JP2007225288A

JP2007225288A - コンタクトプローブピン用プランジャー及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007225288A
Application number: JP2006043250A
Authority: JP
Inventors: Kesao Kojima; 袈裟雄小島; Yutaka Ichikawa; 裕市川
Original assignee: LUZCOM KK
Current assignee: LUZCOM KK
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】メモリディバイスの大容量化や、パッケージの小型化に対応して、細径化と高密度実装化が要請されているコンタクトプローブピン用のプランジャーとその製造方法を提案する。
【解決手段】極細径で円柱状の接続用ピン端子の基端部に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第一のリング体が固着されているとともに、当該基端部から先端側に向かって所定の間隔を空けた位置に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第二のリング体が固着されているコンタクトプローブピン用のプランジャー。
【選択図】図１

Description

この発明は集積回路の電気的特性を検査するプローブカードに組み込まれるコンタクトプローブピン用のプランジャー及びその製造方法に関する。

従来からウェハー上に形成された半導体集積回路や液晶表示装置などの電気的特性の検査には、複数のプローブピンが配列されているプローブカードが用いられている。

このプローブカードに組み込まれるプローブピンとしては、例えば、図４にその一例を示すような形態のものが使用されている（特許文献１）。図４にその一例を示すプローブピンは、円筒状のケース３０に、導電性のスプリング３２と、このスプリング３２に付勢されて、先端２５側（図４（ａ）中、下側）が円筒状のケース３０から突出するプランジャー２２とが内蔵されている。ケース３０は、内側への突出段部３１ａ、３１ｂからなる窪み部を備えている。一方、プランジャー２２は、基端側（図４（ａ）中、上側）にスプリング１２と電気的に接続される上側鍔部２３を、ケース３０の突出段部３１ａ、３１ｂからなる窪み部より先端２５側（図４（ａ）中、下側）にあたる部分に下側鍔部２４を備えている。プランジャー２２は、スプリング１２によって常に矢印３３ａ方向へ付勢されている。また、プランジャー２２の先端２５は、半導体集積回路や液晶表示装置などの電気的特性を検査するべく半導体集積回路や液晶表示装置の表面に配備されている電極パッドに接触した際にその正面に形成されている皮膜、例えば、酸化膜を破るように、四つ割り、等に加工されている。

図４に例示されているプローブピンが複数配列されているプローブカードにより半導体集積回路や液晶表示装置などの電気的特性を検査するときには、プランジャー２２の先端２５を半導体集積回路や液晶表示装置の表面に配備されている電極パッドに接触させるべく、プローブカードが矢印３３ａ方向へ移動（降下）する。そして、プランジャー２２の先端２５が半導体集積回路や液晶表示装置の表面に配備されている電極パッドに当接した後もプローブカードが矢印３３ａ方向への移動（降下）を継続すると、プランジャー２２はスプリング３２の付勢力に抗して図４（ａ）中、矢印３３ｂ方向に向かって下側鍔部２４が図４（ｂ）中に破線で示すように、突出段部３１ａ、３１ｂの下側に接触するまで移動する。

一方、プローブカードが矢印３３ｂ方向へ移動（上昇）すると、プランジャー２２はスプリング３２の付勢力によって矢印３３ａ方向に向かって、上側鍔部２３が図４（ｂ）中に実線で示すように、突出段部３１ａ、３１ｂの上側に接触するまで移動する。

円筒状のケース３０内における前述した矢印３３ａ、３３ｂ方向への上下動の際に、プランジャー２２は、その外周が円筒状のケース３０の窪み部を形成している突出段部３１ａ、３１ｂの内周部に摺接支持されているとともに、上側鍔部２３、下側鍔部２４の外周が円筒状のケース３０の内周部に摺接支持されているので、円筒状のケース３０の中心部に位置決めされて、正確な位置で上下動するようになっている。
特開２００２−１５６３８７

先端２５側と、基端側とにそれぞれ上側鍔部２３、下側鍔部２４を備えている図４に例示されているような形態のコンタクトプローブピン用プランジャー２２は、従来は、ベリリウム銅やパラジウム合金等製のものを切削加工して製造していた。

近年、メモリディバイスの大容量化や、パッケージの小型化により、半導体集積回路や液晶表示装置の表面に配備されている電極パッドの間隔がますます狭くなり、プローブカードにおいてもコンタクトプローブピンの径を微細にすることが要請されているが、従来のように切削加工によりコンタクトプローブピン用プランジャーを製造している下では、このような微細化の要請にこたえることは困難であった。

そこで、本発明は、メモリディバイスの大容量化や、パッケージの小型化に対応して、細径化と高密度実装化が要請されているプローブピンに採用されるコンタクトプローブピン用のプランジャーとその製造方法を提案することを目的にしている。

前記目的を達成するため、この発明が提案するコンタクトプローブピン用のプランジャーは、極細径で円柱状の接続用ピン端子の基端部に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第一のリング体が固着されているとともに、当該基端部から先端側に向かって所定の間隔を空けた位置に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第二のリング体が固着されていることを特徴するものである。

前記において、極細径で円柱状の接続用ピン端子は、例えば、ピンの中心部を直径２０〜３０μｍのＳＵＳ線、白金、ロジウム、イリジウムや白金族の合金、金、銀、銅やそれらの合金など導電性が良好な金属線とすることができる。そして、このような中心部の金属線の外周に、電気鋳造法によりニッケル皮膜が形成されてなる直径５０μｍ以上の所望外径を有する円柱状体とすることができる。当該ピンの中心部となる金属線の種類や径は必要とされる電気特性や剛性によって選択される。

また、第一のリング体、第二のリング体はいずれも内径５０μｍ以上のニッケル製のリング体とすることができる。このリング体は、例えば、リング体の内径に相当する外径を有するＳＵＳ線を母型とし、これに、前記第一のリング体、第二のリング体に要求される外径、すなわち、図４図示のように、円筒状のケース３０に収容された際に、円筒状ケース３０の内周壁に摺接する大きさの外径となるような肉厚を有するように電気鋳造法によりニッケル皮膜を形成し、しかる後、母型であるＳＵＳ線を引き抜いて形成した内径５０μｍの管状体を、当該管状体の長手方向において所望の大きさで切断して製造することができる。

本発明のコンタクトプローブピン用のプランジャーは、前述したように、直径５０μｍ以上の極細径で円柱状の接続用ピン端子の基端部に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第一のリング体を固着し、当該基端部から先端側に向かって所定の間隔を空けた位置に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第二のリング体を固着して形成されるので、従来のプローブピンのように、切削加工などによって製造する必要がない。そこで、効率よく、また、精密に、極細径のプランジャーを提供することができる。

前記本発明のコンタクトプローブピン用のプランジャーにおいて、第一のリング体は、前記接続用ピン端子の基端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着され、第二のリング体は、前記接続用ピン端子の先端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着されている形態にすることができる。

これは、図４図示のように、円筒状ケース３０に収容されてコンタクトプローブとされた際に、図４中、矢印３３ａ、３３ｂ方向への移動に応じて、第一のリング体の下側面が突出段部３１ａ、３１ｂの上側に当接し、第二のリング体の上側面が突出段部３１ａ、３１ｂの下側に当接することから、第一のリング体については前記接続用ピン端子の基端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着していることにより、また、第二のリング体は、前記接続用ピン端子の先端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着していることにより、第一のリング体の下側面と突出段部３１ａ、３１ｂの上側との間、第二のリング体の上側面と突出段部３１ａ、３１ｂの下側との間に溶着箇所が挟まれることを防止する上で有利である。

なお、第一のリング体を、前記接続用ピン端子の基端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着し、第二のリング体を、前記接続用ピン端子の先端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着するに当たっては、例えば、レーザーを利用したスポット溶接を用いることができる。

この発明によれば、直径５０μｍ以上の極細径で円柱状の接続用ピン端子に対して、当該接続用ピン端子の基端部及び、当該基端部から先端側に向かって所定の間隔を空けた位置に、内径５０μｍ以上の管状体を当該管状体の長手方向において所望の大きさで切断して製造した第一のリング体および、第二のリング体を、第一のリング体については前記接続用ピン端子の基端部側において、第二のリング体は、前記接続用ピン端子の先端部側において、それぞれ、レーザーを利用したスポット溶接などによって固着することにより、従来のコンタクトプローブピン用のプランジャーのように、切削加工などによって製造する必要がなくなり、効率よく、また、精密に、極細径のプランジャーを提供することができる。

本発明によれば、接続用ピン端子の外径は５０μｍ以上であれば、容易に精密な自在の所望寸法の極細径のコンタクトプローブピン用のプランジャーが提供できる。

本発明によれば、第一リング体と第二リング体の取り付け位置が自在なため、接続用ピン端子のストロークの自在性を有するプランジャーを提供することが出来る。

本発明によれば、中心部に導電性が良好な金属線が配置され、その外周部に電鋳ニッケルが被覆されていることから、電鋳ニッケルの持つ自己弾性と硬度により、通電検査で電極パッドに百万回繰り返し押し当てられても充分な強度を持ち、かつ良好な通電性を有する極細径のコンタクトプローブピン用のプランジャーを提供できる。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。

図１、図２を用いて本発明のコンタクトプローブピン用のプランジャーの一例を説明する。

本発明のプランジャー１は、直径５０〜６０μｍ程度の極細径で円柱状の接続用ピン端子２と、内径５０〜該６０μｍ程度の第一のリング体３、第二のリング体４とからなる。

直径５０〜６０μｍ程度の極細径で円柱状の接続用ピン端子２は、外径３０μｍの白金合金線の外周に電気鋳造法によりニッケル皮膜を外径５０〜６０μｍに形成した後、これを所定の長さ、例えば、１．５ｍｍに切断すると共に、先端側をテーパーに加工し、この先端部５に図１（ｃ）に拡大して説明したような四つ割加工をほどこして、先端がクラウン加工されているものとする。

第一のリング体３、第二のリング体４は、例えば、外径５０〜６０μｍのＳＵＳ線を母型とし、これに、第一のリング体３、第二のリング体４に要求される外径、すなわち、図４図示のように、円筒状のケース３０に収容された際に、円筒状ケース３０の内周壁に摺接する大きさの外径となるような肉厚を有するように電気鋳造法によりニッケル皮膜を形成する。この後、母型である外径５０〜６０μｍのＳＵＳ線を引き抜いて内径５０〜６０μｍの管状体を形成し、この管状体の長手方向において所望の大きさで切断し、内径５０〜６０μｍの透孔１３、１４をそれぞれ有する第一のリング体３、第二のリング体４を得ることができる。

この第一のリング体３を、図２に矢印８で示すように、接続用ピン端子２の基端部に装着し、接続用ピン端子２の基端部側において接続用ピン端子２の外周部にレーザーを利用したスポット溶接によって溶接固着する。

また、第二のリング体４を、図２に矢印９で示すように、接続用ピン端子２の基端部から先端２５側に向かって所定の間隔を空けた位置に装着し、ここで、接続用ピン端子の先端部側において接続用ピン端子２の外周部にレーザーを利用したスポット溶接によって溶接固着する。

こうして、図１図示の本発明のコンタクトプローブピン用のプランジャー１を得ることができる。

なお、本発明のプランジャー１は、複数の孔が穿設されている板体１０を準備し、ここに前記のようにして製造した円柱状の接続用ピン端子２を挿入した後、これに第一のリング体３、第二のリング体４を装着し、所定の箇所６、７で、それぞれレーザーを利用したスポット溶接によって溶接固着を行って製造することができる。

本発明のコンタクトプローブピン用のプランジャーの一例を説明する図であって、（ａ）は上側から見た斜視図、（ｂ）は下側から見た斜視図、（ｃ）は先端部を説明する拡大図。本発明のコンタクトプローブピン用のプランジャーの構成を説明する斜視図。（ａ）〜（ｃ）は本発明のプランジャーの製造工程の一例を説明する斜視図。（ａ）、（ｂ）は従来のコンタクトプローブピン用のプランジャーの構造と、その動作を説明する斜視図。

符号の説明

１プランジャー
２接続用ピン端子
３第一のリング体
４第二のリング体
５先端部
１３、１４透孔
６、７溶接固着箇所

Claims

極細径で円柱状の接続用ピン端子の基端部に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第一のリング体が固着されているとともに、当該基端部から先端側に向かって所定の間隔を空けた位置に、当該接続用ピン端子の外周に当接する内周を有する第二のリング体が固着されているコンタクトプローブピン用プランジャー。
第一のリング体は、前記接続用ピン端子の基端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着され、第二のリング体は、前記接続用ピン端子の先端部側において前記接続用ピン端子の外周部に溶接固着されていることを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブピン用プランジャー。