JP2012103123A - プローブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】接触対象間で確実かつ良好な導通を得ることができるとともに、安定したグランド接続が可能なプローブユニットを提供すること。
【解決手段】平板状をなし、一つの主面の外縁部および中央部に電極１０１およびグランド電極１０２を有する半導体集積回路１００および半導体集積回路１００が有する電極１０１およびグランド電極１０２とそれぞれ対応する電極５１およびグランド電極５２を一つの面上に有する回路基板５０との間を接続するプローブユニット１であって、電極１０２と電極５１との間を接続する導電性の複数の第１コンタクトプローブ２０と、グランド電極１０２とグランド電極５２との間を接続し、第１コンタクトプローブ２０と異なる形状を有する導電性の複数の第２コンタクトプローブ３０と、第１および第２コンタクトプローブを保持し、少なくとも表面が絶縁性を有するプローブホルダと、を備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、電気回路基板間等の接続に用いられるプローブユニットに関するものである。

従来、半導体集積回路（パッケージ）や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図るために、導電性のコンタクトプローブを複数収容するプローブユニットが用いられる。プローブユニットにおいては、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。

コンタクトプローブ間のピッチを狭小化する技術として、例えばコンタクトプローブの外部からの荷重に応じて屈曲可能な弾性を備えたワイヤー型のコンタクトプローブに関する技術が知られている。ワイヤー型のコンタクトプローブは、バネを用いたピン型のコンタクトプローブと比較して細径化が容易であるが、荷重が加わった時に撓む方向が揃っていないと、隣接するコンタクトプローブ同士が接触したり被接触体との接触にバラツキが生じたりしてしまう恐れがある。このため、ワイヤー型のコンタクトプローブにおいては、荷重によって撓む方向を一様に揃えるための様々な工夫が施されている。

このうち、特許文献１では、コンタクトプローブに対してゴムまたは樹脂によって形成されるエラストマが個別に設けられ、コンタクトプローブと電極等と接触によってエラストマが弾性変形し、コンタクトプローブと電極との接触状態を維持している。

また、特許文献２では、接触体との接触間に湾曲した形状をなしてバネ性を有するコンタクトプローブが各々テストボードに収容されているプローブユニットが開示されている。このコンタクトプローブは、バネ性を有する部分と電気信号の導通部分とが共通している。

ところで、半導体集積回路であるＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ‐ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）やＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）では、電気信号の導通を行なう電極がパッケージの四辺端部（外縁部）に配設される一方、グランド電極がパッケージの中央部に配設される構成が増えてきている。

特開２００７−１７４４４号公報 特開平４−２７７６６５号公報

しかしながら、特許文献１，２が開示するコンタクトプローブをグランド電極と接続するためにパッケージの中央部に対応して配設した場合、いずれも板状をなし、一つ一つのコンタクトプローブがパッケージ平面に対して占有する面積が大きいため、中央部に配設できる本数が少なく、安定したグランド接続ができないというおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接触対象間で確実かつ良好な導通を得ることができるとともに、安定したグランド接続が可能なプローブユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるプローブユニットは、平板状をなし、一つの主面の外縁部および中央部に電極を有する第１の基板および前記第１の基板が有する電極とそれぞれ対応する電極を一つの面上に有する第２の基板との間を接続するプローブユニットであって、前記第１の基板の前記外縁部の電極と前記第２の基板で対応する電極との間を接続する導電性の複数の第１コンタクトプローブと、前記第１の基板の前記中央部の電極と前記第２の基板で対応する電極との間を接続し、前記第１コンタクトプローブと異なる形状を有する導電性の複数の第２コンタクトプローブと、前記第１および第２コンタクトプローブを保持し、少なくとも表面が絶縁性を有する保持部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記第１コンタクトプローブは、先端部で弧状に湾曲した側面を有し、この側面で前記第１の基板と接触する第１接触部と、弧状に湾曲した側面を有し、この側面で前記第２の基板と接触する第２接触部と、前記第１接触部および前記第２接触部を接続する接続部と、で構成される導通部と、前記第２接触部から延び、一部が弧状に湾曲された形状をなし、前記第１接触部および前記第２接触部に加わる荷重によって弾性変形する弾性部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記弾性部の幅は、前記接続部の幅と比して小さいことを特徴とする。

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記接続部は、弧状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記弾性部は、一部が直線状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記第１コンタクトプローブは、当該第１コンタクトプローブの使用環境温度の最大値以上の最高使用温度を有する耐熱鋼または超合金を用いて形成され、少なくとも前記導通部に前記耐熱鋼または超合金と異なる導電性材料が積層されることを特徴とする。

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記第２コンタクトプローブは、前記第１の基板の電極と接触する第１接触部と、前記第２の基板の電極と接触する第２接触部と、前記第１および第２接触部の先端側にそれぞれ付勢するバネ部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかるプローブユニットは、同一コンタクトプローブ内で電気的導通を行なう部分とバネ性を有する部分とが異なる形状とした第１コンタクトプローブと、第１コンタクトプローブとは異なる第２コンタクトプローブとを配設するようにしたので、接触対象間で確実かつ良好な導通を得ることができるとともに、安定したグランド接続が可能であるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットの構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示すプローブユニットの要部の構成を示す分解斜視図である。 図３は、図１に示すプローブホルダの構成を示す分解斜視図である。 図４は、図１に示すプローブユニットの要部の構成を示す斜視図である。 図５は、図１に示す半導体集積回路の構成を示す斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる第１コンタクトプローブを示す斜視図である。 図７は、図１に示すプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図８は、図１に示すプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図９は、図１に示すプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図１０は、図１に示すプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図１１は、図８に示す第２コンタクトプローブの接続状態を示す部分断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態１の変形例１である第１コンタクトプローブを示す斜視図である。 図１３は、本発明の実施の形態１の変形例２である第１コンタクトプローブを示す斜視図である。 図１４は、本発明の実施の形態１の変形例３である第１コンタクトプローブを示す斜視図である。 図１５は、本発明の実施の形態２にかかる第１コンタクトプローブを示す斜視図である。 図１６は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図１７は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットの構成を示す斜視図である。図１に示すプローブユニット１は、検査対象物である第１の基板としての半導体集積回路１００の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体集積回路１００と半導体集積回路１００へ検査用信号を出力する第２の基板としての回路基板５０との間を電気的に接続する装置である。なお、本実施の形態１において、半導体集積回路１００は、電極１０１およびグランド電極を有するＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ‐ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）であるものとして説明する。

プローブユニット１は、異なる二つの被接触体である半導体集積回路１００および回路基板５０に接触する導電性の第１コンタクトプローブ２０および第２コンタクトプローブ３０（以下、単に「プローブ２０、プローブ３０」という）と、複数のプローブ２０を所定のパターンにしたがって収容して保持するプローブホルダ１０と、プローブホルダ１０に収容され、複数のプローブ３０を所定のパターンにしたがって収容して保持するプローブホルダ４０と、プローブホルダ１０の底部に当接し、プローブ２０を介して半導体集積回路１００へ検査用信号を出力する回路基板５０と、を有する。

回路基板５０は、図２に示すように、プローブ２０を介して半導体集積回路１００へ検査用信号を出力するための電極５１を有する。また、プローブ３０を介して半導体集積回路１００とグランド接続するためのグランド電極５２を有する。電極５１は、プローブホルダ１０に保持されたプローブ２０，３０に対応して回路基板５０上に配設される。なお、プローブホルダ１０と回路基板５０とは、ネジ等によって接続されてもよく、接着剤またはシール部材によって接着されてもよい。プローブ２０，３０と電極５１およびグランド電極５２との接触を妨げなければ、如何なる接着形態でもよい。

プローブホルダ１０は、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、半導体集積回路１００を収容可能な収容空間が形成された収容部１１と、プローブ２０を所定パターンで保持するためのスリット１２とを有する。スリット１２は、収容部１１側にプローブ２０の先端が突出するようにプローブ２０を保持する。また、スリット１２は、収容部１１に半導体集積回路１００が収容された場合、各プローブ２０が、対応する半導体集積回路１００の電極１０１と接触する位置に形成される。

図３は、図１に示すプローブホルダ１０，４０の構成を示す分解斜視図である。図４は、図１に示すプローブユニット１の要部の構成を示す斜視図である。プローブホルダ１０は、図３，４に示すように、底部外周にプローブ２０を固定する固定部材１３が着脱可能に連結されて構成されている。固定部材１３は、絶縁性材料を用いて形成され、プローブホルダ１０と比して大きい開口部１５と、プローブ２０を保持して固定する穴部１４とを有する。プローブホルダ１０は、固定部材１３に応じた切り欠き部分で固定部材１３と嵌合することで長方体形状をなし、プローブ２０を保持する保持部を構成する。穴部１４は、スリット１２に挿通されたプローブ２０の端部を収容し、収容部１１の所定位置にプローブ２０の他方の先端部分が位置するようプローブ２０を保持する。なお、プローブ２０を所定間隔および所定方向に固定することが可能であれば、保持部の構成を固定部材１３のみとしてもよく、プローブユニット１０と固定部材１３の穴部１４とを一体成形してもよい。

プローブホルダ４０は、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成されて収容部１１の収容空間に収容され、プローブ３０を保持するホルダ孔４１と、プローブ２０を所定パターンで保持するためのスリット４２とを有する。スリット４２は、プローブホルダ１０に形成されたスリット１２に対応して形成される。プローブホルダ４０は、後述する第１部材４０ａと第２部材４０ｂとが積層されてなる。

なお、プローブホルダ１０，４０および固定部材１３によって保持部を構成する。また、プローブホルダ１０，４０および固定部材１３は、少なくとも表面が上述した絶縁性材料によって覆われていれば内部が金属等の導電性材料で形成されていてもよい。

図５は、図１に示す半導体集積回路１００を底部側から見た構成を示す斜視図である。図５に示す半導体集積回路１００は、半導体集積回路１００の外縁側に設けられ、プローブ２０を介して半導体集積回路１００へ検査用信号を出力するための電極１０１と、半導体集積回路１００の中央部に設けられ、プローブ３０を介して半導体集積回路１００とグランド接続するためのグランド電極１０２とを有する。

図６は、本発明の実施の形態１にかかるプローブ２０を示す斜視図である。また、図７は、図１に示すスリット１２の中央を通過する平面で切断した断面図である。図８は、プローブ３０およびプローブホルダ４０を示す部分断面図である。図６，７に示すプローブ２０は、板厚が均一な略平板状であって、先端部で弧状に湾曲した側面を有し、この側面で半導体集積回路１００と接触する第１接触部２１と、弧状に湾曲した側面を有し、この側面で回路基板５０と接触する第２接触部２２と、第１接触部２１および第２接触部２２を接続する帯状の接続部２３と、第２接触部２２から延び、一部が弧状に湾曲された形状をなし、第１接触部２１および第２接触部２２に加わる荷重によって弾性変形する弾性部２４と、を備える。

第２接触部２２の弧状に湾曲した側面は、図７に示す断面図のように、プローブホルダ１０に保持されて回路基板５０の電極５１に当接する。

弾性部２４は、接続部２３の幅と比して小さい幅を有する。このため、弾性部２４は、第１接触部２１または第２接触部２２に加わる荷重に対して他の部分よりも弾性変形を生じやすい。なお、弾性部２４の幅と接続部２３の幅との比は、弾性部２４が優先的に弾性変形可能であれば、如何なる比であってもよい。また、弾性部２４の第２接触部２２と異なる方向の端部は、直線状をなして延びおり、この直線状部分の先端部が穴部１４に差し込んで取り付けられて、プローブ２０がプローブホルダ１０に保持される。なお、弾性部２４は、半導体集積回路１００との接続方向に垂直な方向に弾性変形する。

図７，８に示すプローブ３０は、導電性材料を用いて形成され、半導体集積回路１００の検査を行なうときにその半導体集積回路１００のグランドグランド電極１０２に接触する第１プランジャ３１と、回路基板５０のグランド電極５２に接触する第２プランジャ３２と、第１プランジャ３１と第２プランジャ３２との間に設けられて二つの第１プランジャ３１および第２プランジャ３２を伸縮自在に連結するバネ部材３３とを備える。プローブ３０を構成する第１プランジャ３１および第２プランジャ３２、ならびにバネ部材３３は同一の軸線を有している。プローブ３０は、半導体集積回路１００をコンタクトさせた際に、バネ部材３３が軸線方向に伸縮することによって半導体集積回路１００の接続用電極への衝撃を和らげるとともに、半導体集積回路１００および回路基板５０に荷重を加える。

第１プランジャ３１は、半導体集積回路１００のグランド電極１０２に接触する端面を有する先端部３１ａと、先端部３１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部３１ｂと、フランジ部３１ｂを介して先端部３１ａと反対側に延び、フランジ部３１ｂと比して径が小さく、バネ部材３３の端部が圧入されるボス部３１ｃと、ボス部３１ｃを介してフランジ部３１ｂと反対側に延び、ボス部３１ｃと比して若干径が小さい基端部３１ｄとを有する。

第２プランジャ３２は、回路基板５０上に形成されたグランド電極５２に当接する端面を有する先端部３２ａと、先端部３２ａの径と比して大きい径のフランジ部３２ｂと、フランジ部３２ｂの先端部３２ａと対向して設けられ、フランジ部３２ｂと比して径が小さく、バネ部材３３の端部が圧入されるボス部３２ｃと、ボス部３２ｃのフランジ部３２ｂと対向して設けられ、ボス部３２ｃと比して若干径が小さい基端部３２ｄとを有する。この第２プランジャ３２は、バネ部材３３の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、バネ部材３３の弾性力によって回路基板５０方向に付勢され、回路基板５０のグランド電極５２と接触する。

バネ部材３３は、第１プランジャ３１側が密着巻き部３３ａである一方、第２プランジャ３２側が粗巻き部３３ｂである。密着巻き部３３ａの端部は、ボス部３１ｃに圧入されて、フランジ部３１ｂに当接している。一方、粗巻き部３３ｂの端部は、ボス部３２ｃに圧入され、フランジ部３２ｂに当接している。なお、バネ部材３３は、半導体集積回路１００との接続方向に弾性変形する。

プローブホルダ４０は、図８の上面側に位置する第１部材４０ａと下面側に位置する第２部材４０ｂとが積層されてなる。第１部材４０ａおよび第２部材４０ｂには、複数のプローブ３０を収容するための第１ホルダ孔４１ａおよび第２ホルダ孔４１ｂがそれぞれ同数ずつ形成され、プローブ３０を収容する第１ホルダ孔４１ａおよび第２ホルダ孔４１ｂは、互いの軸線が一致するように形成されている。

ホルダ孔４１は、第１ホルダ孔４１ａと第２ホルダ孔４１ｂとで構成され、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、第１ホルダ孔４１ａは、プローブホルダ４０の上端面に開口を有する小径部４１ｃと、この小径部４１ｃよりも径が大きい大径部４１ｄとからなる。他方、ホルダ孔４１ｂは、プローブホルダ４０の下端面に開口を有する小径部４１ｅと、この小径部４１ｅよりも径が大きい大径部４１ｆとからなる。これらの第１ホルダ孔４１ａおよび第２ホルダ孔４１ｂの形状は、収容するプローブ３０の構成に応じて定められる。第１プランジャ３１のフランジ部３１ｂは、第１ホルダ孔４１ａの小径部４１ｃと大径部４１ｄとの境界壁面に当接することにより、プローブ３０のプローブホルダ４０からの抜止機能を有する。また、第２プランジャ３２のフランジ部３２ｂは、第２ホルダ孔４１ｂの小径部４１ｅと大径部４１ｆとの境界壁面に当接することにより、プローブ３０のプローブホルダ４０からの抜止機能を有する。

図９は、第１接触部２１または第２接触部２２に荷重が加わった状態を示す部分断面図である。図９に示すように、第１接触部２１が半導体集積回路１００の電極１０１と接触して図中の矢印方向に荷重が加わると、弾性部２４の湾曲部分が弾性変形する。ここで、破線Ｐ_０は、図７に示す荷重が加わっていない状態でのプローブ２０の位置を示している。

第１接触部２１に外部からの荷重が加わると、第１接触部２１、第２接触部２２（接続部２３を含む）は弾性変形することなく、荷重に応じて電極１０１、電極５１と当接しながら移動する。また、弾性部２４は、接続部２３および第２接触部２２を介して伝達される荷重に応じて弾性変形を生ずる。なお、このときに流れる電流の導通箇所は、第１接触部２１、接続部２３および第２接触部２２となり、弾性部２４に電流は導通しない。

図１０は、第１接触部２１に荷重が加わって弾性部２４が弾性変形しているときの第１接触部２１と電極１０１との接触状態および第２接触部２２と電極５１との接触状態を説明する図である。まず、図１０（ａ）は、第１接触部２１に対して半導体集積回路１００の電極１０１が当接した状態（荷重が加わっていない状態）を示している。この場合の第１接触部２１と電極１０１との接触点をＳ_０、第２接触部２２と電極５１との接触点をＣ_０とする。

図１０（ａ）において、半導体集積回路１００が矢印方向に移動すると、第１接触部２１に荷重が加わり、第１接触部２１が押し下げられる。この第１接触部２１の移動によって第１接触部２１および第２接触部２２の各電極１０１，５１との接触点がそれぞれＳ_１，Ｃ_１にずれる（図１０（ｂ））。なお、破線Ｐ_０は、図１０（ａ）に示す荷重が加わっていない状態でのプローブ２０の位置を示し、破線Ｉ_０は、図１０（ａ）に示す半導体集積回路１００の位置を示している。

ここで、第１接触部２１および第２接触部２２は、各電極１０１，５１上を回転して接触点が移動する。このため、各接触部は各電極に対して与える摩擦力等が小さく、接触部および電極それぞれの磨耗を抑制することが可能となる。

半導体集積回路１００を図１０（ｂ）に示す矢印の向き（図中下向き）に移動させると、第１接触部２１がさらに押し下げられ、図１０（ｂ）と同様、第１接触部２１および第２接触部２２の各電極１０１，５１との接触点がそれぞれＳ_２，Ｃ_２にずれる（図１０（ｃ））。

図１１は、プローブ３０における半導体集積回路１００の検査時の状態を示す部分断面図である。半導体集積回路１００の検査時には、半導体集積回路１００（グランド電極１０２）からの接触荷重により、バネ部材３３は長手方向に沿って圧縮された状態となる。バネ部材３３が圧縮されると、密着巻き部３３ａが第２プランジャ３２の基端部３２ｄと接触する。これにより確実な電気導通が得られる。この際には、第２プランジャ３２の基端部３２ｄが密着巻き部３３ａの下方まで進入しているため、第２プランジャ２２の軸線が大きくぶれることはない。

検査時のグランド電極５２とグランド電極１０２との間のグランド接続においては、回路基板５０のグランド電極５２からプローブ３０の第１プランジャ３１、密着巻き部３３ａ、第２プランジャ３２を経由して半導体集積回路１００の接続用グランド電極１０２に接続される。このように、プローブ３０では、第１プランジャ３１と第２プランジャ３２が密着巻き部３３ａを介して導通するため、電気信号の導通経路を最小にすることができる。したがって、検査時に粗巻き部３３ｂに信号が流れるのを防止し、インダクタンスの低減および安定化を図ることができる。

上述した実施の形態１にかかるプローブユニット１は、同一プローブ内で電気的導通を行なう部分とバネ性を有する部分とが異なる形状としたプローブと、導通方向に伸縮可能なプローブとを配設したので、バネ性の確保と検査信号の確実な導通とを行なうとともに、複数のプローブによってグランド電極との接触を行なうことによる安定したグランド接続が可能となる。また、各接触部が電極との接触に対して回転して接点を移動させるため、接触部と電極との間の摩擦を軽減し、接触部および電極の磨耗を抑制することができる。

上述したプローブ３０の配置によって、プローブユニット１に半導体集積回路１００に載置した場合、プローブ３０によって半導体集積回路１００の底面を支持するため、一段と安定して半導体集積回路１００を保持することが可能となる。

なお、プローブの形状は、弾性部がバネ性を有するものであれば、如何なる形状でもよい。図１２は、本実施の形態１の変形例１であるプローブ２０ａを示す斜視図である。

プローブ２０ａは、図１２に示すように、上述した第１接触部２１および第２接触部２２と、第１接触部２１と第２接触部２２とを接続する接続部２３と、一部が弧状に湾曲された形状をなし、第１接触部２１および第２接触部２２に加わる荷重によって弾性変形する弾性部２５と、を備える。

弾性部２５は、両端部側で直線状をなす部分が平行となるように湾曲されて形成される。また、弾性部２５の湾曲部分の曲率半径は、図６に示す弾性部２４の曲率半径と比して小さい。なお、弾性部２５の幅は、接続部２３の幅と比して小さい幅となる。

上述したプローブ２０ａは、弾性部２５の湾曲部が小さいため、装置の小型化を行なう場合に有効である。また、プローブ２０と半導体集積回路１００との接触方向が、図７に示すような方向の場合において、半導体集積回路１００の移動方向に対して弾性部２５の湾曲部分の形成領域が、接続部２３の形成領域と重なっていないため、接続部２３を短くすることによってプローブをさらに小型化することができる。

図１３は、本実施の形態１の変形例２であるプローブ２０ｂを示す斜視図である。プローブ２０ｂは、図１３に示すように、上述した第１接触部２１および第２接触部２２と、第１接触部２１と第２接触部２２とを接続する直線状をなす接続部２６と、一部が弧状に湾曲された形状をなし、第１接触部２１および第２接触部２２に加わる荷重によって弾性変形する弾性部２４と、を備える。

プローブ２０ｂは、上述した実施の形態１と同様の効果を有するとともに、第２接触部２２の電極との接触部分の曲率半径が小さく、電極上を回転する距離が短くなるため、特に、電極のサイズが小さい場合に有用である。また、接続部２６は、弧状の接続部２３と比して導通距離が短くなるため、一段と安定した導通を得ることができる。

図１４は、本実施の形態１の変形例３であるプローブ２０ｃを示す斜視図である。プローブ２０ｃは、図１４に示すように、板厚が均一な略平板状をなす金属板２０１と金属板２０２とが厚さ方向に積層されてなり上述した第１接触部２１、第２接触部２２、接続部２３および弾性部２４に対応する第１接触部２１ａ、第２接触部２２ａ、接続部２３ａおよび弾性部２４ａを備える。

金属板２０１を形成する金属としては、例えば、使用環境温度の最大値が２００℃の場合、最高使用温度が２００℃以上の耐熱鋼または超合金が挙げられる。この耐熱鋼としては、オーステナイト系ステンレス鋼、合金工具鋼、析出硬化系ステンレス鋼等が挙げられる。また、超合金としては、ニッケル基およびコバルト基をそれぞれ主成分とする合金であるニッケル基超合金、コバルト基超合金およびニッケル−コバルト系超合金等が挙げられる。なお、プローブの使用環境温度の最大値が２００℃の場合、例えば、融点が６００℃以上の金属等を用いることもできる。ここで、最高使用温度は、加熱に対する線収縮率から求められる量であり、材料の耐熱特性を示す量である。

また、金属板２０２を形成する金属としては、例えば、電気抵抗率が１．０×１０^−７Ω・ｍ以下である金属または合金等の導電性材料が挙げられる。この金属としては、例えば、金、銅、ニッケル、銀、白金、ロジウム等が挙げられる。

上述した金属板２０１および金属板２０２においては、金属板２０１によって高温状態において弾性部２４ａの弾性変形が維持されることによるプローブ２０ｃの変形を抑制し、金属板２０２によって導通部における確実かつ良好な電気的導通を行なうことができる。なお、金属板２０２は、少なくとも第１接触部２１ａ、第２接触部２２ａ、接続部２３ａで構成される導通部に積層されていればよく、一枚の金属板２０１の導通部に対して、金属板２０２が積層された構成であってもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、プローブの第２接触部が固定部材の壁面に当接しないものとして説明したが、本実施の形態２では、第２接触部が固定部材の壁面に当接している場合について説明する。図１５は、本発明の実施の形態２にかかるプローブ２０ｄの構成を示す斜視図である。なお、図１等で上述したプローブユニット１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。

図１５に示すプローブ２０ｄは、板厚が均一な略平板状であって、先端部で弧状に湾曲した側面を有し、この側面で、図１に示す半導体集積回路１００と接触する第１接触部２１と、弧状に湾曲した側面を有し、この側面で、図１に示す回路基板５０と接触する第２接触部２７と、第１接触部２１および第２接触部２７を接続する接続部２３と、第２接触部２７から延び、一部が弧状に湾曲された形状をなし、第１接触部２１および第２接触部２７に加わる荷重によって弾性変形する弾性部２４と、を備える。

第２接触部２７は、固定部材１３の壁面に対応する平面に形成された側面２７ａを有し、固定部材１３の壁面と当接することでプローブ２０ｄを固定する。図１６は、図１５に示すプローブ２０ｄを図１に示すプローブユニット１に導入した場合を示す部分断面図である。

図１６に示すように、固定部材１３の穴部１４に保持されたプローブ２０ｄは、第２接触部２７においても側面２７ａで固定部材１３の壁面と当接している。このとき、側面２７ａは、固定部材１３の壁面に沿うように形成されているため、第２接触部２７の当接によって接続部２３および第１接触部２１のスリット１２からの突出方向を調節することが可能となる。

図１７は、半導体集積回路１００によって第１接触部２１が押し下げられた状態を示す部分断面図である。実施の形態１と同様、電極１０１と接触した第１接触部２１および電極５１と接触した第２接触部２７は、半導体集積回路１００の移動（図中矢印方向）によって、各電極表面上で回転して接触して、半導体集積回路１００と回路基板３０との間を電気的に導通させる。また、プローブ２０ｄに加わる荷重によって、弾性部２４の湾曲部分が弾性変形を生ずる。なお、破線Ｐ_１は、図１６に示す半導体集積回路１００からの荷重がかかっていない場合のプローブ２０ｄの位置を示している。

上述した実施の形態２にかかるプローブ２０ｄによって、固定部材１３の穴部１４に保持された場合に、固定部材１３の壁面に当接する側面２７ａが位置決めの効果を有するため、プローブ２０ｄをプローブユニット１の所定位置に容易に配設することができる。

なお、図６に示すプローブ２０または図１２，１３，１４に示すプローブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを固定部材１３の壁面に当接させてもよい。固定部材１３の壁面に第２接触部２２を当接させることによって、位置決めの効果を得ることができる。

なお、上述した実施の形態１，２において、半導体集積回路が外部にリード線を有しないＱＦＮであるものとして説明してきたが、外縁側から外部に突出したリード線と、中央部にグランド電極とを有する半導体集積回路（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ：ＱＦＰ）であってもよい。

また、プローブ３０の配設本数は、安定したグランド接続が可能であれば、図示した本数に限らず、任意に設定することが可能である。グランド電極５２は、全てのプローブ３０と接触可能な１枚の電極として説明したが、各プローブ３０に対応して設けられる複数の電極であってもよい。

上述した実施の形態１，２において、検査信号を導通する電極間を接続するコンタクトプローブは、特許文献１，２に示すコンタクトプローブを適用することも可能である。

以上のように、本発明にかかるプローブユニットは、電気回路基板の異なる２組の電極間を接続して、電気的導通を行なう場合に有用である。

１ プローブユニット
１０，４０ プローブホルダ
１１ 収容部
１２，４２ スリット
１３ 固定部材
１４ 穴部
１５ 開口部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ プローブ（第１コンタクトプローブ）
２１，２１ａ 第１接触部
２２，２２ａ，２７ 第２接触部
２３，２３ａ，２６ 接続部
２４，２４ａ，２５ 弾性部
３０ プローブ（第２コンタクトプローブ）
３１ 第１プランジャ
３１ａ，３２ａ 先端部
３１ｂ，３２ｂ フランジ部
３１ｃ，３２ｃ ボス部
３１ｄ，３２ｄ 基端部
３２ 第２プランジャ
３３ バネ部材
３３ａ 密着巻き部
３３ｂ 粗巻き部
４０ａ 第１部材
４０ｂ 第２部材
４１ａ 第１ホルダ孔
４１ｂ 第２ホルダ孔
４１ｃ，４１ｅ 小径部
４１ｄ，４１ｆ 大径部
５０ 回路基板
５１，１０１ 電極
５２，１０２ グランド電極
１００ 半導体集積回路
２０１，２０２ 金属板

Claims (7)

1. 平板状をなし、一つの主面の外縁部および中央部に電極を有する第１の基板および前記第１の基板が有する電極とそれぞれ対応する電極を一つの面上に有する第２の基板との間を接続するプローブユニットであって、
   前記第１の基板の前記外縁部の電極と前記第２の基板で対応する電極との間を接続する導電性の複数の第１コンタクトプローブと、
   前記第１の基板の前記中央部の電極と前記第２の基板で対応する電極との間を接続し、前記第１コンタクトプローブと異なる形状を有する導電性の複数の第２コンタクトプローブと、
   前記第１および第２コンタクトプローブを保持し、少なくとも表面が絶縁性を有する保持部と、
   を備えたことを特徴とするプローブユニット。
2. 前記第１コンタクトプローブは、
   先端部で弧状に湾曲した側面を有し、この側面で前記第１の基板と接触する第１接触部と、弧状に湾曲した側面を有し、この側面で前記第２の基板と接触する第２接触部と、前記第１接触部および前記第２接触部を接続する接続部と、で構成される導通部と、
   前記第２接触部から延び、一部が弧状に湾曲された形状をなし、前記第１接触部および前記第２接触部に加わる荷重によって弾性変形する弾性部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプローブユニット。
3. 前記弾性部の幅は、前記接続部の幅と比して小さいことを特徴とする請求項２に記載のプローブユニット。
4. 前記接続部は、弧状をなすことを特徴とする請求項２または３に記載のプローブユニット。
5. 前記弾性部は、一部が直線状をなすことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載のプローブユニット。
6. 前記第１コンタクトプローブは、当該第１コンタクトプローブの使用環境温度の最大値以上の最高使用温度を有する耐熱鋼または超合金を用いて形成され、
   少なくとも前記導通部に前記耐熱鋼または超合金と異なる導電性材料が積層されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のプローブユニット。
7. 前記第２コンタクトプローブは、
   前記第１の基板の電極と接触する第１接触部と、
   前記第２の基板の電極と接触する第２接触部と、
   前記第１および第２接触部の先端側にそれぞれ付勢するバネ部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のプローブユニット。

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