JP2013164304A - Tool for substrate inspection - Google Patents

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Norihiro Ota
憲宏 太田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for performing an operation for aligning a contact piece with an electrode part of a tool for substrate inspection in a quick and accurate manner.SOLUTION: A tool for substrate inspection has a tool head having an upper plate part and a lower plate part, and an electrode part including an electrode. The upper plate part and the lower plate part are each provided with a hole through which a contact piece is inserted. A positioning spacer is inserted between the lower plate part and the electrode part. The positioning spacer is provided with a hole through which a contact piece is inserted. The hole has a tapered surface.

Description

本発明は、基板に形成された配線パターンの断線及び短絡などの欠陥を検査するための基板検査用治具に関し、特に、二つの端子が同軸状に配置された構造を有する4端子測定法用の基板検査用治具に関する。   The present invention relates to a substrate inspection jig for inspecting defects such as disconnection and short circuit of a wiring pattern formed on a substrate, and in particular, for a four-terminal measurement method having a structure in which two terminals are coaxially arranged. This relates to a substrate inspection jig.

配線パターンが形成された基板は、電気・電子部品を実装する前に、配線パターンの断線及び短絡などの欠陥を検査する。検査対象となる配線パターンの抵抗値を測定することにより、その良否が判定される。例えば、基板に設けられた配線パターン上の2つの検査点に、夫々一つずつ測定用接触子を当接させ、その接触子間に所定レベルの測定用電流を流す。その端子間の電圧値を測定し、この電圧値と予め定められた閾値を比較することにより配線パターンの良否の判定が行われる。   The substrate on which the wiring pattern is formed is inspected for defects such as disconnection and short circuit of the wiring pattern before mounting the electric / electronic component. The quality is determined by measuring the resistance value of the wiring pattern to be inspected. For example, a measurement contact is brought into contact with each of two inspection points on a wiring pattern provided on the substrate, and a predetermined level of measurement current is passed between the contacts. The voltage value between the terminals is measured, and the quality of the wiring pattern is determined by comparing this voltage value with a predetermined threshold value.

抵抗値の測定方法には、2端子測定法と4端子測定法(ケルビン法)が知られている。2端子測定法では、各検査点に、1つの接触子を接触させて、電流供給と電圧測定を行う。4端子測定法(ケルビン法)では、各検査点に、電流供給用接触子と電圧測定用接触子の2つの接触子を同時に接触させる。   As a method for measuring the resistance value, a two-terminal measurement method and a four-terminal measurement method (Kelvin method) are known. In the two-terminal measurement method, one contact is brought into contact with each inspection point, and current supply and voltage measurement are performed. In the four-terminal measurement method (Kelvin method), two contactors, a current supply contactor and a voltage measurement contactor, are simultaneously brought into contact with each inspection point.

特許文献1には、4端子測定法用の検査用治具が開示されている。特許文献2には、検査用治具の治具ヘッドの構造の例が記載されている。   Patent Document 1 discloses an inspection jig for a four-terminal measurement method. Patent Document 2 describes an example of the structure of a jig head of an inspection jig.

特開2008−76268号公報JP 2008-76268 A 特開2009−08516号公報JP 2009-08516 A

4端子測定法用の基板検査用治具は、典型的には、接触子を保持する治具ヘッドと、同軸電極を備えた接続電極体を有する。基板検査用治具を組み立てる時、接触子の端部を接続電極体の同軸電極に正確に接触させる必要がある。しかしながら、接触子は接続電極体と接する側の治具ヘッドの板状部材に設けられる孔部から挿入され、その後に、治具ヘッドと接続電極体を固定する構造を有している。このため、この板状部材に設けられる孔部は、接触子を容易に貫通させることができるよう接触子の外径よりも十分大きい外径を有するように形成される。そのため、接触子の端部が存在する位置がこの孔部内でばらつくため、接触子を同軸電極に正確に整合させることが困難である。   A substrate inspection jig for a four-terminal measurement method typically includes a jig head that holds a contact and a connection electrode body that includes a coaxial electrode. When assembling the board inspection jig, it is necessary to accurately contact the end of the contact with the coaxial electrode of the connection electrode body. However, the contact is inserted from a hole provided in the plate-like member of the jig head on the side in contact with the connection electrode body, and then has a structure for fixing the jig head and the connection electrode body. For this reason, the hole provided in this plate-shaped member is formed to have an outer diameter sufficiently larger than the outer diameter of the contact so that the contact can be easily penetrated. For this reason, since the position where the end of the contact exists varies in the hole, it is difficult to accurately align the contact with the coaxial electrode.

本発明の目的は、接触子を接続電極体の同軸電極に整合させる作業を、迅速に且つ正確に行うことができる技術を提供することにある。   The objective of this invention is providing the technique which can perform the operation | work which aligns a contact with the coaxial electrode of a connection electrode body quickly and correctly.

本発明によると、基板検査用治具は、接触子と該接触子が挿通するための孔がそれぞれ設けられた上板部と下板部とを有する治具ヘッドと、同軸電極を備えた接続電極体と、を有する。   According to the present invention, a substrate inspection jig includes a jig head having an upper plate portion and a lower plate portion each provided with a contact and a hole through which the contact is inserted, and a connection including a coaxial electrode. And an electrode body.

前記接触子は芯材と該芯材の外側の円筒状部材とを有し、前記同軸電極は中心電極と該中心電極の外側の円筒電極とを有し、前記接触子の芯材と円筒状部材の一方の端部は、それぞれ検査対象の基板の検査点に接触し、前記接触子の芯材と円筒状部材の他方の端部は、それぞれ前記同軸電極は中心電極と円筒電極に接触するように構成されている。   The contact has a core and a cylindrical member outside the core, and the coaxial electrode has a center electrode and a cylindrical electrode outside the center electrode, and the contact core and cylindrical One end of the member is in contact with the inspection point of the substrate to be inspected, and the coaxial electrode is in contact with the center electrode and the cylindrical electrode, respectively, in the core of the contact and the other end of the cylindrical member. It is configured as follows.

前記下板部と前記電極部の間に位置決め用スペーサが挿入されており、該位置決め用スペーサには前記接触子が挿通するための孔が設けられている。   A positioning spacer is inserted between the lower plate portion and the electrode portion, and the positioning spacer is provided with a hole through which the contact is inserted.

前記位置決め用スペーサの孔は、前記同軸電極よりも僅かに大きい径、又は前記接触子の円筒状部材の外径よりも僅かに大きい径に形成されている。   The hole of the positioning spacer is formed to have a diameter slightly larger than the coaxial electrode or a diameter slightly larger than the outer diameter of the cylindrical member of the contact.

本発明の実施形態によると、前記位置決め用スペーサの孔の側面には、テーパ面が形成されてよい。   According to the embodiment of the present invention, a tapered surface may be formed on a side surface of the hole of the positioning spacer.

本発明の実施形態によると、前記位置決め用スペーサの厚さは40〜60μmであってよい。   According to an embodiment of the present invention, the positioning spacer may have a thickness of 40-60 μm.

本発明の実施形態によると、前記位置決め用スペーサの孔の上端の内径はd1=80〜100μmであり、該孔の下端の内径d2は、該孔の上端の内径d1より16〜20μm小さくてよい。   According to the embodiment of the present invention, the inner diameter of the upper end of the hole of the positioning spacer is d1 = 80 to 100 μm, and the inner diameter d2 of the lower end of the hole may be 16 to 20 μm smaller than the inner diameter d1 of the upper end of the hole. .

本発明の実施形態によると、前記位置決め用スペーサの孔のテーパ面の、前記同軸電極の中心軸線に垂直な面に対する傾斜角は、60度より大きくてよい。   According to an embodiment of the present invention, an inclination angle of the tapered surface of the hole of the positioning spacer with respect to a plane perpendicular to the central axis of the coaxial electrode may be larger than 60 degrees.

本発明の実施形態によると、前記位置決め用スペーサはポリマー樹脂によって形成されてよい。   According to an embodiment of the present invention, the positioning spacer may be formed of a polymer resin.

本発明の実施形態によると、前記位置決め用スペーサの孔はレーザ加工によって形成されてよい。   According to an embodiment of the present invention, the hole of the positioning spacer may be formed by laser processing.

本発明の実施形態によると、前記円筒状部材の一部分に、螺旋状のスプリング部が形成されており、該スプリング部は円筒状部材の一部分をレーザにより螺旋状に除去することにより形成されてよい。   According to an embodiment of the present invention, a spiral spring portion is formed on a portion of the cylindrical member, and the spring portion may be formed by removing a portion of the cylindrical member spirally with a laser. .

本発明によると、接触子を接続電極体の同軸電極に整合させる作業を、迅速に且つ正確に行うことができる技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which can perform the operation | work which matches a contact with the coaxial electrode of a connection electrode body quickly and correctly can be provided.

本実施形態に係る基板検査用治具の概略構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating schematic structure of the jig | tool for board | substrate inspection which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基板検査用治具の治具ヘッドの概略構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating schematic structure of the jig | tool head of the board | substrate inspection jig | tool which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基板検査用治具の治具ヘッドの断面構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the cross-sectional structure of the jig | tool head of the jig | tool for board | substrate inspection which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基板検査用治具の主要部の概略構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating schematic structure of the principal part of the jig | tool for board | substrate inspection which concerns on this embodiment. 従来の基板検査用治具における接続端子の位置ずれを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the position shift of the connection terminal in the conventional board | substrate inspection jig | tool. 本実施形態に係る基板検査用治具のスペーサの平面構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the planar structure of the spacer of the jig | tool for board | substrate inspection which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基板検査用治具のスペーサの案内孔の断面構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the cross-sectional structure of the guide hole of the spacer of the jig | tool for board | substrate inspection which concerns on this embodiment.

以下に図面を参照して本発明に係る基板検査用治具の実施形態を説明する。先ず、図1を参照して、本実施形態に係る基板検査用治具の概略を説明する。本例では、治具ヘッド11と、接続電極体4と、検査信号処理部7が示されている。治具ヘッド11は、検査対象となる基板と接続するための部位であり、接続電極体4は、治具ヘッド11を保持するとともに接触子と後述する検査信号処理部7との電気信号の送受信を行う部位であり、検査信号処理部7は、図示しない基板検査用装置へ電気信号を送受信する部位である。   Embodiments of a substrate inspection jig according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an outline of a substrate inspection jig according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In this example, a jig head 11, a connection electrode body 4, and an inspection signal processing unit 7 are shown. The jig head 11 is a part for connecting to the substrate to be inspected, and the connection electrode body 4 holds the jig head 11 and transmits and receives electrical signals between the contact and the inspection signal processing unit 7 described later. The inspection signal processing unit 7 is a part that transmits and receives electrical signals to a substrate inspection apparatus (not shown).

治具ヘッド11は、複数の接触子2と、それを多針状に保持する保持体3を有する。保持体3は上板部31と下板部32を有する。接続電極体4には複数の同軸電極41が設けられている。接触子2の下端は同軸電極41に電気的に接触する。同軸電極41と検査信号処理部7は、ワイヤーケーブル71によって接続されている。検査対象の基板は、保持体3の上板部31の上に配置される。ここでは、接触子2を保持する治具ヘッド11と接続電極体4からなる組立体を、基板検査用治具と称することとする。   The jig head 11 includes a plurality of contacts 2 and a holding body 3 that holds the contacts 2 in a multi-needle shape. The holding body 3 has an upper plate portion 31 and a lower plate portion 32. The connection electrode body 4 is provided with a plurality of coaxial electrodes 41. The lower end of the contact 2 is in electrical contact with the coaxial electrode 41. The coaxial electrode 41 and the inspection signal processing unit 7 are connected by a wire cable 71. The substrate to be inspected is disposed on the upper plate portion 31 of the holder 3. Here, an assembly including the jig head 11 that holds the contact 2 and the connection electrode body 4 is referred to as a board inspection jig.

本出願書類では、「基板」とは、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板を含み、更に、配線パターンが形成された半導体ウェハのように、検査点間の抵抗値を測定する対象を指す。   In the present application documents, the “substrate” is not limited to a printed wiring board, but includes various substrates such as flexible substrates, multilayer wiring substrates, electrode plates for liquid crystal displays and plasma displays, and package substrates and film carriers for semiconductor packages. Further, it refers to an object for measuring a resistance value between inspection points, such as a semiconductor wafer including a substrate and having a wiring pattern formed thereon.

図2A及び図2Bを参照して、治具ヘッド11の構造を詳細に説明する。保持体3は、上板部31と下板部32を有する。上板部31と下板部32は、支柱33を介して、所定間隔を有して平行に配置されている。上板部31の上に、検査対象の基板6が配置される。下板部32には4つの位置決め孔341が設けられている。位置決め孔341の内径は例えばD=2mmである。位置決め孔341に、その下側の接続電極体4(図1)に設けられる位置決めピンを挿通することによって、下板部32と接続電極体4は互いに固定される。   The structure of the jig head 11 will be described in detail with reference to FIGS. 2A and 2B. The holding body 3 has an upper plate portion 31 and a lower plate portion 32. The upper plate portion 31 and the lower plate portion 32 are arranged in parallel with a predetermined interval through a support 33. A substrate 6 to be inspected is disposed on the upper plate portion 31. The lower plate portion 32 is provided with four positioning holes 341. The inner diameter of the positioning hole 341 is, for example, D = 2 mm. By inserting a positioning pin provided in the lower connection electrode body 4 (FIG. 1) into the positioning hole 341, the lower plate portion 32 and the connection electrode body 4 are fixed to each other.

図2Bは治具ヘッド11の側面構成を示す。保持体3が組み立てられると、接触子2を下板部32の孔から挿通し、更に上板部31の孔へ挿通することにより、図示のように、治具ヘッド11が組み立てられる。接触子2の上端部2aは、上板部31の上面より少しだけ突出しており、接触子2の下端部2bは、下板部32の下面より少しだけ突出している。このため、基板6の検査中には、接触子2の上端部2aは基板6の配線パターンの検査点を押圧し、接触子2の下端部2bは、同軸電極41を押圧することができる。従って、接触子2を介して検査対象の基板6の検査点と同軸電極41を導通させることができる。尚、接触子2の詳細な構造は後に図3を参照して説明する。   FIG. 2B shows a side configuration of the jig head 11. When the holding body 3 is assembled, the jig head 11 is assembled as shown in the figure by inserting the contact 2 through the hole of the lower plate portion 32 and further through the hole of the upper plate portion 31. The upper end portion 2 a of the contact 2 protrudes slightly from the upper surface of the upper plate portion 31, and the lower end portion 2 b of the contact 2 protrudes slightly from the lower surface of the lower plate portion 32. For this reason, during the inspection of the substrate 6, the upper end 2 a of the contact 2 can press the inspection point of the wiring pattern of the substrate 6, and the lower end 2 b of the contact 2 can press the coaxial electrode 41. Therefore, the inspection point of the substrate 6 to be inspected and the coaxial electrode 41 can be conducted through the contact 2. The detailed structure of the contact 2 will be described later with reference to FIG.

図2A及び図2Bで示される治具ヘッド11の保持体3の上板部31と下板部32は、それぞれ二枚の板部材で構成されているが、これは単なる例示であり、一枚で構成されてもよいし、図3の例に示すように、二枚又は三枚の板部材で構成されてもよい。   The upper plate portion 31 and the lower plate portion 32 of the holding body 3 of the jig head 11 shown in FIGS. 2A and 2B are each composed of two plate members. As shown in the example of FIG. 3, it may be composed of two or three plate members.

図3を参照して、本実施形態による基板検査用治具の治具ヘッドの構造の例を詳細に説明する。治具ヘッド11は上板部31と下板部32を有している。図3の実施例では、上板部31が三枚の板状部材で形成され、下板部32は二枚の板状部材で形成されている。なお、これらの枚数に限定されるものではない。   An example of the structure of the jig head of the board inspection jig according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. The jig head 11 has an upper plate portion 31 and a lower plate portion 32. In the embodiment of FIG. 3, the upper plate portion 31 is formed by three plate-like members, and the lower plate portion 32 is formed by two plate-like members. The number is not limited to these numbers.

上板部31は、第一上板部31a、第二上板部31b及び第三上板部31cを有している。第一上板部31aは、接触子2の絶縁被膜24の外径(接触子2の最大外径)よりも僅かに大きい内径を有する小孔部311と、この小孔部311と連通連結するとともに小孔部311の内径よりも大きい内径を有する大孔部312を有している。この小孔部311の内径は、接触子2の絶縁被膜24の外径よりも僅かに大きく形成され、例えば、絶縁被膜24の外径よりも1〜5μm大きく形成される。   The upper plate portion 31 includes a first upper plate portion 31a, a second upper plate portion 31b, and a third upper plate portion 31c. The first upper plate portion 31a is connected to the small hole portion 311 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the insulating coating 24 of the contact 2 (the maximum outer diameter of the contact 2) and the small hole portion 311. In addition, a large hole portion 312 having an inner diameter larger than the inner diameter of the small hole portion 311 is provided. The inner diameter of the small hole portion 311 is slightly larger than the outer diameter of the insulating coating 24 of the contact 2, for example, 1 to 5 μm larger than the outer diameter of the insulating coating 24.

第二上板部31bは、第一上板部31aの大孔部312と連通連結すると共に、この大孔部312の内径と同じ内径を有する大孔部313と、この大孔部313と連通連結すると共に、接触子2の円筒状部材23の外径よりも大きく且つ接触子2の絶縁被膜24の外径よりも小さい内径を有する小孔部314を有している。この小孔部314を有しているため、接触子2が上板部31から抜け出ることがない。   The second upper plate portion 31 b is connected to and communicated with the large hole portion 312 of the first upper plate portion 31 a, and has a large hole portion 313 having the same inner diameter as that of the large hole portion 312, and communicated with the large hole portion 313. The small hole part 314 which has an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical member 23 of the contactor 2 and smaller than the outer diameter of the insulating coating 24 of the contactor 2 is connected. Since the small hole portion 314 is provided, the contact 2 does not come out of the upper plate portion 31.

第三上板部31cは、第二上板部31bの小孔部314と連通連結すると供に、この小孔部314と同じ内径を有する小孔部315と、この小孔部315と連通連結すると共に、この小孔部315の内径よりも大きい内径を有する大孔部316を有している。なお、この大孔部316の内径の大きさは、特に限定されず、基板6に形成される配線パターン61に応じて形成することができる。   The third upper plate portion 31c is connected to the small hole portion 314 of the second upper plate portion 31b, and has a small hole portion 315 having the same inner diameter as the small hole portion 314, and is connected to the small hole portion 315. In addition, a large hole portion 316 having an inner diameter larger than the inner diameter of the small hole portion 315 is provided. In addition, the size of the inner diameter of the large hole portion 316 is not particularly limited, and can be formed according to the wiring pattern 61 formed on the substrate 6.

下板部32は、第一下板部32aと第二下板部32bの二枚の板状部材から形成される。この第一下板部32aには、接触子2が挿入されるとともに同軸電極41へ案内するガイド孔321が形成されている。このガイド孔321は、接触子2の絶縁被膜24の外径よりも大きく且つ第一上板部31aの小孔部311の内径よりも大きい内径を有して形成されている。このようにガイド孔321が形成されることにより、接触子2をこのガイド孔321から挿入することで治具ヘッド11に保持させている。   The lower plate portion 32 is formed of two plate-like members, a first lower plate portion 32a and a second lower plate portion 32b. The first lower plate portion 32 a is formed with a guide hole 321 for inserting the contact 2 and guiding it to the coaxial electrode 41. The guide hole 321 has an inner diameter larger than the outer diameter of the insulating coating 24 of the contact 2 and larger than the inner diameter of the small hole portion 311 of the first upper plate portion 31a. By forming the guide hole 321 in this manner, the contact 2 is inserted into the guide hole 321 and held by the jig head 11.

第二下板部32bは、第一下板部32aのガイド孔321に連通連結すると共に、ガイド孔321と同じ径を有する小孔部322と、この小孔部322と連通連結すると共に、この小孔部322の内径より大きい内径を有する大孔部323を有している。   The second lower plate portion 32b is connected to the guide hole 321 of the first lower plate portion 32a, is connected to the small hole portion 322 having the same diameter as the guide hole 321, and is connected to the small hole portion 322. A large hole portion 323 having an inner diameter larger than the inner diameter of the small hole portion 322 is provided.

接触子2は、棒状の芯材21とその外側の円筒状部材23を有する。芯材21の周囲は絶縁被膜22によって覆われている。芯材21は、可撓性を有する細い棒状に形成されており、撓む(バックルする)ことができる。   The contact 2 has a rod-shaped core member 21 and a cylindrical member 23 outside thereof. The periphery of the core material 21 is covered with an insulating coating 22. The core material 21 is formed in a thin rod shape having flexibility and can be bent (buckle).

芯材21の両端部21a、21bの先端は、例えば半球面のような曲面に形成されてよい。このように形成することにより、検査点又は同軸電極41の接触面に対して高い位置精度を持って接触させることができる。このように曲面(球面)形状とすることにより同軸電極41へ確実に且つ安定して接触することが可能となる。   The tips of both end portions 21a and 21b of the core material 21 may be formed in a curved surface such as a hemispherical surface. By forming in this way, it is possible to make contact with the inspection point or the contact surface of the coaxial electrode 41 with high positional accuracy. Thus, it becomes possible to contact the coaxial electrode 41 reliably and stably by setting it as a curved surface (spherical surface) shape.

芯材21の長軸方向の長さは3〜5cm、芯材21の外径は30〜70μmであってよい。芯材21は、例えば、タングステン(W)、ベリリウム銅(CuBe)等の導電性材によって形成される。   The length in the major axis direction of the core material 21 may be 3 to 5 cm, and the outer diameter of the core material 21 may be 30 to 70 μm. The core material 21 is formed of a conductive material such as tungsten (W) or beryllium copper (CuBe).

円筒状部材23は、基板6から近い順に、上端部23a、螺旋状のスプリング部23b、円筒部23c、螺旋状のスプリング部23d、及び、下端部23eからなる。円筒状部材23の一部、例えば、円筒部23c及び、下端部23eの周囲は絶縁被膜24によって覆われている。円筒状部材23はスプリング部23b、23dを有するから、その両端の間の寸法は収縮することができる。円筒状部材23は、その下端部23eにて、芯材21に接続されている。従って、円筒状部材23の下端部23eは、芯材21と一体的な構造を形成している。一方、円筒状部材23の上端部23a及び円筒部23cは、スプリング部23b、23dが伸縮することによって、芯材21に対して相対的に移動する。   The cylindrical member 23 includes an upper end portion 23a, a spiral spring portion 23b, a cylindrical portion 23c, a spiral spring portion 23d, and a lower end portion 23e in order from the substrate 6. A part of the cylindrical member 23, for example, the periphery of the cylindrical portion 23c and the lower end portion 23e is covered with an insulating coating 24. Since the cylindrical member 23 has the spring parts 23b and 23d, the dimension between the both ends can shrink. The cylindrical member 23 is connected to the core member 21 at the lower end 23e. Therefore, the lower end portion 23 e of the cylindrical member 23 forms an integral structure with the core material 21. On the other hand, the upper end portion 23a and the cylindrical portion 23c of the cylindrical member 23 move relative to the core member 21 as the spring portions 23b and 23d expand and contract.

円筒状部材23の長軸方向の長さ(自然長)は、芯材21の長軸方向の長さより僅かに大きい。円筒状部材23の内径は、芯材21の外径より僅かに大きい。円筒状部材23は、ニッケル(Ni)、ニッケル合金等の導電性材料によって形成される。円筒状部材23のスプリング部23b、23dの形成方法は、特に限定されない。例えば、円筒状部材23の所定部位において、円筒状部材23をレーザ等により螺旋状に取り除くことにより、スプリング部23b、23dを形成してよい。この方法では、スプリング部23b、23dが、円筒状部材23の一部に一体的に形成されるので、従来のプローブの外側部材のように、複数の部品を組み立てる必要がない。   The length (natural length) of the cylindrical member 23 in the major axis direction is slightly larger than the length of the core member 21 in the major axis direction. The inner diameter of the cylindrical member 23 is slightly larger than the outer diameter of the core member 21. The cylindrical member 23 is formed of a conductive material such as nickel (Ni) or a nickel alloy. The formation method of the spring parts 23b and 23d of the cylindrical member 23 is not particularly limited. For example, the spring portions 23b and 23d may be formed by removing the cylindrical member 23 spirally with a laser or the like at a predetermined portion of the cylindrical member 23. In this method, since the spring portions 23b and 23d are formed integrally with a part of the cylindrical member 23, it is not necessary to assemble a plurality of parts unlike the outer member of the conventional probe.

絶縁被膜22、24の厚さは、例えば、5〜10μmであってよい。絶縁被膜22、24は、テフロン(登録商標)やポリウレタン等の樹脂材によって形成される。   The thickness of the insulating coatings 22 and 24 may be, for example, 5 to 10 μm. The insulating coatings 22 and 24 are formed of a resin material such as Teflon (registered trademark) or polyurethane.

接続電極体4には、同軸電極41が設けられている。同軸電極41は、棒状の中心電極41aとその外側の円筒電極41bを有する。中心電極41aと円筒電極41bの間には絶縁材が装填されている。同軸電極41は、接続電極体4の上面にて露出している。なお、この露出はめっきを用いて形成することもできる。   The connection electrode body 4 is provided with a coaxial electrode 41. The coaxial electrode 41 includes a rod-shaped center electrode 41a and an outer cylindrical electrode 41b. An insulating material is loaded between the center electrode 41a and the cylindrical electrode 41b. The coaxial electrode 41 is exposed on the upper surface of the connection electrode body 4. In addition, this exposure can also be formed using plating.

本実施形態によると、治具ヘッド11の下板部32と接続電極体4の間に位置決め用スペーサ5が設けられている。この位置決め用スペーサ5は、基板検査用治具の組み立て時に、接続電極体4の表面に取り付けられ、その後、治具ヘッド11が取り付けられることになる。位置決め用スペーサ5には、同軸電極41と同一数の案内孔51が設けられている。案内孔51は、円形状に形成されており、同軸電極41の中心軸線に沿って(同心円状に)配置されている。このため、この位置決めスペーサ5は、同軸電極41が配置されるパターンと同様のパターンを有する複数の案内孔51が形成されることになる。この案内孔51は、同軸電極41の外径よりも僅かに大きい径(又は、略同じ径)、又は接触子2の円筒状部材23の外径よりも僅かに大きい径(又は、略同じ径)に形成される。   According to the present embodiment, the positioning spacer 5 is provided between the lower plate portion 32 of the jig head 11 and the connection electrode body 4. The positioning spacer 5 is attached to the surface of the connection electrode body 4 when the substrate inspection jig is assembled, and then the jig head 11 is attached. The positioning spacer 5 is provided with the same number of guide holes 51 as the coaxial electrode 41. The guide hole 51 is formed in a circular shape, and is arranged along the central axis of the coaxial electrode 41 (concentrically). Therefore, the positioning spacer 5 is formed with a plurality of guide holes 51 having a pattern similar to the pattern in which the coaxial electrode 41 is disposed. The guide hole 51 has a diameter (or substantially the same diameter) slightly larger than the outer diameter of the coaxial electrode 41 or a diameter (or substantially the same diameter) slightly larger than the outer diameter of the cylindrical member 23 of the contact 2. ).

この位置決めスペーサ5の厚みは、少なくとも同軸電極41の接続電極体4の表面からの突出長さよりも長い厚みに形成される。   The positioning spacer 5 is formed to have a thickness that is at least longer than the protruding length of the coaxial electrode 41 from the surface of the connection electrode body 4.

図示のように、案内孔51の内面にテーパが形成されていることが好ましい。案内孔51のテーパ面51Aは、基板検査用治具を組み立てるとき、接触子2と同軸電極41の中心軸線方向を整合させる機能を有するが、これについては後に説明する。   As illustrated, it is preferable that a taper is formed on the inner surface of the guide hole 51. The taper surface 51A of the guide hole 51 has a function of aligning the center axis direction of the contact 2 and the coaxial electrode 41 when assembling the substrate inspection jig, which will be described later.

図5を参照して、位置決め用スペーサ5の構造を説明する。位置決め用スペーサ5の中央には、複数の案内孔51が設けられている。隣接する案内孔51の間の距離(ピッチ)は、基板の検査ピッチに対応しており、例えばp=100〜150μmである。   The structure of the positioning spacer 5 will be described with reference to FIG. A plurality of guide holes 51 are provided in the center of the positioning spacer 5. The distance (pitch) between the adjacent guide holes 51 corresponds to the inspection pitch of the substrate, and is, for example, p = 100 to 150 μm.

位置決め用スペーサ5の四隅には、位置決め孔52が設けられている。位置決め孔52は、図2Aに示した下板部32の位置決め孔341に対応して形成されている。位置決め孔52の内径は、例えばD=2mmである。   Positioning holes 52 are provided at the four corners of the positioning spacer 5. The positioning hole 52 is formed corresponding to the positioning hole 341 of the lower plate portion 32 shown in FIG. 2A. The inner diameter of the positioning hole 52 is, for example, D = 2 mm.

図6を参照して、位置決め用スペーサ5の案内孔51の構造を説明する。位置決め用スペーサ5はポリマー樹脂等のフィルムによって形成され、案内孔51はレーザ加工によって形成されてよい。位置決め用スペーサ5の厚さは、例えば、h=40〜60μmであり、好ましくは、約50μmである。案内孔51のテーパ面の傾斜角は、少なくとも45度より大きく、好ましくは60度より大きい。案内孔51のテーパ面の傾斜角は、レーザビームの発散角に対応している。   The structure of the guide hole 51 of the positioning spacer 5 will be described with reference to FIG. The positioning spacer 5 may be formed of a film such as polymer resin, and the guide hole 51 may be formed by laser processing. The thickness of the positioning spacer 5 is, for example, h = 40 to 60 μm, and preferably about 50 μm. The inclination angle of the tapered surface of the guide hole 51 is at least greater than 45 degrees, preferably greater than 60 degrees. The inclination angle of the tapered surface of the guide hole 51 corresponds to the divergence angle of the laser beam.

案内孔51の上端部51aの内径は、例えばd1=80〜100μmであり、好ましくは、約90±1μm、下端部51bの内径は、上端部51aの内径より、16〜20μm小さく、例えば、は、d2=72±1μmである。   The inner diameter of the upper end 51a of the guide hole 51 is, for example, d1 = 80 to 100 μm, preferably about 90 ± 1 μm, and the inner diameter of the lower end 51b is 16 to 20 μm smaller than the inner diameter of the upper end 51a. D2 = 72 ± 1 μm.

次に、基板検査用治具の組立方法を説明する。上板部31と下板部32は一体的に組み立てられ、保持体3(図1)が形成されている。しかしながら、接続電極体4は、この保持体3には未だ組み立てられていない。先ず、接触子2を、下側の下板部32の孔321に挿通し、次に、上側の上板部31の孔311に挿通する(図2Bの状態)。次に、接続電極体4の表面に位置決めスペーサ5を配置する。そして、接続電極体4を、位置決めスペーサ5の表面と下板部32の表面が当接するように装着する。このとき、位置決めピン34を利用して、接続電極体4の位置決め孔341と下板部32の位置決め孔に挿通させて位置決めを行う。それによって、下板部32と接続電極体4は、互いに所定の位置に保持されることになる。こうして、治具ヘッド11と接続電極体4からなる基板検査用治具が組み立てられる。なお、このとき、接触子2の下端部では、芯材21の下端部21bが同軸電極41の中心電極41aに接触し、円筒状部材23の下端部23eが同軸電極41の円筒電極41bに接触して、導通接続されていることになる。   Next, a method for assembling the board inspection jig will be described. The upper plate portion 31 and the lower plate portion 32 are integrally assembled to form the holding body 3 (FIG. 1). However, the connection electrode body 4 is not yet assembled to the holding body 3. First, the contact 2 is inserted through the hole 321 in the lower lower plate portion 32, and then inserted into the hole 311 in the upper upper plate portion 31 (state shown in FIG. 2B). Next, the positioning spacer 5 is disposed on the surface of the connection electrode body 4. Then, the connection electrode body 4 is mounted so that the surface of the positioning spacer 5 and the surface of the lower plate portion 32 come into contact with each other. At this time, positioning is performed by using the positioning pins 34 to be inserted through the positioning holes 341 of the connection electrode body 4 and the positioning holes of the lower plate portion 32. As a result, the lower plate portion 32 and the connection electrode body 4 are held at predetermined positions. Thus, a substrate inspection jig comprising the jig head 11 and the connection electrode body 4 is assembled. At this time, at the lower end portion of the contact 2, the lower end portion 21 b of the core member 21 contacts the center electrode 41 a of the coaxial electrode 41, and the lower end portion 23 e of the cylindrical member 23 contacts the cylindrical electrode 41 b of the coaxial electrode 41. Thus, the conductive connection is established.

実際の検査が行われる場合には、この基板検査用治具を、検査対象の基板6の上又は下に配置する(図3の実施例では基板の下に配置)。基板6には、はんだバンプ又は配線パターン61が形成されている。治具ヘッド11と接続電極体4からなる基板検査用治具を、配線パターン61が形成された基板6の面に向けて移動させる。こうして、接触子2の上端部では、芯材21の上端部21aと円筒状部材23の上端部23aが、同時に、基板6の配線パターン61に接触する。   When actual inspection is performed, the substrate inspection jig is disposed above or below the substrate 6 to be inspected (arranged below the substrate in the embodiment of FIG. 3). Solder bumps or wiring patterns 61 are formed on the substrate 6. A substrate inspection jig composed of the jig head 11 and the connection electrode body 4 is moved toward the surface of the substrate 6 on which the wiring pattern 61 is formed. Thus, at the upper end portion of the contact 2, the upper end portion 21 a of the core member 21 and the upper end portion 23 a of the cylindrical member 23 are simultaneously in contact with the wiring pattern 61 of the substrate 6.

基板検査用治具を更に基板6の面に向けて移動させると、円筒状部材23は収縮し、芯材21は撓む。従って、接触子2は、同軸電極41と検査対象の基板6の検査点の間にて挟持されることになる。   When the substrate inspection jig is further moved toward the surface of the substrate 6, the cylindrical member 23 contracts and the core member 21 bends. Therefore, the contact 2 is sandwiched between the coaxial electrode 41 and the inspection point of the substrate 6 to be inspected.

接触子2の上端部では、芯材21の上端部21aと円筒状部材23の上端部23aは、それぞれ、基板6の検査点に、所定の弾性力によって押し付けられる。また、接触子2の下端部では、芯材21の下端部21bと円筒状部材23の下端部23eは、それぞれ、同軸電極41の中心電極41a及び円筒電極41bに、所定の弾性力によって押し付けられる。このような押し付け力によって、接触子2の両端は、検査対象の基板6の検査点と同軸電極41に、それぞれ安定的に接触する。   At the upper end portion of the contact 2, the upper end portion 21 a of the core member 21 and the upper end portion 23 a of the cylindrical member 23 are pressed against the inspection point of the substrate 6 by a predetermined elastic force. At the lower end of the contact 2, the lower end 21 b of the core member 21 and the lower end 23 e of the cylindrical member 23 are pressed against the center electrode 41 a and the cylindrical electrode 41 b of the coaxial electrode 41 by a predetermined elastic force, respectively. . With such a pressing force, both ends of the contact 2 are stably in contact with the inspection point of the substrate 6 to be inspected and the coaxial electrode 41, respectively.

図3に示した本実施形態の祈願検査用治具の効果を説明するために、ここで、図4を参照して従来の基板検査用治具における、接触子2と同軸電極41の間のずれを説明する。下板部32の孔321の内径は、接触子2の外径より十分大きく設定されているため、接触子2が下板部32の孔321内において横方向に揺動することができる。このような場合には、接触子2の中心軸線が、同軸電極41の中心軸線に対してずれることとなる。図示の例ではδだけずれている。また、このような微細な治具では、製造誤差又は組立誤差による位置ずれが生じる。例えば、治具ヘッド11の中心軸線と同軸電極41の中心軸線が僅かにずれている場合、接触子2の中心軸線が同軸電極41の中心軸線に対して位置ズレしている場合等がある。このような場合には、下板部32のガイド孔321の内径は、接触子2の外径より十分大きく設定されているため、接触子2が下板部32の孔321内において横方向に揺動することが生じ、接触子2の中心軸線が、同軸電極41の中心軸線に対してずれることとなる。   In order to explain the effect of the prayer inspection jig of the present embodiment shown in FIG. 3, here, with reference to FIG. 4, between the contact 2 and the coaxial electrode 41 in the conventional board inspection jig. Explain the deviation. Since the inner diameter of the hole 321 of the lower plate portion 32 is set sufficiently larger than the outer diameter of the contact 2, the contact 2 can swing in the lateral direction within the hole 321 of the lower plate portion 32. In such a case, the center axis of the contact 2 is shifted from the center axis of the coaxial electrode 41. In the illustrated example, it is shifted by δ. Further, in such a fine jig, a positional shift due to a manufacturing error or an assembly error occurs. For example, when the center axis of the jig head 11 and the center axis of the coaxial electrode 41 are slightly shifted, the center axis of the contact 2 may be misaligned with respect to the center axis of the coaxial electrode 41. In such a case, since the inner diameter of the guide hole 321 of the lower plate portion 32 is set sufficiently larger than the outer diameter of the contact 2, the contact 2 extends in the lateral direction within the hole 321 of the lower plate 32. Oscillation occurs, and the central axis of the contact 2 is shifted from the central axis of the coaxial electrode 41.

このように中心軸線がずれた場合には、図示のように、接触子の下端部における接触誤差、又は、接触不良が生じ、芯材21の下端部21bが、同軸電極41の中心電極41aに接触しなかったり、同軸電極41の中心電極41aと円筒電極41bの両者に接触したりするなどの不具合が生じることがある。更に、円筒状部材23の下端部23eと同軸電極41の間の接触不良等が起きる場合もある。   When the center axis is deviated in this way, as shown in the drawing, a contact error or a contact failure occurs at the lower end portion of the contact, and the lower end portion 21b of the core member 21 is connected to the center electrode 41a of the coaxial electrode 41. In some cases, such as contact with the center electrode 41a and the cylindrical electrode 41b of the coaxial electrode 41 may occur. Furthermore, a poor contact between the lower end portion 23e of the cylindrical member 23 and the coaxial electrode 41 may occur.

しかしながら、本実施形態によると、治具ヘッド11の下板部32と接続電極体4の間に位置決め用スペーサ5が設けられている。位置決め用スペーサ5には、案内孔51が設けられている。接触子2が装着された治具ヘッド11に、接続電極体4を取り付けるとき、接触子2の下端部が、同軸電極41の中心軸線よりずれていても、位置決め用スペーサ5の案内孔51が同軸電極41よりも僅かに大きい径(又は、略同じ径)、又は接触子2の円筒状部材23の外径よりも僅かに大きい径(又は、略同じ径)に形成されている。このため、接触子2はこの案内孔51に案内されて同軸電極41へ案内されることになり、上記のようなズレが生じることがない。   However, according to the present embodiment, the positioning spacer 5 is provided between the lower plate portion 32 of the jig head 11 and the connection electrode body 4. A guide hole 51 is provided in the positioning spacer 5. When the connection electrode body 4 is attached to the jig head 11 to which the contact 2 is mounted, even if the lower end of the contact 2 is displaced from the central axis of the coaxial electrode 41, the guide hole 51 of the positioning spacer 5 is The diameter is slightly larger than the coaxial electrode 41 (or substantially the same diameter), or a diameter slightly larger than the outer diameter of the cylindrical member 23 of the contactor 2 (or substantially the same diameter). For this reason, the contact 2 is guided by the guide hole 51 and guided to the coaxial electrode 41, and the above-described deviation does not occur.

また更に、位置決め用スペーサ5の案内孔51の側面をテーパ面に形成した場合には、このテーパ面に接触子2が当接しながら、同軸電極41へ案内されることになり、上記の問題が生じることを防止することができる。つまり、このテーパ面により、接触子2の進路が規制され、接触子2の下端部が同軸電極の中心軸線方向に案内されることになる。   Furthermore, when the side surface of the guide hole 51 of the positioning spacer 5 is formed as a taper surface, the contact 2 is guided to the coaxial electrode 41 while abutting against the taper surface. It can be prevented from occurring. That is, the taper surface restricts the path of the contact 2 and guides the lower end of the contact 2 in the direction of the central axis of the coaxial electrode.

本実施形態によると、接触子2の先端部が、位置決め用スペーサ5の案内孔51のテーパ面に案内されるため、接触子2を同軸電極41の中心軸線に容易に整合させることができる。   According to the present embodiment, the tip of the contact 2 is guided by the tapered surface of the guide hole 51 of the positioning spacer 5, so that the contact 2 can be easily aligned with the central axis of the coaxial electrode 41.

以上本発明に係る基板検査用治具の実施形態を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。   Although the embodiment of the substrate inspection jig according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described example, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims. It will be readily understood by those skilled in the art.

2…接触子、 2a…接触子の上端部、 2b…接触子の下端部、 3…保持体、 4…接続電極体、 5…位置決め用スペーサ、 6…基板、 7…検査信号処理部、 11…治具ヘッド、 21…芯材、 21a…芯材の上端部、 21b…芯材の下端部、 22…絶縁被膜、 23…円筒状部材、 23a…円筒状部材の上端部、 23b…スプリング部、 23c…円筒部、 23d…円筒状部材のスプリング部、 23e…円筒状部材の下端部、 24…絶縁被膜、 31…上板部、 32…下板部、 33…支柱、 34…位置決めピン、 41…同軸電極、 41a…中心電極、 41b…円筒電極、 51…案内孔、 51a…案内孔の上端部、 51b…案内孔の下端部、 52…位置決め孔、 61…配線パターン、 71…ワイヤーケーブル、 311…孔、 321…孔、 341…位置決め孔   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Contact, 2a ... Upper end part of a contactor, 2b ... Lower end part of a contactor, 3 ... Holding body, 4 ... Connection electrode body, 5 ... Positioning spacer, 6 ... Substrate, 7 ... Inspection signal processing part, 11 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Jig head, 21 ... Core material, 21a ... Upper end part of core material, 21b ... Lower end part of core material, 22 ... Insulating coating, 23 ... Cylindrical member, 23a ... Upper end part of cylindrical member, 23b ... Spring part 23c ... cylindrical part, 23d ... spring part of cylindrical member, 23e ... lower end part of cylindrical member, 24 ... insulating coating, 31 ... upper plate part, 32 ... lower plate part, 33 ... post, 34 ... positioning pin, DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Coaxial electrode, 41a ... Center electrode, 41b ... Cylindrical electrode, 51 ... Guide hole, 51a ... Upper end part of a guide hole, 51b ... Lower end part of a guide hole, 52 ... Positioning hole, 61 ... Wiring pattern, 71 ... Wire cable 311 ... hole, 321 ... hole, 341 ... positioning hole

Claims (8)

接触子と該接触子が挿通するための孔がそれぞれ設けられた上板部と下板部とを有する治具ヘッドと、同軸電極を備えた接続電極体とを有する4端子測定用の基板検査用治具において、
前記接触子は芯材と該芯材の外側の円筒状部材とを有し、前記同軸電極は中心電極と該中心電極の外側の円筒電極とを有し、前記接触子の芯材と円筒状部材の一方の端部は、それぞれ検査対象の基板の検査点に接触し、前記接触子の芯材と前記円筒状部材の他方の端部は、それぞれ前記同軸電極の中心電極と円筒電極に接触するように構成されており、
前記下板部と前記電極部の間に位置決め用スペーサが挿入されており、該位置決め用スペーサには前記接触子が挿通するための孔が設けられるとともに、該孔の内部に前記同軸電極が配置されてなり、
前記孔は、前記同軸電極よりも僅かに大きい径、又は前記接触子の円筒状部材の外径よりも僅かに大きい径に形成されていることを特徴とする基板検査用治具。
Substrate inspection for 4-terminal measurement having a jig head having a contact and an upper plate portion and a lower plate portion each provided with a hole through which the contact is inserted, and a connection electrode body having a coaxial electrode For jigs,
The contact has a core and a cylindrical member outside the core, and the coaxial electrode has a center electrode and a cylindrical electrode outside the center electrode, and the contact core and cylindrical One end of the member is in contact with the inspection point of the substrate to be inspected, and the core of the contact and the other end of the cylindrical member are in contact with the center electrode and the cylindrical electrode of the coaxial electrode, respectively. Is configured to
A positioning spacer is inserted between the lower plate portion and the electrode portion. The positioning spacer is provided with a hole through which the contact is inserted, and the coaxial electrode is disposed in the hole. Being
The substrate inspection jig, wherein the hole is formed to have a diameter slightly larger than the coaxial electrode or a diameter slightly larger than an outer diameter of a cylindrical member of the contact.
前記孔の側面には、テーパ面が形成されていることを特徴とする請求項1の基板検査用治具。   The substrate inspection jig according to claim 1, wherein a tapered surface is formed on a side surface of the hole. 請求項1又は2記載の基板検査用治具において、
前記位置決め用スペーサの厚さは40〜60μmであることを特徴とする基板検査用治具。
The substrate inspection jig according to claim 1 or 2,
A substrate inspection jig, wherein the positioning spacer has a thickness of 40 to 60 μm.
請求項1〜3のいずれか1項記載の基板検査用治具において、
前記位置決め用スペーサの孔の上端の内径はd1=80〜100μmであり、該孔の下端の内径d2は、該孔の上端の内径d1より16〜20μm小さいことを特徴とする基板検査用治具。
In the board inspection jig according to any one of claims 1 to 3,
The inner diameter of the upper end of the hole of the positioning spacer is d1 = 80 to 100 μm, and the inner diameter d2 of the lower end of the hole is 16 to 20 μm smaller than the inner diameter d1 of the upper end of the hole. .
請求項1〜4のいずれか1項記載の基板検査用治具において、
前記位置決め用スペーサの孔のテーパ面の、前記同軸電極の中心軸線に垂直な面に対する傾斜角は、60度より大きいことを特徴とする基板検査用治具。
In the board inspection jig according to any one of claims 1 to 4,
The substrate inspection jig, wherein an inclination angle of a taper surface of the hole of the positioning spacer with respect to a surface perpendicular to a central axis of the coaxial electrode is larger than 60 degrees.
請求項1〜5のいずれか1項記載の基板検査用治具において、
前記位置決め用スペーサはポリマー樹脂によって形成されていることを特徴とする基板検査用治具。
In the substrate inspection jig according to any one of claims 1 to 5,
A substrate inspection jig, wherein the positioning spacer is formed of a polymer resin.
請求項1〜6のいずれか1項記載の基板検査用治具において、
前記位置決め用スペーサの孔はレーザ加工によって形成されることを特徴とする基板検査用治具。
In the board inspection jig according to any one of claims 1 to 6,
A substrate inspection jig, wherein the positioning spacer hole is formed by laser processing.
請求項1〜7のいずれか1項記載の基板検査用治具において、
前記円筒状部材の一部分に、螺旋状のスプリング部が形成されており、該スプリング部は円筒状部材の一部分をレーザにより螺旋状に除去することにより形成されることを特徴とする基板検査用治具。
In the board inspection jig according to any one of claims 1 to 7,
A spiral spring portion is formed on a portion of the cylindrical member, and the spring portion is formed by removing a portion of the cylindrical member spirally with a laser. Ingredients.
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