JP4562122B2

JP4562122B2 - 半田ボール検査用２探針ケルビンプローブ

Info

Publication number: JP4562122B2
Application number: JP2004098274A
Authority: JP
Inventors: 茂男清田
Original assignee: 有限会社清田製作所; 栗本孝子
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005283359A

Description

この発明は、半田ボール検査用２探針ケルビンプローブに係り、詳記すれば、半導体の裏側の半田ボールに２探針を当てて支障無く検査することができる２探針ケルビンプローブに関する。

エレクトロニクスの分野において、半導体の裏側には半田ボールが使用されている。以前はこの半田ボールは検査されていなかったが、最近になってこの半田ボールの導通検査の必要性が指摘され、検査されるようになってきている。

また、デバイスのピッチ間隔が狭くなることに伴って、半田ボール間のピッチが日増しにファイン化されてきている。しかして、半田ボールの導通検査においては、従来は１本のプローブを当てて検査していたが、最近になって半田電極が益々ファイン化することに伴い検査値の完璧さを期する目的で、２探針ケルビンプローブが広く求められるようになってきている。しかして従来、半田ボールを検査し得る２探針ケルビンプローブは、全く知られていない。

この発明は、このような点に着目してなされたものであり、半田ボールを２探針で支障なく検査し得る半田ボール検査用２探針ケルビンプローブを提供することを目的とする。

上記目的に沿う本発明の構成は、直径０．３〜１．０ｍｍの絶縁性熱収縮チューブ内に、２本の細い金属線状体を嵌合させ、該チューブから突出した部分をニードル部としてなり、該チューブ内には線状のダミー部材を嵌合させ前記熱収縮チューブの熱収縮によりこれらを一体化させ、前記チューブが略円形を保持するように構成し、前記両線状体の両ニードル部先端コンタクト部は、両先端コンタクト部が一緒になって山形の凹部を形成するような斜面に形成し、該山形の凹部斜面が半田ボールに当接して前記一体化した略円形チューブが一体として上下動し得るように構成したことを特徴とする。
尚、絶縁性熱収縮チューブは、プローブを束ね、外径が大きくなるのを防止する役割をしている。

上記したように、該山形凹部斜面が半田ボールに当接するようにすれば、小径の半田ボールでも支障なく２探針検査をすることができる。この山形の凹部は、断面逆V字形でV字の角度は、鋭角とするのが好ましい。

前記両線状体の先端コンタクト部は、半田の付着を拒否する材料で構成するのが好ましい（請求項２）。このような材料としては、硬い材質のチタン合金で形成するのが好ましい。また、先端コンタクト部に、イリジウムの粉体をコーティングすることもできる。

板体に多数の貫通孔を穿設し、該貫通孔に上記プローブを嵌合固定することによって、多数の半田ボールを同時に検査するプローブとすることができる（請求項３）。

板体と対向してプローブ後方に、第２の板体を設け、両板体をバネで連結することにより、前記プローブを上下動し得るように構成することができる（請求項４）。

要するに本発明は、細い金属線状体をダミー部材と共に絶縁性熱収縮チューブに嵌合させることによって、略円形形状を保持し得るようにすると共に細い線状体でも十分な強度を有する２探針ケルビンプローブとしたことを要旨とするものである。また２探針の先端コンタクト部を、逆V字形とすることによって、小径の半田ボールでも支障なく２探針検査することができる。

本発明によれば、小さな半田ボールであっても２探針で支障なく検査し得るので、半田ボールの検査値の完璧さを期することができるという従来のプローブでは全く得られない絶大な効果を奏する。

図１（A）及び（B）は、本発明の一実施例を示すものであり、円筒状絶縁性熱収縮チューブ１内に、２本の細い金属線状体２，２´が嵌合し、前記チューブ１内には線状のダミー部材３，３´を嵌合して、前記チューブ１が略円形を保持するように構成した例を示す。

金属線状体２，２´の外周は、絶縁材をコーティングするか、金属線状体２と２´との間に絶縁材を介装する。

ダミー線材３，３´は、プラスチックのような絶縁材で形成するか、金属線に絶縁材をコーティングして使用する。

両線状体２，２´の両ニードル部４，４´先端コンタクト部は、両線状体が一緒になって逆V字形（山形）の凹部を形成するような斜面６，６´に形成されている。山形の凹部の斜面６，６´が半田ボール５に当接する。山形の凹部の山形頂点の角度は、鋭角とするのが好ましく、更に好ましくは６０〜９０℃であり、特に好ましくは７０〜８５°である。

両線状体２，２´のチューブ１から上方に突出した線状体７，７´は、リード線の役割をするようになっている。

金属線状体２，２´は、半田の付着を拒否する硬度のあるチタン合金で形成されているので、繰り返し支障なく使用することができる。

このプローブを、多数の半田ボールを同時に検査し得るプローブとするには、板体に多数の貫通孔を穿設し、該貫通孔にプローブを嵌合固定すれば良い。

また、このプローブを半田ボールに当接させることによって上下動させるには、板体と対向してプローブ後方に第２の板体を設け、両板体をバネで連結すればよい。

金属線状体２，２´としては、例えば、銅、銅合金から形成することができる。また、金属線状体２，２´の径は、好ましくは０．１〜０．５ｍｍ、特に好ましくは０．２〜０．３ｍｍである。

絶縁性熱収縮チューブ１の径は、０．３〜１．０ｍｍ、特に好ましくは、０．４〜０．７ｍｍである。ダミー線材３，３´の径は、金属線状体２，２´を挟む隙間に嵌合し得る大きさとすれば良い。絶縁性熱収縮チューブ１に、金属線状体２，２´とダミー線材３，３´とを嵌合させた後、熱収縮チューブ１を加熱収縮させる。

熱収縮チューブ１の長さは、１０〜３０ｍｍとするのが好ましく、金属製線状体２，２´のチューブ１から突出しているニードル部４，４´の長さは、３ｍｍ〜１５ｍｍとするのが好ましい。ダミー線材３，３´の長さは、絶縁性熱収縮チューブ１の長さと同程度の長さとするのが好ましい。

金属製線状体２，２´は、先端斜面６，６´の中央コンタクト部を除いて絶縁体被膜が形成されている。絶縁材は、好ましくは３〜５μコーティングするのが良い。

本発明の一実施例を示す（A）横断面図、（B）縦断面図である。

１・・………絶縁性熱収縮チューブ
２，２´・・………金属線状体
３，３´・・………ダミー部材（ダミー線状体）
４，４´・・………ニードル部
５・・………半田ボール
６，６´・・………先端斜面
７，７´・・………リード線

Claims

直径０．３〜１．０ｍｍの絶縁性熱収縮チューブ内に、２本の細い金属線状体を嵌合させ、該チューブから突出した部分をニードル部としてなり、該チューブ内には線状のダミー部材を嵌合させ前記熱収縮チューブの熱収縮によりこれらを一体化させ、前記チューブが略円形を保持するように構成し、前記両線状体の両ニードル部先端コンタクト部は、両先端コンタクト部が一緒になって山形の凹部を形成するような斜面に形成し、該山形の凹部斜面が半田ボールに当接して前記一体化した略円形チューブが一体として上下動し得るように構成したことを特徴とする半田ボール検査用２探針ケルビンプローブ。
前記両線状体の先端コンタクト部を、半田の付着を拒否する材料で構成してなる請求項１記載のプローブ。
ーブ。
板体に多数の貫通孔を穿設し、該貫通孔に請求項１に記載のプローブを嵌合固定したことを特徴とするプローブ。
前記板体と対向してプローブ後方に、第２の板体を設け、両板体をバネで連結して、前記プローブが上下動し得るように構成してなる請求項３に記載のプローブ。