JP2013101091A

JP2013101091A - コンタクトプローブ装置

Info

Publication number: JP2013101091A
Application number: JP2011256790A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kaneko; 健金子
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-05-23

Abstract

【課題】極小サイズの被検査物の測定に対応できるコンタクトプローブ装置を提供する。
【解決手段】絶縁フィルム基板１の両面に電解析出された金属からなるコンタクトピン本体２を複数形成し、被検査物にコンタクトする側３の絶縁フィルム基盤の先端部を除去し、コンタクトする側と反対側４のコンタクトピン本体ピッチをコネクター５と係合できるように広げて形成した電極基板を複数用意し、絶縁スペーサ７を介して被検査物にコンタクトする側のピン本体３が整列するように重ね合わせ、厚み方向の両側から必要とする硬度を有するホルダー８で挟持する構成のコンタクトプローブ装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、四端子測定に使用されるコンタクトプローブ装置に関するものである。

回路基板上に搭載されるＩＣチップなどの実装部品は、リードを回路パターンにハンダ付けして接続固定するのが通常であり、接続不良の有無を判定する測定方法として四端子測定方法が採用されている。

四端子測定は、ＩＣチップ等の被検査物に対して電流を流すための２本の電流用コンタクトピンと、電流を流した際に生ずる電圧降下の状態を測定するための２本の電圧測定用コンタクトピンを用いて行うものであり、電流用コンタクトピンから電流を流し、その電流と被検査物自身の抵抗で決まる電圧降下分を測定し、当該測定値が、予め設定されている基準範囲値の範囲内にあれば接続良好、範囲外にあれば接続不良と判別するものである。

そして、このような四端子測定に使用されるコンタクトプローブとしては、例えば、棒状の電圧測定用コンタクトピンと、当該電圧測定用コンタクトピンの周囲を絶縁体を介して囲繞する円筒状の電流用コンタクトピンを進退方向に摺動可能に保持するスリーブと、電流用コンタクトピンとスリーブとの間に設けられ且つ電流用コンタクトピンを先端方向に付勢するスプリングとを備えた同軸型のものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平９−１３８２５０号公報

しかしながら、従来のコンタクトプローブは、上述したようにスリーブやスプリングが必須であるため、構造が複雑であり、コストの増大を招来するのみならず、コンタクトプローブ全体の小径化にも限界があるため、半導体技術における超高密度化の進展に伴って更なる極小化が進んでいるＩＣチップ等の被検査物に対応出来ない場合も生じ得る。また従来のコンタクトプローブは、電流用コンタクトピンと、電圧用コンタクトピンとを絶縁物を介在して相互に組み付けたものであるため、このような組付作業もプローブ全体の小型化に伴ってより緻密なものとなり、高度の組付精度が要求されるという製造上の問題も有する。

一方、コンタクトピンとして、直径８０〜２００μｍの例えばタングステン製の細針を適用し、一の被検査物に対して、電流用コンタクトピンとして機能する細針と、電圧測定用コンタクトピンとして機能する細針とを少なくとも接触可能にする態様も考えられているが、被検査物の極小化対応出来るように各細針を小径化した場合には各細針の強度が低下するため、このような極めて小径の細針をそれぞれ独立してソケット等の保持具に安定した状態で起立姿勢に保持させておくことは困難であり、その結果、これら各細針を被検査物に的確に接触させることができないおそれもあり、実用性に欠けるという不具合が生ずる。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、適度な強度を有し且つ極小の被検査物の測定にも対応出来るコンタクトプローブ装置を提供することにある。

すなわち、本発明のコンタクトプローブは、四端子測定に使用されるものであって、絶縁フィルム基板と、当該絶縁フィルム基板の両面に電解析出された金属からなる一対のコンタクトピントとを複数整列させて具備してなり、被検査物にコンタクトする側の絶縁フィルム基盤の先端部を除去し、コンタクトピン先端が被検査物に対して絶縁フィルム基板に拘束されることなく接触出来る形態を有し、コンタクトする側と反対側のピン本体ピッチをコネクターと係合できるように広げて形成した電極を有する絶縁フィルム基盤を複数用意し、絶縁スペーサを介して被検査物にコンタクトする側のピン本体が整列するように重ね合わせ、厚み方向の両側から必要とする硬度を有するホルダーで挟持する構成のコンタクトプローブ装置。

このような構成であれば、電解析出によって、絶縁フィルム基板の両面にピン本体を形成する様態であるため、従来のような各部品を組付けるという緻密な作業を要することなく容易且つ的確にコンタクトプローブの整列した絶縁フィルム基板を得ることができる。（電解析出法で絶縁基板上にコンタクトピンを形成する方法については特開２００８−１１６２８４参照）

また電解析出量を調節することによって、コンタクトプローブ全体の厚みを可及的に小さくすることが可能となり、絶縁フィルム基板の一方の電極を電流用コンタクトピンとして使い、向かい合う他方の電極を電圧用コンタクトピンとして使うことにより、極めて小さいサイズの被検査物の測定に対応することができる。また電解析出させる金属の種類と厚みにより適度の剛性を撰ぶことができる。さらに、被検査物にコンタクトする側電極の絶縁フィルム基板先端を除去することにより、コンタクトピン先端が被検査物に対して絶縁フィルム基板に拘束されることなく接触出来る形態を実現している。

さらに、コンタクトする側と反対側のピン本体ピッチをコネクターと係合できるように広げて形成した電極を形成することにより、極めて容易、かつ信頼性高く、安定的にコネクターと結合でき、測定、検査制御回路との結合上極めて確実な構成となる。この電極つき絶縁フィルム基板を複数枚用意し、絶縁スペーサを介して被検査物にコンタクトする側のピン本体が整列するように重ね合わせ、厚み方向の両側から必要とする硬度を有するホルダーで挟持する構成のコンタクトプローブ装置。

すなわち、絶縁フィルムに拘束されないコンタクトピンの剛性および撓みを考慮して長さａを決定し、また挟持するホルダー８と９に拘束されない絶縁フィルム基盤と一体となったコンタクトピンの剛性および撓みを考慮して長さ（ｂ＋ｃ）を決定することにより被検査物へのコンタクトピンのより確実な接触を可能とした構成である。

このような構成であれば、極小化が進む被検査物のサイズに従ってコンタクトプローブの縦横ピッチを容易に対応することができ、またコンタクトプローブの垂直方向の精度出しも容易に行うことができ、量産性の及び経済性に優れた極小のコンタクトプローブが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、従来のような各極小部品を組み付けるという高度な組付け精度が要求されず、電解析出したコンタクトピンを両面に有する絶縁フィルム基板の精度そのもので、自動的に被検査物に対する位置精度が決まり、また被検査物に対する垂直方向すなわちコンタクトピンの高さ精度も決まり、さらにコンタクトピンを有する絶縁フィルム基板を複数枚を絶縁スペーサを挟んで配置することで被検査物に対して面でのコンタクトピンの構成することで、被検査物側からの極小化への要求は、ピッチ１５０μｍから１００μｍへ、やがて８０μｍから５０μｍへと進む勢いであり本発明によればこの流れに十分対応可能である。

本発明の一実施形態に係るコンタクトプローブ基板。同実施形態の変形。同実施形態の積層しホルダーで挟持されたコンタクトピンを有する複数の絶縁フィルム基板。同実施形態のコンタクトピン先端部。コンタクトピンの先端部整列板。先端部整列板を規制する先端部整列板保持治具。先端部整列板の垂直方向を規制する先端部整列板保持治具の突起部。先端部整列板保持治具の延長部を基準にしたホルダーによる挟持構成。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るコンタクトプローブ３は、四端子測定に使用されるものであり、単一の絶縁フィルム基板１と、この基板１の両面に設けた一対のコンタクトピン２とを具備し、被検査物と接触する３と反対側がコネクター等と接合可能にした構成のものである。

さらに、コンタクトする側と反対側のピン本体ピッチを広げ、必要に応じてピン幅４も広げて形成しコネクターと、確実に係合できるよう構成される。

図４に示すように、コンタクトピン３側は、絶縁基板１よりａだけ突出させて構成し、コンタクトピン３が絶縁フィルム基板１に拘束されずにコンタクトピンそのものの持つ剛性と撓みで被検査物に確実に接触出来る構成としている。

さらに、コンタクトピンを有する絶縁フィルム基板を絶縁板７を介して複数を整列させ重ね、ホルダー９で挟持し、挟持するホルダー９に拘束されない絶縁フィルム基板と一体となったコンタクトピンの必要とする撓み強度及び剛性を得るための長さを（ｂ＋ｃ）にて被検査物とコンタクトピンのより確実な接触を可能とした構成である。

図５に示した実施例は、四端子検査の際にコンタクトピンの集合体に必要とされる位置精度に、コンタクトピン先端部の縦横寸法より若干大きい穴１３を有する先端部整列板１２で、コンタクトピンの位置それぞれを矯正して、コンタクトピンのより高い位置精度を可能にした構成。

図６、図７に示す実施例は、先端部整列板１２は先端整列板保持治具１４によって保持される構成で、これにより被検査物に対してコンタクトピンが正確に位置決め出来る構成となる。先端部整列板は先端部整列板保持治具の突起１５により被検査物への垂直方向の位置規制をする。

図８に示す実施例は、先端部整列板１２によりピン本体がそれぞれ位置矯正され、さらにこれを先端部整列板保持治具１４で規制されたコンタクトピンを有する絶縁フィルム基板を絶縁スペーサ７を介して複数を整列させ重ね、先端部整列板保持治具１４の延長部１６を基準にして、ホルダー９により矢印１１の方向に挟持して、正確かつ確実にピン本体の先端３を固定する構成のコンタクトプローブ装置。

なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

１、絶縁フィルム基板
２、コンタクトプローブ
３、コンタクトピン先端
４、コネクター側コンタクトプローブ
５、コネクター
６、コネクターリード線
７、絶縁スペーサ
８、ホルダー
９、ホルダー
１０、挟持力の方向
１１、挟持力の方向
１２、先端部整列板
１３、先端部整列板のコンタクトピンの挿入穴
１４、先端部整列板保持治具
１５、先端部整列保持治具の突起部
１６、先端部整列板保持治具の延長部
ａ、コンタクトピン先端突出部長さ
ｂ、コンタクトプローブ先端露出部長さ
ｃ、絶縁スペーサ先端露出部長さ
ｄ、絶縁フィルム基板の両面コンタクトピンピッチ
ｅ、積み重ね方向のコンタクトピンピッチ

Claims

絶縁フィルム基板の両面に電解析出された金属からなるピン本体を複数形成し、被検査物にコンタクトする側のピン先端間の絶縁フィルム基板の先端部を除去し、コンタクトする側と反対側のピン本体ピッチをコネクターと係合できるように広げて形成した絶縁フィルム基板を複数用意し、絶縁スペーサを介して被検査物にコンタクトする側のピン本体先端が整列するように重ね合わせ、厚み方向の両側から必要とする硬度を有するホルダーで挟持する構成のコンタクトプローブ装置。
絶縁フィルム基板の両面に電解析出された金属からなるピン本体を複数形成し、被検査物にコンタクトする側のピン先端間の絶縁フィルム基板の先端部を除去し、コンタクトする側と反対側のピン本体ピッチをコネクターと係合できるように広げて形成した絶縁フィルム基板を複数用意し、被検査物にコンタクトする側のピン本体先端が挿入出来るピン本体よりやや大きめの挿入穴を複数有する先端部整列板と、この先端部整列板を保持する先端部整列板保持治具で構成され、ピン本体を先端整列板の穴と係合させ、絶縁スペーサを介して整列するように重ね合わせ、厚み方向の両側から必要とする硬度を有するホルダーで挟持する構成のコンタクトプローブ装置。
絶縁フィルム基板の両面に電解析出された金属からなるピン本体を複数形成し、被検査物にコンタクトする側のピン先端間の絶縁フィルム基板の先端部を除去し、コンタクトする側と反対側のピン本体ピッチをコネクターと係合できるように広げて形成した絶縁フィルム基板を複数用意し、被検査物にコンタクトする側のピン本体先端が挿入出来るピン本体よりやや大きめの挿入穴を複数有する先端部整列板と、この先端部整列板を保持する先端部整列板保持治具で構成され、ピン本体を先端部整列板の穴と係合させ、絶縁スペーサを介して絶縁フィルム基板を整列するように重ね合わせ、先端部整列板保持治具の延長部を基準にして、厚み方向の両側から必要とする硬度を有するホルダーで挟持する構成のコンタクトプローブ装置。