JP2021189052A - プローブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、断線が生じにくいプローブユニットを提供することにある。
【解決手段】本願発明のプローブユニット１０は、第１のピッチで配列されるように保持され、一端が上面２１ａから突出し、他端が下面２２ａから突出するプローブ２３と、を有するワーク側プローブホルダ２０と、一端が上面３２ａ上において第１のピッチで電極３５を形成してプローブ２３と接触し、他端が下面３１ａ上において第１のピッチより広い第２のピッチで電極３５を形成するケーブル３３と、を有するインターポーザ３０と、一端が上面４１ａから突出して下面３１ａ上の電極と接触し、他端が下面４２ａから突出するプローブ４３と、を有するインターフェースプローブホルダ４０と、一端が上面５１ａ上で電極を形成してプローブ４３の他端と接触し、他端が下面５１ｂから突出するコネクタ端子５２と、を有する端子ブロック５０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、被測定対象とその被測定対象を検査するテスタとの間を電気的に接続するプローブユニットに関する。

従来、ＩＣチップ等の被測定対象の電極とその被測定対象を測定するテスタとの間を電気的に接続するプローブユニットとして、例えば、図７に示す従来のプローブユニット１００があった。ここで、近年、被測定対象の電極のピッチは、テスタ側のコネクタのピッチより小さくなってきている。そこで、そのようなピッチ差を変換するために、プローブユニット１００が用いられる。このプローブユニット１００は、被測定対象が載置されるプローブホルダ２００と、図示しないテスタのコネクタに接続されるコネクタ３００と、プローブホルダ２００をコネクタ３００に電気的に接続する電極板４００とを備える。

プローブホルダ２００は、被測定対象の電極のピッチに対応して配列されたプローブ２００ａを有する。プローブ２００ａは、その上端がプローブホルダ２００から突出して、被測定対象の電極と接触する。コネクタ３００は、テスタ側のコネクタのピッチに対応するように形成されている。

電極板４００は導電性のケーブル４００ａを有する。ケーブル４００ａは、電極板４００に設けられた貫通孔に挿入される。そして、ケーブル４００ａの上端は、電極板４００の上面４００ｂにおいて、プローブ２００ａの下端と接触する電極を形成する。また、ケーブル４００ａの下端は、電極板４００の下面４００ｃから引き出され、コネクタ３００の端子３００ａにはんだ付けされる。ここで、上述のケーブル４００ａの上端により形成される電極については、例えば、以下の先行技術文献に示すようなものがある。

特許第３０１８０６４号公報

ＩＣチップ等の被測定対象の高集積化に伴い、被測定対象の電極のピッチは小さくなってきている。そこで、被測定対象の検査においても、プローブユニット１００のプローブ２００ａの配列ピッチとして、より小さいものが要求されている。また、プローブ２００ａの配列ピッチが小さくなればなるほど、プローブ２００ａと接触する電極を形成するケーブル４００ａの径も小さくなる。また、引き出されたケーブル４００ａの長さは、例えば４０〜５０ｃｍと長い場合、径の小さいケーブル４００ａが断線してしまう可能性があった。

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、断線が生じにくいプローブユニットを提供することである。

本願発明のプローブユニットは、第１の面及び第２の面を有する第１の主部と、第１のピッチで配列されるように第１の主部により保持され、一端が第１の面から突出し、他端が第２の面から突出する第１のプローブと、を有するワーク側プローブホルダと、第１の面に接する第３の面、及び第４の面を有する第２の主部と、第２の主部により保持され、一端が第３の面上において第１のピッチで第１の電極を形成して第１のプローブと接触し、他端が第４の面上において第１のピッチより広い第２のピッチで第２の電極を形成するケーブルと、を有するインターポーザと、第４の面に接する第５の面、及び第６の面を有する第３の主部と、第３の主部により保持され、一端が第５の面から突出して第２の電極と接触し、他端が第６の面から突出する第２のプローブと、を有するインターフェースプローブホルダと、第６の面に接する第７の面、及び第８の面を有する第４の主部と、第４の主部により保持され、一端が第６の面上で第３の電極を形成して第２のプローブの他端と接触し、他端が第７の面から突出するコネクタ端子と、を有する端子ブロックと、を備える。

本願発明によれば、断線が生じにくいプローブユニットを提供することができる。

第１の実施形態に係るプローブユニットの構成を示す外観図である。 第１の実施形態に係るプローブユニットの構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係るインターポーザの上面のうち、電極が形成されている一部分を切り取って示した図である。 第１の実施形態に係るプローブユニットの底面図である。 第２の実施形態に係るプローブユニットの構成を示す外観図である。 第３の実施形態に係る電極の構成を示す図である。 従来のプローブユニットの構成を示す断面図である。

（第１の実施形態）
本実施形態に係るプローブユニットについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るプローブユニット１０の構成を示す外観図である。図２は、第１の実施形態に係るプローブユニット１０の構成を示す断面図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係るプローブユニット１０は、複数のプローブ２３を有するワーク側プローブホルダ２０と、インターポーザ３０と、インターフェースプローブホルダ４０と、複数のコネクタ端子５２を有する端子ブロック５０と、図示しないビス、図示しない位置決めピン等を備える。プローブユニット１０は、上から、ワーク側プローブホルダ２０、インターポーザ３０、インターフェースプローブホルダ４０、端子ブロック５０の順でこれらの構成要素を積層し、ビスで固定して得られたものである。位置決めピンは、これらの構成要素を貫くように設けられ、構成要素間の位置を合わせるために用いられる。

コネクタ端子５２は、例えば、図１に示すように、プリント基板６０又は図示しないテスタのコネクタケーブルに接続される。コネクタ端子５２がプリント基板６０に接続される場合、コネクタ端子５２はプリント基板６０に設けられたスルーホール６１に挿入され、はんだ付けされる。コネクタ端子５２がコネクタケーブル７０に接続される場合、コネクタ端子５２はコネクタケーブル７０のコネクタ７１に挿入される。

このようなプローブユニット１０は、上述したように、被測定対象である、例えばＩＣチップ等の性能を検査するために用いられる。プローブユニット１０が使用される場合には、ワーク側プローブホルダ２０のプローブ２３上に被測定対象が載置され、プローブ２３と電気的に導通する端子ブロック５０のコネクタ端子５２が、当該被測定対象を検査する、図示しないテスタに接続される。

次に、図２を参照して、プローブユニット１０についてより詳細に説明する。図２は、第１の実施形態に係るプローブユニット１０の構成を示す断面図である。すなわち、図１のプローブユニット１０を紙面と平行な面で切断して得られる断面図である。

（ワーク側プローブホルダ）
被測定対象が載置されるワーク側プローブホルダ２０は、被測定対象に応じて設計されている。ワーク側プローブホルダ２０は、絶縁性の上部プレート２１と、絶縁性の下部プレート２２と、上部プレート２１及び下部プレート２２により保持された複数のプローブ２３とを備える。

まず、プローブ２３から説明する。プローブ２３は、ｍ行ｎ列に配列されている（ｍ＞１、ｎ＞１）。プローブ２３の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチは、被測定対象の電極に応じて設計される。図２は断面図であるので、図２では切断面であるｍ行目におけるプローブ２３の列、すなわちプローブ２３−ｍ−１からプローブ２３−ｍ−ｎを示している。

なお、本実施形態１では、プローブ２３は３行３０列の配列を有するものとして説明するが、本願はこれに限定されるものではない。また、図２に示されたプローブ２３−ｍ−１からプローブ２３−ｍ−ｎは、列方向において第１のピッチで配列されている。第１のピッチは、例えば、０．３ｍｍであるが、これに限定されない。

プローブ２３は、例えば、一対の導電性プランジャと、一対の導電性プランジャを互いに反対の方向へ付勢する導電性スプリングと、一対の導電性プランジャそれぞれの基端部及び導電性スプリングを収納する導電性のバレルとを備える。一対の導電性プランジャの一方のプランジャと他方のプランジャは、導電性スプリング、導電性のバレルを介して電気的に導通されている。

また、一対の導電性プランジャのうちの一方のプランジャの先端部は上部プレート２１の上面２１ａから突出する。被測定対象を取り付けた場合、当該一方のプランジャの先端部は、導電性スプリングの作用により当該被測定対象の電極と互いに接触する。一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部は下部プレート２２の下面２２ａから突出する。当該他方のプランジャの先端部は、導電性スプリングの作用により後述するインターポーザ３０の電極と互いに接触する。

なお、プローブ２３は、請求の範囲における第１のプローブに該当する。そして、一対の導電性プランジャのうちの一方のプランジャの先端部は、請求の範囲における第１のプローブの一端に該当し、一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部は、請求の範囲における第１のプローブの他端に該当する。

次に、上部プレート２１と、下部プレート２２とについて説明する。上部プレート２１及び下部プレート２２はそれぞれ貫通孔を有し、プローブ２３を挟み込むようにして保持する。上部プレート２１の貫通孔は、上面２１ａに近い部分の径がそれ以外の部分の径より小径である段差構造を有する。小径部分の径は、プランジャの先端部の径より大きく、かつバレルの径より小さく形成されている。よって、プランジャの先端部は小径部を通過することができるが、バレルは通過することができない。これにより、プローブ２３が上部プレート２１の上面２１ａから抜けることを防止している。同様に、下部プレート２２の貫通孔は、下面２２ａに近い部分の径がそれ以外の部分の径より小径である段差構造を有する。そしてその構成及び効果も、上部プレート２１の貫通孔と同様である。

また、上部プレート２１と下部プレート２２とは、図示しないビスにより固定されている。そして、これら上部プレート２１及び下部プレート２２は、ワーク側プローブホルダ２０の主部を構成している。この主部は、請求の範囲における第１の主部に該当する。上部プレート２１の上面２１ａ、すなわちワーク側プローブホルダ２０の上面２１ａは、請求の範囲における第１の主部の第１の面に該当する。また、下部プレート２２の下面２２ａ、すなわちワーク側プローブホルダ２０の下面２２ａは、請求の範囲における第１の主部の第２の面に該当する。

（インターポーザ３０）
インターポーザ３０は、ワーク側プローブホルダ２０のプローブ２３のピッチを、テスタ側の電極のピッチに変換するために用いられるものである。インターポーザ３０は、絶縁性の升状部材３１と、升状部材の開口部を塞ぐように設けられた絶縁性の上部プレート３２と、絶縁性の物質で被覆された導電性の電線であるケーブル３３とを備える。インターポーザ３０の内部には、升状部材３１と、升状部材の開口部を塞ぐように設けられた上部プレート３２とにより、閉空間である空間部３４が形成されている。上部プレート３２の上面３２ａ、すなわちインターポーザ３０の上面３２ａは、上述のワーク側プローブホルダ２０の下面２２ａと接する。また、升状部材３１の下面３１ａ、すなわちインターポーザ３０の下面３１ａは、インターポーザ３０の上面３２ａと平行な面である。

升状部材３１は、底面プレート３１ｂと、底面プレート３１ｂの縁部に設けられた４つの側面プレート３１ｃとを有する。図２に示すように、側面プレート３１ｃのワーク側プローブホルダ２０側の縁部は、升状部材３１の開口部３１ｄを形成している。升状部材３１の底面プレート３１ｂには、ｍ行ｎ列の下部貫通孔３１ｅ（３１ｅ−ｍ−ｎ）が設けられている。また、側面プレート３１ｃは、側面３１ｆを有する。

上部プレート３２は、上部プレート３２のうち空間部３４の上方に位置する部分を上部貫通孔形成部３２ｂとして有し、この上部貫通孔形成部３２ｂには、ｍ行ｎ列の上部貫通孔３２ｃ（３２ｃ−ｍ−ｎ）が設けられている。

すなわち、下部貫通孔３１ｅと上部貫通孔３２ｃとのうち、上部貫通孔３２ｃは、プローブ２３、すなわち被測定対象に対応して設けられている。つまり、上部貫通孔３２ｃの数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチはプローブ２３に対応している。よって、図２に示すように、上部貫通孔３２ｃ−ｍ−１から上部貫通孔３２ｃ−ｍ−ｎは、列方向において第１のピッチで配列されている。

下部貫通孔３１ｅについては、その数及びｍ行ｎ列の配列についてはプローブ２３、すなわち被測定対象に対応している。下部貫通孔３１ｅの数は、上部貫通孔３２ｃの数と同じである。しかし、下部貫通孔３１ｅの位置及びピッチについては、プローブ２３、すなわち被測定対象における位置やピッチに対応していない。図２に示すように、下部貫通孔３１ｅ−ｍ−１から下部貫通孔３１ｅ−ｍ−ｎは、列方向において第１のピッチより広い第２のピッチで配列されている。第２のピッチは、テスタ側の電極のピッチに対応するものであり、例えば１．２７ｍｍである。また、下部貫通孔３１ｅの位置は、後述する端子ブロック５０の電極の位置に対応している。

インターポーザ３０は、ｍ行ｎ列のプローブ２３に対応するｍ×ｎ本のケーブル３３を備える。ケーブル３３は、例えば０．１７ｍｍの径を有する。これは、上部貫通孔３２ｃの配列ピッチが、例えば０．３ｍｍと小さいからである。一本のケーブル３３、例えばケーブル３３−ｍ−１は、図２に示すように、上部貫通孔３２ｃ−ｍ−１、空間部３４、下部貫通孔３１ｅ−ｍ−１を貫くようにインターポーザ３０に挿入される。その他のケーブル３３についても、同様である。そして、ケーブル３３の一端は、インターポーザ３０の上面３２ａにおいて電極を形成し、ケーブル３３の他端は、インターポーザ３０の下面３１ａにおいて電極を形成する。上面３２ａ上に形成される電極の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチは、上部貫通孔３２ｃに対応している。下面３１ａ上に形成される電極の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチは、下部貫通孔３１ｅに対応している。この電極について、図３を参照して説明する。

図３は、第１の実施形態に係るインターポーザ３０の上面３２ａのうち、電極３５が形成されている一部分を切り取って示した図である。図３は、切り取られた上面３２ａに形成された複数の上部貫通孔３２ｃと、複数の上部貫通孔３２ｃのそれぞれに形成された電極３５とを示す。図３はまた、そのうち１つの上部貫通孔３２ｃと電極３５とを拡大して示す。ケーブル３３が上部貫通孔３２ｃに挿入された後、上部貫通孔３２ｃとケーブル３３との間の隙間Ａに接着剤を充填することにより、ケーブル３３が上部貫通孔３２ｃに対して固定される。その後、上面３２ａを研磨して平らにする。研磨すると、上面３２ａ上には、上面３２ａと同一平面まで研磨された電極３５が形成される。また、上部貫通孔３２ｃ−ｍ−１から上部貫通孔３２ｃ−ｍ−ｎは、列方向において第１のピッチで配列されているので、その中に形成される電極３５もまた列方向において第１のピッチで配列される。この電極３５は、上述のプローブ２３が備える一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部と、プローブ２３の導電性スプリングの作用により互いに接触する。また、上面３２ａ上に形成された電極３５は、請求の範囲における第１の電極に該当する。

ここで、下面３１ａに形成された電極３５については、上面３２ａに形成された電極３５と同様に形成されるため、ここではその説明を省略する。そして、下部貫通孔３１ｅ−ｍ−１から下部貫通孔３１ｅ−ｍ−ｎは、列方向において第１のピッチより広い第２のピッチで配列されているので、その中に形成される電極３５もまた列方向において第２のピッチで配列される。下面３１ａに形成された電極３５は、後述するインターフェースプローブホルダ４０のプローブ４３の一端と接触する。また、下面３１ａ上に形成された電極３５は、請求の範囲における第２の電極に該当する。

ケーブル３３は、電極３５として露出する端部以外がインターポーザ３０の内部、すなわち上部貫通孔３２ｃ、空間部３４、及び下部貫通孔３１ｅ内に収容される。

図２に戻り、インターポーザ３０の説明を続ける。升状部材３１と上部プレート３２とは、図示しないビスにより固定されている。そして、これら升状部材３１及び上部プレート３２は、インターポーザ３０の主部を構成している。この主部は、請求の範囲における第２の主部に該当する。そして、上部プレート３２の上面３２ａ、すなわちインターポーザ３０の上面３２ａは、請求の範囲における第２の主部の第３の面に該当する。また、升状部材３１の底面プレート３１ｂの下面３１ａ、すなわちインターポーザ３０の下面３１ａは、請求の範囲における第２の主部の第４の面に該当する。

（インターフェースプローブホルダ）
インターフェースプローブホルダ４０は、上述のインターポーザ３０と後述の端子ブロック５０とを電気的に導通させるためのものである。インターフェースプローブホルダ４０は、絶縁性の上部プレート４１と、絶縁性の下部プレート４２と、上部プレート４１及び下部プレート４２により保持された複数のプローブ４３とを備える。上部プレート４１の上面４１ａ、すなわちインターフェースプローブホルダ４０の上面４１ａは、インターポーザ３０の下面３１ａと接する。

まず、プローブ４３から説明する。図２に示すように、プローブ４３は、ｍ行ｎ列に配列されている。プローブ４３は、インターポーザ３０の下部貫通孔３１ｅに形成された電極３５に対応して設けられている。つまり、プローブ４３の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチは、下部貫通孔３１ｅ及び下部貫通孔３１ｅ内に形成された電極３５の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチに対応している。図２に示すように、下部貫通孔３１ｅ−ｍ−１から下部貫通孔３１ｅ−ｍ−ｎは、列方向において第１のピッチより広い第２のピッチで配列されている。故に、プローブ４３−ｍ−１からプローブ４３−ｍ−ｎについても、列方向において第１のピッチより広い第２のピッチで配列されている。

プローブ４３は、プローブ２３と同様に、例えば、一対の導電性プランジャと、一対の導電性プランジャを互いに反対の方向へ付勢する導電性スプリングと、一対の導電性プランジャそれぞれの基端部及び導電性スプリングを収納する導電性のバレルとを備える。プローブ４３とプローブ２３は同じ構造を有するが、その長さは異なっていても良い。プローブ４３の一対の導電性プランジャのうちの一方のプランジャの先端部は上部プレート４１の上面４１ａから突出する。当該一方のプランジャの先端部は、導電性スプリングの作用によりインターポーザ３０下面３１ａに形成された電極３５と互いに接触する。一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部は下部プレート４２の下面４２ａから突出する。当該他方のプランジャの先端部は、導電性スプリングの作用により後述する端子ブロック５０の電極５３と互いに接触する。プローブ４３は、請求の範囲における第２のプローブに該当する。また、一対の導電性プランジャのうちの一方のプランジャの先端部は、請求の範囲における第２のプローブの一端に該当し、一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部は、請求の範囲における第２のプローブの他端に該当する。

次に、上部プレート４１と、下部プレート４２とについて説明する。上部プレート４１及び下部プレート４２はそれぞれ貫通孔を有し、プローブ４３を挟み込むようにして保持する。そのプローブ４３を挟み込むようにして保持する構造については、ワーク側プローブホルダ２０の場合と同様であるので、ここではその説明を省略する。

また、上部プレート４１と下部プレート４２とは、図示しないビスにより固定されている。そして、これら上部プレート４１及び下部プレート４２は、インターフェースプローブホルダ４０の主部を構成している。この主部は、請求の範囲における第３の主部に該当する。そして、上部プレート４１の上面４１ａ、すなわちインターフェースプローブホルダ４０の上面４１ａは、請求の範囲における第３の主部の第５の面に該当する。また、下部プレート４２の下面４２ａ、すなわちインターフェースプローブホルダ４０の下面４２ａは、請求の範囲における第３の主部の第６の面に該当する。

（端子ブロック）
端子ブロック５０とは、テスタと接続される部分である。端子ブロック５０は、絶縁性のプレート５１と、プレート５１により保持された複数の導電性のコネクタ端子５２とを備える。絶縁性のプレート５１の上面５１ａ、すなわち端子ブロック５０の上面５１ａは、上述のインターフェースプローブホルダ４０の下面４２ａと接する。

複数のコネクタ端子５２は、ｐ行ｑ列に配列されている。複数のコネクタ端子５２の数、位置、ｐ行ｑ列の配列及びそのピッチは、被測定対象の電極の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチに応じて変わるものではない。そのため、端子ブロック５０は、たとえ被測定対象が変わったとしても使用し続けることができる共通部品である。

これに対して、上述したワーク側プローブホルダ２０、インターポーザ３０、及びインターフェースプローブホルダ４０は、被測定対象ごとに設計され、製作し直す必要がある製作部品である。例えば、ワーク側プローブホルダ２０が備えるプローブ２３の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチは、被測定対象の電極の数、位置、ｍ行ｎ列の配列及びそのピッチに応じて異なるので、被測定対象ごとに設計される。そして、ワーク側プローブホルダ２０に続くインターポーザ３０及びインターフェースプローブホルダ４０も、ワーク側プローブホルダ２０に応じて設計される。

また、製作部品のｍ行ｎ列の値は、共通部品である端子ブロック５０のｐ行ｑ列の値に対し、ｍ≦ｐかつｎ≦ｑである必要がある。例えば、端子ブロック５０のコネクタ端子５２が３行３０列で計９０極ある場合、たとえプローブ２３の数が変わったとしても、プローブ２３の数が最大で３行３０列で計９０極まで、同じ端子ブロック５０を使用することができる。また、プローブ２３の数が３０極、コネクタ端子５２が９０極の場合、プローブ２３の３０極について、ワーク側プローブホルダ２０、インターポーザ３０、インターフェースプローブホルダ４０、端子ブロック５０という流れでデータがコネクタ端子５２まで出力される。そして、コネクタ端子５２の９０極のうち、使用された３０極を差し引いた残りの６０極は、信号が来ない状態である。

図２に示すプローブユニット１０の例は、ｍ＝ｐかつｎ＝ｑとなる例である。図２に示すように、コネクタ端子５２−ｐ−１からコネクタ端子５２−ｐ−ｑは、列方向において第１のピッチより広い第２のピッチで配列されている。図４は、第１の実施形態に係るプローブユニット１０の底面図である。図４に示す底面図ではコネクタ端子５２がｐ＝３かつｑ＝３０の例である。例えば、プローブ２３が３０極の場合、プローブ２３は、コネクタ端子５２の中央の行であるｐ＝２のコネクタ端子５２−２−１からコネクタ端子５２−２−３０に接続される。

図２に戻り、コネクタ端子５２の説明を続ける。コネクタ端子５２は棒状の金属部材であり、ケーブルではない。そして、コネクタ端子５２の径は、インターポーザ３０のケーブル３３の径より大きい。コネクタ端子５２の径は例えば０．７ｍｍであり、ケーブル３３の径は例えば０．１７ｍｍである。コネクタ端子５２はケーブルではなく、その径もある程度大きいので、通常の使用の範囲において、容易に断線することはない。

また、コネクタ端子５２のそれぞれは、抜け止め部５２ａと接続部５２ｂとを有する。抜け止め部５２ａはコネクタ端子５２の一端側の部分であり、接続部５２ｂはコネクタ端子５２の他端側の部分である。抜け止め部５２ａは、プレート５１内に埋め込まれる部分であり、凹凸を備えている。これにより、コネクタ端子５２がプレート５１から抜けないようになっている。

また、上述のコネクタ端子５２の一端、すなわち抜け止め部５２ａ側の端部は、図２に示すように、プレート５１の上面５１ａにおいて電極５３を形成している。この電極５３は、プローブ４３の一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部と、プローブ４３の導電性スプリングの作用により互いに接触する。この電極５３は全てのコネクタ端子５２について形成されているが、図２においては、一つのコネクタ端子５２の電極についてのみ符号５３を付している。電極５３は、コネクタ端子５２に対応して、ｐ行ｑ列に配列されている。電極５３の数、位置、ｐ行ｑ列の配列及びそのピッチは、コネクタ端子５２に対応している。コネクタ端子５２の抜け止め部５２ａ側の端部は、請求の範囲におけるコネクタ端子の一端に該当する。また、プレート５１の上面５１ａにおいて形成された電極５３は、請求の範囲における第３の電極に該当する。

接続部５２ｂは、プレート５１の下面５１ｂ、すなわち端子ブロック５０の下面５１ｂから突出する部分であり、テスタ側に接続される。接続部５２ｂの径は、上述したように、インターポーザ３０のケーブル３３の径より大きい。なお、コネクタ端子５２の接続部５２ｂ側の端部は、請求の範囲におけるコネクタ端子の他端に該当する。

プレート５１は、端子ブロック５０の主部を構成し、この主部は、請求の範囲における第４の主部に該当する。そして、プレート５１の上面５１ａ、すなわち端子ブロック５０の上面５１ａは、請求の範囲における第４の主部の第７の面に該当し、プレート５１の下面５１ｂ、すなわち端子ブロック５０の下面５１ｂは、請求の範囲における第４の主部の第８の面に該当する。

（動作）
以下、プローブユニット１０の動作について、説明する。ワーク側プローブホルダ２０のプローブ２３上に、ＩＣチップ等の被測定対象が載置されると、被測定対象の電極がプローブ２３の一端に接触することにより、被測定対象の電極はプローブ２３と電気的に導通される。

そして、プローブ２３の他端がインターポーザ３０の上面３２ａに形成された電極３５に接触することにより、プローブ２３は当該電極３５と電気的に導通される。さらには、プローブ２３は、当該電極３５を形成するケーブル３３、及びそのケーブル３３によりインターポーザ３０の下面３１ａに形成された電極３５とも、電気的に導通される。

次いで、インターポーザ３０の下面３１ａに形成された電極３５がインターフェースプローブホルダ４０のプローブ４３の一端に接触することにより、当該電極３５及び当該電極３５を形成するケーブル３３は、プローブ２３と電気的に導通される。

そして、インターフェースプローブホルダ４０のプローブ４３の他端が端子ブロック５０の上面５１ａにおいて形成された電極５３と接触することにより、プローブ４３は、当該電極５３及び当該電極５３を形成するコネクタ端子５２と電気的に導通される。

次いで、端子ブロック５０のコネクタ端子５２は、テスタ側と電気的に導通するように接続される。以上により、被測定対象とテスタとがプローブユニット１０を介して電気的に導通され、テスタを使用しての被測定対象を検査することができる。

以上説明した第１の実施形態によれば、ケーブル３３は、電極３５として露出する端部以外がインターポーザ３０の内部、すなわち上部貫通孔３２ｃ、空間部３４、及び下部貫通孔３１ｅ内に収容される。よって、ケーブル３３が細いケーブルを用いて構成されていても、断線する可能性を抑えることができる。また、コネクタ端子５２は棒状の金属部材であり、その径はインターポーザ３０のケーブル３３の径より大きいので、断線する可能性が低い。そして、端子ブロック５０は共用部品であり、異なる被測定対象に対しても共通して使用することができるので、プローブユニット１０の製造コストを低減することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るプローブユニットについて、図面を参照しながら説明する。図５は、第２の実施形態に係るプローブユニット１０ａの構成を示す外観図である。プローブユニット１０ａは、ワーク側プローブホルダ２０と、インターポーザ３０ａと、インターフェースプローブホルダ４０と、端子ブロック５０と、図示しないビス、位置決めピン等を備える。

図５に示すように、プローブユニット１０ａは、第１の実施形態に示したインターポーザ３０の代わりにインターポーザ３０ａを備える点で、第１の実施形態のプローブユニット１０と異なる。また、プローブユニット１０ａは、複数の端子ブロック５０と複数のインターフェースプローブホルダ４０とを備える点で、第１の実施形態のプローブユニット１０と異なる。さらに、プローブユニット１０ａは、側面に端子ブロック５０とインターフェースプローブホルダ４０とを備える点で、第１の実施形態のプローブユニット１０と異なる。インターポーザ３０と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

升状部材３１の側面プレート３１ｃは、図２に示すように側面３１ｆを有している。図５においては、側面プレート３１ｃの図示を省略し、側面３１ｆを示している。図５に示された側面３１ｆ、すなわちインターポーザ３０ａの２つの側面３１ｆは、インターポーザ３０ａの上面３２ａに垂直な面である。２つの側面３１ｆは、例えば、上面３２ａの端部のうち、上部貫通孔３２ｃの配列の列方向における端部に接する面である。また、上面３２ａに垂直な面とは、２つの側面３１ｆのうちの１つまたは両方を含むものとする。２枚の側面プレート３１ｃのそれぞれは、列方向において第２のピッチで配列された図示しない側部貫通孔を有する。そして、２つの側面３１ｆにおいて、ケーブル３３の端部を用いて電極３５を形成する。インターポーザ３０ａは、上面３２ａにおいて形成された電極３５と下面３１ａにおいて形成された電極３５とに加えて、２つの側面３１ｆにおいて形成された電極３５を有する。

上面３２ａにおいて形成された電極３５は、下面３１ａにおいて形成された電極３５と側面３１ｆにおいて形成された電極３５と、既存のワイヤリング技術を用いて接続されている。より詳細には、一端が上面３２ａにおいて形成された電極３５を形成するケーブル３３は、既存のワイヤリング技術を用いて、例えば三分岐される。そして、三分岐されたケーブル３３の端部は、下面３１ａと、図５の右側の側面３１ｆと、図５の左側の側面３１ｆとにおいて電極を形成する。つまり、被測定対象の一つの電極に対して複数に分岐して、例えば、三分岐して出力できる。このように上方からのケーブル３３を、下方向だけではなく横方向へも分岐できるのは、ケーブルなので柔らかく、自由が利くからである。

そして、電極３５が形成された下面３１ａ、２つの側面３１ｆのそれぞれに対し、インターフェースプローブホルダ４０及び端子ブロック５０を設ける。

ここで、一端が上面３２ａ上の電極３５を形成するケーブル３３は、既存のワイヤリング技術を用いて二分岐されても良い。その場合、インターポーザ３０ａは、下部貫通孔３１ｅ、図５の右側の側面プレート３１ｃの側部貫通孔、及び図５の左側の側面プレート３１ｃの側部貫通孔のうちの２つの貫通孔を有する構成でも良い。そして、二分岐されたケーブル３３の端部は、下面３１ａ、図５の右側の側面３１ｆ、図５の左側の側面３１ｆのうちのいずれか２つの面において電極３５を形成しても良い。そして、下面３１ａ、図５の右側の側面３１ｆ、図５の左側の側面３１ｆのうちの２つの面それぞれに対し、インターフェースプローブホルダ４０及び端子ブロック５０を設けられる。

又は、一端が上面３２ａにおいて形成された電極３５を形成するケーブル３３は、分岐されることなく、他端が図５の右側の側面３１ｆ又は図５の左側の側面３１ｆにおいて電極を形成しても良い。そして、図５の右側の側面３１ｆ及び図５の左側の側面３１ｆのうち電極３５が形成された面に対し、インターフェースプローブホルダ４０及び端子ブロック５０を設ける。

端子ブロック５０をどこに設けるのか、端子ブロック５０を複数設けるのか否かは、プローブユニット１０ａの使い方に応じて選択できる。

以上説明した第２の実施形態によれば、ケーブル３３は、電極３５として露出する端部以外がインターポーザ３０ａの内部、すなわち上部貫通孔３２ｃ、空間部３４、下部貫通孔３１ｅ、及び側部貫通孔内に収容される。よって、ケーブル３３が細いケーブルを用いて構成されていても、断線する可能性を抑えることができる。また、コネクタ端子５２は棒状の金属部材であり、その径はインターポーザ３０ａのケーブル３３の径より大きいので、断線する可能性が低い。そして、端子ブロック５０は共用部品であり、異なる被測定対象に対しても共通して使用することができるので、プローブユニット１０ａの製造コストを低減することができる。

また、プローブユニット１０ａの使い方に応じて端子ブロック５０の数及び向きを変えることができる。これにより、例えば、下向きの端子ブロック５０ではテスタ側に差しにくい場合には、横からの端子ブロック５０を使用することができるので、差しやすい。また、例えば、プローブユニット１０ａに複数の端子ブロック５０を設けた場合、状況に応じて複数の端子ブロック５０のどちらかを使うことができる。このように、プローブユニット１０ａの使い勝手が良くなる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るプローブユニット３０、３０ａについて、図面を参照しながら説明する。図６は、第３の実施形態に係る電極３６の構成を示す図である。図６に示すように、第３の実施形態に係るプローブユニット３０、３０ａは、ケーブル３３の代わりに角材であるケーブル３３ａを備える点で、第１の実施形態及び実施形態と異なる。インターポーザ３０又はインターポーザ３０ａと同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図６は、インターポーザ３０の上面３２ａに形成された上部貫通孔３２ｃ、ケーブル３３ａ、及び電極３６を示す。なお、電極３６の形成方法のうち、電極３５の形成方法と共通する部分については、説明を省略する。また、ケーブル３３ａは、その断面が４角形であること以外は、ケーブル３３と同じである。ケーブル３３ａの断面が４角形なので、電極３６の形状も４角形状となる。なお、参照のため、断面が円形であるケーブル３３の電極３５の形状を一点鎖線で図６に示してある。

なお、図６では、４角形の電極３６の中心及び円形の電極３５の中心を上部貫通孔３２ｃの中心３２ｄと一致させ、４角形の電極３６の一辺の長さを円形の電極３５の直径ｄと一致させた例について記載しているが、これに限定されない。

電極３６は、４つの角３６ａを有する四角形である。また、電極３６は、図６に示す角部３６ｂを有する。この角部３６ｂとは、電極３６の領域のうち、図６に一点鎖線で示す円形の電極３５の範囲を超える部分である。電極３６の対向する角３６ａを結ぶ対角線の長さは、円形の電極３５の直径ｄより大きくなるので、このような角部３６ｂが形成される。電極３６の領域は、４つの角部３６ｂの領域分、円形の電極３５の領域より広くなっている。

このような電極３６が形成される上部貫通孔３２ｃの縁部には、４つの位置決め部３７が設けられている。位置決め部３７は、上部貫通孔３２ｃに挿入されたケーブル３３ａの稜線の少なくとも一部を保持して、電極３６の対角線を上部貫通孔３２ｃの配列方向へ揃えるためのものである。位置決め部３７は、上部貫通孔３２ｃの配列方向に沿って設けられる。ここで、上部貫通孔３２ｃの配列方向に沿って設けられるとは、上部貫通孔３２ｃの行方向の配列方向及び列方向の配列方向の少なくとも一方に沿って設けられることであり、その少なくとも一方の方向において、一つ又は２つの位置決め部３７が設けられるということである。また、上部貫通孔３２ｃの配列方向とは、上部貫通孔３２ｃの配列方向であって、上部貫通孔３２ｃの中心３２ｄを通る方向であっても良い。図６に示す例では、位置決め部３７は、上部貫通孔３２ｃの中心３２ｄを通る行方向および列方向に沿って、それぞれ２つずつ設けられている。また、ケーブル３３ａの稜線を保持するとは、ケーブル３３ａの稜線の少なくとも一部を位置決め部３７に引っかけて保持することである。

上述の位置決め部３７を有する上部貫通孔３２ｃをどのように形成するのか、以下に説明する。まず、上部プレート３２の上部貫通孔形成部３２ｂに、４つの位置決め部３７に相当する貫通孔を形成する。そして、それら４つの位置決め部３７の中央に、上部貫通孔３２ｃを形成する。この時、上部貫通孔３２ｃは位置決め部３７の一部と重なるように形成されるので、図６に示すような形状となる。

上述のような位置決め部３７にケーブル３３ａの稜線の少なくとも一部が進入して引っかかることにより、ケーブル３３ａ及び電極３６が上部貫通孔３２ｃ内で回転することを防止し、電極３６の対角線を上部貫通孔３２ｃの配列方向へ揃えることができる。ここで、上部貫通孔３２ｃは、請求の範囲における第１の貫通孔に該当する。位置決め部３７は、請求の範囲における第２の貫通孔に該当する。

ここで、電極３６の中心又は上部貫通孔３２ｃの中心３２ｄには、ワーク側プローブホルダ２０のプローブ２３が備える一対の導電性プランジャのうちの他方のプランジャの先端部が接触するように設計されている。しかし、何らかの理由によりプローブ２３と電極３６との位置関係がずれてしまった場合であっても、四角形の電極３６の領域は円形の電極３６の領域より広いので、それだけマージンが広がり、プローブ２３と電極３６との接触を維持できる。

例えば、図６において、プローブ２３との位置関係がｄ／２ずれてしまった場合でも、四角形の電極３６は、プローブ２３と電極３６との接触を維持できる。例えば、プローブ２３の配列のピッチが０．３ｍｍである場合、ケーブルの径は、例えば０．１７ｍｍと細い線材しか使えない。そこで、インターポーザにおいて０．３ｍｍピッチからテスタ側の大きいピッチに落とし込むときに、細い線材で如何にクリアランスを取れるかということは、重要である。

また、同様に、升状部材３１の底面プレート３１ｂの下面３１ａにも、四角形の電極３６が設けられる。また、底面プレート３１ｂに設けられる下部貫通孔３１ｅの縁部には、上部貫通孔３２ｃと同様に位置決め部３７が設けられていても良い。下面３１ａに設けられる上面３２ａに設けられる電極３６の説明は、上面３２ａに設けられる電極３６の説明と重複する部分が多いので、ここではその説明を省略する。

以上説明した第３の実施形態によれば、ケーブル３３ａは、電極３６として露出する端部以外がインターポーザ３０、３０ａの内部、すなわち上部貫通孔３２ｃ、空間部３４、及び下部貫通孔３１ｅ、側部貫通孔内に収容される。よって、ケーブル３３ａが細いケーブルを用いて構成されていても、断線する可能性を抑えることができる。また、コネクタ端子５２は棒状の金属部材であり、その径はインターポーザ３０、３０ａのケーブル３３の径より大きいので、断線する可能性が低い。そして、端子ブロック５０は共用部品であり、異なる被測定対象に対しても共通して使用することができるので、プローブユニット１０、１０ａの製造コストを低減することができる。

また、何らかの理由によりプローブ２３と電極３６との位置関係がずれてしまった場合であっても、四角形の電極３６の領域は円形の電極３６の領域より広いので、それだけマージンが広がる。これにより、プローブ２３と電極３６との接触を維持できる。

また、ワーク側プローブホルダ２０のプローブ２３は、通常、固定されている。しかし、四角形の電極３６を採用することにより、プローブ２３を固定から移動できるようになる。例えば、上部貫通孔３２ｃが列方向において０．３ｍｍピッチで配列され、ケーブル３３ａの縦横の寸法が０．１７ｍｍである場合を考える。この場合において、複数のプローブ２３のうちの一本のプローブ２３が列方向に移動され、隣接する他のプローブ２３との間のピッチが０．３５へと広がった場合であっても、上述の電極３６は、マージンが大きい対角線の方向がプローブ２３の配列の列方向に沿っているので、列方向に移動されたプローブ２３と接触することができる。このように、角材のケーブル３３ａを用いて電極３６を形成することにより、１つのインターポーザでプローブ２３の複数のピッチに対応できる。
（その他の変形例）

ここで、プローブは上述のプローブ２３及びプローブ４３ではなく、同軸四端子コンタクトプローブであっても良い。また、ケーブルは上述のケーブル３３、３３ａではなく同軸ケーブルであっても良い。同軸四端子プローブとは、円筒状の筒に、インナーコンタクトと外部コンタクトとの２本のコンタクトを、絶縁体を介して収納するもので、インナーコンタクトは同軸ケーブルの中心に接触させ、外部コンタクトは同軸ケーブルの外部胴体に接触させて使用する。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同志の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

また、プローブユニットの各部についても、上述の実施形態に限定されない。プローブユニットの各部は、同じ機能を有するものであれば、上述の実施形態以外の構造を採用しても良い。

１０、１０ａ プローブユニット
２０ ワーク側プローブホルダ
２１ 上部プレート
２１ａ 上面
２２ 下部プレート
２２ａ 下面
２３ プローブ
３０、３０ａ インターポーザ
３１ 升状部材
３１ａ 下面
３１ｂ 底面プレート
３１ｃ 側面プレート
３１ｄ 開口部
３１ｅ 下部貫通孔
３１ｆ 側面
３２ 上部プレート
３２ａ 上面
３２ｂ 上部貫通孔形成部
３２ｃ 上部貫通孔
３２ｄ 中心
３３、３３ａ ケーブル
３４ 空間部
３５、３６ 電極
３６ａ 角
３６ｂ 角部
３７ 位置決め部
４０ インターフェースプローブホルダ
４１ 上部プレート
４１ａ 上面
４２ 下部プレート
４２ａ 下面
４３ プローブ
５０ 端子ブロック
５１ プレート
５１ａ 上面
５１ｂ 下面
５２ コネクタ端子
５２ａ 抜け止め部
５２ｂ 接続部
６０ プリント基板
６１ スルーホール
７０ コネクタケーブル
７１ コネクタ
１００ プローブユニット
２００ プローブホルダ
２００ａ プローブ
３００ コネクタ
３００ａ 端子
４００ 電極板
４００ａ ケーブル
４００ｂ 上面
４００ｃ 下面

Claims (6)

1. 第１の面及び第２の面を有する第１の主部と、第１のピッチで配列されるように前記第１の主部により保持され、一端が前記第１の面から突出し、他端が前記第２の面から突出する第１のプローブと、を有するワーク側プローブホルダと、
   前記第１の面に接する第３の面、及び第４の面を有する第２の主部と、前記第２の主部により保持され、一端が前記第３の面上において前記第１のピッチで第１の電極を形成して前記第１のプローブと接触し、他端が前記第４の面上において前記第１のピッチより広い第２のピッチで第２の電極を形成するケーブルと、を有するインターポーザと、
   前記第４の面に接する第５の面、及び第６の面を有する第３の主部と、前記第３の主部により保持され、一端が前記第５の面から突出して前記第２の電極と接触し、他端が前記第６の面から突出する第２のプローブと、を有するインターフェースプローブホルダと、
   前記第６の面に接する第７の面、及び第８の面を有する第４の主部と、前記第４の主部により保持され、一端が前記第６の面上で第３の電極を形成して前記第２のプローブの他端と接触し、他端が前記第７の面から突出するコネクタ端子と、を有する端子ブロックと、
   を備えたプローブユニット。
2. 前記コネクタ端子の径は、前記ケーブルの径より大きい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. 前記インターポーザの前記第１の電極の数、前記インターポーザの前記第２の電極の数、及び前記インターフェースプローブホルダの前記第２のプローブの数は、前記プローブホルダの前記第１のプローブの数と同じであり、前記端子ブロックの前記コネクタ端子の数は、前記プローブホルダの前記コネクタ端子の数と同じ或いは多いことを特徴とする請求項１又請求項２に記載のプローブユニット。
4. 前記第４の面は、前記第３の面と平行な面及び前記第３の面に垂直な面のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプローブユニット。
5. 前記ケーブルは角材であり、前記第１の電極及び前記第２の電極は四角形状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプローブユニット。
6. 前記インターポーザの前記第２の主部は、底面プレート及び側面プレートを有する升状部材と、前記升状部材の開口部を塞ぐように設けられた上部プレートとを有し、
   前記上部プレートには前記第１のピッチで配列された第１の貫通孔が設けられ、前記ケーブルの前記一端は前記第１の貫通孔に挿入され、
   前記底面プレートには前記第２のピッチで配列された第２の貫通孔が設けられ、前記ケーブルの前記他端は前記第２の貫通孔に挿入され、
   前記第１の貫通孔は、前記第１の貫通孔の配列方向に沿って前記第１の貫通孔の縁部に設けられる位置決め部を有することを特徴とする請求項５に記載のプローブユニット。

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