルはスプリング5として可動ピン11、12を付勢するバネとしての作用のみを期待したものである。この例では、チップ型インダクタ33が可動ピン12の中間に挿入される例で示されている。そのため、パイプ2は絶縁性である必要がなく、図5に示される例では、従来のコンタクトプローブと同様に金属パイプ22内にスプリング5と両端部側に可動ピン11、12が挿入され、金属パイプ22の両端部がカシメにより可動ピン11、12の基底部11b、12bのストッパとされている。しかし、前述のように、パイプ2として絶縁性パイプを用い、可動ピンとコイルとの間、またはコイルの中間にチップ型インダクタ33を挿入してもよい。この場合、スプリング5もコイルとして機能し、インダクタンスを発生させる。
FIG. 5 expects only the action of the
このようにチップ型インダクタ33が用いられることにより、小さなスペースで大きなインダクタンスが得られ、スプリング5によるインダクタンスを期待しなくてもよいため、スプリングは必要なバネ性が得られるように形成されればよく、インダクタンスの電気的特性とバネ性の機械的特性とを別々の部品で所望の特性になるように形成することができる。しかも、スプリング5が電気的にショートされても構わないため、外周を金属パイプ22で構成することができ、可動ピン11、12のストッパも金属パイプ22のカシメだけで構成することができる。なお、可動ピン12の中間にチップ型インダクタ33を挿入するのに代えて、電極端子1(11、12)の全体をチップ型インダクタにより形成することもできる。なお、パイプ2内にチップ型インダクタ33を挿入する場合には、金属パイプではなく、絶縁性パイプを用いる必要がある。
Since the chip-
図6に示される例は、図5に示される例と同様に、電極端子(可動ピン11、12)を可動にするためのスプリング5によるバネ機能とインダクタとするコイルとを別の部品で構成する他の例である。すなわち、この例は、スプリング5および可動ピン11、12を挿入するパイプを図1に示される例と同様に絶縁性パイプ21により構成し、その外周にインダクタ3とするコイル34が形成されている。その結果、スプリング5は機械的特性のみを満たすように形成されればよく、また、コイル34は、所望のインダクタンスが得られるように、電気的特性のみを満たすように設計されればよい。なお、図6に示されるように、可動ピン11、12とスプリング5との間に絶縁体6を介在させることが、両電極1間の電流は全てコイル34を流れるため、インダクタンスを大きくする点で好ましい。この絶縁体6は、図6では両端部に設けられているが、一方にのみ設けられていれば、電流を遮断させることができるため目的を達成することができる。
In the example shown in FIG. 6, as in the example shown in FIG. 5, the spring function for moving the electrode terminal (
この構成にすると、絶縁性パイプ21の外周にコイル34を形成することができるため、外径が0.8mm程度と大きく形成することができると共に、バネ性を必要としないため、絶縁線(エナメル線)を用いれば密巻きにして、巻数を大幅に増やすことができる。その結果、周波数が比較的低いRF信号でも、充分に遮断することができる。なお、この例では、両端部の可動ピン11、12は、コイル34を介して電気的に接続される必要があるため、絶縁性パイプ21両端部のブッシュ41を金属材料により形成し、コイル34と可動ピン11、12とが金属ブッシュ41により電気的に接続されると共に、可動ピン11、12のストッパとしても機能している。
With this configuration, since the
図7(a)は、本発明のさらに他の実施形態を示す同様の断面説明図である。この例は、可動ピン11、12の間にインダクタ3としてコイルバネ31が介在されると共に、このプローブと並列に貫通コンデンサ(可動ピン11、12とアースとの間に接続されるキャパシタ7)が接続されていることに特徴がある。すなわち、絶縁性パイプ21の一部は外周が細くされて肉薄部21aが形成され、その外周部分に金属チューブ71が挿入されることにより一方の電極とされ、絶縁性パイプ21の肉薄部21aの内周には、可動ピン11の基底部を長くした導体部72が形成されることにより、キャパシタ7の他方の電極とされ、絶縁性パイプ21の肉薄部21aが誘電体膜としてキャパシタ7が形成されている。その結果、図7(b)に等価回路図が示されるように、プローブ(可動ピン11、12)に直列にインダクタ3が接続されると共に、プローブとアースとの間にキャパシタ7が接続されている。
Fig.7 (a) is the same cross-sectional explanatory drawing which shows other embodiment of this invention. In this example, a
この構成にすることにより、RF信号がコンタクトプローブを介して漏れるのをインダクタ3により阻止することができるのみならず、電源などの外部から侵入するノイズを、比較的低い周波数のものでも除去して被検査デバイス側に侵入するのを防止することができ、広帯域でノイズを除去して非常に安定した検査をすることができる。なお、図7(a)では、インダクタとキャパシタとが縦方向に並べて形成されているが、両者を径方向(同心的に)並べて形成することもできる。すなわち、図1などに示される構造でさらに外周にキャパシタを形成することもできるし、図6に示されるような構造で絶縁性パイプ21の内側またはコイル34のさらに外周にキャパシタを形成することもできる。
With this configuration, it is possible not only to prevent the RF signal from leaking through the contact probe by the
本発明は、トランジスタやICなどの半導体デバイス、とくにRF用デバイスにプローブを接触させて、ハンダ付けせずに実装と同様の検査をする場合に用いることができる。 The present invention can be used when a probe is brought into contact with a semiconductor device such as a transistor or an IC, in particular, an RF device, and inspection similar to mounting is performed without soldering.
1 電極端子
2 パイプ
3 インダクタ
5 スプリング
7 キャパシタ
11、12 可動ピン
21 絶縁性パイプ
22 金属パイプ
31 コイルバネ
32 磁心
33 チップ型インダクタ
34 コイル
DESCRIPTION OF
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