JP5081613B2

JP5081613B2 - Probe pin

Info

Publication number: JP5081613B2
Application number: JP2007339251A
Authority: JP
Inventors: 巧山本; 晃彦赤羽; 睦和田; 誠一福士; 直人小池; 政徳藤井; 隆金子; 敏博厨子
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2009162500A

Description

本発明は、ＩＣチップや基板上の電気回路などの電気的な特性検査に使用されるプローブピンに関する。 The present invention relates to a probe pin used for inspection of electrical characteristics of an IC chip or an electric circuit on a substrate.

上記プローブピンとしては、円筒状に形成された外部導体の中心に空隙をもって導電針を挿通するとともに、外部導体における軸心方向の適所に絶縁材からなるスペーサを配備してこのスペーサに導電針に挿通支持した構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２５７８４９号公報 As the probe pin, a conductive needle is inserted with a gap in the center of the outer conductor formed in a cylindrical shape, and a spacer made of an insulating material is provided at an appropriate position in the axial direction of the outer conductor, and the spacer is used as a conductive needle. A structure with insertion support is proposed (for example, see Patent Document 1).
JP 2002-257849 A

上記構造によると、中心の導電針とこれを囲む外部導体との間に空気絶縁層としての空隙が形成されているので、ある程度の低い誘電率を得ることができ、導電針と外部導体との間を絶縁材で埋める構造のものに比べて高周波特性を向上することができる。 According to the above structure, since a gap as an air insulating layer is formed between the central conductive needle and the outer conductor surrounding the conductive needle, a certain low dielectric constant can be obtained. High frequency characteristics can be improved as compared with a structure in which the gap is filled with an insulating material.

しかしながら、空隙によって形成される空気絶縁層が軸心方向の適所に配備されたスペーサによって分断されるために、空隙とスペーサとの境目が高周波の反射を引起す要因となり、数ギガ以上の高周波領域での使用が困難となるものであった。 However, since the air insulating layer formed by the gap is divided by spacers arranged at appropriate positions in the axial direction, the boundary between the gap and the spacer causes high-frequency reflection, resulting in a high frequency region of several gigabytes or more. It was difficult to use in

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、高い高周波領域での使用を可能とするプローブピンを提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a point, and a main object thereof is to provide a probe pin that can be used in a high-frequency region.

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

第１の発明に係るプローブピンは、
中心に導電針を挿通する中心部を有し、前記中心部の周囲に軸心方向に貫通して透孔を形成した長尺の絶縁体と、
前記中心部に挿通した導電針と、
前記絶縁体の外周に螺旋状に巻回した複数の線材からなる外部導体と、を備えたものである。 The probe pin according to the first invention is:
A long insulator having a central portion through which a conductive needle is inserted at the center and having a through hole penetrating in the axial direction around the central portion;
A conductive needle inserted through the central portion;
And an outer conductor made of a plurality of wires wound spirally around the outer periphery of the insulator.

この構成によると、空隙によって形成される空気絶縁層が軸心方向に連続しているので、数ギガ以上の高周波領域でも反射のない良好な信号授受が可能となる。また、軸心方向に貫通して空気絶縁層を形成する空隙を、光ビームの通路として利用することができる。 According to this configuration, since the air insulating layer formed by the air gaps is continuous in the axial direction, it is possible to perform good signal exchange without reflection even in a high frequency region of several gigabytes or more. Further, a gap that penetrates in the axial direction to form an air insulating layer can be used as a light beam path.

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記透孔を、前記導電針の周囲複数箇所に形成してある、
ことを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention,
The through holes are formed at a plurality of locations around the conductive needle.
It is characterized by that.

この構成によると、軸心方向に貫通した空気絶縁層を形成する空隙を光ビームの通路として利用することができるうえに、複数の透孔のいずれかを光ビームの入射通路、他の透孔を反射ビームの戻り通路に利用して、プローブピンを接触導通させる回線部位の位置検出を行うことが可能となる。 According to this configuration, the air gap that forms the air insulating layer penetrating in the axial direction can be used as a light beam passage, and one of the plurality of through holes can be used as a light beam incident passage or another through hole. Can be used for the return path of the reflected beam to detect the position of the line portion that contacts the probe pin.

第３の発明に係るは、上記第２の発明において、
複数の前記透孔を、前記導電針の軸心に対する点対称位置に配置してある、
ことを特徴とする。 According to a third invention, in the second invention,
The plurality of through holes are arranged at point-symmetric positions with respect to the axis of the conductive needle.
It is characterized by that.

この構成によると、光ビームの入射通路と反射ビームの戻り通路とを導電針に対して対角位置に位置させることができ、導電針の先端を接触導通させる対象部位の位置検出を精度良く行うことが可能となる。また、空気絶縁層が導電針の軸心に対する点対称位置に在ることで、導電針の外周における絶縁バランスが良好となり、電機的特性にも優れたものとなる。 According to this configuration, the incident path of the light beam and the return path of the reflected beam can be positioned diagonally with respect to the conductive needle, and the position of the target portion that makes the conductive needle tip contact and conduct is accurately detected. It becomes possible. Further, since the air insulating layer is in a point-symmetrical position with respect to the axis of the conductive needle, the insulation balance on the outer periphery of the conductive needle is good, and the electrical characteristics are also excellent.

このように、本発明に係るプローブピンよれば、従来では検査が困難であった高い高周波領域での検査を安定した特性で行うことが可能となる。 As described above, according to the probe pin of the present invention, it is possible to perform the inspection in a high frequency region, which has been difficult in the conventional inspection, with stable characteristics.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１に、本発明に係るプローブピン１の外観が、また、図２に、その横断面図がそれぞれ示されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an appearance of a probe pin 1 according to the present invention, and FIG. 2 shows a cross-sectional view thereof.

このプローブピン１は、導電針２と、この導電針２が中心に挿通された絶縁体３と、絶縁体の外周に導電針２と同心状の外囲配置された外部導体４と、外部導体４の外周を覆う絶縁外皮５とを備える。このプローブピン１は、軸心方向での長さが約20mm、外径が約0.3mmの極細線状に構成されている。導電針２は、直径が約0.1mmのタングステン単線で形成され、この例では検出端となる下端が扁平に形成されている。外部導体４は、直径が0.03mmの錫メッキした銅合金細線の２０数本を螺旋状に巻回して形成されている。絶縁体３はＰＦＡ（テトラフロオロエチレンパーフロオロアルキルビニルエーテル重合体）などの絶縁樹脂材からなり、導電針２を挿通する中心部３ａと、外部導体４を巻回する外周部３ｂとを放射状のブリッジ部３ｃで繋いで横断面形状がハニカム形に形成されている。この例では、中心部３ａ、外周部３ｂ、およびブリッジ部３ｃで囲まれた横断面形状扇形の６個の透孔６が、導電針２の軸心に対して点対称となるように周方向等ピッチで配置形成され、かつ、各透孔６は導電針軸心方向に貫通されて絶縁体３の上下端において開放されている。絶縁外皮５は、厚さが0.008mmのＰＥＴテープを巻回して形成されている。 The probe pin 1 includes a conductive needle 2, an insulator 3 through which the conductive needle 2 is inserted, an outer conductor 4 concentrically disposed on the outer periphery of the insulator and concentric with the conductive needle 2, and an outer conductor. 4 and an insulating outer skin 5 covering the outer periphery of 4. The probe pin 1 is formed in a very thin wire shape having a length in the axial direction of about 20 mm and an outer diameter of about 0.3 mm. The conductive needle 2 is formed of a tungsten single wire having a diameter of about 0.1 mm. In this example, the lower end serving as a detection end is formed flat. The outer conductor 4 is formed by spirally winding 20 or more tin-plated copper alloy thin wires having a diameter of 0.03 mm. The insulator 3 is made of an insulating resin material such as PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer), and has a central portion 3a through which the conductive needle 2 is inserted and an outer peripheral portion 3b around which the outer conductor 4 is wound. The cross-sectional shape is formed in a honeycomb shape by connecting with the bridge portion 3c. In this example, the six through-holes 6 having a cross-sectional shape fan shape surrounded by the central portion 3a, the outer peripheral portion 3b, and the bridge portion 3c are circumferentially arranged so as to be point-symmetric with respect to the axis of the conductive needle 2. The through holes 6 are formed at equal pitches, and are penetrated in the direction of the conductive needle axis so as to be opened at the upper and lower ends of the insulator 3. The insulating skin 5 is formed by winding a PET tape having a thickness of 0.008 mm.

本発明に係るプローブピン１は以上のように構成されており、図４に示すように、検査装置８に導通接続された一対のプローブピン１における各導電針２の先端を、基板９に搭載されたＩＣチップ１０の端子や、基板９における所定の回線部位に押し当て、両プローブピン１に高周波検査信号を流して回路の特性検査を行うことになる。 The probe pin 1 according to the present invention is configured as described above. As shown in FIG. 4, the tips of the conductive needles 2 of the pair of probe pins 1 that are conductively connected to the inspection device 8 are mounted on the substrate 9. The IC chip 10 is pressed against a terminal of the IC chip 10 or a predetermined line portion on the substrate 9, and a high frequency inspection signal is sent to both probe pins 1 to perform circuit characteristic inspection.

この場合、透孔６によって形成される空気絶縁層が軸心方向に連続しているので、数ギガ以上の高周波領域でも反射のない良好な信号授受が可能となる。また、図５に示すように、プローブピン１における絶縁体３のいずれかの透孔６の上端からレーザービームなどの検査光を入射して検査対象部位に向けて照射するとともに、その反射光を入射用の透孔６と点対称位置にある他の透孔６を通して受光手段に導き、その反射光の変化から検査対象部位である金属部分（端子や回路パターン部分）の位置を検出し、プローブピン１の位置決め制御に利用することができる。 In this case, since the air insulating layer formed by the through holes 6 is continuous in the axial direction, good signal exchange without reflection can be achieved even in a high frequency region of several gigabytes or more. In addition, as shown in FIG. 5, inspection light such as a laser beam is incident from the upper end of any through hole 6 of the insulator 3 in the probe pin 1 to irradiate the inspection target portion, and the reflected light is irradiated. The probe is guided to the light receiving means through the other through hole 6 that is point-symmetric with the incident through hole 6, and the position of the metal part (terminal or circuit pattern part) that is the inspection target part is detected from the change in the reflected light. It can be used for positioning control of the pin 1.

（他の実施例）
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。 (Other examples)
The present invention can also be implemented in the following forms.

（１）導電針２の先端形状は、上記実施例のように扁平にカットした形状の他に、例えば、図６（ａ）に示す先細り形状や、図６（ｂ）に示す鉤形形状、等を検査対象に対応して任意に設定することができる。 (1) The tip shape of the conductive needle 2 is, for example, a tapered shape shown in FIG. 6A, a hook shape shown in FIG. Etc. can be arbitrarily set corresponding to the inspection object.

（２）導電針２は、必要に応じて金メッキを施したタングステン単線を使用することができる。 (2) The conductive needle 2 can use a tungsten single wire plated with gold as necessary.

（３）上記外部導体４を、銅合金テープを巻回して形成することもできる。 (3) The outer conductor 4 may be formed by winding a copper alloy tape.

（４）透孔６の数は上記実施例に限られるものではなく、４個、8個、等の偶数個、あるいは、５個、７個、等の奇数個とすることもできる。 (4) The number of the through holes 6 is not limited to the above embodiment, and may be an even number such as four or eight or an odd number such as five or seven.

（５）透孔６の横断面形状を円形や多角形にして実施することもできる。 (5) The cross-sectional shape of the through-hole 6 can be circular or polygonal.

プローブピンの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a probe pin. プローブピンの縦断正面図である。It is a vertical front view of a probe pin. プローブピンの横断面図である。It is a cross-sectional view of a probe pin. 使用形態の概略構成図Schematic configuration diagram of usage pattern 位置検出形態を示す概略図である。It is the schematic which shows a position detection form. 導電針先端形状の異なる他の実施例の要部を示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows the principal part of the other Example from which a conductive needle tip shape differs.

Explanation of symbols

２導電針
３絶縁体
４外部導体
６透孔 2 Conductive needle 3 Insulator 4 Outer conductor 6 Through hole

Claims

A long insulator having a central portion through which a conductive needle is inserted at the center and having a through hole penetrating in the axial direction around the central portion;
A conductive needle inserted through the central portion;
A probe pin comprising: an outer conductor made of a plurality of wires wound spirally around the outer periphery of the insulator .

The probe pin according to claim 1, wherein the through holes are formed at a plurality of locations around the conductive needle.

The probe pin according to claim 2, wherein the plurality of through holes are arranged at point-symmetrical positions with respect to the axis of the conductive needle.